KR920010616B1 - 재봉기의 동기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

재봉기의 동기 제어 장치 및 방법

제1도는 본 발명에 따른 재봉기의 동기 제어 장치의 블록 다이어그램.

제2a도 내지 제2d도는 제1도에 도시된 동기 제어 장치의 각 부분의 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 클러치 모터 12 : 싱크로나이저

14 : X-Y 테이블 이송 시간 제어부 18 : 이송펄스 발생기

19 : X축 스테팅 모터 20 : Y축 스테핑 모터

본 발명은 산업용 NC 재봉기에 관한 것으로, 특히, 재봉기 바늘 제어용 재봉기 모터와 X-Y 테이블 이송용 스테핑 모터와의 동기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 NC 재봉기는 프로그램 입력 장치로부터 프로그램된 패턴 데이터를 판독하여 재봉기 모터의 회전을 재봉기 축에 전달하고 재봉기 축을 구동시킴으로써 재봉기 바늘을 상하 왕복 운동시켜 주며, 가공천이 놓여져 있는 테이블을 각각의 테이블 이송용 모터에 의해 X 및 Y축 방향으로 이송시켜 재봉기능을 수행한다.

이러한 재봉기 모터는 전자 클러치와 브레이크가 일체로 형성된 클러치 모터를 사용하며 테이블 이송용 모터는 각각 테이블을 X축 방향과 Y축 방향으로 스텝 이송제어를 위한 스테핑 모터를 이용하고 있다.

이러한 NC 재봉기에 있어서, X-Y 테이블상에 놓여 있는 가공천을 재봉 바늘의 상하 왕복운동에 맞추어 재봉하기 위하여 재봉기 바늘의 상하 운동을 제어하는 클러치 모터와 X-Y 테이블 이송용의 스테핑 모터를 동시에 제어해 주어야 한다. 즉, 클러치 모터의 운동과 스텝 모터와의 속도의 동기 뿐만 아니라 재봉 땀의 길이에 따른 동기를 제어해 주어야 한다.

선행기술의 예로, 상기 두 모터를 동시 제어하는 방식으로서 일본국의 주끼(Juki)사의 재봉기 시스템을 두 개의 제어수단(CPU)를 사용하고 있다. 즉 주 CPU는 재봉기의 맨-머신(man-machine) 인터페이스를 전담하도록 하고, 별도의 CPU는 주CPU의 부하를 줄여주기 위하여 상기 클러치 모터와 스테핑 모터의 제어를 전담하도록 구성되어 있다. 그러나, 이러한 복합 방식은 두 개의 CPU에 의한 제어 대상에 관한 프로그래밍이 복잡해지며 가격이 고가로 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 기술된 문제점을 개선하고자 발명된 것으로, 그 목적은 재봉기 모터와 테이블 이송용 모터를 동시에 제어하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 위한 본 발명의 동기 제어는 재봉기 모터의 회전에 따라 싱크로나이저로부터 출력되는 신호를 이용하여 재봉기 X-Y 테이블 이동 시간을 결정하고 CPU의 신호에 따라 롬 테이블로 구성된 펄스 발생기로부터 X-Y 테이블의 이동량에 대응하는 펄스를 생성하므로써, 재봉기 모터와 X-Y 테이블 이송용 모터가 상호 간섭을 일으키지 않고 연동할 수 있도록 한 것으로, 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 상세히 설명될 것이다.

제1도를 참조하면, 본 발명에 따라서 구성된 재봉기의 동기 제어 장치가 도시되어 있다.

재봉기 모터(11)는 유도 모터를 포함하는 클러치 모터로서 일반적으로 전자 클러치와 브레이크에 듀티 사이클을 속도에 따라 변화시켜 주므로써 속도 지령을 발생한다. 이때 발생되는 신호는 인코우더 신호로서, 바늘 상하 정지, 재봉속도 정보를 나타내며 본 발명에 따라 모터 1회전당 64개 펄스가 발생되도록 구성된다. 싱크로나이저(12)는 일반적으로 재봉기의 헤드 부분에 장착되어 있으며 상기 모터(11)가 1회전함에 따라 세 가지 신호, 즉, 재봉기 바늘의 위치를 제어하는 상정지 신호, 하정지 신호 및 재봉 속도 신호를 출력한다. 이후 상세히 설명되는 바와 같이 이 속도 신호는 상기 모터 회전에 의해 발생된 펄스수에 대응하는 바늘의 현 위치를 나타내주며 따라서 스테핑 모터와 동기하여 스테핑 모터의 구동시간, 즉, X-Y 테이블의 이송량 또는 가공천의 이송량을 제어하는데 사용된다.

싱크로나이저 인터페이스(13)는 싱크로나이저(12)로부터 출력되는 바늘의 상정지 신호, 하정지 신호를 프로그래머를 주변 인터페이스(15)로 제공하며 하정지 신호 및 속도 신호를 다음단의 X-Y 테이블 이송 시간 제어부(14)로 제공한다.

X-Y 테이블 이송 시간 제어부(14)는 그 내부에 프로그램 가능 타이머를 포함하며, 이 프로그램 가능 타이머는 도면에 도시된 바와 같이 CPU(10)로부터 초기에 어드레스 버스와 데이터 버스를 통하여 세팅되는 것을 알 수 있으며 X-Y 테이블 이송 시간을 하드웨어적으로 결정해 주는 기능을 한다. X-Y 테이블 이송 시간 제어부(14)는 모터(11)가 회전할 때 생성된 펄스 중의 바늘이 내려가 있는 상태 동안의 펄스 신호인 하정지 신호와 속도 신호를 조합하여 X-Y 테이블 이송 시간(제2a도의 T1)을 출력한다.

X-Y 테이블 이송 시간 제어부(14)로부터 출력된 스테핑 모터 구동 시간 제어 신호 T1와 싱크로나이저 인터페이스(13)로부터 직접 인가되는 64개 펄스의 속도 신호는 OR게이트(16)로 입력된다. 이 OR게이트는 실제적으로 재봉이 수행되는 기간동안만 스테핑 모터(19 및 20)를 구동시키기 위하여 상기 두 가지 신호를 논리적으로 합산하는 기능을 한다. 이때 실제 재봉 기간은 하정지 신호 기간 동안(제2a도에서 T1)이기 때문에 64개의 펄스는 절반으로 마스크될 것이다. 그후, 마스크된 신호는 2체배기(17)에 의해 다시 64개의 펄스로 증배된다. 2체배기(17)로부터 순차적으로 카운트하는 방식으로 출력되는 64개의 펄스는 이후 설명되는 펄스 발생기(18)의 테이블 데이터를 차례로 지정하게 될 것이다.

한편, 프로그램 가능 주변 인터페이스(programmable peripherial interface)(15)는 CPU(10)와 주변 장치간의 입출력 제어 기능을 수행하도록 구성된 프로그램 가능 LSI칩으로서, 상기 프로그래밍 타이머(14)와 마찬가지로 CPU(10)에 의해 어드레스 버스와 데이터 버스를 통해 세팅될 수 있다. CPU(10)는 상기 싱크로나이저(12)로부터 피드백 되는 신호에 따라 일정한 재봉 속도와 바늘의 상하 위치를 제어해 줄 뿐만 아니라, 가공천을 몇 땀정도 재봉해야 하는지에 대하여 프로그램된 재봉량 제어 신호, X축 및 Y축 스테핑 모터(19,20) 구동 신호 및 방향 신호를 상기 PPI(15)를 통해 펄스 발생기(18)로 전달한다.

여기서, 재봉 땀의 길이는 1주기의 바늘 상하 운동 시간 동안 X-Y 테이블의 운동량(또는 재봉량)이며 본 발명에 따라서 최대 6.2mm까지 가능하도록 구성되어 있다. 또한 재봉기의 최대 펄스 비는 0.2/1(mm/펄스)로서 데이터의 최대 펄스 수는 31펄스이다. 따라서, 이동 펄스 발생기(18)는 CPU(10)에 의해 지정된 재봉량 제어 신호에 응답하여 스테핑 모터의 구동을 제어하는 데이터를 출력하기 위하여 32개 블록으로 맵핑된 롬(ROM) 테이블로 구성되어 있다. 또한 각각의 블록의 데이터는 64바이트로 구성되어 있으며, 이것은 64개의 데이터 테이블로 간주할 수도 있을 것이다. 따라서, CPU(10)로부터 PPI(15)를 통하여 제공된 X축 또는 Y축 스테핑 모터(19 또는 20)의 구동 신호 및 재봉량에 대응하는 데이터 블록 지정 신호와 상기 2체배기(17)로부터 제공된 64개 펄스 신호에 의해 각 블록의 테이블 데이터를 출력시키므로써, 가공천이 놓여져 있는 X-Y 테이블을 이동 제어하게 된다.

다시 말해서, CPU(10)에 의해 32블록 중의 어느 한 블록이 지정되며, 체배기(17)로부터의 64개 펄스에 의해 각 블록의 64바이트가 순차적으로 지정되는 것이다. 따라서, 이때 출력된 데이터에 의해 스테핑 모터(19, 20)가 구동되게 된다.

제2도에는 실제로 재봉이 수행될 때의 각 부분의 파형이 도시되어 있다.

제2a도는 하정지 신호를 도시하여 가공천에 대하여 한 땀의 재봉이 수행된다. 이때 클러치 모터(11)로부터는 64개의 인코우터 펄스가 발생하는데, T1은 그 절반으로 스테핑 모터(19,20)에 의한 실제 천 이동 시간이며, T2는 클러치 모터(11)에 의한 바늘의 1주기 운동을 표시하며, 포물선은 바늘의 궤적을 나타내는 것이다. 제2b도는 인터페이스(13)를 통과한 64개의 인코우더 신호 재봉 속도 신호)이며, 제2c도는 주파수 증배기(17)를 통과한 출력으로 T1 기간동안 64개로 증배되는 것을 도시한다. 제2d도는 스테핑 모터(19,20)의 구동 펄스를 도시한 것으로 상기 제2a도에서와 같이 T1 기간 동안 X-Y 테이블을 이동시키는 것으로 도시된다.

이상의 설명으로부터, 종래의 해결하지 못했던 재봉기 모터와 X-Y 테이블 이송용 스테핑 모터와의 동기 제어가 본 발명에 따른 동기 제어 방식에 의해 재봉기 모터의 제어만으로도 이루어질 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 재봉기 바늘의 상하 운동을 제어하는 재봉기 모터(11)와; 상기 재봉기 모터(11)가 일회전할 때 생성된 일정 개수의 펄스에 따라 재봉기 바늘의 위치를 제어하는 상정지 신호, 하정지 신호 및 재봉 속도 신호를 펄스로서 출력하는 싱크로나이저(12) 및 상기 싱크로나이저(12)의 신호를 전달하는 인터페이스수단(13)과; 상기 싱크로나이저(12)로부터 인가되는 상기 속도 신호와 하정지 신호를 조합하여 하정지 신호간에 한 땀의 재봉이 행해지는 실제 재봉 시간(T1)을 결정하는 X-Y 테이블 이송 시간 제어부(14)와; 상기 실제 재봉 시간 동안만 펄스를 제공하기 위하여 상기 일정 개수의 펄스 신호와 상기 실제 재봉 시간 신호를 논리적으로 마스크하는 수단(16)과; 상기 마스크된 펄스를 다시 일정 개수의 펄스로 증배하는 수단(17)과; CPU(10)로부터 프로그램 가능 주변 인터페이스(15)를 통하여 제공된 재봉량 제어 신호, X-Y 테이블 이송 및 방향 신호와, 상기 증배된 일정 개수의 펄스에 응답하여 펄스를 발생하는 이송 펄스 발생기(18); 상기 펄스 발생기로부터 출력된 신호에 응답하여 X-Y 테이블을 이송시키는 X축 및 Y축 스테핑 모터(19,20)를 포함하는 재봉기의 동기 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이송펄스 발생기(18)는 상기 CPU(10)로부터 제공된 재봉량 제어 신호에 각기 대응하는 다수개의 블록으로 맵핑된 롬 테이블을 포함하며, 상기 각각의 블록은 상기 일정 개수의 각각의 펄스에 각기 대응하는 일정 개수의 데이터 테이블로 구성되는 재봉기 모터의 동기 제어 장치.
3. 재봉기 모터(11)의 동작과 재봉기의 X-Y 테이블 이송용 스텝 모터(19,20) 동작과의 동기를 제어하는 방법으로, 상기 방법이: 재봉기 모터(11)가 회전할 때 생성되는 속도 신호와 재봉기 바늘의 하정지 신호를 조합하여 하정지 신호간에 한땀의 재봉이 행해지는 실제 재봉 시간을 결정하는 단계와; 상기 재봉기의 모터의 일회전당 발생하는 일정 개수의 펄스 중에서 상기 결정된 실제 재봉 시간에 대응하는 펄스만을 제공하도록 상기 일정 개수의 펄스를 논리적으로 마스크하는 단계와; 상기 마스크된 펄스를 다시 상기 일정 개수의 펄스로 증배하는 단계와; CPU(10)로부터 제공된 재봉량 제어 신호와 상기 증배된 일정 개수의 펄스에 응답하여 재봉기의 X-Y 테이블 이송용 스테핑 모터(19,20)를 동작시키는 펄스를 발생하는 단계를 포함하며; 상기 CPU로부터 제공되는 재봉량 제어 신호는 다수개의 데이터 블록으로 구성된 펄스 발생기(18)의 각각의 블록을 지정하며, 상기 증배된 일정 개수의 펄스는 각각의 상기 데이터 블록 내에서 상기 일정 개수에 대응하는 개수로 분리된 각각의 데이터를 순차적으로 지정하는 재봉기의 동기 제어 방법.