KR940004956B1 - 리니어 모터의 원점신호 검출장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

리니어 모터의 원점신호 검출장치

제1도는 통상적인 리니어 모터의 구성도.

제2도는 종래 기술에 의한 원점위치신호의 발생위치 변화파형도.

제3도는 본 발명의 리니어 모터 제어시스템 구성도.

제4도는 본 발명의 원점위치신호 발생회로의 출력파형도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 모터구동부 21 : 모터제어부

22 : 모터드라이브 30 : 모터

40 : 엔코더 50 : 원점위치신호 발생회로부

51 : 낸드(NAND)게이트 52 : 인버터

55 : Z상 신호라인

본 발명은 리니어 모터의 원점신호 검출장치에 관한 것으로, 특히 정확한 원점신호를 발생시켜 매우 정밀한 위치제어를 하도록 한 리니어 모터의 원점신호 검출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 영구자석이 움직이는 가동 영구자석형 리니어 모터는 제1도에 도시된 바와 같이 가동자와 고정자로 구성된다.

상기 가동자는 가동자 요크(1)와 가동용 자석(2)으로 구성되어 있고, 고정자는 고정자 코일(3)과 여기에 전류 절환시키기 위한 가동용 자석위치검출기(4)와, 원점신호 검출을 위한 자석검출기(5)와 인쇄회로기판(6), 고정자 요크(7)로 구성되어 있다.

또한, 모터의 속도와 위치신호 발생을 위해 가동자와 벨트(1)로 연결된 엔코더 가동부(8)와, 고정자에 고정하기 위한 엔코더 고정부(9)로 이루어진 엔코더로 되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 구성에서 가동자의 가동용 영구자석(2)의 극성에 따라 가동자가 추력을 얻을 수 있도록 고정자 코일(3)에 전류를 공급함으로서 모터는 선형운동을 하게 된다.

이때 가동자에 선형운동을 함에 의해서 가동자와 같이 연결된 엔코더 위치검출 가동부(8)가 동시에 운동을 하게 되며, 이로 인해 엔코더로부터 속도 및 위치검출신호가 발생되는데 이 신호는 모터의 속도 및 위치를 제어하는 제어부로 입력되어 설정된 속도와 위치에 맞게 선형운동을 하도록 모터의 고정자 코일(3)에 흐르는 전류의 양을 제어함으로써 모터를 제어할 수 있게 된다.

모터의 원점위치신호는 원점신호 검출용 자기검출기에 의해서 가동자의 영구자석(2)을 감지하여 원점신호가 발생된바, 이 신호는 모터의 속도 및 위치제어부로 입력되어 모터가 원점까지 이동한 것을 감지한다.

이와 같이 종래의 기술은 리니어 모터의 원점신호를 감지하기 위하여 원점신호용 자기검출기를 이용하여 가동영구자석을 감지함으로써 원점신호를 발생하기 때문에 원점신호용 자기검출기의 감도나 영구자석의 온도변화에 따른 특성변화의 영향을 받게 되는 문제가 있었다.

따라서 제2도와 같이 가동자(1)의 같은 위치에서도 원점위치신호의 발생위치가 달라지게 되어 리니어 모터의 정밀위치제어에 악영향을 미치게 되는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 제반문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 원점위치 검출기에서 발생되는 신호와 엔코더의 Z상 신호가 일치하였을때에만 발생하는 원점위치 신호를 얻음으로서 매우 정확한 위치제어를 할 수 있는 리니어 모터의 원점신호 검출장치를 제공함에 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 구성은, 모터구동부와 모터 및 엔코더로 이루어진 리니어 모터의 원점위치를 제어함에 있어서, 상기 모터와 엔코더 사이에 낸드게이트와 인버터로 구성된 원점위치신호 발생회로부를 구비한 매우 정밀하게 위치제어를 하도록 한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 원점위치신호 발생회로부의 인버터를 상기 모터의 신호를 반전시키도록 하고, 상기 낸드게이트는 상기 인버터의 반전신호와 엔코더의 Z상 신호를 받도록 하며, 상기 낸드게이트의 출력신호는 모터구동부의 모터제어부 입력단에 접속하는 것이다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명의 리니어 모터의 시스템 구성 블록도로서, 모터제어부(21)와 모터드라이브(22)로 이루어진 모터구동부 (20)가 구성되고, 상기 모터구동부(20)의 출력에 모터(30)가 연결되며 상기 모터(30)에 엔코더(40)가 접속된다.

상기 모터(30)와 엔코더(40)에 원점위치신호 발생회로부(50)가 연결되며, 상기 원점위치신호 발생회로부(50)는 낸드(NAND)게이트(51)와 인버터(52)로 구성된다.

상기 인터버(52)는 상기 모터(30)에 연결되고, 상기 낸드게이트(51)의 일단은 상기 인버터(52)의 출력에, 타단은 Z상 라인(55)을 통하여 상기 엔코더(40)에 연결된다.

상기 원점위치신호 발생회로부(50)의 출력은 상기 모터제어부(21)의 단자(23)로 연결된다.

이와 같이 본 발명은 원점신호 검출장치를 구성하는데 있어 가동영구자석을 감지하는 원점신호 검출기의 신호의 모터의 속도 및 위치신호를 발생하는 엔코더의 신호를 처리하는 전자회로를 구성하여 새로운 원점위치 발생신호를 발생시킴으로써 원점신호의 정확성을 기한다.

다음으로 본 발명의 동작을 구체적으로 설명하기로 하겠다.

상기 원점위치신호 발생회로부(50)가 새로운 원점위치 발생신호를 발생한다.

제4a도의 파형은 원점위치 검출기에서 가동영구자석을 감지하여 출력하는 원점위치신호이다.

상기 a파형 신호는 제3도의 모터(30)에서 출력되어 원점위치신호 발생회로부 (50)의 인버터(52)에서 반전되면 b파형과 같이 된다.

상기 b파형이 낸드게이트(51)의 일단에 인가된다.

한편, 엔코더(40)에서는 c파형과 같은 Z상 신호(55)를 상기 낸드게이트(51)의 타단에 인가한다.

그러면, 상기 낸드게이트(51)는 상기 두자형b c과 같은 조건에서 d파형과 같은 출력신호를 내어 모터구동부(20)의 모터제어부(21) 입력단자(23)에 인가한다. 이 신호가 최종 원점위치신호이다.

이때 상기 제4a도의 파형과 같이 원점위치 검출기에서 발생한 신호는 신호폭이 넓고, 또한 원점위치 검출기의 감도와 가동용 영구자석의 온도특성 변화에 따라 그 신호발생위치가 조금씩 변화될 수 있으나, 이 변화신호는 상기 원점위치신호 발생회로부(50)에 의해 보정되어 정확한 간격으로 발생하는 엔코더(40)의 Z상(55) 위치신호가 함께 일치되었을때에만 최종 원점위치신호가 발생되므로 매우 정확한 원점위치신호를 얻을 수 있다.

따라서 보다 정확한 리니어 모터를 위치제어할 수 있는 유익한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 모터(30)와 엔코더(40) 사이에 낸드게이트(51)와 인버터(52)로 구성된 원점위치신호 발생회로부(50)를 구비하여 정밀한 위치제어를 되도록 한 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 원점신호 검출장치.
2. 제1항에 있어서, 원점위치신호 발생회로부(50)의 인버터(52)는 모터(30)의 신호를 반전시킨 출력과 엔코더(40)의 Z상 신호를 낸드게이트(51)에 인가하도록 한 것을 특징으로 하는 검출장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 낸드게이트(51)의 출력신호는 모터구동부(20)의 모터제어부(21) 입력단(23)에 인가되도록 한 것을 특징으로 하는 검출장치.