KR20240105737A - Apparatus and method for generating motion profile for anti-vibration control - Google Patents

Abstract

본 발명은 대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일을 생성하는 모션 프로파일 생성 장치로서, 대상체의 동작을 위해 설정된 구동 정보를 포함하는 모션 파라미터, 대상체의 동작시 센싱된 진동 파라미터 및 사용자에 의해 설정된 입력 성형기의 선택 정보를 포함하는 입력 파라미터를 수신하는 통신 모듈; 반진동 라이브러리를 이용하여 모션 프로파일을 생성하는 모션 프로파일 생성 프로그램이 저장된 메모리, 및 상기 모션 프로파일 생성 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함한다. 이때, 모션 프로파일 생성 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행되어, 상기 대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일의 생성 요청에 따라, 상기 입력 파라미터를 상기 반진동 라이브러리에 입력하고, 상기 입력 파라미터를 기반으로 상기 반진동 라이브러리를 이용하여 기준 모션 프로파일과 입력 성형기를 설정하고, 상기 기준 모션 프로파일에 따른 상기 대상체의 동작시의 상기 진동 파라미터에 포함된 고유 진동수 및 감쇠비를 획득하고, 상기 고유 진동수 및 감쇠비를 상기 입력 성형기의 임펄스에 적용하여 반진동 임펄스를 생성하고, 생성된 반진동 임펄스를 상기 기준 모션 프로파일에 적용하여 반진동 모션 프로파일을 생성한다.The present invention is a motion profile generating device that generates a motion profile for anti-vibration control of an object, comprising motion parameters including driving information set for the operation of the object, vibration parameters sensed during operation of the object, and an input shaper set by the user. a communication module that receives input parameters including selection information; It includes a memory storing a motion profile creation program that generates a motion profile using an anti-vibration library, and a processor executing the motion profile creation program. At this time, the motion profile creation program is executed by the processor, inputs the input parameters to the anti-vibration library according to a request for generating a motion profile for controlling the anti-vibration of the object, and inputs the anti-vibration library based on the input parameters. Set a reference motion profile and an input molding machine using a vibration library, obtain the natural frequency and damping ratio included in the vibration parameters when the object operates according to the reference motion profile, and set the natural frequency and damping ratio to the input molding machine. is applied to the impulse to generate a semi-vibration impulse, and the generated semi-vibration impulse is applied to the reference motion profile to generate a semi-vibration motion profile.

Description

반진동 제어를 위한 모션 프로파일 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING MOTION PROFILE FOR ANTI-VIBRATION CONTROL}Apparatus and method for generating motion profile for anti-vibration control {APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING MOTION PROFILE FOR ANTI-VIBRATION CONTROL}

본 발명은 반진동 제어를 위한 모션 프로파일 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for generating a motion profile for anti-vibration control.

반도체 공정 장비, 각종 디스플레이 제조 공정 장비나 크레인 장비 등 소정의 물체를 이동시키기 위하여 스테이지 장치를 사용하는 장비의 경우, X축, Y 축 또는 Z 축 등의 방향으로 스테이지를 이동시키며, 이때 스테이지 이동 과정에서의 진동 발생을 최소화할 필요가 있다.In the case of equipment that uses a stage device to move an object, such as semiconductor processing equipment, various display manufacturing processing equipment, or crane equipment, the stage is moved in a direction such as the X-axis, Y-axis, or Z-axis, and at this time, the stage movement process There is a need to minimize the occurrence of vibration.

이러한 스테이지 장비의 진동을 최소화하기 위하여 다양한 제어 방식이 사용되고 있는데, 모터의 구동을 제어하는 모터 드라이버에 인가되는 모션 프로파일을 통해 이를 구현하고 있다.Various control methods are used to minimize the vibration of such stage equipment, and this is implemented through a motion profile applied to the motor driver that controls the operation of the motor.

모션 프로파일은 구동기를 제어하기 위해서는 기준 신호(reference signal)에 해당하는 것으로서, 일반적으로는 시간에 따른 모터의 구동 속도 값을 특정하는 형태로 생성된다. 이 모션 프로파일과 측정된 구동기의 위치 (혹은 속도) 신호와의 차이를 되먹임 또는 앞먹임 제어하며, 이러한 과정을 수행할 때, 모션 프로파일에 따라 구동기의 움직임이 결정되므로 모션 프로파일은 구동기 제어 성능을 결정짓는 중요한 인자이다.The motion profile corresponds to a reference signal to control the driver, and is generally generated in a form that specifies the driving speed value of the motor over time. The difference between this motion profile and the measured position (or speed) signal of the actuator is used for feedback or forward control. When performing this process, the movement of the actuator is determined according to the motion profile, so the motion profile determines the actuator control performance. It is an important factor to build.

실제로 산업 현장에서 구동기를 제어할 때에는, 모션보드에 내장된 사다리꼴 프로파일 혹은 S-커브(S-curve) 모션 프로파일 생성함수를 불러와서 사용한다. 일반적으로 사다리꼴 모션 프로파일은 S-커브 모션 프로파일에 비해 궤적을 따라 움직이는 운동시간이 짧지만 가속도가 급변하여 도착 후 잔존하는 잔류진동(residual vibration)이 상대적으로 크다. 따라서, 사다리꼴 모션 프로파일은 운동 후 안정화되는데 필요한 정착시간(setting time)이 길어져 S-커브 모션 프로파일에 비해 비효율적이고, 초정밀 운동이나 접촉 운동과 같이 잔류진동이 지극히 적어야 하는 상황에서는 S-커브 모션 프로파일을 많이 사용하는 것으로 알려져 있다.When actually controlling an actuator in an industrial field, the trapezoidal profile or S-curve motion profile creation function built into the motion board is called and used. In general, the trapezoidal motion profile has a shorter movement time along the trajectory compared to the S-curve motion profile, but the acceleration changes suddenly, so the residual vibration remaining after arrival is relatively large. Therefore, the trapezoidal motion profile is more inefficient than the S-curve motion profile because the setting time required to stabilize after movement is longer, and in situations where residual vibration must be extremely low, such as ultra-precision movement or contact movement, the S-curve motion profile is used. It is known to be widely used.

또한, 장비의 진동을 저감하기 위한 방법으로서 입력 성형(input shaping) 기법이 알려져 있다. 입력 성형 기법은 시스템의 임펄스 응답을 이용하는 것으로, 여러 개의 임펄스로 구성된 입력성형기에 기준입력을 컨벌루션하여 입력 성형을 생성하고 이를 시스템에 입력함으로써 진동이 발생하지 않도록 한다. 즉, 복수의 임펄스열을 적절한 시간지연을 두고 시스템에 인가함으로써, 각각의 임펄스 응답에 의한 진동이 서로 상쇄되도록 한다. 특히, 시스템의 고유 진동수와 감쇠비(damping ratio)를 이용하여 개별 임펄스의 진폭과 시간적인 위치를 특정하고, 이를 모션 컨트롤러에 피드 포워드 입력하여 입력 신호를 새롭게 성형함으로써, 잔류 진동을 최소화할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 다만, 입력 성형 기법은 비 전문가가 대상 시스템의 파라미터를 측정 및 분석하고, 대상 시스템에 최적화된 모션 프로파일을 생성하기 어렵다는 문제가 있다.Additionally, the input shaping technique is known as a method for reducing vibration of equipment. The input shaping technique uses the impulse response of the system. It generates input forming by convolving the reference input to an input forming machine consisting of several impulses, and inputs this into the system to prevent vibration from occurring. That is, by applying a plurality of impulse trains to the system with an appropriate time delay, the vibrations caused by each impulse response cancel each other out. In particular, a method of minimizing residual vibration by specifying the amplitude and temporal position of individual impulses using the natural frequency and damping ratio of the system and feeding them forward to the motion controller to reshape the input signal. It is known as However, the input shaping technique has the problem that it is difficult for non-experts to measure and analyze the parameters of the target system and create a motion profile optimized for the target system.

이러한 문제점을 해소하기 위한 종래 기술로서, 대한민국 등록특허 제 10-1919950 호(발명의 명칭: 잔류진동 억제용 모션 프로파일 생성 장치)가 알려져 있다. 해당 기술은 개별 대상 시스템에 대한 특성 파악과 모션 프로파일의 생성을 함께 처리할 수 있는 통합 시스템을 제공한다. 특히, 모션 프로파일의 생성을 수행하는데 필요한 개별 장치들을 하나의 장치에 통합하고, 장치의 이동성을 향상시킨 것이다. 해당 발명은 기준 모션 프로파일에 기초하여 대상체가 구동되도록 하고, 대상체에 의하여 생성된 진동신호를 디지털 오실로스코프 모듈에 입력하고, 디지털 오실로스코프모듈에서 샘플링된 데이터로부터 측정 단위시 시간별 고유진동수와 감쇠비를 산출하고, 산출된 고유진동수와 감쇠비를 사용자에 의하여 선택된 입력 성형기에 적용하여 갱신 입력 성형기를 생성하고, 갱신 입력 성형기를 기준 모션 프로파일에 적용하여 갱신 모션 프로파일을 생성한다. 그리고, 이와 같이 생성된 갱신 모션 프로파일을 모션 프로파일 코드로 변환한 후, 대상체의 모션 컨트롤러로 전송하여 반진동 제어를 구현한다. 특히, 종래 기술에서는 갱신 모션 프로파일을 모션 프로파일 코드로 변환하고, 이를 각 대상체의 동작을 제어하는 S/W의 소스 코드에 추가한 후, 소스 코드를 컴파일하는 과정을 거친 후에야 갱신 모션 프로파일이 제어 동작에 적용된다. As a prior art to solve this problem, Republic of Korea Patent No. 10-1919950 (title of the invention: Motion profile generating device for suppressing residual vibration) is known. The technology provides an integrated system that can process the characteristics of individual target systems and the creation of motion profiles. In particular, the individual devices required to create a motion profile are integrated into one device, and the mobility of the device is improved. The invention causes an object to be driven based on a reference motion profile, inputs a vibration signal generated by the object into a digital oscilloscope module, calculates the natural frequency and damping ratio for each time in the unit of measurement from data sampled from the digital oscilloscope module, and The calculated natural frequency and damping ratio are applied to the input shaper selected by the user to create an updated input shaper, and the update input shaper is applied to the reference motion profile to create an updated motion profile. Then, the updated motion profile generated in this way is converted into a motion profile code and transmitted to the motion controller of the object to implement anti-vibration control. In particular, in the prior art, the updated motion profile is converted into a motion profile code, added to the source code of the S/W that controls the movement of each object, and then the updated motion profile is used to control the control operation only after going through the process of compiling the source code. Applies to.

본 발명은 종래의 기술에서 갱신 모션 프로파일을 위한 코드 생성 과정을 생략하고 좀더 신속하게 반진동 제어를 수행할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.The present invention seeks to propose a technology that can perform anti-vibration control more quickly by omitting the code generation process for an updated motion profile in the prior art.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본원은 신속하게 반진동 제어를 수행할 수 있는 모션 프로파일 생성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the purpose of the present application is to provide a motion profile generating device and method that can quickly perform anti-vibration control.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical challenges that this embodiment aims to achieve are not limited to the technical challenges described above, and other technical challenges may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일을 생성하는 모션 프로파일 생성 장치는, 대상체의 동작을 위해 설정된 구동 정보를 포함하는 모션 파라미터, 대상체의 동작시 센싱된 진동 파라미터 및 사용자에 의해 설정된 입력 성형기의 선택 정보를 포함하는 입력 파라미터를 수신하는 통신 모듈; 반진동 라이브러리를 이용하여 모션 프로파일을 생성하는 모션 프로파일 생성 프로그램이 저장된 메모리, 및 상기 모션 프로파일 생성 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함한다. 이때, 모션 프로파일 생성 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행되어, 상기 대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일의 생성 요청에 따라, 상기 입력 파라미터를 상기 반진동 라이브러리에 입력하고, 상기 입력 파라미터를 기반으로 상기 반진동 라이브러리를 이용하여 기준 모션 프로파일과 입력 성형기를 설정하고, 상기 기준 모션 프로파일에 따른 상기 대상체의 동작시의 상기 진동 파라미터에 포함된 고유 진동수 및 감쇠비를 획득하고, 상기 고유 진동수 및 감쇠비를 상기 입력 성형기의 임펄스에 적용하여 반진동 임펄스를 생성하고, 생성된 반진동 임펄스를 상기 기준 모션 프로파일에 적용하여 반진동 모션 프로파일을 생성한다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, a motion profile generating device for generating a motion profile for anti-vibration control of an object according to the first aspect of the present application includes a motion parameter including driving information set for the operation of the object. , a communication module that receives input parameters including vibration parameters sensed during operation of the object and selection information of an input molding machine set by the user; It includes a memory storing a motion profile creation program that generates a motion profile using an anti-vibration library, and a processor executing the motion profile creation program. At this time, the motion profile creation program is executed by the processor, inputs the input parameters to the anti-vibration library according to a request for generating a motion profile for controlling the anti-vibration of the object, and inputs the anti-vibration library based on the input parameters. Set a reference motion profile and an input molding machine using a vibration library, obtain the natural frequency and damping ratio included in the vibration parameters when the object operates according to the reference motion profile, and set the natural frequency and damping ratio to the input molding machine. is applied to the impulse to generate a semi-vibration impulse, and the generated semi-vibration impulse is applied to the reference motion profile to generate a semi-vibration motion profile.

또한, 본원의 제2 측면에 따른 대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일 생성 장치의 모션 프로파일 생성 방법은, (a) 모션 프로파일 생성 프로그램의 실행에 따라, 대상체의 동작을 위해 설정된 구동 정보를 포함하는 모션 파라미터 및 사용자에 의해 설정된 입력 성형기의 선택 정보를 포함하는 입력 파라미터를 수신하는 단계; (b) 상기 입력 파라미터를 반진동 라이브러리에 입력하고, 상기 반진동 라이브러리를 이용하여 기준 모션 프로파일과 입력 성형기를 설정하는 단계; (c) 상기 기준 모션 프로파일에 따른 상기 대상체의 동작시 센싱된 진동 파라미터에 포함된 고유 진동수 및 감쇠비를 획득하고, 상기 고유 진동수 및 감쇠비를 상기 입력 성형기의 임펄스에 적용하여 반진동 임펄스를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 생성된 반진동 임펄스를 상기 기준 모션 프로파일에 적용하여 반진동 모션 프로파일을 생성하는 단계를 포함한다.In addition, the motion profile generating method of the motion profile generating device for anti-vibration control of the object according to the second aspect of the present application includes (a) driving information set for the operation of the object according to execution of the motion profile generating program; Receiving input parameters including motion parameters and selection information of an input molding machine set by a user; (b) inputting the input parameters into an anti-vibration library and setting a reference motion profile and an input shaper using the anti-vibration library; (c) obtaining the natural frequency and damping ratio included in the vibration parameters sensed when the object operates according to the reference motion profile, and applying the natural frequency and damping ratio to the impulse of the input molding machine to generate a semi-vibration impulse. ; and (d) generating a semi-oscillatory motion profile by applying the generated anti-oscillatory impulse to the reference motion profile.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 모션 프로파일 생성 장치를 통해 실제 대상체의 동작 과정에서 가속도를 측정하고 이를 반영하여 실시간으로 모션 프로파일을 갱신하고, 이를 모션 컨트롤러에 실시간으로 제공하여 제어 동작에 반영할 수 있다. According to the above-described means of solving the problem of the present application, the acceleration is measured during the operation of the actual object through the motion profile generating device, the motion profile is updated in real time by reflecting this, and the motion profile is updated in real time and provided to the motion controller in real time to be reflected in the control operation. You can.

또한, 종래 기술에서와 같이, 갱신 모션 프로파일을 모션 프로파일 코드로 변환하고, 이를 각 대상체의 동작을 제어하는 S/W의 소스 코드에 추가한 후, 소스 코드를 컴파일하는 과정을 생략하고, 반진동 라이브러리를 통해 이와 같은 동작을 모두 수행하도록 함으로써, 보다 신속하게 반진동 제어를 수행할 수 있다.In addition, as in the prior art, after converting the updated motion profile into a motion profile code and adding it to the source code of the S/W that controls the operation of each object, the process of compiling the source code is omitted, and the anti-vibration By performing all of these operations through the library, anti-vibration control can be performed more quickly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 프로그램을 통해 제어하고자하는 대상체의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모션 프로파일 생성 프로그램을 통해 제어하고자하는 대상체의 동작의 일 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 센서를 통해 수집되는 진동 파라미터와 모션 파라미터의 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 방법을 도시한 순서도이다.
도 8과 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a block diagram showing a motion profile generating device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows an example of an object to be controlled through a motion profile creation program according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows an example of the operation of an object to be controlled through a motion profile creation program according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows an example of vibration parameters and motion parameters collected through a sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing a method for generating a motion profile according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram for explaining a motion profile creation process according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart showing a method for generating a motion profile according to another embodiment of the present invention.
Figures 8 and 9 are diagrams for explaining a motion profile creation process according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present application will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement them. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present application in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case where it is “directly connected,” but also the case where it is “electrically connected” with another element in between. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification of the present application, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only the case where the member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout the specification of the present application, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary. As used throughout the specification, the terms “about,” “substantially,” and the like are used to mean at or close to a numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are given, and are used to convey the understanding of the present application. Precise or absolute figures are used to assist in preventing unscrupulous infringers from taking unfair advantage of stated disclosures. As used throughout the specification, the terms “step of” or “step of” do not mean “step for.”

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a motion profile generating device according to an embodiment of the present invention.

모션 프로파일 생성 장치(100)는 통신 모듈(110), 메모리(120), 프로세서(130)를 포함하고, 데이터베이스(140)와 디스플레이(150)를 더 포함할 수 있다.The motion profile generating device 100 includes a communication module 110, a memory 120, and a processor 130, and may further include a database 140 and a display 150.

통신 모듈(110)은 대상체의 동작을 위해 설정된 구동 정보를 포함하는 모션 파라미터와 대상체의 동작시 센싱된 진동 파라미터를 포함하는 입력 파라미터를 수신한다. 통신 모듈(110)은 통신망과 연동하여 대상체에 결합된 센서(200, 202)로부터 수신되는 신호를 패킷 데이터 형태로 제공하는 데 필요한 통신 인터페이스를 제공한다. 여기서, 통신 모듈(110)은 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.The communication module 110 receives motion parameters including driving information set for the operation of the object and input parameters including vibration parameters sensed when the object operates. The communication module 110 provides a communication interface necessary to provide signals received from the sensors 200 and 202 coupled to the object in the form of packet data in conjunction with a communication network. Here, the communication module 110 may be a device that includes hardware and software necessary to transmit and receive signals such as control signals or data signals through wired or wireless connections with other network devices.

메모리(120)에는 모션 프로파일 생성 프로그램이 저장된다. 또한, 메모리(120)는 프로세서(130)가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 여기서, 메모리(120)는 휘발성 저장 매체(volatile storage media) 또는 비휘발성 저장 매체(non-volatile storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 메모리(120)에 저장된 모션 프로파일 생성 프로그램은 반진동 라이브러리를 이용하여 모션 프로파일을 생성한다. 반진동 라이브러리는 특정한 부분 기능을 수행하도록 제작된 것으로서, 컴파일되어 기계어 또는 바이트 코드 형태로 존재하는 프로그램이다. 반진동 라이브러리 그 자체로는 사용자가 직접 일반적인 조작으로 실행할 수 없으며, 모션 프로파일 생성 프로그램이 반진동 라이브러리를 호출하고, 입력 파라미터를 반진동 라이브러리에 입력하는 동작을 통해 반진동 모션 프로파일을 생성한다.A motion profile creation program is stored in the memory 120. Additionally, the memory 120 functions to temporarily or permanently store data processed by the processor 130. Here, the memory 120 may include volatile storage media or non-volatile storage media, but the scope of the present invention is not limited thereto. The motion profile creation program stored in the memory 120 creates a motion profile using an anti-vibration library. The anti-vibration library is a program designed to perform a specific partial function and is compiled and exists in the form of machine language or byte code. The anti-vibration library itself cannot be executed directly by the user through general operations, and the motion profile creation program creates an anti-vibration motion profile by calling the anti-vibration library and entering input parameters into the anti-vibration library.

모션 프로파일 생성 프로그램은 대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일의 생성 요청에 따라, 입력 파라미터를 반진동 라이브러리에 입력하고, 입력 파라미터를 기반으로 반진동 라이브러리를 이용하여 기준 모션 프로파일과 입력 성형기를 설정하고, 기준 모션 프로파일에 따른 대상체의 동작시의 고유 진동수 및 감쇠비를 획득하고, 고유 진동수 및 감쇠비를 입력 성형기의 임펄스에 적용하여 반진동 임펄스를 생성하고, 생성된 반진동 임펄스를 기준 모션 프로파일에 적용하여 반진동 모션 프로파일을 생성한다. The motion profile creation program inputs input parameters into the anti-vibration library according to the request for creating a motion profile for anti-vibration control of the object, sets the reference motion profile and input shaper using the anti-vibration library based on the input parameters, and sets the reference motion profile and input shaper. , Obtain the natural frequency and damping ratio when the object moves according to the reference motion profile, apply the natural frequency and damping ratio to the impulse of the input molding machine to generate a semi-vibration impulse, and apply the generated anti-vibration impulse to the reference motion profile. Generates a semi-oscillatory motion profile.

종래 기술에서는 갱신 모션 프로파일을 모션 프로파일 코드로 변환하고, 이를 각 대상체의 동작을 제어하는 S/W의 소스 코드에 추가한 후, 소스 코드를 컴파일하는 과정을 통해 갱신 모션 프로파일을 제어 동작에 적용하게 된다. 그러나, 본 발명에서는 이러한 과정을 생략하고, 반진동 라이브러리를 통해 이와 같은 동작을 모두 수행하도록 함으로써, 종래 기술이 수행하는 코드 변환 과정이나 컴파일 과정을 생략할 수 있다.In the prior art, the updated motion profile is converted into a motion profile code, added to the source code of the S/W that controls the movement of each object, and then the updated motion profile is applied to the control operation through the process of compiling the source code. do. However, in the present invention, this process is omitted and all of these operations are performed through the anti-vibration library, so that the code conversion process or compilation process performed in the prior art can be omitted.

프로세서(130)는 모션 프로파일 생성 프로그램을 실행하고, 프로그램의 실행에 따라 단말의 하드웨어를 제어하는 기능을 제공한다. 즉, 프로세서(130)는 프로그램을 실행함에 따라 필요한 파일 시스템, 메모리 할당, 네트워크, 기본 라이브러리, 타이머, 디바이스 제어(디스플레이, 미디어, 입력장치, 3D 등), 기타 유틸리티 등의 하드웨어 제어 기능을 수행할 수 있다. The processor 130 executes a motion profile creation program and provides a function to control the hardware of the terminal according to the execution of the program. That is, the processor 130 performs hardware control functions such as file system, memory allocation, network, basic library, timer, device control (display, media, input device, 3D, etc.), and other utilities required as the program is executed. You can.

또한, 프로세서(130)는 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Additionally, the processor 130 may refer to a data processing device built into hardware that has a physically structured circuit to perform functions expressed by codes or instructions included in a program. Examples of data processing devices built into hardware include a microprocessor, central processing unit (CPU), processor core, multiprocessor, and application-specific integrated (ASIC). circuit) and processing devices such as FPGA (field programmable gate array), but the scope of the present invention is not limited thereto.

데이터베이스(140)는 모션 프로파일 생성 프로그램을 수행하면서 생성되는 데이터가 저장된다. 예컨대, 데이터베이스(140)에는 대상체의 리스트 정보, 대상체에 결합된 각종 센서의 정보, 각 센서를 통해 수집되는 진동 파라미터 및 모션 파라미터, 사용자가 입출력 인터페이스를 통해 입력하는 각종 사용자 입력 정보등이 저장될 수 있다. The database 140 stores data generated while executing a motion profile creation program. For example, the database 140 may store list information of the object, information on various sensors coupled to the object, vibration parameters and motion parameters collected through each sensor, and various user input information that the user inputs through the input/output interface. there is.

디스플레이(150)는 모션 프로파일 생성 프로그램에 의해 사용자 인터페이스를 출력하고, 사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 후술할 모션 파라미터에 대한 정보를 수신한다. 예를 들면, 대상체의 구동을 위한 목표 위치, 목표 위치까지의 이동 거리, 대상체를 구성하는 개별 모터의 속도 또는 가속도에 대한 정보를 입력받는다. 추가적으로, 대상체의 구동시에 적용할 모션 컨트롤러의 종류에 대한 정보, 입력 성형기의 종류에 대한 정보 등을 입력 받을 수 있다.The display 150 outputs a user interface using a motion profile creation program and receives information about motion parameters, which will be described later, from the user through the user interface. For example, information on the target position for driving the object, the moving distance to the target position, and the speed or acceleration of the individual motors constituting the object are input. Additionally, information about the type of motion controller to be applied when driving the object, information about the type of input molding machine, etc. can be input.

센서(200, 202)는 대상체에 배치되어 대상체의 진동을 센싱하는 것으로, 모션 프로파일 생성 장치(100)와 유선 또는 무선 통신을 통해 연결되며, 모션 프로파일 생성 장치(100)에 포함된 구성일 수 도 있다. 센서(200, 202)로는 가속도 센서가 사용될 수 있으며, 가속도 센서에 의하여 센싱되는 값은 대상체의 X축 가속도, Y 축 가속도 또는 Z 축 가속도로서, 이 값들이 진동 신호로 사용될 수 있다. 이때, 대상체는 작업을 수행하는 로봇 장치로서 모터등의 구동 수단에 의하여 구동되는 것이거나, 모터 구동을 통해 반도체 공정을 수행하는 각종 기계 장비 등 모터에 의하여 구동되는 기계 장치를 의미한다. 이와 같은 대상체인 기계 장치의 예는 도 2에 도시된 바와 같다.The sensors 200 and 202 are placed on the object to sense the vibration of the object, and are connected to the motion profile generating device 100 through wired or wireless communication, and may be included in the motion profile generating device 100. there is. An acceleration sensor may be used as the sensor 200 or 202. The value sensed by the acceleration sensor is the X-axis acceleration, Y-axis acceleration, or Z-axis acceleration of the object, and these values can be used as a vibration signal. At this time, the object refers to a robot device that performs a task and is driven by a driving means such as a motor, or a mechanical device driven by a motor, such as various mechanical equipment that performs a semiconductor process through driving a motor. An example of such an object, a mechanical device, is shown in FIG. 2.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 프로그램을 통해 제어하고자하는 대상체의 일 예를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모션 프로파일 생성 프로그램을 통해 제어하고자하는 대상체의 동작의 일 예를 도시한 것이다.Figure 2 shows an example of an object to be controlled through a motion profile creation program according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 shows an example of an object to be controlled through a motion profile creation program according to an embodiment of the present invention. An example of the operation is shown.

도시된 바와 같이, 복수의 암(arm), 최종 암에 결합된 작업툴을 포함하는 구조를 갖는다. 베이스에 제 1 암을 결합하는 제 1 축, 제 1 암과 제 2암을 결합하는 제 2 축, 제 2 암과 작업툴을 결합하는 제 3 축이 포함되며, 각각의 축을 구동하는 모터가 포함될 수 있다. 이러한 구성을 통해 작업툴을 시작점에서 종료점까지 이동시키는 동작을 수행한다. As shown, it has a structure including a plurality of arms and a work tool coupled to the final arm. It includes a first axis that couples the first arm to the base, a second axis that couples the first arm and the second arm, and a third axis that couples the second arm and the work tool, and includes a motor that drives each axis. You can. Through this configuration, the operation of moving the work tool from the starting point to the ending point is performed.

이러한 대상체는 도 3의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 다양한 이동 궤적을 가질 수 있다. (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 시작 위치와 종료 위치는 동일하지만, (a)와 같이, 작업툴이 곡선의 이동 궤적을 그리면서 이동할 수 있고, (b)와 같이, 작업툴이 직선의 이동 궤적을 그리면서 이동할 수 도 있다. 본 발명에서는 (a)와 같이, 대상체의 운동 형태가 출발 위치에서 목표 위치까지 곡선형으로 이동하는 경우 비선형 운동으로 정의하고, (b)와 같이, 대상체의 운동 형태가 출발 위치에서 목표 위치까지 직선형으로 이동하는 경우 선형 운동으로 정의한다. Such an object may have various movement trajectories, as shown in Figures 3 (a) and (b). As shown in (a) and (b), the start and end positions are the same, but as in (a), the work tool can move while drawing a curved movement trajectory, and as in (b), the work tool can move. You can also move by drawing the movement trajectory of this straight line. In the present invention, as in (a), if the object's motion form moves in a curved manner from the starting position to the target position, it is defined as non-linear motion, and as in (b), if the object's motion form moves in a straight line from the starting position to the target position. When moving, it is defined as linear motion.

한편 이와 같은, 대상체의 상세 구성은 설명의 편의를 위한 것으로서, 대상체를 구성하는 축의 개수, 모터의 개수 등은 대상체에 따라 달라질 수 있으며, 이러한 예시적인 내용은 본 발명의 권리 범위를 제한하지 않는다. 또한, 대상체로는 도시된 로봇 외에도, 모터 구동을 통해 반도체 공정을 수행하는 각종 기계 장비를 포함할 수 있다.Meanwhile, the detailed configuration of the object is for convenience of explanation, and the number of axes and motors constituting the object may vary depending on the object, and these exemplary details do not limit the scope of the present invention. Additionally, the object may include, in addition to the robot shown, various mechanical equipment that performs a semiconductor process through motor driving.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 센서를 통해 수집되는 진동 파라미터와 모션 파라미터의 예를 도시한 것이다.Figure 4 shows an example of vibration parameters and motion parameters collected through a sensor according to an embodiment of the present invention.

모션 파라미터는 대상체인 모터 구동 기계 장치의 동작을 위해 설정된 구동 정보를 포함하는 것으로서, 대상체를 구성하는 각 축(Axis)의 식별 정보, 축의 개수, 각 축에 연결된 모터의 속도, 대상체에 결합된 작업툴의 현재 위치, 작업툴의 이동시 목표 지점을 나타내는 목표 위치, 대상체의 목표 위치까지의 운동 형태가 선형 운동인지 비선형 운동인지를 나타내는 직선 보간 기능에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 모션 파라미터는 대상체를 구성하는 각 모터의 개별 최대 속도, 각 모터의 개별 최대 가속도, 대상체의 최대 속도, 최대 가속도를 포함할 수 있다. 이와 같이, 모션 파라미터의 일부 정보는 대상체의 스펙에 대한 정보로서, 이에 대한 정보를 외부 컴퓨팅 장치나 데이터베이스(140)로부터 수집할 수 있다. 또한, 대상체의 구동을 위한 각 모터의 속도나 가속도, 목표 위치, 대상체의 이동 거리, 대상체의 이동 동작이 선형 운동인지 비선형 운동인지에 대한 정보 등은 사용자에 의해 제어 명령의 형태로 입력되는 동작으로서, 디스플레이(150)에서 실행되는 사용자 인터페이스를 통해 입력받을 수 있다.Motion parameters include drive information set for the operation of the motor-driven mechanical device that is the object, including identification information for each axis constituting the object, the number of axes, the speed of the motor connected to each axis, and the task combined with the object. It may include information about the current position of the tool, a target position indicating the target point when the work tool is moved, and a linear interpolation function indicating whether the form of movement to the target position of the object is linear or non-linear. Additionally, the motion parameters may include the individual maximum speed of each motor constituting the object, the individual maximum acceleration of each motor, and the maximum speed and maximum acceleration of the object. In this way, some information about the motion parameters is information about the specifications of the object, and this information can be collected from an external computing device or the database 140. In addition, the speed or acceleration of each motor for driving the object, the target position, the moving distance of the object, and information on whether the moving motion of the object is linear or nonlinear are operations input by the user in the form of control commands. , input can be received through a user interface running on the display 150.

진동 파라미터는 대상체인 모터 구동 기계 장치의 동작시에 발생하는 진동에 대한 정보를 상세하게 나타내는 것으로서, 진동 허용 범위, 진동 주파수, 진동 감쇠비(Damping Ratio), 다양한 입력 성형기를 정의하는 모션 프로파일(ZV, ZV2Mode, ZV3Mode, ZVD, ZVD2Mode, ZVD3Mode, EI, EI2Mode, EI3Mode)을 포함한다. 이때, 각각의 입력 성형기는 종래에 알려진 ZV, ZVD, EI등이거나 이를 기반으로 변형된 것으로서, 종래 기술에 해당하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Vibration parameters represent in detail information about the vibration that occurs during the operation of the motor-driven mechanical device that is the object, including the vibration tolerance range, vibration frequency, vibration damping ratio, and motion profiles (ZV, Includes ZV2Mode, ZV3Mode, ZVD, ZVD2Mode, ZVD3Mode, EI, EI2Mode, EI3Mode). At this time, each input molding machine is known in the past, such as ZV, ZVD, EI, etc., or is modified based on them, and corresponds to the prior art, so a detailed description thereof will be omitted.

한편, 진동 파라미터 중 대부분은 센서(200)를 통해 수집 되는 것이나, 입력 선형기에 대한 선택 정보는 사용자에 의해 설정되며, 사용자에 의해 입력 성형기가 선택되면, 이에 대응하는 모션 프로파일을 기초로 갱신된 모션 프로파일을 생성할 수 있다.Meanwhile, most of the vibration parameters are collected through the sensor 200, but the selection information for the input linear machine is set by the user, and when the input molding machine is selected by the user, the motion is updated based on the corresponding motion profile. You can create a profile.

이와 같이, 대상체에 대하여 저장된 정보 또는 대상체의 구동을 위해 설정된 제어 명령에 대한 정보를 통해 모션 파라미터의 일부를 특정할 수 있으며, 대상체의 현재 위치나 속도, 가속도에 대한 정보는 센서(100)를 통해 수집될 수 있다. 또한, 진동 파라미터중 진동 주파수는 센서(100)를 통해 수집되고, 수집된 진동 주파수를 이용하여 수학적 연산을 통해 진동 감쇠비를 산출할 수 있다. 예를 들어, 감쇠비는 진동 주파수 진폭 주기별(X_n, X_n+1)로 측정하여 δ값(δ =

)을 측정할 수 있고, 이를 감쇠비(ζ) 산출 수식( ζ=

)에 적용하여 감쇠비를 산출할 수 있다.In this way, some of the motion parameters can be specified through information stored about the object or information about control commands set for driving the object, and information about the current position, speed, and acceleration of the object can be obtained through the sensor 100. can be collected. In addition, among the vibration parameters, the vibration frequency is collected through the sensor 100, and the vibration damping ratio can be calculated through mathematical calculations using the collected vibration frequency. For example, the damping ratio is measured by vibration frequency amplitude period (X _n , X _n+1 ) and the δ value (δ =

) can be measured, and the damping ratio (ζ) calculation formula (ζ=

) can be applied to calculate the damping ratio.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 방법을 도시한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of generating a motion profile according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a process of generating a motion profile according to an embodiment of the present invention.

먼저, 모션 프로파일 생성 프로그램의 실행에 따라, 대상체의 동작을 위해 설정된 구동 정보를 포함하는 모션 파라미터와 사용자에 의해 설정된 입력 성형기의 선택 정보를 포함하는 입력 파라미터를 수신한다(S510). 이때, 모션 파라미터는 대상체인 모터 구동 기계 장치를 구성하는 축의 개수, 각 축에 연결된 모터의 속도, 모터의 가속도, 목표 위치, 현재 위치, 목표 위치까지의 이동 거리 및 로봇 장치의 이동 동작이 선형 운동인지 비선형 운동인지를 나타내는 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 사용자에 의해 설정된 입력 성형기에 대한 선택 정보는 모션 프로파일(ZV, ZV2Mode, ZV3Mode, ZVD, ZVD2Mode, ZVD3Mode, EI, EI2Mode, EI3Mode)에 대한 선택 정보일 수 있다.First, as the motion profile creation program is executed, motion parameters including driving information set for the operation of the object and input parameters including selection information of the input molding machine set by the user are received (S510). At this time, the motion parameters include the number of axes constituting the motor-driven mechanical device that is the object, the speed of the motor connected to each axis, the acceleration of the motor, the target position, the current position, the movement distance to the target position, and the movement motion of the robot device is linear motion. It may include information indicating whether it is cognitive or non-linear movement. Additionally, selection information for the input molding machine set by the user may be selection information for motion profiles (ZV, ZV2Mode, ZV3Mode, ZVD, ZVD2Mode, ZVD3Mode, EI, EI2Mode, EI3Mode).

다음으로, 입력 파라미터를 반진동 라이브러리에 입력하고, 반진동 라이브러리를 이용하여 기준 모션 프로파일과 입력 성형기를 설정한다(S520). 앞선 단계(S510)에서 수신한 이동거리, 모터의 속도와 가속도에 대한 정보를 이용하여 도 6에 도시된 기준 속도 프로파일를 기준 모션 프로파일로서 생성할 수 있다. 또한, 사용자의 해서 선택된 모션 프로파일 정보를 토대로 입력 성형기를 설정한다.Next, input parameters are entered into the anti-vibration library, and the reference motion profile and input molding machine are set using the anti-vibration library (S520). The reference speed profile shown in FIG. 6 can be generated as a reference motion profile using the information about the moving distance and the speed and acceleration of the motor received in the previous step (S510). Additionally, the input shaping machine is set based on the motion profile information selected by the user.

다음으로, 기준 모션 프로파일에 따른 대상체의 동작시 센싱된 진동 파라미터에 포함된 고유 진동수 및 감쇠비를 획득하고, 고유 진동수 및 감쇠비를 입력 성형기의 임펄스에 적용하여 반진동 임펄스를 생성한다(S530).Next, the natural frequency and damping ratio included in the vibration parameters sensed when the object moves according to the reference motion profile are obtained, and the natural frequency and damping ratio are applied to the impulse of the input molding machine to generate an anti-vibration impulse (S530).

예를 들어, ZVD 입력 성형기를 나타내는 임펄스에 대한 수식은 아래와 같이 정의될 수 있으며, 각 입력 성형기에 대해 감지된 고유 진동수 및 감쇠비를 적용하여 반진동 임펄스를 생성할 수 있다.For example, the equation for the impulse representing the ZVD input molding machine can be defined as below, and the detected natural frequency and damping ratio for each input molding machine can be applied to generate an anti-oscillatory impulse.

도 6에 도시된 바와 같이, 여러 개의 고유 진동수에 대한 임펄스를 포함할 수 있으며, 여러 개의 고유 진동수에 대한 반진동 임펄스는 각 진동수에 대한 임펄스의 컨볼루션 곱을 통해 계산할 수 있다.As shown in FIG. 6, impulses for multiple natural frequencies may be included, and anti-vibration impulses for multiple natural frequencies can be calculated through convolution products of the impulses for each frequency.

다음으로, 생성된 반진동 임펄스를 기준 모션 프로파일에 적용하여 반진동 모션 프로파일을 생성한다(S540).Next, the generated anti-vibration impulse is applied to the reference motion profile to generate a semi-vibration motion profile (S540).

도 6에 도시된 바와 같이, 기준 속도 프로파일에 반진동 임펄스를 컨볼루션 곱하여, 반진동 속도 프로파일을 생성할 수 있으며, 이는 반진동 모션 프로파일로서 사용된다.As shown in Figure 6, a semi-oscillatory impulse can be convolutionally multiplied by a reference velocity profile to generate a semi-oscillatory velocity profile, which is used as a semi-oscillatory motion profile.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 방법을 도시한 순서도이고, 도 8과 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모션 프로파일 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a flow chart illustrating a method for generating a motion profile according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining the process of generating a motion profile according to another embodiment of the present invention.

전체적인 방법은 도 5의 실시예와 유사하며, 대상체의 운동 형태가 선형 운동인지 비선형 운동인지에 따라 반진동 모션 프로파일 생성 과정에 차이가 있다.The overall method is similar to the embodiment of FIG. 5, and there is a difference in the process of generating an anti-oscillatory motion profile depending on whether the object's motion type is linear motion or nonlinear motion.

즉, 반진동 라이브러리에 입력 파라미터를 입력하여 기준 모션 프로파일과 입력 성형기를 설정하고, 고유 진동수 및 감쇠비를 입력 성형기의 임펄스에 적용하여 반진동 임펄스를 생성하고, 반진동 임펄스를 기준 모션 프로파일에 적용하여 이용하여 반진동 모션 프로파일을 생성한다.That is, input parameters are entered into the anti-vibration library to set the reference motion profile and the input molding machine, apply the natural frequency and damping ratio to the impulse of the input molding machine to generate a semi-vibrating impulse, and apply the semi-vibrating impulse to the reference motion profile. Create an anti-oscillatory motion profile using

그리고, 모션 파라미터에 포함된 정보를 기초로, 대상체의 운동 형태가 선형 운동인지 비선형 운동인지를 판단한다(S730).Then, based on the information included in the motion parameters, it is determined whether the object's motion type is linear motion or non-linear motion (S730).

운동 형태가 목표 위치까지 곡선형으로 이동하는 비선형 운동인 경우(S740), 생성된 반진동 모션 프로파일을 대상체인 모터 구동 기계 장치를 구성하는 각 축에 연결된 모터별로 속도를 분배한 것인 모터별 반진동 모션 프로파일을 생성하여, 각 모터가 동시에 출발하여 목표 위치까지 도착하도록 한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 앞선 단계에서 생성된 반진동 모션 프로파일을 기준으로, 각 축에 연결된 모터별 반진동 모션 프로파일을 생성한다. 이와 같은 모터별 반진동 모션 프로파일을 통해, 대상체를 구성하는 각각의 모터가 동시에 출발하여 목표 위치까지 도착하도록 한다.If the motion form is a non-linear motion that moves in a curved manner to the target position (S740), the generated semi-oscillatory motion profile is divided into a semi-vibration motion profile for each motor, which is the velocity distribution for each motor connected to each axis constituting the target motor-driven mechanical device. By creating an oscillatory motion profile, each motor starts and arrives at the target position at the same time. As shown in FIG. 8, based on the anti-vibration motion profile created in the previous step, an anti-vibration motion profile is created for each motor connected to each axis. Through this anti-vibration motion profile for each motor, each motor constituting the object starts at the same time and arrives at the target location.

또한, 운동 형태가 목표 위치까지 직선형으로 이동하는 선형 운동인 경우(S750), 생성된 반진동 모션 프로파일을 대상체인 모터 구동 기계 장치를 구성하는 각 축에 연결된 모터별로 속도를 분배한 것인 모터별 반진동 모션 프로파일을 생성한다. 그리고, 모터별 반진동 모션 프로파일을 통해 계산되는 각각의 위치 좌표를 인버스 키네마틱스 알고리즘에 따라 각 모터의 위치 좌표로 변환하고, 변환된 위치 좌표를 기초로 각 모터의 속도 프로파일을 생성하여, 각 모터가 동시에 출발하여 목표 위치까지 도착하도록 한다. 이때, 인버스 키네마틱스 알고리즘은 종래에 알려진 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, when the movement form is a linear movement that moves straight to the target position (S750), the generated anti-oscillatory motion profile is divided by motor, which is the speed distribution for each motor connected to each axis constituting the target motor driving mechanism. Generates a semi-oscillatory motion profile. Then, each position coordinate calculated through the anti-oscillation motion profile for each motor is converted into the position coordinate of each motor according to the inverse kinematics algorithm, and the speed profile of each motor is generated based on the converted position coordinates, and each motor depart at the same time and arrive at the target location. At this time, since the inverse kinematics algorithm corresponds to a conventionally known technology, detailed description will be omitted.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.One embodiment of the present invention may also be implemented in the form of a recording medium containing instructions executable by a computer, such as program modules executed by a computer. Computer-readable recording media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and non-volatile media, removable and non-removable media. Additionally, computer-readable recording media may include computer storage media. Computer storage media includes both volatile and non-volatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer-readable instructions, data structures, program modules or other data.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.Although the methods and systems of the present invention have been described with respect to specific embodiments, some or all of their components or operations may be implemented using a computer system having a general-purpose hardware architecture.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present application described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present application can be easily modified into other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application.

100: 모션 프로파일 생성장치
110: 통신 모듈
120: 메모리
130: 프로세서
140: 데이터베이스
150: 디스플레이
200, 202 : 센서
300: 대상체100: Motion profile creation device
110: communication module
120: memory
130: processor
140: database
150: display
200, 202: sensor
300: object

Claims (8)

대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일을 생성하는 모션 프로파일 생성 장치에 있어서,
대상체의 동작을 위해 설정된 구동 정보를 포함하는 모션 파라미터, 대상체의 동작시 센싱된 진동 파라미터 및 사용자에 의해 설정된 입력 성형기의 선택 정보를 포함하는 입력 파라미터를 수신하는 통신 모듈;
반진동 라이브러리를 이용하여 모션 프로파일을 생성하는 모션 프로파일 생성 프로그램이 저장된 메모리, 및
상기 모션 프로파일 생성 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하되,
상기 모션 프로파일 생성 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행되어, 상기 대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일의 생성 요청에 따라, 상기 입력 파라미터를 상기 반진동 라이브러리에 입력하고, 상기 입력 파라미터를 기반으로 상기 반진동 라이브러리를 이용하여 기준 모션 프로파일과 입력 성형기를 설정하고, 상기 기준 모션 프로파일에 따른 상기 대상체의 동작시의 상기 진동 파라미터에 포함된 고유 진동수 및 감쇠비를 획득하고, 상기 고유 진동수 및 감쇠비를 상기 입력 성형기의 임펄스에 적용하여 반진동 임펄스를 생성하고, 생성된 반진동 임펄스를 상기 기준 모션 프로파일에 적용하여 반진동 모션 프로파일을 생성하는 것인, 모션 프로파일 생성 장치.In the motion profile generating device for generating a motion profile for anti-vibration control of an object,
A communication module that receives input parameters including motion parameters including driving information set for the operation of the object, vibration parameters sensed during the operation of the object, and selection information of the input molding machine set by the user;
A memory storing a motion profile creation program that generates a motion profile using an anti-vibration library, and
Including a processor that executes the motion profile creation program,
The motion profile creation program is executed by the processor, inputs the input parameters to the anti-vibration library according to a request for generating a motion profile for controlling the anti-vibration of the object, and generates the anti-vibration based on the input parameters. Set a reference motion profile and an input molding machine using a library, obtain the natural frequency and damping ratio included in the vibration parameters during operation of the object according to the reference motion profile, and use the natural frequency and damping ratio of the input molding machine. A motion profile generating device that generates a semi-vibration impulse by applying it to an impulse, and generates a semi-vibration motion profile by applying the generated semi-oscillation impulse to the reference motion profile. 제 1 항에 있어서,
상기 모션 파라미터는 대상체인 모터 구동 기계 장치를 구성하는 축의 개수, 각 축에 연결된 모터의 속도, 모터의 가속도, 목표 위치, 현재 위치, 목표 위치까지의 이동 거리 및 대상체의 운동 형태가 선형 운동인지 비선형 운동인지를 나타내는 정보를 포함하는 것이고,
상기 모션 프로파일 생성 프로그램은, 상기 이동 거리, 상기 모터의 속도 및 가속도 정보를 기초로, 기준 모션 프로파일을 설정하는 것인, 모션 프로파일 생성 장치.According to claim 1,
The motion parameters include the number of axes constituting the motor-driven mechanical device that is the object, the speed of the motor connected to each axis, the acceleration of the motor, the target position, the current position, the moving distance to the target position, and whether the object's movement type is linear or nonlinear. It contains information indicating whether it is exercise,
The motion profile creation program sets a reference motion profile based on the movement distance and the speed and acceleration information of the motor. 제 2 항에 있어서,
상기 모션 프로파일 생성 프로그램은,
상기 대상체의 운동 형태가 목표 위치까지 곡선형으로 이동하는 비선형 운동인 경우, 상기 생성된 반진동 모션 프로파일을 상기 대상체를 구성하는 각 축에 연결된 모터별로 속도를 분배한 것인 모터별 반진동 모션 프로파일을 생성하여, 각 모터가 동시에 출발하여 목표 위치까지 도착하도록 하는 것인, 모션 프로파일 생성 장치.According to claim 2,
The motion profile creation program is,
If the object's movement form is a non-linear movement that moves in a curved manner to the target position, the generated anti-vibration motion profile is a motor-specific anti-vibration motion profile in which the speed is distributed to each motor connected to each axis constituting the object. A motion profile generating device that generates a motion profile so that each motor starts at the same time and arrives at the target position. 제 2 항에 있어서,
상기 모션 프로파일 생성 프로그램은,
상기 대상체의 운동 형태가 목표 위치까지 직선형으로 이동하는 선형 운동인 경우, 상기 생성된 반진동 모션 프로파일을 상기 대상체를 구성하는 각 축에 연결된 모터별로 속도를 분배한 것인 모터별 반진동 모션 프로파일을 생성하고, 상기 모터별 반진동 모션 프로파일을 통해 계산되는 각각의 위치 좌표를 인버스 키네마틱스 알고리즘에 따라 각 모터의 위치 좌표로 변환하고, 변환된 위치 좌표를 기초로 각 모터의 속도 프로파일을 생성하여, 각 모터가 동시에 출발하여 목표 위치까지 도착하도록 하는 것인, 모션 프로파일 생성 장치.According to claim 2,
The motion profile creation program is,
If the movement form of the object is a linear motion that moves in a straight line to the target position, a semi-vibration motion profile for each motor is obtained by distributing the generated anti-vibration motion profile to each motor connected to each axis constituting the object. Generate, convert each position coordinate calculated through the anti-vibration motion profile for each motor into the position coordinates of each motor according to the inverse kinematics algorithm, and generate a speed profile for each motor based on the converted position coordinates, A motion profile generating device that allows each motor to start at the same time and arrive at the target position. 대상체의 반진동 제어를 위한 모션 프로파일 생성 장치의 모션 프로파일 생성 방법에 있어서,
(a) 모션 프로파일 생성 프로그램의 실행에 따라, 대상체의 동작을 위해 설정된 구동 정보를 포함하는 모션 파라미터 및 사용자에 의해 설정된 입력 성형기의 선택 정보를 포함하는 입력 파라미터를 수신하는 단계;
(b) 상기 입력 파라미터를 반진동 라이브러리에 입력하고, 상기 반진동 라이브러리를 이용하여 기준 모션 프로파일과 입력 성형기를 설정하는 단계;
(c) 상기 기준 모션 프로파일에 따른 상기 대상체의 동작시 센싱된 진동 파라미터에 포함된 고유 진동수 및 감쇠비를 획득하고, 상기 고유 진동수 및 감쇠비를 상기 입력 성형기의 임펄스에 적용하여 반진동 임펄스를 생성하는 단계; 및
(d) 상기 생성된 반진동 임펄스를 상기 기준 모션 프로파일에 적용하여 반진동 모션 프로파일을 생성하는 단계를 포함하는 것인, 모션 프로파일 생성 방법.In a method of generating a motion profile of a motion profile generating device for controlling anti-vibration of an object,
(a) receiving, according to execution of the motion profile creation program, motion parameters including driving information set for the operation of the object and input parameters including selection information of an input molding machine set by the user;
(b) inputting the input parameters into an anti-vibration library and setting a reference motion profile and an input shaper using the anti-vibration library;
(c) obtaining the natural frequency and damping ratio included in the vibration parameters sensed when the object operates according to the reference motion profile, and applying the natural frequency and damping ratio to the impulse of the input molding machine to generate a semi-vibration impulse. ; and
(d) generating a semi-oscillatory motion profile by applying the generated anti-oscillatory impulse to the reference motion profile. 제 5 항에 있어서,
상기 모션 파라미터는 대상체인 모토 구동 기계 장치를 구성하는 축의 개수, 각 축에 연결된 모터의 속도, 모터의 가속도, 목표 위치, 현재 위치, 목표 위치까지의 이동 거리 및 대상체의 운동 형태가 이동 동작이 선형 운동인지 비선형 운동인지를 나타내는 정보를 포함하는 것이고,
상기 (b) 단계는 상기 이동 거리, 상기 모터의 속도 및 가속도 정보를 기초로, 기준 모션 프로파일을 설정하는 것인, 모션 프로파일 생성 방법.According to claim 5,
The motion parameters include the number of axes constituting the motor driving mechanism that is the object, the speed of the motor connected to each axis, the acceleration of the motor, the target position, the current position, the movement distance to the target position, and the movement form of the object so that the movement is linear. It contains information indicating whether it is a motion or a non-linear motion,
The step (b) is to set a reference motion profile based on the moving distance and the speed and acceleration information of the motor. 제 6 항에 있어서,
상기 대상체의 운동 형태가 선형 운동인지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하고,
상기 운동 형태가 목표 위치까지 곡선형으로 이동하는 비선형 운동인 경우, 상기 생성된 반진동 모션 프로파일을 상기 대상체를 구성하는 각 축에 연결된 모터별로 속도를 분배한 것인 모터별 반진동 모션 프로파일을 생성하여, 각 모터가 동시에 출발하여 목표 위치까지 도착하도록 하는 것인, 모션 프로파일 생성 장치.According to claim 6,
Further comprising the step of checking whether the movement form of the object is linear movement,
If the exercise form is a non-linear movement that moves in a curved manner to the target position, a semi-vibration motion profile for each motor is generated by distributing the generated anti-vibration motion profile to each motor connected to each axis constituting the object. Thus, a motion profile generating device that allows each motor to start at the same time and arrive at the target position. 제 6 항에 있어서,
상기 대상체의 운동 형태가 선형 운동인지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하고,
상기 운동 형태가 목표 위치까지 직선형으로 이동하는 선형 운동인 경우, 상기 생성된 반진동 모션 프로파일을 상기 대상체를 구성하는 각 축에 연결된 모터별로 속도를 분배한 것인 모터별 반진동 모션 프로파일을 생성하고, 상기 모터별 반진동 모션 프로파일을 통해 계산되는 각각의 위치 좌표를 인버스 키네마틱스 알고리즘에 따라 각 모터의 위치 좌표로 변환하고, 변환된 위치 좌표를 기초로 각 모터의 속도 프로파일을 생성하여, 각 모터가 동시에 출발하여 목표 위치까지 도착하도록 하는 것인, 모션 프로파일 생성 방법.According to claim 6,
Further comprising the step of checking whether the movement form of the object is linear movement,
If the motion form is a linear motion that moves in a straight line to the target position, a semi-vibration motion profile for each motor is generated by distributing the generated semi-vibration motion profile to each motor connected to each axis constituting the object, and , each position coordinate calculated through the anti-vibration motion profile for each motor is converted into the position coordinate of each motor according to the inverse kinematics algorithm, and a speed profile of each motor is generated based on the converted position coordinates, so that each motor A method of creating a motion profile that starts and arrives at the target location at the same time.

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