PLC

서보기계 원점 복귀와 absolute, incremental 방식

좋은 글이 있어 가져왔습니다.

대부분 servo mortor에는 현재의 자기위치를 알려주는 엔코더가 모터뒤에 달려 있읍니다. 서보모타를 이용한 모든 장비(로봇트, cnc 장비,공작기계등등 여러가지가 있다고 봅니다.) 에는 feedback system이 있죠 

인간으로 치자면 우리가 눈으로 봄으로써 물체를 식별할수있고 색깔을 식별할수 있겠죠 그리고 우리가 어느 지점에서 또 어느 다른지점으로 갔을때 우리의 오감을 이용하여 아! 얼마나 멀리 왔구나, 아직 덜왔구나, 또 많이 왔구나를 알수가 있죠? 근데 눈과, 귀, 입, 신경같은 것들이 없다면 어떻게 되겠어요.... 제가 쓰놓은 이런정보들도 여러분들이 봐가지고 우리의 cpu부 뇌에다 전달함으로써 정확히 인식을 하는것처럼 서보모타에도 피드백 시스템중 어떰인 엔코더가 있으므로써 기계 mchine이 얼마나 이동했는지 지금현재 위치가 얼마가 되는지, 서보 모타를 이용해 장비를 이동시킬때, 예를 들자면 x축으로 얼마만큼,y축으로 얼마만큼 이동해라고 명령을 주었을때, 이동량을 계산하여 우리가 준 모표지점에 정확히 갈수있는것도 이 엔코드때문이라고해도 과언이 절대 아니라고 볼수 있을겁니다. 

그리고 이와같은 시스템을 가지고 있는 모든장비에는 원점이란게 있는데 기계의 원점이죠!! 항상 그렇찮아요 부산에서 서울까지 얼마의 거리, 한국에서 일본까지 얼마의 거리, 모든 물체의 거리를 제는데 필요한 자는 0(zero)이라는 숫자가 항상 새겨져 있잖아요, 그리고 이걸 기준으로하여(기계의 원점이라고 생각하시면 좋을것 같네요^^) 얼마다, 또 물건의 길이는 얼마다라고 쉽게 확인을 할수 있잖아요 

이해가 쉽게 갈런지 모르겠지만? 저도 좀 했갈리네여^^ 
하여튼 이 기계의 원점기준을 이용하여 축을 이동할때 앞으로 얼마만큼, 다시 뒤로 이동시킬때 얼마만큼 이동해야 되는지를 알수가 있답니다. 
한가지 알려드리면, 알고 보면 서보란게 얼마나 멍청한지 이 엔코더라는 놈이 고장이 나버리면 지금현재 지가 어디 있는줄 모르니깐, 앞으로 계속 달려 나가버린답니다. 물론 피드백 시스템이 고장났을때 인트럽트되는 것두 있지만, 제가 만지는 장비중에 이런 장비들이 있죠^^ 사람으로 따지면 눈먼 봉사라고 할까요^^ 뒤에서는 뭔가가 쫒아오는데 어디를 가야 할지를 몰라 심장마비 걸릴때 까지 계속 달리는 거죠^^ 말경주할때도 앞을 못보게 눈을 가리잖아요^^ 

그런데 이런 서보장비중에는( 서보에는 항상 신호명령을 주는 cpu 컴퓨터부, 신호를 받아 베이스드라이버를 이용하여 직접적으로 서보모타를 돌릴수 있도록 만들어주는 베이스 드라이버회로, 서보 개념의 중추인 현위치를 판별할수있도록 만들어 주는 피드백부, 전원을 공급해주는 power supply, 우리가 조작을 해야 되니깐, 아직은 스스로 다하는 기계는 못봤어여, 항상 초기상태를 만들어 주고 어떤일을 해라고 명령을 내리는 것은 직간접적으로 사람이 하죠^^ 그러니깐 operator(조작부), 그리고 정말 중요한 우리 팔과 손과 다리에 해당하는 서보 모타....) 

앱솔루트 타입과 인크리멘탈 타입이 있답니다. 제가 아는것으로는 이두종류로만 알고 있는데요, 먼저 앱솔루트나 인크리멘탈에 대해서 뭐냐교 물으신다면 여기 이방에 아시는 분들도 많이 계시겠지만, 그래도 조금 적어보자면, 이두 방식이 서보에서 필요한 이유는^^ 위에서도 조금 설명을 드렸지만, 서보개념에 위치개념이 갑자기 사라진다면 그건 더이상에 서보일수 없을거에여~~ 그리고 이 위치라는 개념을 이용하는데 있어서 이두가지 타입을 이용해서 기계를 이동시키는데요 

먼저 앱솔루트 타입은 기계의 전원을 off시키거나, on시켜도 항상 그리고 언제나 0(zero)는 원점을 절대(absolute)로 기억을 하고있죠. 
그렇기 때문에 기계를 ready[래디, 기계운전직전 이상유무가 없고 모든 시스템이 양호상태- 전원을 투입한후 래디가 되었다고하면 수동모드(시스템 문제에 의해서 수동으로 축을 강제로 이동시킬때가 있는데 앱솔루트타입이나 인크리멘탈 두종류 모두다 이 수동모드에서는 조작이 가능하답니다]가 아니라 컴퓨터 프로그램에의해 신호를 받아가지고 축을이동할때 바로 이동할때도 아무런 문제가 없답니다. 그러니깐 이타입의 결론은 원점을 알고 있으므로 시스템을 껏다가 켜도 항상 자기가 원점으로 부터 얼마간의 거리를 두고 있는지 알고있다는 거죠^^ 

이시스템의 문제점은, 어떻게 보면 현위치를 알고 있으니깐 원점을 잡아줄 필요가 없다고 생각할수도 있는데, 보통 이타입의 서보시스템(특히 cnc장비)조작자들(operators)도 래디시킨후 수동으로 원점을 잡아주는 이유가 장비를 장기간에 쓰다보면 절대위치를 기억하고 있다손치더라도, 기계적인 백러쉬(기계적인 유격, 가공물의 정도가 좋을려면 새기계때의 정확한 유격과 공차가 필요하죠), 그리고 시스템상에 원점문제때문에 정확하질 않다는 거죠, 어쩌면 확인차원에서 일부러 할수도 있을것 같은데, 어쨋던 장비를 운용하는 초보자분들이나나 A급 경력자분들도 다들 원점을 잡는것을 기본으로 하고 있읍니다. 그래서 보통 돈많은 회사는 전기, 전자적으로 기계를 살려둔 상태에서 뒷날에 바로 사용하는 경우도 허다하다고 봅니다. 

인크리멘탈(increamental: 자연증가형)방식은 앱솔루트타입과 대조적으로 절대로 절대원점(0:zero)을 기억하지 못한다는 점이죠, 그래서 기계를 off시켰다가 다시 on시키면 우리인간이 정해놓은 절대원점을 다시 수동모드에서 초기화시킨후에 컴퓨터프로그램상에서 축을 이동시킬수가 있죠( 이와같은 장비는 수동에서는 이동이 가능합니다. 하지만 절대원점을 초기화 해주지않으면 자동모드에서는 절대 자동이 않된답니다.) 장비를 on시킨후에 자동모드 설정해서 축이 이동할때 절대원점(0:zero)에서 거리를 계산하는게 아니라 0에서 10정도 이동해 있다면 이 10이라는 수(지금 현재의 위치)를 원점개념으로 잡아가지고 다시 1, 2, 3, 4, 5....이렇게 이동을 한답니다. 그래서 보통 이타입의 장비들은 절대원점을 다시 잡지 않으면 원점 에러가 발생해 자동모드에서는 움직일수가 없답니다. 
한마디로 이타입은 절대원점을 초기화 한후에 이원점을 기준으로 하여 거리를 계산해서 이동한다고 보면 될것 같습니다. 

다른 시스템들은 잘 모르겠는데, cnc servo system은 거의 대분분이라고 해도 과언이 아니죠^^ 저는 메카가 어머니라면 자식은 cnc 선반, 밀링, 보링기, 머신센타 이런것들이 자식이라고 보는 편입니다^^, 아시는 분들은 다들 아실겁니다.기계, 전기, 전자, 컴퓨터 이모든 메카시스템들이 들어가 정확하고 환상적으로 움직이는, 로봇처럼( 그냥 그대한 로봇이라고 생각해도 좋을듯 십네여^^) ...... 
저는 여태까지 본것 중에서 제일기억 나는게 toshiba 머신중 tosnuc 600시스템이 들어가는 9축짜리(x, y, z, b, a, z, c, d, e)짜리 범용 머쉰 세터를 본적이 있는데, 장비가 좋은건 물론이고^^ 그 규모는 일반 주택 2배정도 가까이 되죠( 거짓말이라고 놀려도 좋습니다^^....) 대우조선소에 큰배 아시죠 그리고 잠수함에들어가는 프로펠러.... 거기에 들어가는 프로펠러를 가공하는 장비인데, 가공하는데 보통 10 ~ 15일 정도가 걸린다고 들었읍니다. 그런데 더 우스운건 가공물 한조당 기본이 5000만원정도 한다고 들었어요^^ 대단하지않아요^^ 

아무쪼록 아시는분들은 저에 애기가 조금 우습게 들릴지도 모르겠네요^^ 
하지만 아직 저도 배우는 단계라 잘은 모른답니다. 그냥 정보를 공유할려고 글을 올렸는데 실망하시지 않으셨는지 궁긍하네요^^ 
제가 진짜 하고싶은 말은 모두들 절대적인 프로가 되기위해서 노력했으면 좋겠네여^^