펄스 [pulse]

[한찬희]

펄스 [pulse] -맥박처럼 짧은 시간에 생기는 진동현상.

진동수=헤르츠=1/펄스

즉, 극히 짧은 시간만 흐르는 전류를 말한다. 충격전류와 비슷하며, 일반적으로는 신호로서의 기능을 완수하는 비교적 약한 간헐전류(間歇電流)를 가리킨다. 신경섬유를 흐르는 활동전류도 그 일종이다. G.M.마르코니에 의해 발명된 무선통신에서 처음으로 이용되었는데, 그 후 제2차 세계대전 때 레이더 기술이 진보됨에 따라 폭넓은 이용이 가능해졌고, 대전 후에는 전화교환기 ·전자계산기 ·음향측심기 ·입자가속기 ·제어장치 등에 이용되었다.

펄스파형에는 직사각형파 ·삼각파 ·반정현파 ·가우스파 등이 있으며, 통신공학에서는 펄스를 반송파(搬送波)로 하여, 펄스진폭 ·펄스폭 ·위상(位相) 등 어느 하나를 신호에 의해 변화시키는 변조방식을 펄스변조라 한다.

↑ 전기신호와펄스 /

펄스는 극히 짧은 시간만 계속하는 전압전류 전파를 말하며 그 파형을 임펄스(impulse)라 하고 이 임펄스의 반복을 펄스라고 한다. 보통 말하는 펄스는 직사각형파 펄스(rectangular pulse)를 의미하나 II III IV와 같은 파형도 펄스파라고 한다.

I에서 t₀를 펄스시간폭 ·펄스지속시간 ·펄스폭 등으로 말하고 펄스와 펄스와의 사이의 시간 ·간격을 펄스간격 또는 펄스 반복주기라 말한다. 또한 펄스의 매초 반복횟수를 펄스 반복주파수 또는 펄스 반복수라고 하며, 펄스의 특성은 이들의 정수에 의하여 결정된다. 일반적으로 펄스는 주파수대역폭이 크므로 펄스회로에도 주파수대역폭이 클 것이 요구된다.

펄스회로의 역사는 제2차 세계대전 중에 개발된 레이더로부터 생긴 것이며 레이더는 펄스전파를 발사하여 반사펄스를 관측하는 것이다. 따라서 펄스가 있고 없고를 전신부호에 대응시키거나 숫자의 1 또는 0으로 나타나게 하여 펄스부호통신이나 컴퓨터 등에 그 응용범위가 매우 넓다.

↑ 펄스회로 /

서보 기구의 구조와 엔코더

서보 기구는 정보처리회로의 명령에 따라 공작기계 테이블을 움직이게 하는 모터이다. 일반 3상 모터와는 달리 저속에서도 큰 토크와 가속성, 응답성이 우수한 모터로서 속도와 위치를 동시에 제어한다. 위치제어를 위해 현재의 위치를 검출하는 장치를 엔코더 (encoder)라고 하고 일반적으로 모터 뒤쪽에 붙어 있다. 속도제어를 위해 속도센서로 속도를 측정하거나, 엔코더로부터 측정된 위치제어 정보를 이용하여 NC내부에서 속도를 산출하기도 한다. 즉, 엔코더에서 발생하는 펄스 열을 이용하여 속도를 감지하는 방법으로 일정한 시간동안 펄스 열을 계수하는 방법과 펼스 열의 간격을 감지하는 방법이 병행되어 사용되고 있다.

반 폐쇄 회로 방식(Semi-Close Loop System)

모터 축의 회전 각도를 검출하거나 볼스크루의 회전 각도를 검출하는 방식으로 테이블 직선 운동을 회전운동으로 바꾸어 검출한다. 오늘날 대부분 CNC 공작 기계에서는 높은 정밀도의 볼스크루가 개발되어 있어 실용상의 정밀도가 문제되지 않아 대부분 이 방식을 채택하고 있다.

CNC 시스템의 구성

 CNC 시스템은 크게 하드웨어와(hardware)와 소프트웨어 (software)로 구성되어 있다.
하드웨어는 CNC공작기계 본체와 제어장치, 주변장치 등의 구성부품을 말하며 일반적으로
본체와 서보(servo)기구, 검출기구, 제어용 컴퓨터, 인터페이스(interface)회로 등이 해당된다.

이에 대하여 소프트웨어는 CNC공작기계를 운전하기 위해 필요로 하는 파트프로그래밍작성에
관한 모든 사항을 포함하며 특히 프로그래밍 기술과 자동 프로그래밍용 컴퓨터 시스템을 지칭하기도 한다.
[그림]은 CNC 시스템이 어떻게 구성되어 있고 어떠한 과정을 거쳐서 움직이는가를 나타내고 있다.

[그림] CNC시스템의 구성

  ① 부품도면 : 설계된 도면에 다라 기계가공을 하기 위하여 현장에서 넘어온 설계도를 말한다.
  ② 가공계획 : 부품도면에 따라 가공하는 범위와 파트 프로그래밍 및 CNC가공을 하기 위한 가공계획을 세운다.
  ③ 파트 프로그래밍 : CNC공작기계를 운전하려면 부품도면을 CNC공작기계가 알 수 있도록 정보를 제공하여야 하는데
                              이 역할에는 천공 테이프, 플로피 디스크(floppy disk, diskette)등을 사용하여 정보를 제공한다.
  ④ 천공테이프 : 프로그래밍한 것을 CNC공작기계에 입력시키기 위한 하나의 수단으로써일종의 종이 테이프 이다.
                       천공테이프에는 공구의 경로, 이송속도, 준비기능 보조기능 등이 코드(code)화 되어 천공된다.
  ⑤ 컨트롤러: 컨트롤(controller)는 천고테이프에 기록된 언어 즉, 정보를 받아서 펄수(pulse)화 시킨다.
                   이 펄스화 된 정보는 서보기구에 전달되어 여러 가지 제어역활을 한다.
  ⑥ 서보기구와 서보모터 : 마이크로(micro) 컴퓨터에서 번역 연산된 정보는 다시 인터패이스 회로를 거쳐서 펄스화되고,
                                    이 펄스화된 정보는 서보기구에 전달되어 서보모터를 작동시킨다.
                                    서보모터는 펄스에 의한 각각의 지령에 의하여 대응하는 회전운동을 한다.
  ⑦ 볼 스크루 : 볼 스크루(ball screw)는 서보모터에 연결되어 있어 서보모터의 회전운동을 받아
                     CNC공작기계의 테이블(table)을 직선운동 시킨다.
                     CNC 공작기계에서는 높은 정밀도가 요구 되는데, 보통의 스크루와 너트(nut)는 면과 면의 접촉으로
                     이루어지기 때문에 마찰이 커지고 회전시 큰 힘이 필요하다. 따라서 부하에 따른 마찰열에 의해 열팽창이
                     크게 되므로 정밀도가 떨어진다. 이러한 단점을 없애기 위하여 개발된 볼 스크루는 마찰이 적고 또 너트를
                     조정함으로써 백래시(back lash)를 거의 0에 가깝도록 할 수 있다.

[그림] 볼 스크루

  ⑧ 리졸버 : 리졸버(resolver)는 CNC공작기계의 움직임을 전기적인 신호로 표시하는 일종의 회전 피드백(feedback) 장치이다.
  ⑨ 엔코더(encoder) : 서보모터 회전운동의 위치검출 및 이송속도를 검출하는 장치이고 일반적으로 서보모터 뒤쪽에 부착되어 있다.
  ⑩ RAM과 ROM : RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory)

[표] CNC의 RAM과 ROM의 특징

[미니만쥬]

좋으자료 감사합니다..

[sonson]

진동수의 단위가 Hz(헤르츠)이고, 'Hz'가 1초당 진동하는 횟수를 나타내죠... 그리고 예를 들어 60Hz다 라고 하면 초당 60개의 펄스가 반복하는게 되겠죠. 보통 2축짜리 선반에서 보면 최소 3개 이상의 모터들이 사용되요. 주축, X, Z축의 서보모터와 오일 절삭유, 윤활류 공급할때 쓰는 유도전동기라던가 그런 것들이 있겠죠. 선반조작반 옆에보면 전기코드(콘센트 구멍)이 있는데 거기에 모터달린 전동공구등을 쓰지말라는게 이유가 있어요. 가끔 전동공구에서 쓰는 펄스가 뭔가의 이유로 기계로 흘러들어가면 이상을 일으킬 수도 있기 때문에죠.

[프라이어]

자료 감사합니다.

[함께가자]

감사합니다