KR0161020B1 - 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치 - Google Patents

스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치 Download PDF

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KR0161020B1 KR1019930001331A KR930001331A KR0161020B1 KR 0161020 B1 KR0161020 B1 KR 0161020B1 KR 1019930001331 A KR1019930001331 A KR 1019930001331A KR 930001331 A KR930001331 A KR 930001331A KR 0161020 B1 KR0161020 B1 KR 0161020B1
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Abstract

본 발명은 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압크기 감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압크기 감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치에 의하면, 상기 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압의 크기가 감소할 경우 이를 인터럽트 발생수단에서 감지하여 인터럽트신호를 축제어기로 출력하여서 상기 축제어기의 제어에 의해 로보트암이 현재의 작업위치에서 정지함으로써 로봇암이 작업위치를 벗어나 주위의 벽과 부딪혀 로보트암이 파손되는 일이 없으며 로보트암이 불규칙하게 움직여 작업자와 충돌하는 일이 없게 된다. 따라서 로보트암이 작업중 경제적인 손실이 작게 되고 작업의 안정성이 증가되는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치의 블록도.
제2도는 제1도에 도시된 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치의 각부분의 신호파형도.
제3도는 종래 기술에 의한 로보트암 제어회로의 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 모터 4 : 전원회로
6 : 스위칭방식 직류전압공급회로 8 : 전원수단
10 : 교시수단 12 : 터미널
14 : 퍼스널 컴퓨터수단 16 : 인터럽트 발생수단
18 : 비교기 20 : 카운터
22 : 축제어기 24 : 모터드라이버
본 발명은 산업용 로보트암 제어회로에 관한 것으로 특히, 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치에 관한 것이다.
종래 기술에 의한 로보트암 제어회로의 블록도가 제3도에 도시되어 있다. 제3도에 도시된 바와같이 종래 기술에 의한 로보트암 제어회로는: 220V의 교류전원을 입력받아서 100V의 교류전압을 출력하는 전원회로(4)와; 220V의 교류전원을 입력받아서 5V의 직류전압을 출력하는 스위칭방식 직류전압 공급회로(SWICHING MODE POWER SUPPLY CIRCUIT, SMPS CIRCUIT,6)와; 로보트암의 작업위치에 관한 사용자의 명령이 입력되는 교시(TEACH)수단(10)과; 상기 로보트암을 동작개시시키는 사용자의 명령이 입력되는 터미널(12)과; 상기 로보트암의 동작에 관한 프로그램이 백업되는 퍼스널 컴퓨터수단(14)과; 상기 스위칭방식 직류전압공급회로(6)로부터 직류전압을 인가받으며 상기 터미널(12)로부터 동작개시신호를 입력받아서 속도신호를 출력하는 축제어기(AXIAL CONTROLLER, 22);와 상기 전원회로(4)로부터 출력되는 100V의 교류전압을 입력받으며 상기 축제어기(22)로부터 출력되는 속도신호를 입력받아서 상기 로보트암을 움직이는 모터(2)에 구동전압을 공급하는 모터드라이버(24)로 이루어져 있다.
상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)는 스위치의 온오프에 의해 다수레벨의 직류전압 중 하나의 레벨의 직류전압을 출력한다.
상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)와 상기 전원회로(4)는 상기 로보트암 제어회로의 전원수단(8)을 구성하고 있다.
상기와 같이 구성된 종래기술에 의한 로보트암 제어회로의 작용을 설명한다.
먼저, 사용자가 도시되지 않은 전원스위치를 온하면, 교류 220V 크기의 외부전원이 상기 전원수단(8)의 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)와 전원회로(4)에 공급된다. 다음에 상기 전원회로(4)로부터 상기 터미널(12)과 교시수단(10), 퍼스널 컴퓨터수단(14) 및 모터드라이버(24)로 100V의 교류전압이 공급되고, 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)로부터 상기 축제어기(22)로 5V의 직류전압이 공급된다.
다음에, 상기 사용자가 상기 교시수단(10)으로 상기 로보트암의 작업위치를 입력하면, 상기 교시수단(10)으로부터 상기 축제어기(22)로 작업위치신호가 출력된다.
다음에 상기 축제어기(22)는 상기 교시수단(10)으로부터 출력된 작업위치신호를 입력받아서 그 작업위치신호를 기억한다.
다음에, 사용자가 상기 터미널(12)에 동작개시명령을 입력하면, 상기 터미널(12)로부터 상기 축제어기(22)로 동작개시신호가 출력된다. 다음에, 상기 축제어기(22)로부터 상기 모터드라이버(24)로 속도신호가 출력되며, 이 속도신호에 의해 상기 모터드라이버(24)내의 동작스위치가 온이 되어 상기 모터드라이버(24)로부터 모터(2)로 구동전압이 공급된다. 상기 모터(2)에 구동전압이 공급되면 상기 모터(2)는 회전되어서 상기 로보트암이 동작한다.
그런데, 상기와 같이 구성된 종래기술에 의한 로보트암 제어회로는 상기 외부전원이 정상적으로 공급되고, 상기 전원회로(4)로부터 상기 모터드라이버(24)로 100V의 전압이 정상적으로 출력되는 상황에서 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)로부터 5V의 전압이 정확하게 출력되지 못하고 설정전압(일예로 4.75V) 이하의 전압이 출력될 경우 상기 축제어기(22)가 동작불능상태로 되어서 상기 축제어기(22)로부터 상기 모터드라이버(24)로 정확한 속도신호가 출력되지 못하고 부정확한 속도신호가 출력되는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같이 상기 축제어기(22)로부터 상기 모터드라이버(24)로 정확한 속도신호가 출력되지 않을 경우, 상기 모터(2)는 상기 터미널(12)과 상기 교시수단(10)으로 입력된 사용자의 제어명령과는 전혀 별개로 동작되어 상기 로보트암이 임의로 회전내지는 동작되어서 작업자와 로보트암이 충돌하거나 로보트암이 주위에 벽에 부딪혔었다.
상술한 바와같이 상기 로보트암이 작업자와 충돌할 경우, 작업자가 부상하는 경우가 발생되었었고, 로보트암이 주위의 벽에 부딪히면 로보트암이 파손되어 막대한 경제적 손실이 발생되었었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 로보트암 제어회로의 동작중 안정한 동작을 보장할 수 있고, 로보트암 제어회로의 동작중 발생하는 경제적 손실을 작게할 수 있는 스위칭방식 직류전압 공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치는 220V의 교류전압을 입력받아서 100V의 교류전압을 출력하는 전원회로와; 220V의 교류전압을 입력받아서 5V의 직류전압을 출력하는 스위칭방식 직류전압 공급회로와; 로보트암의 작업위치에 관한 사용자의 명령이 입력되는 교시수단과; 상기 로보트암을 동작개시시키는 사용자의 명령이 입력되는 터미널과; 상기 로보트암의 동작에 관한 프로그램이 백업(BACK UP)되는 퍼스널 컴퓨터수단으로 이루어진 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치에 있어서: 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로의 출력전압의 크기가 설정전압보다 클 경우 그 출력전압을 그대로 출력하고, 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로의 출력전압의 크기가 설정전압보다 작거나 같을 경우 로우레벨의 인터럽트신호를 출력하는 인터럽트 발생수단과; 상기 교시수단으로부터 출력되는 상기 로보트암의 작업위치에 관한 사용자의 명령신호를 입력받고, 상기 터미널로부터 출력되는 상기 로보트암을 동작개시시키는 사용자의 명령신호를 입력받으며, 상기 인터럽트 발생수단으로부터 출력되는 하이레벨의 동작전압을 입력받아서 속도신호를 출력하고, 상기 인터럽트 발생수단으로부터 출력되는 로우레벨의 인터럽트신호를 입력받아서 정지신호를 출력하는 축제어기와; 상기 전원회로로부터 출력되는 100V의 교류전압을 입력받고 상기 축제어기로부터 출력되는 속도신호를 입력받아서 상기 로보트암을 움직이는 모터에 구동전압을 공급하며, 상기 축제어기로부터 출력되는 정지신호를 입력받아서 상기 모터로의 구동전압공급을 중지하는 모터드라이버로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치의 블록도이고, 제2도는 제1도에 도시된 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치의 각부분의 신호파형도이다.
제1도의 도면중 제3도에 도시된 종래기술과 동일한 기능을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여한다.
제1도에 있어서, (2)는 로보트암의 작업영역을 XY좌표로 나타내었을 경우 상기 로보트암을 X축 혹은 Y축의 방향으로 이동시키기 위해 사용되는 모터이다. 그리고, (4)는 220V의 교류전원을 입력받아서 100V의 교류전압을 출력하는 전원회로이고, (6)은 상기 220V의 교류전원을 입력받아서 5V의 직류전압을 출력하는 스위칭방식 직류전압 공급회로이며, 여기에서 이들 전원회로(4)와 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)는 상기 로보트암 제어회로의 전원수단(8)을 구성하고 있다. 그리고, 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)는 도시되지 않은 스위치의 온오프에 의해 다수레벨의 직류전압중 하나의 레벨의 직류전압을 출력한다.
또한, (10)은 상기 로보트암의 작업위치에 관한 사용자의 명령이 입력되는 교시수단이며, (12)는 상기 로보트암을 동작개시시키는 사용자의 명령이 입력되는 터미널로서, 이 터미널(12)은 후술하는 축제어기로부터 출력되는 시스템에러에 관한 표시신호를 입력받아서 도시되지 않은 모니터에 시스템 에러표시를 한다. (14)는 상기 로보트암의 동작에 관한 프로그램이 백업되는 퍼스널 컴퓨터수단이다.
그리고, (16)은 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)의 출력전압의 크기가 설정전압보다 클 경우 그 출력전압을 그대로 출력하고, 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)의 출력전압의 크기가 설정전압보다 작거나 같을 경우 로우레벨의 인터럽트신호를 출력하는 인터럽트 발생수단으로서, 이 인터럽트 발생수단(16)은: 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)의 출력전압을 설정전압과 비교하여 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)의 출력전압의 크기가 설정전압보다 클 경우 그 출력전압을 그대로 출력하고, 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)의 출력전압의 크기가 설정전압보다 작거나 같을 경우 로우레벨의 전압을 출력하는 비교기(18)와; 상기 비교기(18)로부터 출력되는 전압이 로우레벨에서 하이레벨로 상승할 경우 상기 하이레벨의 전압에 포함한 노이즈성분을 제거하기 위해 상기 하이레벨의 전압을 일정시간 지연하여 출력하는 카운터(20)로 이루어져 있다. 그리고, 상기 비교기(18)는 연산증폭기(OP앰프)로 이루어져 있다.
그리고, (22)는 상기 교시수단(10)으로부터 출력되는 상기 로보트암의 작업위치에 관한 사용자의 명령신호를 입력받고, 상기 터미널(12)로부터 출력되는 상기 로보트암을 동작개시시키는 사용자의 명령신호를 입력받으며, 상기 인터럽트 발생수단(16)으로부터 출력되는 하이레벨의 동작전압을 입력받아서 상기 모터(2)를 움직이기 위한 디지털적인 속도신호를 출력하고, 상기 인터럽트 발생수단(16)으로부터 출력되는 로우레벨의 인터럽트신호를 입력받아서 정지신호를 출력하며, 후술하는 모터드라이버로부터 출력되는 각종 시스템에러신호를 입력받아서 이 각종 시스템에러신호에 대한 표시신호를 상기 터미널(12)로 출력하는 축제어기로서, 이 축제어기(22)는 마이크로프로세서로 이루어져 있다.
그리고, (24)는 상기 전원회로(4)로부터 출력되는 100V의 교류전압을 입력받고 상기 축제어기(22)로부터 출력되는 속도신호를 입력받아서 상기 로보트암을 움직이는 모터(2)에 구동전압을 공급하며, 상기 축제어기(22)로부터 출력되는 정지신호를 입력받아서 상기 모터(2)로의 구동전압공급을 중지하고, 상기 모터(2)에 이상상태가 발생될 경우 그 이상상태 신호를 상기 축제어기(22)로 출력하는 모터드라이버이다.
이하, 상기와 같이 구성된 스위칭방식 직류전압 공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치의 작용효과를 설명한다.
먼저, 시간 TO에서, 사용자가 도시되지 않은 전원스위치를 온하면, 220V 크기의 외부전원이 상기 전원수단(8)의 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)와 전원회로(4)에 공급된다. 다음에 상기 전원회로(4)로부터 상기 터미널(12)과 교시수단(10), 퍼스널 컴퓨터수단(14) 및 모터드라이버(24)로 100V의 교류전압이 공급되고, 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)로부터 상기 인터럽트 발생수단(16)의 비교기(18)로 제2도(a)에 도시된 바와 같은 5V의 직류전압이 출력된다.
다음에, 상기 비교기(18)로부터 상기 카운터(20)로 제2도(b)에 도시된 바와 같은 +5V의 직류전압이 출력되며, 상기 카운터(20)로부터 상기 축제어기(22)로 제2도(c)에 도시된 바와 같이 +5V의 직류전압이 출력된다.
다음에, 사용자가 상기 교시수단(10)에 상기 로보트암의 작업위치를 입력하면, 상기 교시수단(10)으로부터 상기 축제어기(22)로 작업위치신호가 출력된다. 다음에 상기 축제어기(22)는 상기 교시수단(10)으로부터 출력된 작업위치신호를 입력받아서 그 작업위치신호를 기억한다.
다음에, 사용자가 상기 터미널(12)에 동작개시명령을 입력하면, 상기 터미널(12)로부터 상기 축제어기(22)로 동작개시신호가 출력된다. 다음에, 상기 축제어기(22)로부터 상기 모터드라이버(24)로 디지털적인 속도신호가 출력되며, 이 속도신호에 의해 상기 모터드라이버(24) 내의 동작스위치가 디지털적으로 온이 되어 상기 모터드라이버(24)로부터 상기 모터(2)로 구동전압이 공급된다. 상기 모터(2)에 구동전압이 공급되면 상기 모터(2)는 회전되어서 상기 로보트암이 동작한다.
한편, 시간 T1부터 상기 스위칭방식 직류전압 공급회로(6)의 출력전압의 크기가 감소하여, 시간 T2 이후에 4.75V 이하로 되었을 경우, 상기 비교기(18)로부터는 상기 카운터(20)로 상기 제2도(b)에 도시된 바와 같이 -5V의 전압이 출력된다. 상기와 같이 비교기(18)로부터 출력된 -5V의 전압이 상기 카운터(20)로 출력되면 상기 카운터(20)로부터 상기 축제어기(22)로 제2도(c)에 도시된 바와 같이 로우레벨의 인터럽트신호가 출력된다.
다음에, 상기 축제어기(22)는 상기 카운터(20)로부터 출력되는 로우레벨의 인터럽트신호를 입력받아서 상기 모터드라이버(24)로 정지신호를 출력한다. 상기 모터드라이버(24)는 상기 축제어기(22)로부터 출력되는 정지신호를 입력받아 그 내부의 동작스위치가 오프되어서 상기 모터(2)로의 구동전압공급을 중지한다. 상기 모터드라이버(24)로부터 상기 모터(2)로의 구동전압공급이 중지되면, 상기 모터(2)는 회전이 정지되어서 상기 로보트암이 현재의 작업위치에서 정지한다.
다음에 시간이 경과하여 제2도(a)의 시간 T3부터 상기 스위칭방식 직류전압공급회로(6)로부터 출력되는 전압의 크기가 설정전압(4.75V)이상이 되면, 상기 비교기(18)로부터는 상기 카운터(20)로 상기 제2도(b)에 도시된 바와 같이 하이레벨의 +5V의 전압이 출력된다. 이때 상기 카운터(20)는 노이즈에 의해 상기 축제어기(22)가 동작을 개시하는 것을 방지하기 위해 일정기간(T3-T4) 경과할 때 까지는 계속 로우레벨의 인터럽트신호를 상기 축제어기(22)로 출력하고, 시간(T4)에서 상기 축제어기(22)로 하이레벨의 전압을 출력한다. 따라서 상기 축제어기(22)는 하이레벨의 우연한 노이즈에 의해 동작되는 일이 방지되며, 상기 스위칭방식 직류전압공급회로(6)로부터 확실히 +5V의 전압이 출력될 경우에만 상기 축제어기(22)는 동작된다.
상기와 같이 하이레벨의 전압이 상기 카운터(20)로부터 상기 축제어기(22)로 다시 입력되면 상기 축제어기(22)는 상기 모터드라이버(24)에 대한 제어를 계속 실행하기 위해 상기 모터드라이버(24)로 디지털적인 속도신호를 출력하며, 상술한 설명과 같이 모터드라이버(24)에 의해 모터(2)가 회전되어 상기 로보트암은 정지되었던 작업을 계속한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치에 의하면, 상기 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압의 크기가 감소할 경우 이를 인터럽트 발생수단에서 감지하여 인터럽트신호를 축제어기로 출력하여서 상기 축제어기의 제어에 의해 로보트암이 현재의 작업위치에서 정지함으로써 로보트암이 작업위치를 벗어나 주위의 벽과 부딪혀 로보트암이 파손되는 일이 없으며 로보트암이 불규칙하게 움직여 작업자와 충돌하는 일이 없게 된다. 따라서 로보트암의 작업중 경제적인 손실이 작게되고 작업의 안정성이 증가되는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 220V의 교류전원을 입력받아서 100V의 교류전압을 출력하는 전원회로와; 220V의 교류전원을 입력받아서 5V의 직류전압을 출력하는 스위칭방식 직류전압공급회로와 로보트암의 작업위치에 관한 사용자의 명령이 입력되는 교시수단과; 상기 로보트암을 동작개시시키는 사용자의 명령이 입력되는 터미널과; 상기 로보트암의 동작에 관한 프로그램이 백업(BACK UP)되는 퍼스널 컴퓨터수단으로 이루어진 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치에 있어서; 상기 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압의 크기가 설정전압보다 클 경우 그 출력전압을 그대로 출력하고, 상기 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압의 크기가 설정전압보다 작거나 같을 경우 로우레벨의 인터럽트신호를 출력하는 인터럽트 발생수단과; 상기 교시수단으로부터 출력되는 상기 로보트암의 작업위치에 관한 사용자의 명령신호를 입력받고, 상기 터미널로부터 출력되는 상기 로보트암을 동작개시시키는 사용자의 명령신호를 입력받으며, 상기 인터럽트 발생수단으로부터 출력되는 하이레벨의 동작전압을 입력받아서 속도신호를 출력하고, 상기 인터럽트 발생수단으로부터 출력되는 로우레벨의 인터럽트신호를 입력받아서 정지신호를 출력하는 축제어기와; 상기 전원회로로부터 출력되는 100V의 교류전압을 입력받고 상기 축제어기로부터 출력되는 속도신호를 입력받아서 상기 로보트암을 움직이는 모터에 구동전압을 공급하며, 상기 축제어기로부터 출력되는 정지신호를 입력받아서 상기 모터로의 구동전압공급을 중지하는 모터드라이버로 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인터럽트 발생수단은; 상기 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압을 설정전압과 비교하여 상기 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압의 크기가 설정전압보다 클 경우 그 출력전압을 그대로 출력하고, 상기 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압의 크기가 설정전압보다 작거나 같을 경우 로우레벨의 전압을 출력하는 비교기와; 상기 비교기로부터 출력되는 전압이 로우레벨에서 하이레벨로 상승할 경우 상기 하이레벨의 전압에 포함된 노이즈성분을 제거하기 위해 상기 하이레벨의 전압을 일정시간 지연하여 출력하는 카운터로 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작방지장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비교기는 연산증폭기로 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작방지장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 축제어기는 마이크로프로세서로 이루어진 것을 특징으로 하는 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작방지장치.
KR1019930001331A 1993-02-01 1993-02-01 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치 KR0161020B1 (ko)

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KR1019930001331A KR0161020B1 (ko) 1993-02-01 1993-02-01 스위칭방식 직류전압공급회로의 출력전압 크기감소에 따른 로보트암 제어회로의 오동작 방지장치

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