KR100312894B1 - Inspection apparatus of input power supply and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입력전원 이상 감지장치 및 방법에 관한 것이다. 본 입력전원 이상 감지장치는, 외부로부터 교류전원이 일정전압 이상일 때 온되어 부하로 입력되는 입력전원을 단속하는 스위칭부와; 상기 입력전원의 차단시 차단된 시간을 적산하는 적산부와; 상기 적산부로부터 적산된 시간이 소정 이상이면 상기 입력전원 이상으로 판단하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 신속하게 입력전원의 이상을 감지할 수 있게 된다.The present invention relates to an input power supply abnormality detection device and method. The input power abnormality detection device includes: a switching unit for controlling an input power input which is turned on when an AC power source is externally supplied to a load from an external source; An integration unit for integrating a blocked time when the input power is cut off; And a microcomputer that determines that the input power is abnormal when the time accumulated from the integration unit is a predetermined time or more. As a result, abnormalities in the input power supply can be detected quickly.
Description
본 발명은 입력전원 이상 감지장치 및 방법에 관한 것으로서, 입력전원의 이상을 신속하게 감지할 수 있도록 한 입력전원 이상 감지장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an input power supply abnormality detecting apparatus and a method, and to an input power supply abnormality detecting apparatus and a method for quickly detecting an abnormality in input power.
일반적으로 생산라인 등에서 사용되는 산업용 로봇은 생산라인을 따라 이동하거나 생산라인의 일정 공정에 투입되어 이적재 또는 제품조립 등의 작업을 수행한다. 이러한 산업용 로봇은 미리 설정된 프로그램이나 메인컴퓨터로부터의 제어에 따라 주어진 작업을 고속으로 수행하게 된다.In general, an industrial robot used in a production line moves along a production line or is put into a certain process of a production line to carry out operations such as transfer or product assembly. Such an industrial robot performs a given task at high speed according to a preset program or control from a main computer.
이러한 산업용 로봇에 인가되는 입력전원을 감지하는 감지회로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 교류전원을 입력받아 로봇으로 공급되는 입력전원을 단속하는 포토커플러(55)와, 입력전원을 일정 전압을 기준으로 필터링하는 저역필터(59)와, 저역필터(59)의 출력값과 기준전압을 비교하여 마이컴(60)으로 공급하는 비교기(58)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the sensing circuit for sensing input power applied to the industrial robot includes a photocoupler 55 for receiving input AC power from the outside and intermittently controlling the input power supplied to the robot, and input power. A low pass filter 59 for filtering based on a predetermined voltage, and a comparator 58 for comparing the output value and the reference voltage of the low pass filter 59 to the microcomputer 60 to be supplied.
여기서, 포토커플러(55)는 다이오드로 형성된 송신부(56)와, 트랜지스터로 형성된 수신부(57)를 가지며, 공급되는 교류전원이 0.7Ｖ 이상되면 턴온된다. 교류전원은 분배저항과을 통해 분배되어 송신부(56)로 공급되며, 송신부(56)는의 양단에 연결되어 있다. 그리고, 수신부(57)의 트랜지스터 콜렉터에는 입력전원이 연결되고, 에미터에는 트랜지스터의 온시 입력전원을 일정한 전압을 기준으로 필터링하는 저역필터(59)가 연결되어 있다. 이러한 저역필터(59)는 비교기(58)의 입력단자중 하나에 연결되고, 입력단자중 다른 하나에는 입력전압이 분배되어 형성된 기준전압이 입력된다.Here, the photocoupler 55 has a transmitter 56 formed of a diode and a receiver 57 formed of a transistor, and is turned on when the supplied AC power is 0.7 kW or more. AC power distribution resistor and Is distributed through and supplied to the transmitter 56, and the transmitter 56 It is connected to both ends of. An input power source is connected to the transistor collector of the receiver 57, and a low pass filter 59 for filtering the input power source when the transistor is turned on based on a constant voltage is connected to the emitter. The low pass filter 59 is connected to one of the input terminals of the comparator 58, and the other of the input terminals receives a reference voltage formed by dividing an input voltage.
이러한 구성에 의하여, 교류전원에 의해 포토커플러(55)의 다이오드가 점멸하면 이 신호에 따라 트랜지스터가 온되어 입력전원을 저역필터(59)로 공급하게 된다. 이 때, 입력전원은 도 4의 (a)와 같은 교류전원에서 트랜지스터를 통과하여 (b)와 같이 구형파로 변환되어 저역필터(59)로 공급되며, 저역필터(59)를 통과한 입력전원은 (c)와 같이 필터링되어 비교기(58)로 공급된다. 비교기(58)에서는 기준전압과 저역필터(59)를 통과한 입력전원을 비교하게 되며, 이 때, 입력전원이 차단되면 저역필터(59)를 통과한 출력전압이 감소하게 된다.With this configuration, when the diode of the photocoupler 55 flashes by the AC power supply, the transistor is turned on according to this signal to supply the input power to the low pass filter 59. At this time, the input power is passed through the transistor in the AC power supply as shown in Figure 4 (a) is converted into a square wave as shown in (b) and supplied to the low-pass filter 59, the input power passed through the low-pass filter 59 Filtered as in (c) and supplied to the comparator 58. The comparator 58 compares the reference voltage with the input power passed through the low pass filter 59, and when the input power is cut off, the output voltage passed through the low pass filter 59 decreases.
그러면, 비교기(58)에서는 저역필터(59)의 출력전압과 기준전압을 비교하고, 마이컴(60)에서는 저역필터(59)의 출력전압과 기준전압의 차가 일정 이상이면 입력전원의 이상으로 판단하게 되며, 검출시점은 도 4의 (d)에서와 같이, 입력전원 차단시점으로부터 100msec 이상의 시간이 경과한 뒤가 된다.Then, the comparator 58 compares the output voltage of the low pass filter 59 with the reference voltage, and the microcomputer 60 determines that the input power is abnormal when the difference between the output voltage of the low pass filter 59 and the reference voltage is equal to or greater than a certain level. The detection time point is after the time of 100 msec or more has elapsed from the time of input power interruption, as shown in (d) of FIG.
이렇게 입력전원에 이상이 발생하는 경우는, 순간적인 정전인 경우가 많으며, 로봇의 작업도중 순간적으로 정전이 발생하면, 메인컴퓨터에서는 계속적으로 작업을 수행할 것인지, 보호기능을 동작시킬 것인지 여부를 결정하여야 한다. 이러한 결정이 늦어질 경우 로봇이 작업의 오류를 범하거나 운행라인으로부터 이탈하는 일이 벌어지므로, 최대한 빠른 시간내에 정전 여부를 감지하여 결정을 내려야 한다.When an abnormality occurs in the input power supply, it is often a momentary power failure. If a momentary power failure occurs during the operation of the robot, the main computer decides whether to continue work or to activate the protection function. shall. If such a decision is delayed, the robot will make a mistake or break off the operation line. Therefore, it is necessary to detect the power outage as soon as possible and make a decision.
그런데, 이러한 종래의 입력전원 감지회로의 경우, 저역필터(59)를 사용함에 따라 저역필터(59)의 시정수에 따라 입력전원의 단속을 검출하는 시간이 정해지게 된다. 통상적으로 저역필터(59)의 시정수는 시스템의 보호기능을 위해 높게 설정하며, 또한 시정수는 저항과 콘덴서의 용량에 따라 결정되므로 회로를 설비하면서 시정수가 결정된다. 이에 따라, 마이컴(60)에서는 결정된 시정수에 따라 입력전원 차단후 소정 시간이 경과하여야 입력전원 차단여부를 알 수 있으며, 이러한 시간 경과로 인해 로봇의 작업 오류나 이탈을 발생시킬 수 있다는 문제점이 있다.However, in the conventional input power detection circuit, the time for detecting the interruption of the input power is determined according to the time constant of the low pass filter 59 as the low pass filter 59 is used. In general, the time constant of the low pass filter 59 is set high for the protection function of the system, and the time constant is determined according to the resistance and the capacity of the capacitor, so that the time constant is determined while installing a circuit. Accordingly, the microcomputer 60 may determine whether the input power is cut off after a predetermined time elapses after the input power is cut off according to the determined time constant, and there may be a problem in that a work error or departure of the robot may occur due to the passage of time.
따라서 본 발명의 목적은, 최대한 빠른 시간내에 입력전원의 이상을 감지할 수 있는 입력전원 이상 감지장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an input power abnormality detecting apparatus and method capable of detecting an abnormality of input power within the fastest time.
도 1은 본 발명에 따른 입력전원 이상 감지회로도,1 is an input power supply abnormality detection circuit diagram according to the present invention;
도 2는 도 1의 감지회로도의 출력신호 파형도,2 is an output signal waveform diagram of the sensing circuit diagram of FIG. 1;
도 3은 종래의 입력전원 이상 감지회로도,3 is a conventional input power supply abnormality detection circuit diagram;
도 4는 도 3의 감지회로도의 출력신호 파형도이다.4 is an output signal waveform diagram of the sensing circuit diagram of FIG. 3.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
5 : 포토커플러 10 : 마이컴5: photo coupler 10: microcomputer
15 : 버퍼15: Buffer
상기 목적은, 본 발명에 따라, 입력전원 이상 감지장치에 있어서, 외부로부터 교류전원이 일정전압 이상일 때 온되어 부하로 입력되는 입력전원을 단속하는 스위칭부와; 상기 입력전원의 차단시 차단된 시간을 적산하는 적산부와; 상기 적산부로부터 적산된 시간이 소정 이상이면 상기 입력전원 이상으로 판단하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 입력전원 이상 감지장치에 의해서 달성된다.According to the present invention, there is provided an input power supply abnormality detection device, comprising: a switching unit for intermitting an input power inputted to a load when the AC power is externally supplied by a predetermined voltage; An integration unit for integrating a blocked time when the input power is cut off; If the integrated time from the integration unit is a predetermined time or more is achieved by the input power supply abnormality detection device characterized in that it comprises a microcomputer to determine that the input power.
여기서, 상기 스위칭부는 포토커플러이며, 상기 적산부는 버퍼로 형성할 수 있다.The switching unit may be a photocoupler, and the integration unit may be formed as a buffer.
한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 입력전원 이상 감지방법에 있어서, 외부로부터 교류전원이 일정전압 이상일 때 온되어 부하로 입력되는 입력전원을 단속하는 단계와; 상기 입력전원의 차단시 차단시간을 적산하는 단계와; 상기 적산된 차단시간이 소정 이상이면 상기 입력전원 이상으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력전원 이상 감지방법에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, according to another aspect of the present invention, in the input power abnormality detection method, the step of intermittent to the input power input to the load when the AC power from the outside when a predetermined voltage or more; Integrating a cutoff time when the input power is cut off; If the integrated cut-off time is more than a predetermined time it may be achieved by the input power abnormality detection method further comprising the step of determining that the input power.
여기서, 상기 적산된 차단시간이 소정 이하이면 상기 적산된 차단시간을 클리어하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, when the integrated blocking time is less than or equal to a predetermined, it is preferable to further include the step of clearing the integrated blocking time.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
산업용 로봇 등의 고속 구동기기에 공급되는 전원을 감지하기 위한 입력전원이상 감지회로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부로부터의 교류전원을 입력받아 로봇으로 공급되는 입력전원을 단속하는 포토커플러(5)와, 입력전원 차단시 내용을 증가시키는 버퍼(15)와, 버퍼(15)의 내용이 일정 이상이 되면 입력전원 이상으로 판단하는 마이컴(10)을 포함한다. 여기서, 버퍼(15)의 내용은 입력전원 차단시 경과되는 시간이라 할 수 있으며, 사용자에 의해 버퍼(15)에 저장되는 최대시간을 설정할 수 있다. 마이컴(10)에서는 버퍼(15)에 설정된 최대시간이 경과하면 입력전원 이상으로 판단하게 된다.The input power abnormality detection circuit for detecting power supplied to a high speed driving device such as an industrial robot, as illustrated in FIG. 1, receives an AC power from the outside and regulates the input power supplied to the robot. 5) and a buffer 15 for increasing the contents when the input power is cut off, and the microcomputer 10 for determining that the contents of the buffer 15 are equal to or greater than the input power. Here, the contents of the buffer 15 may be referred to as time elapsed when the input power is cut off, and a maximum time stored in the buffer 15 may be set by the user. In the microcomputer 10, when the maximum time set in the buffer 15 elapses, it is determined that the input power is abnormal.
한편, 포토커플러(5)는 다이오드로 형성된 송신부(6)와, 트랜지스터로 형성된 수신부(7)를 가진다. 교류전원은 분배저항과을 통해 분배되어 송신부(6)로 공급되며, 송신부(6)는의 양단에 연결되어 있다. 그리고, 수신부(7)의 트랜지스터 콜렉터에는 입력전원이 연결되어 있으며, 에미터에는 버퍼(15)를 갖는 마이컴(10)이 연결되어 있고, 마이컴(10)과 에미터 사이에는 트랜지스터의 온시 입력전원을 강하하는 강하저항가 연결되어 있다.On the other hand, the photocoupler 5 has a transmitter 6 formed of a diode and a receiver 7 formed of a transistor. AC power distribution resistor and Is distributed through and supplied to the transmitter (6), the transmitter (6) It is connected to both ends of. An input power source is connected to the transistor collector of the receiver 7, and a microcomputer 10 having a buffer 15 is connected to the emitter, and an input power source when the transistor is turned on between the microcomputer 10 and the emitter. Descent resistance Is connected.
이러한 구성에 의하여, 교류전원에 의해 포토커플러(5)가 작동하여 트랜지스터가 온되면, 도 2의 (a)와 같은 교류전원인 입력전원은 트랜지스터를 통과하며, (b)에서와 같이 구형파로 변환된다. 일반적인 전원이 60㎐의 주파수를 갖는다고 볼 때, 클럭 사이의 시간은 1msec 정도이며, 사용자는 하이상태와 로우상태 전환시간인 1msec보다 긴 시간을 버퍼의 용량으로 설정할 수 있다. 이렇게 구형파로 변환된 입력전원은 강하저항에 의해 강하되어 마이컴(10)으로 입력된다.By this configuration, when the photocoupler 5 is operated by the AC power supply and the transistor is turned on, the input power supply, which is an AC power supply as shown in FIG. . Assuming that a typical power supply has a frequency of 60kHz, the time between clocks is about 1msec, and the user can set a time longer than 1msec, which is a high state and a low state transition time, as a buffer capacity. The input power converted into the square wave has a drop resistance It is dropped by and input to the microcomputer 10.
구형파로 변환된 입력전원이 하이(high)상태이면 마이컴(10)은 입력전원이 정상적으로 공급되고 있다고 판단한다. 그리고, 입력전원이 로우(low)상태가 되어 입력전원이 순간적으로 차단되면, 버퍼(15)에서는 로우상태동안 내용을 증가시키며, 이 때, 버퍼(15)에 저장된 내용이 1msec 정도이면 마이컴은(10)은 입력전원이 순간적으로 정전된 상태, 즉, 하이상태와 로우상태의 전환시점이라고 판단하고 정상상태와 동일하게 모든 작업명령을 전달하게 된다. 이렇게 로우상태에서 하이상태로 전환되면 버퍼(15)는 증가된 내용을 클리어하게 된다.If the input power converted into the square wave is high, the microcomputer 10 determines that the input power is normally supplied. When the input power is low and the input power is momentarily interrupted, the buffer 15 increases the content during the low state. At this time, if the content stored in the buffer 15 is about 1 msec, the microcomputer ( 10) determines that the input power is momentarily interrupted, that is, the transition point of the high state and the low state, and transmits all work commands in the same manner as in the normal state. When the low state is changed to the high state, the buffer 15 clears the increased contents.
한편, 버퍼(15)의 내용이 사용자에 의해 설정된 값 이상으로 상승하면, 예를 들어 사용자가 버퍼(15)의 용량을 10msec로 설정한 경우, 마이컴(10)에서는 버퍼(15)의 용량이 10msec를 초과하면 입력전원 이상으로 판단하며, 이 때, 로봇을 계속 동작시키거나 보호기능으로 동작시키게 된다.On the other hand, when the contents of the buffer 15 rise above the value set by the user, for example, when the user sets the capacity of the buffer 15 to 10 msec, the microcomputer 10 has a capacity of the buffer 15 10 msec. If it exceeds, it is judged that the input power is abnormal. At this time, the robot continues to operate or it operates as a protection function.
도 2의 (c)는 종래에 저역필터를 통과하며 나타난 신호를 도시한 것이며, (d)의 'A'는 본 발명에서의 입력전원 이상 판단시점이고, 'B'는 종래기술에서의 입력전원 이상 판단시점이다. 도시된 바와 같이, 종래에는 저역필터를 통과한 신호가 일정 이상 하강되어야만 입력전원 이상을 파악할 수 있었으나, 본 발명에서는 입력전원이 차단되면 버퍼(15)의 내용을 증가시키므로 신속하게 입력전원의 이상을 검출할 수 있게 된다.FIG. 2 (c) shows a signal conventionally shown while passing through a low pass filter, 'A' in (d) is an input power abnormality determination point in the present invention, and 'B' is an input power in the prior art. It is time to judge abnormality. As shown in the related art, the input power supply error can be identified only when the signal passing through the low pass filter is lowered by a certain level or more. It can be detected.
이와 같이, 본 발명에서는 종래에 사용하던 저역필터와 비교기를 제거하고, 입력전원을 강하시켜 마이컴(10)에 직접 공급하고 버퍼(15)를 이용하여 입력전원의 차단시간이 설정된 시간 이상인지 아닌지를 판단하도록 한다. 따라서, 입력전원이상을 판단하는 시간을 임의로 설정할 수 있으므로 빠른 시간내에 입력전원 이상을 감지할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the low pass filter and the comparator used in the related art are removed, the input power is dropped and supplied directly to the microcomputer 10, and the buffer 15 is used to determine whether the cutoff time of the input power is longer than the set time. Use judgment. Therefore, since the time for determining the input power abnormality can be arbitrarily set, the input power abnormality can be detected quickly.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 신속하게 입력전원의 이상을 감지할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to quickly detect an abnormality of the input power.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20080918 Year of fee payment: 8 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |