KR100626694B1 - 교시장치의 비상정지 전환회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 교시장치를 사용하여 복수의 로봇 제어기를 연결하는 교시장치의 비상정지 전환회로에 관한 것으로, 전환스위치만으로 비상정지상태의 발생없이 교시장치의 연결을 하나의 로봇 제어기에서 다른 로봇 제어기로 전환하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명은, 복수의 로봇 제어기와 연결되는 교시장치에 있어서, 상기 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 바이패스하기 위한 복수의 바이패스용 릴레이; 상기 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 상기 교시장치로 연결하기 위한 복수의 연결용 릴레이; 상기 교시장치의 연결을 복수의 로봇 제어기 중 하나의 로봇 제어기에서 다른 로봇 제어기로 전환시키는 전환스위치; 및 상기 전환스위치의 동작에 따라 상기 복수의 바이패스용 릴레이 및 연결용 릴레이를 선택하여 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 바이패스 또는 연결시키는 복수의 전환용 릴레이를 포함하는 것이다.

Description

교시장치의 비상정지 전환회로{Switching circuit for emergency stop of Teaching Pendant}

도 1은 종래에 의한 교시장치의 비상정지회로 개념도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 교시장치의 비상정지회로 구성도,

도 3은 본 발명에 의한 접점 구동용 릴레이 구성도,

도 4는 본 발명에 의한 전환스위치 구성도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 교시장치 20 : 로봇 제어기

RL1, RL3, RL5, RL7 : 바이패스용 릴레이

RL2, RL4, RL6, RL8 : 연결용 릴레이

RL10, RL11, RL12, RL13 : 전환용 릴레이

본 발명은 로봇 제어기에 동작을 교시하는 교시장치의 비상정지회로에 관한 것으로, 특히 비상정지상태의 발생없이 교시장치의 연결을 하나의 로봇 제어기에서 다른 로봇 제어기로 전환할 수 있는 교시장치의 비상정지 전환회로에 관한 것이다.

최근, 로봇 제어기가 소형화 되고 간단해지면서 하나의 시스템에 여러 대의 서보 드라이버를 설치하는 대신 복수의 로봇 제어기를 설치하여 사용하는 추세이다.

그러나, 이러한 시스템은 복수의 로봇 제어기에 동작을 교시하기 위한 교시장치(TP; Teaching Pendant)를 복수 개 사용하여야 한다는 문제가 있기 때문에 이를 해결하기 위한 방안으로서 하나의 교시장치와 전환(轉換)스위치를 사용하여 복수의 로봇 제어기와 인터페이스하는 방법이 제안되었다.

이러한 로봇 제어기의 교시장치는 안전 규격상 반드시 비상정지회로를 구비해야 하고, 이 비상정지회로는 통상적인 안전 규격에 따라 전기-기계적인 소자(릴레이스위치 등)로 구성하였다.

그런데, 이와 같은 종래 교시장치의 비상정지회로는 하나의 로봇 제어기에서 다음 로봇 제어기로 전환할 때, 보통 하나의 로봇 제어기에 동작을 지시한 후(RUN 상태) 다음 로봇 제어기의 교시를 위해 전환하는데, 전기-기계적인 소자(릴레이스위치 등)를 사용하면 로봇 제어기의 전환시 발생하는 잠깐의 회로 중단에 의해 전환전의 로봇 제어기가 비상정지상태가 된다.

이러한 비상정지상태를 제거하기 위해서는 전환스위치를 사용하지 않고 각각의 TP포트(로봇 제어기에 TP를 연결하는 포트)에 별도의 누름스위치를 두어 누름스위치를 누른 상태에서 교시장치를 제거하고, TP포트에 비상정지회로를 바이패스할 수 있는 더미 커넥터(dummy connector)를 장착하여 사용하고 있다.

다른 예로는, 토글스위치를 사용하여 교시장치의 비상정지를 바이패스하는 경우도 있으나, 이 경우는 토글스위치가 바이패스상태에서 교시장치를 사용할 때 비상사태가 발생하면 교시장치의 비상정지스위치가 기능을 하지 못하는 경우가 있어 사용상의 주의가 필요하며 실제 구현 예에서는 교시장치의 전원을 끊어 주었다.

도 1은 이러한 교시장치의 비상정지회로 개념도를 도시한 것으로, 크게 2개 부분으로 나누어진다.

하나는 액추에이터(1), 액추에이터(1)에 공급되는 전원을 비상정지상태에서 끊거나 연결해 주는 릴레이(RY1, RY2)의 접점 및 액추에이터(1)에 전원을 공급해주는 AC전원으로 구성되는 구동부이다.

다른 하나는 비상정지누름스위치(3), 릴레이(RY1, RY2)의 여자코일, 여자코일에 전원을 공급해주는 DC전원 및 교시장치를 탈/착시키는 TP포트(5)로 구성되는 비상정지회로이다. 상기 DC전원은 개념상 2개로 표현하였으나 1개로 구성하여도 된다.

도 1에서, 비상정지누름스위치(3)가 눌러지지 않은 상태에서 PB1의 접점이 붙어 있으므로 DC전원이 릴레이(RY1, RY2)에 공급되어 릴레이(RY1, RY2)의 접점이 붙어 있는다. 따라서 AC전원이 액추에이터(1)에 공급되어 액추에이터(1)는 동작할 수 있는 상태가 된다.

비상정지누름스위치(3)가 눌러지면 릴레이(RY1, RY2)에 공급되는 DC전원이 끊어지므로 릴레이(RY1, RY2)의 접점이 개방된다. 따라서 액추에이터(1)에 공급되는 AC전원은 끊어진다.

교시장치(TP)를 로봇 제어기에서 분리하면, TP포트(5)가 개방되므로 교시장 치(TP)를 로봇 제어기에서 분리하기 위해서는 다음의 작업을 수행해야 한다.

① 비상정지누름스위치(3)가 눌러지지 않은 상태(비상정지가 걸리지 않은 상태)에서 TP포트(3)의 접점 'A' 와 'B' 를 단락(短絡)시킨다.

② 마찬가지 이유로 접점 'C' 와 'D'를 단락시킨다.

③ TP포트(5)에서 교시장치(TP)를 분리한다.

④ TP포트(5)에 더미 커넥터(접점 'A' 와 'B' 가 단락되어 있고, 접점 'C' 와 'D' 가 단락되어 있는 커넥터)를 연결한다.

⑤ 위 ①,② 번째에서 단락시킨 것을 모두 개방한다.

이후, 다시 로봇 제어기에 교시장치(TP)를 연결시킬 때는 다음의 순서로 작업을 수행해야 한다.

ⓐ 비상정지누름스위치(3)가 눌러지지 않은 상태(비상정지가 걸리지 않은 상태)에서 TP포트(5)의 접점 'A' 와 'B' 를 단락(短絡)시킨다.

ⓑ 마찬가지 이유로 접점 'C' 와 'D' 를 단락시킨다.

ⓒ TP포트(5)에서 더미 커넥터를 분리한다.

ⓓ TP포트(5)에 교시장치(TP)를 연결한다.

ⓔ 위 ⓐ,ⓑ 번째에서 단락시킨 것을 모두 개방한다.

그런데, 이와 같은 종래 하나의 교시장치를 사용하여 복수의 로봇 제어기를 인터페이스하는 회로는, 반드시 더미 커넥터가 있어야 하고 매번 교시장치를 탈/착 해야 하는 번거로움이 있으며, 교시장치의 탈/착시 반드시 비상정지누름스위치(3) 등을 사용하여 TP포트(5)의 접점 'A' 와 'B' 그리고 'C' 와 'D' 를 단락시켜야 한 다는 문제점이 있었다.

이외에도, TP포트(5)가 로봇 제어기의 수 만큼 밖으로 나와 있어야 하고, 또한 'A' , 'B' , 'C' , 'D' 접점 단락을 위한 스위치가 로봇 제어기의 수 만큼 밖으로 나와 있어야 한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전환스위치만으로 교시장치가 원하는 로봇 제어기로 연결될 수 있도록 하는 교시장치의 비상정지 전환회로를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 전환스위치를 사용해 비상정지상태의 발생없이 교시장치의 연결을 하나의 로봇 제어기에서 다른 로봇 제어기로 전환할 수 있는 교시장치의 비상정지 전환회로를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복수의 로봇 제어기와 연결되는 교시장치에 있어서, 상기 교시장치의 연결을 복수의 로봇 제어기 중 하나의 로봇 제어기에서 다른 로봇 제어기로 전환시키는 전환스위치; 및 상기 전환스위치의 동작에 따라 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 바이패스 또는 연결시키는 복수의 전환용 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 바이패스하기 위한 복수의 바이패스용 릴레이와, 상기 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 상기 교시장치로 연결하기 위한 복수의 연결용 릴레이를 더 포함하고, 상기 복수의 전환용 릴레이는 전환스위치의 동작에 따라 상기 복수의 바이패스용 릴레이 및 연결용 릴레이를 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 로봇 제어기에 교시장치를 연결할 때에는, 상기 복수의 연결용 릴레이를 동작시켜 교시장치에 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 연결시킨 후 복수의 바이패스용 릴레이의 접점을 개방시키는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 로봇 제어기에서 교시장치를 분리할 때에는, 상기 복수의 바이패스용 릴레이의 접점을 개방시킨 후 복수의 연결용 릴레이를 동작시켜 교시장치에 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 연결시키는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 바이패스용 릴레이 및 연결용 릴레이에는 각 릴레이의 시간 지연을 위한 복수의 콘덴서 및 저항이 각각 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 교시장치의 비상정지회로 구성도로서, 하나의 교시장치(10; 도면에서는 비상정지누름스위치만 표시되어 있음)에 복수의 로봇 제어기(20; CR1, CR2, CR3, CR4 ……)가 연결되어 있으며, 상기 교시장치(10)는 비상정지누름스위치(PB1)의 자리에 연결되어 있다.

상기 교시장치(10)와 복수의 로봇 제어기(20) 사이에는 로봇 제어기(20)의 비상정지회로를 바이패스하기 위한 복수의 바이패스용 릴레이(RL1, RL3, RL5, RL7…)와, 로봇 제어기(20)의 비상정지회로를 교시장치(10)에 연결하기 위한 복수의 연결용 릴레이(RL2, RL4, RL6, RL8 …)가 접속되어 있다.

도 3은 본 발명에 의한 접점 구동용 릴레이 구성도이다.

도 3에서, 상기 복수의 바이패스용 릴레이(RL1, RL3, RL5, RL7 …)와 연결용 릴레이(RL2, RL4, RL6, RL8 …)에는 복수 릴레이(RL1, RL2, RL3, RL4, RL5, RL6, RL7, RL8 …)의 동작 타이밍을 보장해주기 위해 복수 릴레이(RL1 ~ RL8)의 여자코일에 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 …) 및 저항(R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 …)이 각각 접속되어 있다.

또한, 상기 한 쌍의 릴레이(RL1, RL2), (RL3, RL4), (RL5, RL6), (RL7, RL8)… 에는 복수의 바이패스용 릴레이(RL1, RL3, RL5, RL7 …)와 연결용 릴레이(RL2, RL4, RL6, RL8 …)를 선택하기 위한 복수의 전환용 릴레이(RL10, RL11, RL12, RL13 …)가 접속되어 있다.

도 4는 본 발명에 의한 전환스위치 구성도이다.

도 4에서, 상기 복수의 전환용 릴레이(RL10, RL11, RL12, RL13 …)에는 전환용 릴레이(RL10, RL11, RL12, RL13 …)를 동작시키기 위한 하나의 전환스위치(S1)가 접속되어 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 교시장치의 비상정지 전환회로의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

본 발명의 동작을 실행 예를 들어 순서에 따라 설명하면 다음과 같다.

초기 상태를 교시장치(10;TP)가 로봇 제어기(CR1)에 연결된 것이라고 가정하자.

⑴ 전환스위치(S1)가 하나의 전환용 릴레이(RL10)를 선택하고 있기 때문에 전환용 릴레이(RL10)는 동작하고, 다른 전환용 릴레이(RL11, RL12, RL13)는 동작하 지 않는다.(도 4 참조)

따라서, 전환용 릴레이(RL10)의 오른쪽 접점이 붙고 다른 전환용 릴레이(RL11, RL12, RL13)는 왼쪽 접점이 붙는다.(도 3 참조)

본 발명에서는 4개의 로봇 제어기(20; CR1, CR2, CR3, CR4)를 사용하고 있지만, 로봇 제어기(20)의 숫자는 2개 이상의 복수가 될 수 있음은 물론이다.

따라서, 하나의 로봇 제어기(CR1) 경우 비상정지를 바이패스하기 위한 바이패스용 릴레이(RL1)의 접점은 열려 있고, 비상정지를 전달하기 위한 연결용 릴레이(RL2)의 접점은 닫혀 있다.

반면, 다른 쪽 로봇 제어기(CR2, CR3, CR4)의 경우 비상정지를 바이패스하기 위한 바이패스용 릴레이(RL3, RL5, RL7)의 접점은 닫혀 있고, 비상정지를 전달하기 위한 연결용 릴레이(RL4, RL6, RL8)의 접점은 열려 있다.

⑵ 전환스위치(S1)를 이전 전환용 릴레이(RL10)에서 다른 전환용 릴레이(RL11)로 돌리면, 이전 전환용 릴레이(RL10)에 연결되어 있던 접점이 떨어지면서 나머지 전환용 릴레이(RL10 ~ RL13)는 모두 동작하지 않는 상태가 된다.

따라서, 모든 전환용 릴레이(RL10 ~ RL13)는 모두 왼쪽 접점이 닫히고 오른쪽 접점이 열린다.

그런데, 이전 로봇 제어기(CR1)에서 비상정지를 전달하기 위한 연결용 릴레이(RL2)의 여자코일에 접속된 콘덴서(C2)가 충전된 상태이므로, 이전 전환용 릴레이(RL10)의 오른쪽 접점이 열리더라도, 콘덴서(C2)가 연결용 릴레이(RL2)를 통해 방전되기 전까지는 연결용 릴레이(RL2)의 접점은 닫힌 상태로 있는다.

즉, 비상정지누름스위치(PB1)와 이전 로봇 제어기(CR1)의 비상정지회로가 연결되어 있는 상태가 이전 로봇 제어기(CR1)에서 비상정지를 바이패스하기 위한 바이패스용 릴레이(RL1)의 접점이 닫힐 때까지 유지되기 때문에 순간적인 비상정지상태를 방지할 수 있다.

이후, 연결용 릴레이(RL2)의 접점이 열려 이전 로봇 제어기(CR1)의 비상정지회로는 비상정지 바이패스상태가 된다.

⑶ 전환스위치(S1)가 이전 전환용 릴레이(RL10)에서 다른 전환용 릴레이(RL11) 쪽으로 와서 전환용 릴레이(RL11)의 여자코일에 전류가 흐르게 되면 전환용 릴레이(RL11)의 왼쪽 접점이 열리고 오른쪽 접점이 닫히게 된다.

이는, 상기 ⑵번과 마찬가지로 로봇 제어기(CR2)에서 비상정지를 바이패스하기 위한 바이패스용 릴레이(RL3)의 여자코일에 접속된 콘덴서(C3)가 충전된 상태이므로, 전환용 릴레이(RL11)의 왼쪽 접점이 열리더라도, 콘덴서(C3)에 충전되어 있던 전하가 바이패스용 릴레이(RL3)를 통해 방전되기 전까지는 바이패스용 릴레이(RL3)의 접점은 닫힌 상태로 있는다.

즉, 로봇 제어기(CR2)의 비상정지회로는 비상정지 바이패스를 유지한 상태에서 비상정지누름스위치(PB1)와 회로를 이룬다.

이후, 콘덴서(C3)가 어느 정도 방전되면, 로봇 제어기(CR2)는 비상정지 바이패스상태가 해제되어 교시장치(10)의 비상정지 입력을 받을 수 있게 된다.

⑷ 상기의 동작은 전환스위치(S1)로 어느 로봇 제어기(20)를 선택하든지 동일하게 이루어진다.

한편, 상기 복수 릴레이(RL1 ~ RL8)의 동작 타이밍을 보장해주기 위한 시간 지연용 콘덴서(C1 ~ C8)에 직렬로 접속된 저항(R1 ~ R8)은 전환용 릴레이(RL10 ~ RL13)의 접점 보호용 저항으로, 전환용 릴레이(RL10 ~ RL13)의 접점이 열린 상태에서 닫힌 상태로 바뀔 때 시간 지연용 콘덴서(C1 ~ C8)를 통해 흐르는 순간적인 큰 전류가 접점을 손상시키지 않도록 한다.

단, 콘덴서(C1 ~ C8)의 방전을 용이하게 하기 위해 이들 저항(R1 ~ R8)은 릴레이(RL10 ~ RL13)의 임피던스보다 많이 작아야 한다.

로봇 제어기(20)의 발전 추이로 볼 때, 로봇 제어기(20) 가격의 지속적인 하락과 소형화로 인해 향후 로봇 제어기(20)의 사용은 일반화될 것이고, 하나의 장비에서 복수의 로봇 제어기(20)를 사용하는 예는 증가할 것이라고 판단된다. 복수의 로봇 제어기(20)를 사용하기 위해 복수의 교시장치(10)를 사용하는 종래 기술은 가격/미관/사용 등 여러 가지 측면에서 비효율적이므로 본 발명의 비상정지 전환회로를 로봇 제어 시스템에 적용할 경우 향후 그 가치가 큼은 미루어 알 수 있다.

상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 교시장치의 비상정지 전환회로를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 교시장치의 비상정지 전환회로에 의하면, 하나의 교시장치를 사용하여 복수의 로봇 제어기를 사용하는 시스템에서 별도의 스위치를 사용하지 않고 전환스위치만으로 교시장치가 원하는 로봇 제어기로 연결될 수 있도록 한다는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 전환스위치를 사용해 전기-기계적 회로(릴레이)를 동작시켜 비상정지상태의 발생없이 교시장치의 연결을 하나의 로봇 제어기에서 다른 로봇 제어기로 전환할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 교시장치(TP) 전환의 번거로운 절차를 없앨 수 있고, 하나의 TP포트와 하나의 전환스위치로 패널의 구성이 간단해지며, 실수로 인한 순간적인 비상정지상태를 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 복수의 로봇 제어기와 연결되는 교시장치에 있어서,

   상기 교시장치의 연결을 복수의 로봇 제어기 중 하나의 로봇 제어기에서 다른 로봇 제어기로 전환시키는 전환스위치; 및

   상기 전환스위치의 동작에 따라 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 바이패스 또는 연결시키는 복수의 전환용 릴레이를

   포함하는 것을 특징으로 하는 교시장치의 비상정지 전환회로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 바이패스하기 위한 복수의 바이패스용 릴레이와, 상기 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 상기 교시장치로 연결하기 위한 복수의 연결용 릴레이를 더 포함하고,

   상기 복수의 전환용 릴레이는 전환스위치의 동작에 따라 상기 복수의 바이패스용 릴레이 및 연결용 릴레이를 선택하는 것을 특징으로 하는 교시장치의 비상정지 전환회로.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 복수의 로봇 제어기에 교시장치를 연결할 때에는, 상기 복수의 연결용 릴레이를 동작시켜 교시장치에 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 연결시킨 후 복수의 바이패스용 릴레이의 접점을 개방시키는 것을 특징으로 하는 교시장치의 비상정지 전환회로.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 복수의 로봇 제어기에서 교시장치를 분리할 때에는, 상기 복수의 바이패스용 릴레이의 접점을 개방시킨 후 복수의 연결용 릴레이를 동작시켜 교시장치에 복수의 로봇 제어기의 비상정지회로를 연결시키는 것을 특징으로 하는 교시장치의 비상정지 전환회로.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 복수의 바이패스용 릴레이 및 연결용 릴레이에는 각 릴레이의 시간 지연을 위한 복수의 콘덴서 및 저항이 각각 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 교시장치의 비상정지 전환회로.

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