KR101797217B1 - 서보 드라이브용 입출력 제어모듈 - Google Patents

서보 드라이브용 입출력 제어모듈 Download PDF

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강승호
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주식회사 나우
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Abstract

서보 드라이브의 연결 및 분리 가능한 제1기판 모듈 및 제1기판과 신호 전달 가능하도록 연결 및 분리 가능하며 복수의 서보 모터와 전기적으로 접속 가능한 제2기판 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 드라이브용 입출력 제어모듈이 개시된다.

Description

서보 드라이브용 입출력 제어모듈{AN INPUT AND OUTPUT CONTROLL MODULE FOR SERVO DRIVE }
본 발명은 서보드라이브용 입출력 제어모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서브 모터와 연결되어 구동을 제어하고 모니터링하는데 필요한 서보 드라이브용 입출력 제어모듈에 관한 것이다.
최근 산업 현장에서는 다양한 종류의 자동화기계 즉, 로봇이 사용되고 있다. 예를 들어, 철판 등의 각종 재료를 용접하는 용접용 로봇이 있을 수 있다. 이러한 산업용 로봇 시스템은 로봇의 동작(Motion) 제어, 상세하게는 위치제어, 속도제어, 전류제어 등을 통해 로봇의 동작을 제어한다. 이러한 로봇의 직접적인 제어는 로봇에 탑재된 서보 드라이브가 서보 모터 구동 동작을 수행함으로써 이루어질 수 있다.
이와 같이 로봇 시스템의 동작을 제어하기 위해서는 복수의 서보모터가 구비될 수 있으며, 각각의 서보모터를 독립적으로 제어하고, 동작상태를 모니터링하기 위한 각종 센서를 연결하기 위해서는 서보모터와 서보 드라이브 간에 케이블을 통해 연결해야만 한다.
그런데 종래의 기술에 의하면, 서보 드라이브의 복수의 서보모터 각각을 연결하기 위해서는 많은 케이블을 직접 연결해야 구조가 복잡하고, 그에 따른 연결작업이 번거로울 뿐만 아니라 고장의 원인은 물론 점검 및 관리가 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2003-0087810호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 서보 드라이브에 케이블을 이용하지 않고 커넥터 형태로 모듈화하여 연결 및 분리가 용이한 서보 드라이브용 입출력 제어모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 서보 드라이브용 입출력 제어모듈은, 서보 드라이브의 연결 및 분리 가능한 제1기판 모듈; 및 상기 제1기판과 신호 전달 가능하도록 연결 및 분리 가능하며, 복수의 서보 모터와 전기적으로 접속 가능한 제2기판 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1기판 모듈은, 제1기판; 상기 제1기판의 배면에 설치되며, 상기 서보 드라이브에 연결되는 드라이브 접속포트; 및 상기 제1기판의 전면에 설치되며, 상기 제2기판 모듈과 연결되는 복수의 제1커넥터;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 제2기판 모듈은, 상기 제1기판과 이격되어 마주하도록 배치되는 제2기판; 상기 제2기판의 배면에 설치되며, 상기 제1기판의 제1커넥터와 상보적으로 결합되어 연결되는 복수의 제2커넥터; 상기 제2기판의 전면에 설치되며, 복수의 서보모터를 연결하기 위한 접속 커넥터부; 상기 서보모터로의 전원공급 및 정지상태를 모니터링하여 표시하는 제1모니터링 표시부; 및 상기 접속 커넥터부를 통해 연결되는 서보모터의 작동 상태를 모니터링하여 표시하는 제2모니터링 표시부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 접속커넥터부는, 전원 공급 및 강제 정지 신호용 커넥터; 전자 브레이크 인터록 출력용 커넥터; 제1축 센서 입력용 커넥터; 제2축 센서 입력용 커넥터; 제3축 센서 입력용 커넥터; 및 제1 내지 제3축 서보모터용 보조 전원 출력을 위한 복수의 커넥터;를 포함하는 것이 좋다.
여기서, 상기 제1모니터링 표시부는, 상기 서보모터로의 전원공급상태를 표시하는 전원용 LED와 상기 서보모터의 강제 정지여부에 대한 상태를 표시하는 강제 정지용 LED를 포함하며, 상기 제2모니터링 표시부는, 복수의 서보모터의 구동 여부를 표시하는 복수의 모터상태 표시용 LED; 상기 복수의 서보모터별 작동상태를 센싱한 결과에 따라서 정상작동 상태 여부를 표시하는 복수의 상태 표시용 LED;를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 서보 드라이브용 입출력 제어모듈에 따르면, 종래에 케이블을 이용하여 복수의 서보모터와 서보 드라이브를 연결하던 작업을 할 필요 없이, 제어모듈에 케이블을 연결한 상태에서, 제어모듈을 서보 드라이브에 연결하게 되므로 구성이 간단해지고, 연결 및 분리 작업이 용이하다.
또한, 기판상에 설치되는 모니터링 표시부를 통해서 전원공급상태, 강제 정지여부, 서보모터들의 정상동작 상태를 표시하여 확인할 수 있으므로 유지관리가 용이하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서보 드라이브용 입출력 제어모듈을 나타내 보인 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 서보 드라이브용 입출력 제어모듈의 결합 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 서보 드라이브용 입출력 제어모듈의 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 서보 드라이브용 입출력 제어모듈의 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 서보 드라이브용 입출력 제어모듈을 서보 드라이브에 연결한 상태를 보인 개략적인 측면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 서보 드라이브용 입출력 제어모듈을 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 서보 드라이브용 입출력 제어모듈(10)은, 서로 연결 및 분리 가능한 제1기판 모듈(100) 및 제2기판 모듈(200)을 구비한다.
상기 제1기판 모듈(100)은 제1기판(110)과, 제1기판(110)의 배면에 설치되는 드라이브 접속포트(120) 및 복수의 제1커넥터(130)를 구비한다.
상기 제1기판(110)의 배면에는 상기 드라이브 접속포트(120)가 전기적으로 연결되어 결합되어 있으며, 전면에는 복수의 제1커넥터(130)가 양측으로 대칭되게 배치되어 설치된다. 제1기판(110)에는 적어도 2개의 볼트 통과홀(h1)이 형성됨으로써, 드라이브 접속포트(120)를 서보 드라이브(20)에 연결한 상태에서, 볼트(310)를 이용하여 서보 드라이브(20)에 제1 및 제2기판(110, 210)을 견고하게 고정 결합할 수 있다.
드라이브 접속포트(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 서보 드라이브(20)의 연결포트(21)에 결합되어 인터페이싱 가능하게 연결된다. 이러한 드라이브 접속포트(120)는 예를 들어 24핀 커플러를 포함할 수 있다.
상기 제1커넥터(130)는 4개가 제1기판(110)의 양측부에 각각 2개씩 배치되어 서로 대칭되게 설치된다.
상기 제2기판 모듈(200)은 제2기판(210)과, 제2기판(210)의 배면에 설치되는 복수의 제2커넥터(230)와, 제2기판(210)의 전면에 설치되는 접속 커넥터부(240)와, 제1모니터링 표시부(250) 및 제2모니터링 표시부(260)를 구비한다.
상기 제2기판(210)은 제1기판(110)과 제2커넥터(230)를 통해서 전기적으로 신호 전달 가능하도록 연결되며, 서로 이격되어 마주하도록 나란하게 배치되어 결합된다. 제2기판(210)에도 제1기판(110)의 볼트 통과홀(h1)에 대응되는 위치에 볼트 통과홀(h2)이 형성된다.
상기 제2커넥터(230)는 제1커넥터(130)에 대응되는 위치에 동일한 수로 배치되며, 제1커넥터(130)와 상보적으로 결합 및 분리 가능한 인터페이스 구조를 가진다.
상기 제2기판(210)의 전면에는 접속 커넥터부(240)와 제1 및 제2모니터링 표시부(250,260)가 설치된다.
상기 접속 커넥터부(240)는 복수의 커넥터가 2열로 배치된 구조를 가진다. 구체적으로 살펴보면, 접속 커넥터부(240)는 전원 공급 및 강제 정지 신호용 커넥터(241), 전자 브레이크 인터록 출력용 커넥터(242), 제1축 센서 입력용 커넥터(243), 제2축 센서 입력용 커넥터(244), 제3축 센서 입력용 커넥터(245), 및 제1 내지 제3축 서보용 보조 전원 출력을 위한 커넥터들(246,247,248)을 구비할 수 있다. 물론, 제어할 서보 모터의 수에 따라서 센터 입력용 커넥터 및 보조 전원 출력용 커넥터를 추가할 수도 있다.
이러한 접속 커넥터부(240)는 각 커넥터별로 사이즈 및 형상이 규격화되어 있으며, 납땜에 의해 제2기판(210)에 전기적으로 연결되어 결합된다.
따라서, 각종 센서용 케이블과 전원 케이블 등을 납땜에 의해 기판에 연결하거나, 또는 커넥터를 직업 서보 드라이브에 직접 연결할 필요 없이 본 발명의 서보 드라이브용 입출력 제어모듈(10)에 연결한 뒤, 서보 드라이브용 입출력 제어모듈(10)을 서보 드라이브(20)에 연결함으로써 연결작업이 수월하고, 유지관리 및 A/S 등이 편리한 이점이 있다.
또한, 상기 제2기판(210)에는 제1 및 제2모니터링 표시부(250,260)가 설치된다.
제1모니터링 표시부(250)는 전원공급상태를 표시하는 전원용 LED(253)와, 비상시 강제 정지 여부에 대한 상태를 표시하는 강제 정지용 LED(251)를 구비할 수 있다.
제2모니터링 표시부(260)는 각각의 서보모터의 구동 여부를 표시하는 복수의 모터상태 표시용 LED(261)와, 각 서보모터별 작동상태를 센싱한 결과에 따라서 정상작동 상태 여부를 표시하는 상태 표시용 LED(262,263,264)가 각 서보모터별(A,B,C)로 구분되어 복수 설치된다. 즉, 상기 상태 표시용 LED(262,263,264)는 서보모터의 정회전의 리미트구동 정상여부, 역회전의 리미트구동 정상여부, 원점 위치로의 복위상태 정상여부 각각에 대해서 입력신호에 따른 정상작동 여부에 대해 표시하도록 각 서보모터별(A,B,C)로 구분되어 설치된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 서보 드라이브용 입출력 제어모듈(10)은 센서 신호 수신, 전원 공급 등을 위해 별도의 배선이나 커넥터 사용 없이 서보 드라이브(20)에 제어모듈(10)만을 연결하여 사용할 수 있다. 즉, 서보모터와 서보 드라이브 간의 복잡한 케이블 연결이 불필요하며, 복수의 서보모터를 하나의 제어모듈(10)을 이용하여 서보 드라이브(20)에 직접 연결할 수 있게 되어 연결작업이 간편하고, 유지관리가 용이한 이점이 있다.
또한 제어모듈(10)에 각종 신호의 수신상태 및 구동상태를 모니터링하기 위한 LED 들이 설치되어 있으므로, 작업자나 관리자는 입출력 제어모듈(10)에 설치된 LED 들의 출력상태를 확인하여 용이하게 모니터링할 수 있으며, 따라서 고장이나 이상상태를 쉽게 확인하여 대처할 수 있는 이점이 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10..서보 드라이브용 입출력 제어모듈 20..서보 드라이브
100..제1기판 모듈 110..제1기판
120..드라이브 접속포트 130..제1커넥터
200..제2기판 모듈 210..제2기판
230..제2커넥터 240..커넥터부
250..제1모니터링 표시부 260..제2모니터링 표시부

Claims (5)

  1. 제1기판, 상기 제1 기판의 배면에 설치되며 서보 드라이브에 연결되는 드라이브 접속포트, 및 상기 제1기판의 전면에 설치되며 제2기판 모듈과 연결되는 복수의 제1커넥터를, 포함하여 상기 서보 드라이브의 연결 및 분리가 가능한 제1기판 모듈; 및
    상기 제1기판과 이격되어 마주하도록 배치되는 제2기판, 상기 제2기판의 배면에 설치되며 상기 제1기판의 제1커넥터와 상보적으로 결합되어 연결되는 복수의 제2커넥터, 상기 제2기판의 전면에 설치되며 복수의 서보모터를 연결하기 위한 접속 커넥터부, 상기 서보모터로의 전원공급 및 정지상태를 모니터링하여 표시하는 제1모니터링 표시부, 및 상기 접속 커넥터부를 통해 연결되는 서보모터의 작동 상태를 모니터링하여 표시하는 제2모니터링 표시부를, 포함하여 상기 제1 기판 모듈과 신호 전달 가능하도록 연결 및 분리 가능하며 복수의 서보모터와 전기적으로 접속 가능한 제2 기판 모듈;을 포함하는 서보 드라이브용 입출력 제어모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 접속커넥터부는,
    상기 서보모터에 전원을 공급하고 비상시 강제로 정지시키는 신호를 출력하는 강제 정지 신호용 커넥터; 및
    서보모터용 전자 브레이크 인터록 출력용 커넥터;를 포함하며,
    상기 서보모터가 제1 내지 제3축으로 복수개 설치되어 제1 내지 제3축 서보모터용 보조 전원 출력을 위한 복수의 커넥터;
    상기 제1축의 센서 입력용 커넥터;
    상기 제2축의 센서 입력용 커넥터; 및
    상기 제3축의 센서 입력용 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 드라이브용 입출력 제어모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1모니터링 표시부는, 상기 서보모터로의 전원공급상태를 표시하는 전원용 LED와 상기 서보모터의 강제 정지여부에 대한 상태를 표시하는 강제 정지용 LED를 포함하며,
    상기 제2모니터링 표시부는,
    복수의 서보모터의 구동 여부를 표시하는 복수의 모터상태 표시용 LED;
    상기 복수의 서보모터별 작동상태를 센싱한 결과에 따라서 정상작동 상태 여부를 표시하는 복수의 상태 표시용 LED;를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 드라이브용 입출력 제어모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109531624A (zh) * 2018-12-03 2019-03-29 深圳市越疆科技有限公司 可变供电式驱动器组件和伺服驱控系统

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