KR102063847B1 - 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자척의 구동을 제어하는 전자척 제어장치에 있어서, 입력단자로 공급되는 인입전력의 전압값을 측정하는 인입전압센서를 포함하는 인입전력센서부, 상기 전자척의 착자 구동 시에는 상기 입력단자를 통해 공급되는 상기 인입전력을 정류하여 출력전력을 전자척으로 공급하고, 상기 전자척의 탈자 구동 시에는 상기 전자척으로 공급되는 출력전력을 낮추면서 일정시간 간격을 두고 극성을 변화시키는 전원스위칭부, 상기 전원스위칭부에서 상기 전자척으로 공급되는 출력전력의 전류값을 측정하는 출력전류센서를 포함하는 출력전력센서부, 상기 전자척 제어장치의 제어를 위한 제어명령 및 제어조건을 작업관리자의 입력에 의해 설정되도록 버튼이 구비되는 입력부, 상기 입력부를 통해 입력되는 상기 제어명령 및 제어조건에 따라 상기 전자척으로 공급되는 출력전력값이 제어되도록 상기 전원스위칭부를 제어하고, 상기 인입전력센서부 및 출력전력센서부에서 전달받은 값을 바탕으로 상기 전자척 제어장치의 문제발생 여부를 실시간으로 모니터링하여 실시간 상태정보를 생성하여 출력하며, 상기 전자척 제어장치의 구동을 모니터링 한 결과 문제가 발생한 것으로 확인되는 경우에는 비상알람을 생성하여 출력하는 컨트롤러 및 상기 실시간 상태정보가 출력되는 디스플레이를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전자척 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선반에서 전자석 원리를 이용하여 가공물을 고정 및 분리시킬 수 있도록 하는 전자척의 구동을 제어하되, 전자척 제어장치의 제어 상태정보를 실시간으로 모니터링이 가능한 전자척 제어장치 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전자척은 공작물 가공기계에 의해 공작물을 가공하는 경우, 공작물의 유동을 방지할 수 있도록 공작물을 클램핑하는 장치를 말한다. 이는 전자척에 전원 공급 또는 전원 차단을 반복하므로 전자척이 자화되어, 공작물을 착자 또는 탈자를 수행하게 된다.
종래에는 전자척의 구동을 제어하기 위한 장치로 본연의 기능인 가공물을 착자시키는 기능과, 가공 후 가공물을 선반에서 분리하도록 하는 탈자 기능이 전부인 제어장치가 대부분이며, 한국등록특허 제10-0492324호와 같이 전자척 제어장치에서 과전압 또는 과전류에 의해 발생하는 문제를 해결하기 위하여 하드웨어적으로 과전압 보호 회로 또는 부품이 일부 포함된 장치가 개발되고 있다.
그러나 상기와 같이 기존의 전자척 제어장치는 전자척 제어장치의 제어 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 정보를 제공하지 못함에 따라 전자척 제어장치에 문제가 발생하였을 때 작업관리자들이 신속하게 대처하지 못하고 있는 실정이다.
더불어, 기존의 전자척 제어장치는 과전압 또는 과전류 등의 문제가 발생하는 경우 단순히 전원공급을 차단하는 기능뿐이며, 문제가 발생한 원인에 대한 정보를 전혀 제공하지 못함으로써, 작업관리자들의 수리 과정에서 시간이 지연되고 그로 인한 비용 또한 증가하게 됨으로써 불편함을 겪고 있는 상황이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전자척 제어장치의 제어 상태를 실시간으로 용이하게 모니터링 할 수 있으며, 문제가 발생하는 경우 문제 원인을 신속하게 파악할 수 있도록 문제 원인 정보를 제공할 수 있도록 하는 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치를 제공하는 것이다.
이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는, 전자척의 구동을 제어하는 전자척 제어장치에 있어서, 입력단자로 공급되는 인입전력의 전압값을 측정하는 인입전압센서를 포함하는 인입전력센서부, 상기 전자척의 착자 구동 시에는 상기 입력단자를 통해 공급되는 상기 인입전력을 정류하여 출력전력을 전자척으로 공급하고, 상기 전자척의 탈자 구동 시에는 상기 전자척으로 공급되는 출력전력을 낮추면서 일정시간 간격을 두고 극성을 변화시키는 전원스위칭부, 상기 전원스위칭부에서 상기 전자척으로 공급되는 출력전력의 전류값을 측정하는 출력전류센서를 포함하는 출력전력센서부, 상기 전자척 제어장치의 제어를 위한 제어명령 및 제어조건을 작업관리자의 입력에 의해 설정되도록 버튼이 구비되는 입력부, 상기 입력부를 통해 입력되는 상기 제어명령 및 제어조건에 따라 상기 전자척으로 공급되는 출력전력값이 제어되도록 상기 전원스위칭부를 제어하고, 상기 인입전력센서부 및 출력전력센서부에서 전달받은 값을 바탕으로 상기 전자척 제어장치의 문제발생 여부를 실시간으로 모니터링하여 실시간 상태정보를 생성하여 출력하며, 상기 전자척 제어장치의 구동을 모니터링 한 결과 문제가 발생한 것으로 확인되는 경우에는 비상알람을 생성하여 출력하는 컨트롤러 및 상기 실시간 상태정보가 출력되는 디스플레이를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 입력부를 통해 작업관리자에 의해 상기 제어조건이 입력되어 설정 저장되되, 상기 제어조건은 전자척의 착자전압값, 탈자전압값, 탈자시간, 탈자횟수, 인입전압 정상범위 및 출력전류 정상범위를 포함하는 제어조건 저장부, 상기 입력부를 통해 입력된 전자척의 착자명령 및 탈자명령을 포함하는 상기 제어명령을 전달받아 상기 제어조건 저장부에 설정 저장된 제어조건에 따라 상기 전원스위칭부를 구동시켜 상기 전자척으로 공급되는 출력전력를 제어하도록 출력전력 제어신호를 생성하여 출력하는 출력전력 제어신호 생성부, 상기 인입전력센서부 및 출력전력센서부에서 전달받은 값을 상기 제어조건 저장부에 저장된 제어조건과 비교하여 전자척 제어장치의 문제발생 여부를 실시간으로 모니터링하고, 문제가 발생한 경우에는 문제발생 원인을 포함한 비상알람을 생성하여 출력하는 실시간 모니터링부 및 상기 인입전력센서부와 출력전력센서부에서 전달받은 값과 상기 실시간 모니터링부에서 출력되는 비상알람을 전달받아 실시간 상태정보 생성하여 출력하는 상태정보 생성부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 출력전력 제어신호 생성부는 상기 입력부에서 전달받은 제어명령이 전자척을 착자 구동을 위한 착자명령인 경우, 상기 전자척이 쇼트상태인지 여부를 확인하기 위해 상기 전원스위칭부에서 공급되는 출력전력의 전압값이 상기 제어조건 저장부에 기설정되어 저장된 쇼트확인 전압설정값으로 변환되어 출력되도록 하는 쇼트확인용 제어신호인 제1출력전력 제어신호를 생성하여 상기 전원스위칭부로 출력하고, 상기 제1출력전력 제어신호를 출력한 후 소정 시간동안 상기 출력전력센서부에서 전달받은 값이 상기 제어조건 저장부에 저장된 쇼트상태 출력전류범위에 비포함되는 경우에는 상기 전원스위칭부에서 공급되는 출력전력의 전압값이 상기 쇼트확인 전압설정값에서 상기 제어조건 저장부에 저장된 착자전압값으로 변환되어 출력되도록 하는 착자전압 공급신호인 제2출력전력 제어신호를 생성하여 상기 전원스위칭부로 출력하고, 상기 제1출력전력 제어신호를 출력한 후 소정 시간동안 상기 출력전력센서부에서 전달받은 값이 상기 제어조건 저장부에 저장된 쇼트상태 출력전류범위에 포함되는 경우에는 쇼트상태 알림신호를 생성하여 상기 실시간 모니터링부로 출력하고, 상기 실시간 모니터링부는 상기 쇼트상태 알림신호를 전달받아 비상알람을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시간 모니터링부는 상기 인입전력센서부에서 전달받은 값이 상기 제어조건 저장부에 저장된 인입전압 정상범위를 벗어난 경우에는 인입전압이상 비상알람을 생성하여 출력하고, 상기 출력전력센서부에서 전달받은 값이 상기 제어조건 저장부에 저장된 출력전류 정상범위를 벗어난 경우에는 출력전류이상 비상알람을 생성하여 출력하고, 상기 출력전력 제어신호 생성부에서 출력되는 상기 쇼트상태 알림신호를 전달받은 경우에는 쇼트상태 비상알람을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는 상기 전원스위칭부의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하며, 상기 실시간 모니터링부는 상기 온도센서에서 전달받은 전원스위칭부의 온도값이 기설정된 온도센서 정상온도범위를 벗어난 경우에는 이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 전원스위칭부에 인접하여 설치되는 방열판과, 상기 전원스위칭부의 온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 방열판의 온도를 측정하는 제2온도센서를 더 포함하며, 상기 실시간 모니터링부는 상기 제1온도센서와 제2온도센서가 각각 기설정된 온도센서 정상온도범위를 동시에 벗어난 경우에는 제1이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하고, 상기 제1온도센서는 기설정된 제1온도센서 정상온도범위를 벗어난 것으로 확인되나, 제2온도센서는 제2온도센서 정상온도범위를 이내에서 소정 시간이상 경과된 것으로 확인된 경우에는 방열판의 방열 효과 이상 상태를 나타내는 제2이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더불어, 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는 상기 컨트롤러는 무선통신에 의해 상기 실시간 상태정보를 수신하여 출력하고, 상기 제어명령 및 제어조건이 작업관리자에 의해 입력되도록 제어명령 및 제어조건 입력 기능을 포함한 전자척 제어앱이 탑재된 휴대단말기와 연동되는 휴대단말 연동부를 더 포함하여, 상기 휴대단말 연동부를 통해 원격으로 작업관리자가 의해 상기 전자척 제어명령 및 제어조건이 입력 가능하고, 상기 전자척 제어장치의 실시간 상태정보를 원격에서도 실시간으로 확인 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는 인입전력센서부, 출력전력센서부, 컨트롤러를 포함함으로써, 인입전력센서부 및 출력전력센서부에서 감지된 값에 따라 전자척 제어장치의 인입전력값, 출력전력값을 실시간으로 모니터링 할 수 있으며, 실시간 모니터링 과정에서 전자척 제어장치의 인입전력의 과전압, 전자척으로 공급되는 출력전력의 과전류 등의 문제발생여부를 확인하여 작업관리자에게 비상알람을 발생시키도록 하여 전자척 제어장치에서 문제가 발생하는 경우 신속하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 컨트롤러에서는 문제 발생 원인에 대한 정보를 포함한 비상알람을 발생시키도록 함으로써, 전자척 제어장치에 문제가 발생한 경우 문제 해결 시간을 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
더불어, 전자척 제어장치의 착자 구동 시 전자척 쇼트 상태 확인 절차를 진행한 후 착자전압 공급 여부를 결정하도록 함으로써, 전자척 쇼트 상태에서 착자전압이 바로 공급됨에 따라 발생될 수 있는 전자척 제어장치의 문제 발생을 사전에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치의 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치에서 입력부의 실시예를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치에서 입력부의 실시예에서, 작업관리자에 의해 제어조건 설정버튼이 선택된 경우 출력되는 제어조건 입력버튼이 형성된 제어조건 설정화면을 나타내는 예시도이다.
도 4는 전자척이 정상적인 상태인 경우 전자척의 구동 시간에 따라 측정된 출력전력의 전압과 전력 측정값을 그래프로 나타낸 예시도이다.
도 5는 전자척이 비정상적인 상태인 경우 전자척의 구동 시간에 따라 측정된 출력전력의 전압과 전력 측정값을 그래프로 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치에서 입력부의 실시예를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치에서 입력부의 실시예에서, 작업관리자에 의해 제어조건 설정버튼이 선택된 경우 출력되는 제어조건 입력버튼이 형성된 제어조건 설정화면을 나타내는 예시도이다.
도 4는 전자척이 정상적인 상태인 경우 전자척의 구동 시간에 따라 측정된 출력전력의 전압과 전력 측정값을 그래프로 나타낸 예시도이다.
도 5는 전자척이 비정상적인 상태인 경우 전자척의 구동 시간에 따라 측정된 출력전력의 전압과 전력 측정값을 그래프로 나타낸 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되택 부착형 추진수단(130)과, 서프보드(100)의 구동을 사용자가 제어할 수 있도록 구비되는 조정기(120)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
다음으로, GPS센서모듈(200)은 GPS신호를 수신받아 이동하는 서프보드(100)의 좌표값 유효가속도점수, 롤링변위값 유효속도점본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치의 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치의 일실시예는 인입전력센서부(100), 전원스위칭부(200), 출력전력센서부(300), 입력부(400), 디스플레이(600) 및 컨트롤러(500)를 포함하며,
이와 같은 구성으로 인해, 컨트롤러(500)는 입력부(400)에서 입력된 제어명령 및 제어조건에 의해 전력공급수단에서 공급받은 전력을 전원스위칭부(200)에서 정류하여 전자척(700)의 착자를 위한 전력으로 공급하고, 작업이 완료되면 공급되는 전력을 점차 낮추며 극성을 변화시켜 탈자를 위한 전력을 공급하도록 제어하는 과정에서, 인입전력센서부(100)와 출력전력센서부(300)를 통해 측정된 값을 전달받아 입력부(400)에 의해 입력된 제어조건과 비교 분석하여 전자척 제어장치의 문제발생 여부를 실시간으로 모니터링하고, 문제가 발생한 경우에는 비상알람을 생성하여 출력하도록 구성됨으로써 작업관리자가 실시간으로 전자착 구동 상태를 확인할 수 있도록 한다.
이하에서는 각 구성들을 상세히 설명하고자 한다.
우선, 인입전력센서부(100)는 전력공급수단에 의해 외부로부터 전자척 제어장치로 전력이 공급되는 경우 입력단자로 공급되는 교류의 인입전력값을 측정하기 위한 것으로, 인입전력의 전압값을 측정하는 인입전압센서 또는 인입전력의 전류값을 측정하는 인입전류센서를 포함하는 인입전력센서부(100)에 의해 인입전력의 전류값 또는 전압값을 측정함으로써 후술할 컨트롤러(500)에서 측정된 값을 전달받아 전자척 제어장치로 공급되는 인입전력의 과전압 또는 과전류 상태를 모니터링 할 수 있도록 한다.
다음으로, 전원스위칭부(200)는 컨트롤러(500)의 제어에 의해 전원공급수단에서 공급되는 전력을 전자척(700)로 공급하는 과정에서 인입되는 전력을 정류하여 전자척(700)의 착자를 위한 전력으로 공급하고, 작업이 완료되면 공급되는 전력을 점차 낮추며 극성을 변화시켜 탈자를 위한 전력을 공급하기 위한 것으로,
다음으로, 출력전력센서부(300)는 전원스위칭부(200)에서 전자척(700)로 공급되는 출력전력값을 측정하기 위한 것으로, 출력전력의 전류값을 측정하는 출력전류센서를 포함하여 출력전력의 전류값을 측정함으로써 후술할 컨트롤러(500)에서 측정된 값을 전달받아 전원스위칭부(200)에서 전자척(700)로 공급되는 출력전력의 과전류 상태를 모니터링 할 수 있도록 한다. 또한 출력전력센서부(300)는 전원스위칭부(200)에서 전자척(700)로 공급되는 출력전력의 전압값을 측정하는 출력전압센서를 포함하여 출력전력의 전압값을 측정함으로써 출력전압의 과전압을 포함한 이상상태를 모니터링 할 수 있도록 한다.
이때, 상기의 전압센서, 전력센서, 전원스위칭부(200)는 종래의 전기회로에서 사용되는 전압 또는 전류 측정을 위한 센서와, 전자척 제어장치에서 적용되는 전원 스위칭 유닛이 적용되므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 입력부(400)는 전자척 제어장치의 제어를 위한 제어명령 및 제어조건을 입력하기 위한 것으로, 작업관리자의 입력에 의해 제어명령 및 제어조건이 설정되도록 하는 버튼이 구비되며,
이때, 제어명령은 전자척(700)을 착자 구동시키기 위한 착자명령과 전자척(700)을 탈자 구동시키기 위한 탈자명령을 포함하며,
제어조건은 전자척(700)의 착자 및 탈자 구동될 때 적용되는 착자전압값, 탈자전압값, 탈자시간, 탈자횟수 등의 구동조건과,
인입전압 정상범위, 인입전류 정상범위, 출력전압 정상범위, 출력전류 정상범위 등의 전자척(700)의 구동 상태를 모니터링하는 과정에서, 전자척(700) 제어 과정에 문제 발생 여부를 확인하고 비상알람을 생성할 때 적용되어 비상알람을 생성하는 기준이 되는 비상알람생성조건을 포함하며, 각 값의 정상범위는 최소값과 최대값이 모두 지정된 범위로 구성되거나, 최소값과 최대값 중 하나의 값만을 지정한 범위로 구성되는 것도 가능하며,
상기에 나열된 제어명령과 제어조건에 포함되는 구성은 예시적인 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 후술할 전자척 제어장치의 상태정보가 출력되는 디스플레이(600)가 터치스크린으로 구비되는 경우에는 디스플레이(600) 자체가 입력부(400)에 해당될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 버튼은 디스플레이(600)의 터치스크린 상에 일부 또는 전체에 걸쳐 형성되어 작업관리자의 터치에 의해 입력이 가능하도록 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치에서 입력부(400)의 실시예를 나타내며, 도 2에는 착자명령, 탈자명령을 입력하기 위한 제어명령 입력버튼(411)과, 제어조건을 설정하기 위한 제어조건 설정버튼(412)가 도시되어 있고,
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치에서 입력부(400)의 실시예에서, 작업관리자에 의해 제어조건 설정버튼(412)가 선택된 경우 출력되는 제어조건 입력버튼이 형성된 제어조건 설정화면을 나타내는 예시도이며,
도 2와 도 3에서는 입력부(400)가 제어명령과 제어조건 설정이 디스플레이(600) 상에 각각 별개의 설정화면으로 나타나도록 구성되었으나, 디스플레이(600) 상에 제어명령과 제어조건이 모두 설정 가능한 하나의 설정화면으로 구성되는 것도 가능할 것이다.
다음으로, 디스플레이(600)는 전자척 제어장치의 실시간 상태정보(900)가 출력되는 것으로, 전자척 제어장치의 실시간 상태정보(900)가 출력되는 상태정보 표시부(610)를 포함하고, 터치스크린으로 이루어질 수 있으며, 실시간 상태정보(900)는 인입전력값, 출력전력값, 구동상태, 비상알람을 포함할 수 있으고, 이때 비상알람은 문제가 발생한 원인을 포함하는 알람 경고가 될 수 있으며, 상기에 나열된 실시간 상태정보(900)에 포함되는 구성은 예시적인 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 컨트롤러(500)는 기본적으로는 입력부(400)를 통해 작업관리자에 의해 입력된 전자척(700) 제어명령 및 제어조건에 따라 전자척(700)의 구동을 제어하고, 추가적으로 인입전압센서 및 출력전류센서에서 전달받은 값을 바탕으로 전자척 제어장치의 문제발생 여부를 실시간으로 모니터링하여 실시간 상태정보(900)를 생성하여 출력하고, 모니터링 결과 문제가 발생한 경우에는 비상알람을 생성하여 출력하고, 동시에 전자척(700)로 공급되는 전력을 차단하도록 전력차단신호를 생성하여 출력하도록 구성된다.
이때, 컨트롤러(500)는 입력부(400)를 통해 입력되는 제어명령 및 제어조건에 따라 전자척(700)로 공급되는 출력전력값이 제어되도록 전원스위칭부(200)의 구동을 제어하고, 인입전력센서부(100) 및 출력전력센서부(300)에서 전달받은 값을 바탕으로 전자척 제어장치의 문제방생 여부를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 결과 문제가 발생한 경우에는 비상알람을 생성하여 출력하기 위한 것으로, 제어조건 저장부, 출력전력 제어신호 생성부, 실시간 모니터링부 및 상태정보 생성부를 포함한다.
제어조건 저장부는 입력부(400)를 통해 전자척 제어장치의 구동 제어를 위한 제어조건이 입력되어 설정 저장된다.
출력전력 제어신호 생성부는 입력부(400)를 통해 전자척(700)의 착자명령 및 탈자명령을 포함하는 제어명령을 전달받아 제어조건 저장부에 설정 저장된 제어조건에 따라 전원스위칭부(200)를 구동시켜 전자척(700)로 공급되는 출력전력을 제어하도록 한다.
실시간 모니터링부는 인입전력센서부(100) 및 출력전력센서부(300)에서 전달받은 값을 제어조건 저장부에 저장된 제어조건과 비교하여 전자척 제어장치의 제어 과정에서 문제여부를 실시간으로 모니터링하고, 문제가 발생한 경우에는 인입전력의 과전압 또는 과전류, 출력전류의 과전류 등의 문제발생 원인이 포함되는 비상알람을 생성하여 출력한다.
상태정보 생성부는 인입전력센서부(100)와 출력전력센서부(300)에서 전달받은 값과, 실시간 모니터링부에서 출력되는 비상알람을 전달받아 실시간 상태정보(900)를 생성하여 출력하게 된다.
한편, 컨트롤러(500)는 전자척(700) 착자 구동 시 전자척(700)의 상태가 쇼트상태인지를 먼저 확인한 후, 확인결과에 따라 전자척(700)의 구동을 제어되도록 구성될 수 있다.
우선, 도 4는 전자척(700)이 정상적인 상태(이때, 정상적인 상태는 쇼트 상태가 아닌 경우를 지칭한다.)인 경우 전자척(700)의 구동 시간에 따라 측정된 출력전력의 전압과 전력 측정값을 그래프로 나타낸 예시도이고, 도 5는 전자척(700)이 비정상적인 상태(이때, 비정상적인 상태는 쇼트 상태인 경우를 지칭한다.)인 경우 전자척(700)의 구동 시간에 따라 측정된 출력전력의 전압과 전력 측정 값을 그래프로 나타낸 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전자척(700)에 착자동작 초기에 소정 시간 동안 출력전력의 전압값이 쇼트확인 전압설정값(정상적으로 착자동작이 이루어질 때의 전압설정값이 착자전압값 보다 작은 값 미소전압값으로 이루어진다.)과 동일한 전압값으로 변화되어 공급되고, 이때 컨트롤러(500)의 출력전력 제어신호 생성부는 소정 시간동안 출력전력센서부(300)에서 전달받은 값이 제어조건 저장부에 저장된 쇼트상태 출력전류범위에 포함되는지 비교 판단하며,
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 전자척(700)이 정상상태인 경우에는 쇼트확인 전압설정값이 착자전압값 보다 작은 값으로 이루어짐에 따라, 그에 대응되어 전자척(700)로 출력되는 출력전류값 또한 작은 것을 확인할 수 있으며,
도 5에 도시된 바와 같이, 전자척(700)이 쇼트 상태인 비정상상태인 경우에는 쇼트확인 전압설정값이 착자전압값보다 작은 값으로 이루어짐에도 불구하고, 전자척(700)로 출력되는 출력전류값은 순간적으로 크게 증가하는 것을 확인할 수 있다.
상기와 같이 전자척(700)의 쇼트상태 여부를 확인하기 위하여 컨트롤러(500)의 출력전력 제어신호 생성부에서는 다음과 같은 제어 과정이 이루어지도록 구성되고, 이때 제어조건은 쇼트확인 전압설정값, 쇼트상태 출력전류범위를 포함하는 것으로 가정하며, 쇼트확인 전압설정값은 정상적인 착자전압값 보다 작은 미소 전압값을 의미하고, 쇼트상태 출력전류범위는 미소 전압값인 쇼트확인 전압설정값을 가지는 출력전력을 전자척(700)로 공급할 때 전자척(700)이 쇼트상태임을 의미하는 출력전류값의 범위를 의미한다.
출력전력 제어신호 생성부는 상기 입력부(400)에서 전달받은 제어명령이 착자명령인 경우,
1) 전력공급수단에서 입력단자를 통해 전원스위칭부(200)로 전달되는 인입전력이 전자척(700)로 공급되는 출력전력으로 변화되어 출력되는 과정에서, 출력전력의 전압값이 제어조건 저장부에 설정 저장된 쇼트확인 전압설정값과 동일한 전압값으로 변화시키도록 쇼트확인용 제어신호인 제1출력전력 제어신호를 생성하여 전원스위칭부(200)로 출력하고,
2) 상기 제1출력전력 제어신소가 출력된 후 소정시간동안 출력전력센서부(300)에서 전달받은 값이 제어조건 저장부에 저장된 쇼트상태 출력전류범위에 포함되는지를 비교 판단하고,
3-1) 비교 결과, 출력전력센서부(300)에서 전달받은 값이 제어조건 저장부에 저장된 쇼트상태 출력전류범위에 포함되는 경우에는 쇼트상태 알림신호를 생성하여 상기 실시간 모니터링부로 출력하고,
3-2) 출력전력센서부(300)에서 전달받은 값이 제어조건 저장부에 저장된 쇼트상태 출력전류범위에 비포함되는 경우에는 전원스위칭부(200)에서 공급되는 출력전력의 전압값이 쇼트확인 전압설정값에서 제어조건 저장부에 저장된 착자전압값으로 변환되어 출력되도록 하는 착자전압 공급신호용 제2출력전력 제어신호를 생성하여 전원스위칭부(200)로 출력하도록 하여,
상기와 같은 전자척(700)의 쇼트상태 확인 과정을 포함하여, 전자척(700)의 상태에 따라 후속 제어 과정이 이루어지도록 구성되도록 함으로써, 전자척(700)이 쇼트상태일 때 착자를 위한 전력이 공급되는 경우 과전류에 의한 전자척(700) 및 전자척 제어장치가 손상되는 문제를 방지할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 통해, 전자척(700)이 쇼트된 상태에서는 공급되는 전력의 전압값이 작더라도 전자척(700) 측으로 흐르는 전류값은 커지게 되어 전자척 제어장치와 전자척(700)에 손상이 발생하게 되는데, 상기와 같이 착자동작 초기에 소정 시간 동안 미소전압인 쇼트확인 전압 미소전압인 쇼트확인 전압설정값에 대응되는 전압값을 가지는 출력전력을 공급하고, 그에 따른 출력전력의 전류값 변화를 확인함으로써 전자척(700)의 쇼트를 확인하여 비상알람을 생성하여 출력하여 작업관리자에게 알림으로써, 작업관리자가 쇼트 상태를 인지할 수 있도록 하며,
더불어, 쇼트 상태로 판단된 경우 전자척(700)으로 공급되는 전력이 차단되도록 하여, 쇼트 상태인 전자척(700)으로 전력을 제공함으로써 발생되는 고장 파손 등의 문제를 방지할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는, 상기와 같은 구성을 포함함에 따라, 컨트롤러(500)의 실시간 모니터링부는
인입전력센서부(100)에서 전달받은 값이 제어조건 저장부에 저장된 인입전압 정상범위를 벗어난 경우에는 인입전압이상을 나타내는 인입전압이상 비상알람을 생성하여 출력하고,
출력전력센서부(300)에서 전달받은 값이 제어조건 저장부에 저장된 출력전력 정상범위를 벗어난 경우에는 출력전류이상 비상알람을 생성하여 출력하고,
출력전력 제어신호 생성부에서 출력되는 쇼트상태 알림신호를 전달받은 경우에는 쇼트상태 비상알람을 생성하여 출력하도록 함으로써,
상태정보 생성부에서는 인입전력센서부(100)와 출력전력센서부(300)에서 전달받은 값에 더하여 인입전압이상 비상알람, 출력전류이상 비상알람, 쇼트상태 비상알람을 전달받아 이를 포함한 실시간 상태정보(900)를 생성하여 제공하게 됨으로써,
전자척 제어장치의 제어상태를 확인하고, 동시에 문제가 발생한 경우 문제 원인이 포함된 정보를 제공받음으로써 문제 발생 원인을 신속하게 파악하여 해결할 수 있도록 한다.
또한, 이때 실시간 모니터링부는 각 비상알람이 생성되어 출력함과 동시에 전자척 제어장치로 공급되는 전력이 차단되도록 전원차단신호를 생성하여 출력함으로써 전자척 제어장치로 제공되는 전원을 차단할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는 무선통신에 의해 실시간 상태정보(900)를 수신하여 출력하고, 제어명령 및 제어조건이 작업관리자에 의해 입력되도록 제어명령 및 제어조건 입력 기능을 포함한 전자척(700) 제어앱이 탑재된 휴대단말기(700)와 연동되는 휴대단말 연동부를 더 포함하여, 휴대단말 연동부를 통해 원격으로 작업관리자가 의해 전자척(700) 제어명령 및 제어조건이 입력 가능하고, 전자척 제어장치의 실시간 상태정보(900)를 원격에서도 실시간으로 확인 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는 전원스위칭부(200)의 온도를 측정하는 제1온도센서를 더 포함할 수 있으며, 이때 컨트롤러(500)의 실시간 모니터링부는 제1온도센서에서 측정된 전원스위칭부(200)의 온도가 제1온도센서 정상온도범위를 벗어난 경우에는 제1이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하도록 구성될 수 있으며,
이때 제어조건은 온도센서 정상온도범위를 포함하는 것으로 가정하며,
제1이상온도감지 비상알람은 과전압, 과전류 등으로 인한 전원스위칭부(200)에서 발생되는 열을 감지하거나, 과전압, 과전류 등의 문제가 발생하지 않더라도 전원스위칭부(200)의 부품의 결함 등으로 인해 발생하는 열을 감지할 수 있도록 하여 작업관리자가 전자척(700) 제어상태를 모니터링 할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는 제1온도센서와 더불어 전원스위칭부(200)에 인접하여 설치되는 방열판과, 방열판의 온도를 측정하는 제2온도센서를 더 포함할 수 있으며,
이때 컨트롤러(500)의 실시간 모니터링부는 제1온도센서와 제2온도센서에서 감지된 값을 통해,
제1온도센서에서 측정된 전원스위칭부(200)의 온도가 제1온도센서 정상온도범위를 벗어나고, 동시에 제2온도센서에서 측정된 방열판의 온도가 제2온도센서 정상온도범위를 벗어난 경우에는 제1이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하도록 하고,
제1온도센서에서 측정된 전원스위칭부(200)의 온도가 제1온도센서 정상온도범위를 벗어났으나, 제2온도센서에서 측정된 방열판의 온도는 제2온도센서 정상온도범위에 속하는 경우에는 제2이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하도록 구성될 수 있으며,
이때 제1이상온도감지 비상알람은 방열판과 전원스위칭부(200)의 결합이 정상적인 상태에서 과전압, 과전류 등으로 인한 전원스위칭부(200)에서 열이 발생되거나, 전원스위칭부(200)의 부품의 결함 등으로 인해 열이 발생하는 상태를 의미하며,
제2이상온도감지 비상알람은 전원스위칭부(200)에서 과전압, 과전류 등으로 인한 전원스위칭부(200)에서 열이 발생되거나, 전원스위칭부(200)의 부품의 결함 등으로 인해 열이 발생하는 상태를 의미하나, 방열판의 온도가 정상온도범위 이내인 것으로 보아, 과전압, 과전류 등으로 인한 전원스위칭부(200)에서 열이 발생되거나, 전원스위칭부(200)의 부품의 결함 등으로 인해 열이 발생하는 상태에 더하여 방열판과 전원스위칭부(200)의 결합이 비정상적인 상태로, 방열판이 전원스위칭부(200)와 결합이 제대로 이루어지지 않아 방열효과가 충분히 이루어지고 있지 않음을 의미한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치는 제1온도센서, 제2온도센서, 방열판을 더 포함하는 경우, 과전압, 과전류 등의 문제가 발생하지 않더라도 전원스위칭부(200)의 부품의 결함 등으로 인해 발생하는 열을 감지할 수 있고, 또한 전원스위칭부(200)와 방열판 사이의 결합 상태를 확인하여 방열효과가 충분히 이루어지고 있는지를 확인하고, 그에 따라 전자척 제어장치에서 문제가 발생한 경우, 문제 발생 원인을 보다 상세히 파악하여 작업관리자에게 제공할 수 있는 현저한 효과를 가져오게 된다.
아울러 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 인입전력센서부
200: 전원스위칭부
300: 출력전력센서부
400: 입력부
500: 컨트롤러
600: 디스플레이
700: 전자척
800: 휴대단말기
900: 실시간 상태정보
200: 전원스위칭부
300: 출력전력센서부
400: 입력부
500: 컨트롤러
600: 디스플레이
700: 전자척
800: 휴대단말기
900: 실시간 상태정보
Claims (7)
- 전자척의 구동을 제어하는 전자척 제어장치에 있어서,
입력단자로 공급되는 인입전력의 전압값을 측정하는 인입전압센서를 포함하는 인입전력센서부;
상기 전자척의 착자 구동 시에는 상기 입력단자를 통해 공급되는 상기 인입전력을 정류하여 출력전력을 전자척으로 공급하고, 상기 전자척의 탈자 구동 시에는 상기 전자척으로 공급되는 출력전력을 낮추면서 일정시간 간격을 두고 극성을 변화시키는 전원스위칭부;
상기 전원스위칭부에서 상기 전자척으로 공급되는 출력전력의 전류값을 측정하는 출력전류센서를 포함하는 출력전력센서부;
상기 전자척 제어장치의 제어를 위한 제어명령 및 제어조건을 작업관리자의 입력에 의해 설정되도록 버튼이 구비되는 입력부;
상기 입력부를 통해 입력되는 상기 제어명령 및 제어조건에 따라 상기 전자척으로 공급되는 출력전력값이 제어되도록 상기 전원스위칭부를 제어하고, 상기 인입전력센서부 및 출력전력센서부에서 전달받은 값을 바탕으로 상기 전자척 제어장치의 문제발생 여부를 실시간으로 모니터링하여 실시간 상태정보를 생성하여 출력하며, 상기 전자척 제어장치의 구동을 모니터링 한 결과 문제가 발생한 것으로 확인되는 경우에는 비상알람을 생성하여 출력하는 컨트롤러; 및
상기 실시간 상태정보가 출력되는 디스플레이;를 포함하며,
상기 컨트롤러는
상기 입력부를 통해 작업관리자에 의해 상기 제어조건이 입력되어 설정 저장되되, 상기 제어조건은 전자척의 착자전압값, 탈자전압값, 탈자시간, 탈자횟수, 인입전압 정상범위 및 출력전류 정상범위를 포함하는 제어조건 저장부,
상기 입력부를 통해 입력된 전자척의 착자명령 및 탈자명령을 포함하는 상기 제어명령을 전달받아 상기 제어조건 저장부에 설정 저장된 제어조건에 따라 상기 전원스위칭부를 구동시켜 상기 전자척으로 공급되는 출력전력를 제어하도록 출력전력 제어신호를 생성하여 출력하는 출력전력 제어신호 생성부,
상기 인입전력센서부 및 출력전력센서부에서 전달받은 값을 상기 제어조건 저장부에 저장된 제어조건과 비교하여 전자척 제어장치의 문제발생 여부를 실시간으로 모니터링하고, 문제가 발생한 경우에는 문제발생 원인을 포함한 비상알람을 생성하여 출력하는 실시간 모니터링부 및
상기 인입전력센서부와 출력전력센서부에서 전달받은 값과 상기 실시간 모니터링부에서 출력되는 비상알람을 전달받아 실시간 상태정보 생성하여 출력하는 상태정보 생성부를 포함하며,
상기 출력전력 제어신호 생성부는
상기 입력부에서 전달받은 제어명령이 전자척을 착자 구동을 위한 착자명령인 경우,
상기 전자척이 쇼트상태인지 여부를 확인하기 위해 상기 전원스위칭부에서 공급되는 출력전력의 전압값이 상기 제어조건 저장부에 기설정되어 저장된 쇼트확인 전압설정값으로 변환되어 출력되도록 하는 쇼트확인용 제어신호인 제1출력전력 제어신호를 생성하여 상기 전원스위칭부로 출력하고,
상기 제1출력전력 제어신호를 출력한 후 소정 시간동안 상기 출력전력센서부에서 전달받은 값이 상기 제어조건 저장부에 저장된 쇼트상태 출력전류범위에 비포함되는 경우에는 상기 전원스위칭부에서 공급되는 출력전력의 전압값이 상기 쇼트확인 전압설정값에서 상기 제어조건 저장부에 저장된 착자전압값으로 변환되어 출력되도록 하는 착자전압 공급신호인 제2출력전력 제어신호를 생성하여 상기 전원스위칭부로 출력하고,
상기 제1출력전력 제어신호를 출력한 후 소정 시간동안 상기 출력전력센서부에서 전달받은 값이 상기 제어조건 저장부에 저장된 쇼트상태 출력전류범위에 포함되는 경우에는 쇼트상태 알림신호를 생성하여 상기 실시간 모니터링부로 출력하고,
상기 실시간 모니터링부는
상기 쇼트상태 알림신호를 전달받아 비상알람을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 실시간 모니터링부는
상기 인입전력센서부에서 전달받은 값이 상기 제어조건 저장부에 저장된 인입전압 정상범위를 벗어난 경우에는 인입전압이상 비상알람을 생성하여 출력하고,
상기 출력전력센서부에서 전달받은 값이 상기 제어조건 저장부에 저장된 출력전류 정상범위를 벗어난 경우에는 출력전류이상 비상알람을 생성하여 출력하고,
상기 출력전력 제어신호 생성부에서 출력되는 상기 쇼트상태 알림신호를 전달받은 경우에는 쇼트상태 비상알람을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전원스위칭부의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하며,
상기 실시간 모니터링부는
상기 온도센서에서 전달받은 전원스위칭부의 온도값이 기설정된 온도센서 정상온도범위를 벗어난 경우에는 이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전원스위칭부에 인접하여 설치되는 방열판과,
상기 전원스위칭부의 온도를 측정하는 제1온도센서와,
상기 방열판의 온도를 측정하는 제2온도센서를 더 포함하며,
상기 실시간 모니터링부는
상기 제1온도센서와 제2온도센서가 각각 기설정된 온도센서 정상온도범위를 동시에 벗어난 경우에는 제1이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하고,
상기 제1온도센서는 기설정된 제1온도센서 정상온도범위를 벗어난 것으로 확인되나, 제2온도센서는 제2온도센서 정상온도범위를 이내에서 소정 시간이상 경과된 것으로 확인된 경우에는 방열판의 방열 효과 이상 상태를 나타내는 제2이상온도감지 비상알람을 생성하여 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치.
- 제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는
무선통신에 의해 상기 실시간 상태정보를 수신하여 출력하고, 상기 제어명령 및 제어조건이 작업관리자에 의해 입력되도록 제어명령 및 제어조건 입력 기능을 포함한 전자척 제어앱이 탑재된 휴대단말기와 연동되는 휴대단말 연동부를 더 포함하여, 상기 휴대단말 연동부를 통해 원격으로 작업관리자가 의해 상기 전자척 제어명령 및 제어조건이 입력 가능하고, 상기 전자척 제어장치의 실시간 상태정보를 원격에서도 실시간으로 확인 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치.
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| KR1020180023671A KR102063847B1 (ko) | 2018-02-27 | 2018-02-27 | 실시간 모니터링이 가능한 전자척 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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-
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