KR102321225B1 - Drive circuit for spindle and drive method thereof - Google Patents

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Abstract

스핀들 구동 회로 및 이의 구동 방법이 개시된다. 본 발명은, 스핀들 모터의 고속 회전 중에 정전이 발생된 경우 백업 전원을 통해 제어용 전력을 공급하여, 회생 에너지(regenerative energy)를 통해 스핀들 모터를 브레이크하여 스핀들 모터를 브레이크한다. 본 발명에 따르면, 메인 전원의 공급이 차단되더라도 스핀들 모터를 정상적으로 제동할 수 있고, 이에 따라, 정전 등의 이유로 메인 전원의 공급이 차단되더라도 스핀들 모터를 안정적으로 정지시킬 수 있어, 작업자의 안전을 보장하고 장비의 파손을 방지할 수 있다.A spindle driving circuit and a driving method thereof are disclosed. In the present invention, when a power outage occurs during high-speed rotation of the spindle motor, control power is supplied through a backup power supply, and the spindle motor is braked by using regenerative energy to break the spindle motor. According to the present invention, even if the supply of the main power is cut off, the spindle motor can be normally braked, and accordingly, the spindle motor can be stably stopped even if the supply of the main power is cut off due to a power failure, etc., thereby ensuring worker safety and prevent equipment damage.

Description

스핀들 구동 회로 및 이의 구동 방법{Drive circuit for spindle and drive method thereof}Spindle drive circuit and driving method thereof

본 발명은 스핀들 구동 회로 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스핀들 모터의 고속 회전 중에 정전이 발생된 경우 스핀들 모터의 구동을 정지하는 스핀들 구동 회로 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spindle driving circuit and a driving method thereof, and more particularly, to a spindle driving circuit for stopping driving of a spindle motor when a power failure occurs during high-speed rotation of the spindle motor, and a driving method thereof.

종래의 스핀들 구동 회로는 불안정한 공장 전력 상황에 의해 정전이 되어 공장 전원이 차단되는 경우 스핀들 제동을 위한 백업(back-up) 회로가 구성되어 있지 않다. 이에 따라, 스핀들이 고속 회전하는 도중에 정전이 발생되면 관성에 의해 스핀들이 프리런(free-run)하게 된다. 유압 유닛은 전원이 차단되더라도 일정기간 유압력을 유지하지만, 고속 RPM(Revolution Per Minute)에서 관성에 의해 스핀들이 멈추기까지의 시간 동안 80% 이상의 안정된 척(chuck)의 파지력을 유지하기 어려운 문제가 있다. 나아가, 유압 유닛에 의해 척이 파지력을 유지한 시간이 지나게 되면 소재를 놓치게될 위험이 있다.The conventional spindle driving circuit does not have a back-up circuit configured to brake the spindle when the factory power is cut off due to a power outage due to an unstable factory power situation. Accordingly, if a power failure occurs while the spindle rotates at high speed, the spindle free-run due to inertia. Although the hydraulic unit maintains hydraulic power for a certain period of time even when the power is cut off, it is difficult to maintain a stable gripping force of the chuck more than 80% during the time until the spindle stops due to inertia at high RPM (Revolution Per Minute). . Furthermore, there is a risk of missing a material when the time for which the chuck maintains the gripping force by the hydraulic unit passes.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 스핀들 구동 회로는 공장 전원이 차단되는 경우의 스핀들 제동을 위한 백업 회로가 구성되어 있지 않다. 즉, 종래의 스핀들 구동 회로에 의하면, 전원부(11)가 제어용 변압부(12), DC 파워부(13) 및 파워 공급부(14)로 AC 220V의 전원을 공급한다. 제어용 변압부(12)는 전원부(11)로부터 공급되는 AC 220V의 전원을 제어용 전원인 AC 110V로 변환하여 파워 공급부(14)로 공급한다. DC 파워부(13)는 전원부(11)로부터 공급되는 AC 220V의 전원을 수치 제어부(15)의 동작 전원인 DC 24V로 변환하여 수치 제어부(15)로 공급한다.As shown in Fig. 1, the conventional spindle driving circuit does not include a backup circuit for spindle braking when the factory power is cut off. That is, according to the conventional spindle driving circuit, the power supply unit 11 supplies AC 220V power to the control transformer 12 , the DC power unit 13 , and the power supply unit 14 . The control transformer 12 converts AC 220V power supplied from the power supply 11 into AC 110V power for control and supplies it to the power supply unit 14 . The DC power unit 13 converts the AC 220V power supplied from the power source 11 into DC 24V, which is the operating power of the numerical control unit 15 , and supplies it to the numerical control unit 15 .

이와 같이, 전원부(11)를 통해 전원이 정상적으로 공급되는 상태에서, 비상 상황(emergency state)이 발생된 경우, 수치 제어부(15)는 파워 관리부(16)를 통해 스핀들 정지 신호(spindle stop signal)를 스핀들 모터 구동부(17)로 전달한다. 여기서, 문 열림(door open), 축 간섭, 사용자에 의한 비상 버튼 동작 등을 감지하면, 비상 신호(emergency signal)가 발생되고, 이에 따라 비상 상황에 들어가게 된다. 그러면, 스핀들 모터 구동부(17)는 파워 공급부(14)를 통해 공급되는 제동 전류를 통해 스핀들 모터(18)를 브레이크하여 스핀들 모터(18)의 회전을 정지시킨다.In this way, in a state in which power is normally supplied through the power supply unit 11 , when an emergency state occurs, the numerical control unit 15 transmits a spindle stop signal through the power management unit 16 . It is transmitted to the spindle motor driving unit 17 . Here, when a door open, shaft interference, an emergency button operation by a user, etc. are detected, an emergency signal is generated, and accordingly, an emergency situation is entered. Then, the spindle motor driving unit 17 brakes the spindle motor 18 through the braking current supplied through the power supply unit 14 to stop the rotation of the spindle motor 18 .

그러나, 정전 등에 의해 전원이 차단, 즉 전원부(11)가 전원을 공급하지 못하는 경우에는 파워 공급부(14), 스핀들 모터 구동부(17) 등으로 공급되는 전력이 차단되어 스핀들 모터(18)의 정상적인 제동을 하지 못하는 문제가 있다.However, when the power is cut off due to a power failure, that is, when the power supply unit 11 fails to supply power, the power supplied to the power supply unit 14 , the spindle motor driving unit 17 , etc. is cut off and the spindle motor 18 is normally braked. I have a problem that I can't.

한국공개특허 제1998-016927호 (박언규) 1998. 6. 5. 특허문헌 1은 정전시 펀와인더의 트레버스 구동장치로서, 특허문헌 1에는 트레버스를 작동시켜주는 서브모터의 전방, 전원입력 선상에 정전보상시스템(UPS)을 설치하여 펀와이더가 정전으로 인하여 정지됨과 동시에 서브모터를 스핀들의 잔여 회전수 만큼 작동시켜 트레버스가 스핀들에 끼움된 보빈권취되는 원사를 가이딩토록 하는 내용이 개시되어 있다.Korea Patent Publication No. 1998-016927 (Park Eon-gyu) June 5, 1998 Patent Document 1 is a traverse driving device for a fun winder during a power outage. It is disclosed that by installing a power outage compensation system (UPS), the fun winder is stopped due to a power failure and at the same time, the sub motor is operated as much as the remaining number of revolutions of the spindle so that the traverse guides the yarn to be wound on the bobbin inserted into the spindle. .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 스핀들 모터의 고속 회전 중에 정전이 발생된 경우 백업 전원을 통해 제어용 전력을 공급하여, 회생 에너지(regenerative energy)를 통해 스핀들 모터를 브레이크하는 스핀들 구동 회로 및 이의 구동 방법을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is a spindle driving circuit that brakes the spindle motor through regenerative energy by supplying control power through a backup power source when a power failure occurs during high-speed rotation of a spindle motor, and a driving method thereof is to provide

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 구동 회로는, 메인 전원부로부터 공급되는 메인 전원이 차단되면, 충전된 전력을 이용하여 제어용 전원만 공급하는 서브 전원부; 상기 서브 전원부로부터 제어용 전원만 공급되면, 정전 감지 신호(power failure detection signal)를 발생시키는 파워 공급부; 및 상기 파워 공급부를 통해 정전 감지 신호가 발생되면, 스핀들 철회 신호(spindle retract signal)를 파워 관리부를 통해 스핀들 모터 구동부로 전달하여, 회생 에너지(regenerative energy)를 통해 스핀들 모터를 브레이크하여 상기 스핀들 모터가 정지되도록 하는 수치 제어부;를 포함한다.A spindle driving circuit according to the present invention for achieving the above technical problem, when the main power supplied from the main power unit is cut off, a sub power supply unit for supplying only control power using the charged power; a power supply unit for generating a power failure detection signal when only control power is supplied from the sub power unit; and when a power failure detection signal is generated through the power supply unit, a spindle retract signal is transmitted to the spindle motor driving unit through the power management unit, and the spindle motor is braked through regenerative energy to enable the spindle motor It includes a numerical control unit to stop.

상기 정전 감지 신호를 비상 라인(emergency line)의 접점으로 하여 상기 정전 감지 신호 발생 시 비상 상황(emergency state)으로 들어가며, 상기 수치 제어부는 비상 상황이 발생된 경우 상기 정전 감지 신호가 온(on)되어 있으면 상기 스핀들 철회 신호를 상기 스핀들 모터 구동부로 전달할 수 있다.When the power failure detection signal is generated by using the power failure detection signal as a contact point of the emergency line, the numerical control unit enters an emergency state, and when an emergency situation occurs, the power failure detection signal is turned on If there is, the spindle withdrawal signal may be transmitted to the spindle motor driving unit.

상기 수치 제어부는 상기 정전 감지 신호가 발생되면 회생 에너지를 통해 상기 스핀들 모터가 정지되는 동안 기어 전환(gear change)이 이루어지지 않도록 할 수 있다.When the power failure detection signal is generated, the numerical control unit may prevent gear change from being made while the spindle motor is stopped through regenerative energy.

또한, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 구동 회로의 구동 방법은, 메인 전원의 공급이 차단되면, 충전된 전력을 이용하여 제어용 전원만 공급하는 단계; 제어용 전원만 공급되면, 정전 감지 신호를 발생시키는 단계; 상기 정전 감지 신호가 발생되면, 스핀들 철회 신호를 전달하는 단계; 및 상기 스핀들 철회 신호가 전달되면, 회생 에너지를 통해 스핀들 모터를 브레이크하는 단계;를 포함한다.In addition, the driving method of the spindle driving circuit according to the present invention for achieving the above technical problem, when the supply of the main power is cut off, using the charged power to supply only the control power; generating a power failure detection signal when only power for control is supplied; when the power failure detection signal is generated, transmitting a spindle withdrawal signal; and when the spindle withdrawal signal is transmitted, braking the spindle motor through regenerative energy.

상기 정전 감지 신호를 비상 라인의 접점으로 하여 상기 정전 감지 신호 발생 시 비상 상황으로 들어가며, 상기 스핀들 철회 신호 전달 단계는 비상 상황이 발생된 경우 상기 정전 감지 신호가 온되어 있으면 상기 스핀들 철회 신호를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.The power failure detection signal is used as a contact point of the emergency line to enter an emergency situation when the power failure detection signal is generated, and the spindle withdrawal signal transmission step transmits the spindle withdrawal signal when the power failure detection signal is on when an emergency situation occurs may include steps.

상기 정전 감지 신호가 발생되면 회생 에너지를 통해 상기 스핀들 모터가 정지되는 동안 기어 전환이 이루어지지 않도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include preventing gear change from occurring while the spindle motor is stopped through regenerative energy when the power failure detection signal is generated.

본 발명에 따른 스핀들 구동 회로 및 이의 구동 방법에 의하면, 스핀들 모터의 고속 회전 중에 정전이 발생된 경우 백업 전원을 이용하여 제어용 전력을 공급하여 회생 에너지(regenerative energy)를 통해 스핀들 모터를 브레이크함으로써, 메인 전원의 공급이 차단되더라도 스핀들 모터를 정상적으로 제동할 수 있다.According to the spindle driving circuit and the driving method according to the present invention, when a power outage occurs during high-speed rotation of the spindle motor, power for control is supplied using a backup power supply to brake the spindle motor through regenerative energy. Even if the power supply is cut off, the spindle motor can be braked normally.

이와 같이, 정전 등의 이유로 메인 전원의 공급이 차단되더라도 스핀들 모터를 안정적으로 정지시킬 수 있어, 작업자의 안전을 보장하고 장비의 파손을 방지할 수 있다.In this way, even if the supply of the main power is cut off due to a power failure or the like, the spindle motor can be stopped stably, thereby ensuring worker safety and preventing equipment damage.

도 1은 종래의 스핀들 구동 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 구동 회로를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시한 스핀들 구동 회로를 보다 자세히 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 구동 회로의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram for explaining a conventional spindle driving circuit.
2 is a block diagram illustrating a spindle driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a block diagram for explaining the spindle driving circuit shown in FIG. 2 in more detail.
4 is a flowchart for explaining a method of driving a spindle driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention.

이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스핀들 구동 회로 및 이의 구동 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a spindle driving circuit and a driving method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 구동 회로에 대하여 설명한다.First, a spindle driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 .

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 구동 회로를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a spindle driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스핀들 구동 회로(100)는 메인 전원부(200)로부터 메인 전원을 공급받아 스핀들 모터(Spindle Motor)(400)와 연결된 스핀들 모터 구동부(SPM : SPindle Module)(300)로 구동 전류를 제공한다.Referring to FIG. 2 , the spindle driving circuit 100 according to the present invention receives main power from the main power supply unit 200 and is connected to a spindle motor 400 and a spindle motor driving unit (SPM: SPindle Module) 300 ) to provide the driving current.

또한, 스핀들 구동 회로(100)는 정전이 발생된 경우 백업 전원을 이용하여 제어용 전력을 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크한다. 이때, 스핀들 구동 회로(100)는 회생 에너지(regenerative energy)를 이용하여 스핀들 모터(400)를 브레이크한다. 여기서 회생 에너지란 스핀들 모터(400)의 회전에 따른 회전력에 의해 충전된 에너지를 말한다. 이에 따라, 정전이 발생되더라도 스핀들 모터(400)는 안정적으로 정지할 수 있다.
In addition, the spindle driving circuit 100 brakes the spindle motor 400 through control power using backup power when a power failure occurs. At this time, the spindle driving circuit 100 brakes the spindle motor 400 using regenerative energy. Here, the regenerative energy refers to energy charged by the rotational force according to the rotation of the spindle motor 400 . Accordingly, even if a power failure occurs, the spindle motor 400 can be stopped stably.

그러면, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 구동 회로에 대하여 보다 자세하게 설명한다.Next, a spindle driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3 .

도 3은 도 2에 도시한 스핀들 구동 회로를 보다 자세히 설명하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram for explaining the spindle driving circuit shown in FIG. 2 in more detail.

도 3을 참조하면, 스핀들 구동 회로(100)는 서브 전원부(110), 제어용 변압부(120), DC 파워부(130), 파워 공급부(140), 수치 제어부(150) 및 파워 관리부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the spindle driving circuit 100 includes a sub power unit 110 , a control transformer 120 , a DC power unit 130 , a power supply unit 140 , a numerical control unit 150 , and a power management unit 160 . may include.

서브 전원부(110)는 메인 전원부(200)로부터 공급되는 메인 전원(예컨대, AC 220V 등)을 통해 제어용 변압부(120), DC 파워부(130) 및 파워 공급부(140)로 제어용 전원과 동작 전원을 공급한다. 여기서, 제어용 전원은 제어용 변압부(120)와 DC 파워부(130)로 공급되는 전력을 말한다. 동작 전원은 파워 공급부(140)로 공급되는 전력을 말한다.The sub power unit 110 is a power supply for control and operation power to the transformer 120 for control, the DC power unit 130 and the power supply unit 140 through the main power (eg, AC 220V, etc.) supplied from the main power unit 200 . to supply Here, the control power refers to power supplied to the control transformer 120 and the DC power unit 130 . The operating power refers to power supplied to the power supply unit 140 .

그리고, 서브 전원부(110)는 축전기(도시하지 않음)를 구비하고, 메인 전원부(200)로부터 공급되는 메인 전원을 통해 축전기에 전력을 충전한다.In addition, the sub-power unit 110 includes a capacitor (not shown), and charges power to the capacitor through the main power supplied from the main power unit 200 .

또한, 서브 전원부(110)는 메인 전원부(200)로부터 공급되는 메인 전원이 차단되면, 메인 전원부(200)로부터 공급된 메인 전원을 통해 축전기에 충전된 전력을 이용하여 제어용 전원만 공급한다. 즉, 서브 전원부(110)는 정전 등의 이유로 메인 전원부(200)로부터 메인 전원의 공급이 차단되면, 충전된 전력을 이용하여 제어용 변압부(120)와 DC 파워부(130)에만 전력을 공급한다.In addition, when the main power supplied from the main power unit 200 is cut off, the sub power unit 110 supplies only control power using the power charged in the capacitor through the main power supplied from the main power unit 200 . That is, when the supply of main power is cut off from the main power unit 200 due to a power outage, the sub power unit 110 supplies power only to the control transformer 120 and the DC power unit 130 using the charged power. .

여기서, 서브 전원부(110)는 무정전 전원 장치(UPS : Uninterruptible Power Equipment) 등으로 구현될 수 있다. 무정전 전원 장치(UPS)는 평상시에는 상용 교류 전원으로부터 정류 장치, 역변환 장치, 일그러짐 보정 회로 등을 거쳐 부하에 교류를 공급하고, 정류 장치 출력에 축전지를 접속하여 부동 동작시킴으로써 정전시에는 이 축전지로부터 인버터를 거쳐 부하에 계속하여 전력을 공급하는 기기를 말한다.Here, the sub-power unit 110 may be implemented as an uninterruptible power equipment (UPS) or the like. Uninterruptible power supply (UPS) normally supplies AC from commercial AC power to the load through a rectifier, reverse conversion device, distortion correction circuit, etc., and connects a storage battery to the output of the rectifier for floating operation. A device that continuously supplies power to a load through

제어용 변압부(Control Transformer)(120)는 서브 전원부(110)로부터 공급되는 전력을 제어용 공급 전력으로 변환하고, 변환된 전력을 파워 공급부(140)로 공급한다. 예컨대, 제어용 변압부(120)는 서브 전원부(110)로부터 공급된 AC 220V의 전력을 제어용 전원인 AC 110V의 전력으로 변환하여 파워 공급부(140)로 공급할 수 있다.The control transformer 120 converts power supplied from the sub-power supply unit 110 into control supply power, and supplies the converted power to the power supply unit 140 . For example, the control transformer 120 may convert the AC 220V power supplied from the sub power supply 110 into AC 110V power, which is the control power supply, and supply it to the power supply unit 140 .

DC 파워부(DC Power Supply)(130)는 서브 전원부(110)로부터 공급되는 전력을 수치 제어부(150)의 동작 전력으로 변환하고, 변환된 전력을 수치 제어부(150)로 공급한다. 예컨대, DC 파워부(130)는 서브 전원부(110)로부터 공급된 AC 220V의 전력을 수치 제어부(150)의 동작 전원인 DC 24V의 전력으로 변환하여 수치 제어부(150)로 공급할 수 있다.The DC power supply 130 converts the power supplied from the sub power supply 110 into the operating power of the numerical control unit 150 , and supplies the converted power to the numerical control unit 150 . For example, the DC power unit 130 may convert the AC 220V power supplied from the sub power unit 110 into DC 24V power, which is the operating power of the numerical control unit 150 , and supply it to the numerical control unit 150 .

파워 공급부(PSM : Power Supply Module)(140)는 서브 전원부(110)와 제어용 변압부(120)로부터 공급되는 전력을 통해 스핀들 모터 구동부(300)의 동작 전력을 스핀들 모터 구동부(300)로 공급한다.The power supply unit (PSM: Power Supply Module) 140 supplies the operating power of the spindle motor driving unit 300 to the spindle motor driving unit 300 through power supplied from the sub power unit 110 and the control transformer 120 . .

그리고, 파워 공급부(140)는 서브 전원부(110)로부터 제어용 전원만 공급되면, 정전 감지 신호(power failure detection signal)를 발생시킨다. 즉, 정전 등의 이유로 메인 전원부(200)로부터 공급되는 전원이 차단되는 경우, 서브 전원부(110)는 동작 전원은 공급하지 않고, 제어용 전원만 공급한다. 이에 따라, 파워 공급부(140)는 제어용 변압부(120)를 통해 제어용 전력만 공급을 받게 된다. 그러면, 파워 공급부(140)는 정전이 발생된 것으로 판단하여 정전 감지 신호를 발생시킨다.In addition, when only control power is supplied from the sub power supply unit 110 , the power supply unit 140 generates a power failure detection signal. That is, when the power supplied from the main power supply unit 200 is cut off due to a power failure or the like, the sub power unit 110 does not supply operating power but supplies only control power. Accordingly, the power supply unit 140 receives only control power through the control transformer 120 . Then, the power supply unit 140 determines that a power outage has occurred and generates a power outage detection signal.

수치 제어부(CNC : Computerized Numerical Control module)(150)는 파워 공급부(140)를 통해 정전 감지 신호가 발생되면, 스핀들 철회 신호(spindle retract signal)를 파워 관리부(PLC : Power Logict Controller)(160)를 통해 스핀들 모터 구동부(300)로 전달한다. 그러면, 스핀들 모터 구동부(300)는 회생 에너지를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크하여 스핀들 모터(400)가 정지되도록 한다.When a power failure detection signal is generated through the power supply unit 140, the numerical control unit (CNC: Computerized Numerical Control module) 150 transmits a spindle retract signal to a power management unit (PLC: Power Logic Controller) 160 . through the spindle motor driving unit 300 . Then, the spindle motor driving unit 300 brakes the spindle motor 400 through regenerative energy to stop the spindle motor 400 .

이때, 정전 감지 신호를 비상 라인(emergency line)의 접점으로 하여 정전 감지 신호 발생 시 비상 상황(emergency state)으로 들어가도록 회로를 구성할 수 있다. 여기서, 문 열림(door open), 축 간섭, 사용자에 의한 비상 버튼 동작, 정전 감지 신호 발생 등을 감지하면, 비상 신호(emergency signal)가 발생되고, 이에 따라 비상 상황에 들어가게 된다.In this case, the circuit may be configured to enter an emergency state when the power failure detection signal is generated by using the power failure detection signal as a contact point of the emergency line. Here, when a door open, shaft interference, an emergency button operation by a user, a power outage detection signal generation, etc. are detected, an emergency signal is generated, and accordingly, an emergency situation is entered.

수치 제어부(150)는 비상 상황이 발생된 경우 정전 감지 신호가 온(on)되어 있으면, 스핀들 철회 신호를 파워 관리부(160)를 통해 스핀들 모터 구동부(300)로 전달할 수 있다. 그러면, 스핀들 모터 구동부(300)는 회생 에너지를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크하여 스핀들 모터(400)가 정지되도록 한다.The numerical control unit 150 may transmit a spindle withdrawal signal to the spindle motor driving unit 300 through the power management unit 160 when the power failure detection signal is on when an emergency situation occurs. Then, the spindle motor driving unit 300 brakes the spindle motor 400 through regenerative energy to stop the spindle motor 400 .

이에 반면, 수치 제어부(150)는 정전 감지 신호가 오프(off)되어 있으면, 스핀들 정지 신호(spindle stop signal)를 파워 관리부(160)를 통해 스핀들 모터 구동부(300)로 전달할 수 있다. 그러면, 스핀들 모터 구동부(300)는 제동 전류를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크하여 스핀들 모터(400)가 정지되도록 한다.
On the other hand, when the power failure detection signal is off, the numerical control unit 150 may transmit a spindle stop signal to the spindle motor driving unit 300 through the power management unit 160 . Then, the spindle motor driving unit 300 brakes the spindle motor 400 through the braking current to stop the spindle motor 400 .

그리고, 수치 제어부(150)는 정전 감지 신호가 발생되면, 회생 에너지를 통해 스핀들 모터(400)가 정지되는 동안 기어 전환(gear change)이 이루어지지 않도록 할 수 있다.
In addition, when the power failure detection signal is generated, the numerical control unit 150 may prevent gear change from being performed while the spindle motor 400 is stopped through regenerative energy.

이와 같이, 스핀들 구동 회로(100)는 메인 전원부(200)로부터 정상적으로 메인 전원이 공급되는 도중에 비상 상황(문 열림, 축 간섭, 사용자에 의한 비상 버튼 동작 등)이 발생되면, 제동 전류를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크하도록 하는 스핀들 정지 신호를 스핀들 모터 구동부(300)로 전달한다. 반면, 스핀들 구동 회로(100)는 메인 전원부(200)로부터 공급되는 메인 전원이 차단되면, 회생 에너지를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크하도록 하는 스핀들 철회 신호를 스핀들 모터 구동부(300)로 전달한다.As such, when an emergency situation (open door, shaft interference, emergency button operation by a user, etc.) occurs while the main power is normally supplied from the main power supply unit 200, the spindle driving circuit 100 operates the spindle motor through a braking current. A spindle stop signal to brake 400 is transmitted to the spindle motor driving unit 300 . On the other hand, when the main power supplied from the main power supply unit 200 is cut off, the spindle driving circuit 100 transmits a spindle withdrawal signal to brake the spindle motor 400 through regenerative energy to the spindle motor driving unit 300 .

이에 따라, 메인 전원의 공급이 차단되더라도 스핀들 모터를 정상적으로 제동할 수 있다. 또한, 정전 등의 이유로 메인 전원의 공급이 차단되더라도 스핀들 모터를 안정적으로 정지시킬 수 있어, 작업자의 안전을 보장하고 장비의 파손을 방지할 수 있다.
Accordingly, even if the supply of the main power is cut off, the spindle motor can be normally braked. In addition, even if the supply of the main power is cut off due to a power failure, the spindle motor can be stopped stably, thereby ensuring worker safety and preventing equipment damage.

그러면, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 구동 회로의 구동 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of driving a spindle driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 .

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 구동 회로의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart for explaining a method of driving a spindle driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 스핀들 모터(400)의 회전 도중에(S105), 메인 전원의 공급이 차단되면(S110-Y), 스핀들 구동 회로(100)는 서브 전원을 공급한다(S115). 즉, 스핀들 구동 회로(100)는 정전 등의 이유로 메인 전원부(200)로부터 공급되는 메인 전원이 차단되면, 메인 전원부(200)로부터 공급된 메인 전원을 통해 축전기에 충전된 전력을 이용하여 제어용 전원만 공급한다.Referring to FIG. 4 , during rotation of the spindle motor 400 ( S105 ), when the supply of the main power is cut off ( S110-Y), the spindle driving circuit 100 supplies the sub power ( S115 ). That is, when the main power supplied from the main power supply unit 200 is cut off due to a power failure or the like, the spindle driving circuit 100 uses the power charged in the capacitor through the main power supplied from the main power supply unit 200 to only control power. supply

그리고, 스핀들 구동 회로(100)는 정전 감지 신호를 발생시킨다(S120). 즉, 스핀들 구동 회로(100)는 메인 전원부(200)로부터 메인 전원의 공급이 차단되면, 정전이 발생된 것으로 판단하여 정전 감지 신호를 발생시킨다. 이때, 정전 감지 신호를 비상 라인의 접점으로 하여 정전 감지 신호 발생 시 비상 상황으로 들어가도록 회로를 구성할 수 있다. 여기서, 문 열림, 축 간섭, 사용자에 의한 비상 버튼 동작, 정전 감지 신호 발생 등을 감지하면, 비상 신호가 발생되고, 이에 따라 비상 상황에 들어가게 된다.Then, the spindle driving circuit 100 generates a power failure detection signal (S120). That is, when the supply of main power from the main power unit 200 is cut off, the spindle driving circuit 100 determines that a power outage has occurred and generates a power outage detection signal. In this case, the circuit may be configured to enter an emergency situation when the blackout detection signal is generated by using the blackout detection signal as a contact point of the emergency line. Here, when an open door, shaft interference, an emergency button operation by a user, or a power failure detection signal is detected, an emergency signal is generated, and accordingly, an emergency situation is entered.

이후, 비상 상황이 발생되고(S125-Y), 정전 감지 신호가 발생되어 정전 감지 신호가 온(on)되어 있으면(S130-Y), 스핀들 구동 회로(100)는 스핀들 철회 신호를 발생시켜 스핀들 모터 구동부(300)로 전달한다(S135). 그러면, 스핀들 모터 구동부(300)는 회생 에너지를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크한다(S140). 그리고, 스핀들 구동 회로(100)는 회생 에너지를 통해 스핀들 모터(400)가 정지되는 동안 기어 전환(gear change)이 이루어지지 않도록 할 수 있다.Thereafter, when an emergency situation occurs (S125-Y), a blackout detection signal is generated and the blackout detection signal is on (S130-Y), the spindle driving circuit 100 generates a spindle withdrawal signal to generate a spindle motor It is transmitted to the driving unit 300 (S135). Then, the spindle motor driving unit 300 brakes the spindle motor 400 through the regenerative energy ( S140 ). In addition, the spindle driving circuit 100 may prevent gear change from being performed while the spindle motor 400 is stopped through regenerative energy.

반면, 비상 상황이 발생되고(S125-Y), 정전 감지 신호가 발생되지 않아 정전 감지 신호가 오프(off)되어 있으면(S130-N), 스핀들 구동 회로(100)는 스핀들 정지 신호를 발생시켜 스핀들 모터 구동부(300)로 전달한다(S150). 그러면, 스핀들 모터 구동부(300)는 제동 전류를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크한다(S155).On the other hand, if an emergency situation occurs (S125-Y) and the blackout detection signal is not generated so that the blackout detection signal is off (S130-N), the spindle driving circuit 100 generates a spindle stop signal to generate a spindle stop signal. It is transmitted to the motor driving unit 300 (S150). Then, the spindle motor driving unit 300 brakes the spindle motor 400 through the braking current (S155).

이후, 스핀들 모터(400)의 브레이크 동작에 의해 스핀들 모터(400)가 정지하게 된다(S145).
Thereafter, the spindle motor 400 is stopped by the brake operation of the spindle motor 400 (S145).

이와 같이, 메인 전원이 정상적으로 공급되는 도중에 비상 상황(문 열림, 축 간섭, 사용자에 의한 비상 버튼 동작 등)이 발생되면, 스핀들 구동 회로(100)는 스핀들 정지 신호를 스핀들 모터 구동부(300)로 전달하여 제동 전류를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크하도록 한다. 이에 반면, 메인 전원이 정상적으로 공급되지 않아 백업 전원이 공급되는 도중에 비상 상황(정전 감지 신호 발생 등)이 발생되면, 스핀들 구동 회로(100)는 스핀들 철회 신호를 스핀들 모터 구동부(300)로 전달하여 회생 에너지를 통해 스핀들 모터(400)를 브레이크하도록 한다.As such, when an emergency situation (door opening, shaft interference, emergency button operation by the user, etc.) occurs while the main power is normally supplied, the spindle driving circuit 100 transmits a spindle stop signal to the spindle motor driving unit 300 . Thus, the spindle motor 400 is braked through the braking current. On the other hand, if the main power is not normally supplied and an emergency situation (power failure detection signal generation, etc.) occurs while the backup power is being supplied, the spindle driving circuit 100 transmits the spindle withdrawal signal to the spindle motor driving unit 300 to be regenerated. It causes the spindle motor 400 to brake through energy.

이에 따라, 메인 전원의 공급이 차단되더라도 스핀들 모터를 정상적으로 제동할 수 있다. 또한, 정전 등의 이유로 메인 전원의 공급이 차단되더라도 스핀들 모터를 안정적으로 정지시킬 수 있어, 작업자의 안전을 보장하고 장비의 파손을 방지할 수 있다.
Accordingly, even if the supply of the main power is cut off, the spindle motor can be normally braked. In addition, even if the supply of the main power is cut off due to a power failure, the spindle motor can be stopped stably, thereby ensuring worker safety and preventing equipment damage.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 다음의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims Anyone with ordinary skill in the art can make various modifications, of course, such changes are within the scope of the claims.

100 : 스핀들 구동 회로, 110 : 서브 전원부,
120 : 제어용 변압부, 130 : DC 파워부,
140 : 파워 공급부, 150 : 수치 제어부,
160 : 파워 관리부, 200 : 메인 전원부,
300 : 스핀들 모터 구동부, 400 : 스핀들 모터100: spindle driving circuit, 110: sub power unit,
120: a transformer for control, 130: a DC power unit,
140: power supply unit, 150: numerical control unit,
160: power management unit, 200: main power unit,
300: spindle motor driving unit, 400: spindle motor

Claims (6)

메인 전원부로부터 공급되는 메인 전원이 차단되면, 충전된 전력을 이용하여 제어용 전원만 공급하는 서브 전원부;
상기 서브 전원부로부터 제어용 전원이 공급되면, 상기 제어용 전원을 제어용 공급 전력으로 변환하는 제어용 변압부;
상기 제어용 변압부로부터 변환된 제어용 공급 전력만 공급되면 정전이 발생된 것으로 판단하여 정전 감지 신호(power failure detection signal)를 발생시키는 파워 공급부; 및
상기 파워 공급부를 통해 정전 감지 신호가 발생되면, 스핀들 철회 신호(spindle retract signal)를 파워 관리부를 통해 스핀들 모터 구동부로 전달하여, 회생 에너지(regenerative energy)를 통해 스핀들 모터를 브레이크하여 상기 스핀들 모터가 정지되도록 하는 수치 제어부;
를 포함하는 스핀들 구동 회로.When the main power supplied from the main power unit is cut off, the sub power supply unit supplies only control power using the charged power;
a control transformer that converts the control power into control power supply when the control power is supplied from the sub power supply;
a power supply unit that determines that a power failure has occurred when only the power supply for control converted from the control transformer unit is supplied and generates a power failure detection signal; and
When a power failure detection signal is generated through the power supply unit, a spindle retract signal is transmitted to the spindle motor driving unit through the power management unit, and the spindle motor is braked using regenerative energy to stop the spindle motor a numerical control unit to make it possible;
A spindle drive circuit comprising a. 제1항에서,
상기 정전 감지 신호를 비상 라인(emergency line)의 접점으로 하여 상기 정전 감지 신호 발생 시 비상 상황(emergency state)으로 들어가며,
상기 수치 제어부는, 비상 상황이 발생된 경우, 상기 정전 감지 신호가 온(on)되어 있으면 상기 스핀들 철회 신호를 상기 스핀들 모터 구동부로 전달하는 스핀들 구동 회로.In claim 1,
When the power failure detection signal is generated by using the power failure detection signal as a contact point of an emergency line, it enters an emergency state,
The numerical control unit may be configured to transmit the spindle withdrawal signal to the spindle motor driving unit when the power failure detection signal is on when an emergency situation occurs. 제1항에서,
상기 수치 제어부는, 상기 정전 감지 신호가 발생되면, 회생 에너지를 통해 상기 스핀들 모터가 정지되는 동안 기어 전환(gear change)이 이루어지지 않도록 하는 스핀들 구동 회로.In claim 1,
The numerical control unit may include, when the power failure detection signal is generated, a spindle driving circuit configured to prevent a gear change from being made while the spindle motor is stopped through regenerative energy. 메인 전원의 공급이 차단되면, 충전된 전력을 이용하여 제어용 전원만 공급하는 단계;
상기 제어용 전원이 공급되면, 상기 제어용 전원을 제어용 공급 전력으로 변환하고, 변환된 상기 제어용 공급 전력만 공급되면 정전이 발생된 것으로 판단하여 정전 감지 신호를 발생시키는 단계;
상기 정전 감지 신호가 발생되면, 스핀들 철회 신호를 전달하는 단계; 및
상기 스핀들 철회 신호가 전달되면, 회생 에너지를 통해 스핀들 모터를 브레이크하는 단계;
를 포함하는 스핀들 구동 회로의 구동 방법.supplying only control power using the charged power when the supply of main power is cut off;
when the control power is supplied, converting the control power into control power supply, and when only the converted control power supply power is supplied, determining that a power failure has occurred and generating a power failure detection signal;
when the power failure detection signal is generated, transmitting a spindle withdrawal signal; and
when the spindle withdrawal signal is transmitted, braking the spindle motor through regenerative energy;
A method of driving a spindle driving circuit comprising a. 제4항에서,
상기 정전 감지 신호를 비상 라인의 접점으로 하여 상기 정전 감지 신호 발생 시 비상 상황으로 들어가며,
상기 스핀들 철회 신호 전달 단계는, 비상 상황이 발생된 경우, 상기 정전 감지 신호가 온되어 있으면 상기 스핀들 철회 신호를 전달하는 단계를 포함하는 스핀들 구동 회로의 구동 방법.In claim 4,
By using the power failure detection signal as a contact point of the emergency line, when the power failure detection signal is generated, an emergency situation is entered,
The step of transmitting the spindle withdrawal signal includes transmitting the spindle withdrawal signal when the power failure detection signal is on when an emergency situation occurs. 제4항에서,
상기 정전 감지 신호가 발생되면, 회생 에너지를 통해 상기 스핀들 모터가 정지되는 동안 기어 전환이 이루어지지 않도록 하는 단계를 더 포함하는 스핀들 구동 회로의 구동 방법.
In claim 4,
When the power failure detection signal is generated, the driving method of the spindle driving circuit further comprising the step of preventing gear change from being made while the spindle motor is stopped through regenerative energy.
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