KR102470052B1 - 모듈형 산업기기 제어기의 io 모듈 체결구조 - Google Patents

모듈형 산업기기 제어기의 io 모듈 체결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조에 관한 것으로, IO 모듈의 규격 및 PCB 두께에 상관없이 IO 모듈을 PCB에 고정할 수 있도록 범용성을 가지도록 구현함으로써 다양한 규격의 IO 모듈을 동일한 사양의 PCB에 통합 적용할 수 있도록 한 것이다.

Description

모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조{Connecting structure for IO module of module type industrial machine controller}
본 발명은 모듈형 산업기기 제어기에 관련한 것으로, 특히 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조에 관한 것이다.
필드 버스, 그 중에서 입출력을 위한 IO 모듈은 PLC(Programmable Logic Controller)와 네트워크를 통해 연결되며, 각종 센서 및 액츄에이터가 연결되는 산업용 제어 시스템의 핵심 부품이다.
일반적으로 IO 모듈은 통신 모듈, 전원 모듈, 입출력 모듈 등을 포함하며, 확장성을 위해 모듈 구조로 제공되고, 슬라이딩 구조로 딘(Din) 레일상에 착탈 조립된다.
본 발명 출원인에 의해 선출원된 대한민국 공개특허 제10-2016-0139734호(2016.12.07)에서 IO 모듈이 확장성을 위해 모듈 구조로 제공되고, 슬라이딩 구조로 딘(Din) 레일상에 착탈 조립되는 모듈형 산업기기 제어기를 제안하고 있다.
최근 들어 딘(Din) 레일 착탈 구조를 채택하지 않고, PCB 상에 IO 모듈이 조립되어 확장성은 제한되지만 특별한 용도에 특화된 형태의 IO 모듈들이 개발되고 있다. 이들은 선박, 철도 차량 등 특별한 용도에 맞도록 맞춤 설계된다.
도 1 은 종래의 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조를 예시한 단면도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 종래의 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조는 표준 규격 커넥터(20)의 단자(21)가 PCB(30)에 납땜(40)되어 전기적으로 연결 및 고정된다.
그리고, IO 모듈(10)이 표준 규격 커넥터(20)를 덮도록 결합되며, IO 모듈(10) 저부 양단에 PCB(30) 결합을 위한 한쌍의 후크(11)가 돌출 형성되어, PCB(30) 상에 천공된 한쌍의 후크 결합홈(31)에 한쌍의 후크(11)가 결합된다.
이에 따라, 종래의 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조는 PCB(30) 상에 후크 결합홈(31)이 천공되므로, PCB 두께 선택 폭이 좁고, IO 모듈의 규격 마다 후크 결합홈(31) 천공 위치가 상이하여 범용성 문제가 발생한다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0139734호(2016.12.07)
본 발명은 IO 모듈의 규격 및 PCB 두께에 상관없이 IO 모듈을 PCB에 고정할 수 있는 범용성을 가진 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조가 센서 또는 액츄에이터와 유선 연결되되, 네트워크 어댑터를 통해 전송되는 제어 명령에 따라 센서 또는 액츄에이터의 입출력을 제어하는 IO 모듈과; 일측은 단자들이 모듈형 산업기기 제어기의 PCB에 납땜되어 고정되고, 타측은 IO 모듈이 결합되는 표준 규격 커넥터와; 표준 규격 커넥터에 결합되는 IO 모듈이 표준 규격 커넥터로부터 이탈되지 않도록 IO 모듈을 고정하되, IO 모듈의 규격에 따라 변경 가능한 비표준 규격 IO 모듈 고정구를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 비표준 규격 IO 모듈 고정구가 모듈형 산업기기 제어기의 PCB에는 고정되지 않고, 표준 규격 커넥터에 의해 PCB로부터 이탈되지 않도록 고정됨으로써 PCB 고정을 위한 별도의 고정 구조가 필요 없도록 구현될 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 비표준 규격 IO 모듈 고정구가 표준 규격 커넥터가 수납되어 안착되는 커넥터 안착부와; 커넥터 안착부에 안착되는 표준 규격 커넥터 일측에서 돌출 형성되는 단자들이 통과하는 다수의 통홀들과; IO 모듈이 표준 규격 커넥터로부터 이탈되지 않도록 IO 모듈을 고정하는 커넥터 고정부를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 표준 규격 커넥터가 표준 규격 커넥터 일측에서 돌출 형성되는 단자들이 비표준 규격 IO 모듈 고정구의 통홀들을 통과한 상태에서 PCB에 납땜되어 고정됨으로써 비표준 규격 IO 모듈 고정구가 PCB에는 고정되지 않고, 표준 규격 커넥터에 의해 PCB로부터 이탈되지 않도록 고정될 수 있다.
본 발명은 IO 모듈의 규격 및 PCB 두께에 상관없이 IO 모듈을 PCB에 고정할 수 있도록 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조를 범용성을 가지도록 구현함으로써 다양한 규격의 IO 모듈을 동일한 사양의 PCB에 통합 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조를 예시한 단면도이다.
도 2 는 모듈형 산업기기 제어기의 일 예를 도시한 블럭도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조의 일 실시예의 구성을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
도 2 는 모듈형 산업기기 제어기의 일 예를 도시한 블럭도이다. 도 2 에 도시한 바와 같이, 모듈형 산업기기 제어기(100)는 네트워크 어댑터(110)와, 다수의 IO 모듈(120)들을 포함한다.
네트워크 어댑터(110)는 제어 명령 입력을 위한 PLC(Programmable Logic Controller)(200)와 연결된다. 예컨대, 제어 명령 입력을 위한 PLC(Programmable Logic Controller)(200)는 PC일 수 있고, 네트워크 어댑터(110)는 허브 등을 통해 PC와 유선 인터넷 연결될 수 있다.
다수의 IO 모듈(120)들은 센서(300) 또는 액츄에이터(400)와 유선 연결되어 네트워크 어댑터(110)를 통해 전송되는 제어 명령에 따라 센서 또는 액츄에이터의 입출력을 제어할 수 있다.
한편, IO 모듈(120)이 원격의 무선 IO 모듈(500)과 무선 연결되어, 네트워크 어댑터(110)를 통해 전송되는 제어 명령을 무선 IO 모듈(500)로 무선 전송하도록 구현될 수도 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조의 일 실시예의 구성을 도시한 사시도이다. 본 발명에 따른 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조는 IO 모듈(120)과, 표준 규격 커넥터(130)와, 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)를 포함한다.
IO 모듈(120)은 센서(300) 또는 액츄에이터(400)와 유선 연결되되, 네트워크 어댑터(110)를 통해 전송되는 제어 명령에 따라 센서(300) 또는 액츄에이터(400)의 입출력을 제어한다.
표준 규격 커넥터(130)는 일측은 단자(131)들이 모듈형 산업기기 제어기(100)의 PCB(150)에 납땜되어 고정되고, 타측은 IO 모듈(120)이 결합된다. 표준 규격 커넥터(130)는 IO 모듈(120)의 규격에 상관없이 공통적으로 사용 가능한 표준화된 부품이다.
비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)는 표준 규격 커넥터(130)에 결합되는 IO 모듈(120)이 표준 규격 커넥터(130)로부터 이탈되지 않도록 IO 모듈을 고정하되, IO 모듈의 규격에 따라 변경 가능하다. 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)는 IO 모듈(120)의 규격에 따라 상이한 크기 및 형상을 가지는 표준화되지 않은 부품이다.
이 때, 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)가 모듈형 산업기기 제어기(100)의 PCB(150)에는 고정되지 않고, 표준 규격 커넥터(130)에 의해 PCB(150)로부터 이탈되지 않도록 고정됨으로써 PCB 고정을 위한 별도의 고정 구조가 필요 없도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현되는 본 발명은 표준 규격 커넥터(130)가 PCB(150)에 납땜되어 전기적으로 연결 및 고정된다. 한편, IO 모듈(120)은 표준 규격 커넥터(130)에 결합되고, PCB(150)에는 고정되지 않는다.
그리고, PCB(150)에는 고정되지 않고 표준 규격 커넥터(130)에 의해 유동되지 않도록 설치되는 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)가 PCB(150)와 표준 규격 커넥터(130) 사이에 배치되어, IO 모듈(120)이 이탈되지 않도록 고정한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조는 PCB(150) 상에 IO 모듈(120) 결합을 위한 결합홈이 천공되지 않으므로, IO 모듈의 규격에 따라 PCB(150)와 표준 규격 커넥터(130) 사이에 배치되는 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)만 규격에 맞게 간단하게 교체하기만 하면 된다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 IO 모듈의 규격 및 PCB 두께에 상관없이 IO 모듈을 PCB에 고정할 수 있도록 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조를 범용성을 가지도록 구현함으로써 다양한 규격의 IO 모듈을 동일한 사양의 PCB에 통합 적용할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)가 커넥터 안착부(141)와, 다수의 통홀(142)들과, 커넥터 고정부(143)를 포함할 수 있다.
커넥터 안착부(141)는 표준 규격 커넥터(130)가 수납되어 안착된다. 예컨대, 커넥터 안착부(141)가 내부에 표준 규격 커넥터(130)가 수납되어 안착되는 커넥터 수납 공간을 구비하되, 상부는 개구되고 저부는 폐쇄된 직사각통 형상일 수 있다.
다수의 통홀(142)들은 커넥터 안착부(141)에 안착되는 표준 규격 커넥터(130) 일측에서 돌출 형성되는 단자(131)들이 통과한다. 예컨대, 다수의 통홀(142)들이 직사각통 형상의 커넥터 안착부(141)의 저부 폐쇄면에 다수개 천공되도록 구현될 수 있다.
커넥터 고정부(143)는 IO 모듈(120)이 표준 규격 커넥터(130)로부터 이탈되지 않도록 IO 모듈(120)을 고정한다. 예컨대, 커넥터 고정부(143)가 IO 모듈(120) 양측에서 각각 돌출 형성되는 한쌍의 고정 후크(121)에 결합되어 IO 모듈(120)을 고정하는 한쌍의 후크 결합홈 형태로 구현될 수 있다.
이 때, 표준 규격 커넥터(130)가 표준 규격 커넥터 일측에서 돌출 형성되는 단자(131)들이 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)의 통홀(142)들을 통과한 상태에서 PCB(150)에 납땜되어 고정됨으로써 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)가 PCB(150)에는 고정되지 않고, 표준 규격 커넥터(130)에 의해 PCB로부터 이탈되지 않도록 고정되도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현되는 본 발명은 표준 규격 커넥터(130)가 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)의 커넥터 안착부(141)에 수납되어 안착되고, 표준 규격 커넥터 일측에서 돌출 형성되는 단자(131)들이 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)의 통홀(142)들을 통과한 상태에서 PCB(150)에 납땜되어 고정된다. 한편, IO 모듈(120)은 표준 규격 커넥터(130)에 결합되고, PCB(150)에는 고정되지 않는다.
그리고, PCB(150)에는 고정되지 않고 표준 규격 커넥터(130)에 의해 유동되지 않도록 설치되는 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)가 PCB(150)와 표준 규격 커넥터(130) 사이에 배치되고, IO 모듈(120) 양측에서 각각 돌출 형성되는 한쌍의 고정 후크(121)가 커넥터 고정부(143)에 결합되어 IO 모듈(120)이 이탈되지 않도록 고정한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조는 PCB(150) 상에 IO 모듈(120) 결합을 위한 결합홈이 천공되지 않으므로, IO 모듈의 규격에 따라 PCB(150)와 표준 규격 커넥터(130) 사이에 배치되는 비표준 규격 IO 모듈 고정구(140)만 규격에 맞게 간단하게 교체하기만 하면 된다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 IO 모듈의 규격 및 PCB 두께에 상관없이 IO 모듈을 PCB에 고정할 수 있도록 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조를 범용성을 가지도록 구현함으로써 다양한 규격의 IO 모듈을 동일한 사양의 PCB에 통합 적용할 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 모듈형 산업기기 제어기 관련 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 모듈형 산업기기 제어기
110 : 네트워크 어댑터
120 : IO 모듈
121 : 고정 후크
130 : 표준 규격 커넥터
131 : 단자
140 : 비표준 규격 IO 모듈 고정구
141 : 커넥터 안착부
142 : 통홀
143 : 커넥터 고정부
150 : PCB
200 : PLC
300 : 센서
400 : 액츄에이터
500 : 무선 IO 모듈

Claims (4)

  1. 센서 또는 액츄에이터와 유선 연결되되, 네트워크 어댑터를 통해 전송되는 제어 명령에 따라 센서 또는 액츄에이터의 입출력을 제어하는 IO 모듈과;
    일측은 단자들이 모듈형 산업기기 제어기의 PCB에 납땜되어 고정되고, 타측은 IO 모듈이 결합되는 표준 규격 커넥터와;
    PCB와 표준 규격 커넥터 사이에 배치되어, 표준 규격 커넥터에 결합되는 IO 모듈이 표준 규격 커넥터로부터 이탈되지 않도록 IO 모듈을 고정하되, IO 모듈의 규격에 따라 변경 가능한 비표준 규격 IO 모듈 고정구를;
    포함하되,
    비표준 규격 IO 모듈 고정구가:
    표준 규격 커넥터가 수납되어 안착되는 커넥터 안착부와;
    커넥터 안착부에 안착되는 표준 규격 커넥터 일측에서 돌출 형성되는 단자들이 통과하는 다수의 통홀들과;
    IO 모듈 양측에서 각각 돌출 형성되는 한쌍의 고정 후크에 결합되어 IO 모듈이 표준 규격 커넥터로부터 이탈되지 않도록 IO 모듈을 고정하는 한쌍의 후크 결합홈 형태로 구현되는 커넥터 고정부를;
    포함하는 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    비표준 규격 IO 모듈 고정구가:
    모듈형 산업기기 제어기의 PCB에는 고정되지 않고, 표준 규격 커넥터에 의해 PCB로부터 이탈되지 않도록 고정됨으로써 PCB 고정을 위한 별도의 고정 구조가 필요없는 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    표준 규격 커넥터가:
    표준 규격 커넥터 일측에서 돌출 형성되는 단자들이 비표준 규격 IO 모듈 고정구의 통홀들을 통과한 상태에서 PCB에 납땜되어 고정됨으로써 비표준 규격 IO 모듈 고정구가 PCB에는 고정되지 않고, 표준 규격 커넥터에 의해 PCB로부터 이탈되지 않도록 고정되는 모듈형 산업기기 제어기의 IO 모듈 체결구조.
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