KR200152376Y1 - 기계제어장치의 모터브레이크 이상검출회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 로보트용 모터브레이크라인 이상검출회로에 관한 것으로서 로보트의 브레이크와 연결되어 브레이크에서 이상발생으로 단락됨을 검출하게 되는 단락검출회로와, 상기 로보트의 브레이크와 연결되어 브레이크의 이상발생시 단선됨을 검출하게 되는 단선검출회로를 연결하여 로보트용 모터를 정지시키는 브레이크의 단락과 단선을 검출하는 회로에 관한 것이다.

Description

기계제어장치의 모터브레이크 이상검출회로

제1도는 본 고안의 기계제어장치의 모터브레이크라인 이상검출회로 구성도.

제2도는 본 고안의 엔드게이트의 입출력단의 전기신호를 로직타이밍으로 나타내는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 브레이크부 2 : 단락검출부

3 : 단선검출부 4 : 브레이크제어부

R1∼R4 : 저항 P1∼P2 : 포토커플러

A1∼A2 : 앤드게이트 RL : 무접점릴레이

본 고안은 기계제어장치의 모터브레이크 이상검출회로에 관한 것으로서 특히 기계제어장치로 공작물을 가공하기 위해 동작시키는 모터의 회전을 유지하거나 정지시키기 위한 브레이크의 단락과 단선을 검출할 수 있는 기계제어장치의 모터브레이크 이상검출회로에 관한 것이다.

통상적으로 강력, 고속, 고도의 정밀을 필요로 하는 작업이나 인간의 육체에 힘을 줄 것 같은 작업에는 기계제어장치(로봇)가 적극적으로 도입되고 있었으나 단순한 동작에 의해서 실현하는 이와 같은 특수한 작업 외에도 기계제어장치를 생력화의 원동력으로서 이용하려는 시도가 이루어지고 있다. 이런 경우에는 기계제어장치의 고도정보 처리능력을 가지는 두뇌와 인간의 수족에 해당하는 조작부를 가지지 않으면 안되는데 이때 기계제어장치의 조작부에 모터를 두어 회전시켜 가공함으로서 제품을 원하는 상태로 가공하게 되는 것이다.

종래의 기계제어장치의 모터는 기계제어장치를 구동하여 공작물을 가공하기 위해 일정방향으로 회전하는 모터와 상기 모터의 동작이 정지될 수 있도록 하는 모터브레이크와, 상기 모터브레이크로 제어 신호를 보내기 위한 무접점릴레이와, 상기 브레이크의 동작을 제어하는 브레이크제어기로 구성하여 기계제어장치를 동작시키기 위해 모터를 회전시키거나 모터를 정지하고자 할 때 모터브레이크에 제어신호를 출력하여 사용하여 모터의 회전을 늦추거나 무접점릴레이를 통해 전원을 차단하여 브레이크가 걸리도록 하는 것으로 회전하는 모터의 동작을 중지시키게 되는 것이다.

그러나, 종래의 기계제어장치의 모터를 정지시키기 위한 브레이크제어장치는 브레이크라인이 이상 발생시 원하지 않는 단선 또는 단락으로 브레이크가 오동작함으로써 브레이크와 직접 연결된 장치에 과중한 부하를 인가하여 과열을 발생시킴과 동시에 소자의 파손을 일으키는 문제점을 가지고 있다.

본 고안은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써 그 목적은 기계제어장치의 브레이크 단락과 단선이 이상발생으로 모터브레이크가 작동하여 과중한 부하가 걸리는 것을 방지하고 브레이크의 교환시점 및 오동작을 방지하고, 전기적 노이즈가 유입되는 것을 차단시키고 외부회로의 이상을 야기하는 제어회로의 파손을 막도록 하는데 있다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 고안의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

기계제어장치내의 전기신호를 제어하는 제어기 내부의 단락 및 단선을 검출할 수 있도록 하는 회로구성은 첨부도면 제1도에서 보는 바와 같이 기계제어장치측의 모터브레이크 동작을 제어하기 위해 전원을 인가하거나 차단할 수 있도록 하는 코일(COL1)을 갖는 브레이크부(1)와, 상기 브레이크부(1)의 회선이 합선되었는지를 검출하기 위해 저항(R1)과 포토커플러(P1)를 직렬로 연결하고 상기 포토커플러(P1)의 다른 입력단에 기준전압을 입력하기 위한 저항(R2)과 단락신호를 출력하기 위한 엔드게이트(A1)의 입력단(A)을 연결하는 단락검출부(2)를 구성한다.

상기 브레이크부(1)의 다른 회선에는 회선의 끊임을 검출할 수 있도록 저항(R3)과 포토커플러(P2)를 직렬로 연결하고 상기 포토커플러(P2)의 다른 입력단에 기준 전압을 입력하기 위한 저항(R4)과 단락신호를 출력하기 위한 엔드게이트(A2)의 입력단(C)을 연결하고 상기 엔드게이트(A2)의 다른 입력단에는 엔드게이트(A1)의 입력단(B)과 연결되며 인버터가 연결된 단선검출부(3)를 구성한다.

상기 브레이크부(1)에 연결된 단선검출부(3)와 동일한 회선에 연결되며 모터브레이크에 전원을 인가 및 차단할 수 있는 무접점릴레이(RL)를 구비한 브레이크제어부(4)를 구성한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 기계제어장치내의 전기신호를 제어하는 제어기 내부의 단락 및 단선을 검출할 수 있도록 하는 회로구성은 첨부도면 제1도에서 보는 바와 같이, 기계제어기를 구동하기 위해 회전하는 모터의 회전상태가 유지되거나 동작을 중단시키기 위한 모터브레이크에 전원을 인가하거나 차단할 수 있도록 하는 브레이크부(1)의 코일(COL1)회선의 단락 및 단선여부를 검출할 수 있도록 각 회선에 단락검출부(2)와 단선검출부(3)를 각각 두어 회선상태를 검출하게 된다.

정상적으로 브레이크부(1)내의 모터브레이크가 동작하게 될 경우에는 단락검출부(2)의 포토커플러(P1)의 양단에 24V의 전압이 걸리게 되어 기준전압 +5V가 저항(R2)을 도통하게되어 포토커플러(P1)는 출력신호 로우(LOW)를 엔드게이트(AND GATE)(A1)의 입력단(A)에 출력하게 되고 엔드게이트(A1)의 다른 입력단(B)에는 하이(HIGH) 전압으로 인가되어 로직전압 로우(LOW)가 출력되어 단락이 이루어지지 않았음을 알리게 되는 것이다.

반대로 모터브레이크 회선이 단락될 경우는 포토커플러(P1)의 양단에 매우 낮은 전압이 걸리게 되어 포토커플러(P1)내의 발광다이오드가 오프(OFF)되어 기준전압 +5V 전압이 출력단의 엔드게이트(A1)에 하이(HIGH)로 출력하게 되어 엔드게이트(A1)는 단선검출 신호인 하이 로직 신호를 출력하게 된다.

모터브레이크의 동작이 오프되었거나 회선이 단선되었을 경우 포토커플러(P2)는 모터브레이크 회선을 거쳐서 들어오는 모터브레이크용 전압 24V 전압이 걸리게 되므로 포토커플러(P2)내의 발광다이오드가 켜짐에 따라 기준전압 +5V가 저항(R4)을 통전하고 로우전압이 엔드게이트(A2)의 입력단(C)에 입력되고 다른 입력단(D)가 하이이면 출력전압 로우로 출력하여 단선이 이루어지지 않았음을 검출 신호를 출력하지만 모터브레이크전압이 포토커플러(P2)에 인가되지 못하고 기준전압이 엔드게이트(A2)의 입력단(C)에 그대로 하이로 입력되면 단선검출신호인 하이 로직 전압을 출력하여 단선검출을 알리게 되는 것이다.

한편, 기계제어장치의 모터브레이크의 온/오프 동작은 24V의 모터브레이크전압을 브레이크부(1)의 코일(COL1)에 인가하여 모터브레이크 해체를 하게 되며, 모터브레이크 전압의 공급 및 차단을 제어하도록 외부의 제어기를 통해 무접점릴레이(RL)를 동작시켜 모터브레이크부(1)에 전원을 인가 및 차단하여 제어하게 되는 것이다.

단락 단선에 대한 엔드게이트의 입력 신호와 출력신호를 나타내는 첨부도면 제2도에서 보는 바와 같이 엔드게이트(A1)의 입력단(A),(B)가 동시에 하이신호를 입력하게 되면 출력신호에 단락검출신호인 하이 로직 신호를 출력하게 되고 엔드게이트(A2)의 입력단(C),(D)이 동시에 하이신호를 입력하게 되면 출력신호에 단선검출신호인 하이 로직 신호를 출력하게 된다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면 모터브레이크 회선이 단락과 단선 및 모터브레이크 제어신호를 출력할 수 있도록 포토커플러 및 엔드게이트를 구성한 단락 및 단선검출회로를 구비하여 모터브레이크 단락과 단선이 이상발생으로 모터브레이크가 작동하여 과중한 부하가 걸리는 것을 방지하고 모터브레이크선의 교환시점 및 기계제어장치의 오동작을 방지하고, 전기적 노이즈가 유입되는 것을 차단시키고 외부회로의 이상을 야기하는 제어회로의 파손을 막을 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 기계제어기측의 모터브레이크 동작을 제어하기 위해 전원을 인가하거나 차단할 수 있도록 하는 코일(COL1)을 갖는 브레이크부(1)와, 상기 브레이크부(1)의 회선이 합선되었는지를 검출하기 위해 저항(R1)과 포토커플러(P1)를 직렬로 연결하고 상기 포토커플러(P1)의 다른 입력단에 기준전압을 입력하기 위한 저항(R2)과 단락신호를 출력하기 위한 엔드게이트(A1)의 입력단(A)을 연결하는 단락검출부(2)와, 상기 브레이크부(1)의 다른 회선에는 회선의 끊임을 검출할 수 있도록 저항(R3)과 포토커플러(P2)를 직렬로 연결하고 상기 포토커플러(P2)의 다른 입력단에 기준전압을 입력하기 위한 저항(R4)과 단락신호를 출력하기 위한 엔드게이트(A2)의 입력단(C)을 연결하고 상기 엔드게이트(A2)의 다른 입력단에는 엔드게이트(A1)의 입력단(B)와 연결되며 인버터가 연결된 단선검출부(3)와, 상기 브레이크부(1)에 연결된 단선검출부(3)와 동일한 회선에 연결되며 모터브레이크에 전원을 인가 및 차단할 수 있는 무접점릴레이(RL)를 구비한 모터브레이크제어부(4)로 이루어진 기계제어장치의 모터브레이크 이상검출회로.