KR20200080856A

KR20200080856A - Drive device

Info

Publication number: KR20200080856A
Application number: KR1020180170783A
Authority: KR
Inventors: 김재형
Original assignee: 알에스오토메이션주식회사
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-07-07
Also published as: KR102287157B1

Abstract

The present invention relates to a drive device capable of capacity diversification. The drive device comprises: a base formed with a converter unit; and a module formed with an inverter unit. The module is formed to be detachable from the base. When the module is mounted on the base, the converter unit and the inverter unit are electrically connected, and a driving power of a motor can be outputted by the converter unit and the inverter unit electrically connected to each other.

Description

Drive device equipped with a module{DRIVE DEVICE}

본 발명은 다축 제어에 사용되는 다축 드라이브에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-axis drive used for multi-axis control.

서보(servo)는 어떤 장치의 상태를 기준이 되는 것과 비교하고, 안정이 되는 방향으로 피드백(feedback)함으로써 가장 적합하도록 자동 제어하는 것을 일컫는다. 예를 들면 모터의 회전수를 일정하게 하기 위해서 서보를 거는 데에는 모터의 회전을 로터리 인코더(rotary encoder) 등으로 검출하고, 기준이 되는 회전수와 이것을 비교한다.Servo (servo) refers to the automatic control to the most suitable by comparing the state of a certain device with the reference, and feedback in a stable direction. For example, in order to make the rotation speed of the motor constant, when the servo is applied, the rotation of the motor is detected by a rotary encoder or the like and compared with the reference rotation speed.

이 기준과 차의 회전수의 분량만큼 회전수를 변화시켜 주면, 항상 기준 회전수와 같은 안정된 회전을 얻을 수 있게 된다. 이 동작을 전자 회로에 의해 자동으로 행하는 것을 서보라 한다.If the number of revolutions is changed by this standard and the number of revolutions of the vehicle, a stable rotation equal to the reference revolution is always obtained. Let's suppose that this operation is performed automatically by an electronic circuit.

드라이브(drive)는 전자 공학에서 전동기나 서보 기구에 전력을 제공하는 전기 장치를 나타낸다.A drive represents an electric device that provides electric power to an electric motor or a servo mechanism in electronic engineering.

한국등록특허공보 제0746644호에는 다축 서보드라이브 시스템을 사용하는 로봇 등을 포함한 산업용 기계장치에서 주제어기의 모션인터페이스보드와 서보드라이브 사이가 광섬유 전송을 통한 SERCOS 방식으로 연결됨으로써 주제어기와 서보드라이브 사이의 배선이 Fiber Option Cable 2선으로 단순화되는 기술이 나타나 있다.In Korean Patent Registration No. 0746644, the wiring between the main controller and the servo drive is connected by the SERCOS method through the optical fiber transmission between the main controller's motion interface board and the servo drive in industrial machinery including a robot using a multi-axis servo drive system. A technology that is simplified with the 2-wire fiber option cable is shown.

한국등록특허공보 제0746644호Korean Registered Patent Publication No. 0746644

본 발명의 용량 다변화가 가능한 드라이브 장치를 제공하기 위한 것이다.It is to provide a drive device capable of diversifying the capacity of the present invention.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be able to.

본 발명의 드라이브 장치는 컨버터부가 형성된 베이스; 인버터부가 형성된 모듈;을 포함하고, 상기 모듈은 상기 베이스에 착탈 가능하게 형성되며, 상기 모듈이 상기 베이스에 장착되면, 상기 컨버터부와 상기 인버터부는 전기적으로 연결되고, 전기적으로 서로 연결된 상기 컨버터부와 상기 인버터부에 의해 모터의 구동 전력이 출력될 수 있다.The drive device of the present invention comprises a base formed with a converter; Including; a module formed with an inverter unit, the module is formed detachably on the base, and when the module is mounted on the base, the converter unit and the inverter unit are electrically connected, and the converter unit electrically connected to each other The driving power of the motor may be output by the inverter unit.

본 발명의 드라이브 장치는 공통의 단일 컨버터부에 대해 하나 이상의 인버터부가 착탈 가능하게 형성될 수 있다.In the drive device of the present invention, one or more inverter units may be detachably formed with respect to a common single converter unit.

본 발명에 따르면, 드라이브 장치와 주제어기를 연결하는 유선 케이블의 복잡성 및 혼잡도가 개선될 수 있다.According to the present invention, the complexity and congestion of the wired cable connecting the drive device and the main controller can be improved.

또한, 본 발명에 따르면, 다양한 용량을 갖는 인버터부의 교체가 용이하다. 그 결과, 드라이브 장치 구성의 개방성이 개선되는 동시에, 악성 재고의 위험도가 낮아질 수 있다.In addition, according to the present invention, it is easy to replace the inverter unit having various capacities. As a result, the openness of the drive device configuration is improved, while the risk of malicious inventory can be lowered.

또한, 본 발명에 따르면, 공통의 단일 컨버터부 역시 출력 용량(전력량)에 따라 다양하게 교체될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 드라이브 장치는 컨버터부와 인버터부의 교체가 자유로운 진정한 개방성을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 베이스에 대한 컨버터부 및 인버터부의 장착이 완료되면 하나의 몸체를 갖는 스탠드얼론 형태를 취할 수 있다. 따라서, 소형화, 유선 캐이블의 간결화가 매우 용이하다. In addition, according to the present invention, the common single converter unit may also be variously replaced according to the output capacity (power amount). As a result, the drive device of the present invention can provide true openness free of replacement between the converter part and the inverter part. In addition, the present invention may take the form of a standalone having a single body when mounting of the converter portion and the inverter portion to the base is completed. Therefore, it is very easy to downsize and simplify the wired cable.

도 1은 본 발명의 드라이브 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드라이브 장치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브 장치의 외형을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드라이브 장치의 외형을 나타낸 개략도이다.1 is a block diagram showing a drive device of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a drive device according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing a drive device according to another embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing the appearance of a drive device according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing the appearance of a drive device according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 드라이브 장치(100)를 나타낸 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브 장치(100)를 나타낸 개략도이다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드라이브 장치(100)를 나타낸 개략도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이브 장치(100)의 외형을 나타낸 개략도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드라이브 장치(100)의 외형을 나타낸 개략도이다.1 is a block diagram showing a drive device 100 of the present invention. 2 is a schematic diagram showing a drive device 100 according to an embodiment of the present invention. 3 is a schematic diagram showing a drive device 100 according to another embodiment of the present invention. 4 is a schematic view showing an external shape of a drive device 100 according to an embodiment of the present invention. 5 is a schematic view showing an external shape of a drive device 100 according to another embodiment of the present invention.

모터(50)를 제어값에 맞춰 움직이기 위해 드라이브 장치(100)는 회로적으로 컨버터부(110) 및 인버터부(130)를 포함할 수 있다.In order to move the motor 50 in accordance with a control value, the drive device 100 may include a converter unit 110 and an inverter unit 130 in a circuit manner.

서보 모터(50)는 자동 제어 구조 혹은 자동 평형 계기에 있어서 전압 입력을 회전각으로 바꾸기 위해 사용되는 전동기를 말한다. 2상 교류 서보 모터(50) 또는 직류 서보 모터(50)가 사용되며, 특히 소형으로 만들어진 것은 마이크로모터(50)라고 불리고 있다. 직류 서보 모터(50)의 경우 보수가 불편한 문제가 있으므로, 그다지 사용되고 있지 않다.The servo motor 50 refers to an electric motor that is used to convert a voltage input to a rotation angle in an automatic control structure or an automatic balance instrument. A two-phase AC servo motor 50 or a DC servo motor 50 is used, and the one made in a small size is called a micromotor 50. In the case of the DC servo motor 50, there is a problem in that maintenance is inconvenient, so it is not used much.

컨버터부(110)는 직류와 교류를 변환할 수 있다. 일 예로, 컨버터부(110)는 2상 교류 서보 모터(50)의 구동을 위해 직류 전기(전력)를 교류 전기(전력)로 바꿀 수 있다. 일 예로, 컨버터부(110)는 직류 서보 모터(50)의 구동을 위해 교류 전기(전력)를 직류 전기(전력)로 변환할 수 있다. 컨버터부(110)에는 노이즈를 제거하는 노이즈 필터, 교류를 직류로 변환하는 정류기 등이 마련될 수 있다.The converter 110 may convert direct current and alternating current. For example, the converter 110 may convert DC electricity (power) into AC electricity (power) for driving the two-phase AC servo motor 50. For example, the converter 110 may convert AC electricity (power) into DC electricity (power) for driving the DC servo motor 50. The converter 110 may be provided with a noise filter for removing noise, a rectifier for converting AC to DC.

인버터부(130)는 교류/직류 전기(전력)를 다른 주파수의 교류/직류 전기(전력)로 변환할 수 있다. 인버터부(130)에는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 인버터 소자, 전류 센서 등이 마련될 수 있다.The inverter unit 130 may convert AC/DC electricity (power) into AC/DC electricity (power) of a different frequency. An inverter element such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT) or a current sensor may be provided in the inverter unit 130.

컨버터부(110)와 인버터부(130)는 하나의 보드 또는 케이스에 함께 설비되는 것이 일반적이다. 따라서, 기존 서보 드라이브 시스템의 경우, 컨버터부(110)와 인버터부(130)는 서로 떼어질 수 없는 일체형 구조를 취하고 있다.The converter unit 110 and the inverter unit 130 are generally installed together on one board or case. Therefore, in the case of the existing servo drive system, the converter unit 110 and the inverter unit 130 have an integral structure that cannot be separated from each other.

다자유도 로봇을 제어하기 위해, 로봇에 형성된 자유도 축 각각에 대응되는 복수의 모터(50)가 마련될 수 있다. 로봇의 다축 제어에 필요한 복수의 모터(50)를 구동시키기 위해 도 1과 같이 컨버터부(110)와 인버터부(130)가 1:1로 대응된 드라이브 장치(100)가 복수개 필요하다.In order to control the multi-degree-of-freedom robot, a plurality of motors 50 corresponding to each of the degrees of freedom axes formed in the robot may be provided. In order to drive a plurality of motors 50 required for multi-axis control of a robot, as shown in FIG. 1, a plurality of drive devices 100 in which the converter unit 110 and the inverter unit 130 correspond to 1:1 is required.

드라이브 장치(100)는 산업용 PC를 기반으로 한 주제어기(30)에 다수의 서보 드라이브들이 병렬적으로 연결되어 사용되고 있다.The drive device 100 is used by connecting a plurality of servo drives in parallel to the main controller 30 based on the industrial PC.

그러나, 도 1과 같은 구성은 축의 수가 증가할수록 주제어기(30)와 서보 드라이브 사이의 배선양 및 복잡도가 증가하는 단점이 있다. 즉, 구동 제어하고자 하는 로봇 등의 산업용 기계 장치가 진공과 같은 특수한 환경이나 조작자로부터 원격에 위치해야 하는 경우 주제어기(30)와 개별 서보 드라이브가 각각 다수의 선을 포함한 케이블에 의해 연결되어야 하므로 배선이 길고 복잡해지는 문제점이 있다.However, the configuration as shown in FIG. 1 has a disadvantage that the amount of wiring and the complexity between the main controller 30 and the servo drive increases as the number of axes increases. That is, when an industrial mechanical device such as a robot to be driven and controlled needs to be located remotely from a special environment such as a vacuum or an operator, the main controller 30 and the individual servo drives must be connected by cables including a plurality of wires, respectively. There is this long and complicated problem.

한편, 배선 문제와 같은 단점을 해소하기 위하여 주제어기(30)와 서보 드라이브들 사이를 네트워크 방식으로 연결하는 구성이 사용될 수 있다. 이 경우, 주제어기(30)의 네트워크 프로토콜을 지원하는 서보 드라이브를 반드시 채용해야 하기 때문에 서보 드라이브 및 모터(50)의 선정에 제한 요소가 발생하는 문제점이 있다. 그리고, 여러 회사의 서보 드라이브 제품을 유연하게 사용하기도 어려우므로 개방형 제어기 및 제어시스템을 구축하는데 장애 요소로 작용하는 문제점이 있다. 즉 서보 드라이브에 네트워크 기능이 포함되어 있어야 가능하므로, 서보 드라이브 및 모터(50)를 선정하는데 있어서 제한을 가질 수밖에 없으며 이는 개방형 제어시스템을 구성하기 어렵게 만드는 요인으로 작용할 수 있다.On the other hand, in order to solve disadvantages such as wiring problems, a configuration in which the main controller 30 and the servo drives are connected in a network manner may be used. In this case, since the servo drive supporting the network protocol of the main controller 30 must be employed, there is a problem in that a limiting factor occurs in the selection of the servo drive and the motor 50. In addition, since it is difficult to flexibly use servo drive products of various companies, there is a problem that acts as an obstacle to constructing an open controller and control system. That is, since it is possible to include a network function in the servo drive, there is no choice but to limit the selection of the servo drive and the motor 50, which can act as a factor that makes it difficult to construct an open control system.

도 2에 도시된 드라이브 장치(100)에 따르면, 하나의 컨버터부(110)에 복수의 인버터부(130)가 연결되고 있다.According to the drive device 100 illustrated in FIG. 2, a plurality of inverter units 130 are connected to one converter unit 110.

인버터부(130)는 모터(50)의 개수에 맞춰 복수로 형성될 수 있다. 반면, 하나의 컨버터부(110)는 복수의 인버터부(130)에 대해 공통적으로 사용될 수 있다. 또한, 콘트롤 보드(Control Board)가 구비된 제어부(150) 역시 복수의 인버터부(130)에 대해 공통적으로 사용될 수 있다. 경우에 따라 SMPS(170)(Switched Mode Power Supply)가 단일 컨버터부(110)와 제어부(150) 사이에 설치될 수 있다.The inverter unit 130 may be formed in plural according to the number of motors 50. On the other hand, one converter unit 110 may be commonly used for a plurality of inverter units 130. In addition, the control unit 150 provided with a control board may also be commonly used for the plurality of inverter units 130. In some cases, a SMPS 170 (Switched Mode Power Supply) may be installed between the single converter unit 110 and the control unit 150.

제어부(150)는 주제어기(30)와 통신하고, 컨버터부(110) 및 인버터부(130)를 제어할 수 있다.The control unit 150 may communicate with the main controller 30 and control the converter unit 110 and the inverter unit 130.

SMPS(170)는 스위칭 트랜지스터 등을 이용한 스위칭 제어 방식을 이용해 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다.The SMPS 170 may convert AC power into DC power using a switching control method using a switching transistor or the like.

복수의 인버터부(130)에 대해 하나의 컨버터부(110)가 공통적으로 사용되는 본 실시예에 따르면, 외형적으로 하나의 주제어기(30)는 단일의 컨버터부(110)에 전기적으로 연결되거나 단일의 컨버터부(110)와 통신하면 충분하다.According to this embodiment in which one converter unit 110 is commonly used for a plurality of inverter units 130, one main controller 30 is externally electrically connected to a single converter unit 110 or It is sufficient to communicate with a single converter unit 110.

드라이브 장치(100) 내부적으로 하나의 컨버터부(110)에 복수의 인버터부(130)가 연결된 1:n 구조가 형성될 수 있다. 따라서, 컨버터부(110)에 많은 개수의 유선 케이블이 복잡하게 연결될 수 있다. 복수의 유선 케이블은 베이스(109)에 의해 지지되거나 가려질 수 있다. 복수의 유선 케이블은 전기가 도통되는 패턴이 형성된 보드 또는 케이블의 형태로 간소하게 정리되므로, 컨버터부(110)와 인버터부(130) 사이에서 복잡도 등의 문제 발생 소지가 적다.A 1:n structure in which a plurality of inverter units 130 are connected to one converter unit 110 may be formed internally in the drive device 100. Therefore, a large number of wired cables may be complicatedly connected to the converter unit 110. The plurality of wired cables may be supported or obscured by the base 109. Since the plurality of wired cables are simply arranged in the form of a board or cable on which a pattern for conducting electricity is formed, there is little possibility of problems such as complexity between the converter unit 110 and the inverter unit 130.

따라서, 도 2의 실시예에 따르면, 전체적으로 주제어기(30)와 드라이브 장치(100) 간의 배선양 및 복잡도가 개선될 수 있다. 다만, 여러 회사의 제품을 사용하기 어려운 면이 그대로 유지되는 문제가 있다. 여기에 더해, 단일의 컨버터부(110)에 대해 설정 용량의 인버터부(130)가 고정 설치되는 스탠드얼론(standalone) 형태로 인해, 모터(50)의 용량을 다양하게 적용하기 어려운 문제가 있다.Therefore, according to the embodiment of FIG. 2, the wiring amount and complexity between the main controller 30 and the drive device 100 may be improved as a whole. However, there is a problem in that it is difficult to use the products of various companies. In addition to this, due to the standalone form in which the inverter unit 130 having a set capacity is fixedly installed with respect to a single converter unit 110, there is a problem in that it is difficult to apply variously the capacity of the motor 50.

배선양 및 복잡도의 개선, 다양한 모터(50)에 적용할 수 있는 개방성 개선을 위해 도 3의 실시예가 적용될 수 있다.The embodiment of FIG. 3 may be applied to improve wiring amount and complexity, and improve openness applicable to various motors 50.

도 3에 도시된 드라이브 장치(100)는 베이스(109), 모듈(131)을 포함할 수 있다.The drive device 100 illustrated in FIG. 3 may include a base 109 and a module 131.

베이스(109)에는 컨버터부(110)가 형성될 수 있다. 베이스(109)는 컨버터부(110)를 지지하는 지지 기능, 컨버터부(110)와 외부를 차단하는 격리 기능, 컨버터부(110)를 외부로부터 보호하는 보호 기능 등을 수행하는 받침대, 커버, 케이스 등을 포함할 수 있다. 컨버터부(110)가 특정 보드에 형성된 경우, 베이스(109)는 해당 특정 보드를 지지할 수 있다.The converter unit 110 may be formed on the base 109. The base 109 is a support, a cover, and a case that performs a supporting function for supporting the converter 110, an isolation function for blocking the converter 110 and the outside, and a protection function for protecting the converter 110 from the outside. And the like. When the converter 110 is formed on a specific board, the base 109 may support the specific board.

컨버터부(110)를 수용하기 위해 베이스(109)에는 컨버터부(110)의 수용 공간이 형성될 수 있다. 컨버터부(110)는 해당 수용 공간에 배치되기 위해 베이스(109)의 내면에 체결될 수 있다.In order to accommodate the converter 110, a receiving space of the converter 110 may be formed in the base 109. The converter 110 may be fastened to the inner surface of the base 109 to be disposed in the corresponding receiving space.

모듈(131)에는 인버터부(130)가 형성될 수 있다. 모듈(131)은 인버터부(130)를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.Inverter unit 130 may be formed in module 131. The module 131 may include a frame supporting the inverter unit 130.

모듈(131)은 베이스(109)에 착탈 가능하게 형성될 수 있다.The module 131 may be detachably formed on the base 109.

모듈(131)이 베이스(109)에 장착되면, 컨버터부(110)와 인버터부(130)는 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적으로 서로 연결된 컨버터부(110)와 인버터부(130)에 의해 모터(50)의 구동 전력이 출력될 수 있다.When the module 131 is mounted on the base 109, the converter unit 110 and the inverter unit 130 may be electrically connected. The driving power of the motor 50 may be output by the converter unit 110 and the inverter unit 130 electrically connected to each other.

베이스(109)에는 모듈(131)이 설치되는 설치부(101)가 마련될 수 있다. 이때, 설치부(101)는 하나의 컨버터부(110)에 대해 복수로 형성될 수 있다. 각 설치부(101)에는 컨버터부(110)에 전기적으로 연결된 제1 커넥터가 마련될 수 있다. 모듈(131)에는 제1 커넥터에 착탈되는 제2 커넥터가 마련될 수 있다.The base 109 may be provided with an installation unit 101 in which the module 131 is installed. In this case, the installation unit 101 may be formed in plural with respect to one converter unit 110. Each installation unit 101 may be provided with a first connector electrically connected to the converter unit 110. The module 131 may be provided with a second connector detachably attached to the first connector.

일 예로, 설치부(101)는 모듈(131)이 삽입되는 홈을 포함할 수 있다. 설치부(101)에는 모듈(131)의 슬라이딩을 가이드하는 레일이 형성될 수 있다.For example, the installation unit 101 may include a groove into which the module 131 is inserted. A rail for guiding the sliding of the module 131 may be formed in the installation unit 101.

베이스(109)에서 레일의 단부에 대면되는 위치에는 제1 커넥터가 마련될 수 있다. 제1 커넥터는 컨버터부(110)의 출력단에 전기적으로 연결될 수 있다.A first connector may be provided at a position facing the end of the rail from the base 109. The first connector may be electrically connected to the output terminal of the converter unit 110.

모듈(131)에서 제1 커넥터에 대면되는 위치에는 제2 커넥터가 마련될 수 있다. 모듈(131)의 일면에는 모터(50)에 연결되는 외부 커넥터가 마련될 수 있다.The second connector may be provided at a position facing the first connector in the module 131. An external connector connected to the motor 50 may be provided on one surface of the module 131.

제2 커넥터는 인버터부(130)의 입력단에 전기적으로 연결될 수 있다.The second connector may be electrically connected to the input terminal of the inverter unit 130.

제2 커넥터는 모듈(131)이 레일의 단부까지 슬라이딩되면 제1 커넥터에 장착되게 형성될 수 있다. 제1 커넥터에 제2 커넥터가 장착되면 컨버터부(110)와 인버터부(130)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The second connector may be formed to be mounted on the first connector when the module 131 slides to the end of the rail. When the second connector is mounted on the first connector, the converter unit 110 and the inverter unit 130 may be electrically connected to each other.

설치부(101)로부터 모듈(131)을 빼내면, 제1 커넥터와 제2 커넥터 간의 전기적 연결이 자연스럽게 해제될 수 있다.When the module 131 is pulled out from the installation unit 101, the electrical connection between the first connector and the second connector can be naturally released.

인버터부(130)에는 구동 전력을 제공하는 IGBT 등의 인버터 소자, 인버터 소자로부터 출력되는 전류를 측정하는 전류 센서 등이 마련될 수 있다. 이때, 인버터 소자 및 전류 센서의 종류/용량은 모터(50)에 따라 결정될 수 있다.The inverter unit 130 may be provided with an inverter element such as an IGBT that provides driving power, a current sensor that measures a current output from the inverter element, or the like. At this time, the type/capacity of the inverter element and the current sensor may be determined according to the motor 50.

인버터 소자는 입력 전류를 다른 주파수의 전류로 변환할 수 있다. 일 예로, IGBT는 파워 MOS FET(metal oxide semi-conductor field effect transistor)와 바이폴러 트랜지스터의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자이다. IGBT는 작은 구동 전력, 고속 스위칭, 고내압 또 구동전력이 작고, 고속스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 특성을 이용해 입력 전기를 다른 주파수의 전기로 변환할 수 있다.The inverter element can convert the input current to a current of a different frequency. As an example, the IGBT is a switching device having a structure of a power metal oxide semi-conductor field effect transistor (FET) and a bipolar transistor. IGBT can convert the input electricity to electricity of different frequency by using the characteristics of small driving power, high-speed switching, high withstand voltage and small driving power, high-speed switching, high withstand voltage, and high current density.

전류 센서는 인버터 소자로부터 모터(50)로 제공되는 전류의 크기를 측정할 수 있다. 전류 센서의 측정값은 모터(50)의 제어에 사용될 수 있다.The current sensor can measure the amount of current provided to the motor 50 from the inverter element. The measured value of the current sensor can be used to control the motor 50.

산업 기계의 다축 제어에 사용되는 모터(50)마다 구동에 필요한 용량(예를 들어 전력량)이 서로 다를 수 있다. 서로 다른 용량을 갖는 복수의 인버터부(130)와 공통의 단일 컨버터부(110)가 구비된 드라이브 장치(100)가 일시적으로 제공될 수 있다. 이때, 해당 드라이브 장치(100)는 해당 산업 기계에만 적용 가능할 뿐 다른 산업 기계에는 적용하는데 무리가 있다. 또한, 해당 산업 기계에서 특정 모터(50)를 다른 용량의 새로운 모터(50)로 변경한 경우에도 해당 드라이브 장치(100)를 사용하기 곤란하다. 즉, 단일 컨버터부(110)에 대해 인버터부(130)가 고정된 스탠드얼론 방식에 따르면, 다양한 상황에 대처하는 개방성이 매우 취약한 상태가 될 수 있다.Each motor 50 used for multi-axis control of an industrial machine may have a different capacity (eg, amount of power) required for driving. A drive device 100 having a plurality of inverter units 130 having different capacities and a common single converter unit 110 may be temporarily provided. At this time, the drive device 100 is applicable only to the corresponding industrial machine, and is difficult to apply to other industrial machines. In addition, it is difficult to use the drive device 100 even when the specific motor 50 is changed to a new motor 50 having a different capacity in the corresponding industrial machine. That is, according to the stand-alone method in which the inverter unit 130 is fixed with respect to the single converter unit 110, openness to cope with various situations may be very weak.

본 발명에 따르면, 공통의 단일 컨버터부(110)에 대해 인버터부(130)의 연결 및 해제가 프리(free)하게 가능하므로, 기제작된 다양한 용량의 인버터부(130)를 자유롭게 적용할 수 있는 장점이 있다. 컨버터부(110)가 설치된 베이스(109)에 착탈 가능한 인버터부(130)는 복수일 수 있으며, 이 경우, 개방성이 개선된 다축 드라이브 시스템이 제공될 수 있다.According to the present invention, since it is possible to freely connect and disconnect the inverter unit 130 to the common single converter unit 110, the inverter unit 130 of various manufactured capacity can be freely applied. There are advantages. The inverter unit 130 detachable to the base 109 on which the converter unit 110 is installed may be plural, in which case, a multi-axis drive system with improved openness may be provided.

한편, 컨버터부(110)의 개방성 개선을 위해 컨버터부(110) 또한 베이스(109)에 착탈 가능하게 형성될 수 있다.Meanwhile, in order to improve the openness of the converter unit 110, the converter unit 110 may also be detachably formed on the base 109.

베이스(109)에 형성된 복수의 설치부(101)에는 컨버팅 설치 수단이 마련될 수 있다. 컨버팅 설치 수단은 컨버터부(110)의 착탈이 가능하게 형성될 수 있다. 일 예로, 컨버팅 설치 수단에는 컨버터부(110)의 슬라이딩을 가이드하는 레일이 형성될 수 있다.The plurality of installation parts 101 formed on the base 109 may be provided with converting installation means. The converting installation means may be formed so that the converter 110 is detachable. For example, a rail for guiding the sliding of the converter unit 110 may be formed in the converting installation means.

컨버팅 설치 수단에는 제1 연결 단자가 마련될 수 있다.The converting installation means may be provided with a first connection terminal.

제1 연결 단자에 대면되는 컨버터부(110)의 일면에는 제1 연결 단자에 연결되는 제2 연결 단자가 마련될 수 있다. 제2 연결 단자는 컨버터부(110)의 출력단에 전기적으로 연결될 수 있다.A second connection terminal connected to the first connection terminal may be provided on one surface of the converter unit 110 facing the first connection terminal. The second connection terminal may be electrically connected to the output terminal of the converter unit 110.

컨버터부(110)는 제2 연결 단자가 제1 연결 단자를 향해 움직이는 방향을 따라 컨버팅 설치 수단에 설치될 수 있다. 컨버팅 설치 수단에 대한 컨버터부(110)의 설치가 완료되면, 제2 연결 단자는 제1 연결 단자를 향해 움직이면서 제1 연결 단자에 자연스럽게 연결될 수 있다.The converter 110 may be installed in the converting installation means along a direction in which the second connection terminal moves toward the first connection terminal. When the installation of the converter unit 110 to the converting installation means is completed, the second connection terminal may be naturally connected to the first connection terminal while moving toward the first connection terminal.

베이스(109)에는 모듈(131)이 설치될 수 있는 복수의 설치부(101)가 마련될 수 있다. 각 설치부(101)에는 제1 커넥터가 마련될 수 있다. 이때, 각 설치부(101)에 마련된 제1 커넥터는 제1 연결 단자에 전기적으로 연결될 수 있다.The base 109 may be provided with a plurality of installation parts 101 in which the module 131 can be installed. A first connector may be provided in each installation unit 101. At this time, the first connector provided in each installation unit 101 may be electrically connected to the first connection terminal.

컨버터부(110)에 마련된 제2 연결 단자가 제1 연결 단자에 연결되고 모듈(131)에 마련된 제2 커넥터가 제1 커넥터에 연결되면, 제2 커넥터, 제1 커넥터, 제1 연결 단자, 제2 연결 단자를 통해 컨버터부(110)와 인버터부(130)가 전기적으로 연결될 수 있다.When the second connection terminal provided in the converter 110 is connected to the first connection terminal and the second connector provided in the module 131 is connected to the first connector, the second connector, the first connector, the first connection terminal, the The converter unit 110 and the inverter unit 130 may be electrically connected through two connection terminals.

본 발명의 드라이브 장치(100)는 스탠드얼론 형태의 온보드(One board) 구조와 module 형태를 혼합한 형태로 볼 수 있다. 다축 드라이브의 스탠드얼론 형태의 온보드의 장점과 모듈(131) 형태의 용량 선택 구성의 장점을 합해서 스탠드얼론 형태에 모듈(131)을 삽입하는 구조로 필요 용량을 선택하여 제품을 구성할 수 있는 두 형태를 혼합한 하이브리드(hybrid) 형태의 구조를 취할 수 있다.The drive device 100 of the present invention can be seen as a mixture of a stand-alone onboard structure and a module form. The structure of inserting the module 131 into the standalone form by combining the advantages of the on-board standalone form of the multi-axis drive with the capacity selection form of the module 131 form two types that can be configured by selecting the required capacity. It may take a hybrid (hybrid) structure of the mixture.

도 4에 도시된 스탠드얼론 형태의 경우, 제품 설계의 특성상 설정 용량, 예를 들어 100W, 200W, 400W(와트) 등이 변경 불가능한 고정 상태로 드라이브 장치(100)가 제조될 수 있다. 따라서, 제조 이후 특정 용량으로 제품을 변경하거나 고객의 요청에 의해 용량이 변경될 경우 재고 위험성이 높은 문제가 있다.In the case of the standalone type shown in FIG. 4, the drive device 100 may be manufactured in a fixed state in which a set capacity, for example, 100 W, 200 W, and 400 W (Watt) cannot be changed due to characteristics of product design. Therefore, if the product is changed to a specific capacity after manufacturing or the capacity is changed at the request of the customer, there is a problem of high inventory risk.

본 발명의 드라이브 장치(100)는 공통의 단일 컨버터부(110)에 대해 인버터부(130)가 착탈 가능한 하이브리드 형태를 취하고 있다. 따라서, 인버터부(130)가 마련된 모듈(131)을 다양한 용량으로 계획 생산할 수 있다. 일 예로, 100W, 200W, 400W 등의 용량으로 개발된 모듈(131)은 고객의 요청에 따라 자유롭게 채택되고 용량에 맞춰 베이스(109)에 장착되기만 하면 온전한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 고객의 요청에 맞는 메인 모듈(131)(main module)과 축 모듈(131)(axis module)만 조립하여 빠른 출고가 가능하며 불용 재고의 위험성이 적은 드라이브 장치(100)가 제공될 수 있다. 특히, 본 발명의 드라이브 장치(100)는 다품종 소 수량이 적용되는 산업 기계에 유리하다.The drive device 100 of the present invention takes a hybrid form in which the inverter unit 130 is detachable from the common single converter unit 110. Accordingly, the module 131 provided with the inverter unit 130 can be planned and produced in various capacities. For example, the module 131 developed with the capacity of 100W, 200W, 400W, etc. can be freely adopted according to the request of the customer and can perform a complete function as long as it is mounted on the base 109 according to the capacity. That is, only the main module 131 (main module) and the axis module 131 (axis module) suitable for the customer's request can be assembled, so that a fast delivery is possible and a drive device 100 with a low risk of unused inventory can be provided. . In particular, the drive device 100 of the present invention is advantageous for industrial machines to which a large number of small batches is applied.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the embodiments according to the present invention have been described above, they are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of the embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

30...주제어기 50...모터
100...드라이브 장치 101...설치부
109...베이스 110...컨버터부
130...인버터부 131...모듈
150...제어부 170...SMPS30...Main controller 50...Motor
100...drive device 101...installation
109...base 110...converter
130...Inverter 131...Module
150...control unit 170...SMPS

Claims

A base formed with a converter part;
Including the module; the inverter unit is formed,
The module is formed detachably to the base,
When the module is mounted on the base, the converter part and the inverter part are electrically connected,
A drive device that outputs driving power of a motor by the converter part and the inverter part electrically connected to each other.

According to claim 1,
A noise filter and a rectifier are provided at the base,
The module is a drive device equipped with an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a current sensor.

According to claim 1,
The inverter unit is formed in a plurality according to the number of the motor,
The converter unit is a drive device formed in a single common to a plurality of the inverter unit.

According to claim 1,
The base is provided with an installation unit in which the module is installed,
The installation portion is formed in plural with respect to one converter portion,
A rail for guiding sliding of the module and a first connector electrically connected to the converter part are provided in the installation part,
The module is provided with a second connector detachable from the first connector, an external connector connected to the motor,
The second connector is electrically connected to the input terminal of the inverter,
The second connector is formed to be mounted on the first connector when the module slides to the end of the rail,
When the second connector is mounted on the first connector, the converter unit and the inverter unit are electrically connected to each other.

According to claim 4,
When the module is removed from the installation unit, the electrical connection between the first connector and the second connector is released.

According to claim 1,
The inverter unit is provided with an inverter element providing driving power of the motor, and a current sensor measuring a current output from the inverter element,
The type of the inverter element and the current sensor is determined according to the motor,
A drive device free of connection and disconnection of the inverter unit with respect to the common single converter unit.

According to claim 1,
The base is formed with a converting installation means that can be attached or detached from the converter,
The converting installation means is provided with a first connection terminal,
A second connection terminal connected to the first connection terminal is provided on one surface of the converter unit facing the first connection terminal,
The second connection terminal is electrically connected to the output terminal of the converter,
The converter unit may be mounted on the converting installation means along a direction in which the second connection terminal moves toward the first connection terminal,
When installation of the converter unit to the converting installation means is completed, the second connection terminal is connected to the first connection terminal while moving toward the first connection terminal,
The base is provided with an installation unit in which the module can be installed,
The installation portion is provided with a first connector electrically connected to the first connection terminal,
When the second connection terminal provided in the converter unit is connected to the first connection terminal and the second connector provided in the module is connected to the first connector, the second connector, the first connector, and the first connection A drive device to which the converter part and the inverter part are electrically connected through a terminal and the second connection terminal.