KR870000573B1

KR870000573B1 - 무인반송차의 운전모터 및 회전모터 제어회로

Info

Publication number: KR870000573B1
Application number: KR1019840007385A
Authority: KR
Inventors: 맹계민
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 정재은
Priority date: 1984-11-24
Filing date: 1984-11-24
Publication date: 1987-03-19
Also published as: KR860004343A

Abstract

내용 없음.

Description

무인반송차의 운전모터 및 회전모터 제어회로

제1도는 본 발명의 구성도.

제2도는 본 발명의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 삼각파발생부 2 : 콘트롤장치

3 : 비교부 4 : 운전모터구동회로

5 : 운전제어부 6 : 속도제어부

7 : 비교부 8 : 회전모터구동회로

9 : 방향제어부 10 : 운전표시부

M₁: 운전모터 M₂: 회전모터

CTL₁-CTL₄: 콘트롤신호 RY₁, RY₂: 릴레이

OP₁-OP₄: 연산증폭기 LP₁, LP₂: 램프

VD₁-VD₂: 바리스터

본 발명은 공장자동화의 일환으로 사전에 입력시켜 놓은 프로그램에 따라 주행 및 방향전환이 자동으로 이루어지도록 한 무인반송차에 관한 것으로, 특히 무인반송차의 주행 및 정지 등을 제어하게 되는 운전모터와 방향을 전환시키는 회전모터를 제어하도록 된 전자회로에 관한 것이다.

공장자동화 과정에서 소형이나 경량의 제품을 운반하는 무인반송차가 주행될 때에는 무인반송차가 여러가지 광센서를 이용하여 노선을 판단하게 되므로써 주행중 그 전방에 장애물이 있으면 자동정지하게 됨과 더불어 프로그램에 따라 주행방향을 바꾸고자 할 때는 회전모터를 구동시켜 주도록 되어 있는데, 이렇게 동작하는 무인반송차는 특히 그 선회반경이 작기 때문에 지붕이 낮거나 면적이 좁은 장소에서도 자유자제로 주행할 수가 있어 편리하므로 많이 이용되고 있다.

본 발명은 상기한 편리성을 위하여, 무인반송차내에 설치되는 마이크로컴퓨터에다 필요에 따른 각종 동작의 프로그램을 사전에 입력시킨 다음, 무인반송차가 그 프로그램에 따라 주행중일 때 중앙처리 장치로부터 정지신호를 받거나 후진신호를 받게 될 경우 운전모터를 제어하여 무인반송차를 정지시키거나 후진시키고, 또한 사전에 입력된 프로그램에 따라 주행로선을 전환시키고자 할 때에는 중앙처리 장치로부터 방향전환신호를 받아서 회전모터를 제어하도록 된 무인반송차의 운전모터 및 회전모터 제어회로를 제공함에 발명의 목적이 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용효과를 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 삼각파 발생부(1)의 출력과 콘트롤장치(2)의 속도제어신호(CTL₁)가 합산되어 입력되는 비교부(3)의 출력단에는 운전모터구동회로(4)와 운전제어부(5) 및 운전모터(M₁)가 차례로 연결되고, 입력단에 속도제어부(6)의 출력단과 삼각파발생부(1)의 출력단이 연결되는 비교부(7)의 출력단에는 회전모터구동회로(8)와 방향제어부(9) 및 회전모터(M₂)가 차례로 연결되는 한편 운전제어부(5)와 회전모터구동부(8) 및 방향제어부(9)에는 모터동작신호(CTL₂)와 방향전환신호(CTL₃) 및 운전모터정지신호(CTL₄)가 각각 입력 되도록 콘트롤장치(2)가 연결된 구조로 되어 있다.

미설명부호 RY₁, RY₂는 릴레이 LP₁, LP₂는 램프 VD₁-VD₄는 바리스터 L₁,L₂는 리플제거용 코일 OP₁-OP₄는 연산증폭기 10은 운전표시부를 나타낸다.

제1도는 본 발명의 구성도를 나타낸 것으로서, 콘트롤장치(2)에서 출력되는 속도제어신호(CTL₁)가 삼각파발생부(1)에서 출력되는 삼각파의 최고레벨보다 높은 경우에 비교(3)에서는 하이레벨의 신호가 출력되어 운전모터구동회로(4)와 운전제어부(5)를 통해 운전모터(M₁)로 공급되는데, 이때 운전모터(M₁)는 정방향 또는 역방향으로 최고속으로 회전하게 된다. 반면에 속도제어신호(CTL₁)가 삼각파의 최저레벨보다 낮은 경우에 비교부(3)에서는 로우레벨의 신호가 출력되므로, 이때 운전모터(M₁)는 정지하게 된다. 그러나 속도제어신호(CTL₁)가 삼각파의 최고레벨과 최저레벨의 사이에 있을 때에 비교부(3)에서는 구형파의 펄스신호가 출력되므로 운전모터(M₁)는 펄스폭에 따라 회전속도가 결정된다.

전술한 동작과 유사한 과정을 거쳐서 속도제어부(6)의 아날로그신호와 삼각파발생부(1)의 삼각파신호에 따라 비교부(7)에서 출력되는 신호에 의하여 모터구동회로(8)와 방향제어부(9)가 동작되어서 회전모터(M₂)를 구동시키게 된다. 이때 회전모터구동회로(8)는 콘트롤회로(2)로부터 모터동작신호(CTL₂)를 받아서 회전모터(M₂)의 동작을 제어하고, 방향전환부(9)는 콘트롤회로(2)로부터 방향전환신호(CTL₃)를 받아서 회전모터(M₂)의 회전방향을 제어한다.

각각의 콘트롤신호(CTL₁~CTL₄)는 무인반송차에 설치된 센서 및 자체프로그램에 의하여 운전모터(M₁)와 회전모터(M₂)를 제어하고자 할 때에 중앙처리장치의 명령에 따라 콘트롤회로(2)에서 출력되는 신호이다.

제2도는 본 발명의 회로도로써 삼각파발생부(1)는 2개의 연산증폭기(OP₁)(OP₂)과 저항(R₁~R₄) 및 콘덴서(C₁~C₃)로 구성된 것이다.

비교부(3)는 삼각파 발생부(1)의 출력신호와 콘트롤회로(2)의 속도제어신호(CTL₁)가 각각의 저항(R₅)(R₆)을 통해 연산증폭기(OP₃)의 비반전단자로 입력되도록 하고, 연산증폭기(OP₃)의 출력이 저항(R₇)을 통해 비반전단자로 궤환되도록 구성된 것이다.

모터구동회로(4)는 비교부(3)의 출력이 저항(R₈)(R₉)에 의해 트랜지스터(Q₁)의 바이어스값으로 되어서 트랜지스터(Q₁)의 컬렉터에는 트랜지스터(Q₂)의 베이스가 트랜지스터(Q₂)의 컬렉터에는 트랜지스터(Q₃)의 베이스가 연결되고, 트랜지스터(Q₁)(Q₂)의 컬렉터에는 저항(R₁₀)(R₁₁)을 통해 동작전원(Vcc)이 공급되도록 연결되며, 모터구동회로(4)의 출력단인 트랜지스터(Q₃)의 에미터에는 파워트랜지스터(Q₁₂)(Q₁₃)의 베이스가 연결되도록 구성된 것이다.

파워트랜지스터(Q₁₂)(Q₁₃)의 에미터에는 트랜지스터(Q₁₀)(Q₁₁)와 저항(R₂₅)(R₂₆) 및 콘덴서(C₄)(C₅)로 구성되는 운전표시부(10)가 연결되는 한편 리플제거용코일(L₁)을 매개하여 릴레이(RY₁)와 저항(R₁₄)으로 구성되는 운전제어부(5)가 연결된다.

비교부(7)는 가변저항(R16)과 저항(R₁₇)으로 구성된 속도제어부(6)의 출력과 저항(R₁₂)을 통한 삼각파발생부(1)의 출력이 연산증폭기(OP₄)의 비반전단자로 입력되도록 연결되고, 연산증폭기(OP₄)의 출력이 저항(R₁₈)을 통해 비반전단자로 궤환되도록 구성된 것이다.

회전모터구동회로(8)는 비교부(7)의 출력과 콘트롤회로(2)의 모터동작신호(CTL₂)가 각각 트랜지스터(Q₄)(Q₅)의 베이스로 입력되도록 연결되는 한편 트랜지스터(Q₄)(Q₅)의 에미터끼리 연결되고, 트랜지스터(Q₅)의 컬렉터에는 저항(R₂₀)을 매개하여 트랜지스터(Q₆)의 베이스가 연결되는 한편 트랜지스터(Q₆)의 베이스와 에미터간에는 저항(R₂₁)이 컬렉터에는 트랜지스터(Q₄)의 컬렉터와 동작전원(Vcc)단이 연결되도록 구성된 것이다.

회전모터구동회로(8)의 출력단에는 트랜지스터(Q₉)와 리플제거용코일(L₂)을 매개하여 릴레이(RY₂)로 된 방향제어부(9)와 회전모터(M₂)가 차례로 연결된다.

여기서 운전제어부(5)에 있는 릴레이(RY₁)코일의 한 단자는 동작전원(Vcc)단에 연결되고 다른 한 단자는 콘트롤회로(2)로부터 운전모터정지신호(CTL₄)가 입력되도록 연결되어 있다. 또한 방향전환부(9)에 있는 릴레이(RY₂)코일의 한단자는 동작전원(Vcc)단에 연결되고 다른 한단자는 콘트롤회로(2)로부터 방향전환신호(CTL₃)가 입력되도록 연결되어 있다.

비교부(3)에 있는 연산증폭기(OP₃)의 비반전단자에는 다이오드(D₁)와 저항(R₁₃)을 매개하여 트랜지스터(Q₈)가 연결되는데, 트랜지스터(Q₈)의 베이스에는 가변저항(R₂₇)을 매개하여 운전제어부(5)와 운전모터(M₁)가 차례로 연결되므로써 운전모터(M₂)에 과전압이 인가되는 경우 트랜지스터(Q₈)가 턴온되도록 가변 저항(R₂₇)값이 조정되어 있다. 이때 운전모터(M₁)에 인가되는 과전압의 설정치는 가변저항(R₂₇)값에 좌우된다.

또한 비교부(7)에 있는 연산증폭기(OP₄)의 비반전단자에는 다이오드(D₂) 및 저항(R₂₃), 트랜지스터(Q₇) 및 가변저항(R₂₂)을 매개하여 방향제어부(9)와 회전모터(M₂)가 차례로 연결되므로써, 전술한 바와 유사하게 회전모터(M₂)에 과전압이 인가되는 경우 트랜지스터(Q₇)가 턴온되도록 가변저항(R₂₂)값이 조정되어 있다.

마찬가지로 회전모터(M₂)에 인가되는 과전압의 설정치는 가변저항(R₂₂)값에 좌우된다.

릴레이(RY₁)(RY₂)의 각 단자에 연결된 바리스터(VD₁~VD₄)는 각 릴레이 접점의 불꽃을 방지하기 위한 것이다.

위와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면, 연산증폭기(OP₁)(OP₂)로 구성된 삼각파발생부(1)에서 출력된 삼각파신호와 콘트롤회로(2)에서 아날로그신호로 출력된 속도제어신호(CTL₁)가 비교부(3)에 있는 연산증폭기(OP₃)의 비반전단자로 입력되면 전술한 바와 같이 속도제어신호(CTL₁)가 삼각파신호의 최고 레벨과 최저레벨 사이에 존재할 때 비교부(3)의 출력단에서는 구형파의 펄스신호가 출력된다. 펄스신호중 하이레벨의 신호가 저항(R₈)을 통해 트랜지스터(Q₁)의 베이스로 인가될 때 트랜지스터(Q₁)는 턴온되고 트랜지스터(Q₂)는 턴오프되며 트랜지스터(Q₃)는 턴온되어서, 트랜지스터(Q₃)의 에미터에서 출력되는 전압에 의해 파워트랜지스터(Q₁₂)(Q₁₃)가 턴온되므로써 파워트랜지스터(Q₁₂)(Q₁₃)의 에미터에서 출력되는 전류는 리플제거용코일(L₁)을 통해 운전제어부(5)에 있는 릴레이(RY₁)의 단자(a)로 공급된다.

이때 운전모터(M₁)를 정회전시키고자 하면 콘트롤회로(2)에서 출력되는 운전모터정지신호(CTL₄)가 로우레벨이 되어 릴레이(RY₁)코일에 전류가 흐르지 않게 되므로 릴레이(RY₁)의 각접점은 평시 접속단자인 단자(a)(c)에 접속되어 있는 상태가 됨에 따라 파워트랜지스터(Q₁₂)(Q₁₃)에서 출력되는 전류는 단자(a)를 통해 운전모터(M₁), 단자(c) 및 저항(R₁₄)을 통해 동작전원(-Vcc)단으로 흐르게 되므로 운전모터(M₁)가 정회전할 수 있게 되는 것이다. 만일 이때 운전모터(M₁)에 과전압이 공급된다면 단자(c)를 통해 저항(R₁₄)에 인가된 전압이 증가되므로 이 전압이 트랜지스터(Q₈)를 턴온시키게 되어 동작전원(-Vcc)이 트랜지스터(Q₈) 저항(R₁₃) 및 다이오드(D₁)를 통해 연산증폭기(OP₃)의 비반전단자로 공급되어서 비교부(3)의 출력은 로우레벨이 된다. 그러면 운전모터 구동회로(4)에서 전술한 동작과 반대동작이 이루어져서 파워 트랜지스터(Q₁₂)(Q₁₃)가 턴오프되어 운전모터(M₁)로 공급되던 주전원이 차단되므로 운전모터(M₁)의 회전은 정지된다.

한편, 운전모터(M₁)가 동작되고 있는 동안에는 다이오드(D₃)를 통해 바이브레이터로 된 운전표시부(10)에도 전압이 공급되므로 램프(LP₁)(LP₂)가 점등된다.

운전모터(M₁)를 역회전시키고자 할 때에는 콘트롤장치(2)로부터 출력되는 속도제어신호(CTL₁)가 삼각파발생부(1)에서 출력되는 삼각파의 최고레벨과 최저레벨 사이에 있고 운전모터정지신호(CTL₄)가 하이레벨신호로 출력된다. 운전모터정지신호(CTL₄)에 의해 릴레이(RY₁)가 동작되어 단자(b)(d)로 접속위치가 바뀌게 되므로 운전모터(M₁)는 정회전시에 대해 역전압이 인가된다. 따라서 운전모터(M₁)가 역회전하게 되는 것이다.

운전모터(M₁)를 급정지시키고자 할 때에는 콘트롤장치(2)에서 출력되는 속도제어신호(CTL₁)가 로우레벨이 되고, 운전모터정지신호(CTL₄)는 운전모터(M₁)회전시의 역신호가 출력되어서 운전모터(M₁)의 전압 극성이 바뀌게 하므로써 운전모터(M₁)로 공급되던 주전원이 차단되는 한편 운전모터(M₁)가 여자전류가 상쇠되어 급정지가 가능한 것이다.

운전모터(M₁)의 속도를 제어하고자 할 때에는 콘트롤장치(2)에서 아날로그신호로 출력되는 속도제어신호(CTL₁)의 레벨을 조절하게 되는데, 이때 삼각파발생부(1)에서 출력되는 삼각파신호와 비교되어 출력되는 펄스폭이 변동되므로써 결국 운전모터(M₁)로 공급되는 전류량이 변함에 따라 운전모터(M₁)의 속도가 제어되는 것이다.

속도제어부(6)에서는 가변저항(R₁₆)의 조정에 따라 출력레벨이 달라지게 되는데, 이때 출력되는 전압은 직류전압으로서 삼각파발생부(1)에서 출력되는 삼각파전압과 합산되어 비교부(7)에 있는 연산증폭기(OP₄)의 비반전단자로 입력된다. 회전모터(M₂)의 원활한 속도제어를 위하여 속도제어부(6)의 출력레벨은 비교부(7)에서 구형파 펄스신호가 출력되도록 조정된다.

비교부(7)의 출력이 하이레벨이고, 콘트롤장치(2)에서 출력되는 모터동작신호(CTL₂)가 로우레벨일 때 트랜지스터(Q₄)(Q₅)가 각각 턴온되어 트랜지스터(Q₆)를 동작시키므로써 트랜지스터(Q₆)의 에미터에 베이스가 연결된 트랜지스터(Q₉)도 동작되어서 이 신호는 리플제거용코일(L₂)을 통해 방향제어부(9)에 있는 릴레이(RY₂)의 평시접속단자(a)(d)로 전달된다.

그 후 2개의 평시접속단자(a)(d)를 통해 회전모터(M₂)의 양단으로 공구되므로서 회전모터(M₂)가 회전할 수 있게 되는 것이다. 이때 회전모터(M₂)의 회전방향이 무인반송차를 좌회전시키기 위한 정회전방향이라면, 방향전환신호(CTL₃)가 하이레벨이 되어 릴레이(RY₂)가 동작될 때 릴레이 접점이 평시 개방단자(b)(c)로 접속되므로써 회전모터(M₂)로 공급되는 전압의 극성이 바뀌게 되어 반송차를 우회전시키기 위한 회전모터(M₂)의 역회전동작이 이루어지는 것이다.

회전모터(M₂)에 과전압이 인가되면은 릴레이(RY₂)의 단자(d)를 통해 트랜지스터(Q₇)의 베이스에 연결된 가변저항(R₂₂)에 인가되는 전압이 증가되므로 트랜지스터(Q₇)가 턴온된다. 트랜지스터(Q₇)가 턴온됨에 따라 동작전원(-Vcc)이 트랜지스터(Q₇)와 저항(R₂₃) 및 다이오드(D₂)를 통해 연산증폭기(OP₄)의 비반전 단자로 인가되므로 비교부(7)의 출력은 로우레벨이 된다.

이에 따라 트랜지스터(Q₄)가 턴 오프되므로 트랜지스터(Q₆)(Q₉)도 턴 오프되어서 결국 회전모터(M₂)로 공급되는 전원이 차단되어 회전모터(M₂)의 동작이 정지된다. 그리하여 회전모터(M₂)가 안전하게 보호될 수 있는 것이다.

회전모터(M₂)가 동작중일 때에도 운전표시부(10)가 동작되어 램프(LP₁)(LP₂)가 점멸되므로써 주위사람들이 무인반송차가 회전중임을 인식할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 콘트롤장치(2)로부터 출력되는 콘트롤신호(CTL₁~CTL₄)에 의하여 운전모터(M₁)와 회전모터(M₂)를 제어할 때 운전모터(M₁)의 속도제어는 삼각파발생부(1)의 삼각파신호와 아날로그신호인 속도제어신호(CTL₁)의 비교에 의하여 이루어지고, 회전모터(M₂)의 속도제어는 속도제어부(6)의 직류출력과 삼각파발생부(1)의 삼각파신호와의 비교에 의하여 이루어지며, 각 모터(M₁)(M₂)에 과전압이 인가되면 각각의 트랜지스터(Q₈)(Q₇)가 동작하여 모터(M₁)(M₂)로 공급되는 전원을 차단시키고 방향전환신호(CTL₃)와 운전모터정지신호(CTL₄)에 의해 동작되는 릴레이(RY₁)(RY₂)에 의해 모터(M₁)(M₂)의 회전방향을 전환시키므로써 무인반송차의 운전과 회전을 자동 제어할 수 있는 장점이 있다.

Claims

삼각파발생부(1)의 출력과 콘트롤장치(2)의 속도제어신호(CTL₁)가 합산되어 입력되는 비교부(3)의 출력단에는 운전모터구동회로(4)와 운전제어부(5) 및 운전모터(M₁)가 차례로 연결되고, 입력단에 속도제어부(5)의 출력단과 삼각파발생부(1)의 출력단이 연결되는 비교부(7)의 출력단에는 회전모터구동회로(3)와 방향제어부(9) 및 회전모터(M₂)가 차례로 연결되는 한편, 운전제어부(5)와 회전모터구동회로(3) 및 방향제어부(9)에는 모터동작신호(CTL₂)와 방향전환신호(CTL₃) 및 운전모터정지신호(CTL₄)가 각각 입력되도록 콘트롤장치(2)가 연결되어 있는 무인반송차의 운전모터 및 회전모터 제어회로.