KR101076216B1 - Precision machining control apparatus using an igbt circuit, and the control method thereof - Google Patents
Precision machining control apparatus using an igbt circuit, and the control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101076216B1 KR101076216B1 KR1020110090471A KR20110090471A KR101076216B1 KR 101076216 B1 KR101076216 B1 KR 101076216B1 KR 1020110090471 A KR1020110090471 A KR 1020110090471A KR 20110090471 A KR20110090471 A KR 20110090471A KR 101076216 B1 KR101076216 B1 KR 101076216B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- igbt
- output driver
- gate
- terminal
- control signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
- B23K10/003—Scarfing, desurfacing or deburring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
- B23K10/006—Control circuits therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
- B23K37/0258—Electric supply or control circuits therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
본 발명은 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 가공하고자 하는 금속이 얹혀지는 작업 테이블과, 상기 작업 테이블에 얹혀진 금속을 플라즈마 토치를 이용하여 절단하는 커팅 수단, 상기 커팅 수단을 금속 가공 경로에 따라 X축 방향(작업 테이블의 가로 방향)이나 Y축 방향(작업 테이블의 세로 방향) 또는 Z축 방향(작업 테이블의 높이 방향)으로 이동시키는 운반 수단, 상기 플라즈마 토치에 공급되는 가스의 압력을 철판의 모재나 두께에 따라 조절하는 제어 수단을 구비하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 공급 전류의 세기에 따라 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 공전 레귤레이터와, 절단하고자 하는 철판의 모재나 두께에 따라 공전 레귤레이터에 공급되는 전류와 맞대응되는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호를 제공하는 컨트롤러, 상기 컨트롤러로부터 PWM 제어 신호를 전달받아 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 1 출력 드라이버, 상기 제 1 출력 드라이버로 공급되는 PWM 제어 신호와 위상이 다른 PWM 제어 신호를 컨트롤러로부터 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 2 출력 드라이버, 및 2개 이상의 IGBT로 구성되어 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버로부터 출력되는 게이트 구동 펄스 신호를 합성하고 합성된 구동 펄스 신호로 공전 레귤레이터에 공급되는 전류를 스위칭하여 상기 공전 레귤레이터로 공급되는 전류량을 조절함으로써 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 제 1 IGBT 스위칭부로 이루어질 수 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법은 컨트롤러에 현재 가공하고자하는 철판의 모재와 두께에 해당하는 특정 코드를 입력하면, 상기 컨트롤러는 특정 코드에 링크된 전류값을 저장부로부터 호출한다. 다음, 상기 컨트롤러는 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버에 전류값에 해당하는 PWM 제어 신호를 제공한다. 이때, 상기 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버에 공급되는 PWM 제어 신호의 위상은 서로 상이함이 바람직하다. 또한, 상기 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버는 PWM 제어 신호를 IGBT의 게이트가 인식할 수 있는 제어 신호로 변환한 다음, 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버에 각기 연결된 IGBT의 게이트단으로 전달한다. 한편, 상기 2개의 IGBT는 각각의 게이트단으로 입력되는 구동 펄스 신호에 따라 개폐 되면서, 공전 레귤레이터에 공급되는 전류 량을 조절할 수 있다. 또, 상기 컨트롤러는 철판의 모재 또는 철판의 두께가 변환되어 공전 레귤레이터로 공급되는 전류량이 변환되어야 할 때 PWM 제어 신호의 펄스 폭을 변조하여 공전 레귤레이터에 공급되는 전류값을 변환할 수 있다.The present invention relates to a precision machining control device using an IGBT circuit and a control method thereof, comprising: a work table on which a metal to be processed is placed, and cutting means for cutting a metal on the work table using a plasma torch, the cutting means Conveying means for moving the tool in the X-axis direction (horizontal direction of the work table), the Y-axis direction (vertical direction of the work table) or the Z-axis direction (the height direction of the work table) according to the metal working path, which is supplied to the plasma torch In the precision processing control apparatus using the IGBT circuit having a control means for adjusting the pressure of the gas in accordance with the base material or the thickness of the iron plate, the control means for adjusting the pressure of the gas introduced into the torch in accordance with the intensity of the supply current The idle regulator and the current supplied to the idle regulator according to the base material or thickness of the steel sheet to be cut A controller providing a corresponding pulse width modulation (PWM) control signal, a first output driver receiving a PWM control signal from the controller and converting the signal into a gate driving pulse signal of an insulated gate bipolar transistor (IGBT), and the first output driver A second output driver that receives a PWM control signal that is out of phase with the supplied PWM control signal and converts it into a gate drive pulse signal of the IGBT, and is composed of two or more IGBTs to output from the first output driver and the second output driver. And a first IGBT switching unit for synthesizing the gate driving pulse signal, and switching the current supplied to the idle regulator with the synthesized driving pulse signal to adjust the amount of current supplied to the idle regulator to adjust the pressure of the gas introduced into the torch. Can be. The precision machining control device and the control method using the IGBT circuit according to the present invention having such a structure is that when the controller inputs a specific code corresponding to the base material and the thickness of the steel sheet to be processed, the controller is connected to a specific code current Invoke a value from storage. Next, the controller provides a PWM control signal corresponding to the current value to the first output driver and the second output driver. At this time, the phase of the PWM control signal supplied to the first output driver and the second output driver is preferably different from each other. In addition, the first output driver and the second output driver converts the PWM control signal into a control signal that can be recognized by the gate of the IGBT, and then transfers the PWM control signal to the gate terminal of the IGBT respectively connected to the first output driver and the second output driver. do. On the other hand, the two IGBTs can be opened and closed according to the driving pulse signal input to each gate terminal, thereby adjusting the amount of current supplied to the idle regulator. In addition, the controller may convert the current value supplied to the idle regulator by modulating the pulse width of the PWM control signal when the base material of the iron plate or the thickness of the iron plate is to be converted to the amount of current supplied to the idle regulator.
Description
본 발명은 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 입력된 디지털 값에 따라 플라즈마 토치에 공급되는 전류를 조정하여 판재를 판재의 재질이나 두께에 따라 간단하게 절단시킬 수 있는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
The present invention relates to a precision processing control device using the IGBT circuit and a control method thereof, and more particularly, to adjust the current supplied to the plasma torch in accordance with the input digital value to simplify the plate material according to the material or thickness of the plate material. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a precision machining control apparatus using an IGBT circuit that can be cut and a control method thereof.
일반적으로 플라즈마 토치는 전극(electrode)과 판재 사이에서 플라즈마 아크 불꽃(plasma arc spark)을 발생, 유지하는 장치로서 이것이 응용되는 공정에 반응 가스와 반응 열을 제공함으로써 결과적으로 반응물이 이온화 및 해리되어 반응을 촉진시키는 역할을 한다.In general, a plasma torch is a device that generates and maintains a plasma arc spark between an electrode and a plate, and provides reactant gas and heat of reaction in a process to which the reactant is applied, resulting in ionization and dissociation of a reactant. To promote this.
대부분의 플라즈마 토치는 플라즈마 아크 불꽃이 전극들 사이에서 생성되며, 전극들 사이에 주입된 가스의 유속과 유량에 의해 유지되는 구조를 갖게 되고, 사용되는 가스로는 압축 공기와 산소, 질소, 및 메탄 등 응용되는 분야에 따라 다양하게 사용된다. Most plasma torches have a structure in which a plasma arc flame is generated between the electrodes, and is maintained by the flow rate and the flow rate of the gas injected between the electrodes. The gas used is compressed air, oxygen, nitrogen, methane, and the like. It is used in various ways depending on the application.
이러한 플라즈마 토치는 플라즈마의 온도와 속도가 운전 전류와 기체 유량 및 유속의 조정에 따라 제어될 수 있다는 장점을 가지며, 공급되는 가스의 압력은 저압부터 고압까지 다양하게 사용될 수 있다.Such a plasma torch has the advantage that the temperature and speed of the plasma can be controlled according to the adjustment of the operating current, the gas flow rate and the flow rate, and the pressure of the supplied gas can be used variously from low pressure to high pressure.
상기 플라즈마 토치를 전기적으로 구분할 경우 크게 이송식(transferred type)과 비이송식(non-transferred type)으로 구분할 수 있는데, 상기 이송식 플라즈마 토치는 주로 음극이 음의 전하를 가지며, 처리하고자 하는 재료가 양극의 역할을 하고, 상기 재료는 전기적으로 도체이어야 한다. When the plasma torch is electrically divided, it can be classified into a transfered type and a non-transferred type. The transfer plasma torch mainly has a negative charge at a cathode, and a material to be treated is It serves as an anode, and the material must be electrically conductive.
한편, 상기 비이송식 플라즈마 토치는 음극과 양극이 토치 본체에 내장되어 전기적 흐름이 토치 내부에서 종결되고 전기적으로 중성의 아크 칼럼을 가지며, 플라즈마 온도는 노즐 끝에서부터 멀어질수록 급격히 감소하는 등, 이송식에 비해 효율이 떨어지나 부도체의 반응물을 처리할 수 있다는 장점이 있다.On the other hand, the non-conductive plasma torch has a cathode and an anode embedded in the torch body, the electrical flow is terminated inside the torch, has an electrically neutral arc column, and the plasma temperature decreases rapidly away from the nozzle end. Its efficiency is lower than that of the formula, but it has the advantage of being able to process reactants of insulators.
또한, 기존의 플라즈마 토치는 철판의 모재나 두께에 따라 아날로그 형태의 전압과 전류를 제어하는 방식으로 이루어져 정확한 제어에 의해 절단 작업을 실시할 수 없다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional plasma torch is made of a method of controlling the voltage and current of the analog form according to the base material or thickness of the iron plate has a problem that the cutting operation can not be carried out by accurate control.
또, 상기와 같이 아날로그 형태의 전압과 전류를 제어하는 방식은 동일한 모재와 동일한 두께를 가진 철판을 반복적으로 절단하는 일에는 효율적일지라도 철판의 모재나 두께가 다양하게 변화될 때 정확한 아날로그 형태의 전압과 전류값을 파악할 수 없어 매 작업마다 운용 매뉴얼을 참조해야 한다는 문제점이 있었다.In addition, although the method of controlling the voltage and current in the analog form as described above is effective in repeatedly cutting the iron plate having the same thickness and the same base material, when the base material or thickness of the iron plate is variously changed, The current value could not be determined and there was a problem in that the operation manual had to be referred to every operation.
이에 본 발명은 상기 제시한 문제점을 해결하고자 철판의 모재나 두께에 따라 작업 창에 고유 코드만 입력하면, 가공하고자 하는 철판의 모재와 두께에 따라 플라즈마 토치에 공급되는 전류를 자동으로 조정하여 철판 가공에 소모되는 시간이나 철판 가공에 드는 수고를 최소화할 수 있도록 한 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
Accordingly, the present invention is to solve the problems presented above, if only the unique code input to the work window according to the base material or thickness of the iron plate, the iron plate processing by automatically adjusting the current supplied to the plasma torch according to the base material and thickness of the iron plate to be processed SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a precise machining control apparatus using the IGBT circuit and a control method thereof to minimize the time consumed and the effort required for iron plate processing.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치는 가공하고자 하는 금속이 얹혀지는 작업 테이블과, 상기 작업 테이블에 얹혀진 금속을 플라즈마 토치를 이용하여 절단하는 커팅 수단, 상기 커팅 수단을 금속 가공 경로에 따라 X축 방향(작업 테이블의 가로 방향)이나 Y축 방향(작업 테이블의 세로 방향) 또는 Z축 방향(작업 테이블의 높이 방향)으로 이동시키는 운반 수단, 상기 플라즈마 토치에 공급되는 가스의 압력을 철판의 모재나 두께에 따라 조절하는 제어 수단을 구비하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 공급 전류의 세기에 따라 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 공전 레귤레이터와, 절단하고자 하는 철판의 모재나 두께에 따라 공전 레귤레이터에 공급되는 전류와 맞대응되는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호를 제공하는 컨트롤러, 상기 컨트롤러로부터 PWM 제어 신호를 전달받아 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 1 출력 드라이버, 상기 제 1 출력 드라이버로 공급되는 PWM 제어 신호와 위상이 다른 PWM 제어 신호를 컨트롤러로부터 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 2 출력 드라이버, 및 2개 이상의 IGBT로 구성되어 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버로부터 출력되는 게이트 구동 펄스 신호를 합성하고 합성된 구동 펄스 신호로 공전 레귤레이터에 공급되는 전류를 스위칭하여 상기 공전 레귤레이터로 공급되는 전류량을 조절함으로써 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 제 1 IGBT 스위칭부로 이루어질 수 있다.Precision processing control apparatus using the IGBT circuit according to the present invention for achieving the above object is a work table on which the metal to be processed is placed, cutting means for cutting the metal on the work table using a plasma torch, Transport means for moving the cutting means in the X-axis direction (horizontal direction of the work table), Y-axis direction (vertical direction of the work table) or Z-axis direction (height direction of the work table) according to the metal working path, the plasma torch In the precision processing control device using the IGBT circuit having a control means for adjusting the pressure of the gas supplied to the base material or the thickness of the steel sheet, the control means is the pressure of the gas introduced into the torch in accordance with the intensity of the supply current Static regulator to adjust the pressure and supply to the static regulator according to the base material or thickness of the steel plate to be cut Is a controller providing a pulse width modulation (PWM) control signal corresponding to a current, a first output driver receiving a PWM control signal from the controller and converting the PWM control signal into a gate driving pulse signal of an insulated gate bipolar transistor (IGBT), and the first A second output driver that receives a PWM control signal out of phase with the PWM control signal supplied to the output driver and converts the signal into a gate drive pulse signal of the IGBT, and two or more IGBTs. A first IGBT for synthesizing the gate drive pulse signal output from the driver and controlling the pressure of the gas introduced into the torch by controlling the amount of current supplied to the idle regulator by switching the current supplied to the idle regulator with the synthesized drive pulse signal; It may be made of a switching unit.
또한, 본 발명은 가공하고자 하는 판재의 모재나 두께에 따라 부귀환 회로를 이용한 전압 조정으로 토치 전극과 판재 사이의 높이 간격을 조정하는 토치 높이 조정부가 장착될 수 있다.
In addition, the present invention may be equipped with a torch height adjustment unit for adjusting the height interval between the torch electrode and the plate by the voltage adjustment using the negative feedback circuit according to the base material or thickness of the plate to be processed.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법은 컨트롤러에 현재 가공하고자하는 철판의 모재와 두께에 해당하는 특정 코드를 입력하면, 상기 컨트롤러는 특정 코드에 링크된 전류값을 저장부로부터 호출한다.The precision machining control device and the control method using the IGBT circuit according to the present invention having such a structure is that when the controller inputs a specific code corresponding to the base material and the thickness of the steel sheet to be processed, the controller is connected to a specific code current Invoke a value from storage.
다음, 상기 컨트롤러는 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버에 전류값에 해당하는 PWM 제어 신호를 제공한다.Next, the controller provides a PWM control signal corresponding to the current value to the first output driver and the second output driver.
이때, 상기 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버에 공급되는 PWM 제어 신호의 위상은 서로 상이함이 바람직하다.At this time, the phase of the PWM control signal supplied to the first output driver and the second output driver is preferably different from each other.
또한, 상기 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버는 PWM 제어 신호를 IGBT의 게이트가 인식할 수 있는 제어 신호로 변환한 다음, 제 1 출력 드라이버와 제 2 출력 드라이버에 각기 연결된 IGBT의 게이트단으로 전달한다.In addition, the first output driver and the second output driver converts the PWM control signal into a control signal that can be recognized by the gate of the IGBT, and then transfers the PWM control signal to the gate terminal of the IGBT respectively connected to the first output driver and the second output driver. do.
한편, 상기 2개의 IGBT는 각각의 게이트단으로 입력되는 구동 펄스 신호에 따라 개폐 되면서, 공전 레귤레이터에 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.On the other hand, the two IGBTs can be opened and closed according to the driving pulse signal input to each gate terminal, thereby adjusting the amount of current supplied to the idle regulator.
또, 상기 컨트롤러는 철판의 모재 또는 철판의 두께가 변환되어 공전 레귤레이터로 공급되는 전류량이 변환되어야 할 때 PWM 제어 신호의 펄스폭을 변조하여 공전 레귤레이터에 공급되는 전류값을 변환시킬 수 있다.In addition, the controller may convert the current value supplied to the idle regulator by modulating the pulse width of the PWM control signal when the base material of the iron plate or the thickness of the iron plate is to be converted to the amount of current supplied to the idle regulator.
따라서, 본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법은 숫자 키패드를 통해 철판 모재와 두께에 맞는 특정 코드를 컨트롤러에 입력하기만 하면, 컨트롤러가 자동적으로 공전 레귤레이터에 공급되는 전압, 전류량을 자동 조절할 수 있기 때문에 작업자는 오로지 철판 절단에 대한 작업 경과 상태와 최종 결과물에 대한 완성도에만 신경 쓰면 된다.Therefore, the precision processing control device and the control method using the IGBT circuit according to the present invention, if a specific code suitable for the iron plate base material and the thickness through the numeric keypad to the controller, the controller is automatically supplied to the idle regulator, With the ability to automatically adjust the amount of current, the operator only has to pay attention to the progress of the cutting of the steel plate and the completeness of the final result.
따라서, 작업자는 많은 업무를 효과적으로 처리할 수 있다는 장점이 있다.
Therefore, there is an advantage that the worker can effectively handle many tasks.
도면 1은 본 발명이 장착된 CNC 플라즈마 모형 절단기의 사시도,
도면 2는 본 발명의 제어 회로도,
도면 3은 도면 2에 도시된 TP1과 TP2에서 출력되는 PWM 제어 신호와, TP3와 TP4 및 TP5에서 출력되는 전류를 표시한 도면,
도면 4는 제 1 다이오드와 제 2 다이오드의 기능을 설명하기 위한 도면,
도면 5는 토치 높이를 자동 조정하기 위한 부귀환 장치를 설명하기 위한 도면.1 is a perspective view of a CNC plasma model cutting machine equipped with the present invention,
2 is a control circuit diagram of the present invention;
3 is a diagram illustrating a PWM control signal output from TP1 and TP2 and a current output from TP3, TP4 and TP5 shown in FIG.
4 is a view for explaining the function of the first diode and the second diode,
5 is a view for explaining a negative feedback device for automatically adjusting the torch height.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치는 도면 1과 도면 2에 도시한 바와 같이, 가공하고자 하는 금속이 얹혀지는 작업 테이블(2)과, 상기 작업 테이블(2)에 얹혀진 금속을 플라즈마 토치를 이용하여 절단하는 커팅 수단(4), 상기 커팅 수단(4)을 금속 가공 경로에 따라 X축 방향(작업 테이블(2)의 가로 방향)이나 Y축 방향(작업 테이블(2)의 세로 방향) 또는 Z축 방향(작업 테이블(2)의 높이 방향)으로 이동시키는 운반 수단(6), 상기 플라즈마 토치에 공급되는 가스의 압력을 철판의 모재나 두께에 따라 조절하는 제어 수단을 구비하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 공급 전류의 세기에 따라 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 공전 레귤레이터(1)와, 절단하고자 하는 철판의 모재나 두께에 따라 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류와 맞대응되는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호를 제공하는 컨트롤러(3), 상기 컨트롤러(3)로부터 PWM 제어 신호를 전달받아 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 1 출력 드라이버(5), 상기 제 1 출력 드라이버(5)로 공급되는 PWM 제어 신호와 위상이 다른 PWM 제어 신호를 컨트롤러(3)로부터 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 2 출력 드라이버(7), 및 2개 이상의 IGBT로 구성되어 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)로부터 출력되는 게이트 구동 펄스 신호를 합성하고 합성된 구동 펄스 신호로 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류를 스위칭하여 상기 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류량을 조절함으로써 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 제 1 IGBT 스위칭부(9)로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the precision machining control apparatus using the IGBT circuit according to the present invention includes a work table 2 on which a metal to be processed is placed and a metal on the work table 2 with a plasma torch. Cutting means (4) for cutting using the cutting means (4), the cutting means (4) in the X-axis direction (horizontal direction of the work table 2) or Y-axis direction (vertical direction of the work table 2) according to the metal working path Or an IGBT circuit having a conveying means 6 for moving in the Z-axis direction (height direction of the work table 2) and a control means for adjusting the pressure of the gas supplied to the plasma torch according to the base metal or the thickness of the iron plate. In the precision machining control device used, the control means is provided with an idle regulator (1) for adjusting the pressure of the gas introduced into the torch according to the intensity of the supply current, and according to the base material or thickness of the iron sheet to be cut A controller (3) providing a pulse width modulation (PWM) control signal corresponding to the current supplied to the regulator (1), and a gate driving pulse of an insulated gate bipolar transistor (IGBT) received by receiving a PWM control signal from the controller (3). A
또한, 상기 제 1 IGBT 스위칭부(9)는 게이트단이 제 1 출력 드라이버(5)에 연결되고 에미터단이 접지되어 제 1 출력 드라이버(5)로부터 게이트단으로 입력되는 펄스 신호에 따라 에미터단 또는 컬렉터단이 개폐되는 제 1 IGBT(27)(Insulated Gate Bipolar Transistor)와, 출력단이 상기 제 1 IGBT(27)의 컬렉터단에 연결되고 입력단이 공전 레귤레이터(1)에 연결되는 제 1 코일(29), 게이트단이 제 2 출력 드라이버(7)와 연결되고 에미터단이 접지되어 제 2 출력 드라이버(7)로부터 게이트단으로 입력되는 펄스 신호에 따라 에미터단 또는 컬렉터단이 개폐되는 제 2 IGBT(31)(Insulated Gate Bipolar Transistor), 및 출력단이 상기 제 2 IGBT(31)의 컬렉터단에 연결되고 입력단이 제 1 코일(29)의 입력단에 연결되는 제 2 코일(33)로 이루어져, 합성된 2개의 구동 펄스 신호에 따라 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류량이 조절될 수 있다.In addition, the first
이때, 상기 제 1 코일(29)과 제 2 코일(33)은 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류의 리플을 최소화시킬 수 있다.At this time, the
또, 상기 제 1 코일(29)의 출력단과 정류부(12)의 출력단에는 각각 제 1 다이오드(35)의 입·출력단이 연결되어 제 1 IGBT(27)의 에미터단과 컬렉터단이 개방되었을 때 스위치 소자 제 1 IGBT(27)를 보호하고, 상기 제 2 코일(33)의 출력단과 정류부(12)의 출력단에는 각각 제 2 다이오드(37)의 입·출력단이 연결되어 제 2 IGBT(31)의 에미터단과 컬렉터단이 개방되었을 때 스위치 소자 제 2 IGBT(31)를 보호할 수 있다.In addition, when the input terminal and the output terminal of the
또, 본 발명은 도면 2에 도시한 바와 같이, 공급 전류의 세기에 따라 플라즈마 아크를 발생시키는 파일럿(Pilot) 아크 발생기(11)와, 상기 컨트롤러(3)로부터 파일럿 아크를 발생시키기 위한 PWM 제어 신호를 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 3 출력 드라이버(13), 및 IGBT로 구성되어 제 3 출력 드라이버(13)로부터 출력되는 게이트 구동 펄스 신호에 따라 파일럿 아크 발생기(11)로 공급되는 전류를 스위칭하여 상기 파일럿 아크 발생기(11)로 공급되는 전류량을 조절하는 제 2 IGBT 스위칭부(15)를 더 포함한다. In addition, the present invention, as shown in Figure 2, the pilot (Pilot)
또, 상기 제 2 IGBT 스위칭부(15)는 게이트단이 제 3 출력 드라이버(13)와 연결되고 에미터단이 접지되어 제 3 출력 드라이버(13)로부터 게이트단으로 입력되는 구동 펄스 신호에 따라 에미터단 또는 컬렉터단이 개폐되는 제 3 IGBT(17)(Insulated Gate Bipolar Transistor)와, 출력단이 상기 제 3 IGBT(17)의 에미터단에 연결되고 입력단이 파일럿 아크 발생기(11)에 연결되는 제 1 저항(19)으로 이루어져, 제 3 출력 드라이버(13)로부터 제 3 IGBT(17)의 게이트단으로 입력되는 구동 펄스의 펄스폭에 의해 파일럿 아크 발생기(11)에 입력되는 전류량이 조절될 수 있다.In addition, the second
또, 본 발명은 도면 1에 도시한 바와 같이, 상기 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전압을 실시간으로 검출하는 전압 센싱부(21)와, 상기 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류를 실시간으로 검출하는 전류 센싱부(23), 및 상기 전압 센싱부(21)와 전류 센싱부(23)에 의해 검출된 결과를 실시간으로 표시하는 모니터(25)를 더 포함한다. In addition, the present invention, as shown in Figure 1, the
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치가 동작 되는 과정을 도면 1 내지 도면 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 to 4, a process of operating the precision processing control apparatus using the IGBT circuit according to the present invention having the above structure will be described below.
먼저, 작업자가 가공하고자 하는 철판의 모재와 두께에 따라 컨트롤러(3)에 특정 코드를 입력하면, 상기 컨트롤러(3)는 도면 3에 도시한 바와 같이, 특정 코드와 맞대응되는 전류값을 검색 후 전류값에 맞대응되는 PWM 제어 신호(TP1,TP2)를 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)에 제공한다.First, when a worker inputs a specific code into the
상기 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)에 제공되는 PWM 제어 신호는 상호 동일한 주파수에 각기 다른 위상 차를 갖음이 바람직하다.The PWM control signals provided to the
이때, 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류량이 많게 되면, 상기 컨트롤러(3)로부터 제공되는 PWM 제어 신호의 펄스 폭이 넓게 되는 반면, 상기 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류량이 적으면, 상기 컨트롤러(3)로부터 제공되는 PWM 제어 신호의 펄스 폭이 좁게 된다.At this time, when the amount of current supplied to the
한편, 상기 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)는 컨트롤러(3)로부터 전달된 PWM 제어 신호를 제 1 IGBT(27)와 제 2 IGBT(31)가 인식할 수 있는 신호 레벨로 변환한 다음, 제 1 IGBT(27)와 제 2 IGBT(31)의 게이트단으로 제공한다.Meanwhile, the
또한, 제 1 IGBT(27)와 제 2 IGBT(31)는 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)로부터 공급된 구동 펄스 신호에 따라 개방되거나 폐쇄되며, 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류량을 조절하게 된다.In addition, the first IGBT 27 and the
이때, 상기 제 1 IGBT(27)와 제 2 IGBT(31)는 공전 레귤레이터(1)에 대하여 병렬 연결되기 때문에 제 1 IGBT(27)의 게이트단으로 입력되는 구동 펄스 신호와 제 2 IGBT(31)의 게이트단으로 입력되는 구동 펄스 신호를 합성한 구동 펄스 신호(TP5)에 따라 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.In this case, since the first IGBT 27 and the
또한, 상기 제 1 IGBT(27)의 컬렉터단과 제 2 IGBT(31)의 컬렉터단에 연결된 제 1 코일과 제 2 코일은 도면 3에 도시한 TP3와 TP4와 같이, 전류의 하강 에지에서 하강 시간을 지연시켜 전류 리플을 감소시킬 수 있다.Further, the first coil and the second coil connected to the collector end of the first IGBT 27 and the collector end of the
또, 상기 제 1 IGBT(27)와 제 2 IGBT(31)는 병렬 연결되기 때문에 공전 레귤레이터(1)를 통해 유입되는 전류를 2 등분하여 과전류로 인해 제 1 IGBT(27)와 제 2 IGBT(31)가 파손됨을 억제할 수 있다.In addition, since the first IGBT 27 and the
또, 상기 제 1 IGBT(27)의 컬렉터단과 제 2 IGBT(31)의 컬렉터단에 연결된 제 1 다이오드(35)와 제 2 다이오드(37)는 도면 4에 도시한 바와 같이, 제 1 IGBT(27)와 제 2 IGBT(31)가 개방되었을 때, 역전류를 A-B-C-D 순으로 소진시켜 제 1 IGBT(27)와 제 2 IGBT(31)를 보호할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the
또, 상기 전류 센싱부(23)와 전압 센싱부(21)는 공전 레귤레이터(1)에 제공되는 전류와 전압을 체크하여 모니터(25)상에 표시할 수 있다.In addition, the
한편, 상기 파일럿 아크 발생기(11)는 컨트롤러(3)로부터 제공된 PWM 제어 신호에 따라 스위칭 되는 제 3 IGBT(17)에 의해 공급 전류를 조절하면서 파일럿 아크를 발생시키게 된다.On the other hand, the
한편, 본 발명은 도면 5에 도시한 바와 같이, 가공하고자 하는 모재 또는 모재의 두께에 따라 부귀환 회로를 이용한 전압 조정으로 토치 전극과 모재 사이의 높이 간격을 조정하는 토치 높이 조정부(39)가 부가 장착될 수 있고, 상기 토치 높이 조정부(39)는 가공하고자 하는 모재와 모재의 두께에 따라 컨트롤러(3)부터 전달된 토치 전극과 모재 사이의 높이 간격과 매칭되는 전압 값을 전달받는 입력부(41)와, 상기 입력부(41)로부터 전달된 전압 값에서 가감산부(51)로부터 입력된 전압 값을 더하거나 뺀 다음 도출된 결과값을 이용하여 토치 전극과 모재 사이의 높이 간격을 조정하는 설정부(45), 현재 토치 전극과 모재까지의 높이 간격을 감지한 다음, 감지된 결과를 전압 값으로 표현하는 감지부(47), 상기 감지부(47)로부터 도출된 전압값과 입력부(41)로부터 입력된 전압값을 비교하여 비교 결과값을 가감산부(51)로 전달하는 조정부(49), 및 상기 조정부(49)에 의해 도출된 비교 결과 값을 더 하거나 빼 준 다음, 도출된 비교 결과값을 설정부(45)로 전달하는 가감산부(51)로 이루어질 수 있다. On the other hand, the present invention, as shown in Figure 5, the torch height adjustment unit 39 for adjusting the height interval between the torch electrode and the base material by voltage adjustment using a negative feedback circuit according to the thickness of the base material or the base material to be processed is added The torch height adjustment unit 39 may be mounted, and the
한편, 본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 방법은 도면 1에 도시한 바와 같이, 가공하고자 하는 금속이 얹혀지는 작업 테이블(2)과, 상기 작업 테이블(2)에 얹혀진 금속을 플라즈마 토치를 이용하여 절단하는 커팅 수단(4), 상기 커팅 수단(4)을 금속 가공 경로에 따라 X축 방향(작업 테이블(2)의 가로 방향)이나 Y축 방향(작업 테이블(2)의 세로 방향) 또는 Z축 방향(작업 테이블(2)의 높이 방향)으로 이동시키는 운반 수단(6), 및 상기 플라즈마 토치에 공급되는 가스의 압력을 철판의 모재나 두께에 따라 조절하는 제어 수단을 구비하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 방법에 있어서, 상기 제어 수단에 갖추어진 공전 레귤레이트(1)는 공급 전류의 세기에 따라 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하도록 하고, 컨트롤러(3)는 절단하고자 하는 철판의 모재나 두께에 따라 공전 레귤레이터에 공급되는 전류와 맞대응되는 PWM 제어 신호를 제공하도록 하며, 제 1 출력 드라이버(5)는 상기 컨트롤러(3)로부터 PWM 제어 신호를 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하도록 하는 과정을 구비한다. On the other hand, the precision machining control method using the IGBT circuit according to the present invention, as shown in Figure 1, the work table 2 is placed on the metal to be processed, and the metal placed on the work table 2 plasma torch Cutting means 4 to cut using the cutting means 4, the cutting means 4 in the X-axis direction (horizontal direction of the work table 2) or Y-axis direction (vertical direction of the work table 2) according to the metal working path or An IGBT circuit having a conveying means 6 for moving in the Z-axis direction (height direction of the work table 2) and a control means for adjusting the pressure of the gas supplied to the plasma torch according to the base metal or the thickness of the iron plate; In the precision machining control method used, the
또한, IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 방법은 제 2 출력 드라이버(7)가 제 1 출력 드라이버(5)로 공급되는 PWM 제어 신호와 위상이 다른 PWM 제어 신호를 컨트롤러(3)로부터 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하도록 하고, 2개 이상의 IGBT로 구성된 제 1 IGBT 스위칭부(9)는 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)로부터 출력되는 게이트 구동 펄스 신호를 합성하고 합성된 구동 펄스 신호로 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류를 스위칭하여 상기 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류량을 조절함으로써 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 과정을 더 포함한다.In addition, in the precision machining control method using the IGBT circuit, the
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법은 컨트롤러(3)에 현재 가공하고자하는 철판의 모재와 두께에 해당하는 특정 코드를 입력하면, 상기 컨트롤러(3)는 특정 코드에 링크된 전류값을 저장부로부터 호출한다.The precision machining control device and the control method using the IGBT circuit according to the present invention having such a structure is that when the
다음, 상기 컨트롤러(3)는 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)에 전류값에 해당하는 PWM 제어 신호를 제공한다.Next, the
이때, 상기 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)에 공급되는 PWM 제어 신호의 위상은 서로 상이함이 바람직하다.At this time, it is preferable that the phases of the PWM control signals supplied to the
또한, 상기 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)는 PWM 제어 신호를 IGBT의 게이트가 인식할 수 있는 제어 신호로 변환한 다음, 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)에 각기 연결된 IGBT의 게이트단으로 전달한다.In addition, the
한편, 상기 2개의 IGBT는 각각의 게이트단으로 입력되는 구동 펄스 신호에 따라 개폐 되면서, 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류량을 조절할 수 있다. On the other hand, the two IGBTs can be opened and closed according to the driving pulse signal input to each gate terminal, thereby adjusting the amount of current supplied to the
또, 상기 컨트롤러(3)는 철판의 모재 또는 철판의 두께가 변환되어 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류량이 변환되어야 할 때 구동 펄스 제어 신호의 펄스폭을 변조하여 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류값을 변환시킬 수 있다. In addition, the
따라서, 본 발명에 따른 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치 및 그 제어 방법은 숫자 키패드를 통해 철판 모재와 두께에 맞는 특정 코드를 컨트롤러(3)에 입력하기만 하면, 컨트롤러(3)가 자동적으로 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전압, 전류량을 자동 조절할 수 있기 때문에 작업자는 오로지 철판 절단에 대한 작업 경과 상태와 최종 결과물에 대한 완성도에만 신경 쓰면 된다.Therefore, the precision machining control device using the IGBT circuit and the control method thereof according to the present invention simply inputs a specific code suitable for the iron plate base material and thickness to the
따라서, 작업자는 많은 업무를 효과적으로 처리할 수 있다는 장점이 있다.
Therefore, there is an advantage that the worker can effectively handle many tasks.
1. 공전 레귤레이터 2. 작업 테이블
3. 컨트롤러 4. 커팅 수단
5. 제 1 출력 드라이버 6. 운반 수단
7. 제 2 출력 드라이버 9. 제 1 IGBT 스위칭부
11. 파일럿 아크 발생기 13. 제 3 출력 드라이버
15. 제 2 IGBT 스위칭부 17. 제 3 IGBT
19. 제 1 저항 21. 전압 센싱부
23. 전류 센싱부 25. 모니터
27. 제 1 IGBT 29. 제 1 코일
31. 제 2 IGBT 33. 제 2 코일
35. 제 1 다이오드 37. 제 2 다이오드
39. 토치 높이 조정부 41. 입력부
43. 가감산부 45. 설정부
47. 감지부 49. 조정부
51. 가감산부1.
3.
5. 1st output driver 6. Vehicle
7.
11.
15. Second
19.
23.
27.
31.
35.
39. Torch
43. Addition and
47. Sensor 49. Controller
51. Addition and subtraction department
Claims (9)
상기 작업 테이블(2)에 얹혀진 금속을 플라즈마 토치를 이용하여 절단하는 커팅 수단(4);
상기 커팅 수단(4)을 금속 가공 경로에 따라 X축 방향(작업 테이블(2)의 가로 방향)이나 Y축 방향(작업 테이블(2)의 세로 방향) 또는 Z축 방향(작업 테이블(2)의 높이 방향)으로 이동시키는 운반 수단(6);
상기 플라즈마 토치에 공급되는 가스의 압력을 철판의 모재나 두께에 따라 조절하는 제어 수단을 구비하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치에 있어서,
상기 제어 수단은 공급 전류의 세기에 따라 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 공전 레귤레이터(1)와,
절단하고자 하는 철판의 모재나 두께에 따라 공전 레귤레이터(1)에 공급되는 전류와 맞대응되는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호를 제공하는 컨트롤러(3);
상기 컨트롤러(3)로부터 PWM 제어 신호를 전달받아 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 1 출력 드라이버(5);
상기 제 1 출력 드라이버(5)로 공급되는 PWM 제어 신호와 위상이 다른 PWM 제어 신호를 컨트롤러(3)로부터 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 2 출력 드라이버(7);
및 2개 이상의 IGBT로 구성되어 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)로부터 출력되는 게이트 구동 펄스 신호를 합성하고 합성된 구동 펄스 신호로 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류를 스위칭하여 상기 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류량을 조절함으로써 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하는 제 1 IGBT 스위칭부(9)로 이루어진 것을 특징으로 하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치.
A work table 2 on which a metal to be processed is placed;
Cutting means (4) for cutting the metal on the work table (2) using a plasma torch;
The cutting means 4 is moved in the X-axis direction (horizontal direction of the work table 2), Y-axis direction (vertical direction of the work table 2) or Z-axis direction (work table 2) according to the metal working path. Conveying means 6 for moving in the height direction);
In the precision processing control device using the IGBT circuit having a control means for adjusting the pressure of the gas supplied to the plasma torch in accordance with the base material or thickness of the iron plate,
The control means includes an idle regulator (1) for adjusting the pressure of the gas introduced into the torch according to the intensity of the supply current,
A controller (3) for providing a pulse width modulation (PWM) control signal corresponding to the current supplied to the idle regulator 1 according to the base material or thickness of the iron plate to be cut;
A first output driver (5) receiving a PWM control signal from the controller (3) and converting it into a gate driving pulse signal of an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT);
A second output driver (7) for receiving a PWM control signal that is out of phase with the PWM control signal supplied to the first output driver (5) from the controller (3) and converting it into a gate drive pulse signal of the IGBT;
And two or more IGBTs for synthesizing the gate driving pulse signals output from the first output driver 5 and the second output driver 7 and switching the current supplied to the idle regulator 1 with the synthesized driving pulse signals. And a first IGBT switching unit (9) for adjusting the pressure of the gas introduced into the torch by adjusting the amount of current supplied to the idle regulator (1).
공급 전류의 세기에 따라 플라즈마 아크를 발생시키는 파일럿(Pilot) 아크 발생기(11)를 더 포함하고,
상기 컨트롤러(3)로부터 파일럿 아크를 발생시키기 위한 PWM 제어 신호를 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하는 제 3 출력 드라이버(13);
및 IGBT로 구성되어 제 3 출력 드라이버(13)로부터 출력되는 게이트 구동 펄스 신호에 따라 파일럿 아크 발생기(11)로 공급되는 전류를 스위칭하여 상기 파일럿 아크 발생기(11)로 공급되는 전류량을 조절하는 제 2 IGBT 스위칭부(15)로 이루어진 것을 특징으로 하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a pilot arc generator 11 for generating a plasma arc in accordance with the strength of the supply current,
A third output driver (13) for receiving a PWM control signal for generating a pilot arc from the controller (3) and converting it into a gate driving pulse signal of an IGBT;
And a second configured to adjust the amount of current supplied to the pilot arc generator 11 by switching the current supplied to the pilot arc generator 11 according to the gate driving pulse signal output from the third output driver 13. Precision processing control device using the IGBT circuit, characterized in that consisting of the IGBT switching unit (15).
상기 제 2 IGBT 스위칭부(15)는 게이트단이 제 3 출력 드라이버(13)와 연결되고 에미터단이 접지되어 제 3 출력 드라이버(13)로부터 게이트단으로 입력되는 구동 펄스 신호에 따라 에미터단 또는 컬렉터단이 개폐되는 제 3 IGBT(17)(Insulated Gate Bipolar Transistor)와,
출력단이 상기 제 3 IGBT(17)의 에미터단에 연결되고 입력단이 파일럿 아크 발생기(11)에 연결되는 제 1 저항(19)으로 이루어져,
제 3 출력 드라이버(13)로부터 제 3 IGBT(17)의 게이트단으로 입력되는 구동 펄스의 펄스폭에 의해 파일럿 아크 발생기(11)에 입력되는 전류량이 조절되는 것을 특징으로 하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치.
The method of claim 2,
The second IGBT switching unit 15 has an emitter terminal or a collector in accordance with a driving pulse signal inputted from the third output driver 13 to the gate terminal of which the gate terminal is connected to the third output driver 13 and the emitter terminal is grounded. A third IGBT 17 (Insulated Gate Bipolar Transistor) in which the stage is opened and closed;
An output stage is composed of a first resistor (19) connected to the emitter stage of the third IGBT (17) and the input stage is connected to a pilot arc generator (11),
Precision machining using the IGBT circuit, characterized in that the amount of current input to the pilot arc generator 11 is adjusted by the pulse width of the drive pulse input from the third output driver 13 to the gate terminal of the third IGBT 17. controller.
상기 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전압을 실시간으로 검출하는 전압 센싱부(21)와;
상기 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류를 실시간으로 검출하는 전류 센싱부(23);
및 상기 전압 센싱부(21)와 전류 센싱부(23)에 의해 검출된 결과를 실시간으로 표시하는 모니터(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치.The method of claim 1,
A voltage sensing unit 21 for detecting a voltage supplied to the idle regulator 1 in real time;
A current sensing unit 23 for detecting in real time the current supplied to the idle regulator 1;
And a monitor (25) for displaying in real time the results detected by the voltage sensing unit (21) and the current sensing unit (23).
상기 제 1 IGBT 스위칭부(9)는 게이트단이 제 1 출력 드라이버(5)에 연결되고 에미터단이 접지되어 제 1 출력 드라이버(5)로부터 게이트단으로 입력되는 펄스 신호에 따라 에미터단 또는 컬렉터단이 개폐되는 제 1 IGBT(27)(Insulated Gate Bipolar Transistor)와,
출력단이 상기 제 1 IGBT(27)의 컬렉터단에 연결되고 입력단이 공전 레귤레이터(1)에 연결되는 제 1 코일(29);
게이트단이 제 2 출력 드라이버(7)와 연결되고 에미터단이 접지되어 제 2 출력 드라이버(7)로부터 게이트단으로 입력되는 펄스 신호에 따라 에미터단 또는 컬렉터단이 개폐되는 제 2 IGBT(31)(Insulated Gate Bipolar Transistor);
및 출력단이 상기 제 2 IGBT(31)의 컬렉터단에 연결되고 입력단이 제 1 코일(29)의 입력단에 연결되는 제 2 코일(33)로 이루어져,
합성된 2개의 구동 펄스 신호에 따라 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류량이 조절되는 것을 특징으로 하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치.
The method of claim 1,
The first IGBT switching unit 9 has an emitter end or a collector end according to a pulse signal inputted from the first output driver 5 to the gate end with a gate terminal connected to the first output driver 5 and the emitter terminal grounded. The first IGBT 27 (Insulated Gate Bipolar Transistor) to be opened and closed;
A first coil 29 having an output terminal connected to the collector terminal of the first IGBT 27 and an input terminal connected to the idle regulator 1;
A second IGBT 31 having a gate end connected to the second output driver 7 and an emitter end grounded so that the emitter end or collector end is opened and closed in response to a pulse signal input from the second output driver 7 to the gate end ( Insulated Gate Bipolar Transistor);
And a second coil 33 having an output terminal connected to the collector terminal of the second IGBT 31 and an input terminal connected to the input terminal of the first coil 29.
Precision processing control device using the IGBT circuit, characterized in that the amount of current supplied to the idle regulator (1) is adjusted in accordance with the synthesized two drive pulse signals.
상기 제 1 코일(29)의 출력단과 정류부(12)의 출력단에는 각각 제 1 다이오드(35)의 입·출력단이 연결되어 제 1 IGBT(27)의 에미터단과 컬렉터단이 개방되었을 때 스위치 소자 제 1 IGBT(27)를 보호하고,
상기 제 2 코일(33)의 출력단과 정류부(12)의 출력단에는 각각 제 2 다이오드(37)의 입·출력단이 연결되어 제 2 IGBT(31)의 에미터단과 컬렉터단이 개방되었을 때 스위치 소자 제 2 IGBT(31)를 보호하는 것을 특징으로 하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치.
6. The method of claim 5,
When the input terminal and the output terminal of the first diode 35 are connected to the output terminal of the first coil 29 and the output terminal of the rectifier 12, respectively, the emitter terminal and the collector terminal of the first IGBT 27 are opened. 1 protects the IGBT 27,
When the input terminal and the output terminal of the second diode 37 are connected to the output terminal of the second coil 33 and the output terminal of the rectifier 12, respectively, the emitter terminal and the collector terminal of the second IGBT 31 are opened. 2 Precision processing control device using the IGBT circuit, characterized in that to protect the IGBT (31).
가공하고자 하는 모재 또는 모재의 두께에 따라 부귀환 회로를 이용한 전압 조정으로 토치 전극과 모재 사이의 높이 간격을 조정하는 토치 높이 조정부(39)가 장착되고,
상기 토치 높이 조정부(39)는 가공하고자 하는 모재와 모재의 두께에 따라 컨트롤러(3)부터 전달된 토치 전극과 모재 사이의 높이 간격과 매칭되는 전압 값을 전달받는 입력부(41)와;
상기 입력부(41)로부터 전달된 전압 값에서 가감산부(43)로부터 입력된 전압 값을 더하거나 뺀 다음 도출된 결과값을 이용하여 토치 전극과 모재 사이의 높이 간격을 조정하는 설정부(45);
현재 토치 전극과 모재까지의 높이 간격을 감지한 다음, 감지된 결과를 전압 값으로 표현하는 감지부(47);
상기 감지부(47)로부터 도출된 전압값과 입력부(41)로부터 입력된 전압값을 비교하여 비교 결과값을 가감산부(43)로 전달하는 조정부(49);
및 상기 조정부(49)에 의해 도출된 비교 결과 값을 더 하거나 빼 준 다음, 도출된 비교 결과값을 설정부(45)로 전달하는 가감산부(51)로 이루어진 것을 특징으로 하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 장치.
The method of claim 1,
Torch height adjustment unit 39 is mounted to adjust the height interval between the torch electrode and the base material by voltage adjustment using a negative feedback circuit according to the thickness of the base material or the base material to be processed,
The torch height adjusting unit 39 includes an input unit 41 which receives a voltage value matched with a height interval between the torch electrode and the base material transmitted from the controller 3 according to the thickness of the base material and the base material to be processed;
A setting unit 45 for adjusting a height interval between the torch electrode and the base material by using the result value obtained by adding or subtracting the voltage value input from the subtracting unit 43 from the voltage value transmitted from the input unit 41;
A sensing unit 47 for sensing a height gap between the current torch electrode and the base material and then expressing the detected result as a voltage value;
An adjusting unit (49) for comparing the voltage value derived from the sensing unit (47) with the voltage value input from the input unit (41) and transferring the comparison result value to the addition / subtraction unit (43);
And an addition / subtraction unit 51 which adds or subtracts the comparison result value derived by the adjusting unit 49 and then transfers the derived comparison result value to the setting unit 45. Process control device.
상기 작업 테이블(2)에 얹혀진 금속을 플라즈마 토치를 이용하여 절단하는 커팅 수단(4);
상기 커팅 수단(4)을 금속 가공 경로에 따라 X축 방향(작업 테이블(2)의 가로 방향)이나 Y축 방향(작업 테이블(2)의 세로 방향) 또는 Z축 방향(작업 테이블(2)의 높이 방향)으로 이동시키는 운반 수단(6);
및 상기 플라즈마 토치에 공급되는 가스의 압력을 철판의 모재나 두께에 따라 조절하는 제어 수단을 구비하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 방법에 있어서,
상기 제어 수단에 갖추어진 공전 레귤레이터(1)는 공급 전류의 세기에 따라 토치 내부로 인입되는 가스의 압력을 조절하도록 하고,
컨트롤러(3)는 절단하고자 하는 철판의 모재나 두께에 따라 공전 레귤레이터에 공급되는 전류와 맞대응되는 PWM 제어 신호를 제공하도록 하며,
제 1 출력 드라이버(5)는 상기 컨트롤러(3)로부터 PWM 제어 신호를 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하도록 하고,
제 2 출력 드라이버(7)는 제 1 출력 드라이버(5)로 공급되는 PWM 제어 신호와 위상이 다른 PWM 제어 신호를 컨트롤러(3)로부터 전달받아 IGBT의 게이트 구동 펄스 신호로 변환하며,
2개 이상의 IGBT로 구성된 제 1 IGBT 스위칭부(9)는 제 1 출력 드라이버(5)와 제 2 출력 드라이버(7)로부터 출력되는 게이트 구동 펄스 신호를 합성하고 합성된 구동 펄스 신호로 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류를 스위칭하여 상기 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류량을 조절하는 것을 특징으로 하는 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 방법.
A work table 2 on which a metal to be processed is placed;
Cutting means (4) for cutting the metal on the work table (2) using a plasma torch;
The cutting means 4 is moved in the X-axis direction (horizontal direction of the work table 2), Y-axis direction (vertical direction of the work table 2) or Z-axis direction (work table 2) according to the metal working path. Conveying means 6 for moving in the height direction);
And a control means for controlling the pressure of the gas supplied to the plasma torch according to the base metal and the thickness of the iron plate, the precision machining control method using the IGBT circuit,
The idle regulator 1 provided in the control means adjusts the pressure of the gas introduced into the torch according to the intensity of the supply current,
The controller 3 is to provide a PWM control signal corresponding to the current supplied to the idle regulator according to the base material or thickness of the iron plate to be cut,
The first output driver 5 receives the PWM control signal from the controller 3 and converts it into a gate driving pulse signal of the IGBT.
The second output driver 7 receives a PWM control signal out of phase with the PWM control signal supplied to the first output driver 5 from the controller 3 and converts it into a gate driving pulse signal of the IGBT.
The first IGBT switching unit 9 composed of two or more IGBTs synthesizes the gate driving pulse signals output from the first output driver 5 and the second output driver 7 and regenerates the idle regulator 1 with the synthesized driving pulse signals. By controlling the current supplied to the idle regulator (1) by switching the current supplied to the precision machining control method using an IGBT circuit.
상기 제 1 IGBT 스위칭부(9)는 게이트단이 제 1 출력 드라이버(5)와 연결되고 에미터단이 접지되어 제 1 출력 드라이버(5)로부터 게이트단으로 입력되는 펄스 신호에 따라 에미터단 또는 컬렉터단이 개폐되는 제 1 IGBT(27)(Insulated Gate Bipolar Transistor)와,
출력단이 상기 제 1 IGBT(27)의 컬렉터단에 연결되고 입력단이 공전 레귤레이터(1)에 연결되는 제 1 코일(29);
게이트단이 제 2 출력 드라이버(7)와 연결되고 에미터단이 접지되어 제 2 출력 드라이버(7)로부터 게이트단으로 입력되는 펄스 신호에 따라 에미터단 또는 컬렉터단이 개폐되는 제 2 IGBT(31)(Insulated Gate Bipolar Transistor);
및 출력단이 상기 제 2 IGBT(31)의 컬렉터단에 연결되고 입력단이 제 1 코일(29)의 입력단에 연결되는 제 2 코일(33)로 이루어져,
합성된 2개의 구동 펄스 신호에 따라 공전 레귤레이터(1)로 공급되는 전류량이 조절되는 것을 특징으로 IGBT 회로를 이용한 정밀 가공 제어 방법.The method of claim 8,
The first IGBT switching unit 9 has an emitter end or a collector end according to a pulse signal inputted from the first output driver 5 to the gate end with the gate end connected to the first output driver 5 and the emitter end grounded. The first IGBT 27 (Insulated Gate Bipolar Transistor) to be opened and closed;
A first coil 29 having an output terminal connected to the collector terminal of the first IGBT 27 and an input terminal connected to the idle regulator 1;
A second IGBT 31 having a gate end connected to the second output driver 7 and an emitter end grounded so that the emitter end or collector end is opened and closed in response to a pulse signal input from the second output driver 7 to the gate end ( Insulated Gate Bipolar Transistor);
And a second coil 33 having an output terminal connected to the collector terminal of the second IGBT 31 and an input terminal connected to the input terminal of the first coil 29.
A method for precise machining control using an IGBT circuit, characterized in that the amount of current supplied to the idle regulator (1) is adjusted according to the synthesized two driving pulse signals.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110090471A KR101076216B1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Precision machining control apparatus using an igbt circuit, and the control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110090471A KR101076216B1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Precision machining control apparatus using an igbt circuit, and the control method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101076216B1 true KR101076216B1 (en) | 2011-10-26 |
Family
ID=45033274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110090471A KR101076216B1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Precision machining control apparatus using an igbt circuit, and the control method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101076216B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102126075A (en) * | 2010-11-18 | 2011-07-20 | 上海沪工电焊机(集团)有限公司 | Leading arc circuit controlled by single tube IGBT |
KR101484085B1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-01-20 | 인하대학교 산학협력단 | Steam supply apparatus for steam plasma torch |
KR101886005B1 (en) | 2017-10-11 | 2018-08-07 | 한국철도기술연구원 | Automatic Gate Modulation Driven Device and Method for Parallel-Connected IGBT |
KR20200036206A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 엔디티엔지니어링(주) | Method for predicting of processing deformation in titanum parts of aircraft having high slenderness ratio |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001502435A (en) | 1997-08-08 | 2001-02-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Temperature detection circuit |
JP3329831B2 (en) | 1997-03-19 | 2002-09-30 | 株式会社日立製作所 | Power conversion device, AC motor control device, and control method thereof |
-
2011
- 2011-09-07 KR KR1020110090471A patent/KR101076216B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3329831B2 (en) | 1997-03-19 | 2002-09-30 | 株式会社日立製作所 | Power conversion device, AC motor control device, and control method thereof |
JP2001502435A (en) | 1997-08-08 | 2001-02-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Temperature detection circuit |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102126075A (en) * | 2010-11-18 | 2011-07-20 | 上海沪工电焊机(集团)有限公司 | Leading arc circuit controlled by single tube IGBT |
KR101484085B1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-01-20 | 인하대학교 산학협력단 | Steam supply apparatus for steam plasma torch |
KR101886005B1 (en) | 2017-10-11 | 2018-08-07 | 한국철도기술연구원 | Automatic Gate Modulation Driven Device and Method for Parallel-Connected IGBT |
KR20200036206A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 엔디티엔지니어링(주) | Method for predicting of processing deformation in titanum parts of aircraft having high slenderness ratio |
KR102101018B1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-14 | 엔디티엔지니어링(주) | Method for predicting of processing deformation in titanum parts of aircraft having high slenderness ratio |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12042888B2 (en) | Inverter-based generator and welding system | |
KR101076216B1 (en) | Precision machining control apparatus using an igbt circuit, and the control method thereof | |
CA2316598C (en) | Plasma cutter with integrated air compressor | |
US20110220616A1 (en) | Welding device with integral user interface | |
US20170028501A1 (en) | Welding System Having Multiple Weld Outputs | |
CN101497147B (en) | Output control method for welding power supply | |
KR20120122271A (en) | Digital CO2 Welding Machine with Current Servo and Anti-electric Shock Functions | |
CN110463005B (en) | Laser driving power supply | |
US20220258269A1 (en) | Energy storage caddy for welding system | |
JP2014172066A (en) | Arc welding control method and arc welding device | |
CA2360613A1 (en) | Control circuit of power converting apparatus | |
US5643475A (en) | Power supply apparatus | |
CN201900363U (en) | Structure of wire feeding control circuit of tapped gas shielded welding machine | |
KR101603124B1 (en) | Portable multi welding machine | |
JP2009254180A (en) | Power device for cutting and welding | |
KR101437827B1 (en) | Multipurpose welding device and method thereof | |
KR20230103548A (en) | hybrid welding machine | |
KR20030038316A (en) | Power supplier for welding machine | |
CN207431474U (en) | The source of welding current | |
KR100513204B1 (en) | Arc welder with a built―in gas alternation provision apparatus | |
RU72166U1 (en) | PLASMA CUTTING DEVICE | |
JP2023086239A (en) | Power supply for arc-welding | |
KR200245060Y1 (en) | Spot welding machine | |
MXPA05000929A (en) | Method and apparatus for welding with start control. | |
JP6583958B2 (en) | Power supply apparatus for welding and control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141015 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161017 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181018 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191016 Year of fee payment: 9 |