KR20050090815A - 중장비용 자동 진동장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

붐, 아암, 버킷 등의 작업장치를 이용한 정지작업을 수행하기 위하여 자동 진동모드를 선택하는 경우, 작업조건에 따라 미리 조합되어 기억 및 표시되는 진동신호를 화면표시부로 부터 선택하여 해당 액츄에이터에 발생시켜 자동으로 다짐작업할 수 있도록 한 것으로,

본 발명에 의한 중장비용 자동 진동장치는, 유압펌프에 연결되어 붐, 아암 및 버킷의 작업장치를 구동시키는 복수의 액츄에이터와, 운전자에 의해 작업장치의 구동신호를 발생시키는 조작레버와, 유압펌프와 액츄에이터사이에 설치되어 액츄에이터에 작동유 공급을 제어하는 방향절환밸브와, 방향절환밸브를 구동시키는 밸브 구동장치와, 조작레버 조작량에 따라 밸브 구동장치에 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 구비하는 중장비에 있어서,

붐, 아암 및 버킷중 적어도 어느 하나를 포함하는 액츄에이터의 진동신호를 선택할 수 있는 작업모드와, 선택된 액츄에이터의 진폭 및 주파수를 선택할 수 있는 진동모드에 의해 미리 조합되어 기억 및 표시되는 복수의 진동신호로 부터 작업조건에 따라 액츄에이터의 진동신호를 화면표시부에서 선택하는 진동신호 선택수단과,

선택된 진동신호의 출력 및 해제를 선택하는 자동 진동신호 출력스위치를 구비한다.

Description

중장비용 자동 진동장치 및 그 방법{automatic vibration device and method of heavy equipment}

본 발명은 붐, 아암 및 버킷용 액츄에이터중 적어도 어느 하나의 액츄에이터에 진동을 발생시켜 지면 등을 다지는 정지작업 등과 같이 간단한 반복작업을 자동으로 수행할 수 있도록 한 중장비용 자동 진동장치 및 그 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 붐, 아암 등의 작업장치를 이용한 정지작업을 수행하기 위하여 자동 진동모드를 선택하는 경우, 작업조건에 따라 미리 조합되어 기억 및 표시되는 진동신호를 화면표시부로 부터 선택하여 해당 액츄에이터에 발생시켜 자동으로 정지작업할 수 있도록 한 중장비용 자동 진동장치 및 그 방법에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 진동장치(일본 특공평6-99948호에 게시됨)는, 붐, 아암 등의 작업장치를 구동시키는 조작레버(1)(joystick)와,

사용자에 의해 자동 진동모드를 선택하는 자동 진동스위치(2)와,

작업 조건에 따라 진폭과 주파수가 미리 설정된 진동모드 스위치(3)와,

붐, 아암 및 버킷중 적어도 어느 하나를 선택하는 작업모드 스위치(4)와,

조작레버(1), 진동모드 스위치(3) 및 작업모드 스위치(4)로부터의 입력신호를 연산하여 진동신호를 출력하는 컨트롤러(5)와,

컨트롤러(5)로부터의 신호에 따라 제어되는 절환밸브(8)에 의해 유압펌프(6)로 부터 작동유 공급시 붐 등을 구동시키는 액츄에이터(7)(붐실린더)를 구비한다.

사용자에 의한 자동 진동스위치(2)의 온(ON) 상태에서, 작업모드 스위치(4)와 진동모드 스위치(4)에서 선택한 입력신호를 컨트롤러(5)에서 연산하며, 컨트롤러(5)에서 출력되는 진동신호에 따라 액츄에이터(7)에 작동유를 공급하여 진동다짐을 자동으로 수행할 수 있게 된다.

이때, 조작레버(1) 조작량에 따라 입력되는 조작신호를 컨트롤러(5)에서 연산하여 절환밸브(8)에 출력함에 따라, 액츄에이터(7)에 공급되는 작동유에 의해 진폭 및 주파수가 변화되어 다양한 진동다짐 작업을 수행할 수 있다.

종래 기술의 진동장치는, 자동 진동모드에서 조작레버(1)의 조작량에 따라 해당 액츄에이터(7)의 진폭만이 변화되고, 액츄에이터(7)의 진동수를 변화시키기 위해서는 별도의 전환스위치가 필요하게 되는 문제점을 갖는다.

또한, 전술한 조작레버(1) 조작과는 별도로 아암, 붐, 버킷 등의 작업장치중 어느 작업장치를 진동시킬 것인지를 결정하는 전환 스위치가 필요하게 되는 문제점을 갖는다.

본 발명의 목적은, 정지작업 등 간단한 반복작업을 수행하기 위하여 자동 진동모드를 선택하는 경우, 작업조건에 따라 미리 조합되어 기억 및 표시되는 진동신호를 화면표시부로 부터 선택하여 해당 액츄에이터에 발생시켜 작업함에 따라, 정지작업하는 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 중장비용 자동 진동장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 유압펌프에 연결되어 붐, 아암 및 버킷의 작업장치를 구동시키는 복수의 액츄에이터와, 운전자에 의해 작업장치의 구동신호를 발생시키는 조작레버와, 유압펌프와 액츄에이터사이에 설치되어 액츄에이터에 작동유 공급을 제어하는 방향절환밸브와, 방향절환밸브를 구동시키는 밸브 구동장치와, 조작레버 조작량에 따라 밸브 구동장치에 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 구비하는 중장비에 있어서,

붐, 아암 및 버킷중 적어도 어느 하나를 포함하는 액츄에이터의 진동신호를 선택할 수 있는 작업모드와, 선택된 액츄에이터의 진폭 및 주파수를 선택할 수 있는 진동모드에 의해 미리 조합되어 기억 및 표시되는 복수의 진동신호로 부터 작업조건에 따라 액츄에이터의 진동신호를 화면표시부에서 선택하는 진동신호 선택수단과,

선택된 진동신호의 출력 및 해제를 선택하는 자동 진동신호 출력스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 중장비용 자동 진동장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 컨트롤러는,

조작레버 조작량을 연산하는 조작량 계산부와, 자동 진동신호 출력스위치에 의해 출력이 선택되는 경우 진동신호 선택수단에 의해 선택된 자동 진동신호를 발생시키는 신호 발생부와, 신호 발생부에서 발생된 신호와 조작레버 조작량을 상호 연산하는 신호 연산부와, 연산된 신호를 밸브 구동장치에 제어신호로 출력하는 밸브 구동부를 포함한다.

또한, 전술한 진동신호 선택수단은,

작업장치의 작업모드(붐 진동모드, 아암 진동모드, 버킷 진동모드, 스켈레톤 진동모드)와 진동모드(스텝1, 스텝2)를 화면상에 출력하는 화면표시부와, 화면표시부 일측에 설치되며 작업조건에 따라 미리 설정된 진동신호를 선택하여 화면표시부에 출력하는 제1버튼과, 화면표시부 일측에 설치되며 제1버튼 조작에 의해 화면표시부에 출력되는 진동신호를 설정하는 제2버튼으로 이루어진다.

또한, 전술한 자동 진동신호 출력스위치는 화면표시부와는 별도로 설치되고, 출력 및 해제를 결정하는 두가지 상태를 가지며, 출력상태가 선택되는 경우 진동신호를 출력하고, 해제상태가 선택되는 경우 진동신호의 출력 해제를 한다.

또한, 전술한 진동모드는,

붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 작고 주파수가 상대적으로 크게 설정된 제1스텝과, 붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 크고 주파수가 상대적으로 작게 설정된 제2스텝을 포함한다.

전술한 본 발명의 목적은, 유압펌프에 연결되어 붐, 아암 및 버킷의 작업장치를 구동시키는 복수의 액츄에이터와, 운전자에 의해 작업장치의 구동신호를 발생시키는 조작레버와, 유압펌프와 액츄에이터사이에 설치되어 액츄에이터에 작동유 공급을 제어하는 방향절환밸브와, 방향절환밸브를 구동시키는 밸브 구동장치와, 조작레버 조작량에 따라 밸브 구동장치에 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 구비하는 중장비에 있어서,

붐, 아암 및 버킷중 적어도 어느 하나를 포함하는 액츄에이터의 진동신호를 선택할 수 있는 작업모드와, 선택된 액츄에이터의 진폭 및 주파수를 선택할 수 있는 진동모드에 의해 미리 조합되어 기억 및 표시되는 복수의 진동신호로 부터 작업조건에 따라 액츄에이터의 진동신호를 화면표시부에서 선택하는 제1단계와,

선택된 자동 진동신호의 출력 및 해제를 스위치의 조작에 따라 선택하는 제2단계와,

제1단계에 의해 선택된 진동신호를 제2단계에서 출력이 선택되면 제1단계에서 입력되는 진동신호와 조작레버 조작량에 따른 조작신호를 상호 연산하고, 출력해제가 선택되는 경우 조작량만을 연산하는 제3단계와,

제3단계에서 연산된 진동신호를 액츄에이터를 구동시키는 방향절환밸브에 출력하여 작업장치를 진동구동시키는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 자동 진동방법을 제공함에 의해 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 중장비용 자동 진동장치는, 엔진(10)에 연결되는 가변용량형 유압펌프(11) 및 파일럿 펌프(12)와, 유압펌프(11)에 붐(미도시됨)을 구동시키는 액츄에이터[붐실린더(13)]를 연결하되, 유압펌프(11)와 붐실린더(13) 사이의 유로에 설치되며 작동유 흐름방향을 제어하는 방향절환밸브(14)를 구비한다.

또한, 운전자에 의해 붐의 구동신호를 발생시키는 조작레버(17)와 방향절환밸브(14)를 구동시키는 밸브 구동장치(110,110A)를 구비한다.

또한, 붐, 아암 및 버킷의 작업장치중 적어도 어느 하나의 액츄에이터를 선택할 수 있는 작업모드와, 선택하고자 하는 작업모드의 진폭 및 주파수를 선택할 수 있는 진동모드가 디스플레이장치의 화면표시부(15)에 미리 조합되어 기억 및 표시되며, 작업조건에 따라 붐실린더(13)의 진동신호를 화면표시부(15)에서 선택하는 진동신호 선택수단을 구비한다.

또한, 붐, 아암 및 버킷의 작업장치중 적어도 어느 하나의 액츄에이터를 선택할 수 있는 작업모드와, 선택하고자 하는 액츄에이터의 진폭 및 주파수를 선택할 수 있는 진동모드가 미리 설정되며, 작업조건에 따라 붐실린더(13)의 진동신호를 화면표시부(15)에서 선택하는 진동신호 선택수단을 구비한다.

또한, 사용자에 의해 자동 진동모드를 선택하는 자동 진동신호 출력 스위치(16)와, 진동신호 선택수단 및 자동 진동신호 출력스위치(16)로 부터 입력되는 진동신호와 조작레버(17) 조작량에 따른 조작신호를 상호 연산하되, 연산된 진동신호를 붐실린더(13) 구동용 방향절환밸브(14)에 출력하여 붐을 진동구동시키는 컨트롤러(18)를 구비한다.

이때, 전술한 진동신호 선택수단은,

작업장치의 작업모드[붐 진동모드, 아암 진동모드, 버킷 진동모드, 스켈레톤(skeleton) 진동모드(아암과 버킷을 동시에 진동시키는 것임)]와, 진동모드(스텝1, 스텝2)를 화면상에 출력(display)하는 화면표시부(15)와,

화면표시부(15) 일측에 설치되며 작업조건에 따라 표시된 진동신호들을 바꾸어 선택할 수 있도록 표시된 항목을 전환할 수 있는 제1버튼(15a)과, 선택된 진동신호를 설정할 수 있는 제2버튼(15b)으로 이루어진다.

또한, 전술한 진동모드는 붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 작고 주파수가 상대적으로 크게 설정된 제1스텝과, 붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 크고 주파수가 상대적으로 작게 설정된 제2스텝을 포함한다.

한편, 전술한 액츄에이터로서 붐을 구동시키는 붐실린더(13)만을 도시하여 설명하였으나, 아암실린더 및 버킷실린더에 대해서는 동일하게 적용되므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이하에서, 본 발명에 의한 중장비용 자동 진동장치의 작동을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 운전자에 의해 화면표시부에서 자동 진동 기능시작 메뉴를 선택하여 진동신호를 선택할 수 있는 화면을 나타내게 한다.

도시된 제1버튼(15a)을 누르면 최초 "붐 스텝1" 항목에서 한 항목 아래로 커서가 움직여 "붐 스텝2" 항목으로 이동하는 등 각종 작업조건에 맞는 진동신호를 제1버튼(15a)을 반복하여 누름으로써 선택할 수 있게 된다.

선택된 신호에 대하여 제2버튼(15b)을 누르면 도 4에 도시된 화면으로 전환되어 선택된 진동신호가 설정되었음을 운전자에게 알리고, 선택된 진동신호를 컨트롤러(18)에 입력한다. 이때 제1버튼(15a)을 다시 누르면 진동신호의 재선택 및 자동 진동기능의 취소를 실행할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 선택된 진동신호에 대하여 컨트롤러(18)에서 처리되는 과정을 설명한다.

선택된 자동 진동신호를 선택수단으로 부터 수신한다(S100 참조).

조작레버(17)의 조작량 및 자동 진동신호 출력스위치(16)의 동작 신호를 수신한다(S200,S300 참조).

자동 진동신호 출력스위치(16)가 온(ON) 상태이면, 신호 발생부(18B)에서 선택되어진 진동신호의 종류에 따라 미리 정해진 진폭 및 주파수로 진동신호를 출력한다(S500∼S1400 참조).

전술한 신호 발생부(18B)는 함수로 구현되거나, 또는 테이블로 구성되어 시간에 따라 주기를 가진 진동신호가 반복 출력될 수 있는 구조로 되어 있다.

출력되어진 신호 발생부(18B)의 신호는 신호 연산부(18C)에서 조작레버 조작량과 합산된다(S1500 참조).

합산된 신호는 해당 밸브의 밸브 구동부(18D)로 출력되어 각 액츄에이터를 움직임에 따라, 진동 발생시에 운전자가 작업장치의 한쪽방향으로만 진행하는 것을 보정하거나 작업장치를 바람직한 작업위치로 이동하여 진동작업하는 것이 가능하게 된다.

한편, 자동 진동신호 출력스위치(16)가 오프(OFF) 상태인 경우(S400 참조), 수시된 조작레버(17)의 조작량 신호(S200 참조)만 밸브 구동부(18D)로 출력되어 자동 진동기능이 대기상태로 된다.

도 6에 도시된 그래프는 신호 발생부(18B)에서 발생되는 붐 실린더의 동작신호를 나타내는 예로서, 그래프의 X축은 붐실린더(13)를 설정된 진폭만큼 상승 및 하강시키는 구동신호값을 나타내고, Y축은 시간을 나타낸다.

전술한 붐실린더(13), 아암 및 버킷 등의 작업장치는 작업조건에 따라 미리 조합되어 기억 및 표시되는 진동신호를 선택함에 따라, 붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭(W1 또는 W2)이 작고 주파수가 상대적으로 크게 설정된 제1스텝과,

붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 크고 주파수가 상대적으로 작게 설정된 제2스텝에 의해 다양한 작업조건에서 진동구동될 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 중장비용 자동 진동장치 및 그 방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.

정지작업 등 간단한 반복작업을 수행하기 위하여 자동 진동모드를 선택하는 경우, 작업조건에 따라 미리 조합되어 기억 및 표시되는 진동신호를 화면표시부로 부터 선택하여 해당 액츄에이터에 발생시켜 작업함에 따라, 정지작업하는 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 진동장치의 개략도,

도 2는 본 발명에 의한 중장비용 자동 진동장치의 개략도,

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 진동장치의 진동신호 선택수단의 개략도,

도 5는 본 발명에 의한 중장비용 자동 진동방법의 흐름도,

도 6은 본 발명에 이용되는 진동신호 발생부의 진동신호를 설명하기 위한 도면이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 엔진

11; 유압펌프

12; 파일럿 펌프

13; 붐실린더

14; 방향절환밸브

15; 화면표시부

16; 자동 진동신호 출력스위치

17; 조작레버(joystick)

18; 컨트롤러

Claims (6)

1. 유압펌프에 연결되어 붐, 아암 및 버킷의 작업장치를 구동시키는 복수의 액츄에이터와, 운전자에 의해 작업장치의 구동신호를 발생시키는 조작레버와, 유압펌프와 액츄에이터사이에 설치되어 액츄에이터에 작동유 공급을 제어하는 방향절환밸브와, 방향절환밸브를 구동시키는 밸브 구동장치와, 조작레버 조작량에 따라 밸브 구동장치에 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 구비하는 중장비에 있어서:

   붐, 아암 및 버킷중 적어도 어느 하나를 포함하는 액츄에이터의 진동신호를 선택할 수 있는 작업모드와, 선택된 액츄에이터의 진폭 및 주파수를 선택할 수 있는 진동모드에 의해 미리 조합되어 기억 및 표시되는 복수의 진동신호로 부터 작업조건에 따라 액츄에이터의 진동신호를 화면표시부에서 선택하는 진동신호 선택수단; 및

   선택된 진동신호의 출력 및 해제를 선택하는 자동 진동신호 출력스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 중장비용 자동 진동장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는;

   상기 조작레버 조작량을 연산하는 조작량 계산부;

   상기 출력스위치에 의해 출력이 선택되는 경우 상기 진동신호 선택수단에 의해 선택된 자동 진동신호를 발생시키는 신호발생부;

   신호발생부에서 발생된 신호와 조작레버 조작량을 상호 연산하는 신호연산부; 및

   연산된 신호를 밸브 구동장치에 제어신호로 출력하는 밸브 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 자동 진동장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 진동신호 선택수단은;

   상기 작업장치의 작업모드(붐 진동모드, 아암 진동모드, 버킷 진동모드, 스켈레톤 진동모드)와 진동모드(스텝1, 스텝2)를 화면상에 출력하는 화면표시부;

   상기 화면표시부 일측에 설치되며, 작업조건에 따라 미리 설정된 상기 진동신호를 선택하여 상기 화면표시부에 출력하는 제1버튼; 및

   상기 화면표시부 일측에 설치되며, 상기 제1버튼 조작에 의해 상기 화면표시부에 출력되는 진동신호를 설정하는 제2버튼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 중장비용 자동 진동장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 진동모드는;

   상기 붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 작고 주파수가 상대적으로 크게 설정된 제1스텝; 및

   상기 붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 크고 주파수가 상대적으로 작게 설정된 제2스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 자동 진동장치.
5. 유압펌프에 연결되어 붐, 아암 및 버킷의 작업장치를 구동시키는 복수의 액츄에이터와, 운전자에 의해 작업장치의 구동신호를 발생시키는 조작레버와, 유압펌프와 액츄에이터사이에 설치되어 액츄에이터에 작동유 공급을 제어하는 방향절환밸브와, 방향절환밸브를 구동시키는 밸브 구동장치와, 조작레버 조작량에 따라 밸브 구동장치에 제어신호를 출력하는 컨트롤러를 구비하는 중장비에 있어서:

   붐, 아암 및 버킷중 적어도 어느 하나를 포함하는 액츄에이터의 진동신호를 선택할 수 있는 작업모드와, 선택된 액츄에이터의 진폭 및 주파수를 선택할 수 있는 진동모드에 의해 미리 조합되어 기억 및 표시되는 복수의 진동신호로 부터 작업조건에 따라 액츄에이터의 진동신호를 화면표시부에서 선택하는 제1단계;

   선택된 자동 진동신호의 출력 및 해제를 스위치의 조작에 따라 선택하는 제2단계;

   제1단계에 의해 선택된 진동신호를 제2단계에서 출력이 선택되면 제1단계에서 입력되는 진동신호와 조작레버 조작량에 따른 조작신호를 상호 연산하고, 출력해제가 선택되는 경우 조작량만을 연산하는 제3단계; 및

   제3단계에서 연산된 진동신호를 상기 액츄에이터를 구동시키는 방향절환밸브에 출력하여 상기 작업장치를 진동구동시키는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 자동 진동방법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 진동모드는;

   상기 붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 작고 주파수가 상대적으로 크게 설정된 제1스텝; 및

   상기 붐, 아암, 버킷 및 스켈레톤의 진폭이 크고 주파수가 상대적으로 작게 설정된 제2스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 중장비용 자동 진동방법.