KR0121308B1 - 건설기계용 고장진단 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 제어를 전기적인 신호에 의하여 처리할 수 있는 장치를 가진 건설기계에 있어서, 전기장치 혹은 유압장치의 고장을 진단하여 정비지침을 제공하는 건설기계용 고장진단장치에 관한 것이다.

중장비들의 각종 장비들은 유압 또는 전기신호에 의하여 콘트롤되는 부분이 대부분이며, 이들의 고장시 어느부분에서의 고장인가를 진단하는 것은 어려움이 있는데, 본 발명은 콘트롤러와 고장진단장치 본체 및 전기,유압장치의 사이에 중간모듈을 매개하고 각종 장치에서의 신호를 중간 모듈에서 일련의 순서에 의하여 처리하도록 하여 본체화면에 그 결과를 나타내는 구조를 제공하므로서 손쉽게 고정진단을 할 수 있도록 한 것이다.

Description

건설기계용 고장진단 시스템

제1도는 본 발명의 구성도.

제2도는 본 발명의 요부의 구성도.

제3도는 본 발명의 처리 흐름도.

제4도는 본 발명의 정비지침 처리흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘트롤러 2 : 본체

3 : 중간모듈 31 : CPU

32 : 메모리 33 : A/D부

34 : 통신부 4 : 전기장치

5 : 유압장치 61 : 초기화

62 : 모델선정 63 : 기능항목선정

631 : 전자신호출력테스트 632 : 전자신호측정

633 : 고장진단 및 측정 64 : 결과출력

65 : 정비지침요청 66 : 도움말요청

67 : 결과내용저장 68 : 정비지침표시

69 : 도움말표시 70 : 메모리저장

71 : 초기화 72 : 신호변환

73 : 데이타출력요청 74 : 데이타출력

본 발명은 각종 제어를 전기적인 신호에 의하여 처리할 수 있는 장치를 가진 건설기계에 있어서, 전기장치 혹은 유압장치의 고장을 진단하여 정비지침을 제공하는 건설기계용 고장진단장치에 관한 것이다.

현대에는 각종 장비들이 점점 그 정밀성 및 신속성을 강화하기 위해 전기적인 신호로 각종제어를 행하는 장비들이 증가하고 있으며, 이는 건설기계분야에서도 마찬가지인데, 이러한 전기적인 제어장치에서는 장비에 고장이 발생하면 정비사(아프터서비스맨)는 각종 전기 또는 유압에 관련된 자료 및 계측기를 가지고 현장에 도착하여 고장현상의 원인이라고 판단되는 부위부터 점검하기 시작한다.

대개 고장점검은 과거의 경험이나 자료에 의존하며 경험이나 자료가 불충분할때 완벽한 고장점검 및 정비는 기대하기 어렵게 되며, 전기장치의 고장은 유압장치의 고장보다 정비하기가 용이하지 않은 면이 있다.

즉, 전기적인 제어장비는 각종 제어를 전기적인 신호로서 처리하는 장치인 콘트롤러를 내장하고 있어 그와 관련된 전기 장치에 고장이 발생하는 경우 정비하기가 용이하지 않다. 경우에 따라서는 콘트롤러 개발 담당자 또는 전장 설계자가 아니고서는 정비하기가 어려운 고장도 있다.

뿐만 아니라 유압장치인 경우에도, 그동안의 기술축적에 따라 고장의 많은 부분이 정비될 수 있다고는 하나, 간헐적인 고장현상 발생 또는 동적인 상태에서의 고장현상 발생의 경우에는 아직도 쉽게 접근하는 정비사의 수가 적은 것이 실정이다.

이러한 고장검출 및 진단의 필요성에 따라서 종래에도 건설장비의 고장상태를 용이하게 검출할 수 있도록 하는 콘트롤러와, A/D부와 통신부와 메모리와 CPU로 구성된 중간모듈과, 상기 중간모듈로부터 처리된 각종 신호를 결과 표시하는 화면과 운영자의 의도를 고장 진단장치가 인식하도록 하는 키보트 부분이 포함된 본체로 구성되는 고장진단 장치가 개발되어 사용된 바 있다.

그러나 이러한 고장진단장치는 각종 센서로부터 입력된 장비의 상태값이 콘트롤러에 미리 설정해둔 표준범위로부터 이탈될 경우에만 에러메세지를 출력하도록 구성되어 있으므로, 전기장치의 임의의 위치에서 전압, 전류, 저항값 등을 측정하기 위해서는 별도의 측정수단을 필요로 하게 되며, 마이크로 프로세서에 입력된 표준내용과 입력된 내용만을 비교하여 에러 메세지만 발생시킬 뿐 마이크로 프로세서에 입력되지 않은 내용에 대해서는 에러 상태를 판정할 수 없으므로 사용상에 불편함이 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 건설기계에 전기장치 또는 유압장치의 고장이 발생했을 때 고장진단 장치를 간단히 연결하여 손쉽게 고장부위를 알아낼 수 있도록 하고 정비내용을 알 수 있도록 하므로써 어떠한 정비사라도 고장정비가 가능하도록 하는데 목적이 있으며, 또 다른 목적으로는 전기장치의 임의의 위치에서 전압, 전류, 저항값 등을 측정할 수 있도록 하고 측정된 값은 본체의 화면에 출력되도록 하여서 별도의 측정수단이 필요하지않도록 하고 있으며, 마이크로 프로세서에 입력된 표준내용과 입력된 내용만을 비교하여 에러 메세지를 출력하지 않고 마이크로 프로세서에 입력되지 않은 내용에 대해서도 에러를 판정할 수 있도록 하여 사용상의 불편함이 개선되도록 하는데 또 다른 목적이 있는 것이다.

이를 위해 본 발명은 콘트롤러와 본체 및 전기,유압장치의 상이에 중간모듈을 매개하고 각종 장치에서의 신호를 중간모듈에서 처리하여 본체의 화면에 나타내는 구조를 제공하며, 각부분(작업장치,브레이크,트랜스밋션)의 유압장치로부터의 입력을 전기적 신호로 변환 입력받아 전기적 스위치신호와 유압시스템과의 연관성을 통해 장비의 전기 및 유압장치 각부분에 대한 고장진단을 동시에 점검할 수 있도록 하는데, 이를 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 구성도이고, 제2도는 본 발명의 요부인 중간모듈의 구성도이고, 제3도는 본체에서의 처리를 나타내는 흐름도, 제4도는 중간모듈의 처리흐름도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 각종 제어를 전기적인 신호로 처리하는 공지의 콘트롤러(1)와 전기장치(4),유압장치(5) 사이에서 이들을 연결하며 각종 전기신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D부(33)와 본체(2)와의 통신을 하는 통신부(34)와, 상기 각종 제어 및 신호 등을 보관하는 메모리(32)와, 각종 처리를 행하는 CPU(31)로 구성되는 중간모듈(3)과, 중간모듈(3)에서 처리된 각종 신호를 결과표시하는 화면과, 운영자의 의도를 고장진단장치가 인식하도록 하는 키보드 부분이 포함된 본체(2)로 이루어진다. 제3도에 도시한 바와 같이 본체의 운용은 여기되면 초기화(61) 작업후, 모델선정(62) 메뉴화면을 출력하고, 지시에 따라 기능항목선정(63) 메뉴화면을 출력하고, 선정된 기능항목에 따라 당해기능의 측정 및 판단을 하여 본체화면에 결과 출력(64)을 하고, 정비지침요청(65)과 도움말 요청(66) 및 결과내용저장(67) 등을 순차적으로 판단하여 정비지침표시(68)와 도움말표시(69) 및 메모리저장(70) 등을 행하고 처음으로 복귀하도록 처리함을 특징으로 한다.

제4도는 중간모듈의 처리를 나타내는 흐름도로서, 여기되면 초기화(71)가 되고 각종단자 신호변환(72)을 하고, 데이타출력요청(73)이 있을 때 까지 순환하다가 요청이 있으면 데이타출력(74)을 하고 복귀한다.

또한, 기능항목선정(63)이 되면, 그 기능항목이 전자신호 출력테스트(631)이면 임의의 전기신호를 출력하여 반응을 체크하고, 전자신호측정(632)이면 테스트 검침봉으로 전압전류를 측정하고, 고장진단 및 측정(633)이면 선정에 따라 각종 장치의 고장진단을 위해 센서값을 측정하거나 센서값 출력을 하도록 처리함을 특징으로 함이 보다 바람직하다.

고정진단장치라 함은 고장진단 결과 및 정비지침 내용을 화면으로 볼 수 있고 정비자의 의도로 키를 누름으로써 고장진단 장치가 알 수 있도록 만들어진 표시기와 콘트롤러와 전기장치, 콘트롤러와 유압장치간의 전기신호를 감지하여 규정치와의 비교를 통해 표시기에 전기적인 신호로 알려주는 역할을 하는 중간 모듈을 포함한다.

콘트롤러의 각종 전기선들은 장비의 전기장치 혹은 유압장치들과 연결되어 이들의 입력신호를 콘트롤러에 전달하거나 콘트롤러에서 전기장치,유압장치에 전달하도록 되어 있다.

중간 모듈은 콘트롤러의 컨넥터를 분리하여 한쪽은 콘트롤러와 다른 한쪽은 전기,유압장치와 연결된 전기배선컨텍터와 연결되어 있어서, 콘트롤러에 연결되는 모든 전기배선은 중간모듈(3)을 거치게 되고 중간모듈(3)내의 A/D부(33)에서 각 전기선의 신호를 받아들여 A/D 변환후 데이타출력 요청(73)이 있으면 본체(2)의 표시기를 출력하여 표시기의 화면에 나타나도록 하여 정비사들이 볼 수 있도록 한다.

게다가, 본체(2)의 운용은 우선적으로 본체 내의 CPU 초기화, 각종 메모리 변소 초기화 등의 초기화(61)작업이 진행된 후 현재 고장진단 장치를 사용하고자 하는 건설기계 대상 모델을 선정할 수 있도록 모델선정(62) 메뉴화면이 출력된다. 이 화면에 따라 운용자는 키보드상의 키를 이용하여 모델을 선택할 수 있다.

모델이 선택된 후 각종 기능항목이 열거된 화면상에서 운용자는 원하는 기능을 선택(63)할 수 있다. 고장진단 장치에서 제공되는 기능에는 전기장치 또는 유압장치의 고장을 진단하는 고장진단기능 이외에도 다음과 같은 기능들이 제공될 수 있다.

·전자신호 측정기능 : 본체에 연결되는 검침봉을 이용하여 전기장치 또는 전기신호선에서의 전압, 전류, 저항값 등을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 엔진 RPM, 주파수 등의 측정도 가능하다.

·유압측정기능 : 압력센서를 이용하여 유압을 측정할 수 있다.

·전자신호 출력 : 각종 전자신호들을 임의로 출력할 수 있도록 하여 전자신호 출력변화에 따른 현상차이를 파악하여 보다 정확한 고장원인을 알아낼 수 있다.

·센서값 출력 : 각종 센서값을 본체 화면에 출력하므로써 장비의 현재 상태를 알 수 있다.

·이력관리 : 각종 점검결과 또는 해당장비에 관한 사항을 메모리에 저장하거나 저장된 내용을 출력하여 볼 수 있다.

이와 같은 기능들 중에 운용자가 원하는 기능이 선택되면 뒤이어 해당기능 결과 또는 상태값들이 화면에 출력(64)된다. 화면상에 출력된 결과에 대하여 정비를 어떻게 하며 어떠한 신호가 나타났을 때 정상인가 등의 사항을 알고자 하면 키보드상의 선택키를 이용하여 도움말(66)이나 정비지침(65)을 선택하여 각종의 도움말 또는 해당장비의 정비지침을 화면(68,69)으로 볼 수 있다.

이렇게 하므로써 정비자의 고장장비에 대한 특별한 자료가 없어도 고장조치가 가능하다.

또한 정비자가 표시기에 나타난 고장부위에 대하여 정비를 어떻게 하며 어떠한 신호가 나타났을 때 정상인가 등의 사항을 알고자하면 정비안내 기능이 있어 각종 고장에 대하여 당해고장의 정비지침(미리 메모리되어 있음)과 도움말 요청 등을 하여 표시기에 표시하여 정비를 손쉽게 할 수 있도록 한다.

이와 같이 본 발명은 콘트롤러가 장착된 건설기계에 있어서 숙달되지 않은 정비자일지라도 간편하게 고장점검 및 조치를 할 수 있도록 하므로써 신속하면서 근본적인 조치가 가능하도록 만들어진 것이다.

Claims (2)

1. 각종 제어를 전기적인 신호로 처리하는 공지의 콘트롤러(1)와 전기장치(4)·유압장치(5) 사이에서 이들을 연결하며 각종 전기신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D부(33), 본체(2)와의 통신을 하는 통신부(34)와, 상기 각종 제어 및 신호 등을 보관하는 메모리(32)와, 각종 처리를 행하는 CPU(31)로 구성되는 중간모듈(3)과, 중간모듈(3)에서 처리된 각종 신호를 결과표시하는 화면과, 운영자의 의도를 고장진단장치가 인식하도록 하는 키보드 부분이 포함된 본체(2)로 이루어지고, 콘트롤러(1)와 A/D부(33)와 통신부(34)와 메모리(32)와 CPU(31)로 구성된 중간모듈(3)과, 상기 중간모듈(3)에서 처리된 각종 신호를 결과 표시하는 화면과 운영자의 의도를 고장진단장치가 인식하도록 하는 키보드 부분이 포함된 본체(2)로 구성되는 건설기계용 고장진단 시스템에 있어서, 상기 콘트롤러(1)는 본체(2)의 화면에 모델선정(62) 메뉴화면이 출력되도록 하고 지시에 따라 기능항목선정(63) 메뉴화면이 출력되도록 하며 선정된 기능항목에 따라 당해기능의 측정된 판단을 하여 본체화면(2)에 결과 출력(64) 되도록 구성되며, 작업자가 원할 경우 임의의 위치에서 정비지침요청(65)과 도움말요청(66)이 수시로 화면에 출력되도록 하고 입력된 값이 메모리(32)에서 결과 내용저장(67)된 후에 처음상태로 복귀되도록 구성된 것을 특징으로 하는 건설기계용 고장진단 시스템.
2. 제1항에 있어서, 기능항목선정(63)이 되면, 그 기능항목이 전자신호 출력테스트(631)이면 임의의 전기신호를 출력하여 반응을 체크하고, 전자신호측정(632)이면 테스트 검침봉(probe)으로 전압전류를 측정하고, 고장진단 및 측정(633)이면 선정에 따라 각종 장치의 고장진단을 위해 센서값을 측정하거나 센서값 출력을 하도록 처리함을 특징으로 하는 건설기계용 고장진단 시스템.