KR0179571B1 - 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여러 가지 센세에 의해 다축 유압 서어보 시스템의 이상이 감지되면 자동 또는 수동으로 신속하게 시스템을 비상 제어하여 시스템을 안정화시키는 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 다축 서어보 시스템에 이상이 발생하면 자동 또는 수동으로 시스템을 정지시킨 후 각 실린더의 변위를 자동 또는 수동으로 축소시켜 각 실린더에 의해 지지되는 프랫폼을 안전하게 초기 상태로 옮겨 놓을 수 있기 때문에 안전한 다축 유압 서어보 시스템의 구현을 가능하게 하고, 더불어 운용자의 편리를 도모할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 시스템의 수동 정지 및 각 실린더의 수동 위치 제어도 가능하게 하기 때문에 시스템에 이상이 발생할 때 운용자가 수동으로 비상 조치를 취할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치 및 제어 방법

제1도는 본 발명의 일 실시예의 의한 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치의 구성도.

제2도는 본 발명의 일 실시예의 의한 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 방법의 동작 순서도.

제3도는 종래의 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 센서 감지부 2 : 마이크로프로세서

3 : 유압 모터 4 : 릴레이 구동부

VR1, VR2 : 볼륨 RY1, RY2,RY3,RY4 : 릴레이

SW1 : 비상 스위치

본 발명은 다축 유압 서어보 시스템에 관한 것으로, 특히 여러 가지 센서에 의해 다축 유압 서어보 시스템의 이상이 감지되면 자동 또는 수동으로 신속하게 시스템을 비상 제어하여 시스템을 안정화시키는 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.

종래에는 유압 서어보 시스템에서 작동유에 의한 실린더의 과도 응답을 막기 위하여 서어보 밸브와 동력 공급원 사이에 체크 밸브를 설치하여 유압 동력 전달을 차단하거나, 서어보 밸브를 중립에 위치시켜 맥츄에이터를 정지시킴으로써 유압 서어보 시스템을 정지시켰다.

즉, 종래 기술에 의한 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치는 제3도에 도시된 바와 같이 비상 스위치(SW10)의 턴온 동작에 따라 턴온되어 서보 앰프로 논리 로우(low) 신호를 출력하는 릴레이(RY10)와, 상기 릴레이(RY10)가 턴온된 상태에서 상기 서보 앰프로 실린더 위치 제어 신호를 출력하는 볼륨(VR10)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치는 시스템에 이상이 발생하여 운용자가 수동으로 비상 스위치(SW10)를 턴온시키면 릴레이(RY10)가 턴온되어 서보 앰프로 논리 로우신호가 입력됨으로써 실린더는 정지하게 된다.

그 후, 운용자가 수동으로 볼륨(VR10)을 조절하면 릴레이(RY10)를 통해 서보 앰프로 실린더 위치 제어 신호가 입력되어 실린더의 위치를 조절할 수 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 비상 제어 장치가 2축 이상의 다축 유압 서어보 시스템에 적용되는 경우 다수개의 실린더에 의해 지지되는 프랫폼이 자체 하중 및 부하에 의해 어느 한쪽으로 쓰러지는 현상이 발생하기 때문에 단지 맥츄에이터를 정지시키는 것만으로는 완벽한 비상 제어를 할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 여러 가지 센서를 이용하여 다축 유압 서어보 시스템의 이상 발생을 감지하고, 시스템 이상이 감지되면 자동 또는 수동으로 시스템을 정지시킨 후 각 실린더의 위치를 자동 또는 수동으로 제어함으로써 시스템의 안전한 비상 제어를 가능하게 하는 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치는 다수개의 실린더와, 유압 모터와, 오일 필터를 구비한 다축 유압 서어보 시스템에 있어서, 상기 오일 필터의 이상, 오일 레벨의 강하, 작동유의 비정상적인 저온상태, 작동유의 압력 이상 및 상기 각 실린더의 과도응답을 각각 감지하는 센서 감지부와; 상기 센서 감지부의 감지 결과와 사전 설정된 작동모드에 따라 시스템 정지 신호, 실린더 위치 제어 신호 및 릴레이 구동 신호를 출력하는 마이크로프로세서와; 상기 마이크로프로세서로부터 시스템 정지 신호가 입력되면 회전 운동을 정지하여 상기 실린더들의 작동을 정지시키는 유압 모터와; 상기 각 실린더의 수동 작동 정지를 가능하게 하는 비상 스위치와; 상기 각 실린더의 수동 위치 제어를 가능하게 하는 다수개의 볼륨과; 상기 비상 스위치의 수동 스위칭 동작에 따라 상기 각 실린더의 작동을 정지시키고, 상기 실린더들의 작동이 정지된 상태에서 상기 마이크로프로세서로부터 실린더 위치 제어 신호가 입력되면 그 신호를 해당 실린더측으로 전달하고, 상기 마이크로프로세서로부터 릴레이 구동 신호가 입력되면 상기 볼륨들로부터의 실린더 위치 제어 신호를 해당 실린더측으로 전달하여 변위가 큰 실린더의 자동 또는 수동 위치 제어를 가능하게 하는 릴레이 구동부가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 방법은 오일 필터의 이상, 오일 레벨의 강하, 작동유의 비정상적인 저온상태 및 작동유의 압력이상을 각각 감지하는 제1단계와; 상기 제1단계의 감지 결과 하나라도 이상이 발견되면 자동으로 시스템을 정지시키는 제2단계와; 상기 제2단계 후 이상이 복구되면 자동으로 시스템을 작동시키는 제3단계와; 상기 제1단계의 감지 결과 이상이 발견되지 않으면 각 실린더의 위치 응답 과도 여부를 판단하는 제4단계와; 상기 제4단계의 판단 결과 실린더의 위치 응답이 과도하고, 현재 자동모드로 설정되어 있으면 자동으로 시스템을 정지시킨 후 해당 실린더의 위치 정보를 비교하여 변위가 큰 실린더를 축소시키는 제5단계와; 상기 제4단계의 판단 결과 실린더의 위치 응답이 과도하고, 현재 수동모드로 설정되어 있으면 시스템의 수동 정지 및 실린더의 수동 위치 제어를 가능하게 하는 제6단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예의 의한 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치는 제1도에 도시된 바와 같이 오일 필터(도면상 도시되지 않음)의 이상, 오일 레벨의 강하, 작동유의 비정상적인 저온상태, 작동유의 압력 이상 및 각 실린더(도면상 도시되지 않음)의 과도 응답을 각각 감지하는 센서 감지부(1)와; 상기 센서 감지부(1)의 감지 결과와 사전 설정된 작동모드(자동모드 또는 수동모드)에 따라 시스템 정지 신호, 실린더 위치 제어 신호 및 릴레이 구동 신호를 출력하는 마이크로프로세서(2)와; 상기 마이크로프로세서(2)로부터 시스템 정지 신호가 입력되면 외전 운동을 정지하여 상기 실린더들의 작동을 정지시키는 유압모터(3)와; 상기 각 실린더의 수동 작동 정지를 가능하게 하는 비상 스위치(SW1)와; 상기 각 실린더의 수동 위치 제어를 가능하게 하는 다수개의 볼륨(VR1,VR2)과; 상기 비상 스위치(SW1)의 수동 스위칭 동작에 따라 상기 각 실린더의 작동을 정지시키고, 상기 실린더들의 작동이 정지된 상태에서 상기 마이크로프로세서(2)로부터 실린더 위치 제어 신호가 입력되면 그 신호를 해당 실린더측으로 전달하고, 상기 마이크로프로세서(2)로부터 릴레이 구동 신호가 입력되면 상기 볼륨들(VR1, VR2)로부터의 실린더 위치 제어 신호를 해당 실린더측으로 전달하여 변위가 큰 실린더의 자동 또는 수동 위치 제어를 가능하게 하는 릴레이 구동부(4)를 포함하여 구성된다.

상기 릴레이 구동부(4)는 4개의 릴레이(RY1-RY4)로 구성된다. 상기 제1 및 제2릴레이(RY1, RY2)는 비상 스위치(SW1)의 턴온 동작에 따라 턴온되어 각 서보 앰프로 논리 로우신호를 출력하도록 구성된다. 상기 제3 및 제4릴레이(RY3, RY4)는 평상시에는 턴오프되어 마이크로프로세서(2)와 각 서보 앰프 입력단자를 연결하고, 마이크로프로세서(2)에 의해 턴온되면 볼륨들(VR1, VR2)과 각 서보 앰프 입력단자를 연결하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 비상 제어 장치의 작용 및 효과를 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 센서 감지부(1)는 유체에서 고형물을 여과 작용에 의해 제거하는 오일필터(도면상 도시되지 않음)의 이상 유무를 감지하고, 오일 레벨의 강하를 감지하고, 펌프(도면상 도시되지 않음)에서 주어진 에너지를 작동체에 전달함과 동시에 유압기기 내부의 활동면을 윤활하는 작동유의 온도를 감지하고, 작동유의 압력 이상을 감지하고, 각 실린더(도면상 도시되지 않음)의 과도 응답을 감지한다.

마이크로프로세서(2)는 센서 감지부(1)로부터 각 감지 결과를 입력받아 오일 필터의 이상, 오일 레벨의 강하, 작동유의 비정상적인 저온 상태, 작동유의 압력 이상 발생 유무를 각각 판단하여 그 중 하나라도 이상이 발견되면 유압 모터(3)로 시스템 정지 신호를 출력한다. 여기서, 상기 유압 모터(3)는 마이크로프로세서(2)로부터 시스템 정지 신호를 입력받으면 회전 운동을 정지하여 각 실린더의 작동을 정지시킨다.

그 후. 운용자에 의해 이상이 복구되어 이상 발생 원인이 제거되면 마이크로프로세서(2)는 다시 시스템을 정상적으로 구동시킨다.

한편, 마이크로프로세서(2)는 오일 필터의 이상, 오일 레벨의 강하, 작동유의 비정상적인 저온 상태, 작동유의 압력 이상이 모두 발견되지 않으면 센서 감지부(1)로부터 각 실린더의 위치 응답 과도 여부를 판단한다.

상기의 판단 결과 각 실린더의 위치 응답이 과도하지 않으면 마이크로프로세서(2)는 구동 알고리즘을 수행하고, 특정 실린더의 위치 응답이 과도하면 현재 자동 모드로 설정되어 있는가 수동 모드로 설정되어 있는가를 판단한다.

상기의 작동모드 판단 결과 자동 모드로 설정되어 있으면 마이크로프로세서(2)는 유압 모터(3)로 시스템 정지 신호를 출력하여 각 실린더의 작동을 자동으로 정지시킨 후 센서 감지부(1)로부터 각 실린더의 위치 정보를 획득하고, 획득한 각 실린더의 위치 정보를 서로 비교하여 변위가 큰 실린더부터 차례대로 자동 축소시켜 각 실린더에 의해 지지되는 프랫폼이 완전히 안정된 자세를 유지하도록 한다. 이와 같은 실린더 자동 위치 제어는 마이크로프로세서(2)가 해당 실린더와 연결된 서보 앰프로 실린더 위치 제어 신호를 출력함으로써 이루어지게 된다. 그 후, 마이크로프로세서(2)는 다시 구동 알고리즘을 수행한다.

하지만, 상기 작동모드 판단 결과 수동 모드로 설정되어 있으면 마이크로프로세서(2)는 운용자에 의한 수동 조작으로 비상 스위치(SW1)가 턴온되어 제1, 제2릴레이(RY1,RY2)가 턴온되면 제3, 4릴레이(RY3, RY4)로 릴레이 구동 신호를 출력하여 제3, 4릴레이(RY3, RY4)를 턴온시킨다. 여기서, 제1, 2릴레이(RY1, RY2)가 턴온되면 각 서보 앰프로 논리 로우신호가 인가되어 각 실린더의 작동은 정지되고, 제3, 4릴레이(RY3,RY4)가 턴온되면 볼륨들(VR1, VR2)이 해당 서보 앰프의 입력단자와 각각 연결되어 각 실린더의 수동 위치 제어가 가능해진다.

상기와 같은 상태에서 운용자는 볼륨들(VR1, VR2)을 조작하여 각 실린더의 위치를 제어하여 즉, 변위가 큰 실린더들을 수동으로 축소시켜 각 실린더에 의해 지지되는 프랫폼이 완전히 자세를 유지하도록 한다. 그 후, 마이크로프로세서(2)는 다시 구동 알고리즘을 시작한다.

상기와 같이 다축 유압 서어보 시스템에 이상이 발생할 때 각 실린더의 위치를 수동 또는 자동을 개별 제어하여 변위가 큰 실린더들을 축소시키면 프랫폼을 안전하게 초기 상태로 옮겨 놓을 수 있으므로 프랫폼은 종래 기술과 같이 어느 한쪽으로 쓰러지지 않는다.

이와 같이 본 발명은 다축 서어보 시스템에 이상이 발생하면 자동 또는 수동으로 시스템을 정지시킨 후 각 실린더의 변위를 자동 또는 수동을 축소시켜 각 실린더에 의해 지지되는 프랫폼을 안전하게 초기 상태로 옮겨 놓을 수 있기 때문에 안전한 다축 유압 서어보 시스템의 구현을 가능하게 하고, 더불어 운용자의 편리를 도모할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 시스템의 수동 정지 및 각 실린더의 수동 위치 제어도 가능하게 하기 때문에 시스템에 이상이 발생할 때 운용자가 수동으로 비상 조치를 취할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 다수개의 실린더와, 유압 모터와, 오일 필터를 구비한 다축 유압 서어보 시스템에 있어서, 상기 오일 필터의 이상, 오일 레벨의 강하, 작동유의 비정상적인 저온상태, 작동유의 압력 이상 및 상기 각 실린더의 과도 응답을 각각 감지하는 센서 감지부와; 상기 센서 감지부의 감지 결과와 사전 설정된 작동모드에 따라 시스템 정지 신호, 실린더 위치 제어 신호 및 릴레이 구동 신호를 출력하는 마이크로프로세서와; 상기 마이크로프로세서로부터 시스템 정지 신호가 입력되면 회전 운동을 정지하여 상기 실린더들의 작동을 정지시키는 유압 모터와; 상기 각 실린더의 수동 작동 정지를 가능하게 하는 비상 스위치와; 상기 각 실린더의 수동 위치 제어를 가능하게 하는 다수개의 볼륨과; 상기 비상 스위치의 수동 스위칭 동작에 따라 상기 각 실린더의 작동을 정지시키고, 상기 실린더들의 작동이 정지된 상태에서 상기 마이크로프로세서로부터 실린더 위치 제어 신호가 입력되면 그 신호를 해당 실린더측으로 전달하고, 상기 마이크로프로세서로부터 릴레이 구동 신호가 입력되면 상기 볼륨들로부터의 실린더 위치 제어 신호를 해당 실린더측으로 전달하여 변위가 큰 실린더의 자동 또는 수동 위치 제어를 가능하게 하는 릴레이 구동부가 구비된 것을 특징으로 하는 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 장치.
2. 오일 필터의 이상, 오일 레벨의 강하, 작동유의 비정상적인 저온상태 및 작동유의 압력 이상을 각각 감지하는 제1단계와; 상기 제1단계의 감지 결과 하나라도 이상이 발견되면 자동으로 시스템을 정지시키는 제2단계와; 상기 제2단계 후 이상이 복구되면 자동으로 시스템을 작동시키는 제3단계와; 상기 제1단계의 감지 결과 이상이 발견되지 않으면 각 실린더의 위치 응답 과도 여부를 판단하는 제4단계와; 상기 제4단계의 판단 결과 실린더의 위치 응답이 과도하고, 현재 자동 모드로 설정되어 있으면 자동으로 시스템을 정지시킨 후 해당 실린더의 위치 정보를 비교하여 변위가 큰 실린더를 축소시키는 제5단계와; 상기 제4단계의 판단 결과 실린더의 위치 응답이 과도하고, 현재 수동 모드로 설정되어 있으면 시스템의 수동 정지 및 실린더의 수동 위치 제어를 가능하게 하는 제6단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다축 유압 서어보 시스템의 비상 제어 방법.