KR100190320B1 - 중장비의 상부선회체 자동선회제어장치와 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중장비의 몸체가 상부선회체와 하부고정체로 구분되어져 있으면서, 상부선회체가 하부고정체에 대해 선회할 수 있게 된 중장비에서 상부선회체의 선회동작을 자동으로 제어할 수 있게 한 장치와 그 방법에 관한 것으로, 상기 상부선회체와 하부고정체를 선회가능하게 연결시키는 센터조인트(1)에 회전각센서(2)를 설치하고, 이 센서(2)에서 출력되는 신호와 운전자가 조작입력시키는 상부선회체의 제어각도 입력신호를 비교하여 수동으로 입력된 각도에 이르기 까지 상기 상부 선회체를 자동으로 선회이동시키도록 하는 한편, 상부선회체의 자동제어가 이루어지는 도중에도 수동제어레버를 작동시키면 이 수동제어가 우선적으로 선행되어지도록 하므로써, 자동제어에 의한 동작과정에서 발생할 수 있는 긴급한 사고를 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

중장비의 상부선회체 자동선회제어장치와 그 방법

제1도는 본 발명에 따른 중장비의 자동선회제어장치를 설명하기 위해 도시한 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명

1 : 센터조인트 2 : 회전각센서

3 : 비교기 4 : 콘트롤러

5 : 제어밸브유니트 6 : 선회베어링

7 : 선회모우터 8 : 수동제어감지센서

본 발명은 중장비의 상부선회체가 선회작동하는 것을 제어하는 방법과 그 장치에 관한 것으로, 특히 상기 상부선회체를 원하는 바의 각도로 자동적으로 선회이동시켜 줄 수 있도록 한 중장비의 상부선회체 자동선회제어장치와 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건설 및 토목공사에 사용되는 중장비에는 그 작업 효율과 사용상의 편의를 증대시키기 의해, 주행장치가 구비된 하부몸체와 작업장치가 구비된 상부몸체로 구성되면서, 상부몸체가 하부몸체에 대해 선회작동할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 중장비가 이동을 하지 않고서도 상부몸체를 전후좌우로 이동시키면서 이 상부몸체에 설치된 작업기로써 중장비의 주변에 대한 작업을 할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 하부몸체는 상부몸체에 대해 회전하지 못하고 고정되어 있는 상태이기 때문에, 통상 하부몸체를 하부고정체라 칭하고 그 대신 상부몸체를 상부선회체라 칭한다.

그런데, 종래의 일반적인 중장비에서는 상부선회체를 선회시키기 의해, 운전석에 설치된 조절레버등을 조작하여 수동으로 상부선회체를 이동시키도록 되어 있기 때문에, 중장비의 운전자가 작업기를 조작하는 이외에도 상부선회체를 선회조작하여야 하므로, 조작 작업이 복잡할 뿐만 아니라 이러한 복잡한 조작으로 인해 운전자의 손과 팔이 쉽게 피로해지게 되고, 또한 중장비를 이동시키기 위해 상부선회체를 록킹시키기 위해서는 그 록킹위치에 맞추어 정확하게 복귀시켜야 하기때문에 그 조작을 정확하게 하여야 하고, 필요한 경우에는 시행착오를 겪으면서 반복적인 조작을 하여야 한다는 불편함이 있있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소시켜, 상부선회체를 중장비의 조작자가 원하는 각도만큼 간단한 조작으로 자동적으로 선회이동시킬 수 있도록 한 증장비의 상부선회체 자동선회제어장치와 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 딜성하기 위한 본 발명의 중장비의 상부선회체 선회제어장치는, 중장비의 하부고정체에 대해 축선회할 수 있도록 상부선회체와 하부고정체를 서로 연결시키는 센터조인트의 선회축에 상부선회체의 선회각도를 감지할 수 있도록 설치된 회전각 센서와, 이 회전각센서에서 출력되는 신호와 운전자가 입력시킨 선회각도에 부합하는 신호가 각각 입력되어 그 차이를 비교하는 비교기, 상기 비교기에서 출력된 신호를 처리하는 컨트롤러, 상기 컨트롤러에서 출력된 신호에 의해 유압펌프에서 공급되는 압유의 량을 제어하는 제어밸브 및, 상기 제어밸브를 통해 공급되는 압유를 공급받아 상부선회체를 선회작동시키는 선회모우터로 이루이져 있다.

또한, 상기 컨트롤러에 운전자가 수동으로 조작하는 수동조작 레버 감지센서를 연결시켜, 운전자가 수동조작레버를 작동시키면 상기 비교기에서 인가되는 자동선회제어신호에 우선하여 상기 수동조작레버에 의해 인가되는 신호에 의해 제어되어지도록 할 수가 있다.

한편, 본 발명에 따른 중장비의 상부선회체 자동선회제어방법은, 중장비의 상부선회체가 하부고정체에 대해 선회할 수 있도록 연결시키는 센터조인트에 설치된 회전각센서에서 현재의 상부선회체 각도에 해당하는 전기적인 신호를 출력하게 하는 단계와, 중장비의 운전자가 상부선회체를 선회이동시키고자 하는 각도를 입력시키는 단계, 상기 회전각센서에서 입력된 신호와 운전자가 입력시킨 각도신호를 비교기로써 비교하는 단계 및, 상기 비교단계에서 비교된 값이 제로가 되기까지 상부선회체를 선회작동시키는 선회모우터를 계속동작시키는 단계를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 선회모우터를 작동시키는 단계는, 회전각센서에서 출력된 신호와 운전자가 입력시킨 각도신호를 비교하여 그에 부합하는 결과를 출력하는 비교단계에서 얻어진 결과를 컨트롤러로써 조절하고, 이 조절된 신호가 상부선회체를 선회시키는 선회모우터를 작동시키도록 되어 있다.

그리고, 상기 컨트롤러가 비교기에서 입력된 신호보다 운전자가 조작하는 수동선회작동레베에서 출력되는 신호를 우선하여, 출력시키도록 하므로써, 자동제어가 이루어지는 도중에도 수동제어를 할 수가 있도록 할 수가 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은, 센터조인트에서 회전각센서가 상부선회체의 현재위치를 감지하게 하고, 이 감지된 현재위치의 신호와 함께 운전자가 상부선회체를 회전시키고자 하는 각도를 입력시킨 각도 신호가 비교기에서 서로 비교되어, 그 비교치가 제로에 이르도록 까지 선회모우터로 압유의 공급이 이루어지게 하므로써, 상부선회체가 원하는 바의 각도까지 자동적으로 선회작동되어지게 되는 것이다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 장치는, 중장비의 상부선회체와 하부고정체를 회전가능하게 연결시키는 센터조인트(1)에 실치되어 상부선회체의 회전각을 감지하는 회전각센서(2)와, 이 회전각센서(2)에서 출력되는 전기적신호와 운전자가 상부선회체를 선회시키기 의한 각도를 입력시키는 입력기에서 입력된 신호를 서로 비교하는 비교기(3), 상기 비교기(3)에서 입력된 신호를 처리하는 콘트롤러(4), 상기 콘트롤러(4)에서 처리된 신호에 따라 유압펌프에서 공급되는 압유의 통과량을 결정하는 제어밸브유니트(5) 및, 이 제어밸브유니트(5)를 통해 공급되는 압유에 의해 작동되면서 상기 상부선회체와 연결된 선회베어링(6)을 선회작동시키는 선회모우터(7)를 포함하여 구성되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 장치는 상부선회체가 기준선에 대해 소정의 각도로 회전된 상태로 부터, 운전자가 이 상부선회체를 다른 방향으로 각도선회시키고자 하는 경우에, 운전석에 마련된 각도입력기에 원하는 바의 각도를 입력시키면, 상기 센터조인트(1)에 설치된 회전각센서(2)로 부터 입력된 상부선회체의 각도치에 부합하는 전기적인 신호와 상기 운전자가 각도입력기를 통해 입력시킨 각도치에 부합하는 전기적인 신호가 각각 비교기(3)에 입력되어, 그 비교 결과를 상기 콘트롤러(4)로 신호를 인가시키고, 이 콘트롤러(4)에서는 상기 비교기(3)에서 입력된 신호를 처리하여, 상기 조절밸브유니트(5)로 전기적인 신호를 인가시켜 이 조절밸브유니트(5)를 작동시키게 되는데, 이때 상기 비교기(3)에서 입력된 값과 운전자가 입력시킨 각도값이 차이가 있는 경우에는, 상기 조절밸브유니트(5)를 통해 상기 선회 모우터(7)에 계속해서 압유가 공급되어지도록 하고, 상기 비교기(3)에서 입력된 값과 운전자가 입력시킨 값사이에 차이가 없는 경우에는 상기 조절밸브유니트(5)가 오일펌프에서 부터 선회모우터(7)로 공급되는 압유의 흐름을 차단시키게 된다.

따라서, 중장비의 상부선화체가 소정의 각도로 선회되어 있는 상태에서 이 상부선회체를 다른 각도로 선회시키고자 하는 경우에는, 운전자가 각도입력기에 원하는 바의 각도값을 입력시키면, 상부선회체가 초기에 위치하고 있던 상태에서 부터 운전자가 원하는 바의 각도로 선회하도록 까지, 즉 상기 비교값이 제로가 되도록 까지 제어밸브유니트(5)를 작동시켜서 선회모우터(7)에 작동압유가 공급되게 하여 상부선회체가 선회되게 하고, 이 상부선회체가 원하는 바의 각도로 완전히 선회하고 나면 상기 제어밸브유니트(5)가 압유의 흐름을 차단시키므로써 상부선회체의 선회동작이 정지되게 하는 것이다.

한편, 상기 상부선회체의 선회동작을 수동으로 제어하기 위한 선회 레버에 수동제어감지센사 (8)를 설치하고, 이 수동제어 감지센서 (8)를 상기 콘트롤러(4)와 연결시켜, 운전자가 상부선회체를 수동으로 조작하고자 하는 경우에 운전석에 설치된 수동레버를 조작하면, 이 조작 레버에 실치된 감지센서(8)가 상기 수동레버의 조작상태를 감지하게 하여 그 조작신호를 상기 콘트롤러(5)로 입력하게 하므로써, 상기한 바와 같은 과정으로 제어밸브유니트(5)가 선회모우터(7)로 공급되는 압유의 흐름을 제어하여, 상부선회체의 동작이 수동으로 제어되어지게 할 수가 있다.

이 경우, 상기 콘트롤러(4)에는 비교기(3)와 수동제어감지센서(8)가 병렬연결되어지게 되는 바, 따라서 상기 콘트롤러(4)는 비교기(3)에서 입력된 값과 상기 수동제어감지센서(8)에서 입력된 값을 각각 택일적으로 인가받아 그 신호롤 처리한 다음 그에 부합하는 신호를 상기 제어밸브유니트(5)로 출력하도록 할 수가 있다.

그러나, 이러한 경우에는 상부선회체를 자동 또는 수동으로만 작동시키게 되므로, 예컨대 상부선회체를 자동으로 선회작동시키는 도중에 수동으로는 제어할 수가 없게 되는 단점이 있게 된다.

본 발명에서는 이러한 단점을 해결하기 의한 방법으로서, 상기 콘트롤러(5)가 비교기(3)에서 입력되는 신호보다, 수동으로 작동되는 레버에 실치된 수동제어감지센서(8)에서 입력되는 신호를 우선 처리하도록 하므로써, 상기한 바와 같이 상부선회체를 자동으로 선회시키는 도중에, 중장비의 상황 또는 주변의 작업상황이 바뀌어 긴급하게 상부 선회체의 동작을 제어하여야 하는 할때, 상기 수동레버를 조작하면 상부선회체가 자동으로 선회이동되는 도중에도 상부선회체의 이동을 수동으로 제어해 줄 수가 있게 돠는 것이다.

이러한 방법으로 상부선회체를 제어하게 하므로써, 운전자가 중장비이 상부선회체를 원하는 바의 각도로 간단하게 이동시켜 줄 수가 있으면서, 상부선회체가 자동으로 이동하는 도중에 긴급한 상황이 발생하거나 작업조건이 바뀌는 경우등에 운전자가 간단하게 수동조작 레버를 작동시켜 주므로써, 상부선회체의 자동선회를 차단시킴과 더불어, 이와 동시에 그 제어가 수동으로 절환되어져 상부선회체의 이동을 운전자가 육안으로 살피면서 제어해 줄 수가 있어, 사고의 발생을 방지해 줄 수가 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 중장비의 상부선회체를 운전자가 수동으로 선화제어해 주지 않아도, 간단하게 선회시키고자하는 지점의 각도를 입력시켜 주므로써 간단하게 상부선회체를 선회시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 방법으로 상부선회체를 선회작동시키는 도중에도 운전자가 수동레버를 조작하면 자동으로 선회작동하던 상부선회체가 수동작동으로 절환되어지게 하므로써 사고를 방지할 수있을 뿐만 아니라, 필요에 따라서 상부선회체를 간단하게 제어해 줄 수가 있게 되는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

Claims (5)

1. 중장비의 상부선회체와 하부선회체를 선회 가능하게 연결시키는 센터조인트(1)에 설치되어 상부선회체의 회전각을 감지하는 회전각센서(2)와, 이 회전각센서(2)에서 출력되는 전기적신호와 운전자가 상부선회체를 선회시키기 의한 각도를 입력시키는 입력기에서 출력되어지는 신호를 서로 비교하는 비교기(3), 상기 비교기(3)에서 입력된 신호를 처리하는 콘트롤러(4), 상기 콘트롤러(4)에서 처리된 신호에 따라 유압펌프에서 공급되는 압유의 통과량을 결정하는 제어밸브유니트(5) 및, 이 제어벨브유니트(5)를 통해 공급되는 압유에 의해 작동되면서 상기 상부선회체와 연결된 선회베어링(6)을 선의작동시키는 선회모우터(7)를 포함하여 구성된 중장비의 상부선회체 자동선회제어장치
2. 제1항에 있어서, 상기 콘트롤러(4)에 수동제어감지센서(8)가 연결되고, 이 수동제어감지센서(8)가 상부선회체의 선회동작을 수동으로 제어하기 위한 수동제어레버에 실치된 것을 특징으로 하는 중장비의 상부선회체 자동선회제어장치
3. 중장비의 상부선회체가 하부고정체에 대해 선회할 수 있도록 연결시키는 센터조인트(1)에 설치된 회전각센서(2)에서 현재의 상부선회체 각도에 해당하는 전기적인 신호를 출력하게 하는 단계와, 중장비의 운전자가 상부선회체를 선회이동시키고자 하는 각도를 입력시키는 단계, 상기 회전각센서에서 입력된 신호와 운전자가 입력시킨 각도신호를 비교기(3)로써 비교하는 단계 및, 상기 비교단계에서 비교된 값이 제로가 되기까지 상부선회체를 선회시키기 위한 선회모우터(7)를 제어작동시키는 제어단계를 포함하여 구성된 중장비의 상부선의체 자동선회제어방법
4. 제3항에 있어서, 상기 비교단계와 제어단계 사이에 중장비 운전자가 수동조작레버를 통해 상기 상부선회체를 수동으로 작동시키는 경우에 발생하는 수동제어신호와 상기 비교단계에서 비교된 결과치의 신호를 처리하는 신호처리단계가 부가 포함된 것을 특징으로 하는 중장비의 상부선회체 자동선회제어방법
5. 제4항에 있어서, 상기 신호처리단계에서 수동조작레버를 수동으로 작동시키는 경우에 발생하는 수동제어신호가 비교단계에서 처리된 신호보다 우선처리되어지게 한 것을 특징으로 하는 중장비의 상부선회체 자동선회제어방법.