KR100249771B1 - 건설기계 진단장치 - Google Patents

Abstract

개시된 건설기계 진단장치는 유압력에 의해 작업동작이 수행되는 건설기계에 적용되어, 건설기계를 전반적으로 제어하는 제어기 및 제어기의 입출력부품의 이상유무를 판단하여 위치표시와 함께 그 결과를 출력하고, 더불어 정기점검이 필요한 부품과 용도구분이 힘든 부품들의 위치도 상세하고 정확하게 알려 주는 건설기계 진단장치이다.

본 발명의 장치는 유압펌프의 토출유량에 의해 작동하는 건설기계 시스템의 이상유무를 진단하는 건설기계 진단장치에 있어서, 상기 유압펌프를 포함하여 상기 건설기계 시스템을 전반적으로 제어하는 제어기;상기 제어기에 입출력신호를 제공하는 입출력부품을 포함하는 다양한 부품들의 위치에 관한 그래픽 형태의 정보를 기억하는 위치기억수단;상기 입출력신호를 설정기준치와 비교함으로써 상기 입출력부품의 이상유무를 판별하고, 상기 위치기억수단에 기억된 상기 정보중에서 선택된 부품에 관한 정보를 선별하여 산출하는 진단수단;상기 진단수단의 이상유무 판단 결과와 상기 선택된 부품의 위치에 관한 그래픽 형태의 정보를 출력하는 데이터출력부로 구성된다.

따라서, 본 발명에 따른 건설기계 진단장치는 제어기의 입출력부품뿐만 아니라, 정기점검이 필요한 부품 및 용도구분이 힘든 부품들의 위치도 그래픽 형태로 상세하고 정확하게 알려주어 신속한 조치를 가능하게 함으로써 건설기계 가동율을 증가시키는 효과를 제공한다.

Description

건설기계 진단장치

본 발명은 건설기계 진단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 유압력에 의해 작업동작이 수행되는 건설기계에 적용되어, 부품이상 발생시 이를 감지하고 진단하는 진단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유압력에 의해 작업동작이 수행되는 건설기계는 유압펌프의 토출유량에 의해 작동되는 액츄에이터(actuator)를 적어도 하나 포함한다. 유압펌프는 엔진과 같은 원동기의 회전력에 의해 구동된다.

건설기계 진단장치는 센서에 의한 측정된 여러 동작량의 분석에 의하여 엔진을 포함한 건설기계의 여러 부품, 특히 제어기의 입출력부품의 이상유무를 검사하여 그 결과를 제공함으로써 사용자가 건설기계를 올바르게 사용할 수 있도록 한다.

제1도에서 도시된 바와 같이, 굴삭기에 적용된 경우의 종래 건설기계 진단장치 (일특개평 4-140505)는 쓰로틀레버의 각도를 검출하는 쓰로틀레버각도 검출수단(102), 마그네틱 픽업센서 타입의 엔진회전수 검출수단(104), 사판각을 검출하는 사판각 검출수단(106), 펌프(107)의 토출압력을 검출하는 펌프압력 검출수단(108) 등의 검출수단과, 이 검출수단으로부터의 입력신호를 연산처리하고 설정기준치와 비교하여 제어기(114)의 입출력부품의 이상유무를 판단하고 액츄에이터를 비롯하여 굴삭기 시스템 전반을 제어하는 제어기(114)와, 그 판단결과 이상있는 입출력부품에 미리 설정되어 있는 아주 간략화된 기호형태의 메시지를 표시하는 표시기(115)로 구성된다.

제어기(114)의 입출력부품은 제어기와 직접 전기신호를 교환하며, 예로서 쓰로틀레버각도 검출수단(104)과 이것의 검출대상이 되는 쓰로틀레버각도 조정수단이 있다.

상기한 구성의 종래 건설기계 진단장치의 동작은 다음과 같다.

먼저 굴삭기를 조작레버를 움직여 동작시킨다. 그러면 각 검출수단이 입출력 부품들의 동작량을 검출한다. 제어기(114)는 검출수단으로부터의 입력신호를 연산 처리하여 설정된 기준치와 비교하여 입출력부품의 이상유무를 판단한다.

판단결과 이상이 있는 입출력부품에 대해 미리 설정되어 있는 아주 간략화된 기호행태의 메시지를 표시기(115)가 표시한다.

예를 들면(제어기(114)에 의해 엔진회전수 검출수단(104)으로 부터의 입력신호가 이상이 있다고 판단되는 경우, 표시기(115)는 이에 관한 에러표시로서 ““ER11” 또는 ““ER.RPM”과 같은 기호를 표시하였다.

그러나 이와 같은 표시방법에 의할 경우, 실제 장비 사용측면에서 사용자가 기호로 표시된 에러표시의 의미를 비록 알더라도 그 부품의 위치를 정확히 알지 못하면 별도의 정비지침서 등을 찾아 보아야 하는 불편함이 있었다.

특히 점검하고자 하는 부품이 전기장치를 구동하는 릴레이와 같이 그 수가 매우 많은 경우, 전문가도 그 위치를 구분하기 힘들다. 그래서, 찾고자 하는 부품의 정확한 위치를 알기전까지, 다른 부품을 확인하거나 반복시험을 해야 함으로써 상당한 시간이 낭비되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 하기 위한 것으로, 제어기 및 제어기의 입출력부품의 이상유무를 판단하여 위치표시와 함께 그 결과를 출력하고, 더불어 정기점검이 필요한 부품과 용도구분이 힘든 부품들의 위치도 상세하고 정확하게 알려 주는 건설기계 진단장치를 제공함에 있다.

제1도는 종래 건설기계 진단장치를 굴삭기에 적용한 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 건설기계 진단장치 내부구성 블록예시도.

제3도는 본 발명에 따른 건설기계 진단장치를 굴삭기에 적용한 실시도.

제4(a)도는 본 발명에 따른 데이터 출력부의 예시도.

제4(b)도는 부품위치항목의 선택에 따른 데이터 출력부의 화면 상태도.

제5도는 표시기를 구비한 종래의 진단장치에 본 발명에 따른 진단기를 연결하는 제1 실시도 및,

제6도는 표시기를 구비한 종래의 진단장치에 본 발명에 따른 진단기를 연결하는 제2 실시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 작업장치용 엑츄에이터 작동검출수단

12 : 주행용 엑츄에이터 작동검출수단

14 : 제어기 15 : 표시기

16 : 위치기억수단 18 : 데이터 출력부

20 : 진단수단 22 : 데이터 통신부

24 : 판별선출수단 26 : 부품위치항목선택수단

A : 진단기

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건설기계 제어기의 입출력부품을 포함한 다양한 부품의 위치를 기억하는 위치 기억수단과 상기 입출력부품의 이상유무를 판단하고 그 위치 기억수단으로부터 파악하고자 하는 부품위치에 관한 정보를 선택하여 출력하는 수단을 구비한다.

이하에서는 첨부한 도면과 관련하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명에 따른 건설기계 진단장치의 내부구성 블록도의 한 예를 나타내고, 제3도는 본 발명에 따른 건설기계 진단장치를 굴삭기에 적용한 실시예를 나타낸다.

본 발명에 따른, 유압펌프의 토출유량에 의해 작동하는 건설기계 시스템의 이상유무를 진단하는 건설기계 진단장치는 제어기(14), 위치기억수단(16), 진단수단(20), 데이터출력부(18)로 이루어진다.

제어기(14)는 유압펌프를 포함하여 상기 건설기계 시스템을 전반적으로 제어한다. 사판각 검출수단(6)을 비롯한 제어기의 입력수단으로부터 감지된 신호를 입력받고 적절한 출력신호를 발생시킴으로써 건설기계 시스템을 제어한다.

위치기억수단(16)은 건설기계 시스템의 다양한 부품들의 위치에 관한 정보를 기억하는 수단이다. 위치에 관해 기억된 정보로는, 상기 제어기와 입출력신호를 교환하는 입출력부품에 관한 위치정보 뿐만아니라 위치구분이 힘든 부품이나 정기점검이 필요한 부품등 여러 종류의 부풉의 위치정보가 해당된다.

이 위치정보는 그래픽 형태로서 평면적으로 또는 입체적으로 표현될 수 있다. 이 위치기억수단(16)은 ROM의 형태로 구현될 수 있으나 용량문제나 기억내용 변경문제 등의 이유로 보조기억장치 형태로 구현됨이 바람직하다.

진단수단(20)은 상기 입출력신호를 설정기준치와 비교함으로써 입출력부품의 이상유무를 판별하고, 위치기억수단에 기억된 정보중에서 선택된 부품에 관한 정보를 선별하여 산출하는 수단이다. 특정의 설정기준치는 입출력부품이 정상동작하는지를 판단하는 기준값을 의미한다.

상기한 구성요소 중에서 제어기(14)를 제외한 위치기억수단(16)과 진단수단(20)과 데이터출력부(18)를 포함한 것이 도 3에서의 진단기(A)에 해당한다.

데이터출력부(18)는 상기 진단수단(18)의 이상유무 판단 결과와 상기 선택된 부품의 위치에 관한 정보를 출력하는 수단이다.

한편, 진단수단(20)은 부품위치항목 선택수단(26)과 판별선출수단(24) 및 데이터통신부(22)로 이루어진다.

부품위치항목 선택수단(26)은 위치를 알고자하는 부품의 항목을 선택하는 수단이다. 이상이 발견된 입출력부품 항목외에 정기점검용 부품 항목 또는 위치구분이 힘든 항목등 위치기억수단에 기억된 어느 부품항목에 대해서도 선택이 가능하다. 터치스크린(touchscreen) 형태로 구현되면 편리하다.

판별선출수단(24)은 중앙처리장치(CPU)와 RAM(Random Access Memory)으로 구성되며, 입출력신호를 설정기준치와 비교 및 분석하여 입출력부품의 이상여부를 판별하고, 위치기억수단(16)에 기억된 정보중에서 부품위치항목 선택수단(26)에 의해 선택된 부품항목에 관한 정보를 선별하여 산출하는 수단이다.

대이터 통신부(22)는 제어기(14)와 상기 판별선출수단(24)간의 통신을 위한 인터페이스 수단이다.

상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따른 건설기계 진단장치의 동작은 다음과 같다.

건설기계 진단장치에 전원이 공급되면 정해진 절차에 따라 진단관련 기능이 수행된다. 먼저 제어기는 엔진(1)의 회전수 및 유압펌프의 사용마력을 지시해주는 모든선택수단(10), 쓰로틀레버의 각도를 검출하는 쓰로틀레버각도 검출수단(2), 마그네틱 픽업센서 타입의 엔진회전수 검출수단(4), 사판각을 검출하는 사판각 검출수단(6), 펌프(7)의 토출압력을 검출하는 펌프압력 검출수단(8) 등의 입력수단으로부터 신호를 입력받아 실제 유용한 데이터(선택모드, 쓰로틀레버각도, 엔진회전수, 사판각, 펌프압력)로 연산처리한다.

제어기(14)에서 연산처리된 데이터는 데이터통신부(22)를 통하여 판별선출수단(24)에 입력된다. 판별선출수단(24)은 연산처리된 데이터의 입력유무, 데이터의 허용범위, 값의 변화율 등을 미리 기억되어 있는 설정기준치와 비교하여 데이터의 이상유무를 판단한다.

예를 들면, 연산처리된 엔진회전수 데이터가 “0 rpm”이고 기준되는 정상수치가 일반모드로서 1900rpm 정도라면 엔진회전수 계통의 입출력부품이 불량이라고 판단한다.

그리고 나서 그 판단 결과는 데이터 출력부(18)에 출력된다. 제4도a와 같이, 데이터 출력부(18)의 정상상태 입출력부품을 표시하는 부위의 바탕은 변화가 없으나 엔진회전수 계통의 표시부위 바탕은 어둡게 변하면서 일정시간 간격으로 점멸을 반복하게 된다. 이때 데이터 출력부(18)가 음향발생장치를 포함함으로써 특정한 소리가 발생되도록 할 수 있다.

사용자가 이상상태의 부품항목인 “엔진회전수 계통”을 터치스크린과 같은 부품위치항목 선택수단(26)을 통하여 선택된다. 그러면 제4(b)도와 같이, 판별선출수단(24)이 위치기억수단(16)에 저장되어 있는 여러 위치정보 중에서 엔진회전수 계통 부품의 위치정보를 선출하며, 데이터 출력부(18)를 통하여 이 정보가 출력된다.

이때 위치는 평면적으로 또는 여러 각도에서 입체적으로 표시되며 해당 부품은 깜빡거린다. 그러면 사용자는 상기 데이터 출력부에 표시된대로 엔진회전수 검출수단(4)을 찾아 센서가 정상인지, 전선이 불량한지, 또는 엔진(1)이 이상한지를 즉시 확인, 조치할 수 있게 된다.

상기의 건설기계 진단장치의 동작은 판별선출수단(20)이 입출력부품의 이상여부를 판단하는 경우에 대하여 설명하였으나 제어기(14)가 이상여부를 판단하는 경우도 그 판단하는 단계만 다를 뿐 기타 동작은 동일하다.

다음은 부품의 이상이 없더라도 사용자가 임의로 또는 정기점검을 위해 그 위치를 확인하고자 하는 경우이다.

예를 들어 작업장치용 액추에이터의 작동검출수단(11)을 점검하려는 경우, 2개의 작동검출수단(11,12) 중 어느것이 작업장치용 액추에이터의 작동검출수단(11)이고 어느 것이 주행용 액추에이터의 작동검출수단(12)인지 전문가라도 분간하기가 힘들다.

이런 경우 부품위치항목 선택수단(24)을 통해 작동검출수단을 선택하면, 제4(b)도와 같이 데이터 출력부(26)의 표시화면에 작업장치용과 주행용 액추에이터 작동검출수단을 구분하여 그림으로 표시한다. 그러면 사용자는 그림 형태대로 정확히 원하는 작동검출수단을 찾을 수 있다.

이외에도 솔레노이드 밸브, 전기릴레이등은 그 수가 매우 많아 위치를 정확히 구분하기가 어렵다. 그러나 본 건설기계 진단장치를 이용하면 이들을 쉽게 찾아 즉시 조치할 수 있다.

한편, 제5도에서와 같이 제어기가 부품의 이상유무를 판단하는 경우, 상기 건설기계 진단장치는 종래의 표시기(115)와 같은 표시기 (15)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 “ER.RPM”과 같은 에러표시가 표시기(15)에 나타나는 것을 제외하고는 기타 동작은 동일하다.

따라서, 제1도에 도시된 종래의 건설기계 진단장치에 진단기(A)를 연결하여 본 발명에 따른 건설기계 진단장치를 사용함이 가능하다. 이때 진단기(A)는 제6도에서와 같이 표시기(15)와 제어기를 연결하는 케이블(17)에 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 건설기계 진단장치는 제어기의 입출력부품뿐만 아니라, 정기점검이 필요한 부품 및 용도구분이 힘든 부품들의 위치도 그래픽 형태로 상세하고 정확하게 알려주어 신속한 조치를 가능하게 함으로써 건설기계 가동율을 증가시키는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 유압펌프의 토출유량에 의해 작동하는 건설기계 시스템의 이상유무를 진단하기 위하여 상기 건설기계 시스템을 제어하는 제어기 및 외부로부터 입출력되는 입출력신호를 설정기준치와 비교하여 상기 건설기계 시스템의 이상유무를 판별하는 진단수단이 구비되는 건설기계 진단장치에 있어서, 상기 건설기계시스템을 구성하는 부품들의 위치를 나타내는 그래픽 형태의 정보를 기억하는 위치기억수단; 및 상기 위치기억수단에 기억된 정보 중에서 상기 진단수단으로부터 입력되는 이상유무의 판단결과에 의거하여 선택된 부품의 위치를 나타내는 그래픽 형태의 정보를 출력하는 데이터출력부;를 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 건설기계 진단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 그래픽 형태의 정보가 기억되는 부품들은 정기점검이 필요한 부품 및 위치구분이 용이하지 않은 부품들을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 건설기계 진단장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 진단수단은, 상기 건설기계 시스템의 부품항목을 선택하는 부품위치항목 선택수단; 상기 입출력신호를 상기 설정기준치와 비교 및 분석하여 상기 입출력부품의 이상여부를 판별하고, 상기 위치기억수단에 기억된 상기 정보중에서 상기 부품위치항목 선택수단에 의해 선택된 부품항목에 관한 정보를 선별하여 산출하는 판별선출수단; 및 상기 제어기와 상기 판별선출수단간의 통신을 위한 데이터 통신부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설기계 진단장치.

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