KR100611200B1 - 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 붐실린더의 과부하상태에 따라 적절하게 경고 또는 붐실린더의 동작을 제어하도록 한 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 붐을 구동시키는 붐실린더의 로드측의 유압을 체크하는 유압 체크수단; 상호 차등적인 제 1 및 제 2기준치가 저장되어 있는 메모리; 입력되는 개방제어신호에 근거하여 상기 붐실린더내의 유압을 유압 탱크측으로 보내는 바이패스 밸브; 입력되는 경고제어신호에 근거하여 경고동작을 수행하는 경고수단; 및 상기 유압 체크수단으로부터의 체크치가 상기 제 2기준치보다는 작되 상기 제 1기준치보다 크거나 같으면 상기 경고수단에게로 경고제어신호를 보내고, 상기 체크치가 상기 제 1 및 제 2기준치보다 크거나 같으면 상기 바이패스 밸브에게로 개방제어신호를 보내는 제어수단을 구비한다.
붐실린더, 과부하, 경고, 유압, 바이패스

Description

크레인의 붐실린더 과부하 제어장치 및 방법{Apparatus and method for controlling overload of boom cylinder of crane}
도 1은 일반적인 크레인의 전체 개략도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치의 블록구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 크레인의 붐실린더 과부하 제어방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 유압 탱크 12 : 유압 펌프
14 : 메인 밸브 16 : 붐실린더
18 : 붐 20 : 조작부
22 : 메모리 24 : 유압 체크부
26 : 경고부 28 : 바이패스 밸브
30 : 제어부
본 발명은 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크레인의 붐실린더의 과부하상태를 체크하여 상태에 따라 경고 또는 붐실린더의 동작을 정지시키도록 한 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 크레인은 도 1에 예시된 바와 같이 회전가능한 스윙(101), 상기 스윙(101)의 단부에 힌지로 결합된 메인붐(102), 상기 메인붐(102)의 단부에 힌지로 결합되어 회절가능하게 설치된 아우터붐(103), 및 상기 아우터붐(103)에 삽출가능하게 설치된 익스텐션붐(104)으로 구성된다. 상기 익스텐션붐(104)의 단부에 설치된 로테이터(105)에 다수개의 집게(106)로 구성된 그래플(107)이 설치된다.
이와 같이 구성된 크레인의 각 구성은 각각의 조작밸브로 유압이 제어되어 회동하거나 신장을 하게 된다.
특히, 그래플(107)은 고철이나 파지 등을 상하차하거나 집하할 때 사용되는 파지기구로서, 방사형으로 설치된 다수개의 집게(106)로 구성되고, 상기 집게(106)는 유압에 의해 작동되는 액츄에이터에 의해 작동되는 구조를 가지는데, 유압이 각각의 집게(106)에 작용할 때 오므리게 되어 고철 등을 압지하는 파지력이 발생하고, 유압을 제거할 때 파지력이 해제되어 압지하고 있던 고철 등을 놓는 구조로 되 어 있다.
이와 같이 구성된 크레인으로 작업을 하는 경우, 대부분의 작업자는 작업을 빨리 끝내기 위해서 고철 또는 파지 등을 무리하게 많이 집게 되는데, 이렇게 되면 붐실린더에 과부하가 발생된다.
그럼에도 불구하고, 작업자가 계속 무리하게 고철 또는 파지 등을 많이 집게 되면 붐실린더의 튜브 내경확장이 발생디어 고장으로 이어지게 된다. 심하게는 메인붐(102)이 파손되거나 메인붐(102)과 아우터붐(103) 사이가 절단되는 경우도 발생된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 붐실린더의 과부하상태에 따라 적절하게 경고 또는 붐실린더의 동작을 제어하도록 한 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치는, 붐을 구동시키는 붐실린더의 로드측의 유압을 체크하는 유압 체크수단; 상호 차등적인 제 1 및 제 2기준치가 저장되어 있는 메모리; 입력되는 개방제어신호에 근거하여 상기 붐실린더내의 유압을 유압 탱크측으로 보내는 바이패스 밸브; 입력되는 경고제어신호에 근거하여 경고동작을 수행하는 경고수단; 및 상기 유압 체크수단으로부터의 체크치가 상기 제 2기준치보다는 작되 상기 제 1기준치보다 크거나 같으면 상기 경고수단에게로 경고제어신호를 보내고, 상기 체크치가 상기 제 1 및 제 2기준치보다 크거나 같으면 상기 바이패스 밸브에게로 개방제어신호를 보내는 제어수단을 구비한다.
상기 경고수단은 부저, 램프 또는 액정표시패널로 구성된다.
상기 경고수단이 부저인 경우 상기 부저는 상기 제어수단의 제어에 의해 일정시간동안 부저음을 발생시켜 경고동작을 수행하고, 상기 경고수단이 램프인 경우 상기 램프는 상기 제어수단의 제어에 의해 점멸 또는 점등되어 경고동작을 수행하며, 상기 경고수단이 액정표시패널인 경우 상기 액정표시패널은 상기 제어수단의 제어에 의해 경고문자를 디스플레이시킴으로서 경고동작을 수행한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 크레인의 붐실린더 과부하 제어방법은, 유압체크수단이, 붐을 구동시키는 붐실린더의 로드측의 유압을 체크하는 제 1과정; 및 상기 체크된 체크치에 대하여 제어수단이 상호 차등적인 제 1 및 제 2기준치를 근거로 판단하되, 상기 체크치가 상기 제 2기준치보다는 작으면서 상기 제 1기준치보다 크거나 같으면 소정의 경고동작을 수행시키고, 상기 체크치가 상기 제 1 및 제 2기준치보다 크거나 같으면 상기 붐실린더내의 유압을 유압 탱크측으로 바이패스시키는 제 2과정을 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치 및 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 크레인 붐실린더 과부하 제어장치는, 소정의 압력이 가해져 있는 기름을 저장해 두고 있는 유압 탱크(10); 상기 유압 탱크(10)에 연결되어 그 유압 탱크(10)내의 기름을 펌핑하는 유압 펌프(12); 후술할 제어부(30)로부터의 제어신호(VC)가 입력되면 상기 유압 펌프(12)에서 펌핑된 유압을 붐(18)을 구동시키는 붐실린더(16)에게로 보내는 메인 밸브(또는 조작 밸브라고도 함)(14); 작업자가 크레인의 동작을 명령하기 위해 조작하는 조작부(20); 상호 차등적인 제 1 및 제 2기준치가 저장되어 있는 메모리(22); 상기 붐실린더(16)의 로드측의 유압을 체크하는 유압 체크부(24); 입력되는 경고제어신호에 근거하여 경고동작을 수행하는 경고부(26); 입력되는 개방제어신호에 근거하여 상기 붐실린더(16)내의 유압을 유압 탱크(10)측으로 보내는 바이패스 밸브(28); 상기 조작부(20)에서의 동작명령신호에 따라 크레인의 동작을 제어하고, 상기 유압 체크부(24)로부터의 체크치가 상기 제 2기준치보다는 작되 상기 제 1기준치보다 크거나 같으면 상기 경고부(26)에게로 경고제어신호를 보내고, 상기 체크치가 상기 제 1 및 제 2기준치보다 크거나 같으면 상기 바이패스 밸브(28)에게로 개방제어신호를 보내는 제어부(30)를 구비한다.
동 도면에서는, 붐실린더(16)와 붐(18)을 각각 하나씩 도시하였는데, 실질적으로 과부하가 발생될 수 있는 곳이라면 메인붐, 아우터붐 등과 같이 다수의 붐이 도시되어야 하고, 붐실린더 역시 그에 따라 다수개가 도시되어야 한다. 만약, 붐실린더(16)가 다수개라고 하고 단일의 유압 체크부(24) 또는 붐실린더별로의 유압 체 크부(24)에서 체크된 각각의 유압치가 제어부(30)에게로 보내진다면 그 제어부(30)는 각각에 대하여 과부하 정도를 파악하여 각각에 대한 경고동작 또는 바이패스동작을 제어한다.
본 발명에서는, 상기 메모리(22)의 제 1기준치를 140kg/cm2 로 하고, 제 2기준치를 150kg/cm2 로 한다. 물론, 그 각각의 기준치의 값은 상기의 값과 다른 값이어도 되고, 상기 메모리(22)에 저장된 제 1 및 제 2기준치는 갱신가능하다.
상기 경고부(26)는 상기 조작부(20)가 설치된 부위 근처 또는 작업자가 확인하기 쉬운 장소에 설치된다. 상기 경고부(26)는 부저, 램프, 액정표시패널중의 어느 하나로 구성된다. 상기 경고부(26)가 부저이면 상기 부저는 상기 제어부(30)의 제어에 의해 일정시간동안(예컨대, 1∼3초 정도) 부저음을 발생시킨다. 상기 경고부(26)가 램프이면 상기 램프는 상기 제어부(30)의 제어에 의해 점멸 또는 점등된다. 상기 경고부(26)가 액정표시패널이면 상기 액정표시패널은 상기 제어부(30)의 제어에 의해 소정의 경고문자(예컨대, "현재 붐실린더에 과부하발생중")를 디스플레이시킨다.
그리고, 도 2에서는 상세히 도시하지 않았지만 상기 바이패스 밸브(28)와 유압 탱크(10) 사이에는 바이패스 관로가 설치되어 있는 것으로 보아야 한다.
그리고, 상기 제어부(30)는 마이크로프로세서로 구성됨이 바람직하다.
이어, 본 발명의 실시예에 따른 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치의 동작 에 대하여 도 3의 플로우차트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
작업자의 조작부(20) 조작에 의해 제어부(30)는 메인 밸브(14)를 개방하여 붐실린더(16)측으로 유압 펌프(12)에서 펌핑된 유압이 전해지도록 하고, 상기 붐실린더(16)는 그 메인 밸브(14)를 통해 전달받은 유압에 의해 해당 붐(18)을 구동시킨다(단계 S10).
상기 붐실린더(16)가 동작하게 되면 유압 체크부(24)에서는 그 붐실린더(16)의 로드측 유압을 체크하여 그 체크치를 제어부(30)에게로 전송한다(단계 S12).
그 제어부(30)는 그 수신된 체크치(즉, 유압 체크치)를 메모리(22)내에 저장되어 있는 제 1 및 제 2기준치와 비교한다. 여기서, 제 1기준치를 140kg/cm2 로 하고, 제 2기준치를 150kg/cm2 로 가정한다.
만약, 그 수신된 유압 체크치가 제 1기준치보다 작으면(단계 S14에서 "No") 상기 제어부(30)는 상기 붐실린더(16)가 정상적인 상태인 것으로 판단하여 경고 또는 붐실린더 작동중지 등의 제어를 행하지 않는다. 반대로 그 수신된 유압 체크치가 제 1기준치보다 크거나 같으면(단계 S14에서 "Yes") 그 제어부(30)는 그 수신된 유압 체크치를 제 2기준치와 비교한다.
상기 수신된 유압 체크치가 제 2기준치보다 작은 경우(단계 S16에서 "No") 상기 제어부(30)는 상기 붐실린더(16)에 과부하가 진행되고 있는 것으로 판단하여 경고부(26)를 구동시켜 소정의 경고를 행한다(단계 S18). 예를 들어, 상기 경고부(26)가 부저인 경우에는 일정시간동안(예컨대, 1∼3초 정도) 부저음을 발생 시키고, 상기 경고부(26)가 램프이면 점등되거나 소정 시간 간격으로 점멸되게 한다. 그리고, 상기 경고부(26)가 액정표시패널이면 그 액정표시패널상에 소정의 경고문자(예컨대, "현재 붐실린더에 과부하발생중")를 디스플레이시킨다. 이와 같은 경고에 의해 작업자는 현재 붐실린더(16)에 과부하가 걸려 있는 것으로 인식하여 고철이나 파지 등의 잡는 량을 줄이게 된다.
그런데, 상기 수신된 유압 체크치가 제 2기준치보다 크거나 같으면(단계 S16에서 "Yes") 상기 제어부(30)는 상기 붐실린더(16)에 연결된 바이패스 밸브(28)를 개방시킨다(단계 S20). 그에 따라, 상기 붐실린더(16)내의 유압이 그 바이패스 밸브(18) 및 바이패스 관로(도시 생략)를 통해 유압 탱크(10)로 바이패스된다. 그리하여, 상기 붐실린더(16)는 작동이 중지된다(단계 S22).
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 붐실린더에 발생되는 과부하의 상태에 따라 경고를 해 주거나 붐실린더내의 유압을 유압 탱크측으로 바이패스시킴으로써, 붐실린더의 고장을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 메인붐의 손괴 또는 메인붐과 아우터붐 사이의 파손을 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (11)

  1. 붐을 구동시키는 붐실린더의 로드측의 유압을 체크하는 유압 체크수단;
    상호 차등적인 제 1 및 제 2기준치가 저장되어 있는 메모리;
    입력되는 개방제어신호에 근거하여 상기 붐실린더내의 유압을 유압 탱크측으로 보내는 바이패스 밸브;
    입력되는 경고제어신호에 근거하여 경고동작을 수행하는 경고수단; 및
    상기 유압 체크수단으로부터의 체크치가 상기 제 2기준치보다는 작되 상기 제 1기준치보다 크거나 같으면 상기 경고수단에게로 경고제어신호를 보내고, 상기 체크치가 상기 제 1 및 제 2기준치보다 크거나 같으면 상기 바이패스 밸브에게로 개방제어신호를 보내는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2기준치가 상기 제 1기준치보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 경고수단은 부저, 램프 또는 액정표시패널로 구성되는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 경고수단이 부저인 경우, 상기 부저는 상기 제어수단의 제어에 의해 일정시간동안 부저음을 발생시켜 경고동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 경고수단이 램프인 경우, 상기 램프는 상기 제어수단의 제어에 의해 점멸 또는 점등되어 경고동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 경고수단이 액정표시패널인 경우, 상기 액정표시패널은 상기 제어수단의 제어에 의해 경고문자를 디스플레이시킴으로서 경고동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어장치.
  7. 유압체크수단이, 붐을 구동시키는 붐실린더의 로드측의 유압을 체크하는 제 1과정; 및
    상기 체크된 체크치에 대하여 제어수단이 상호 차등적인 제 1 및 제 2기준치를 근거로 판단하되, 상기 체크치가 상기 제 2기준치보다는 작으면서 상기 제 1기 준치보다 크거나 같으면 소정의 경고동작을 수행시키고, 상기 체크치가 상기 제 1 및 제 2기준치보다 크거나 같으면 상기 붐실린더내의 유압을 유압 탱크측으로 바이패스시키는 제 2과정을 구비하는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2기준치가 상기 제 1기준치보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 소정의 경고동작은 일정시간동안 부저음을 발생시키는 부저에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 소정의 경고동작은 점멸 또는 점등되는 램프에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 소정의 경고동작은 경고문자를 디스플레이시키는 액정표시패널에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 크레인의 붐실린더 과부하 제어방법.
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