KR100969342B1

KR100969342B1 - 작업 기계

Info

Publication number: KR100969342B1
Application number: KR1020077030288A
Authority: KR
Inventors: 기와 다케다; 마사히코 호시야; 요시아키 이타쿠라
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2010-07-09
Also published as: CN100584542C; GB2442629B; DE112006001421B4; WO2006129399A1; CN101189103A; KR20080012378A; DE112006001421T5; US20090132131A1; JP4705099B2; GB0724432D0; JPWO2006129399A1; GB2442629A; US7904225B2

Abstract

유압식 브레이커 등의 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 확실하게 판정할 수 있는 작업 기계를 제공한다. 유압 펌프(16)로부터의 압유를 공급받아 진동을 발생시키는 진동 발생 장치(39)에 의해 작동되는 브레이커(7, breaker)를 포함하는 유압 셔블(1)에 있어서, 압력 센서(48)에 의해 검출되는 펌프 압력 파형의 주파수 해석의 결과, f2[Hz]∼f9[Hz] 사이에, 파워 스펙트럼 평균값 E2의 2배 이상이면서, 절대값이 E1 이상의 파워 스펙트럼 값이 되는 주파수 성분이 포함되어 있는 경우에, 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것으로 판정하는 컨트롤러(45)를 설치하는 구성으로 한다.

Description

작업 기계{WORK MACHINE}

본 발명은, 유압 펌프로부터의 압유(壓油)를 공급받아 진동을 발생시키는 진동 발생 장치에 의해 작동되는 유압식 브레이커(hydraulic breaker)나 유압식 콤팩터(compactor) 등의 작업구를 구비하는 작업 기계에 관한 것이다.

종래, 이 종류의 작업 기계로서, 예를 들면, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 유압식 작업 기계나, 특허 문헌 2에 개시되어 있는 유압 작업 기계가 알려져 있다. 상기 특허 문헌 1에 따른 유압식 작업 기계에서는, 모드 변환 스위치에 의해 브레이커 모드가 선택되어 있는 상태로 브레이커의 조작이 행해지면, 유압 펌프가 일정한 저용량 상태로 되는 유량 제어가 되어 있다. 한편, 상기 특허 문헌 2에 따른 작업 기계에서는, 모드 변환 스위치에 의해 브레이커 모드가 선택되고, 조작 페달에 의해 브레이커가 조작되었을 때, 최대 토출량(吐出量) 설정 수단에 의해 설정된 토출량과, 조작 페달의 조작량에 따라 포지티브(positive) 컨트롤되는 토출량과, 유압 펌프가 과부하로 되지 않도록 토출량을 제한하는 P-Q 제어에 의한 토출량 중, 가장 작은 토출량이 선택되고, 유압 펌프의 토출량이 그 선택된 토출량이 되는 유량 제어가 행해지고 있다.

[특허 문헌 1]

일본국 특개평 7-331707호 공보

[특허 문헌 2]

일본국 특개평 11-100869호 공보

그러나, 상기 종래의 어느 작업 기계에서도, 모드 변환 스위치에 의해 브레이커 모드 이외의 모드가 선택되어 있는 상태로 브레이커의 조작이 행해졌을 때는 전술한 유량 제어가 행해지지 않으므로, 선택된 모드에 따라서는 브레이커에 공급되는 압유의 유량이 과잉이 되어, 기체나 유압 기기 등이 파손할 우려가 있는 문제점이 있다.

만일, 브레이커가 작동 상태에 있는지의 여부를 확실하게 판정할 수 있는 구성으로 할 수 있으면, 기체 등의 보호를 위한 조치를 취할 수 있으므로, 기체 등의 파손의 방지를 도모할 수 있다. 또한, 기체 등의 손상도(degree of damage)를 판단할 수 있으므로, 유지보수의 타이밍 등의 최적화를 도모할 수 있다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 행해진 것이며, 유압식 브레이커 등의 작업구(working equipment)가 작동 상태에 있는지의 여부를 확실하게 판정할 수 있는 작업 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 작업 기계는, 유압 펌프로부터의 압유를 공급받아 진동을 발생시키는 진동 발생 장치에 의해 작동되는 작업구를 구비하는 작업 기계에 있어서, 상기 유압 펌프의 펌프 압력을 검출하는 압력 검출 수단과, 이 압력 검출 수단에 의해 검출되는 펌프 압력값으로부터 펌프 압력의 주파수 특성을 구하여 그 주파수 특성에 기초하여, 상기 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 판정하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다(제1 발명).

본 발명에서, 경고를 발하는 경고 수단이 설치되고, 상기 컨트롤러는, 상기 작업구를 사용한 작업에 적합한 특정 제어 모드와, 이 특정 제어 모드와는 상이한 다른 제어 모드를 가지고, 실행되고 있는 제어 모드가 상기 다른 제어 모드이며, 상기 작업구가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우에, 경고를 발하는 지령 신호를 상기 경고 수단을 향해 출력한다(제2 발명).

본 발명에서, 상기 유압 펌프로부터 상기 작업구에 공급되는 압유의 유량을 조정하는 유량 조정 수단이 설치되고, 상기 컨트롤러는, 상기 작업구를 사용한 작업에 적합한 특정 제어 모드와, 이 특정 제어 모드와는 상이한 다른 제어 모드를 가지고, 실행되고 있는 제어 모드가 상기 다른 제어 모드이며, 상기 작업구가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우에, 상기 유압 펌프로부터 상기 작업구에 공급되는 압유의 유량을 제한하는 지령 신호를 상기 유량 조정 수단을 향해 출력한다(제3 발명).

본 발명에서, 상기 컨트롤러는, 상기 작업구를 사용한 작업에 적합한 특정 제어 모드와, 이 특정 제어 모드와는 상이한 다른 제어 모드를 가지고, 실행되고 있는 제어 모드가 상기 다른 제어 모드이며, 상기 작업구가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우에, 실행해야 할 제어 모드를 상기 다른 제어 모드로부터 상기 특정 제어 모드로 전환한다(제4 발명).

본 발명에서, 상기 컨트롤러는, 상기 작업구가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우에, 작동 상태에 있는 시간을 계측하고, 그 누적 작동 시간을 기억한다(제5 발명).

본 발명에서, 상기 컨트롤러는, 상기 주파수 특성과 펌프 압력 파형의 진폭 중심값 및 진폭값에 기초하여, 상기 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 판정한다(제6 발명).

본 발명에서, 상기 컨트롤러는, 상기 주파수 특성에 기초하여, 상기 작업구의 종별을 판정한다(제7 발명).

본 발명에서, 상기 컨트롤러는, 상기 주파수 특성과 펌프 압력 파형의 진폭 중심값 및 진폭값에 기초하여, 상기 작업구의 종별을 판정한다(제8 발명).

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 압력 검출 수단에 의해 검출되는 펌프 압력값으로부터 펌프 압력의 주파수 특성을 구하여 그 주파수 특성에 기초하여, 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 판정하는 컨트롤러가 설치되므로, 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 확실하게 판정할 수 있다. 그러므로, 유압식 브레이커 등의 작업구를 사용한 작업에 적합한 특정 제어 모드와는 상이한 다른 제어 모드가 실행되고 있는 상태에서 작업구가 작동 상태에 있는 것이 컨트롤러에 의해 판정된 경우에, 경고 수단으로부터 경고를 발생시킴으로써, 특정 제어 모드로의 변경을 오퍼레이터 등에 촉구할 수 있으므로, 기체나 유압 기기 등의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 특정 제어 모드와는 상이한 다른 제어 모드가 실행되고 있는 상태에서 작업구가 작동 상태에 있는 것이 컨트롤러에 의해 판정된 경우에, 유압 펌프로부터 작업구에 공급되는 압유의 유량을 유량 조정 수단에 의해 제한함으로써, 기체나 유압 기기 등의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 특정 제어 모드와는 상이한 다른 제어 모드가 실행되어 있는 상태에서 작업구가 작동 상태에 있는 것이 컨트롤러에 의해 판정된 경우에, 실행해야 할 제어 모드를 다른 제어 모드로부터 특정 제어 모드로 전환함으로써, 기체나 유압 기기 등의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 작업구가 작동 상태에 있는 것이 컨트롤러에 의해 판정된 경우에, 작동 상태에 있는 시간을 계측하고 그 누적 작동 시간을 기억함으로써, 이러한 누적 작동 시간 데이터에 기초하여, 기체 등의 손상도를 판단할 수 있고, 유지보수의 타이밍 등의 최적화를 도모할 수 있다.

또한, 주파수 특성과 펌프 압력 파형의 진폭 중심값 및 진폭값에 기초하여, 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부가 판정됨으로써, 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 보다 확실하게 판정할 수 있다.

또한, 주파수 특성에 기초하여, 작업구의 종별을 판정함으로써, 장착되어 있는 작업구의 종별을 확실하게 판정할 수 있다.

또한, 주파수 특성과 펌프 압력 파형의 진폭 중심값 및 진폭값에 기초하여, 작업구의 종별의 판정이 행해짐으로써, 장착되어 있는 작업구의 종별을 보다 확실하게 판정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 셔블의 측면도이다.

도 2는 제1 실시예에 따른 유압 셔블의 유압 구동 시스템의 개략 구성도이다.

도 3은 엔진 출력 토크 특성선도이다.

도 4는 작업 종별의 펌프 압력 파형을 예시하는 도면이다.

도 5는 작업 종별의 펌프 압력 파형의 주파수 해석의 결과를 나타낸 도면이다.

도 6은 브레이커 작업 판정에 관한 기능 블록도이다.

도 7은 제1 실시예에 따른 컨트롤러의 처리 내용을 나타낸 흐름도이다.

[도면의 주요부에 대한 부호의 설명]

1: 유압 셔블

7: 브레이커

16: 유압 펌프

37: 실린더

38: 피스톤

39: 진동 발생 장치

45: 컨트롤러

48: 압력 센서

52: 전자(電磁) 비례 유량 제어 밸브

54: 모니터 패널

54a: 표시부

다음에, 본 발명에 의한 작업 기계의 구체적인 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 그리고, 이하의 각 실시예는, 작업 기계로서 유압 셔블에 본 발명이 적용된 예이다.

도 1에는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 셔블의 측면도이며, 브레이커 작업을 실시하고 있는 상태를 나타낸 도면이 나타나 있다.

본 실시예의 유압 셔블(1)은, 하부 주행체(2)와, 선회 장치(3)를 통하여 하부 주행체(2) 상에 배치되는 상부 선회체(4)와, 이 상부 선회체(4)의 앞부분 중앙 위치에 장착되며, 상부 선회체(4) 측으로부터 차례로 붐(5), 암(6) 및 브레이커(7)가 각각 회동 가능하게 연결되어 이루어지는 작업기(8)와, 상부 선회체(4)의 앞부분 좌측 위치에 설치되는 운전실(9)을 구비하여 구성되어 있다. 작업기(8)에는 붐(5)을 회동 작동하는 붐 실린더(10), 암(6)을 회동 작동하는 암 실린더(11) 및 브레이커(7)를 회동 작동시키는 어태치먼트 실린더(12, attachment cylinder)가 각각 장착되어 있고, 이 붐 실린더(10), 암 실린더(11) 및 어태치먼트 실린더(12)의 신축 동작에 의해 작업기(8)의 굴곡 기복 동작이 행해지도록 되어 있다. 그리고, 도 1에 나타낸 유압 셔블(1)에서는, 작업구(작업용 어태치먼트)로서 유압식의 브레이커(7)가 장착되어 있지만, 작업의 종류에 따라 범용 어태치먼트인 버킷(bucket)이나, 유압식 콤팩터, 유압식 크러셔(crusher), 유압식 커터(cutter) 등으로 바꾸어 장착할 수 있다.

도 2에는, 본 실시예에 따른 유압 셔블의 유압 구동 시스템의 개략 구성도가 나타나 있다.

도 2에 나타낸 유압 구동 시스템에서, 엔진(15)에 의해 구동되는 유압 펌프(16)로부터 토출되는 압유는, 주조작 밸브(17)를 통하여 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 어태치먼트 실린더(12), 하부 주행체(2)를 주행 구동하는 주행용 유압 모터(18) 및 선회 장치(3)를 구동하는 선회용 유압 모터(19)에 각각 공급되도록 되어 있다. 주조작 밸브(17)에는 작업기 조작 레버(20, 21)에 부설된 감압 밸브(22, 23)로부터의 파일럿 압유 및 주행 조작 레버(24, 25)에 부설된 감압 밸브(26, 27)로부터의 파일럿 압유가 각각 작용하도록 되어 있고, 이 주조작 밸브(17)에 작용하는 파일럿 압유에 의해 그 주조작 밸브(17)의 유로 전환 동작이 행해진다. 이와 같이 하여, 작업기 조작 레버(20, 21) 및 주행 조작 레버(24, 25)의 조작에 의해, 작업기(8)의 굴곡 기복 동작, 상부 선회체(4)의 선회 동작 및 하부 주행체(2)의 주행 동작이 각각 행해진다. 그리고, 도 2에서, 부호(28, 29, 30, 31)에 의해 나타내는 것은 탱크이며, 부호(32, 33, 34, 35)에 의해 나타내는 것은 파일럿 압유 공급원이다.

또한, 유압 펌프(16)로부터 토출되는 압유는, 어태치먼트 조작 밸브(36)를 통하여 브레이커(7)에 공급되도록 되어 있다. 이 브레이커(7)는, 치젤(40, chisel)과, 치젤(40)을 진동시키는 진동 발생 장치(39)를 구비하고 있고, 진동 발생 장치(39)에서의 피스톤(38)에 타격되는 치젤(40)에 의해 파쇄 작업을 최적으로 행할 수 있도록 구성되어 있다. 진동 발생 장치(39)는, 실린더(37)와, 유압 펌프(16)로부터의 압유를 공급받아 실린더(37) 내에서 진동되는 피스톤(38)과, 유로 전환 밸브(34)를 포함한다. 실린더(37)에는, 피스톤(38)이 삽입되어 있고, 실린더(37)의 내부의 공간은 가스실(61)과 제1 압유실(62)과 제2 압유실(63)로 나누어져 있다. 가스실(61)에는 질소 가스 등의 가스가 충전(充塡)되어 있고, 피스톤(38)은 가스실(61)의 가스의 압력에 의해 치젤(40)을 누르는 방향, 즉 아래 방향으로 가압되어 있다. 제1 압유실(62) 및 제2 압유실(63)에는, 유압 펌프(16)로부터 토출된 압유가 출입한다. 제1 압유실(62)은 가스실(61)의 하방에 설치되어 있고, 제1 압유실(62)에 압유가 유입되면, 압유의 압력에 의해 피스톤(38)에는 치젤(40)을 누르는 방향으로 힘이 작용한다. 제2 압유실(63)은, 제1 압유실(62)의 하방에 설치되어 있고, 제2 압유실(63)에 압유가 유입되면, 압유의 압력에 의해 피스톤(38)에는 치젤(40)로부터 이격되는 방향, 즉 윗 방향으로 힘이 작용한다. 유로 전환 밸브(34)는, 제1 압유실(62)에서의 압유의 출입, 및 제2 압유실(63)에서의 압유의 출입을 전환한다. 유로 전환 밸브(34)가, 제1 압유실(62)로부터 압유를 유출시키면서, 제2 압유실(63)에 압유를 유입시키는 제1 상태가 되면, 제2 압유실(63)에 유입된 압유의 압력에 의해, 피스톤(38)이 상승하여 치젤(40)로부터 이격된다. 이 때, 가스실(61)의 가스는 피스톤(38)에 의해 압축된다. 피스톤(38)이 상승하면, 유로 전환 밸브(34)는, 제2 압유실(63)로부터 압유를 유출시키면서, 제1 압유실(62)에 압유를 유입시키는 제2 상태가 된다. 이로써, 피스톤(38)은, 제1 압유실(62)의 압유에 의한 압력과 가스실(61)의 가스의 압력을 받아 급격하게 하강하여 치젤을 타격한다. 피스톤(38)이 치젤을 타격하면, 유로 전환 밸브(34)는 제1 상태로 복귀하고, 전술한 바와 같은 동작이 반복된다.

이 브레이커(7)의 배출 측 포트(41)와 어태치먼트 조작 밸브(36)를 연결하는 관로(42)에는, 파일럿압 조작형의 전환 밸브(43)가 그 사이에 설치되어 있다. 이 전환 밸브(43)는, 조작부(43a)에 파일럿 압유가 작용했을 때 A 위치로부터 B 위치로 전환되도록 되어 있다. 이 전환 밸브가 B 위치로 전환되었을 때는, 브레이커(7)로부터의 리턴 오일이 직접적으로 탱크(30)에 드레인(drain)된다. 이 전환 밸브(43)의 조작부(43a)로부터 파일럿 압유 공급원(35)에 이르는 유로에는 전자 전환 밸브(44)가 그 사이에 설치되어 있다. 이 전자 전환 밸브(44)는 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호에 의해 A 위치로부터 B 위치로 전환되도록 되어 있다. 이 전자 전환 밸브(44)가 B 위치로 전환되었을 때는, 파일럿 압유 공급원(35)으로부터의 파일럿 압유가 전환 밸브(43)의 조작부(43a)에 작용하여 그 전환 밸브(43)가 A 위치로부터 B 위치로 전환된다.

엔진(15)은 디젤식 엔진이며, 이 엔진(15)에는 전자 거버너(46, electronic governor)가 부설되어 있다. 이 전자 거버너(46)는 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호를 받아 엔진(15)의 출력을 조정한다.

유압 펌프(16)는, 경사판(16a)의 경사각에 따라 토출 오일량이 변화하는 가변 용량형 유압 펌프이다. 이 유압 펌프(16)에는 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호에 따라 경사판(16a)의 경사각을 제어하는 경사판 제어 장치(47)가 부설되어 있고, 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호에 의해 유압 펌프(16)의 토출 오일량이 제어된다. 여기서, 이 유압 펌프(16)의 토출 압력(펌프 압력)은 압력 센서(본 발명의 「압력 검출 수단」에 대응함)(48)에 의해 검출되고, 그 검출 신호는 컨트롤러(45)에 주어 진다. 컨트롤러(45)는, 압력 센서(48)로부터의 검출 신호에 기초하여, 유압 펌프(16)의 피드백 제어를 행한다. 그리고, 압력 센서(48)는, 유압 펌프(16)로부터 토출된 직후이면서, 주조작 밸브(17) 및 어태치먼트 조작 밸브(36)에 분기하기 전의 압유의 압력을 검출한다.

브레이커(7)를 조작하는 어태치먼트 조작 페달(49)에는 감압 밸브(50)가 부설되어 있고, 어태치먼트 조작 페달(49)을 밟는 것에 의해 어태치먼트 조작 밸브(36)의 조작부(36a)에 파일럿 압유가 작용하도록 되어 있다. 감압 밸브(50)로부터 어태치먼트 조작 밸브(36)의 조작부(36a)에 이르는 파일럿 압유 관로(51)에는 전자 비례 유량 제어 밸브(본 발명의 「유량 조정 수단」에 대응함)(52)가 그 사이에 설치되어 있고, 이 전자 비례 유량 제어 밸브(52)는 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호에 따라 그 밸브 개방도가 조정되도록 되어 있다. 이와 같이 하여, 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호에 따라 조정된 전자 비례 유량 제어 밸브(52)의 밸브 개방도에 대응하는 파일럿 압유가 어태치먼트 조작 밸브(36)의 조작부(36a)에 공급되고, 이로써, 어태치먼트 조작 밸브(36)의 밸브 개방도가 조정되어 유압 펌프(16)로부터 브레이커(7)에 공급되는 압유의 유량이 제어된다. 여기서, 파일럿 압유 관로(51)에서의 파일럿압의 발생은 압력 스위치(53)에 의해 검지되고, 파일럿압이 발생했을 때 그 압력 스위치(53)로부터 출력되는 ON 신호는 컨트롤러(45)에 주어진다.

운전실(9)(도 1 참조)에는, 복수개의 작업 모드 중에서 오퍼레이터가 원하는 작업 모드를 선택하기 위한 설정기로서 기능하는 모니터 패널(54)이 설치되어 있 다. 이 모니터 패널(54)은, 차량(유압 셔블(1))의 상황이나 경고 내용 등을 표시하는 표시부(본 발명의 「경고 수단」에 대응함)(54a)와, 작업 모드를 선택하기 위한 작업 모드 선택 스위치(54b, 54c)를 구비하고 있다. 여기서, 작업 모드 선택 스위치(54b, 54c)에 의해 선택 가능한 작업 모드로서는, 액티브 모드(A 모드), 이코노미 모드(E 모드) 및 브레이커 모드(B 모드)의 합계 3종류이다. 또한, 작업 모드 선택 스위치(54b, 54c)에 의해 액티브 모드가 선택되었을 때는 액티브 모드 설정 지령 신호가, 작업 모드 선택 스위치(54b, 54c)에 의해 이코노미 모드가 선택되었을 때는 이코노미 모드 설정 지령 신호가, 작업 모드 선택 스위치(54b, 54c)에 의해 브레이커 모드가 선택되었을 때는 브레이커 모드 설정 지령 신호가, 각각 모니터 패널(54)로부터 컨트롤러(45)를 향해 출력된다.

컨트롤러(45)는, 주로, 소정 프로그램을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU)와, 이 프로그램, 나아가서는 각종 테이블을 기억하는 판독 전용 메모리(ROM)와, 이 프로그램을 실행하는데 필요한 워킹 메모리로서의 기록 가능 메모리(RAM)와, 입력 인터페이스(A/D 변환기, 디지털 신호 정형기 등)와, 출력 인터페이스(D/A 변환기 등)로 구성되어 있다. 이 컨트롤러(45)에는, 복수개의 제어 모드가 준비되어 있다. 즉, 이 컨트롤러(45)는, 액티브 모드(본 발명의 「다른 제어 모드」에 대응함)와, 이코노미 모드(본 발명의 「다른 제어 모드」에 대응함)와, 브레이커 모드(본 발명의 「특정 제어 모드」에 대응함)의 합계 3종류의 제어 모드를 구비하고 있다. 이 컨트롤러(45)에서는, 모니터 패널(54)로부터의 액티브 모드 설정 지령 신호를 받았을 때는, 지금부터 실행해야 할 제어 모드로서 액티브 모드를 설정하여 후술하는 처리 내용이 실행되고, 모니터 패널(54)로부터의 이코노미 모드 설정 지령 신호를 받았을 때는, 지금부터 실행해야 할 제어 모드로서 이코노미 모드를 설정하여 후술하는 처리 내용이 실행되고, 모니터 패널(54)로부터의 브레이커 모드 설정 지령 신호를 받았을 때는, 지금부터 실행해야 할 제어 모드로서 브레이커 모드를 설정하여 후술하는 처리 내용이 실행된다. 그리고, 제어 모드로서는, 작업 모드 선택 스위치(54b, 54c)에 의해 선택된 작업 모드에 따라 엔진(15)이나 유압 펌프(16) 등의 제어 내용을 결정할 수도 있고, 작업 모드 선택 스위치(54b, 54c)의 스위치 조작에 관계없이 엔진(15)이나 유압 펌프(16) 등의 제어 내용을 결정해도 된다.

여기서, 액티브 모드는, 작업량을 우선시키는 제어 모드로서, (A) 엔진(15)의 출력을 정격 출력까지 상승시키는 지령 신호를 전자 거버너(46)를 향해 출력하고, (B) 엔진(15)의 출력이 정격 출력이 되는 도 3의 기호 TP1으로 나타낸 엔진 출력 토크점에서 엔진(15)의 출력 토크와 유압 펌프(16)의 흡수 토크가 매칭하도록 유압 펌프(16)의 토출 유량을 제어하는 지령 신호를 경사판 제어 장치(47)를 향해 출력하는, 이들 (A) 및 (B)의 처리 내용을 실행하는 것이다.

또한, 이코노미 모드는, 연비 절약을 우선시키는 제어 모드로서, (C) 엔진(15)의 풀 출력 시에 설정되는 도 3의 기호 L1으로 나타낸 레귤레이션 라인보다 소정 회전수 저속 측에 도 3의 기호 L2로 나타낸 레귤레이션을 설정하는 지령 신호를 전자 거버너(46)를 향해 출력하고, (D) 레귤레이션 라인 L2 상에서 비교적 연료 소비율이 낮고 정격 출력에 대하여 7할 정도의 엔진 출력이 되는 도 3의 기호 TP2로 나타낸 엔진 출력 토크점에서 엔진(15)의 출력 토크와 유압 펌프(16)의 흡수 토 크가 매칭하도록 유압 펌프(16)의 토출 유량을 제어하는 지령 신호를 경사판 제어 장치(47)를 향해 출력하는, 이들(C) 및 (D)의 처리 내용을 실행하는 것이다. 또한, 브레이커 모드는, 브레이커(7)를 사용한 작업에 적합한 제어 모드로서, 상기 (C) 및 상기 (D)의 처리 내용에 더하여, (E) 유압 펌프(16)로부터 브레이커(7)에 공급되는 압유의 유량을 그 브레이커(7)의 허용 유량 이하로 제한하는 지령 신호를 전자 비례 유량 제어 밸브(52)를 향해 출력하고, (F) 전자 전환 밸브(44)를 B 위치로 전환하는 지령 신호를 조작부(44a)를 향해 출력하는, 이들(E) 및 (F)의 처리 내용을 실행하는 것이다. 그리고, 본 실시예에서, 컨트롤러(45)에 설정되는 제어 모드로서는 액티브 모드, 이코노미 모드 및 브레이커 모드의 합계 3종류이지만, 작업의 종류에 따라 이들 이외의 제어 모드를 설정하도록 해도 된다.

도 4는, 작업 종별의 펌프 압력 파형을 예시한 도면이며, 브레이커 작업 시의 펌프 압력 파형을 나타낸 도 4의 (a), 골조(skeleton) 작업 시의 펌프 압력 파형을 나타낸 도 4의 (b) 및 덤프 적재 작업 시의 펌프 압력 파형을 나타낸 도 4의 (c)가 각각 나타나 있다. 그리고, 도 4의 (a) ∼ 도 4의 (c)에서는, 세로 축의 스케일은 일치하고 있지만, 가로축에 대하여는 파형을 보기 쉽게 하기 위해 스케일이 상이하게 되어 있다. 또한, 도 5에는, 작업 종별의 펌프 압력 파형의 주파수 해석으로부터 얻어진 주파수 특성을 나타낸 도면이 표시되어 있고, 브레이커 작업 시의 펌프 압력 파형의 주파수 해석을 나타낸 도 5의 (a), 골조 작업 시의 펌프 압력 파형의 주파수 해석을 나타낸 도 5의 (b) 및 덤프 적재 작업 시의 펌프 압력 파형의 주파수 해석을 나타낸 도 5의 (c)가 각각 나타나 있다.

도 4의 (a)에 나타낸 브레이커 작업 시의 펌프 압력 파형에서는 진폭 중심값이 P10이며 진폭이 A10인데 비해, 도 4의 (b)에 나타낸 골조 작업 시의 펌프 압력 파형에서는 진폭 중심값이 P10의 0.8배 정도이며 진폭이 A10의 13배 정도이며, 또한 도 4의 (c)에 나타낸 덤프 적재 작업 시의 펌프 압력 파형에서는 진폭 중심값이 P10의 0.85배 정도이며 진폭이 A10의 17배 정도이다. 따라서, 진폭 중심값 P10 및 진폭 A10는 각각 브레이커(7)가 작동 상태에 있는지의 여부를 판단하는데 하나의 기준값으로 할 수 있고, 이 진폭 중심값 P10에 약간의 폭을 갖도록 한 규정 범위 P10 × 0.9 ∼ P10 × 1.1 및 진폭 A10에 약간의 폭을 갖도록 한 규정 범위 A10 × 0.9 ∼ A10 × 1.1은 각각 브레이커(7)가 작동 상태에 있는지의 여부를 판단하기 위한 하나의 판단 재료로서 컨트롤러(45)에 미리 기억되어 있다.

또한, 도 5의 (a) ∼ 도 5의 (c)에 나타낸 주파수 특성도 각 작업에 대하여 상이하게 되어 있고, 각각 브레이커(7)가 작동 상태에 있는지의 여부를 판단하는데 하나의 기준값으로 할 수 있다. 예를 들면, 도 5의 (a)에 나타낸 주파수 해석의 결과를 보면, 파워 스펙트럼 평균값 E2의 2배 이상이면서, 절대값이 E1 이상의 파워 스펙트럼 값이 되는 주파수 성분 f3[Hz], f4[Hz], f5[Hz]가 f2[Hz]∼f9[Hz] 사이에 포함되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 펌프 압력의 압력 변동의 주파수 해석의 결과, f2[Hz]∼f9[Hz] 사이에, 파워 스펙트럼 평균값 E2의 2배 이상이면서, 절대값이 E1 이상의 파워 스펙트럼 값이 되는 주파수 성분이 포함되어 있는 경우에는, 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것으로 판정할 수 있다. 그리고, 이 판정 로직은 컨트롤러(45)에 미리 기억되어 있다.

도 6에는, 브레이커 작업 판정에 관한 기능 블록도가 나타나 있다. 또한, 표 1에는, 도 6의 블록도에서의 각종 수단의 처리 내용 및 그 구성 기기를 예시하는 표가 나타나 있다.

[표 1]

부호	수 단	처리 내용	구성 기기
71	펌프 압력 신호 입력 수단	펌프의 압력 파형 신호를 취득한다	압력 센서(48), A/D 변환기
72	압력 스위치 신호 입력 수단	압력 스위치의 상태를 취득한다	압력 스위치(53), 디지털 신호 정형기
73	신호 처리 수단	펌프 압력 파형의 전 처리를 행한다(1차 지연 필터를 통과시킨다)	CPU
74	펌프 압력 데이터 기억 수단	FFT(고속 푸리에 변환) 해석용 데이터를 작성한다	메모리
75	펌프 압력 파형 해석 수단	FFT 해석을 행한다	CPU
76	브레이커 작동 상태 판정 수단	FFT 해석결과 등에 기초하여, 브레이커가 동작 상태에 있는지의 여부를 판정한다	CPU
77	브레이커 작동 시간 계측 수단	브레이커 작동 시간을 계측한다	CPU
78	브레이커 작동 시간 기억 수단	브레이커 작동 시간을 기억 한다	메모리
79	브레이커 작동 시간 표시 수단	브레이커 작동 시간을 표시한다	외부 표시기(표시부(54a), PC 화면 등)
80	제어 모드 입력 수단	제어 모드(A 모드, B 모드, E 모드 등)를 입력한다	전환 스위치(모니터 패널(54))
81	공급 유량 설정값 입력 수단	브레이커에 공급할 압유의 유량 설정값을 입력한다	전환 스위치(모니터 패널(54))
82	제어 모드 비교 판정 수단	제어 모드를 비교하고, 경고 지령 신호를 출력할 지의 여부를 판정한다	CPU
83	제어 모드 기억 수단	현재의 제어 모드를 기억한다	메모리
84	제어 모드 결정 수단	제어 모드를 결정한다	CPU
85	공급 유량 결정 수단	브레이커에 공급할 압유의 유량을 결정한다	CPU
86	공급 유량 설정값 기억 수단	브레이커에 공급할 압유의 현재의 유량 설정값을 기억한다	메모리
87	경고 표시 수단	경고를 표시한다	표시부(54a)
88	엔진·펌프 제어 수단	제에 모드에 따라서 엔진·유압 펌프를 제어한다	CPU, D/A 변환기, 전자 거버너(46), 경사판 제어 장치(47)
89	공급 유량 제어 수단	브레이커에 공급할 유량을 제어한다	CPU, D/A 변환기, 전자 비례 유량 제어 밸브(52)

도 6에 나타낸 블록도에서, 펌프 압력 신호 입력 수단(71)에 의해 취득된 유 압 펌프(16)의 압력 파형 신호는, 신호 처리 수단(73)에 의해 1차 지연 필터를 거친 후에 펌프 압력 데이터 기억 수단(74)에 보내진다. 펌프 압력 데이터 기억 수단(74)은, 신호 처리가 행해진 상기 압력 파형 신호로부터 소정의 샘플링 주기로 취득한 필요한 샘플링 데이터에 기초하여 펌프 압력 데이터를 작성하여 기억한다. 이 펌프 압력 데이터는, 펌프 압력 파형 해석 수단(75) 및 브레이커 작동 상태 판정 수단(76)에 각각 부여된다. 펌프 압력 파형 해석 수단(75)은, 펌프 압력 데이터 기억 수단(74)으로부터의 펌프 압력 데이터를 푸리에 변환(고속 푸리에 변환)하여 펌프 압력 파형의 주파수 해석을 행한다. 한편, 브레이커 작동 상태 판정 수단(76)은, 펌프 압력 데이터 기억 수단(74)으로부터의 펌프 압력 데이터와, 펌프 압력 파형 해석 수단(75)에 의한 주파수 해석의 결과와, 압력 스위치 신호 입력 수단(72)에 의해 취득되는 압력 스위치(53)의 상태에 기초하여, 브레이커(7)가 작동 상태에 있는지의 여부를 판정한다. 이 판정 결과는, 제어 모드 비교 판정 수단(82), 제어 모드 결정 수단(84) 및 브레이커 작동 시간 계측 수단(77)에 각각 부여된다.

제어 모드 비교 판정 수단(82)은, 브레이커 작동 상태 판정 수단(76)에 의한 판정 결과와, 제어 모드 기억 수단(83)에 기억되어 있는 현재의 제어 모드를 비교하여, 경고 지령 신호를 출력하는지의 여부를 판정한다. 이 제어 모드 비교 판정 수단(82)으로부터 경고 지령 신호가 출력된 경우에는, 경고 표시 수단(87)에 의해 경고가 표시된다.

또한, 제어 모드 결정 수단(84)은, 브레이커 작동 상태 판정 수단(76)에 의 한 판정 결과와, 제어 모드 입력 수단(80)에 의해 선택된 제어 모드와, 제어 모드 기억 수단(83)에 기억되어 있는 현재의 제어 모드에 기초하여, 실행해야 할 제어 모드를 결정한다. 그리고, 이 제어 모드 결정 수단(84)에 의해 결정된 제어 모드에 따라, 엔진·펌프 제어 수단(88)은, 엔진(15)의 출력 및 유압 펌프(16)의 토출 유량을 각각 제어한다.

또한, 브레이커 작동 시간 계측 수단(77)은, 브레이커 작동 상태 판정 수단(76)으로부터 브레이커(7)가 작동 상태에 있다는 판정 결과를 받으면, 브레이커(7)의 작동 시간을 계측한다. 그리고, 그 계측 결과는, 브레이커 작동 시간 기억 수단(78)에 기억되는 동시에, 브레이커 작동 시간 표시 수단(79)에 의해 표시된다.

또한, 도 6에 나타낸 블록도에서, 브레이커(7)에 공급하는 압유의 유량 설정값을 입력하는 공급 유량 설정값 입력 수단(81)으로부터의 신호는, 공급 유량 결정 수단(85)에 주어지도록 되어 있다. 이 공급 유량 결정 수단(85)은, 공급 유량 설정값 입력 수단(81)에 의한 유량 설정값과, 공급 유량 설정값 기억 수단(86)에 의해 기억되어 있는 현재의 유량 설정값과, 제어 모드 결정 수단(84)에 의해 결정된 제어 모드로부터 브레이커(7)에 공급해야 할 압유의 유량을 결정한다. 그리고, 이 공급 유량 결정 수단(85)에 의해 결정된 유량에 기초하여, 공급 유량 제어 수단(89)은 브레이커(7)에 공급하는 압유의 유량을 제어한다.

도 7에는, 본 실시예에 따른 컨트롤러의 처리 내용을 나타낸 흐름도가 나타나 있다. 그리고, 도 7의 기호 「S」는 단계(Step)를 나타낸다.

도 7에 나타낸 흐름도에서, 압력 스위치(53)로부터의 ON 신호의 입력에 의해 어태치먼트 조작 페달(49)을 밟는 조작이 이루어졌다고 판정한 경우에는, 실행되고 있는 제어 모드가 브레이커 모드인지의 여부를 판단한다(S1∼S2). 실행되고 있는 제어 모드가 브레이커 모드가 아니고, 그 이외의, 예를 들면, 액티브 모드인 경우에는, 압력 센서(48)에 의해 검출되는 펌프 압력값을 소정 시간 모니터링하여 그 데이터를 유지한다(S3). 단계 S3에서 래치(latch)된 펌프 압력 데이터를 푸리에 변환(고속 푸리에 변환)하여 펌프 압력 파형의 주파수 해석을 행하고(S4), 상기 펌프 압력 데이터로부터 펌프 압력 파형의 진폭 중심값 및 진폭값을 각각 구한다(S5). 그리고, 진폭 중심값이 규정 범위 P10 × 0.9 ∼ P10 × 1.1 내에 있고, 진폭값이 규정 범위 A10 × 0.9 ∼ A10 × 1.1 내에 있고, 또한 f2[Hz]∼f9[Hz] 사이에, 파워 스펙트럼 평균값 E2의 2배 이상이면서 절대값이 E1 이상의 파워 스펙트럼 값이 되는 주파수 성분이 포함되어 있는 경우에는, 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것으로 판정하고, 경고를 표시하게 하는 지령 신호를 모니터 패널(54)을 향해 출력한다(S6∼S9). 이로써, 모니터 패널(54)의 표시부(54a)에는 경고가 표시된다.

본 실시예에 의하면, 액티브 모드가 실행되고 있는 상태에서 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것이 컨트롤러(45)에 의해 판정된 경우에, 모니터 패널(54)의 표시부(54a)에 경고가 표시되므로, 브레이커 모드로의 변경을 오퍼레이터 등에 촉구할 수 있으므로, 기체나 유압 기기 등의 파손을 방지할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 경고 수단으로서, 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호를 받아 경고를 표시하는 표시부(54a)를 사용하는 예를 나타냈으나, 이에 한정되 지 않고, 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호를 받아 경보를 발하는 버저(buzzer)나, 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호를 받아 경고를 음성으로 발하는 보이스 알람 등을 사용해도 된다. 또한, 표시부(54a), 버저 및 보이스 알람은 적절하게 조합하도록 해도 되고, 이렇게 함으로써 오퍼레이터 등의 주의를 더 한층 환기시킬 수 있다. 또한, 버저 및 보이스 알람은 모두, 모니터 패널(54)에 내장할 수도 있고, 모니터 패널(54)과는 별도로 설치할 수 있는 것은 물론이다.

[제2 실시예]

본 실시예는, 제1 실시예에 대하여, 도 2에 나타낸 유압 구동 시스템의 하드웨어 구성은 기본적으로 동일하며, 컨트롤러(45)의 처리 내용이 일부 상이할 뿐이다. 보다 구체적으로 말하면, 도 7에 나타낸 흐름도의 단계 S9의 처리 내용이 상이할 뿐이다. 이하, 이 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.

단계 S8에서 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우에는, 유압 펌프(16)로부터 브레이커(7)에 공급되는 압유의 유량을 그 브레이커(7)의 허용 유량 이하(또는 제로"0")로 제한하는 지령 신호를 전자 비례 유량 제어 밸브(52)를 향해 출력한다. 이로써, 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호에 따라 조정된 전자 비례 유량 제어 밸브(52)의 밸브 개방도에 대응하는 파일럿 압유가 어태치먼트 조작 밸브(36)의 조작부(36a)에 공급되고, 그 결과, 어태치먼트 조작 밸브(36)의 밸브 개방도가 조정되어, 유압 펌프(16)로부터 브레이커(7)에 공급되는 압유의 유량이 그 브레이커(7)의 허용 유량 이하(또는 제로"0")로 제한된다.

본 실시예에 의하면, 액티브 모드가 실행되고 있는 상태에서 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것이 컨트롤러(45)에 의해 판정된 경우에, 유압 펌프(16)로부터 브레이커(7)에 공급되는 압유의 유량이 전자 비례 유량 제어 밸브(52)에 의해 그 브레이커(7)의 허용 유량 이하(또는 제로"0")로 제한되므로, 기체나 유압 기기 등의 파손을 방지할 수 있다.

[제3 실시예]

단계 S8에서 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것으로 판정된 경우에는, 실행해야 할 제어 모드를 액티브 모드로부터 브레이커 모드로 전환한다. 이로써, (C) 엔진(15)의 풀 출력 시에 설정되는 도 3의 기호 L1으로 나타낸 레귤레이션 라인보다 소정 회전수 저속 측에 도 3의 기호 L2로 나타낸 레귤레이션을 설정하는 지령 신호를 전자 거버너(46)를 향해 출력하고, (D) 레귤레이션 라인 L2 상에서 비교적 연료 소비율이 낮고 정격 출력에 대해 7할 정도의 엔진 출력이 되는 도 3의 기호 TP2로 나타낸 엔진 출력 토크점에서 엔진(015)의 출력 토크와 유압 펌프(16)의 흡수 토크가 매칭하도록 유압 펌프(16)의 토출 유량을 제어하는 지령 신호를 경사판 제어 장치(47)를 향해 출력한다. 또한, (E) 유압 펌프(16)로부터 브레이커(7)에 공급되는 압유의 유량을 그 브레이커(7)의 허용 유량 이하로 제한하는 지령 신호를 전자 비례 유량 제어 밸브(52)를 향해 출력하고, (F) 전자 전환 밸브(44)를 B 위치 로 전환하는 지령 신호를 조작부(44a)를 향해 출력하는, 이들(C), (D), (E) 및 (F)의 처리가 실행된다.

상기 (C) 및 상기 (D)의 처리가 실행되는 것에 의해, 유압 펌프(16)의 출력은 브레이커 작업에 적합한 펌프 출력이 된다. 또한, 상기 (E)의 처리가 실행되는 것에 의해, 컨트롤러(45)로부터의 지령 신호에 따라 조정된 전자 비례 유량 제어 밸브(52)의 밸브 개방도에 대응하는 파일럿 압유가 어태치먼트 조작 밸브(36)의 조작부(36a)에 공급되고, 그 결과, 어태치먼트 조작 밸브(36)의 밸브 개방도가 조정되어 유압 펌프(16)로부터 브레이커(7)에 공급되는 압유의 유량이 그 브레이커(7)의 허용 유량 이하로 제한된다. 또한, 상기 (F)의 처리가 실행되는 것에 의해, 파일럿 압유 공급원(35)으로부터의 파일럿 압유가 전환 밸브(43)의 조작부(43a)에 작용하여 그 전환 밸브(43)가 A 위치로부터 B 위치로 전환되고, 그 결과, 브레이커(7)로부터의 리턴 오일이 직접적으로 탱크(30)에 드레인된다. 그리고, 브레이커(7)로부터의 리턴 오일이 직접적으로 탱크(30)에 드레인되면, 브레이커(7)의 배압(背壓)이 거의 제로로 되므로, 브레이커(7)에 의한 타격 동작이 보다 효과적으로 행해진다.

본 실시예에 의하면, 액티브 모드가 실행되고 있는 상태에서 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것이 컨트롤러(45)에 의해 판정된 경우에, 실행해야 할 제어 모드가 액티브 모드로부터 브레이커 모드로 전환되므로, 기체나 유압 기기 등의 파손을 방지할 수 있다.

[제4 실시예]

단계 S8에서 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것으로 판정된 경우에는, 작동 상태에 있는 시간을 계측하고 그 누적 작동 시간을 기억한다. 이 누적 작동 시간은, 모니터 패널(54)의 표시부(54a)에 표시된다. 그리고, 이러한 누적 작동 시간은, 무선 전신을 통해서 원격지의 단말기 기기에 의해 확인할 수 있도록 해도 된다.

본 실시예에 의하면, 컨트롤러(45)가, 브레이커(7)가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우에, 작동 상태에 있는 시간을 계측하고 그 누적 작동 시간을 기억하도록 되어 있으므로, 이러한 누적 작동 시간 데이터에 기초하여 기체 등의 손상도를 판단할 수 있고, 유지 보수의 타이밍이나 임대 이용 요금, 중고차의 가격 평가 등의 최적화를 도모할 수 있다.

그리고, 각 실시예에서는, 유압 셔블(1)의 작업구(작업용 어태치먼트)로서 유압식의 브레이커(7)가 장착된 예를 나타냈으나, 작업구로서 유압식 콤팩터가 장착된 유압 셔블에 대해도 본 발명을 적용할 수 있다. 여기서, 이 유압식 콤팩터는, 도시에 의한 설명은 생략하지만, 실린더와, 유압 펌프로부터의 압유를 공급받아 상기 실린더 내에서 진동되는 피스톤을 구비하여 이루어지는 진동 발생 장치를 포함하고, 이 진동 발생 장치에서의 피스톤의 진동이 전달되는 전압판에 의해 체결 고정 작업을 바람직하게 행할 수 있도록 구성되는 것이다.

[제5 실시예]

각 실시예에서는, 펌프 압력 파형의 진폭 중심값, 진폭값 및 주파수 특성에 기초하여, 브레이커(7)가 작동 상태에 있는지의 여부가 판정되고 있지만, 작업구의 작동 상태가 아닌, 또는 작업구의 작동 상태의 판정과 동시에 작업구의 종별이 판정되어도 된다.

여기서는, 작업구의 종별마다의 펌프 압력 파형의 진폭 중심값, 진폭값 및 주파수 특성의 모델 데이터가 컨트롤러(45)에 미리 기억되어 있다. 컨트롤러(45)는, 압력 센서(48)에 의해 검출된 펌프 압력값으로부터 구해진 펌프 압력 파형의 진폭 중심값, 진폭값 및 주파수 특성(이하 「검출 데이터」)을 모델 데이터와 비교함으로써, 장착되어 있는 작업구의 종별을 판정한다.

예를 들면, 도 4의 (a) 및 도 5의 (a)에 나타나 있는 데이터와 마찬가지의 브레이커의 모델 데이터(이하 「브레이커 모델」)와, 도 4의 (b) 및 도 5의 (b)에 나타나 있는 데이터와 마찬가지의 골조 작업용 패킷의 모델 데이터(이하 「골조 모델」)와, 도 4의 (c) 및 도 5의 (c)에 나타나 있는 데이터와 마찬가지의 덤프 적재 작업용 패킷의 모델 데이터(이하 「덤프 적재 모델」)가 컨트롤러(45)에 미리 기억되어 있다. 컨트롤러(45)는, 검출 데이터를 브레이커 모델, 골조 모델 및 덤프 적재 모델과 각각 비교하여, 검출 데이터와 일치하는 모델 데이터를 찾는다. 예를 들면, 검출 데이터가 브레이커 모델과 일치하는 경우에는, 컨트롤러(45)는, 브레이커가 장착되어 있는 것으로 판단한다.

그리고, 여기서 말하는 「종별」이란, 스펙만 상이한 동일한 작업구의 구별을 포함한다. 예를 들면, 스펙이 상이한 복수개의 브레이커의 모델 데이터가 컨트롤러(45)에 미리 기억되고, 검출 데이터와 비교되는 것에 의해, 브레이커의 종별이 판정되어도 된다.

본 실시예에 의하면, 펌프 압력 파형의 진폭 중심값, 진폭값 및 주파수 특성에 기초하여, 작업구의 종별을 판정할 수 있으므로, 장착되어 있는 작업구의 종별을 확실하게 판정할 수 있다. 이로써, 컨트롤러(45)가 작업구의 종별을 자동적으로 인식하여, 작업구의 종별에 적합한 제어를 행할 수 있다.

그리고, 검출 데이터와 모델 데이터의 비교에서는, 완전히 같은 경우에 한정되지 않고, 오차를 예상하여 어느 정도의 폭을 가지고 검출 데이터와 모델 데이터의 일치가 판단되어도 된다.

[다른 실시예]

각 실시예에 있어서는, 고속 푸리에 변환을 사용하여 펌프 압력 파형의 주파수 해석을 행하였으나, 주파수 해석의 방법에 대하여는 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 어태치먼트 사양 그 자체가 공지된 유압 셔블에 본 발명을 적용한 경우에는, 유압 셔블에 아무런 추가 부품을 장착하지 않고, 컨트롤러(45)에서의 소프트 웨어 로직의 변경만으로 전술한 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.

본 발명은, 유압식 브레이커 등의 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 확 실하게 판정할 수 있는 효과를 가지며, 작업 기계로서 유용하게 사용할 수 있다.

Claims

유압 펌프로부터의 압유(壓油)를 공급받아 진동을 발생시키는 진동 발생 장치에 의해 작동되는 작업구(working equipment)를 포함하는 작업 기계에 있어서,

상기 유압 펌프의 펌프 압력을 검출하는 압력 검출 수단과,

상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 펌프 압력값으로부터 펌프 압력의 주파수 특성을 구하고, 구해진 상기 주파수 특성과 미리 설정된 주파수 특성을 비교하는 것에 의해 상기 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 판정하는 컨트롤러

를 포함하는 작업 기계.
제1항에 있어서,

경고를 발하는 경고 수단이 설치되고,

상기 컨트롤러는, 상기 작업구를 사용한 작업을 제어하는 제1 제어 모드와, 상기 제1 제어 모드와는 상이한 제2 제어 모드를 가지고,

상기 컨트롤러는 실행되고 있는 제어 모드가 상기 제2 제어 모드이며, 상기 작업구가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우, 경고를 발하는 지령 신호를 상기 경고 수단을 향해 출력하는, 작업 기계.
제1항에 있어서,

상기 유압 펌프로부터 상기 작업구에 공급되는 압유의 유량을 조정하는 유량 조정 수단이 설치되고,

상기 컨트롤러는, 상기 작업구를 사용한 작업을 제어하는 제1 제어 모드와, 상기 제1 제어 모드와는 상이한 제2 제어 모드를 가지고,

상기 컨트롤러는 실행되고 있는 제어 모드가 상기 제2 제어 모드이며, 상기 작업구가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우, 상기 유압 펌프로부터 상기 작업구에 공급되는 압유의 유량을 제한하는 지령 신호를 상기 유량 조정 수단을 향해 출력하는, 작업 기계.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 상기 작업구를 사용한 작업을 제어하기 위한 제1 제어 모드와, 상기 제1 제어 모드와는 상이한 제2 제어 모드를 가지고,

상기 컨트롤러는 실행되고 있는 제어 모드가 상기 제2 제어 모드이며, 상기 작업구가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우, 실행해야 할 제어 모드를 상기 제2 제어 모드로부터 상기 제1 제어 모드로 전환하는, 작업 기계.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 상기 작업구가 작동 상태에 있는 것으로 판정한 경우에, 작동 상태에 있는 시간을 계측하고 그 누적 작동 시간을 기억하는, 작업 기계.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 펌프 압력 파형의 진폭 중심값 및 진폭값을 추가로 구하고, 구해진 상기 주파수 특성과 상기 진폭 중심값과 상기 진폭값을 미리 설정된 주파수 특성과 진폭 중심값과 진폭값을 비교하는 것에 의해, 상기 작업구가 작동 상태에 있는지의 여부를 판정하는, 작업 기계.
제1항에 있어서,

상기 진동 발생 장치에 의해 작동하는 작업구와는 별개 종류의 작업구를 장착 가능하며,

상기 컨트롤러는, 구해진 상기 주파수 특성을 미리 설정된 주파수 특성과 비교하는 것에 의해, 상기 작업구의 종별을 판정하는, 작업 기계.
제7항에 있어서,

상기 컨트롤러는, 펌프 압력 파형의 진폭 중심값 및 진폭값을 추가로 구하고, 구해진 상기 주파수 특성과 상기 진폭 중심값과 상기 진폭값을 미리 설정된 주파수 특성과 진폭 중심값과 진폭값을 비교하는 것에 의해, 장착되어 있는 상기 작업구의 종별을 판정하는, 작업 기계.