KR101770392B1 - 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템 - Google Patents

볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101770392B1
KR101770392B1 KR1020170018719A KR20170018719A KR101770392B1 KR 101770392 B1 KR101770392 B1 KR 101770392B1 KR 1020170018719 A KR1020170018719 A KR 1020170018719A KR 20170018719 A KR20170018719 A KR 20170018719A KR 101770392 B1 KR101770392 B1 KR 101770392B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lever
joystick
housing
ball
tilt sensor
Prior art date
Application number
KR1020170018719A
Other languages
English (en)
Inventor
이성희
허두상
김덕호
Original Assignee
주식회사 티온
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 티온 filed Critical 주식회사 티온
Priority to KR1020170018719A priority Critical patent/KR101770392B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101770392B1 publication Critical patent/KR101770392B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/52—Details of compartments for driving engines or motors or of operator's stands or cabins
    • B66C13/54—Operator's stands or cabins
    • B66C13/56—Arrangements of handles or pedals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0759—Details of operating station, e.g. seats, levers, operator platforms, cabin suspension
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2004—Control mechanisms, e.g. control levers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04703—Mounting of controlling member
    • G05G2009/04707—Mounting of controlling member with ball joint
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04703—Mounting of controlling member
    • G05G2009/04722—Mounting of controlling member elastic, e.g. flexible shaft
    • G05G2009/04725—Mounting of controlling member elastic, e.g. flexible shaft with coil spring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건설장비에 설치되는 하우징과, 일단측에는 상기 하우징 외측으로 노출되는 파지부가 마련되고 타단부측으로 연장형성되어 상기 하우징 내측으로 삽입되는 레버와, 상기 레버의 일측에 결합되는 구형상의 볼회전체와, 상기 볼회전체의 외연과 대응되는 형상의 슬라이딩홈이 형성되어 상기 슬라이딩홈 내측에서 상기 볼회전체가 슬라이딩되면서 상기 레버가 일정방향으로 회전되는 가이드커버몸체를 포함하는 조이스틱과, 상기 하우징 내측에 설치되되, 상기 가이드커버몸체가 내측에 안착되는 안착홈이 형성되는 볼고정몸체와, 상기 레버의 일측에 결합되어 상기 볼회전체를 중심으로 회전되는 상기 레버의 기울기를 감지하는 제1기울기센서와, 상기 하우징의 일측면에 설치되어 상기 하우징의 기울기를 감지하는 제2기울기센서 및 상기 제1기울기센서 및 제2기울기센서에서 센싱된 값을 전송받아 상기 건설장비의 동작제어명령을 생성시키되, 상기 제1기울기센서의 센싱값에 상기 제2기울기센서의 센싱값을 보상하여 동작제어명령을 생성시키는 제어모듈을 포함하여 제공된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 조이스틱 레버가 볼회전체를 중심축으로 회전되도록 하여 회동되는 전구간을 매끄럽게 동작할 수 있도록 하며, 조이스틱 레버에 부하조절장치를 설치하여 사용자의 조작감을 높이도록 하여, 조이스틱 조작성능이 매우 우수한 효과가 있다.
또한, 조이스틱 레버의 기울기에 기초하여 액츄에이터의 동작제어명령을 생성시키되, 건설장비가 배치된 현장의 경사도를 추가로 보정하도록 하고, 필요에 따라 정밀한 조작이 이루어지도록 조이스틱의 회동반경을 더 크게 설정하여 조이스틱 조작에 의한 액츄에이터의 동작 신뢰도가 높은 효과가 있다.

Description

볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템{A operation system of construction vehicle using ball type joystick}
본 발명은 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼회전체를 중심축으로 회전되는 볼타입의 조이스틱 레버로서 레버의 경사도에 기초하여 액츄에이터 동작제어명령을 생성시키는 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건설장비는 건설현장 및 산업현장에서 굴착 또는 중량물을 이동하는 등의 다양한 용도로 활용되는 것으로, 통상적으로 건설장비라함은 굴삭기, 휠로더, 지게차 및 크레인 등을 일컬으며, 엔진과 그 엔진의 동력을 이용하여 유압을 발생시키는 유압펌프와, 유압펌프에서 발생하는 유압을 유압밸브를 사용하여 제어하는 제어부와, 제어된 유압으로 작동하는 액추에이터로 이루어지며, 이러한 액추에이터로 붐(Boom), 아암(Arm) 및 버킷(Bucket) 등을 작동시켜 소정의 작업이 이루어지도록 한다.
여기서 건설장비의 동작제어는 건설장비 운전석 내 콘솔박스에 설치된 조이스틱을 운전자가 조작하여 동작을 제어하도록 한다.
이러한 건설장비에 사용되는 조이스틱은 유압방식과 유니버설 방식이 주를 이루고 있는데, 유압방식은 현재 개발되고 있는 전기차종의 친환경 제품에는 적용하기에는 무리가 있으며, 유니버설 방식은 유니버설 조인트에 의해 축의 교차점에서 움직임이 매끄럽지 않은 구간이 발생되어 작동 신뢰도가 떨어지는 문제점을 가지게 된다.
따라서, 이러한 종래의 조이스틱 작동방식을 벗어나 운전자가 조이스틱을 파지하여 작동시킬 경우 축을 중심으로 전구간을 매끄럽게 작동되도록 하며, 유압방식을 채택하지 않고 친환경 제품에 적용할 수 있는 조이스틱을 이용한 건설장비의 조작 시스템에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
한국공개특허 제 2015-54433호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 볼회전체를 중심축으로 조이스틱 레버가 회전되도록 하여 조이스틱 레버가 축을 중심으로 회전되는 전구간을 매끄럽게 작동되도록 하는데 있다.
또한, 조이스틱 레버의 경사도에 기초하여 액츄에이터의 동작제어명령을 생성시키되, 건설장비가 배치된 지형을 고려하여 경사도를 보정되도록 하여 신뢰도 높은 동작제어명령을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 건설장비에 설치되는 하우징과, 일단측에는 상기 하우징 외측으로 노출되는 파지부가 마련되고 타단부측으로 연장형성되어 상기 하우징 내측으로 삽입되는 레버와, 상기 레버의 일측에 결합되는 구형상의 볼회전체와, 상기 볼회전체의 외연과 대응되는 형상의 슬라이딩홈이 형성되어 상기 슬라이딩홈 내측에서 상기 볼회전체가 슬라이딩되면서 상기 레버가 일정방향으로 회전되는 가이드커버몸체를 포함하는 조이스틱과, 상기 하우징 내측에 설치되되, 상기 가이드커버몸체가 내측에 안착되는 안착홈이 형성되는 볼고정몸체와, 상기 레버의 일측에 결합되어 상기 볼회전체를 중심으로 회전되는 상기 레버의 기울기를 감지하는 제1기울기센서와, 상기 하우징의 일측면에 설치되어 상기 하우징의 기울기를 감지하는 제2기울기센서 및 상기 제1기울기센서 및 제2기울기센서에서 센싱된 값을 전송받아 상기 건설장비의 동작제어명령을 생성시키되, 상기 제1기울기센서의 센싱값에 상기 제2기울기센서의 센싱값을 보상하여 동작제어명령을 생성시키는 제어모듈을 포함하여 제공된다.
아울러, 상기 조이스틱의 일측에 설치되어 상기 레버의 동작에 따른 부하를 조절하기 위한 부하조절부가 더 포함하되, 상기 부하조절부는 상기 레버의 타단부측에 결합되는 장력조절브라켓과, 일측이 상기 볼고정몸체의 하부에 밀착되며 상기 레버의 길이방향을 따라 하방으로 연장형성되어 타측이 상기 장력조절브라켓의 상부면에 밀착되는 코일스프링을 포함하여, 상기 장력조절브라켓이 상기 레버상에 설치되는 높이를 조절하여 상기 코일스프링에 의해 가해지는 장력이 조절된다.
더욱이, 상기 볼고정몸체부는 상기 가이드커버몸체의 외연과 대응되는 삽입공이 형성되고, 하단부에 상기 삽입공의 내측으로 돌출된 안착턱이 상기 삽입공을 따라 연속적으로 형성되어 상기 가이드커버몸체의 하단부가 상기 안착턱에 안착되는 안착몸체와, 상기 삽입공과 대응되는 통공이 형성되어 상기 안착몸체의 상부에 결합되되, 상기 통공의 하방으로 돌출된 지지턱이 상기 통공을 따라 연속적으로 형성되어 상기 지지턱이 상기 가이드커버몸체의 상단부에 밀착되는 상부커버플레이트를 포함하여 제공된다.
또한, 상기 부하조절부는 원형의 작동공이 형성되어 상기 안착몸체의 하단부에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 작동공의 외측에는 원호를 따라 상기 코일스프링이 각각 결합되기 위한 제1결합공이 일정 간격으로 복수개 형성되는 보조플레이트를 더 포함하고, 상기 장력조절브라켓에는 원호를 따라 상기 제1결합공과 대응되는 갯수의 제2결합공이 형성되어, 상기 각 코일스프링의 일측이 상기 제1결합공에 각각 결합되며, 타측이 상기 제2결합공에 각각 결합된다.
또한, 상기 제1결합공은 상기 보조플레이트상에 직경이 상이한 각기 다른 원호상에 일정간격으로 복수개 형성된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 조이스틱 레버가 볼회전체를 중심축으로 회전되도록 하여 회동되는 전구간을 매끄럽게 동작할 수 있도록 하며, 조이스틱 레버에 부하조절장치를 설치하여 사용자의 조작감을 높이도록 하여, 조이스틱 조작성능이 매우 우수한 효과가 있다.
또한, 조이스틱 레버의 기울기에 기초하여 액츄에이터의 동작제어명령을 생성시키되, 건설장비가 배치된 현장의 경사도를 추가로 보정하도록 하고, 필요에 따라 정밀한 조작이 이루어지도록 조이스틱의 회동반경을 더 크게 설정하여 조이스틱 조작에 의한 액츄에이터의 동작 신뢰도가 높은 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템의 주요구성을 간략하게 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 볼타입 조이스틱이 하우징 내에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 하우징을 포함한 본 발명의 일실시예에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작시스템의 분해사시도이다.
도 4는 하우징을 포함한 본 발명의 일실시예에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작시스템의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 조이스틱의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 조이스틱이 회전되는 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 경사지에서의 조이스틱 조작에 따른 센싱값 보상에 대한 일례를 나타낸 도면이다.
도 8은 하우징을 제거한 상태에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 부하조절부의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 하우징을 포함한 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작시스템의 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부하조절부의 동작을 설명하기 위한 단면구조를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템의 주요구성을 간략하게 나타낸 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 볼타입 조이스틱이 하우징 내에 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 하우징을 포함한 본 발명의 일실시예에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작시스템의 분해사시도이고, 도 4는 하우징을 포함한 본 발명의 일실시예에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작시스템의 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 조이스틱의 분해사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템은 하우징(10), 조이스틱(20), 볼고정몸체(30), 제1기울기센서(40), 제2기울기센서(50), 제어모듈(60) 및 부하조절부(70)를 포함하여 구성된다.
하우징(10)은 내측에 조이스틱(20), 볼고정몸체(30) 및 각종 센서장비들이 설치되는 수납공간(10a)이 형성되어 건설장비의 운전석 콘솔 등에 설치된다. 아울러 하우징(10)의 상면에는 조이스틱(20)이 설치되는 설치공(11)이 형성된다.
조이스틱(20)은 상하 길이방향으로 형성되는 레버(21)와, 레버(21)의 일측에 결합되는 구형상의 볼회전체(23)와, 볼회전체(23)의 외연에 결합되는 가이드커버몸체(24)를 포함하여 구성된다.
여기서 레버(21)는 원통형상으로 상하 길이방향을 따라 일정길이로 형성되어 도 5에서와 같이 상부측에 하방으로 연속된 나사산이 형성되는 상부결합부(21a)가 형성되고, 그리고 상부결합부(21a)에 연속하여 하방으로 직경이 더 커지도록 외측으로 돌출된 볼결합부(21b)가 형성되고, 볼결합부(21b)의 하방으로는 상부결합부(21a)와 동일한 직경으로 외연에 나사산이 형성되는 하부결합부(21c)가 형성된다. 이러한 레버(21)의 상부결합부(21a)에는 사각형상의 파지몸체로 이루어진 파지부(22)가 일단부측에 결합되어, 파지부(22)가 하우징(10)의 외측으로 노출되고, 볼결합부(21b) 이하는 하우징(10) 내측에 설치된다.
볼회전체(23)는 구형상으로 내측에 볼결합부(21b)와 동일한 직경으로 관통된 관통공(23a)이 형성되어, 볼회전체(23)의 관통공(23a)으로 볼결합부(21b)를 삽입시킨다. 아울러 볼결합부(21b)의 상, 하단부측에는 간격유지용 부싱(25)을 설치하고 각 부싱(25)의 단부는 너트로 고정하여 볼회전체(23)가 볼결합부(21b)에서 이탈되지 않고 유지되도록 한다.
가이드커버몸체(24)는 볼회전체(23)의 외연과 대응되는 형상의 곡률로 이루어진 슬라이딩홈(24a)이 내측에 형성되어 볼회전체(23)가 슬라이딩홈(24a) 내측에 고정되어 슬라이딩되면서 레버(21)가 슬라이딩홈(24a)을 따라 일정 방향으로 회전되도록 한다.
볼고정몸체(30)는 하우징(10) 내측 상단부측에 설치되어 내측에는 가이드커버몸체(24)가 안착되는 안착홈(30a)이 형성되는 것으로, 안착몸체(31), 상부커버플레이트(32)를 포함하여 구성된다.
이러한 안착몸체(31)는 가이드커버몸체(24)의 외연과 대응되는 삽입공(31a)이 형성되며, 하단부에는 삽입공(31a)의 내측으로 돌출된 안착턱(31b)이 삽입공(31a)을 따라 연속적으로 형성되어 가이드커버몸체(24)가 삽입공(31a)으로 삽입되면서 가이드커버몸체(24)의 하단부가 안착턱(31b)에 안착되도록 한다.
그리고 상부커버플레이트(32)는 안착몸체(31)의 삽입공(31a)과 대응되는 통공(32a)이 형성되어 안착몸체(31)의 상부에 볼트로 체결되되, 통공(32a)의 하방으로 돌출된 지지턱(32b)이 통공(32a)을 따라 연속적으로 형성되어, 안착몸체(31) 내로 안착된 가이드커버몸체(24)의 상단부에 지지턱(32b)이 밀착된다.
제1기울기센서(40)는 레버(21)의 일측에 결합되어 볼회전체(23)를 중심으로 회전되는 레버(21)의 기울기를 감지하도록 하며, 제2기울기센서(50)는 하우징(10)의 일측면에 설치되어 하우징(10)의 기울기를 감지하도록 한다. 이러한 제1 및 제2기울기센서(50)는 일반적인 디지털 기울기센서일 수 있다.
제어모듈(60)은 제1 및 제2기울기센서(40, 50)에서 센싱된 값을 전송받아 액츄에이터(80)의 동작을 제어하는 동작제어명령을 생성시키되, 제1기울기센서(40)의 센싱값에 제2기울기센서(50)의 센싱값을 보상하여 동작제어명령을 생성시키도록 한다.
더욱 자세히 설명하자면, 하우징(10)이 설치된 건설장비가 비탈길 등의 경사지에 위치할 경우 운전자가 조이스틱(20)을 조작하지 않더라도 제1기울기센서(40)에서는 지면의 경사도에 따른 기울기값을 측정하게 되어 이에, 하우징(10)의 경사도를 측정하는 제2기울기센서(50)에서 측정된 센싱값을 제1기울기센서(40) 센싱값에 보상하여 작업자가 조이스틱(20)을 동작시킬 때에만 제1기울기센서(40)의 센싱값에 따라 동작제어명령이 생성되도록 한다.
부하조절부(70)는 조이스틱(20)의 일측에 설치되어 작업자의 레버(21) 작동에 따른 부하를 조절하는 것으로, 이러한 부하조절부(70)는 작업자의 레버(21) 작동에 부하를 가하도록 하여 작업자가 가하는 외력에 의해 레버(21)가 급회전하지 않도록 한다.
이와 같은 부하조절부(70)는 레버(21)의 타단부측 즉, 레버(21)의 하부결합부(21c)에 결합되는 장력조절브라켓(71)과, 장력조절브라켓(71)과 볼고정몸체(30) 사이에 결합되는 코일스프링(72)을 포함하여 구성된다.
장력조절브라켓(71)은 원판형상으로 레버(21)의 하부결합부(21c)에 너트를 이용하여 일정 높이선상에서 결합되며, 코일스프링(72)은 일측이 볼고정몸체(30)의 하단부에 밀착되고 레버(21)의 길이방향을 따라 하방으로 연장형성되어 타측이 장력조절브라켓(71)의 상부면에 밀착결합된다. 아울러 장력조절브라켓(71)은 레버(21)상에 설치되는 높이를 조절하여 코일스프링(72)의 장력이 변하도록 할 수 있다.
아래에서는 본 발명에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템의 작동방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 조이스틱이 회전되는 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 7은 경사지에서의 조이스틱 조작에 따른 센싱값 보상에 대한 일례를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템은 건설장비를 작동시키기 위해 운전자가 조이스틱 레버(21)를 일정 방향으로 돌리게 되면, 레버(21)의 하단부에 설치된 제1기울기센서(40)의 기울기 센싱값이 변화되고, 이때 변화되는 센싱값들을 제어모듈(60)로 전송시켜 액츄에이터(80)를 동작시키기 위한 동작제어명령을 생성시키게 된다.
본 발명의 일실시예에서는 제1기울기센서(40)를 장력조절브라켓(71)의 하단부에 설치하여 레버(21)와 일체로 회전되면서 기울기를 센싱하게 되며, 운전자가 레버(21)를 회동시킬 때에 볼고정몸체(30)의 하부와 장력조절브라켓(71) 사이에 배치되는 코일스프링(72)에 의해 부하가 발생되도록 하여 조작감을 높이도록 한다.
특히, 도 7의 (a)에서와 같이 건설장비가 비탈진 경사지에 위치할 경우, 실제 운전자가 레버(21)를 작동시키기 않고 원래의 상태를 유지하더라도 레버(21)가 하방으로 쳐진 상태로 인식되어 레버(21)에 설치된 제1기울기센서(40)의 센싱값(α)이 -30°기울어진 값으로 측정된다. 이와 같이 본 발명에서는 하우징(10) 일측면에 제2기울기센서(50)를 설치하여 상시 하우징(10)의 기울기값을 측정하고, 이러한 제2기울기센서(50)의 센싱값을 보상하여 동작제어명령을 실행하기 위한 기울기값(A)이 제1기울기센서(40)의 센싱값(α) + 제2기울기센서(50)의 센싱값(β)으로 생성되도록 한다.
즉, 제2기울기센서(50)에서 센싱된 기울기 센싱값(β) +30°를 보상하여 동작제어명령 생성을 위한 기울기값(A)은 (-30°) + 30° = 0 로 레버(21)의 동작이 전혀 변동없는 것으로 판단한다.
아울러 도 7의 (b)에서와 같이 운전자가 레버(21)를 전방으로 일정 각도(θ)=40°로 동작시킬 경우 제1기울기센서(40)의 센싱값(α)이 +10°밖에 회전되지 않은 것으로 나타나나, 여기에 제2기울기센서(50)의 센싱값(β)을 보상하게 되면, 실제 동작제어명령 생성을 위한 기울기값(A)은 (+10°) + (+30°) = +40°로 실제 운전자가 이동시킨 각도(θ)로 보상되도록 한다.
도 8은 하우징을 제거한 상태에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 부하조절부의 구조를 나타낸 도면이고, 도 9는 하우징을 포함한 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작시스템의 분해사시도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부하조절부의 동작을 설명하기 위한 단면구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에서는 일실시예와는 달리 단일의 코일스프링(72)이 레버(21)를 둘러싸도록 설치되는 것이 아니라, 레버(21)와 일정 간격 이격되어 외측에 방사상으로 코일스프링(72)이 복수개 둘러싸도록 설치된다.
이와 같이 일실시예에는 레버(21)가 코일스프링(72)의 내측에 위치하여 코일스프링(72)의 내경에 의해 레버(21)가 제한적으로 회동되었지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 코일스프링(72)을 레버(21)와 이격되도록 설치하여 코일스프링(72)의 간섭없이 레버(21)의 회동반경을 자유자재로 변경시킬 수 있도록 한다.
이를 위해 본 발명의 다른 실시예에서는 안착몸체(31)의 하단부에 별도의 보조플레이트(73)를 결합시키고, 장력조절브라켓(71)에 복수개의 코일스프링(72)이 결합되도록 한다. 이러한 보조플레이트(73)는 내측에 레버(21)가 회동될 수 있는 원형의 작동공(73a)이 형성되고, 작동공(73a)의 외측에는 일정 직경의 원호를 따라 코일스프링(72)이 각각 결합되기 위한 제1결합공(73b)이 일정 간격으로 복수개 형성된다.
그리고 장력조절브라켓(71)에는 보조플레이트(73)에서와 같이 일정 직경의 원호를 따라 제1결합공(73b)과 대응되는 갯수의 제2결합공(71a)이 형성되어, 각 코일스프링(72)의 일측이 제1결합공(73b)에 결합되며, 타측이 제2결합공(71a)에 결합된다.
이와 같이 다른 실시예에서는 각 코일스프링(72)이 레버(21)와 일정간격 이격설치되어 레버(21)가 코일스프링(72)에 의한 간섭없이 회동가능하게 되며, 아울러 정밀한 조작을 위해 레버(21)의 회동반경을 더 크게 하고자 할 경우 레버(21)의 회동반경을 다시 조절하여 사용할 수도 있다.
이를 위해 보조플레이트(73)에 직경이 상이한 각기 다른 원호상에 제1결합공(73b)을 각각 별도로 형성시켜, 필요에 따라 레버(21)와 코일스프링(72)이 이루는 간격을 임으로 조절할 수 있도록 한다. 아울러 간격을 더 크게 형성시키기 위해 다른 규격의 보조플레이트(73)를 별도로 탈부착시켜 사용할 수도 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 하우징 10a : 수납공간
11 : 설치공
20 : 조이스틱 21 : 레버
21a : 상부결합부 21b : 볼결합부
21c : 하부결합부 22 : 파지부
23 : 볼회전체 23a : 관통공
24 : 가이드커버몸체 24a : 슬라이딩홈
25 : 부싱
30 : 볼고정몸체 30a : 안착홈
31 : 안착몸체 31a : 삽입공
31b : 안착턱 32 : 상부커버플레이트
32a : 통공 32b : 지지턱
40 : 제1기울기센서
50 : 제2기울기센서
60 : 제어모듈
70 : 부하조절부 71 : 장력조절브라켓
71a : 제2결합공 72 : 코일스프링
73 : 보조플레이트 73a : 작동공
73b : 제1결합공
80 : 엑츄에이터

Claims (5)

  1. 건설장비에 설치되는 하우징과;
    일단측에는 상기 하우징 외측으로 노출되는 파지부가 마련되고 타단부측으로 연장형성되어 상기 하우징 내측으로 삽입되는 레버와, 상기 레버의 일측에 결합되는 구형상의 볼회전체와, 상기 볼회전체의 외연과 대응되는 형상의 슬라이딩홈이 형성되어 상기 슬라이딩홈 내측에서 상기 볼회전체가 슬라이딩되면서 상기 레버가 일정방향으로 회전되는 가이드커버몸체를 포함하는 조이스틱과;
    상기 하우징 내측에 설치되되, 상기 가이드커버몸체가 내측에 안착되는 안착홈이 형성되는 볼고정몸체와;
    상기 레버의 일측에 결합되어 상기 볼회전체를 중심으로 회전되는 상기 레버의 기울기를 감지하는 제1기울기센서와;
    상기 하우징의 일측면에 설치되어 상기 하우징의 기울기를 감지하는 제2기울기센서 및;
    상기 제1기울기센서 및 제2기울기센서에서 센싱된 값을 전송받아 상기 건설장비의 동작제어명령을 생성시키되, 상기 제1기울기센서의 센싱값에 상기 제2기울기센서의 센싱값을 보상하여 동작제어명령을 생성시키는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조이스틱의 일측에 설치되어 상기 레버의 동작에 따른 부하를 조절하기 위한 부하조절부를 더 포함하되,
    상기 부하조절부는
    상기 레버의 타단부측에 결합되는 장력조절브라켓과,
    일측이 상기 볼고정몸체의 하부에 밀착되며 상기 레버의 길이방향을 따라 하방으로 연장형성되어 타측이 상기 장력조절브라켓의 상부면에 밀착되는 코일스프링을 포함하여,
    상기 장력조절브라켓이 상기 레버상에 설치되는 높이를 조절하여 상기 코일스프링에 의해 가해지는 장력이 조절되는 것을 특징으로 하는 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 볼고정몸체는
    상기 가이드커버몸체의 외연과 대응되는 삽입공이 형성되고, 하단부에 상기 삽입공의 내측으로 돌출된 안착턱이 상기 삽입공을 따라 연속적으로 형성되어 상기 가이드커버몸체의 하단부가 상기 안착턱에 안착되는 안착몸체와,
    상기 삽입공과 대응되는 통공이 형성되어 상기 안착몸체의 상부에 결합되되, 상기 통공의 하방으로 돌출된 지지턱이 상기 통공을 따라 연속적으로 형성되어 상기 지지턱이 상기 가이드커버몸체의 상단부에 밀착되는 상부커버플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 부하조절부는
    원형의 작동공이 형성되어 상기 안착몸체의 하단부에 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 작동공의 외측에는 원호를 따라 상기 코일스프링이 각각 결합되기 위한 제1결합공이 일정 간격으로 복수개 형성되는 보조플레이트를 더 포함하고,
    상기 장력조절브라켓에는 원호를 따라 상기 제1결합공과 대응되는 갯수의 제2결합공이 형성되어,
    상기 각 코일스프링의 일측이 상기 제1결합공에 각각 결합되며, 타측이 상기 제2결합공에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1결합공은 상기 보조플레이트상에 직경이 상이한 각기 다른 원호상에 일정간격으로 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템.
KR1020170018719A 2017-02-10 2017-02-10 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템 KR101770392B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170018719A KR101770392B1 (ko) 2017-02-10 2017-02-10 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170018719A KR101770392B1 (ko) 2017-02-10 2017-02-10 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101770392B1 true KR101770392B1 (ko) 2017-09-05

Family

ID=59924611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170018719A KR101770392B1 (ko) 2017-02-10 2017-02-10 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101770392B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210094809A1 (en) * 2019-10-01 2021-04-01 Toyota Industrial Equipment Mfg., Inc. Multi-function user interface for a forklift
CN114706265A (zh) * 2022-04-14 2022-07-05 深圳市和天创科技有限公司 一种单片液晶投影仪的全自动制冷系统
WO2023195649A1 (ko) * 2022-04-07 2023-10-12 건설기계부품연구원 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000322191A (ja) 1999-05-07 2000-11-24 Hosiden Corp 多方向入力装置
JP2006127540A (ja) 1996-05-29 2006-05-18 Fujitsu Component Ltd ポインティングデバイス
JP2009271939A (ja) 2009-08-17 2009-11-19 Copcom Co Ltd 信号入力装置
JP2009541830A (ja) 2006-06-20 2009-11-26 ダヴ 電気的制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006127540A (ja) 1996-05-29 2006-05-18 Fujitsu Component Ltd ポインティングデバイス
JP2000322191A (ja) 1999-05-07 2000-11-24 Hosiden Corp 多方向入力装置
JP2009541830A (ja) 2006-06-20 2009-11-26 ダヴ 電気的制御装置
JP2009271939A (ja) 2009-08-17 2009-11-19 Copcom Co Ltd 信号入力装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210094809A1 (en) * 2019-10-01 2021-04-01 Toyota Industrial Equipment Mfg., Inc. Multi-function user interface for a forklift
WO2023195649A1 (ko) * 2022-04-07 2023-10-12 건설기계부품연구원 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱
KR20230144291A (ko) * 2022-04-07 2023-10-16 건설기계부품연구원 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱
KR102639898B1 (ko) * 2022-04-07 2024-02-22 건설기계부품연구원 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱
CN114706265A (zh) * 2022-04-14 2022-07-05 深圳市和天创科技有限公司 一种单片液晶投影仪的全自动制冷系统
CN114706265B (zh) * 2022-04-14 2024-04-30 深圳市和天创科技有限公司 一种单片液晶投影仪的全自动制冷系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101770392B1 (ko) 볼타입 조이스틱을 이용한 건설장비 조작 시스템
KR100695936B1 (ko) 웨이트 밸런서
US7293625B2 (en) Operating lever device for construction machine and construction machine
KR101777403B1 (ko) 지중배전라인의 안정적 배치를 위한 연결대
RU2723690C1 (ru) Устройство направления шланга для кранового инструмента
KR102336191B1 (ko) 작업 기계
JP2006072999A (ja) 冗長センサ処理を行うジョイスティック装置
US7772969B2 (en) Vehicle with always forward system
AU2014201379A1 (en) Reel with stepped configuration
US8419488B2 (en) Steering apparatus for outboard motor
WO2005120865A1 (ja) アジャスタ兼キャスタ装置
US20220194278A1 (en) Multi-joint driven console box for construction equipment
US20100071496A1 (en) Active control stick assembly
EP2604508B1 (en) Steering system for outboard engine
US10744637B2 (en) Robot
US11964357B2 (en) Conditioner, chemical mechanical polishing apparatus including the same and method of manufacturing a semiconductor device using the apparatus
JP6969986B2 (ja) ピン挿入検出装置及びこれを備える作業機
KR20180035205A (ko) 차량용 텔레스코픽 장치
US7550966B2 (en) Retrofit positional sensor pin for articulated arms
JP6406410B1 (ja) セクションの摩擦力調整部の調整装置
JP7069757B2 (ja) 水平多関節ロボット
KR101459322B1 (ko) 조작레버의 제한장치
JP2012173043A (ja) 燃料タンク及び作業機械
WO2020036034A1 (ja) ステアリング装置、ステアリングシステム、および作業車両
JP4971858B2 (ja) 計測器

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant