KR102497316B1

KR102497316B1 - 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치

Info

Publication number: KR102497316B1
Application number: KR1020220142536A
Authority: KR
Inventors: 이월희; 이영호; 이상진; 김태진
Original assignee: 리산환경산업개발 주식회사; 김태진
Priority date: 2022-10-31
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2023-02-08

Abstract

본 발명은 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치에 관한 것으로, 내부에 회수함이 형성되어 콘크리트를 회수하는 회수부; 상기 회수부로부터 공급받은 콘크리트를 탱크로 전달하거나 탱크로부터 외부로 콘크리트를 배출시키는 레미콘부; 레미콘 차량 후단에 구비되고, 상기 회수부의 위치이동 및 각도 조절을 가능하게 하는 동작부; 상기 회수부 및 레미콘부에 구비되어, 상기 회수부 및 레미콘부의 동작을 감지하는 감지부; 상기 감지부에서 감지하는 신호에 근거하여 상기 동작부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 감지부는 회전지지부재 상단에 구비되어 펌프카 호퍼의 위치 및 형상을 확인하는 제1센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중센서를 구비한 레미콘 회수장치{Ready-Mixed concrete recovery device with multi-sensors}

본 발명은 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펌프카에 남아 있는 콘크리트를 보다 쉽게 레미콘차량으로 회수할 수 있다. 또한, 레미콘 차량의 탱크 내 콘크리트 혼합물을 공급받는 과정을 회수장치에 구비된 다양한 센서들을 활용하여 자동화한 레미콘 회수장치에 관한 것이다.

레미콘(Ready Mixed Concrete)란 공장에서 미리 섞은 콘크리트를 이르는 용어로, 레미콘 차량은 공장에서 미리 시멘트에 물, 모래, 자갈, 기타 성분을 일정 비율로 섞은 혼합물을 적재하되 이들이 굳지 않도록 하기 위해 콘크리트 혼합물이 적재된 믹서탱크를 일정하게 회전시켜주는 차량을 말한다.

공사현장에서 콘크리트 타설시, 콘크리트를 공급하는 공급장치가 필요하고, 공급장치에서 공급된 콘크리트를 타설하고자 하는 위치까지 이송시키는 별도의 이송장치가 필요하다. 이때, 콘크리트 공급장치로는 일반적으로 레미콘이 사용되고, 이송장치로는 콘크리트를 원하는 위치로 이송시킬 수 있는 펌프가 포함되는 펌프카가 사용된다.

일반적으로 레미콘 차량은 콘크리트를 외부로부터 공급받는 피드호퍼 및 콘크리트가 믹서탱크에서 외부로 토출되는 호퍼를 구비하고 있고, 토출되는 콘크리트가 타고 흐를 수 있도록 슈트가 마련되어 있다. 하지만, 종래기술로 여러가지 콘크리트 회수장치가 제시되고 있으나, 회수함 또는 호퍼와 레미콘 차량 사이의 거리 조절이 특히 어려워 콘크리트 이동 중에 서로 충돌하거나 콘크리트가 누설되는 일이 발생할 수 있다. 게다가, 회수함 또는 호퍼의 형상이 다양해짐에 따라 다양한 상황에서도 콘크리트를 안전하게 공급받는 문제, 슈트의 수평을 상시적으로 유지하는 문제 등이 발생하면서 콘크리트를 안전하게 이송시킬 수 있는 시스템이 요구되는 실정이다.

한국 등록특허공보 10-2300120호 (2021년 10월 1일)

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 레미콘을 회수하는 회수장치에 있어서, 라이다센서, 앵글센서, 로드셀센서, 길이센서 등 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치를 제공하여 사용자가 콘크리트 회수작업을 수동모드 혹은 자동모드로 수행하는 것을 목적으로 한다.

자동모드는 폐기물 회수모드 및 폐기물 투하모드로 세분화하여 콘크리트를 외부로부터 공급받는 과정부터 레미콘 차량에 적재를 완료하는 과정까지 전자동으로 수행하는 것을 목적으로 한다. 또한, 라이다센서를 활용하여 다양한 종류의 펌프카 호퍼에 관계없이 안정적으로 적용할 수 있는 회수장치를 구축하고, 펌프카와의 충돌 상황을 자동으로 회피하는 것을 목적으로 한다. 또한, 적재 중량을 확인할 수 있는 시스템을 구축하여 과적과 덤프 용적을 초과하는 회수 작업을 제한할 수 있고, 회수부의 수평을 상시 유지하여 누설되는 콘크리트 양을 최소화 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치는, 내부에 회수함이 형성되어 콘크리트를 회수하는 회수부; 상기 회수부로부터 공급받은 콘크리트를 탱크로 전달하거나 탱크로부터 외부로 콘크리트를 배출시키는 레미콘부; 레미콘 차량 후단에 구비되고, 상기 회수부의 위치이동 및 각도 조절을 가능하게 하는 동작부; 상기 회수부 및 레미콘부에 구비되어, 상기 회수부 및 레미콘부의 동작을 감지하는 감지부; 상기 감지부에서 감지하는 신호에 근거하여 상기 동작부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,

상기 감지부는 회전지지부재 상단에 구비되어 펌프카 호퍼의 위치 및 형상을 확인하는 제1센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회수부는, 상기 콘크리트가 회수공간에 저장되는 회수함; 및 상기 회수함의 일면에 구비되어 상기 콘크리트를 상기 레미콘부로 배출할 수 있는 배출구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레미콘부는, 상기 탱크의 후상단과 연결되고, 상단이 개구된 깔때기형으로 형성되어 외부로부터 콘크리트를 공급받는 피드호퍼; 상기 탱크의 후상단과 연결되고, 상기 피드호퍼 하단과 접하며 반원형 판상의 가이드를 하방으로 구비한 배출호퍼; 및 상기 배출호퍼 하부에 위치하며 상부가 개구되어 하방으로 경사지는 판형인 슈트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동작부는, 레미콘 차량 후단에 구비되어 신장 또는 수축하여 레미콘 차량 후단과 상기 회수부 사이의 거리를 조절하는 연장붐; 및 상기 연장붐의 일면에 구비되어 신장 또는 수축하여 상기 연장붐을 지지하는 보조실린더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회수부는, 상기 연장붐의 일단에 연결되며 상기 회수부에 회전 가능하게 구비되는 회전지지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감지부는, 상기 연장붐의 단부에 구비되어 상기 연장붐의 인출길이를 감지하는 제2센서; 상기 회수함의 일측면에 구비되어 상기 연장붐의 작동 각도를 감지하는 제3센서; 및 상기 회수함 저면에 구비되어 상기 회수함의 적재물 하중을 감지하는 제4센서;를 더 포함하고,

상기 감지부는 상기 제1센서로부터 획득한 위치 및 형상신호, 상기 제2센서로부터 획득한 길이신호, 상기 제3센서로부터 획득한 앵글신호, 상기 제4센서로부터 획득한 로드셀신호를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동작부는, 상기 슈트에 연결되어 전자비례제어 방식으로 상기 슈트의 수평을 유지하는 유압컨트롤 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 제어용 컨트롤러와 연결되어 상기 제어용 컨트롤러를 통해 수동모드 또는 자동모드를 선택적으로 적용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 사용자는 수동으로 혹은 자동으로 콘크리트를 외부로부터 공급받아 회수함에 적재한 후 레미콘의 상단에 구비된 피드호퍼로 콘크리트를 안정적으로 이송시킬 수 있다. 특히 상기 과정 가운데, 회수함에 적재되는 콘크리트의 중량을 측정할 수 있는 시스템을 구축하여 회수함 용적을 초과하는 회수작업은 제한이 가능하다. 또한, 라이다센서를 활용하여 다양한 종류의 펌프카 종류에 무관하게 안정적으로 콘크리트를 적재하며, 펌프카와의 충돌 상황을 자동으로 회피할 수 있다. 또한, 회수부의 수평을 상시 유지하여 누설되는 콘크리트 양을 최소화 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 레미콘 회수장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레미콘 회수장치의 회수부 입면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레미콘 회수장치의 회수부 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 레미콘 회수장치의 회수부 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 레미콘 회수장치의 연장붐이 수직으로 연장된 경우의 상세도이다.
도 6은 본 발명에 따른 레미콘 회수장치의 회수부를 통해 탱크로 콘크리트를 적재하는 경우의 상세도이다.
도 7은 본 발명에 따른 레미콘 회수장치가 배출호퍼를 통해 콘크리트를 적재받는 모습을 나타낸 확대도이다.
도 8은 본 발명에 따른 레미콘 차량이 기동시 레미콘 회수장치의 모습을 나타낸 확대도이다.
도 9는 본 발명에 따른 레미콘 회수장치의 감지부 및 제어부의 구성들을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

다중센서를 구비한 레미콘 회수장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 믹서트럭이라고도 불리는 레미콘 차량 후단에 연결되어 외부로부터 콘크리트를 공급받아 탱크 안으로 콘크리트를 공급하거나 탱크로부터 배출되는 콘크리트를 적재하여 외부로 옮기는 기능을 하는 장치를 일컫는다.

도 8에 도시된 바와 같이, 레미콘 차량 후단에 연결되어 레미콘 차량 기동 시 후술하게 될 연장붐(100)이 수축된 상태를 제어부(500)는 '기본상태'로 인식할 수 있다. 상기 기본상태에서 회수부(100)는 수축된 상기 연장붐과 마찬가지로 수직으로 기립한 상태를 유지하며 도 8에 도시되지는 않았지만, 회수부(100)가 흔들거리거나 요동치지 않도록 회수부(100) 내의 회전지지부재(170)가 회수부(100)전체를 고정시켜 회수부(100)의 움직임을 제한할 수 있다.

또한, 레미콘 차량은 그 중심부에 내부에서 콘크리트가 회전하는 탱크(240)가 형성되어 있고, 탱크(240) 후상단에 구비되어 탱크(240) 내부와 연결되어 있는 피드호퍼(210) 및 배출호퍼(220)가 구비되어 있다. 피드호퍼(210)는 상단이 개구된 깔때기형 모양으로 외부로부터 콘크리트를 공급받는 기능을 수행하고, 배출호퍼(220)는 탱크(240)로부터 콘크리트를 배출하는 배출구 기능을 수행할 수 있다. 배출호퍼(220)의 하부에는 보통 슈트(230) 또는 레미콘 회수장치의 회수함(110)이 위치할 수 있다.

본 발명의 회수부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트가 회수공간에 저장되는 회수함(130)을 포함할 수 있다.

여기서, 회수함(110)은 회수함 커버(180)를 구비하고 있고, 회수함 커버(180)는 회수함(110) 상단에 구비된 회전지지부재(170)와 연결되어 있다. 또한, 회수함(110)의 일면에는 회수함(110) 내부에 적재된 콘크리트를 외부로 배출할 수 있는 배출구(120)가 구비될 수 있다.

발명의 일 실시예에 따르면, 배출구(120)는 플레이트(미도시)가 구비될 수 있다. 플레이트(미도시)는 감속기가 결합되거나 복수의 기어에 의한 회전 구조 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며, 배출구(120)를 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있는 구조라면 통상의 어떤 구조 및 방식이라도 적용 가능하다.

회수함(110)은 제1구역(130) 및 제2구역(140)으로 나누어질 수 있고, 제1구역(130)은 경사면(135)이 복수개로 구비되어 경사면(135)을 통해 콘크리트의 배출을 용이하게 할 수 있다.

발명의 일 실시예에 따르면, 경사면(145)은 회수함 내부 바닥면과 양측면에 구비될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 배출구(130)는 제2구역(140)의 회수함(110) 일면에 구비될 수 있고, 제2구역의 양측면에 경사면(145)이 구비될 수 있다. 후술할 동작부(300)의 움직임에 따라 회수함(110)에 적재된 콘크리트를 회수함(110)의 배출구(120)를 통해 피드호퍼(210)로 이동시킬 경우, 양측면의 경사면(145)은 콘크리트가 회수함(110)의 사각지대 쌓이는 것을 방지하고 배출구(120)를 통해 밖으로 원활히 배출될 수 있도록 한다.

이에 따라, 회수함(110) 저면의 경사면은 배출구(120) 방향으로 일정 각도 내로 경사지게 구비될 수 있고 이에 따라 회수함(110) 내의 제2구역(140)의 깊이가 제1구역(130)의 깊이보다 더 깊게 형성되어 모아진 콘크리트의 배출을 더욱 원활하게 할 수 있다.

또한, 제1구역(130)의 상부에는 회전지지부재(170)의 저면에 부착된 회수함 커버(180)가 구비되어 콘크리트를 전달받을 때, 콘크리트에 진동이나 충격이 가해지더라도 콘크리트가 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 외부로부터 콘크리트를 공급받거나 회수함(110) 내부의 콘크리트를 피드호퍼(210)로 옮길 때, 회수함 커버(180)가 제1구역(130) 상부를 밀폐할 수 있고, 도 2에 도시되지는 않았지만 제2구역(140) 상부도 회수함 커버(180)가 연장되어 밀폐할 수도 있다. 회수함 커버(180)의 길이 및 면적은 특정 길이 및 면적에 국한되지는 않으므로, 여러 도면에 도시된 것처럼 비교적 작은 면적의 회수함 커버(180)가 구비될 수도 있고, 제1구역(130) 및 제2구역(140) 상부를 덮을 수 있을 만큼 큰 면적의 회수함 커버(180)가 구비될 수도 있다. 또한, 회수함 커버(180)는 후술하게 될 제어부(500)의 자동모드(520) 시에 회전지지부재(170) 저면으로부터 제어부의 작동신호에 따라 자동으로 연장되어 제1구역(130) 및 제2구역(140) 상부를 덮을 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1센서(150)는 회수함커버(180)의 상면에 부착되거나 회수함커버(180) 상부에 위치하며 후술하게 될 회전지지부재(170)의 상면에 부착될 수도 있다. 제1센서(150)는 외부로부터 콘크리트를 회수함(110)에 공급받을 때 콘크리트 펌프카 호퍼의 위치 및 형상을 확인할 수 있다. 제1센서(150)는 상기 획득한 위치 및 형상 정보를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 제1센서(150)는 회수함(110)에 콘크리트 적재 시 콘크리트가 배출되는 펌프카 호퍼의 형상 및 회수함(110) 상부의 펌프카 호퍼 위치에 대한 정보를 제어부(500)로 전송할 수 있다.

제어부(500)는 제1센서(150)로부터 획득한 위치 및 형상 정보를 기반으로 회수함(110)으로 콘크리트 적재 시 콘크리트가 밖으로 튀어나가지 않는 '호퍼 안전구역'을 설정할 수 있다. 호퍼 안전구역은 펌프카 호퍼가 제1구역(130) 상부에서 콘크리트를 적재할 경우와 제2구역(140) 상부에서 콘크리트를 적재할 경우 각각 다르게 설정될 수 있고, 각 구역의 바닥면 중심을 기준으로 가상의 원형면적을 '호퍼 안전구역'으로 설정할 수 있다. 또한 펌프카 호퍼가 상기 '호퍼 안전구역' 내로 위치할 수 있도록 회수함(110)의 위치를 조절할 수 있다. 상기 위치 조정시에 제어부(500)는 회수동작부(300)로 제어신호를 전송하여 동작부(300) 기타 회수함(110)의 위치를 자동으로 제어할 수 있다. 또한, 펌프카 호퍼의 위치정보가 제어부(500)로부터 실시간으로 운전석에 구비된 다양한 형태의 디스플레이 혹은 기타 표시장치로 전송되거나 사용자가 가지고 있는 다양한 형태의 단말기로 전송될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2센서(155)는 후술하게 될 연장붐(310)의 단부와 회전지지부재(170)가 결합하는 결합부위에 형성될 수 있다. 제2센서(155)는 연장붐(310)이 수축 또는 신장되는 길이를 측정할 수 있고, 회수함(110)의 중심이 레미콘 회수차량의 말단으로부터 이격된 거리를 측정하여 제어부(500)로 전송할 수 있다. 즉, 상기 제2센서(155)로부터 획득한 길이신호는 제어부(500)로 전송될 수 있고, 제어부(500)는 상기 길이신호를 기반으로 연장붐(310)이 연장되는 길이를 제어할 수 있고, 이는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 연장붐(310)이 수직으로 연장되는 경우도 마찬가지이다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 회수함(110)의 일측면에는 제3센서(160)가 부착될 수 있다. 제3센서(160)는 회수함(110)의 일측면에 구비되어 후술하게 될 연장붐(310)의 작동 각도를 감지할 수 있다. 상기 제3센서(160)로부터 획득한 앵글신호는 제어부(500)로 전송될 수 있고, 제어부(500)는 앵글신호를 기반으로 회수함(110)의 수평도를 측정할 수 있다. 또한 제어부(500)는 상기 제3센서(160)로부터 획득한 앵글신호를 기반으로 상기 제어부(500)는 회수함(110)이 일측으로 기울어지지 않고 항상 수평을 유지할 수 있도록 회수함(110)의 상부에 위치한 회전지지부재(170)를 제어할 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 회수함(110) 저면에는 제4센서(165)가 구비될 수 있다. 회수함(110) 저면에 구비된 제4센서(165)는 회수함(110) 내부로 적재되는 콘크리트의 하중을 감지할 수 있는 로드셀 센서로서, 제어부(500)는 회수함(110) 저면에 위치한 제4센서(165)로부터 상기 감지된 로드셀신호를 전송받을 수 있다. 회수함(110)저면에 구비된 제4센서(165)는 외부로부터 펌프카 호퍼에 의해 콘크리트를 공급받는 경우 또는 회수함(110)에 적재된 콘크리트를 피드호퍼(210)에 적재할 경우에 회수함(110)의 하중을 감지할 수 있다. 제어부(500)는 회수함(110) 저면에 구비된 제4센서(165)로부터 상기 감지된 로드셀신호를 전송받을 수 있다.

제어부(500)는 회수함(110)에 안전하게 적재될 수 있는 콘크리트의 최대 하중을 계산하여 '안전하중'의 범위를 설정할 수 있다. 상기 안전하중은 회수부(100)에 적재되거나 동작부(300)를 움직이는데 있어 각 요소에 무리를 가하지 않는 하중을 의미한다. 경우에 따라, 펌프카 호퍼를 통해 회수함(110)에 적재되는 콘크리트의 양이 안전하중을 초과하는 경우 제어부(500)는 제4센서(165)로부터 초과하중신호를 전송받을 수 있다.

제어부(500)는 초과하중신호를 전송받은 경우, 회수함(110)으로 콘크리트가 적재되는 것을 중지시키기 위해 펌프카 호퍼의 동작을 제어할 수도 있다. 또한, 제어부가 상기 초과하중신호를 전송받으면 회수함 커버(180)가 연장되도록 제어하여 콘크리트의 추가 적재를 빠른 시간내에 방지할 수도 있다. 제4센서(165)로부터 초과하중신호가 발생되어 제어부(500)로 전송되면, 제어부(500)는 실시간으로 운전석에 구비된 다양한 형태의 디스플레이 기타 표시장치로 혹은 사용자가 가지고 있는 다양한 형태의 단말기로 연동되어 알람을 전송할 수도 있다.

제4센서(165)는 회수함(110) 내에 적정 하중의 콘크리트가 적재된 경우, 제어부(500)로 적정하중신호를 전송할 수 있다. 제어부(500)는 제4센서(165)로부터 적정하중신호를 획득하면, 회수함커버(145)가 연장되도록 제어하여 콘크리트의 추가 적재를 빠른 시간내에 방지할 수도 있다. 경우에 따라서는, 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치의 제어부(500)와 펌프카 호퍼가 연동되어, 제어부(500)가 제4센서(165)로부터 적정하중신호를 획득하면 콘크리트가 펌프카 호퍼를 통해 배출되지 않도록 제어할 수도 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치는 탱크(240)에 콘크리트를 공급하기 위하여 동작부(300)의 연장붐(310)을 연장시켜 회수부(100)를 피드호퍼(210) 상부로 이동시킬 수 있다. 상기 이동과정에서 제어부(500)는 상기 제3센서(160)로부터 실시간으로 회수부(110)의 수평 정보를 획득할 수 있고, 상기 제어부(500)는 적응적으로 회전지지부재(170)를 조절하여 상기 회수함(110)이 일측으로 기울어지지 않도록 수평을 유지할 수 있다. 도 5와 같이 상기 회수함(110)이 피드호퍼(210) 상부로 이동하여 수평을 유지한 채 정지한 상태를 상기 제어부(500)는 '배출준비상태'로 인식할 수 있다.

또한, 연장붐(310)이 연장되는 과정에서 제1센서(150)는 콘크리트가 적재된 회수함(110)이 피드호퍼(210) 말단과 간섭되어 회수함(110)과 피드호퍼(210)가 충돌할 위험을 감지할 수도 있다. 이 때, 상기 제어부(500)는 제1센서(150)로부터 획득한 위치 및 형상정보를 기반으로 적응적으로 연장붐(310)의 연장속도 및 연장붐(310)의 연장각도를 조절하여 회수함(110)과 피드호퍼(210)의 충돌을 회피할 수 있다.

연장붐(310)에 의해 회수함(110)이 콘크리트 누설 없이 피드호퍼(210)의 상부로 이동하면, 도 6에 도시된 바와 같이 회수함(110)이 피드호퍼(210)를 향해 기울어지면서 콘크리트를 피드호퍼(210) 안으로 배출시킬 수 있다. 이 경우 제어부(500)는 배출구(120)의 플레이트는 개방하도록 제어할 수 있고, 배출구(120)를 통해 회수함(110)을 빠져나가는 콘크리트의 무게를 실시간으로 전송받을 수 있다. 즉, 제어부(500)는제4센서(165)로부터 실시간으로 감지되는 로드셀신호를 기반으로 배출과정에서의 회수함(110) 내 콘크리트 무게를 측정할 수 있다. 상기 제어부(500)는 또한, 배출 전 콘크리트 무게 및 상기 배출과정 중 콘크리트 무게를 바탕으로 현재 피드호퍼(210)에 적재된 콘크리트 무게를 실시간으로 계산할 수 있다. 상기 배출과정이 종료되면 제어부(500)는 동작부(300)를 제어하여 회수부(100)를 기본상태로 회귀시킬 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(500)는 동작부(300)를 제어하여 회수함(110)을 배출호퍼(220) 하부에 밀착시킬 수 있다. 이는 탱크(240)로부터 배출되는 콘크리트를 회수함(110)에 적재시키기 위함으로, 상기 제어부(500)는 제3센서(160)로부터 실시간으로 획득하는 앵글신호 및 제4센서(165)로부터 획득하는 로드셀신호를 기반으로 동작부(300)를 제어하여 회수함(110)을 적절한 각도로 제어할 수 있다. 이 때, 상기 회수함(110)으로 적재되는 콘크리트의 무게에 따라 상기 각도는 제어부(500)에 의해 적응적으로 변화할 수 있다. 상기 제어부(500)는 외부로부터 회수함(110)에 콘크리트가 적재되는 상태 또는 탱크(240)에 연결된 배출호퍼(220)로부터 회수함(110)에 콘크리트가 적재되는 상태를 '적재상태'로 인식할 수 있다.

또한, 제어부(500)는 제1센서(150)로부터 획득한 위치 및 형상정보를 기반으로 상기 회수함(110)과 상기 배출호퍼(220)가 충돌하지 않도록 동작부(300)를 제어할 수 있다.

발명의 또다른 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 배출호퍼(220) 하부에는 레미콘 차량 하단과 연결된 슈트(230)가 구비될 수 있다. 이는 탱크(240) 내 콘크리트를 배출시키는 다른 수단으로 콘크리트가 슈트(230)를 타고 흐를 수 있도록 일정 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 도 6에는 도시되지 않았지만, 슈트(230) 역시 수평감지를 위한 제3센서가 구비될 수 있다. 따라서 슈트에 구비된 제3센서는 슈트(230)의 수평도를 측정하여 제어부(500)로 전송할 수 있고, 상기 제어부(500)는 상기 제3센서로부터 획득한 수평정보를 기반으로 상기 슈트(230)의 수평을 적응적으로 유지하도록 슈트(230)를 제어할 수 있다.

보조실린더(320)는 레미콘 차량 후단과 연결되고, 연장붐(310) 좌우 일면과 각각 연결되어 연장붐(310)을 지탱함과 동시에 제어부(500)로부터 획득한 앵글신호에 의하여 연장붐(310)이 연장되는 각도를 형성할 수 있다. 일반적으로 보조실린더(320)는 유압동력을 활용하여 연장붐(310)의 신장 및 수축을 보조하는 기능을 수행한다.

동작부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 레미콘 차량 후단의 양측에 각각 연결된 연장붐(310) 및 보조실린더(320)를 포함하고, 상기 연장붐(310)은 상기 보조실린더(320)와 연결되고 신장 또는 수축을 통하여 레미콘 차량 후단과 회수부(100) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 이 때, 연장붐(310) 및 보조실린더(320)는 관련 법규상 차량의 폭을 초과하여 돌출이 불가하므로 연장붐(310) 및 보조실린더(320)가 돌출되지 않게 설계에 따라 다양한 형상으로 변형될 수 있다.

연장붐(310) 및 보조실린더(320)는 바람직하게는 유압실린더로 구동하게 되어 있으나, 이는 유압실린더에 한정되는 것은 아니며, 동력 수단으로 모터와 같은 다른 수단을 사용할 수 있다. 이 때, 연장붐(320) 일단에 연결되어 회전 가능한 회전지지부재(170)가 회수함(110)의 상부에 구비되어 회수함(110)의 동작을 가능케 할 수 있다.

회전지지부재(170)는 회수함(110)의 상부를 가로질러 구비되어 회수함(110)이 연장붐(310)에 의해 신장될 때 제어부(500)의 제어에 의해 적절한 각도로 회전하여 회수함(110)의 수평을 일정하게 유지할 수 있다.

유압컨트롤 밸브는 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 보조실린더(320) 및 슈트(230)에 연결될 수 있다. 제어부(500)는 유압컨트롤 밸브와 연동되어 상기 회수부(100) 및 슈트(230)의 수평이 항상 유지되도록 유압을 전자비례제어 방식으로 제어할 수도 있다.

감지부(400)는 도시되지는 않았으나, 회수부(100)에 구비된 각종 센서들과 연동되어 회수부(100)의 수평 및 회전각도를 감지할 수 있고, 발명의 일 실시예에 따르면, 감지부(400)는 자이로센서로 구성될 수 있다. 또한, 발명의 다른 실시예에 따르면, 수평을 감지하는 센서로 수평센서가 구비될 수 있고, 회전 각도를 감지하는 센서로 엔코더센서가 구비될 수 있다.

제어부(500)는 도 9의 블록도에 도시된 바와 같이, 감지부(400)를 통해 제1센서(150)로부터 획득한 위치 및 형상신호, 제2센서(155)로부터 획득한 길이신호, 제3센서(160)로부터 획득한 앵글신호, 제4센서(165)로부터 획득한 로드셀신호를 기반으로 회수부(100), 레미콘부(200), 동작부(300)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(500)는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치를 운용하는 두가지 서로 다른 모드를 제공할 수 있다.

수동모드(510)는 레미콘 회수장치의 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)의 조작 권한을 사용자에게 귀속시키는 것으로, 사용자는 제어부(500)와 연동된 디스플레이 혹은 여러가지 형태의 단말기를 통해 수동모드(510)를 선택할 수 있다.

자동모드(520)는 레미콘 회수장치의 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)의 조작이 감지부(400)에 연동된 각 센서들을 통해 적응적으로 결정될 수도 있다. 사용자는 제어부(500)와 연동된 디스플레이 혹은 여러가지 형태의 단말기를 통해 자동모드(520)를 선택할 수 있다. 자동모드(520)는 세부적으로 도 9에 도시된 바와 같이 페기물 회수모드(521) 및 페기물 투하모드(522)로 구분할 수 있다.

폐기물 회수모드(521)가 적용되는 상황에서 제어부(500)는 상기 기본상태로부터 자동으로 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(500)는 제1센서(150)로부터 획득한 펌프카 호퍼의 위치를 회수함(110)의 제1구역(130) 또는 제2구역(140)의 '호퍼 안전구역'에 위치하도록 회수부(100) 및 동작부(300)를 제어할 수 있다.

폐기물 회수모드(521)가 적용되는 상황에서 어떠한 이유로 펌프카 호퍼의 위치가 변경되어 배출되는 콘크리트가 호퍼 안전구역 밖으로 이탈하는 경우, 제어부(500)는 적응적으로 회수부(100) 및 동작부(300)를 제어하여 배출되는 콘크리트가 호퍼 안전구역으로 배출될 수 있도록 유도할 수 있다.

기본적으로, 폐기물 회수모드(521)가 적용되는 상황에서 제1센서(150)는 회수함(110)과 레미콘 차량 후단과의 이격거리를 측정하여 실시간으로 제어부(500)로 전송할 수 있다. 펌프카 호퍼 형상 및 펌프카 호퍼 말단의 높이에 따라 펌프카 호퍼 말단과 회수함(110) 사이의 이격거리가 기 설정한 값을 초과하는 경우, 제어부(500)는 적응적으로 회수부(100) 및 동작부(300)를 작동시켜 회수함(110)의 위치를 펌프카 호퍼에 근접하도록 이동시킬 수 있다. 상기 기 설정한 값이 없는 경우, 제어부(500)는 상기 이격거리가 1m를 넘지 않도록 적응적으로 동작부(300)를 제어할 수 있다. 또한, 펌프카 호퍼 말단과 회수함(110) 사이의 이격거리가 일정거리 이하로 가까워져 충돌할 위험이 있는 경우, 제어부(500)는 적응적으로 동작부(300)를 제어하여 회수함(110)과 펌프카 호퍼의 충돌을 방지할 수도 있다.

폐기물 회수모드(521)가 적용되는 상황에서 배출구(120)는 플레이트로 밀폐되어 적재되는 콘크리트가 회수함(110) 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

폐기물 회수모드(521)가 적용되는 상황에서 제어부(500)가 제4센서(165)로부터 적정하중신호를 획득하면, 제어부(500)는 펌프카 호퍼와 연동되어 자동으로 회수함(110)으로 콘크리트가 적재되는 것을 중지시키는 신호를 펌프카 호퍼로 전송할 수 있다. 콘크리트 적재가 종료된 후 제어부(500)는 제1센서(150)로부터 회수함(110)과 펌프카 호퍼와의 이격거리를 실시간으로 전송받아 상기 이격거리가 일정거리 이상일 경우에만 적응적으로 '이동신호'를 동작부(300)로 전송할 수 있다.

폐기물 회수모드(521)가 적용되는 상황에서 동작부(300)가 상기 이동신호를 전송받는 경우, 동작부(300)는 연장붐(310)을 수축 및 회전하여 회수부(100)의 위치를 상기 '배출준비상태'로 이동시킬 수 있다. 상기 과정에서 감지부(400)는 제1센서, 제2센서, 제3센서, 제4센서, 자이로센서, 수평센서, 엔코더센서로부터 획득한 정보들을 제어부(500)로 실시간으로 전송하고, 제어부(500)는 상기 정보들을 기반으로 회수함(110)의 수평이 계속 유지되도록 동작부(300)를 적응적으로 제어할 수 있다.

폐기물 회수모드(521)가 작동되는 상황에서 상기 배출준비상태로 이동하면 제어부(500)는 회수부(100) 및 동작부(300)를 제어하여 자동으로 상기 회수함(110) 내의 콘크리트를 피드호퍼(210)로 이동시킬 수 있다. 이 때 제어부(500)는 제4센서(165)로부터 변화하는 회수함(110)의 하중 값을 실시간으로 획득할 수 있고, 이를 운전석에 구비된 다양한 형태의 디스플레이, 기타 표시장치, 사용자가 가진 다양한 형태의 단말기로 전송할 수 있다.

상기 제4센서(165)로부터 실시간으로 획득하는 무게신호를 기반으로 상기 제어부(500)는 회수함(110) 내의 콘크리트가 일정 무게 이하로 남아있는 경우, 회수부(100) 및 동작부(300)를 제어하여 상기 기본상태로 이동시킬 수 있다. 상기 제어부(500)는 회수부(100) 및 동작부(300)가 기본상태로 이동을 완료하면 상기 폐기물 회수모드(521)를 종료시킬 수 있다. 제어부(500)는 제어용 컨트롤러 기타 여러가지 제어용 단말기와 연동되어 사용자로부터 제어신호를 획득할 수 있고, 폐기물 회수모드(521) 또는 후술하게 될 폐기물 투하모드(522) 중에도 사용자의 컨트롤에 따라 긴급정지 또는 수동모드로 전환할 수도 있다.

폐기물 투하모드(522)가 적용되는 상황에서 사용자는 제어용 컨트롤러를 통하여 폐기물 투하모드(522)의 대상을 회수함(110) 혹은 슈트(230) 중 하나를 선택할 수 있다.

사용자에 의해 폐기물 투하모드(522)의 대상이 회수함(110)으로 선택되면, 제어부(500)는 상기 기본상태로부터 자동으로 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(500)는 감지부(400)를 통해 제1센서, 자이로센서, 수평센서 및 엔코더센서로부터 획득한 정보를 기반으로 회수함(110)을 배출호퍼(220) 하부에 위치시킬 수 있다. 이 때, 제어부(500)는 회수함(110)과 배출호퍼(220)의 충돌을 회피하면서 회수함(110)을 적절한 각도로 기울여 자동으로 회수함(110) 및 동작부(300)를 '적재상태'로 만들 수 있다.

또한, 사용자에 의해 폐기물 투하모드(522)의 대상이 슈트(230)로 선택되면, 제어부(500)는 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)를 제어하여 상기 슈트(230)가 상기 배출호퍼(220) 하부에 자동으로 위치하게 만들 수 있다. 이 때, 상기 슈트(230)에 구비된 제3센서로부터 실시간으로 획득한 앵글신호를 기반으로 제어부(500)는 슈트(230)의 수평을 자동으로 유지하도록 슈트(230)를 제어할 수 있다.

폐기물 투하모드(522)가 작동되는 상황에서 상기 탱크(240)로부터 콘크리트 배출이 중지되면, 상기 제어부(500)는 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)를 제어하여 기본상태로 이동시킬 수 있다. 상기 회수함(110) 및 동작부(300)가 기본상태로 이동하면 상기 제어부(500)는 상기 폐기물 투하모드(522)를 종료할 수 있다. 이 때, 제어부(500)는 제어용 컨트롤러 기타 여러가지 제어용 단말기와 연동되어 사용자로부터 제어신호를 획득할 수 있고, 폐기물 투하모드(522) 중에도 사용자의 컨트롤에 따라 긴급정지모드 또는 수동모드로 전환할 수도 있다.

사용자의 컨트롤에 따라 긴급정지모드가 선택되면, 제어부(500)는 구동 중인 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)의 동작을 정지하고 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)로 복귀신호를 전송할 수 있다. 따라서 긴급정지모드의 결과 레미콘 회수장치는 상기 기본상태로 회귀할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 제어용 컨트롤러 혹은 무선 리모콘과 연동되어 사용자로부터 여러가지 제어신호를 획득할 수도 있다.

한편, 발명의 다른 실시예에 따르면, 회수부(100), 레미콘부(200) 및 동작부(300)는 작업자가 제어부(500)를 통해 수동으로 조작할 수도 있다. 이 때, 수동으로 작업시 안전을 위해 회수부(100)의 상측 끝단에 위치하며 지면과 평행하게 바깥쪽으로 적외선을 발산하는 적외선 센서(미도시)가 구비되고, 감지되는 물체의 여부에 따라 경보음을 내는 구성이 추가될 수도 있다. 또한, 별도의 위치측정 센서에 의해 높이를 설정하거나 복수의 감지되는 물체의 여부에 따라 경보음을 내는 구성은 통상의 어떤 구조나 방식도 적용될 수 있다.

또한, 상기 기재한 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치는 도 1에 도시된 바와 같이 배터리(250)를 선택적으로 구비할 수도 있고, 이에 따라 레미콘 회수장치의 모든 구성요소는 배터리(250)에 의해 구동될 수도 있다. 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치가 전기차로 구성되어도 상기 모든 구성요소는 그 구동에 있어 특별한 제한을 받지 않는다.

아울러, 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치에 구비된 제1센서, 제2센서, 제3센서, 제4센서, 자이로센서, 수평센서, 엔코더센서 뿐만 아니라, 비슷한 기능을 수행할 수 있는 다른 센서들 역시 본 발명에 따른 레미콘 차량에 특별한 제한없이 적용될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 레미콘 회수장치는 비단 레미콘 차량 후단에만 구비될 수 있는 것은 아니며, 건설현장에서 사용될 수 있는 덤프드럭 기타 다양한 차량에 부착되어 다양한 기능을 수행할 수 있음은 물론이다.

이상에서 다양한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.

100 : 회수부 110 : 회수함
120 : 배출구 130 : 제1구역
135 : 제1경사면 140 : 제2구역
145 : 제2경사면 150 : 제1센서
155 : 제2센서 160 : 제3센서
165 : 제4센서 170 : 회전지지부재
175 : 구동모터 180 : 회수함커버
200 : 레미콘부 210 : 피드호퍼
220 : 배출호퍼 230 : 슈트
240 : 탱크 250 : 배터리
300 : 동작부 310 : 연장붐
320 : 보조실린더
400 : 감지부 500 : 제어부

Claims

레미콘 차량의 후단에 장착되어 레미콘을 회수하는 장치에 있어서,
내부에 회수함이 형성되어 콘크리트를 회수하는 회수부;
상기 회수부로부터 공급받은 콘크리트를 탱크로 전달하거나 탱크로부터 외부로 콘크리트를 배출시키는 레미콘부;
레미콘 차량 후단에 구비되고, 상기 회수부의 위치이동 및 각도 조절을 가능하게 하는 동작부;
상기 회수부 및 레미콘부에 구비되어, 상기 회수부 및 레미콘부의 동작을 감지하는 감지부;
상기 감지부에서 감지하는 신호에 근거하여 상기 동작부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 감지부는 회전지지부재 상단에 구비되어 펌프카 호퍼의 위치 및 형상을 확인하는 제1센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치.
제1항에 있어서,
상기 회수부는,
상기 콘크리트가 회수공간에 저장되는 회수함; 및
상기 회수함의 일면에 구비되어 상기 콘크리트를 상기 레미콘부로 배출할 수 있는 배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치.
제 1항에 있어서,
상기 레미콘부는,
상기 탱크의 후상단과 연결되고, 상단이 개구된 깔때기형으로 형성되어 외부로부터 콘크리트를 공급받는 피드호퍼;
상기 탱크의 후상단과 연결되고, 상기 피드호퍼의 하단과 접하며 반원형 판상의 가이드를 하방으로 구비한 배출호퍼; 및
상기 배출호퍼 하부에 위치하며 상부가 개구되어 하방으로 경사지는 판형인 슈트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치.
제 1항에 있어서,
상기 동작부는,
레미콘 차량 후단에 구비되어 신장 또는 수축하여 레미콘 차량 후단과 상기 회수부 사이의 거리를 조절하는 연장붐; 및
상기 연장붐의 일면에 구비되어 신장 또는 수축하여 상기 연장붐을 지지하는 보조실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치.
제 4항에 있어서,
상기 회수부는,
상기 연장붐의 일단에 연결되며 상기 회수부에 회전 가능하게 구비되는 회전지지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치.
제 4항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 연장붐의 단부에 구비되어 상기 연장붐의 인출길이를 감지하는 제2센서;
상기 회수함의 일측면에 구비되어 상기 연장붐의 작동 각도를 감지하는 제3센서; 및 상기 회수함의 저면에 구비되어 상기 회수함의 적재물 하중을 감지하는 제4센서;를 더 포함하고,

상기 감지부는 상기 제1센서로부터 획득한 위치 및 형상신호, 상기 제2센서로부터 획득한 길이신호, 상기 제3센서로부터 획득한 앵글신호, 상기 제4센서로부터 획득한 로드셀신호를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치.
제 3항에 있어서,
상기 동작부는,
상기 슈트에 연결되어 전자비례제어 방식으로 상기 슈트의 수평을 유지하는 유압컨트롤 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치.
제 6항에 있어서,
상기 제어부는 제어용 컨트롤러와 연결되어 상기 제어용 컨트롤러를 통해 수동모드 또는 자동모드를 선택적으로 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 다중센서를 구비한 레미콘 회수장치.