KR102639898B1 - Electronic joystick for automatic control of construction machinery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건설기계를 자동으로 제어할 수 있도록 하는 전자 조이스틱에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 종래의 유압식 건설장비의 수동식 조이스틱을 전자식 조이스틱으로 교체하여 사용할 수 있도록 구동부를 이용해 종래의 유압식 밸브의 스풀을 동작시킴으로써, 기존 유압식 건설장비의 유압시스템의 특성을 그대로 유지함은 물론 전자식 조이스틱으로 건설기계를 자동으로 제어할 수 있도록 하여 사고 발생을 최소화할 수 있는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱에 관한 기술분야가 개시된다.The present invention relates to an electronic joystick that allows automatic control of construction equipment. To be described in more detail, the present invention relates to a conventional hydraulic valve using a driving unit so that the manual joystick of conventional hydraulic construction equipment can be replaced with an electronic joystick. By operating the spool, the technology field is related to electronic joysticks for automatic control of construction machinery, which can minimize accidents by maintaining the characteristics of the hydraulic system of existing hydraulic construction equipment as well as automatically controlling construction machinery with electronic joysticks. It begins.
Description
본 발명은 건설기계를 자동으로 제어할 수 있도록 하는 전자 조이스틱에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 종래의 유압식 건설장비의 수동식 조이스틱을 전자식 조이스틱으로 교체하여 사용할 수 있도록 구동부를 이용해 종래의 유압식 밸브의 스풀을 동작시킴으로써, 기존 유압식 건설장비의 유압시스템의 특성을 그대로 유지함은 물론 전자식 조이스틱으로 건설기계를 자동으로 제어할 수 있도록 하여 사고 발생을 최소화할 수 있는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic joystick that allows automatic control of construction equipment. To be described in more detail, the present invention relates to a conventional hydraulic valve using a driving unit so that the manual joystick of conventional hydraulic construction equipment can be replaced with an electronic joystick. This relates to an electronic joystick for automatic control of construction machinery that can minimize the occurrence of accidents by operating the spool, thereby maintaining the characteristics of the hydraulic system of existing hydraulic construction equipment as well as automatically controlling construction machinery with an electronic joystick.
일반적으로 건설장비는 엔진과 엔진의 동력을 이용하여 유압을 발생시키는 펌프와 펌프에서 발생되는 유압을 유압밸브에 의해 제어하는 제어부와 유압에 의해 일을 하는 액추에이터를 포함한다.In general, construction equipment includes an engine and a pump that generates hydraulic pressure using the engine's power, a control unit that controls the hydraulic pressure generated by the pump using a hydraulic valve, and an actuator that performs work by hydraulic pressure.
특히, 상술한 바와 같은 건설장비는 유압제어시스템에 의하여 유량과 유압을 제어함에 따라 각각의 액추에이터 등을 작동시키고, 예컨대 액추에이터는 붐(Boom), 암(Arm), 버킷(bucket), 스윙(Swing), 좌측주행(Travel left), 우측주행(Travel right) 등을 작동시키면서 특정한 일을 하게 되며, 이때 각각의 액추에이터에 가해지는 유량과 유압을 제어하여야 한다.In particular, construction equipment as described above operates each actuator by controlling the flow rate and hydraulic pressure by a hydraulic control system. For example, the actuators include a boom, arm, bucket, and swing. ), travel left, travel right, etc., to perform specific tasks, and at this time, the flow rate and hydraulic pressure applied to each actuator must be controlled.
상기와 연관하여, 건설장비는 각각의 액추에이터에 가해지는 유량과 유압이 제어될 수 있도록 파일럿 밸브를 통해 파일럿 신호를 발생시키는데, 상기 파일럿 밸브는 외부의 압력에 따라 서보모터에서 피스톤과 실린더에 공급되는 높은 압력의 작동유를 제어하는 밸브로, 작은 운동으로 큰 운동의 힘을 내게 하는 역할을 수행하는 장치이다.In connection with the above, construction equipment generates a pilot signal through a pilot valve so that the flow rate and hydraulic pressure applied to each actuator can be controlled. The pilot valve is supplied to the piston and cylinder from the servomotor according to external pressure. It is a valve that controls high-pressure hydraulic oil and is a device that produces a large movement force with a small movement.
이러한 파일럿 밸브는 건설장비의 붐이나 버킷 등의 작업부를 미세제어하기 위한 조이스틱과 연결되며, 운전자의 조이스틱 조작에 따라 스풀이 가압 즉, 작동함으로써, 발생되는 파일럿 신호에 응답하여 작업부를 구동하기 위한 액추에이터를 작동시킴에 따라 유압 장치를 미세하게 조정한다.These pilot valves are connected to a joystick for fine control of working parts such as booms or buckets of construction equipment, and are actuators for driving the working parts in response to a pilot signal generated when the spool is pressed and operated according to the operator's operation of the joystick. By operating, the hydraulic system is finely adjusted.
한편, 조이스틱(joystick)은 막대(bar)모양의 레버(손잡이) 또는 기능버튼이 구비된 레버를 원하는 방향으로 움직여 2차원 또는 3차원 좌표값을 지정하는 장치로서, 게임기, 다관절 로봇 또는 굴삭기와 같은 건설장비의 조정장치 등에 폭넓게 사용되고 있다.Meanwhile, a joystick is a device that specifies two-dimensional or three-dimensional coordinate values by moving a bar-shaped lever (handle) or a lever equipped with a function button in the desired direction. It is used in game machines, articulated robots, or excavators. It is widely used as a control device for construction equipment.
특히, 건설장비에 사용되는 조이스틱은 다양하게 제안되어 있는 바, 일예로, 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허 제10-1495122호의 유압 장치용 조이스틱은 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(1)와, 상기 본체(1)에 힌지점(H)을 중심으로 회동가능하게 고정된 손잡이(50)와, 상기 손잡이(50) 하부에 결합되는 누름판(40)과, 상기 누름판(40)을 통해서 상하로 이동되도록 누름판(40)의 하부에 설치되는 다수 개의 푸쉬 로드(10)와, 상기 푸쉬 로드(10)의 이동을 가이드하는 플러그(20), 및 상기 푸쉬 로드(10)를 통해서 유체를 제어하는 밸브 몸체(60)를 포함하여 이루어지고, 플러그(20)의 내주면에는 오일 누수를 방지하기 위한 오일 실(30)이 설치된다.In particular, various joysticks used in construction equipment have been proposed. As an example, looking at the prior art, the joystick for hydraulic devices of Republic of Korea Patent No. 10-1495122, as shown in FIG. 1, has a main body 1 and , a handle 50 rotatably fixed to the main body 1 about the hinge point H, a press plate 40 coupled to the lower part of the handle 50, and a press plate 40 that moves up and down through the press plate 40. A plurality of push rods 10 installed at the lower part of the press plate 40 to be moved, a plug 20 that guides the movement of the push rods 10, and a valve that controls fluid through the push rods 10. It includes a body 60, and an oil seal 30 is installed on the inner peripheral surface of the plug 20 to prevent oil leakage.
이러한 종래기술은 손잡이(50)를 전후 및 좌우방향으로 이동시키면 누름판(40)이 가압하는 푸쉬 로드(10)의 종류를 선택하게 되고 상기 푸쉬 로드(10)의 상하 이동의 높이에 따라서 개방되는 밸브의 압력을 조정하게 된다.In this prior art, when the handle 50 is moved back and forth and left and right, the type of push rod 10 pressed by the press plate 40 is selected, and the valve opens according to the height of the up and down movement of the push rod 10. The pressure is adjusted.
상기와 같은 종래의 유압식 건설장비는 운전자가 직접 조이스틱을 이용하기 때문에 실수 및 부주의에 의한 안전사고가 발생될 수 있을 뿐만 아니라 지하에 각종 유체 및 기체가 통과하는 배관이 매설되어 있는 경우 실수 또는 부주의에 의해 상기 배관을 파손시키는 사고가 발생될 수 있는 문제점이 있다.Since the operator uses the joystick directly in the conventional hydraulic construction equipment as described above, safety accidents may occur due to mistake or carelessness, and if pipes through which various fluids and gases pass are buried underground, it may be caused by mistake or carelessness. There is a problem that accidents that damage the pipe may occur due to this.
특히, 매설되어 있는 배관의 경우 상기 배관이 매설되어 있는 깊이나 위치를 운전자가 정확하게 파악하기 어렵기 때문에 배관 파손 사고가 꾸준하게 발생하고 있는 실정이다.In particular, in the case of buried pipes, it is difficult for drivers to accurately determine the depth or location of the buried pipes, so pipe damage accidents are constantly occurring.
이러한 사고발생을 방지하기 위해 건설장비에 전자식 조이스틱을 설치하고 있으나, 기존의 유압식 건설장비 같은 경우 앞서 설명된 종래의 조이스틱을 전자식 조이스틱으로 변하기 위해서는 부품을 교체하고, 최적화를 위한 튜닝 작업이 추가로 필요하나, 이러한 튜닝은 건설장비를 제조한 업체만 가능한 기술로 종래의 수동식 조이스틱을 전자식 조이스틱으로 교체한다는 것은 실제로 어려워 교체가 이루어지지 않고 있어 앞서 설명된 사고가 꾸준히 발생되고 있다.To prevent such accidents, electronic joysticks are installed in construction equipment. However, in the case of existing hydraulic construction equipment, parts replacement and additional tuning work for optimization are required to change the conventional joystick described above to an electronic joystick. However, such tuning is a technology available only to companies that manufacture construction equipment, and it is actually difficult to replace a conventional manual joystick with an electronic joystick, so replacement is not carried out, and the accidents described above continue to occur.
본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 유압식 건설장비는 운전자가 직접 움직이는 수동 조이스틱을 자동제어를 위해 전자식 조이스틱으로 변경하기 위해서는 최적화를 위한 튜닝 작업이 추가로 필요하고, 상기 튜닝 작업은 제조업체만 가능하여 실제로 교체가 어려운 문제점이 발생하는 바,The present invention is a technology developed to solve the problems caused by the prior art described above. Conventional hydraulic construction equipment requires additional tuning work for optimization in order to change the manual joystick directly moved by the operator to an electronic joystick for automatic control. In addition, the tuning work can only be performed by the manufacturer, which creates a problem that makes replacement difficult in practice.
이에 대한 해결책으로, 종래의 유압식 건설장비의 밸브몸체에 설치되어 스풀을 선택적으로 가압하여 작동시킬 수 있도록 하는 구동부를 설치하고, 상기 구동부를 구동시킬 수 있도록 전기신호를 발생시킬 수 있는 조작레버를 설치하여 별도의 튜닝 작업 없이도 종래의 유압식 건설장비의 수동식 조이스틱을 전자식 조이스틱으로 교체할 수 있도록 함으로써, 교체된 전자식 조이스틱을 이용하여 종래의 유압식 건설장비를 보다 원활하게 자동제어할 수 있도록 하는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱을 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.As a solution to this, a driving part is installed on the valve body of conventional hydraulic construction equipment to selectively pressurize and operate the spool, and a control lever that can generate an electric signal to drive the driving part is installed. For automatic control of construction equipment, which allows the manual joystick of conventional hydraulic construction equipment to be replaced with an electronic joystick without separate tuning work, allowing smoother automatic control of conventional hydraulic construction equipment using the replaced electronic joystick. The main purpose is to provide an electronic joystick.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 유압펌프와 유압밸브를 포함하는 건설장비의 밸브몸체(10)에 설치되어 상기 밸브몸체(10)에 구비된 복수 개의 스풀(20)을 가압하는 전자 조이스틱에 있어서, 조작레버(100);와 상기 조작레버(100)의 하부에 연결설치되어 상기 조작레버(100)의 움직임에 따라 전기신호를 생성하는 신호발생부(200);와 상기 건설장비 또는 상기 신호발생부(200)에 설치되고, 상기 신호발생부(200)로부터 생성된 전기신호를 전달받아 구동신호를 생성하는 제어부(300); 및 상기 신호발생부(200)와 상기 밸브몸체(10)의 사이에 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 구동신호를 전달받아 상기 구동신호에 대응하여 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱을 제시한다.The present invention is installed on the valve body 10 of construction equipment including a hydraulic pump and a hydraulic valve to pressurize a plurality of spools 20 provided on the valve body 10 in order to achieve the above-mentioned objective. In the electronic joystick, an operating lever (100); and a signal generator (200) connected to a lower part of the operating lever (100) and generating an electrical signal according to the movement of the operating lever (100); and the construction equipment. Or a control unit 300 installed in the signal generator 200 and generating a driving signal by receiving an electrical signal generated from the signal generator 200; and is installed between the signal generator 200 and the valve body 10, receives a drive signal from the control unit 300, and selectively presses the plurality of spools 20 in response to the drive signal. An electronic joystick for automatic control of construction machinery is presented, which includes a driving unit 400.
또한, 본 발명의 상기 구동부(400)는 상기 밸브몸체(10)의 상부에 설치되고, 상기 복수 개의 스풀(20)이 관통되어 상부로 돌출되는 베어링하우징(410);과 상기 베어링하우징(410)의 상부에 설치되는 모터브라켓(420); 및 상기 모터브라켓(420)의 상부에 설치되어 상기 베어링하우징(410)과 이격되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동모터부(430);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving unit 400 of the present invention is installed on the upper part of the valve body 10, and has a bearing housing 410 through which the plurality of spools 20 penetrate and protrudes upward; and the bearing housing 410 A motor bracket (420) installed on the upper part of; and a drive motor installed on the upper part of the motor bracket 420, spaced apart from the bearing housing 410, and driven according to a drive signal received from the control unit 300 to selectively pressurize the plurality of spools 20. It is characterized in that it includes a unit 430.
또한, 본 발명의 상기 구동모터부(430)는 상기 복수 개의 스풀(20)에 각각 대응되도록 상기 모터브라켓(420)의 상부에 복수 개가 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 가압하는 스텝모터(440);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of drive motor units 430 of the present invention are installed on the upper part of the motor bracket 420 to respectively correspond to the plurality of spools 20, and according to a drive signal received from the control unit 300. It is characterized by comprising a step motor 440 that is driven to pressurize the plurality of spools 20.
또한, 본 발명의 상기 스텝모터(440)는 하부에 상부가 회전가능하게 설치되어 구동시 정역방향으로 회전되고, 하부 말단이 상기 베어링하우징(410)에 회전가능하게 내입되는 리드스크류(442);와 상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되고, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되는 가압지그(444);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the step motor 440 of the present invention includes a lead screw 442, the upper part of which is rotatably installed at the lower part, which rotates in the forward and reverse directions when driven, and the lower end of which is rotatably inserted into the bearing housing 410; and a pressurizing jig 444 installed on the lead screw 442, which is raised and lowered by the rotation of the lead screw 442, and whose lower surface is in close contact with the upper surface of the spool 20. Do it as
또한, 본 발명의 상기 가압지그(444)는 상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되는 가이드지그(444a);와 상기 가이드지그(444a)의 하부에 결합되고, 내측 하부에 돌출형성되되, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되도록 가압돌기(444b-1)가 돌출형성되는 지그판(444b);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressurizing jig 444 of the present invention includes a guide jig 444a installed on the lead screw 442 and raised and lowered by rotation of the lead screw 442; and a lower part of the guide jig 444a. and a jig plate (444b) protruding from the inner lower portion and having a pressing protrusion (444b-1) protruding so that the lower surface is in close contact with the upper surface of the spool (20).
또한, 본 발명의 상기 가압돌기(444b-1)는 하부면에 상기 스풀(20)의 상부면과 대응되는 형상으로 형성되되, 상기 스풀(20)의 상부가 내입되는 밀접홈(444b-2);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressing protrusion 444b-1 of the present invention is formed on the lower surface in a shape corresponding to the upper surface of the spool 20, and has a close groove 444b-2 into which the upper part of the spool 20 is inserted. It is characterized by being composed of ;.
또한, 본 발명의 상기 스텝모터(440)는 상기 리드스크류(442)의 회전수를 감지하여 회전수정보를 상기 제어부(300)에 전달하는 엔코더(446);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the step motor 440 of the present invention is characterized by being configured to include an encoder 446 that detects the rotation speed of the lead screw 442 and transmits rotation speed information to the control unit 300. .
또한, 본 발명의 상기 스풀(20)은 상부 외주연에 돌출형성되는 감지돌기(22);를 포함하여 구성되고, 상기 베어링하우징(410)은 상부면에 설치되고, 상기 감지돌기(22)의 위치를 감지하여 위치정보를 상기 제어부(300)에 전달하는 초음파센서(412);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the spool 20 of the present invention is configured to include a sensing protrusion 22 protruding from the upper outer periphery, and the bearing housing 410 is installed on the upper surface, and the sensing protrusion 22 It is characterized by comprising an ultrasonic sensor 412 that detects the location and transmits the location information to the control unit 300.
또한, 본 발명의 상기 제어부(300)는 상기 신호발생부(200)로부터 전달받은 전기신호와 상기 엔코더(446)로부터 전달받은 회전수정보를 비교하여 생성된 전기신호에 따른 회전수 만큼 상기 리드스크류(442)가 회전되었는지를 판단함으로써, 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 300 of the present invention compares the electrical signal received from the signal generator 200 and the rotation speed information received from the encoder 446, and controls the lead screw by the rotation speed according to the generated electrical signal. It is characterized by determining whether the operation of the step motor 440 is normal or abnormal by determining whether 442 is rotated.
또한, 본 발명의 상기 제어부(300)는 상기 신호발생부(200)로부터 전달받은 전기신호와 상기 초음파센서(412)로부터 전달받은 위치정보를 비교하여 생성된 전기신호에 따른 가압거리 만큼 상기 스풀(20)이 가압되었는지를 판단함으로써, 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 300 of the present invention compares the electrical signal received from the signal generator 200 and the position information received from the ultrasonic sensor 412, and adjusts the spool ( 20) is characterized in that it is determined whether the operation of the step motor 440 is normal or abnormal by determining whether it is pressurized.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 종래의 유압식 건설장비의 수동식 조이스틱을 전자식 조이스틱으로 교체하여 자동제어가 이루어지도록 할 때, 별도의 튜닝 작업 없이 교체가 이루어질 수 있도록 함으로써, 조이스틱의 교체가 보다 원활한 효과를 얻을 수 있다.The electronic joystick for automatic control of construction equipment according to the present invention presented as described above allows replacement without separate tuning work when replacing the manual joystick of conventional hydraulic construction equipment with an electronic joystick to achieve automatic control. The replacement can achieve a more smooth effect.
또한, 본 발명은 작동레버로부터 생성된 전기신호를 이용하여 작동부를 동작시키고, 이에 따라 스풀이 작동되므로 기존의 유압시스템의 특성을 그대로 유지하면서 설정을 통한 자동제어가 가능한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention operates the operating part using an electric signal generated from the operating lever, and the spool is operated accordingly, thereby achieving the effect of enabling automatic control through settings while maintaining the characteristics of the existing hydraulic system.
도 1은 종래의 유압식 건설기계용 조이스틱을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자 조이스틱과 건설기계를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자 조이스틱을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자 조이스틱을 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자 조이스틱을 나타낸 측단면도.
도 6은 도 5의 "A" 부분 확대도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전자 조이스틱을 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 밸브몸체와 베어링하우징을 나타낸 사시도.Figure 1 is a cross-sectional view showing a conventional joystick for hydraulic construction machinery.
Figure 2 is a block diagram schematically showing an electronic joystick and construction machinery according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing an electronic joystick according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing an electronic joystick according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing an electronic joystick according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 6 is an enlarged view of portion "A" of Figure 5.
Figure 7 is a perspective view showing an electronic joystick according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a perspective view showing a valve body and bearing housing according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 건설기계를 자동으로 제어할 수 있도록 하는 전자 조이스틱에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 종래의 유압식 건설장비의 수동식 조이스틱을 기존의 유압시스템을 유지한 상태로 전자식 조이스틱으로 교체하여 사용할 수 있도록 구동부(400)를 이용해 종래의 유압식 밸브의 스풀(20)을 가압하여 동작시킴으로써, 종래의 유압식 건설장비의 유압시스템의 특성을 그대로 유지함은 물론 전자식 조이스틱으로 건설기계를 자동으로 제어할 수 있도록 하여 사고 발생을 최소화할 수 있는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic joystick that allows automatic control of construction machinery. To be described in more detail, the manual joystick of conventional hydraulic construction equipment can be replaced with an electronic joystick while maintaining the existing hydraulic system. By pressurizing and operating the spool 20 of a conventional hydraulic valve using the drive unit 400 to maintain the characteristics of the hydraulic system of conventional hydraulic construction equipment, it is also possible to automatically control the construction equipment with an electronic joystick. This is about an electronic joystick for automatic control of construction machinery that can minimize accidents.
상기와 같은 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 유압펌프와 유압밸브를 포함하는 건설장비의 밸브몸체(10)에 설치되어 상기 밸브몸체(10)에 구비된 복수 개의 스풀(20)을 가압하는 전자 조이스틱에 있어서, 조작레버(100);와 상기 조작레버(100)의 하부에 연결설치되어 상기 조작레버(100)의 움직임에 따라 전기신호를 생성하는 신호발생부(200);와 상기 건설장비 또는 상기 신호발생부(200)에 설치되고, 상기 신호발생부(200)로부터 생성된 전기신호를 전달받아 구동신호를 생성하는 제어부(300); 및 상기 신호발생부(200)와 상기 밸브몸체(10)의 사이에 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 구동신호를 전달받아 상기 구동신호에 대응하여 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동부(400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The electronic joystick for automatic control of construction machinery of the present invention as described above is installed on the valve body 10 of construction equipment including a hydraulic pump and a hydraulic valve to pressurize a plurality of spools 20 provided in the valve body 10. In the electronic joystick, an operating lever (100); and a signal generator (200) connected to a lower part of the operating lever (100) and generating an electrical signal according to the movement of the operating lever (100); and the construction equipment. Or a control unit 300 installed in the signal generator 200 and generating a driving signal by receiving an electrical signal generated from the signal generator 200; and is installed between the signal generator 200 and the valve body 10, receives a drive signal from the control unit 300, and selectively presses the plurality of spools 20 in response to the drive signal. It is characterized in that it includes a driving unit 400.
또한, 본 발명의 상기 구동부(400)는 상기 밸브몸체(10)의 상부에 설치되고, 상기 복수 개의 스풀(20)이 관통되어 상부로 돌출되는 베어링하우징(410);과 상기 베어링하우징(410)의 상부에 설치되는 모터브라켓(420); 및 상기 모터브라켓(420)의 상부에 설치되어 상기 베어링하우징(410)과 이격되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동모터부(430);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving unit 400 of the present invention is installed on the upper part of the valve body 10, and has a bearing housing 410 through which the plurality of spools 20 penetrate and protrudes upward; and the bearing housing 410 A motor bracket (420) installed on the upper part of; and a drive motor installed on the upper part of the motor bracket 420, spaced apart from the bearing housing 410, and driven according to a drive signal received from the control unit 300 to selectively pressurize the plurality of spools 20. It is characterized in that it includes a unit 430.
또한, 본 발명의 상기 구동모터부(430)는 상기 복수 개의 스풀(20)에 각각 대응되도록 상기 모터브라켓(420)의 상부에 복수 개가 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 가압하는 스텝모터(440);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of drive motor units 430 of the present invention are installed on the upper part of the motor bracket 420 to respectively correspond to the plurality of spools 20, and according to a drive signal received from the control unit 300. It is characterized by comprising a step motor 440 that is driven to pressurize the plurality of spools 20.
또한, 본 발명의 상기 스텝모터(440)는 하부에 상부가 회전가능하게 설치되어 구동시 정역방향으로 회전되고, 하부 말단이 상기 베어링하우징(410)에 회전가능하게 내입되는 리드스크류(442);와 상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되고, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되는 가압지그(444);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the step motor 440 of the present invention includes a lead screw 442, the upper part of which is rotatably installed at the lower part, which rotates in the forward and reverse directions when driven, and the lower end of which is rotatably inserted into the bearing housing 410; and a pressurizing jig 444 installed on the lead screw 442, which is raised and lowered by the rotation of the lead screw 442, and whose lower surface is in close contact with the upper surface of the spool 20. Do it as
또한, 본 발명의 상기 가압지그(444)는 상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되는 가이드지그(444a);와 상기 가이드지그(444a)의 하부에 결합되고, 내측 하부에 돌출형성되되, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되도록 가압돌기(444b-1)가 돌출형성되는 지그판(444b);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressurizing jig 444 of the present invention includes a guide jig 444a installed on the lead screw 442 and raised and lowered by rotation of the lead screw 442; and a lower part of the guide jig 444a. and a jig plate (444b) protruding from the inner lower portion and having a pressing protrusion (444b-1) protruding so that the lower surface is in close contact with the upper surface of the spool (20).
또한, 본 발명의 상기 가압돌기(444b-1)는 하부면에 상기 스풀(20)의 상부면과 대응되는 형상으로 형성되되, 상기 스풀(20)의 상부가 내입되는 밀접홈(444b-2);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressing protrusion 444b-1 of the present invention is formed on the lower surface in a shape corresponding to the upper surface of the spool 20, and has a close groove 444b-2 into which the upper part of the spool 20 is inserted. It is characterized by being composed of ;.
또한, 본 발명의 상기 스텝모터(440)는 상기 리드스크류(442)의 회전수를 감지하여 회전수정보를 상기 제어부(300)에 전달하는 엔코더(446);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the step motor 440 of the present invention is characterized by being configured to include an encoder 446 that detects the rotation speed of the lead screw 442 and transmits rotation speed information to the control unit 300. .
또한, 본 발명의 상기 스풀(20)은 상부 외주연에 돌출형성되는 감지돌기(22);를 포함하여 구성되고, 상기 베어링하우징(410)은 상부면에 설치되고, 상기 감지돌기(22)의 위치를 감지하여 위치정보를 상기 제어부(300)에 전달하는 초음파센서(412);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the spool 20 of the present invention is configured to include a sensing protrusion 22 protruding from the upper outer periphery, and the bearing housing 410 is installed on the upper surface, and the sensing protrusion 22 It is characterized by comprising an ultrasonic sensor 412 that detects the location and transmits the location information to the control unit 300.
또한, 본 발명의 상기 제어부(300)는 상기 신호발생부(200)로부터 전달받은 전기신호와 상기 엔코더(446)로부터 전달받은 회전수정보를 비교하여 생성된 전기신호에 따른 회전수 만큼 상기 리드스크류(442)가 회전되었는지를 판단함으로써, 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 300 of the present invention compares the electrical signal received from the signal generator 200 and the rotation speed information received from the encoder 446, and controls the lead screw by the rotation speed according to the generated electrical signal. It is characterized by determining whether the operation of the step motor 440 is normal or abnormal by determining whether 442 is rotated.
또한, 본 발명의 상기 제어부(300)는 상기 신호발생부(200)로부터 전달받은 전기신호와 상기 초음파센서(412)로부터 전달받은 위치정보를 비교하여 생성된 전기신호에 따른 가압거리 만큼 상기 스풀(20)이 가압되었는지를 판단함으로써, 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 300 of the present invention compares the electrical signal received from the signal generator 200 and the position information received from the ultrasonic sensor 412, and adjusts the spool ( 20) is characterized in that it is determined whether the operation of the step motor 440 is normal or abnormal by determining whether it is pressurized.
이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 8을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Figures 1 to 8 showing embodiments of the present invention.
먼저, 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 유압펌프와 유압밸브를 포함하는 유압시스템이 구비된 건설장비의 밸브몸체(10)에 설치되어 기존의 유압시스템을 유지하면서 전자식으로 건설장비를 자동으로 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.First, the electronic joystick for automatic control of construction equipment of the present invention is installed on the valve body 10 of construction equipment equipped with a hydraulic system including a hydraulic pump and hydraulic valves, and automatically operates the construction equipment electronically while maintaining the existing hydraulic system. It is characterized by allowing control.
즉, 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 밸브몸체(10)에 구비된 복수 개의 스풀(20)을 가압하여 작동시킴에 따라 발생된 파일럿 신호에 응답하여 붐이나 버킷 등과 같은 작업부를 구동하기 위한 액추에이터를 작동시킴으로써, 유압 장치를 미세하게 조정한다.That is, the electronic joystick for automatic control of construction equipment of the present invention is used to drive working parts such as a boom or bucket in response to a pilot signal generated by pressing and operating a plurality of spools 20 provided in the valve body 10. By operating the actuator, the hydraulic system is finely adjusted.
아울러, 종래의 유압시스템을 구비한 건설장비의 수동식 조이스틱은 도 1에 도시된 바와 같이, 손잡이(50)가 운전자에 의해 회동됨에 따라 누름판(40)이 푸쉬 로드(10)을 가압함으로써, 상기 푸쉬 로드(10)의 하부에 연결된 스풀이 가압되어 작동됨에 따라 파일럿 신호가 발생되는데, 본 발명에서는 상기 푸쉬 로드(10)가 본 발명의 스풀(20)에 포함되는 것으로 설명하도록 한다.In addition, as shown in FIG. 1, in the manual joystick of construction equipment equipped with a conventional hydraulic system, the push plate 40 presses the push rod 10 as the handle 50 is rotated by the driver, thereby causing the push. A pilot signal is generated as the spool connected to the lower part of the rod 10 is pressed and operated. In the present invention, the push rod 10 will be described as being included in the spool 20 of the present invention.
본 발명의 주요 구성요소인 조작레버(100)는The operating lever 100, a main component of the present invention, is
운전자가 파지하여 조작하는 것으로, 운전자가 파지하기 용이한 형태로 형성되고, 상부에 기능버튼(도면부호 미표시)이 구비되며, 운전자의 조작에 따라 밸브몸체(10)에 구비된 복수 개의 스풀(20)을 직접 가압하지 않도록 설치된다.It is held and operated by the driver, is formed in a shape that is easy for the driver to grip, is provided with a function button (not shown) on the top, and has a plurality of spools (20) provided in the valve body 10 according to the driver's operation. ) is installed so as not to pressurize directly.
이러한 본 발명의 조작레버(100)는 중심축을 중심으로 하여 운전자가 전후방향과 좌우방향으로 조작할 수 있으며, 이후에 자세히 설명될 신호발생부(200)의 상부에 설치되어 운전자에 의해 조작되면 상기 신호발생부(200)에서 운전자의 조작과 대응되는 전기신호가 발생되도록 한다. 이때, 상기 기능버튼 또한 운전자에 의해 함께 조작됨에 따라 상기 신호발생부(200)를 통해 조작과 대응되는 전기신호가 발생된다.The operation lever 100 of the present invention can be operated by the driver in the forward and backward and left and right directions around the central axis, and is installed on the upper part of the signal generator 200, which will be described in detail later, and when operated by the driver, the operation lever 100 is operated by the driver. The signal generator 200 generates an electrical signal corresponding to the driver's operation. At this time, as the function button is also operated by the driver, an electrical signal corresponding to the operation is generated through the signal generator 200.
본 발명의 주요 구성요소인 신호발생부(200)는The signal generator 200, which is a main component of the present invention,
상기 조작레버(100)의 하부에 연결설치되어 상기 조작레버(100)의 움직임에 따라 즉, 운전자가 조작레버(100)를 조작함에 따라 이와 대응되는 전기신호를 생성하는 것으로, 생성된 전기신호를 이후에 자세히 설명될 제어부(300)로 전달한다.It is connected to the lower part of the operation lever 100 and generates an electrical signal corresponding to the movement of the operation lever 100, that is, as the driver operates the operation lever 100. It is transmitted to the control unit 300, which will be described in detail later.
이러한 본 발명의 신호발생부(200)는 상기 조작레버(100)의 중심축의 하부가 내입되어 설치되고, 상기 조작레버(100)가 운전자에 의해 조작됨에 따라 중심축의 움직임을 감지하여 상기 조작레버(100)의 조작과 대응되는 전기신호를 발생시킨다.The signal generator 200 of the present invention is installed with the lower part of the central axis of the operation lever 100 recessed, and detects the movement of the central axis as the operation lever 100 is operated by the driver and operates the operation lever ( Generates an electrical signal corresponding to the operation of 100).
또한, 본 발명의 신호발생부(200)는 상기 조작레버(100)와 전기적으로 연결되어 상기 조작레버(100)의 기능버튼이 조작되는 것을 감지하여 상기 기능버튼의 조작과 대응되는 전기신호를 발생시킨다.In addition, the signal generator 200 of the present invention is electrically connected to the operation lever 100 and detects that the function button of the operation lever 100 is operated to generate an electrical signal corresponding to the operation of the function button. I order it.
본 발명의 주요 구성요소인 제어부(300)는The control unit 300, a main component of the present invention,
건설장비 또는 신호발생부(200)에 설치되고, 상기 신호발생부(200)로부터 생성된 전기신호를 전달받아 구동신호를 생성하는 것으로, 생성된 구동신호를 이후에 자세히 설명될 구동부(400)에 전달하여 구동되도록 한다.It is installed on construction equipment or the signal generator 200, and generates a drive signal by receiving an electrical signal generated from the signal generator 200. The generated drive signal is sent to the drive unit 400, which will be described in detail later. Deliver it and make it run.
즉, 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 종래와 같이 운전자가 조작레버를 조작함에 따라 누름판이 스풀을 직접 가압하여 작동시키는 방식이 아니라 운전자가 조작레버(100)를 조작하면 제어부(300)에 의해 구동부(400)가 구동되어 스풀(20)을 가압하여 작동시키도록 함으로써, 종래의 유압식 조이스틱을 별도의 작업 없이 전자식 조이스틱으로 교체하여 사용할 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.That is, the electronic joystick for automatic control of construction equipment of the present invention is not operated by directly pressing the spool as the driver operates the operation lever, as in the prior art, but is operated by the control unit 300 when the driver operates the operation lever 100. The driving unit 400 is driven to pressurize and operate the spool 20, thereby realizing the effect of replacing a conventional hydraulic joystick with an electronic joystick without additional work.
이때, 본 발명의 제어부(300)는 건설장비에 본 발명의 조이스틱과는 별개로 설치되어 상기 신호발생부(200) 및 구동부(400)와 전기적으로 연결되거나, 상기 신호발생부(200)의 내부에 설치되어 상기 신호발생부(200)와 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.At this time, the control unit 300 of the present invention is installed separately from the joystick of the present invention on construction equipment and is electrically connected to the signal generating unit 200 and the driving unit 400, or is installed inside the signal generating unit 200. It may be installed and electrically connected to the signal generator 200.
본 발명의 주요 구성요소인 구동부(400)는The driving unit 400, a main component of the present invention, is
신호발생부(200)와 밸브몸체(10)의 사이에 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 구동신호를 전달받아 상기 구동신호에 대응하여 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하여 작동시키는 것으로, 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하여 작동시킴에 따라 건설기계의 붐이나 버킷 등과 같은 작업부를 구동하기 위한 액추에이터가 작동되도록 한다.It is installed between the signal generator 200 and the valve body 10, receives a drive signal from the control unit 300, and selectively presses and operates a plurality of spools 20 in response to the drive signal, By selectively pressurizing and operating the plurality of spools 20, an actuator for driving a working part such as a boom or bucket of a construction machine is operated.
즉, 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호는 파일럿 신호와 대응되고, 본 발명의 구동부(400)는 상기 파일럿 신호와 대응되는 구동신호를 통해 건설기계의 붐이나 버킷 등과 같은 작업부를 구동하기 위한 액추에이터를 작동시킴으로써, 유압장치를 미세하게 조정한다.That is, the drive signal received from the control unit 300 corresponds to a pilot signal, and the drive unit 400 of the present invention is an actuator for driving working parts such as a boom or bucket of construction equipment through a drive signal corresponding to the pilot signal. By operating, the hydraulic system is finely adjusted.
구체적으로, 본 발명의 구동부(400)는 밸브몸체(10)의 상부에 설치되고, 상기 복수 개의 스풀(20)이 관통되어 상부로 돌출되는 베어링하우징(410)과, 상기 베어링하우징(410)의 상부에 설치되는 모터브라켓(420) 및 상기 모터브라켓(420)의 상부에 설치되어 상기 베어링하우징(410)과 이격되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동모터부(430)를 포함하여 구성된다.Specifically, the driving unit 400 of the present invention is installed on the upper part of the valve body 10, and includes a bearing housing 410 through which the plurality of spools 20 protrude upward, and a bearing housing 410 of the bearing housing 410. A motor bracket 420 installed on the upper part and a motor bracket 420 installed on the upper part are spaced apart from the bearing housing 410, and are driven according to a drive signal received from the control unit 300 to form the plurality of spools ( It is configured to include a drive motor unit 430 that selectively pressurizes 20).
이에 따라, 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 밸브몸체(10)의 상부에 베어링하우징(410)이 설치되고, 상기 베어링하우징(410)의 상부에 모터브라켓(420)이 설치되며, 상기 모터브라켓(420)의 상부에 구동모터부(430)가 설치되는 한편, 상기 구동모터부(430)의 상부에 신호발생부(200)가 설치되고, 상기 신호발생부(200)의 상부에 조작레버(100)가 설치된다.Accordingly, the electronic joystick for automatic control of construction equipment of the present invention includes a bearing housing 410 installed on the upper part of the valve body 10, a motor bracket 420 installed on the upper part of the bearing housing 410, and the motor A driving motor unit 430 is installed on the upper part of the bracket 420, while a signal generator 200 is installed on the upper part of the driving motor unit 430, and an operating lever is installed on the upper part of the signal generating unit 200. (100) is installed.
즉, 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 밸브몸체(10)의 상부에 위치되어 있는 구성들은 제거하고, 본 발명의 구동부(400), 신호발생부(200), 조작레버(100)를 설치함으로써, 별도의 작업 없이 쉽게 유압식 조이스틱을 전자식 조이스틱으로 교체할 수 있다.That is, the electronic joystick for automatic control of construction equipment of the present invention removes the components located on the upper part of the valve body 10 and installs the driving unit 400, signal generating unit 200, and operating lever 100 of the present invention. By doing so, the hydraulic joystick can be easily replaced with an electronic joystick without any additional work.
상기와 연관하여, 상기 베어링하우징(410)은 밸브몸체(10)의 상부에 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱이 견고하게 결합될 수 있도록 함과 동시에 복수 개의 스풀(20)이 종래의 유압식 시스템과 같이 가압되어 작동될 수 있도록 한다.In connection with the above, the bearing housing 410 allows the electronic joystick for automatic control of construction equipment of the present invention to be firmly coupled to the upper part of the valve body 10, and at the same time, the plurality of spools 20 are used in the conventional hydraulic system. It can be pressurized and operated as follows.
상기 모터브라켓(420)은 하부에 돌출형성되어 상기 베어링하우징(410)의 상부면과 밀접되고, 복수 개의 볼트를 통해 결합되는 복수 개의 기둥(도면부호 미표시)을 포함하여 구성됨으로써, 상부에 설치되는 구동모터부(430)가 상기 베어링하우징(410)의 상부로 이격되어 설치될 수 있도록 하고, 이에 따라 상기 구동모터부(430)가 제어부(300)에 의해 구동되어 복수 개의 스풀(20)을 가압하여 작동할 수 있게 된다.The motor bracket 420 protrudes from the bottom and is in close contact with the upper surface of the bearing housing 410, and includes a plurality of pillars (not shown) connected through a plurality of bolts, so that it is installed at the top. The drive motor unit 430 can be installed at a distance from the upper part of the bearing housing 410, and accordingly, the drive motor unit 430 is driven by the control unit 300 to pressurize the plurality of spools 20. So it can work.
상기 구동모터부(430)는 상기와 같이, 모터브라켓(420)에 의해 상기 베어링하우징(410)의 상부로 이격되어 설치되고, 제어부(300)로부터 구동신호를 전달받아 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하여 작동시킴으로써, 건설기계의 붐이나 버킷 등과 같은 작업부를 구동하기 위한 액추에이터가 작동되도록 한다.As described above, the drive motor unit 430 is installed to be spaced apart from the upper part of the bearing housing 410 by the motor bracket 420, and receives a drive signal from the control unit 300 to operate a plurality of spools 20. By selectively operating by pressurizing, an actuator for driving a working part such as a boom or bucket of a construction machine is operated.
보다 상세하게 설명하면, 구동모터부(430)는 복수 개의 스풀(20)에 각각 대응되도록 상기 모터브라켓(420)의 상부에 복수 개가 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 가압하여 작동되도록 하는 스텝모터(440)를 포함하여 구성된다.In more detail, a plurality of drive motor units 430 are installed on the upper part of the motor bracket 420 to each correspond to a plurality of spools 20, and are driven according to a drive signal received from the control unit 300. It is configured to include a step motor 440 that operates by pressing the plurality of spools 20.
상기 스텝모터(440)는 펄스신호에 따라 일정한 각도씩 회전하는 것으로, 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 일정한 각도씩 회전되어 복수 개의 스풀(20)이 선택적으로 가압되어 작동되도록 한다.The step motor 440 rotates at a constant angle according to a pulse signal, and rotates at a constant angle according to a drive signal received from the control unit 300 to selectively pressurize and operate the plurality of spools 20.
부가하여, 일정한 각도씩 회전되어 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 스텝모터(440)를 자세히 설명하면, 상기 스텝모터(440)는 본체(도면부호 미표시)와, 상기 본체의 하부에 상부가 회전가능하게 설치되어 구동시 정역방향으로 회전되고, 하부말단이 상기 베어링하우징(410)에 회전가능하게 내입되며, 외주연에 나사산이 형성되는 리드스크류(442)와, 상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되고, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되는 가압지그(444)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 리드스크류(442)의 하부 말단에는 베어링(442a)이 설치되어 상기 베어링하우징(410)에 지지된 상태로 원활하게 회전된다.In addition, to describe in detail the step motor 440 that rotates at a certain angle to selectively pressurize the plurality of spools 20, the step motor 440 includes a main body (not shown) and an upper part at the bottom of the main body. A lead screw 442 is rotatably installed and rotates in the forward and reverse directions when driven, the lower end of which is rotatably inserted into the bearing housing 410, and a thread is formed on the outer periphery, and the lead screw 442 It is installed in and is raised and lowered by rotation of the lead screw 442, and includes a pressurizing jig 444 whose lower surface is in close contact with the upper surface of the spool 20. At this time, a bearing 442a is installed at the lower end of the lead screw 442 and rotates smoothly while supported by the bearing housing 410.
이러한 상기 구동모터부(430)는 제어부(300)로부터 전달된 구동신호에 따라 스텝모터(440)가 작동되어 리드스크류(442)가 회전되면 상기 가압지그(444)가 상기 리드스크류(442)를 따라 승강됨으로써, 스풀(20)을 가압하여 작동시키거나, 가압된 스풀(20)에 대한 가압력을 해제하여 작동을 중지시킨다.In the drive motor unit 430, when the step motor 440 is operated according to a drive signal transmitted from the control unit 300 and the lead screw 442 is rotated, the pressurizing jig 444 moves the lead screw 442. By being raised and lowered accordingly, the spool 20 is pressed to operate it, or the pressing force on the pressurized spool 20 is released to stop its operation.
다시한번 설명하면, 상기 구동모터부(430)는 제어부(300)로부터 전달된 구동신호에 따라 복수 개의 스텝모터(440)가 선택적으로 작동되고, 이에 따라 복수 개의 스풀(20)이 선택적으로 가압력이 조절되어 가압되어 작동되거나 가압되지 않음으로써, 건설기계의 붐이나 버킷 등과 같은 작업부를 구동하기 위한 액추에이터가 선택적으로 작동되도록 한다.To explain once again, the drive motor unit 430 selectively operates a plurality of step motors 440 according to a drive signal transmitted from the control unit 300, and accordingly, the plurality of spools 20 selectively apply pressing force. By controlling and pressurizing or not pressurizing, an actuator for driving a working part such as a boom or bucket of a construction machine can be selectively operated.
이때, 상기 가압지그(444)는 상기 스텝모터(440)에 의해 스풀(20)을 가압하지 않을 때에도 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접된 상태로 유지되어 상기 스풀(20)을 안정적으로 가압 및 가압 해제할 수 있다.At this time, the pressing jig 444 maintains its lower surface in close contact with the upper surface of the spool 20 even when the spool 20 is not pressed by the step motor 440, thereby pressurizing the spool 20. It can be stably pressurized and depressurized.
구체적으로, 상기 가압지그(444)는 상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되는 가이드지그(444a)와, 상기 가이드지그(444a)의 하부에 결합되고, 내측 하부에 돌출형성되되, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되도록 가압돌기(444b-1)가 돌출형성되는 지그판(444b)을 포함하여 구성된다.Specifically, the pressurizing jig 444 is coupled to a guide jig 444a that is installed on the lead screw 442 and raised and lowered by rotation of the lead screw 442, and a lower part of the guide jig 444a, It is configured to include a jig plate 444b that is protruding from the inner lower part and has a pressing protrusion 444b-1 so that the lower surface is close to the upper surface of the spool 20.
상기 가압지그(444)가 상기 가이드지그(444a)와 지그판(444b)으로 구분되어 구성되는 이유는 밸브몸체(10)의 규격 또는 모델마다 스풀의 위치가 다를 수 있기 때문에 스풀의 위치에 대응되는 지그판(444b)을 쉽게 선택하여 설치함으로써, 종래의 유압식 조이스틱을 보다 쉽게 전자식 조이스틱으로 교체할 수 있도록 함은 물론 빈번한 조작으로 스풀(20)과 지그판(444b)에 마모가 발생시 쉽게 지그판(444b)만을 교체할 수 있도록 하기 위함이다.The reason why the pressurizing jig 444 is composed of the guide jig 444a and the jig plate 444b is that the position of the spool may be different depending on the standard or model of the valve body 10, so the position of the spool corresponds to the position of the spool. By easily selecting and installing the jig plate (444b), it is possible to more easily replace the conventional hydraulic joystick with an electronic joystick, and when wear occurs on the spool 20 and jig plate (444b) due to frequent operation, the jig plate (444b) can be easily replaced. This is to ensure that only 444b) can be replaced.
부가하여, 상기 지그판(444b)의 가압돌기(444b-1)는 상기 스풀(20)의 상부면과 보다 정밀하게 밀접된 상태를 유지할 수 있도록 하부면에 상기 스풀(20)의 상부면과 대응되는 형상으로 형성되되, 상기 스풀(20)의 상부가 내입되는 밀접홈(444b-2)을 포함하여 구성된다.In addition, the pressing protrusion 444b-1 of the jig plate 444b corresponds to the upper surface of the spool 20 on the lower surface so that it can be maintained in closer contact with the upper surface of the spool 20. It is formed in a shape that includes a close groove 444b-2 into which the upper part of the spool 20 is inserted.
한편, 상기 스텝모터(440)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 리드스크류(442)의 회전수를 감지하여 회전수정보를 상기 제어부(300)에 전달하는 엔코더(446)를 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, the step motor 440 may be configured to include an encoder 446 that detects the rotation speed of the lead screw 442 and transmits the rotation speed information to the control unit 300. You can.
상기 제어부(300)는 상기 신호발생부(200)로부터 전달받은 전기신호와 상기 엔코더(446)로부터 전달받은 회전수정보를 비교하여, 상기 신호발생부(200)에서 생성된 전기신호에 따른 회전수 만큼 상기 리드스크류(442)가 회전되었는가를 판단함으로써, 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인한다.The control unit 300 compares the electrical signal received from the signal generator 200 with the rotation speed information received from the encoder 446, and calculates the rotation speed according to the electrical signal generated by the signal generator 200. By determining whether the lead screw 442 has been rotated as much as possible, it is confirmed whether the operation of the step motor 440 is normal or abnormal.
즉, 상기 엔코더(446)는 상기 리드스크류(442)의 회전수를 감지하지만, 상기 리드스크류(442)를 회전시키는 것은 스텝모터(440)이므로, 상기 리드스크류(442)가 상기 신호발생부(200)에서 생성된 전기신호에 따른 회전수 만큼 회전되지 않은 경우 상기 스텝모터(440)의 작동이 비정상으로 이루어진 것이므로, 실제로는 상기 스텝모터(440)의 회전수를 감지하는 것이다.That is, the encoder 446 detects the number of rotations of the leadscrew 442, but since it is the step motor 440 that rotates the leadscrew 442, the lead screw 442 is connected to the signal generator ( If the rotation speed does not correspond to the number of rotations according to the electrical signal generated in 200), the operation of the step motor 440 is abnormal, and therefore, the rotation speed of the step motor 440 is actually detected.
이에 따라 상기 제어부(300)는 상기 스텝모터(440)의 작동이 비정상으로 확인되는 경우 상기 신호발생부(200)에서 생성된 전기신호에 따른 상기 스텝모터(440)의 작동 오차를 계산하고, 계산된 오차를 반영하여 구동신호를 생성함으로써, 보다 정확하게 상기 스텝모터(440)에 의한 스풀(20)의 작동이 이루어질 수 있도록 한다.Accordingly, when the operation of the step motor 440 is confirmed to be abnormal, the control unit 300 calculates the operation error of the step motor 440 according to the electrical signal generated by the signal generator 200, and calculates By generating a drive signal by reflecting the error, the spool 20 can be operated more accurately by the step motor 440.
아울러, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 스풀(20)은 상부 외주연에 돌출형성되는 감지돌기(22)를 포함하여 구성되고, 상기 베어링하우징(410)은 상부면에 설치되고, 상기 감지돌기(22)의 위치를 감지하여 위치정보를 상기 제어부(300)에 전달하는 초음파센서(412)를 포함하여 구성된다.In addition, as shown in FIG. 8, the spool 20 is configured to include a sensing protrusion 22 protruding from the upper outer periphery, the bearing housing 410 is installed on the upper surface, and the sensing protrusion It is configured to include an ultrasonic sensor 412 that detects the position of 22 and transmits the position information to the control unit 300.
상기 초음파센서(412)는 초음파 송수신장치가 모두 포함되어 구성되는 것으로, 초음파를 이용하여 상기 감지돌기(22)의 위치를 감지함으로써, 스풀(20)이 가압되어 작동되는 것을 감지할 수 있도록 한다.The ultrasonic sensor 412 is comprised of both an ultrasonic transmitting and receiving device, and detects the position of the sensing protrusion 22 using ultrasonic waves to detect whether the spool 20 is pressed and operated.
상기 제어부(300)는 상기 신호발생부(200)로부터 전달받은 전기신호와 상기 초음파센서(412)로부터 전달받은 감지돌기(22)의 위치정보를 비교하여 상기 신호발생부(200)에서 생성된 전기신호에 따른 가압거리 만큼 상기 스풀(20)이 가압되었는지를 판단함으로써, 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인한다.The control unit 300 compares the electrical signal received from the signal generating unit 200 with the position information of the sensing protrusion 22 received from the ultrasonic sensor 412 to determine the electric signal generated by the signal generating unit 200. By determining whether the spool 20 is pressed by the pressing distance according to the signal, it is confirmed whether the operation of the step motor 440 is normal or abnormal.
이러한 상기 감지돌기(22)와 초음파센서(412)는 앞서 설명된 엔코더(446)를 통한 리드스크류(442)의 회전수와 다르게 실제로 스풀(20)이 가압되어 작동된 상태를 초음파를 통해 확인할 수 있도록 함으로써, 보다 정확하게 스풀(20)이 가압되어 작동되는 것을 확인할 수 있도록 한다.The sensing protrusion 22 and the ultrasonic sensor 412 can confirm through ultrasonic waves the actual state in which the spool 20 is pressed and operated, unlike the number of rotations of the lead screw 442 through the encoder 446 described above. By doing so, it is possible to more accurately confirm that the spool 20 is pressurized and operated.
이에 따라 상기 제어부(300)는 상기 초음파센서(412)로부터 전달받은 위치정보를 이용하여 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인하고, 비정상으로 확인되는 경우 상기 신호발생부(200)에서 생성된 전기신호에 따른 상기 스텝모터(440)의 작동 오차를 계산하며, 계산된 오차를 반영하여 구동신호를 생성함으로써, 보다 정확하게 상기 스텝모터(440)에 의한 스풀(20)의 작동이 이루어질 수 있도록 한다.Accordingly, the control unit 300 uses the location information received from the ultrasonic sensor 412 to check whether the operation of the step motor 440 is normal or abnormal, and if it is confirmed to be abnormal, the signal generator 200 By calculating the operating error of the step motor 440 according to the generated electrical signal and generating a driving signal by reflecting the calculated error, the operation of the spool 20 by the step motor 440 can be performed more accurately. make it possible
즉, 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 엔코더(446)와 감지돌기(22) 및 초음파센서(412)를 이용하여 운전자의 조작레버(100)의 조작에 따라 신호발생부(200)에서 생성된 전기신호에 대응되도록 상기 스텝모터(440)가 정상적으로 작동될 수 있도록 자동제어할 수 있다.That is, the electronic joystick for automatic control of construction equipment of the present invention uses the encoder 446, the detection protrusion 22, and the ultrasonic sensor 412 to generate a signal in the signal generator 200 according to the driver's operation of the control lever 100. The step motor 440 can be automatically controlled to operate normally in response to the generated electrical signal.
또한, 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 제어부(300)에 스풀(20)의 작동한계치를 설정한 후 운전자의 조작 미숙 또는 오조작이 발생되는 경우 상기 작동한계치 이상으로 스풀(20)이 작동되지 않도록 함으로써, 사고 발생을 최소화할 수 있다.In addition, the electronic joystick for automatic control of construction equipment of the present invention causes the spool 20 to operate above the operating limit if the driver's inexperience or misoperation occurs after setting the operating limit of the spool 20 in the control unit 300. By preventing this from happening, the occurrence of accidents can be minimized.
부가하여, 상기 스풀(20)의 작동한계치라 함은 건설기계의 붐이나 버킷 등과 같은 작업부가 일정속도 이상으로 구동되지 않도록 작동속도의 한계를 설정한 값일 수 있고, 작업부의 위치정보를 획득할 수 있을 때, 상기 작업부가 일정위치 이상으로 이동할 수 없도록 작동위치의 한계를 설정한 값일 수 있으며, 이와 같이 특별한 조건하에서 건설기계의 작업부의 작동이 되지 않도록 하기 위한 한계값일 수 있다.In addition, the operating limit value of the spool 20 may be a value that sets a limit on the operating speed so that working parts such as booms or buckets of construction equipment are not driven above a certain speed, and location information of the working part can be obtained. When present, it may be a value that sets a limit on the operating position so that the working part cannot move beyond a certain position, and may be a limit value to prevent the working part of the construction machine from operating under such special conditions.
결과적으로, 본 발명의 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱은 종래의 건설기계의 유압식 시스템의 유압식 조이스틱을 전자식 시스템의 전자식 조이스틱으로 교체하여 자동으로 제어하고자 할 때, 별도의 작업 없이 종래의 유입식 시스템의 밸브몸체(10)의 상부에 본 발명의 전자 조이스틱을 설치함으로써, 보다 쉽고 편리하게 전자식 조이스틱으로 교체하여 자동제어가 가능할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.As a result, the electronic joystick for automatic control of construction machinery of the present invention replaces the hydraulic joystick of the hydraulic system of the conventional construction machinery with the electronic joystick of the electronic system to automatically control the valve of the conventional inflow system without any additional work. By installing the electronic joystick of the present invention on the upper part of the body 10, it is possible to achieve the effect of enabling automatic control by replacing it with an electronic joystick more easily and conveniently.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.The above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the gist of the present invention can be understood by those skilled in the art through the above embodiments. It can be implemented with various changes without departing from the scope.
10 : 밸브몸체 20 : 스풀
22 : 감지돌기
100 : 조작레버 200 : 신호발생부
300 : 제어부 400 : 구동부
410 : 베어링하우징 412 : 초음파센서
420 : 모터브라켓 430 : 구동모터부
440 : 스텝모터 442 : 리드스크류
442a : 베어링 444 : 가압지그
444a : 가이드지그 444b : 지그판
444b-1 : 가압돌기 444b-2 : 밀접홈
446 : 엔코더10: valve body 20: spool
22: Sensing protrusion
100: operating lever 200: signal generator
300: Control unit 400: Drive unit
410: Bearing housing 412: Ultrasonic sensor
420: Motor bracket 430: Drive motor unit
440: Step motor 442: Lead screw
442a: Bearing 444: Pressure jig
444a: Guide jig 444b: Jig plate
444b-1: Pressure protrusion 444b-2: Close groove
446: encoder
Claims (10)
조작레버(100);와
상기 조작레버(100)의 하부에 연결설치되어 상기 조작레버(100)의 움직임에 따라 전기신호를 생성하는 신호발생부(200);와
상기 건설장비 또는 상기 신호발생부(200)에 설치되고, 상기 신호발생부(200)로부터 생성된 전기신호를 전달받아 구동신호를 생성하는 제어부(300); 및
상기 신호발생부(200)와 상기 밸브몸체(10)의 사이에 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 구동신호를 전달받아 상기 구동신호에 대응하여 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동부(400);를 포함하여 구성되고,
상기 구동부(400)는
상기 밸브몸체(10)의 상부에 설치되고, 상기 복수 개의 스풀(20)이 관통되어 상부로 돌출되는 베어링하우징(410);과
상기 베어링하우징(410)의 상부에 설치되는 모터브라켓(420); 및
상기 모터브라켓(420)의 상부에 설치되어 상기 베어링하우징(410)과 이격되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동모터부(430);를 포함하여 구성되며,
상기 구동모터부(430)는
상기 복수 개의 스풀(20)에 각각 대응되도록 상기 모터브라켓(420)의 상부에 복수 개가 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 가압하는 스텝모터(440);를 포함하여 구성되고,
상기 스텝모터(440)는
하부에 상부가 회전가능하게 설치되어 구동시 정역방향으로 회전되고, 하부 말단이 상기 베어링하우징(410)에 회전가능하게 내입되는 리드스크류(442);와
상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되고, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되는 가압지그(444);를 포함하여 구성되며,
상기 가압지그(444)는
상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되는 가이드지그(444a);와
상기 가이드지그(444a)의 하부에 결합되고, 내측 하부에 돌출형성되되, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되도록 가압돌기(444b-1)가 돌출형성되는 지그판(444b);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱.
In the electronic joystick installed on the valve body 10 of construction equipment including a hydraulic pump and a hydraulic valve to pressurize a plurality of spools 20 provided on the valve body 10,
operating lever (100); and
A signal generator 200 connected to the lower part of the operation lever 100 and generating an electrical signal according to the movement of the operation lever 100;
A control unit 300 installed on the construction equipment or the signal generator 200 and generating a driving signal by receiving an electrical signal generated from the signal generator 200; and
A drive unit installed between the signal generator 200 and the valve body 10, receives a drive signal from the control unit 300, and selectively presses the plurality of spools 20 in response to the drive signal. Consisting of (400);
The driving unit 400 is
A bearing housing 410 installed on the upper part of the valve body 10 and protruding upward through the plurality of spools 20; and
A motor bracket 420 installed on the upper part of the bearing housing 410; and
A drive motor unit installed on the upper part of the motor bracket 420, spaced apart from the bearing housing 410, and driven according to a drive signal received from the control unit 300 to selectively pressurize the plurality of spools 20. Consisting of (430);
The driving motor unit 430 is
A plurality of steps are installed on the upper part of the motor bracket 420 to respectively correspond to the plurality of spools 20, and are driven according to a drive signal received from the control unit 300 to pressurize the plurality of spools 20. Consisting of a motor 440;
The step motor 440 is
A lead screw 442, the upper part of which is rotatably installed at the lower part, which rotates in the forward and reverse directions when driven, and the lower end of which is rotatably inserted into the bearing housing 410;
A pressurizing jig 444 is installed on the lead screw 442, is raised and lowered by rotation of the lead screw 442, and has a lower surface in close contact with the upper surface of the spool 20,
The pressurizing jig 444 is
A guide jig (444a) installed on the lead screw (442) and raised and lowered by rotation of the lead screw (442);
A jig plate (444b) coupled to the lower part of the guide jig (444a) and protruding from the inner lower part, and having a pressing protrusion (444b-1) protruding so that the lower surface is close to the upper surface of the spool (20); An electronic joystick for automatic control of construction machinery, comprising:
상기 가압돌기(444b-1)는
하부면에 상기 스풀(20)의 상부면과 대응되는 형상으로 형성되되, 상기 스풀(20)의 상부가 내입되는 밀접홈(444b-2);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱.
According to clause 5,
The pressing protrusion (444b-1) is
For automatic control of construction machinery, characterized in that it includes a close groove (444b-2) formed on the lower surface in a shape corresponding to the upper surface of the spool (20), into which the upper part of the spool (20) is inserted. Electronic joystick.
조작레버(100);와
상기 조작레버(100)의 하부에 연결설치되어 상기 조작레버(100)의 움직임에 따라 전기신호를 생성하는 신호발생부(200);와
상기 건설장비 또는 상기 신호발생부(200)에 설치되고, 상기 신호발생부(200)로부터 생성된 전기신호를 전달받아 구동신호를 생성하는 제어부(300); 및
상기 신호발생부(200)와 상기 밸브몸체(10)의 사이에 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 구동신호를 전달받아 상기 구동신호에 대응하여 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동부(400);를 포함하여 구성되고,
상기 구동부(400)는
상기 밸브몸체(10)의 상부에 설치되고, 상기 복수 개의 스풀(20)이 관통되어 상부로 돌출되는 베어링하우징(410);과
상기 베어링하우징(410)의 상부에 설치되는 모터브라켓(420); 및
상기 모터브라켓(420)의 상부에 설치되어 상기 베어링하우징(410)과 이격되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동모터부(430);를 포함하여 구성되며,
상기 구동모터부(430)는
상기 복수 개의 스풀(20)에 각각 대응되도록 상기 모터브라켓(420)의 상부에 복수 개가 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 가압하는 스텝모터(440);를 포함하여 구성되고,
상기 스텝모터(440)는
하부에 상부가 회전가능하게 설치되어 구동시 정역방향으로 회전되고, 하부 말단이 상기 베어링하우징(410)에 회전가능하게 내입되는 리드스크류(442);와
상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되고, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되는 가압지그(444);를 포함하여 구성되며,
상기 스풀(20)은
상부 외주연에 돌출형성되는 감지돌기(22);를 포함하여 구성되고,
상기 베어링하우징(410)은
상부면에 설치되고, 상기 감지돌기(22)의 위치를 감지하여 위치정보를 상기 제어부(300)에 전달하는 초음파센서(412);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱.
In the electronic joystick installed on the valve body 10 of construction equipment including a hydraulic pump and a hydraulic valve to pressurize a plurality of spools 20 provided on the valve body 10,
operating lever (100); and
A signal generator 200 connected to the lower part of the operation lever 100 and generating an electrical signal according to the movement of the operation lever 100;
A control unit 300 installed on the construction equipment or the signal generator 200 and generating a driving signal by receiving an electrical signal generated from the signal generator 200; and
A drive unit installed between the signal generator 200 and the valve body 10, receives a drive signal from the control unit 300, and selectively presses the plurality of spools 20 in response to the drive signal. Consisting of (400);
The driving unit 400 is
A bearing housing 410 installed on the upper part of the valve body 10 and protruding upward through the plurality of spools 20; and
A motor bracket 420 installed on the upper part of the bearing housing 410; and
A drive motor unit installed on the upper part of the motor bracket 420, spaced apart from the bearing housing 410, and driven according to a drive signal received from the control unit 300 to selectively pressurize the plurality of spools 20. Consisting of (430);
The driving motor unit 430 is
A plurality of steps are installed on the upper part of the motor bracket 420 to respectively correspond to the plurality of spools 20, and are driven according to a drive signal received from the control unit 300 to pressurize the plurality of spools 20. Consisting of a motor 440;
The step motor 440 is
A lead screw 442, the upper part of which is rotatably installed at the lower part, which rotates in the forward and reverse directions when driven, and the lower end of which is rotatably inserted into the bearing housing 410;
A pressurizing jig 444 is installed on the lead screw 442, is raised and lowered by rotation of the lead screw 442, and has a lower surface in close contact with the upper surface of the spool 20,
The spool (20) is
It is configured to include a sensing protrusion (22) protruding from the upper outer periphery,
The bearing housing 410 is
An electronic joystick for automatic control of construction equipment, characterized in that it includes an ultrasonic sensor 412 that is installed on the upper surface and detects the position of the sensing protrusion 22 and transmits the position information to the control unit 300.
조작레버(100);와
상기 조작레버(100)의 하부에 연결설치되어 상기 조작레버(100)의 움직임에 따라 전기신호를 생성하는 신호발생부(200);와
상기 건설장비 또는 상기 신호발생부(200)에 설치되고, 상기 신호발생부(200)로부터 생성된 전기신호를 전달받아 구동신호를 생성하는 제어부(300); 및
상기 신호발생부(200)와 상기 밸브몸체(10)의 사이에 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 구동신호를 전달받아 상기 구동신호에 대응하여 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동부(400);를 포함하여 구성되고,
상기 구동부(400)는
상기 밸브몸체(10)의 상부에 설치되고, 상기 복수 개의 스풀(20)이 관통되어 상부로 돌출되는 베어링하우징(410);과
상기 베어링하우징(410)의 상부에 설치되는 모터브라켓(420); 및
상기 모터브라켓(420)의 상부에 설치되어 상기 베어링하우징(410)과 이격되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 선택적으로 가압하는 구동모터부(430);를 포함하여 구성되며,
상기 구동모터부(430)는
상기 복수 개의 스풀(20)에 각각 대응되도록 상기 모터브라켓(420)의 상부에 복수 개가 설치되고, 상기 제어부(300)로부터 전달받은 구동신호에 따라 구동되어 상기 복수 개의 스풀(20)을 가압하는 스텝모터(440);를 포함하여 구성되고,
상기 스텝모터(440)는
하부에 상부가 회전가능하게 설치되어 구동시 정역방향으로 회전되고, 하부 말단이 상기 베어링하우징(410)에 회전가능하게 내입되는 리드스크류(442);와
상기 리드스크류(442)에 설치되어 상기 리드스크류(442)의 회전에 의해 승강되고, 상기 스풀(20)의 상부면에 하부면이 밀접되는 가압지그(444);를 포함하여 구성되며,
상기 스텝모터(440)는
상기 리드스크류(442)의 회전수를 감지하여 회전수정보를 상기 제어부(300)에 전달하는 엔코더(446);를 포함하여 구성되고,
상기 제어부(300)는
상기 신호발생부(200)로부터 전달받은 전기신호와 상기 엔코더(446)로부터 전달받은 회전수정보를 비교하여 생성된 전기신호에 따른 회전수 만큼 상기 리드스크류(442)가 회전되었는지를 판단함으로써, 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인하는 것을 특징으로 하는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱.
In the electronic joystick installed on the valve body 10 of construction equipment including a hydraulic pump and a hydraulic valve to pressurize a plurality of spools 20 provided on the valve body 10,
operating lever (100); and
A signal generator 200 connected to the lower part of the operation lever 100 and generating an electrical signal according to the movement of the operation lever 100;
A control unit 300 installed on the construction equipment or the signal generator 200 and generating a driving signal by receiving an electrical signal generated from the signal generator 200; and
A drive unit installed between the signal generator 200 and the valve body 10, receives a drive signal from the control unit 300, and selectively presses the plurality of spools 20 in response to the drive signal. Consisting of (400);
The driving unit 400 is
A bearing housing 410 installed on the upper part of the valve body 10 and protruding upward through the plurality of spools 20; and
A motor bracket 420 installed on the upper part of the bearing housing 410; and
A drive motor unit installed on the upper part of the motor bracket 420, spaced apart from the bearing housing 410, and driven according to a drive signal received from the control unit 300 to selectively pressurize the plurality of spools 20. Consisting of (430);
The driving motor unit 430 is
A plurality of steps are installed on the upper part of the motor bracket 420 to respectively correspond to the plurality of spools 20, and are driven according to a drive signal received from the control unit 300 to pressurize the plurality of spools 20. Consisting of a motor 440;
The step motor 440 is
A lead screw 442, the upper part of which is rotatably installed at the lower part, which rotates in the forward and reverse directions when driven, and the lower end of which is rotatably inserted into the bearing housing 410;
A pressurizing jig 444 is installed on the lead screw 442, is raised and lowered by rotation of the lead screw 442, and has a lower surface in close contact with the upper surface of the spool 20,
The step motor 440 is
It is configured to include an encoder 446 that detects the rotation speed of the lead screw 442 and transmits rotation speed information to the control unit 300,
The control unit 300 is
By comparing the electrical signal received from the signal generator 200 and the rotation speed information received from the encoder 446 to determine whether the lead screw 442 has been rotated by the number of rotations according to the generated electrical signal, An electronic joystick for automatic control of construction machinery, characterized in that it checks whether the operation of the step motor 440 is normal or abnormal.
상기 제어부(300)는
상기 신호발생부(200)로부터 전달받은 전기신호와 상기 초음파센서(412)로부터 전달받은 위치정보를 비교하여 생성된 전기신호에 따른 가압거리 만큼 상기 스풀(20)이 가압되었는지를 판단함으로써, 상기 스텝모터(440)의 작동이 정상 또는 비정상인지 확인하는 것을 특징으로 하는 건설기계 자동제어용 전자 조이스틱.
According to clause 8,
The control unit 300 is
By comparing the electrical signal received from the signal generator 200 and the position information received from the ultrasonic sensor 412 to determine whether the spool 20 is pressed by the pressing distance according to the generated electrical signal, the step An electronic joystick for automatic control of construction machinery, characterized in that it checks whether the operation of the motor 440 is normal or abnormal.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| KR1020220043376A KR102639898B1 (en) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Electronic joystick for automatic control of construction machinery |
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|---|---|---|---|
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