KR19990028047A - 건설기계 진단장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 건설기계 진단장치는 유압력에 의해 작업동작이 수행되는 건설기계에 적용되어, 보다 이해하기 쉽고 상세한 진단결과 및, 조치방법등을 포함한 관련 정보를 제시하는 건설기계 진단장치이다.

본 발명의 장치는, 유압력에 의해 작동하는 건설기계에 적용되어 상기 건설 기계의 부품의 이상유무를 진단하는 장치에 있어서,

상기 부품의 동작치를 검출수단; 상기 검출수단들로부터 입력된 상기 동작치를 특정의 기준설정치와 비교 및 분석하여 상기 부품의 이상유무를 판별하고, 이상이 있는 부품에 대하여 조치방법을 포함하는 정보를 산출하는 진단수단;

상기 진단수단으로부터 상기 정보를 얻기 위해 이상이 있는 부품항목을 선택하는 부품항목 선택수단; 및 상기 진단수단으로부터 상기 부품의 이상유무 판별결과 및 상기 부품항목 선택수단에 의해 선택된 부품항목의 상기 정보를 입력받아 출력하는 데이터 출력부로 이루어진다.

따라서, 본 발명에 따른 건설기계 진단장치는 보다 이해하기 쉽고 상세한 진단결과 및 조치방법을 포함한 관련 정보를 제시함으로써 신속한 조치가 가능하게하고, 건설기계 가동율을 증가시킨다.

또 건설기계 장비에 관한 기본지식만 있더라도 장비점검 및 이상부위 조치가 가능함으로써 전문 A/S맨이 아니어도 진단장치 사용이 용이하도록 하는 효과를 제공한다.

Description

건설기계 진단장치 및 방법

본 발명은 건설기계 진단장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 유압력에 의해 작업동작이 수행되는 건설기계에 적용되어, 부품이상 발생시 이를 감지하고 진단하는 진단장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 유압력에 의해 작업동작이 수행되는 건설기계는 유압펌프의 토출유량에 의해 작동되는 액츄에이터(actuator)를 적어도 하나 포함한다. 유압펌프는 엔진과 같은 원동기의 회전력에 의해 구동된다.

건설기계 진단장치는 센서에 의해 측정된 여러 동작량의 분석에 의하여 엔진을 포함한 부품들의 이상유무를 검사하여 그에 관한 정보를 제공함으로써 사용자가 건설기계를 올바르게 사용할 수 있도록 한다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 굴삭기에 적용된 경우의 종래 건설기계 진단장치 ( 일특개평 4-140505)는 쓰로틀레버의 각도를 검출하는 쓰로틀레버각도 검출수단(102), 마그네틱 픽업센서 타입의 엔진회전수 검출수단(104), 사판각을 검출하는 사판각 검출수단(106), 펌프(107)의 토출압력을 검출하는 펌프압력 검출수단(108)등의 검출수단과, 이 검출수단으로부터의 입력신호를 연산처리하고 설정기준치와 비교하여 부품의 이상유무를 판단하고 액츄에이터를 비롯하여 굴삭기 시스템 전반을 제어하는 제어기(114)와, 그 판단결과 이상있는 부품에 대해 미리 설정되어 있는 아주 간략화된 기호형태의 메시지를 표시하는 표시기(115)로 구성된다.

상기한 구성의 종래 건설기계 진단장치의 동작은 다음과 같다.

먼저 굴삭기를 조작레버를 움직여 동작시킨다. 그러면 각 검출수단이 부품들의 동작량을 검출한다. 제어기(114)는 검출수단으로부터의 입력신호를 연산처리하여 설정된 기준치와 비교하여 부품의 이상유무를 판단한다.

판단결과 이상이 있는 부품에 대해 미리 설정되어 있는 아주 간략화된 기호 형태의 메시지를 표시기(115)가 표시한다.

예를 들면 제어기(114)에 의해 엔진회전수 검출수단(104)으로부터의 입력신호가 이상이 있다고 판단되는 경우, 표시기(115)는 이에 관한 에러표시로서 ER11 또는 ER.RPM과 같은 기호를 표시하였다.

그러나 이와 같은 표시방법에 의할 경우, 실제 장비 사용측면에서 사용자가 기호로 표시된 에러표시를 미리 정확히 알지 못하면 별도의 정비지침서등을 찾아 그 에러표시가 구체적으로 무엇을 의미하는지를 알아야 하는 불편함이 있었다. 또 이상이 있는 부품이 무엇인지를 알았다고 하더라도 어떻게 조치를 취해야 하는지를 모르는 경우 상당한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 하는 것으로, 유압력에 의해 작업동작이 수행되는 건설기계에 적용되어, 보다 이해하기 쉽고 상세한 진단결과 및, 조치방법등을 포함한 관련 정보를 제시하는 건설기계 진단장치 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 건설기계 진단장치를 굴삭기에 적용한 구성도;

도 2는 본 발명에 따른 건설기계 진단장치 내부구성 블록예시도;

도 3은 본 발명에 따른 건설기계 진단장치를 굴삭기에 적용한 실시예의 구성도;

도 4는 본 발명에 따른 데이터 출력부의 출력사항 예시도;

도 5는 표시기를 구비한 종래의 진단장치에 본 발명에 따른 진단장치를 적용시킨 제 1 실시도; 및

도 6은 표시기를 구비한 종래의 진단장치에 본 발명에 따른 진단장치를 적용시킨 제 2 실시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

14 : 제어기, 15 : 표시기, 20 : 진단기, 22 : 데이터 통신부, 24 : 부품항목 선택수단, 26 : 데이터 출력부, 30 : 데이터 처리부, 32 : 연산처리수단, 34 : 기억수단, 36 : RAM, A : 진단수단

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 부품의 이상유무를 판단하여 그 결과를 출력하고, 이상이 발견된 부품을 조치하는 방법과 조치후 확인하는 방법등을 포함한 다양한 정보를 제공하는 수단을 구비한다.

이하에서는 첨부한 도면과 관련하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 건설기계 진단장치의 내부구성 블록도의 한 예를 나타내고, 도 3은 본 발명에 따른 건설기계 진단장치를 굴삭기에 적용한 실시예를 나타낸다.

본 발명은 유압력에 의해 작동하는 건설기계에 적용되어 상기 건설기계의 부품의 이상유무를 진단하는 장치로서 검출수단, 진단수단(A), 부품항목 선택수단(24)과 데이터출력부(26)로 이루어진다.

검출수단은 진단대상이 되는 부품의 동작량을 검출하는 수단이다. 쓰로틀레버의 각도를 검출하는 쓰로틀레버각도 검출수단(2), 마그네틱 픽업센서 타입의 엔진회전수 검출수단(4), 사판각을 검출하는 사판각 검출수단(6), 펌프(7)의 토출압력을 검출하는 펌프압력 검출수단(8)이 이에 해당한다. 일종의 센서이다.

진단수단(A)은 검출수단들이 검출한 동작치를 특정의 설정기준치와 비교 및 분석하여 부품의 이상유무를 판별하고, 이상이 있는 부품에 대하여 조치방법을 포함하는 정보를 산출하는 수단이다. 특정의 기준설정치는 부품이 정상동작하는지를 판단하는 기준값을 의미한다.

부품항목 선택수단(24)은 진단수단(A)이 이상이 있다고 판단한 부품에 대해 그 부품항목을 선택하는 수단이다. 터치스크린(touchscreen)형태로 구현될 수 있다.

데이터 출력부(26)는 진단수단(A)이 부품의 이상유무를 판별한 결과 및 상기 부품항목 선택수단에 의해 선택된 부품항목에 대해 조치방법과 확인절차등 다양한 정보를 진단수단(A)으로부터 받아들여 출력하는 수단이다. 데이터 출력부(26)는 이상이 있는 부품이 발견되면 특정한 소리를 발생시키는 음향발생장치를 더 구비할 수 있다.

진단수단(A)은 검출수단들로부터 동작치를 입력받아 연산처리하고 유압액츄에이터를 비롯하여 건설기계의 시스템 전반을 제어하는 제어기(14)와, 부품항목 선택수단(24)에 의해 선택된 부품항목에 관한 조치방법을 포함하는 정보를 산출하는 데이터 처리부(30), 및 상기 제어기(14)와 상기 데이터 처리부(30)간의 통신을 위한 데이터 통신부(22)로 이루어진다.

그리고, 상기 제어기(14)와 상기 데이터 처리부(30)중에서 어느 하나는 동작치와 기준설정치를 비교분석하여 부품의 이상유무를 판단한다.

데이터 처리부(30)는 상기 건설기계의 부품의 역할, 조치방법, 확인절차를 포함한 정보를 기억하는 기억수단(34)을 포함한다. 이 기억수단(34)은 제어기(14)내에 ROM의 형태로 구현될 수 있으나 용량문제나 기억내용 변경문제등 때문에 데이터 처리부(30)에 보조기억장치 형태로 구현됨이 바람직하다.

상기 데이터 처리부(30)는 상기 기억수단(34)외에, 상기 기억수단(34)에 기억된 정보 중에서 상기 부품항목 선택수단(24)에 의해 선택된 부품항목의 정보를 선출하여 상기 데이터 출력부(26)에 출력하는 연산처리수단(32) 및 상기 연산처리수단(32)에 접속되어 그 동작을 보조하는 RAM(36)(Random Access Memory)으로 이루어진다.

상기한 구성에 따른 데이터 통신부(22)와 데이터 처리부(30)와 부품항목 선택수단(24) 및 데이터 출력부(26)를 포함한 것이 도 3에서의 진단기(20)에 해당한다.

본 발명의 상기한 구성에 따른 동작은 다음과 같다.

진단장치에 전원이 공급되면 정해진 절차에 따라 먼저 제어기(14)가 진단관련 기능을 수행한다.

먼저 엔지(1)의 회전수 및 유압펌프의 사용마력을 지시해주는 모드선택수단(10), 쓰로틀레버각도 검출수단(2), 엔진회전수 검출수단(4), 사판기 검출수단(6), 펌프압력 검출수단(8)등의 센서로부터 신호를 입력받아 실제 유용한 데이터(선택모드, 스로틀레버각도, 엔진회전수, 사판각, 펌프압력)로 연산처리한다.

그 다음 연산처리된 데이터의 입력유무, 데이터의 허용범위, 값의 변화율등을 미리 기억되어 있는 설정기준치와 비교하여 데이터의 이상유무를 판단한다. 예를 들면, 가공ㆍ처리한 엔진회전수 데이터가 0rpm이고 기준되는 정상수치가 일반모드로서 1900 rpm 정도라면 엔진회전수 계통이 불량이라고 판단한다.

상기 데이터는 데이터 통신부(22)를 통하여 데이터 처리부(30)에 입력되어 연산처리수단(32) 및 RAM(36)을 통하여 분석된다.

그런 후에 도 4와 같이, 데이터 출력부(26)의 정상상태 부품을 표시하는 부위의 바탕은 변화가 없으나 엔진회전수 계통의 표시부위 바탕은 어둡게 변하면서 일정시간 간격으로 점멸을 반복하게 된다. 이때 데이터 출력부(26)가 음향발생장치를 포함함으로써 특정한 소리가 발생되도록 할 수 있다.

사용자가 이상상태의 부품항목인 엔진회전수 계통을 터치스크린과 같은 부품항목 선택수단(24)을 통하여 선택하면, 연산처리수단(32)이 기억수단(34)에 저장되어 있는 여러 정보 중에서 엔진회전수 계통 부품의 역할, 조치방법, 확인절차등의 상세한 정보를 선별하여 데이터 출력부(26)를 통하여 출력한다.

그러면 사용자는 상기 출력된 내용에 따라 부품의 상태를 점검하고 조치방법 지시에 따라 부품을 교체 혹은 수리한 다음, 최종적으로 확인절차에 따라 정상여부를 확인함으로써 건설기계 시스템을 정상화시킬 수 있게 된다.

상기의 건설기계 진단장치의 동작은 제어기(14)가 부품의 이상여부를 판단하는 경우에 대하여 설명하였으나, 연산처리수단(32)을 포함하는 데이터처리부(30)가 부품의 이상여부를 판단하는 경우도 그 이상여부를 판단하는 단계만 다를 뿐 기타동작은 동일하다.

전술한 바를 토대로 본 발명에 따른 건설기계 진단장치의 진단방법을 살펴보면 다음과 같다.

유압력에 의해 작동하는 건설기계에 적용되어 상기 건설기계의 부품의 이상유무를 진단하는 방법에 있어서, 본 발명에 따른 진단장치의 진단방법은 먼저 상기 부품의 동작량을 검출하는 단계로 시작한다. 검출수단이 이를 행한다.

그 다음은 검출된 상기 동작량을 연산처리하여 특정의 설정기준치와 비교 및 분석하여 상기 부품의 이상유무를 판별하는 단계이다. 제어기(14) 또는 데이터처리부(30)의 연산처리수단(32)이 이를 수행한다.

그 다음은 상기 판별 결과를 출력하는 단계이며, 데이터출력부(26)를 통해서 판단결과가 출력된다.

그 다음은 상기 판별 결과를 근거로 하여 이상이 있는 상기 부품의 항목을 선택하는 단계이다. 부품항목 선택수단(24)을 통해서 이루어진다.

마지막은 선택된 상기 부품의 항목에 관한 조치방법을 포함하는 정보를 출력하는 단계로서, 데이터처리부(30)의 기억수단(34)에 내장된 정보가 데이터출력부(26)로 출력된다.

한편, 도 5에서와 같이 제어기가 부품의 이상유무를 판단하는 경우, 상기 건설기계 진단장치는 종래의 표시기(115)와 같은 표시기(15)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 ER.RPM과 같은 에러표시가 표시기(15)에 나타나는 것을 제외하고는 기타 동작은 동일하다.

따라서, 편의상 상기한 구성에 따른 데이터 통신부(22)와 데이터 처리부(30)와 부품항목 선택수단(24) 및 데이터 출력부(26)를 포함하여 진단기(20)로 정의할때, '도 1에 도시된 종래 건설기계 진단장치에 진단기(20)를 연결하여 본 발명에 따른 건설기계 진단장치를 사용함이 가능하다. 이때 진단기(20)는 도 6에서와 같이 표식(15)와 제어기를 연결하는 케이블(17)에 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 건설기계 진단장치는 보다 이해하기 쉽고 상세한 진단결과 및 조치방법을 포함한 관련 정보를 제시함으로써 신속한 조치가 가능하게 하고, 건설기계 가동율을 증가시킨다.

또 건설기계 장비에 관한 기본지식만 있더라도 장비점검 및 이상부위 조치가 가능함을써 전문 A/S 맨이 아니어도 진단장치 사용이 용이하도록 하는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 유압력에 의해 작동하는 건설기계에 적용되어 상기 건설기계의 부품의 이상유무를 진단하는 장치에 있어서,

   상기 부품의 동작치를 검출한는 검출수단;

   상기 검출수단들로부터 입력된 상기 동작치를 특정의 기준설정치와 비교 및 분석하여 상기 부품의 이상유무를 판별하고, 이상이 있는 부품에 대하여 조치방법을 포함하는 정보를 산출하는 진단수단;

   상기 진단수단으로부터 상기 정보를 얻기 위해 이상이 있는 부품항목을 선택하는 부품항목 선택수단; 및

   상기 진단수단으로부터 상기 부품의 이상유무 판별결과 및 상기 부품항목 선택수단에 의해 선택된 부품항목의 상기 정보를 입력받아 출력하는 데이터 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계 진단장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 진단수단은

   상기 검출수단으로부터 동작치를 입력받고 상기 건설기계의 시스템 전반을 제어하는 제어기;

   상기 부품항목 선택수단에 의해 선택된 상기 부품항목의 상기 정보를 산출하는 데이터 처리부; 및

   상기 제어기와 상기 데이터 처리부간의 통신을 위한 데이터 통신부로 이루어지고, 상기 제어기와 상기 데이터 처리부 중에서 어느 하나는 상기 건설기계의 부품의 이상유무룰 판단하는 것을 특징으로 하는 건설기계 진단장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 데이터 처리부는

   상기 건설기계의 부품의 역할, 조치방법, 확인절차를 포함한 정보를 기억하는 기억수단;

   상기 기억수단에 기억된 정보 중에서 상기 부품항목 선택수단에 의해 선택된 부품항목의 정보를 상기 데이터 출력부에 출력하는 연산처리수단; 및

   상기 연산처리수단에 접속된 RAM을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계 진단장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 제어기가 상기 부품의 이상유무를 판단하는경우, 상기 제어기로부터 이상이 있는 부품을 간단한 기호형태로 출력하는 표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계 진단장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 출력부는 이상상태의 부품이 발생시 특정한 소리를 발생하는 음향발생장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계 진단장치.
6. 유압력에 의해 작동하는 건설기계에 적용되어 상기 건설기계의 부품의 이상유무를 진단하는 방법에 있어서,

   상기 부품의 동작량을 검출하는 단계;

   검출된 상기 동작량을 연산처리하여 특정의 설정기준치와 비교 및 분석하여 상기 부품의 이상유무를 판별하는 단계;

   상기 판별 결과를 출력하는 단계;

   상기 판별 결과를 근거로 하여 이상이 있는 상기 부품의 항목을 선택하는 단계;

   선택된 상기 부품의 항목에 관한 조치방법을 포함하는 정보를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설기계 진단방법.