KR20070052917A - 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기에 장착되는 도저(Dozer)의 지면 접속 상태를 감지하여 위험상태인 경우 작업자에게 알리는 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치는, 굴삭기에 장착되는 도저의 메인부재 좌우측에 설치되어 도저의 지면 접촉 상태에 따른 도저의 변형량을 측정하는 도저 감지센서와, 도저 감지센서에서 출력되는 도저의 좌우 변형량 측정값을 기초로 도저의 지면 접촉 상태를 감지하고, 도저의 지면 접촉 상태가 위험 상태인 경우에 위험상황이 발생됨을 알리는 경고신호를 출력하는 제어부 및 경고신호를 외부로 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

굴삭기, 도저, 지면 접촉 상태, 감지

Description

굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치{Apparatus for sensing and warning dozer working position of excavator}

도 1 및 도 2는 일반적인 도저를 장착한 굴삭기를 설명하기 위해 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치에 대한 개략적인 블록도, 그리고,

도 4는 본 발명에 따른 도저 감지센서의 설치 위치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 도저 감지센서 112 : 좌측 감지센서

114 : 우측 감지센서 120 : 제어부

130 : 경고음 출력부 140 : 표시부

본 발명은 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치에 관한 것으로, 굴삭기에 장착되는 도저(Dozer)의 지면 접속 상태를 감지하여 위험상태인 경우 작업자에 게 알려줄 수 있도록 한 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기의 도저(Dozer)는 땅고르기나 토사밀어내기 작업 등에서 주행중에 하강시켜 사용하거나 버켓 작업 등을 할 때 장비의 안정된 자세를 유지시키기 위해 정지상태에서 하강시켜 사용하는 부품이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도저(10)는 핀(Pin) 구조와 실린더를 통해 굴삭기(20)의 하부체인 트랙 프레임(30)에 조립되고 실린더의 작동에 의해 작업시 지면에 장착되고 작업이 끝나면 원위치로 돌가가게 설계되어 있다.

그런데 종래 굴삭기들은 작업자가 도저(10)의 지면 접촉 상태를 확인할 수 있는 기능을 제공하고 있지 않다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 장애물(50)이 도저(10)의 한쪽에 지지되는 상황이 발생해도 확인할 수 없다.

그런데, 상기와 같이 도저(10)의 한쪽면에 장애물(50)에 지지된 상태로 작업이 진행될 경우 도저(10)에 비틀림 하중이 발생하게 된다. 이 경우 벤딩(Bending) 하중에 지지할 수 있도록 설계된 메인부재(40)가 파손되어 굴삭기(20)가 전복되는 사고를 유발시키는 문제점이 있었다.

이와 같이 종래 굴삭기는 작업자의 감각에 의존할 수 밖에 없으므로 메인부재(40)가 파손된 후에야 위험을 인지할 수 있으며, 사후 조치밖에 할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 도저에 센서를 부착하여 도저의 지면 접촉 상태를 감지하고, 도저의 지면 접촉 상태가 위험 상태인 경우 작업자에게 알려주어 사고를 방지할 수 있도록 한 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치는, 굴삭기에 장착되는 도저의 메인부재 좌우측에 설치되어 상기 도저의 지면 접촉 상태에 따른 도저의 변형량을 측정하는 도저 감지센서; 상기 도저 감지센서에서 출력되는 상기 도저의 좌우측 변형량 측정값을 기초로 상기 도저의 지면 접촉 상태를 감지하고, 상기 도저의 지면 접촉 상태가 위험 상태인 경우에 위험상황이 발생됨을 알리는 경고신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부에서 출력되는 상기 경고신호를 외부로 출력하는 출력부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 도저의 좌우측 변형량 측정값의 절대치의 차이를 계산하고, 상기 계산된 차이값이 미리 설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되는 경우에 상기 도저의 지면 접촉 상태가 위험 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어부는 상기 도저의 좌우측 변형량 측정값의 절대치 중 큰값이 기 설정된 기준값 이상인 것으로 판단되는 경우에 상기 도저의 지면 접촉 상태를 감지하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 출력부는, 상기 제어부의 제어에 따라 경고 메시지를 표시하는 표시부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 경고음을 출력하는 경고음 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치에 대한 개략적인 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치는, 도저 감지센서(110), 제어부(120), 경고음 출력부(130) 및 표시부(140)를 포함하여 구성되어 있다.

도저 감지센서(110)는 좌측 감지센서(112)와 우측 감지센서(114)로 구성되며, 본 발명에 따른 도저의 지면 접촉 상태에 따른 도저의 변형량을 측정하여 후술할 제어부(120)로 전송하는 역할을 수행한다.

이러한 기능을 수행하는 좌측 감지센서(112) 및 우측 감지센서(114)는 도 4에 도시된 바와 같이, 도저(200)의 지면 접촉 상태를 가장 민감하게 감지할 수 있도록 도저(200)의 메인부재(210) 좌우에 각각 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 발명에 따른 도저 감지센서(110)는 물체에 외력이 가해졌을 때 나타나는 변화, 즉 스트레인(Strain)을 측정하는 데 사용되는 스트레인 게이지를 사용하여 구현할 수 있다.

제어부(120)는 굴삭기에 구비되는 각종 전자부품들의 동작을 제어한다. 특히 본 발명에 따른 제어부(120)는 도저 감지센서(110)로부터 출력되는 좌우측 스트레인 측정값을 기초로 도저(200)의 지면 접촉 상태를 감지하는 역할을 수행한다.

보다 자세히 설명하면, 먼저 제어부(120)는 도저 감지센서(110)에서 출력되는 좌우측 스트레인 측정값의 절대치 중 큰값이 미리 설정된 기준값(예컨대, 0.0005) 이상인가를 판단한다. 이는 도저 작업 수행을 위해 도저를 하강시킬 때 도저 감지센서(110)에 의해 측정된 좌우측 스트레인 측정값에 큰 차이가 발생할 수 있는데, 이때 측정되는 스트레인 측정값은 위험상황 발생여부 판단을 위해 고려하지 않기 위해서이다. 또한, 위험상황 발생여부 판단을 위해 이용되는 기준값은 도저의 재질에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

제어부(120)는 상기 판단결과 좌우측 스트레인 측정값의 절대치중 큰값이 기준값 이상인 것으로 판단되는 경우, 도저 감지센서(110)에서 출력되는 좌우측 스트레인 측정값을 비교하여 도저의 지면 접촉 상태를 감지한다.

이를 위해, 제어부(120)는 도저 감지센서(110)에서 출력되는 좌우측 스트레인 측정값의 차이를 계산한다. 그리고 제어부(120)는 계산된 차이값의 절대치가 미리 설정된 임계치를 초과하는가를 판단한다. 예를 들면, 제어부(120)는 계산된 차이값의 절대치가 좌우측 스트레인 측정값의 절대치 중 작은값의 2배를 초과하는가를 판단한다. 상기 판단결과 계산된 차이값의 절대치가 미리 설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되면, 즉 좌우측 스트레인 측정값의 절대치 중 작은값의 2배를 초과하는 것으로 판단되면, 제어부(120)는 도저(200)의 지면 접촉 상태가 위험상황이 발생될 수 있는 위험상태임을 판단한다. 여기서 위험상황이란 도저 메인부재(210)의 파손 또는 도저를 장착한 굴삭기가 전복될 수 있는 상황을 나타낸다.

이에 따라 제어부(120)는 경고음 출력부(130) 또는 표시부(140)를 통해 작업자에게 위험상황이 발생됨을 알리는 경고신호를 출력한다. 즉, 제어부(120)는 경고음 출력부(130)는 위험상황을 알리는 경고음을 출력하도록 제어하고, 표시부(140)는 위험상황을 알리는 경고 메시지를 출력하도록 제어한다. 또한, LED 램프의 불빛을 점멸시켜 위험상황을 시각적으로 부가시켜 표출하도록 구성할 수 있음은 물론이다.

경고음 출력부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라 스피커(미도시)를 통해 경고음을 외부로 출력한다.

표시부(140)는 제어부(120)의 제어에 따라 경고 메시지를 표시한다.

한편, 이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 도저에 설치된 감지센서를 이용하여 도저의 지면 접촉 상태를 감지하고, 상기 감지결과 도저의 지면 접촉 상태가 좋지 않은 것으로 판단되는 경우 작업자에게 미리 알려줌으로써, 장비가 파손되거나 전복되는 사고를 사전에 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 굴삭기에 장착되는 도저의 메인부재 좌우측에 설치되어 상기 도저의 지면 접촉 상태에 따른 도저의 변형량을 측정하는 도저 감지센서;

   상기 도저 감지센서에서 출력되는 상기 도저의 좌우측 변형량 측정값을 기초로 상기 도저의 지면 접촉 상태를 감지하고, 상기 도저의 지면 접촉 상태가 위험 상태인 경우에 위험상황이 발생됨을 알리는 경고신호를 출력하는 제어부; 및

   상기 제어부에서 출력되는 상기 경고신호를 외부로 출력하는 출력부;를 포함하여 이루어진 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 도저의 좌우측 변형량 측정값의 절대치의 차이를 계산하고, 상기 계산된 차이값이 미리 설정된 임계치를 초과하는 것으로 판단되는 경우에 상기 도저의 지면 접촉 상태가 위험 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 도저의 좌우측 변형량 측정값의 절대치 중 큰값이 기 설정된 기준값 이상인 것으로 판단되는 경우에 상기 도저의 지면 접촉 상태를 감지하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장 치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 출력부는,

   상기 제어부의 제어에 따라 경고 메시지를 표시하는 표시부; 및

   상기 제어부의 제어에 따라 경고음을 출력하는 경고음 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 도저 작업자세 감지 및 경고장치.

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