KR20100075299A - 굴삭기의 브레이커 작동 자동 개시 및 정지 제어 시스템 - Google Patents

굴삭기의 브레이커 작동 자동 개시 및 정지 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

굴삭기의 브레이커 작동에 대하여, 작업자가 조이스틱 형태의 브레이커 동작 스위치를 온(ON) 또는 오프(OFF)시키지 않아도 굴삭기의 장비 제어기가 외부 압력을 감시하여 브레이커가 자동으로 작동을 개시 또는 정지하게 할 수 있다.
굴삭기의 장비 제어기는, 브레이커 선택 스위치가 되고 브레이커 동작 스위치가 오프되어 있는 상태에서, 치즐 압력 센서 및 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력 및 현재의 붐 하강 압력이 치즐 기준 압력 및 붐 하강 기준 압력보다 크거나 같다고 판정한 경우, 브레이커 작동 개시 신호를 브레이커 동작 스위치에 보내어 브레이커의 치즐이 피분쇄물을 분쇄하도록 왕복 운동을 개시하게 한다. 또한, 굴삭기의 장비 제어기는, (1) 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력이 치즐 기준 압력보다 낮은 때, (2) 붐 상승 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 상승 압력이 붐 상승 기준 압력보다 낮은 때, 혹은 상기 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력이 상기 붐 하강 기준 압력보다 낮을 때, (3) 브레이커 동작 스위치로부터 브레이커 작동 정지 신호가 발생되는 때, (4) 브레이커 선택 스위치로부터 브레이커 선택 해제 신호가 발생되는 때 중 어느 하나라고 판단하는 경우, 치즐의 왕복 운동을 정지시킨다.
굴삭기, 브레이커, 치즐, 센서, 붐, 압력

Description

굴삭기의 브레이커 작동 자동 개시 및 정지 제어 시스템{CONTROL SYSTEM FOR AUTOMETICALLY STARTING AND STOPING OPERATION OF BREAKER IN EXCAVATOR}
본 발명은 유압식 굴삭기의 프런트 작업 기구를 구성하는 아암의 선단에 브레이커를 장착하고, 이 브레이커를 작동시켜, 암석이나 콘크리트 덩어리 등의 피분쇄물을 분쇄할 때, 이 브레이커와 피분쇄물 간의 접촉 강도를 검출하여 브레이커의 작동을 자동으로 개시 또는 정지시키는 굴삭기의 브레이커 작동 자동 개시 및 정지 제어 시스템에 관한 것이다.
굴삭기는 도 1에 나타낸 바와 같이, 크롤러식 하부 주행체(1)에 상부 선회체(2)를 선회 가능하게 장착하고, 이 상부 선회체(2)에 작업자가 탑승하며, 조작을 하기 위한 운전실(3)과 함께, 프런트 작업 기구(4) 등이 설치되어 있다. 프런트 작업 기구(4)는 상부 선회체(2)에 내리기 동작과 올리기 동작이 가능하게 마련된 붐(5)과, 이 붐(5)의 선단에 상하 방향으로 회동 가능하게 연결된 아암(6)을 구비하고, 이 아암(6)의 선단에는 프런트 어태치먼트가 착탈 가능하게 장착되도록 되어 있다. 프런트 어태치먼트의 대표적인 것으로서 버켓이 있고, 이 버켓은 토사를 굴삭하는데 적합한 것이다. 프런트 어태치먼트는 이 버켓 이외에도 여러 가지의 것이 있고, 행해지는 작업의 종류 등에 따라 최적한 프런트 어태치먼트가 아암(6)에 부착되게 된다.
큰 암석이나 콘크리트 덩어리 등의 피분쇄물을 분쇄하는 작업을 하기 위해, 유압식 굴삭기의 프런트 어태치먼트로서 브레이커(7)가 아암(6)의 선단에 부착된다. 브레이커(7)는 끝 부분이 뾰족한 강철봉 등으로 이루어지는 치즐(7a)을 브레이커 실린더(7b)에서 구동하도록 구성한 것이다. 따라서, 유압 펌프로부터의 압유를 브레이커(7)의 브레이커 실린더(7b)에 공급함으로써, 치즐(7a)이 왕복 작동하고, 피분쇄물에 타격함으로써 그것을 분쇄하도록 되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 종래 기술에 의한 브레이커 제어 시스템(9)은 시동 스위치(11), 장비 제어기(12), 브레이커 선택 스위치(13), 브레이커 선택 솔레노이드(14), 브레이커 동작 스위치(15), 브레이커 동작 솔레노이드(16)를 포함한다. 시동 스위치(11)와 브레이커 선택 스위치(13)는 주로 운전실의 전면 계기판 등과 같은 표시 장치에 마련되어 있고, 브레이커 동작 스위치(15)는 주로 운전석 부근에 배치된 조이스틱 형태의 레버 상에 마련되어 있다. 일반적으로, 브레이커 동작 스위치(15)는 레버 상에 온(ON)/오프(OFF) 스위치의 형태로 되어 있고, 작업자가 브레이커 동작 스위치(15)를 누르고 있는 상태에서만 온 상태가 유지되고, 누름을 해제한 상태에서는 오프 상태로 된다. 브레이커 동작 스위치(15)가 온 상태로 진입하는 경우에는 브레이커(7)의 치즐(7a)이 왕복 운동을 개시하고, 브레이커 동작 스위치(15)가 온 상태를 유지하는 경우에는 브레이커(7)의 치즐(7a)이 왕복 운동을 지속적으로 유지하며, 브레이커 동작 스위치(15)가 오프 상태로 복귀하는 경 우에는 브레이커(7)의 치즐(7a)이 왕복 운동을 정지한다.
도 2의 종래 기술의 브레이커 제어 시스템에는 몇 가지 문제점이 있다.
브레이커(7)의 치즐(7a)의 왕복 운동은 작업자가 브레이커 동작 스위치(15)를 누르고 있는 상태에서 유지된다. 예컨대, 치즐(7a)이 피분쇄물과 맞닿아 있지 않은 경우라고 하더라도, 작업자가 브레이커 동작 스위치(15)를 누르고 있는 상태에 있으면, 치즐(7a)은 피분쇄물의 파쇄 작업과 무관하게 허공에서 왕복 운동을 하게 된다. 즉, 치즐(7a)이 공타를 하게 된다. 치즐(7a)이 공타하면, 브레이커(7)에 무리를 주어, 결국 수명을 단축시키게 된다.
또한, 작업자가 피분쇄물의 분쇄 동작을 계속해서 유지하고자 하는 경우, 작업자는 브레이커 동작 스위치(15)의 온 상태를 유지하기 위해서 브레이커 동작 스위치(15)를 계속해서 누르고 있어야 한다. 이러한 상황에서, 작업자는 신체적 피로도를 느낄 수 있다.
본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적하는 바는, 브레이커 치즐이 공타하는 일이 없고, 게다가 브레이커 작업을 유지하는 동안에 작업자가 브레이커 동작 스위치를 계속해서 누르고 있지 않아도 되도록 하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 발명은, 피분쇄물을 분쇄하기 위한 치즐이 내장된 브레이커를 구비하는 굴삭기에서 상기 치즐의 왕복 운동을 자 동으로 개시하게 하는 브레이커 작동 자동 개시 제어 시스템으로서,
상기 브레이커를 작업 준비 상태로 하기 위한 브레이커 선택 스위치와,
작업 준비 상태에 있는 상기 브레이커의 치즐의 왕복 운동을 개시하기 위한 브레이커 동작 스위치와,
상기 브레이커와 연결된 붐의 하강 압력을 검출하는 붐 하강 압력 센서와,
상기 브레이커의 치즐이 상기 피분쇄물을 누르는 압력을 검출하는 치즐 압력 센서와,
상기 브레이커 선택 스위치, 상기 브레이커 동작 스위치, 상기 붐 하강 압력 센서 및 상기 치즐 압력 센서의 동작 상태를 감시하고, 이들의 작동을 제어하며, 붐 하강 기준 압력 및 치즐 기준 압력이 미리 설정되어 있는 장비 제어기
를 포함하고,
상기 장비 제어기는, 상기 브레이커 선택 스위치가 온(ON)되고 상기 브레이커 동작 스위치가 오프(OFF)되어 있는 상태에서, 상기 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력이 상기 치즐 기준 압력보다 크거나 같고 상기 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력이 상기 붐 하강 기준 압력보다 크거나 같다고 판정한 경우, 브레이커 작동 개시 신호를 상기 브레이커 동작 스위치에 보내어 상기 브레이커의 치즐이 피분쇄물을 분쇄하도록 왕복 운동을 개시하게 하는 것을 것을 특징으로 하는 브레이커 작동 자동 개시 제어 시스템을 특징으로 하는 것이다.
또, 제2 발명은, 피분쇄물을 분쇄하기 위한 치즐이 내장된 브레이커를 구비 하는 굴삭기에서 상기 치즐의 왕복 운동을 자동으로 정지시키는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템으로서,
상기 브레이커를 작업 준비 상태로 하기 위한 브레이커 선택 스위치와,
작업 준비 상태에 있는 상기 브레이커의 치즐의 왕복 운동을 개시하기 위한 브레이커 동작 스위치와,
상기 브레이커와 연결된 붐의 상승 압력을 검출하는 붐 상승 압력 센서와,
상기 브레이커의 치즐이 상기 피분쇄물을 누르는 압력을 검출하는 치즐 압력 센서와,
상기 브레이커 선택 스위치, 상기 브레이커 동작 스위치, 상기 붐 하강 압력 센서 및 상기 치즐 압력 센서의 동작 상태를 감시하고, 이들의 작동을 제어하며, 붐 상승 기준 압력 및 치즐 기준 압력이 미리 설정되어 있는 장비 제어기
를 포함하고,
상기 브레이커 선택 스위치가 온(ON)되고 상기 브레이커 동작 스위치가 온(ON)되어 상기 치즐이 왕복 운동을 하고 있는 상태에서, 상기 장비 제어기는,
(1) 상기 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력이 상기 치즐 기준 압력보다 낮은 때,
(2) 상기 붐 상승 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 상승 압력이 상기 붐 상승 기준 압력보다 낮은 때, 혹은 상기 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력이 상기 붐 하강 기준 압력보다 낮을 때,
(3) 상기 브레이커 동작 스위치로부터 브레이커 작동 정지 신호가 발생되는 때,
(4) 상기 브레이커 선택 스위치로부터 브레이커 선택 해제 신호가 발생되는 때
중 어느 하나라고 판단하는 경우, 상기 치즐의 왕복 운동을 정지시키는 것을 것을 특징으로 하는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템을 특징으로 하는 것이다.
또, 제3 발명은, 피분쇄물을 분쇄하기 위한 치즐이 내장된 브레이커를 구비하는 굴삭기에서 상기 치즐의 왕복 운동을 자동으로 정지시키는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템으로서,
상기 브레이커를 작업 준비 상태로 하기 위한 브레이커 선택 스위치와,
작업 준비 상태에 있는 상기 브레이커의 치즐의 왕복 운동을 개시하기 위한 브레이커 동작 스위치와,
상기 브레이커와 연결된 붐의 상승 압력을 검출하는 붐 상승 압력 센서와,
상기 브레이커의 치즐이 상기 피분쇄물을 누르는 압력을 검출하는 치즐 압력 센서와,
상기 브레이커 선택 스위치, 상기 브레이커 동작 스위치, 상기 붐 하강 압력 센서 및 상기 치즐 압력 센서의 동작 상태를 감시하고, 이들의 작동을 제어하며, 붐 상승 기준 압력 및 치즐 기준 압력이 미리 설정되어 있는 장비 제어기와,
상기 장비 제어기를 작동 준비 상태로 하기 위한 장비 시동 스위치
를 포함하고,
상기 브레이커 선택 스위치가 온(ON)되고 상기 브레이커 동작 스위치가 온(ON)되어 상기 치즐이 왕복 운동을 하고 있는 상태에서, 상기 장비 제어기는,
(1) 상기 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력이 상기 치즐 기준 압력보다 낮은 때,
(2) 상기 붐 상승 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 상승 압력이 상기 붐 상승 기준 압력보다 낮은 때, 혹은 상기 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력이 상기 붐 하강 기준 압력보다 낮을 때,
(3) 상기 브레이커 동작 스위치로부터 브레이커 작동 정지 신호가 발생되는 때,
(4) 상기 브레이커 선택 스위치로부터 브레이커 선택 해제 신호가 발생되는 때
중 어느 하나라고 판단하는 경우, 상기 치즐의 왕복 운동을 정지시키며,
상기 장비 시동 스위치가 꺼지는 경우, 상기 장비 제어기는 상기 브레이커 동작 스위치를 초기화시키는 것을 것을 특징으로 하는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템을 특징으로 하는 것이다.
우선, 제1 발명에서는, 브레이커의 치즐이 자동으로 왕복 운동을 할 수 있도록 하기 위해 치즐 압력 센서와 붐 하강 압력 센서를 포함한다. 장비 제어기는, 치즐 압력 센서에 미리 설정되어 있는 치즐 기준 압력과 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력을 비교하여 현재의 치즐 압력이 크거나 같고, 또한 붐 하강 압력 센서에 미리 설정되어 있는 붐 하강 기준 압력과 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력을 비교하여 현재의 붐 하강 압력이 크거나 같은 경우에만, 치즐의 왕복 운동을 개시하게 한다. 이것에 의해, 작업자가 브레이커 동작 스위치를 지속해서 누르고 있지 않더라도, 자동으로 치즐이 피분쇄물을 분쇄하는 작업을 개시하게 할 수 있으므로, 작업자의 신체적 피로도를 줄일 수 있는 효과가 있다.
제2 발명에서는, 브레이커의 치즐이 자동으로 왕복 운동을 정지할 수 있도록 하기 위해 치즐 압력 센서와 붐 상승 압력 센서를 포함한다. 장비 제어기는, 치즐 압력 센서에 미리 설정되어 있는 치즐 기준 압력과 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력을 비교하여 현재의 치즐 압력이 낮은 경우, 붐 상승 압력 센서에 미리 설정되어 있는 붐 상승 기준 압력과 붐 상승 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 상승 압력을 비교하여 현재의 붐 상승 압력이 높은 경우 또는 붐 하강 압력 센서에 미리 설정되어 있는 붐 하강 기준 압력과 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력을 비교하여 현재의 붐 하강 압력이 낮은 경우, 브레이커 동작 스위치로부터 브레이커 동작 정지 신호가 발생되는 경우, 브레이커 선택 스위치로부터 브레이커 선택 해제 신호가 발생되는 조건 중 어느 하나의 조건이 성립되는 경우에, 치즐의 왕복 운동이 정지되게 한다. 이것에 의해, 작업자가 브레이커 동작 스위치 또는 브레이커 선택 스위치를 통해 작업 정지 지시를 내리는 경우에는 물론, 브레이커의 치즐의 왕복 운동이 정지하고, 더 나아가, 작업자가 브레이커 동작 스위치 또는 브레이커 선택 스위치를 통해 작업 정지 지시를 내리지 않더라도, 붐 또는 치즐이 위치 이동함으로써 치즐이 피분쇄물과 멀어지는 경우, 자동으로 치즐이 피분쇄물을 분쇄하는 작업을 정지하게 할 수 있으므로, 치즐이 공타하는 것을 방지하여 브레이커의 손상을 줄일 수 있는 효과가 있다.
제3 발명에서는, 제2 발명에 추가하여, 장비 시동 스위치를 오프로 할 때, 브레이커 동작 스위치가 초기화된다. 이것에 의해, 다음 회에 장비 시동 스위치가 온된 후 그리고 브레이커 동작 스위치가 온되기 전에, 작업자가 의도하지 않게, 치즐 압력 센서와 붐 하강 센서로부터의 현재 압력값이 이들의 기준 압력값보다 크거나 같은 상태가 되어, 브레이커의 치즐이 왕복 운동하는 일을 방지하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도 3에 기초하여 설명한다. 도 3에서, 도 2와 동일 또는 균등한 부재에 관해서는 각각 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
그리고, 도 3은 본 발명에 의한 브레이커 제어 시스템(10)을 도시하고 있다.
이제, 브레이커(7)의 치즐(7a)이 본 발명에 따라 피분쇄물을 분쇄하도록 자동으로 작동을 개시하는 과정을 기술한다.
본 발명에 의한 브레이커 제어 시스템(10)은 시동 스위치(11), 장비 제어기(12), 브레이커 선택 스위치(13), 브레이커 선택 솔레노이드(14), 브레이커 동작 스위치(15), 브레이커 동작 솔레노이드(16), 치즐 압력 센서(17), 붐 하강 압력 센서(18) 및 붐 상승 압력 센서(19)를 포함한다. 또한, 본 발명에 의한 장비 제어기(12)는 제1 압력 비교기(20), 제2 압력 비교기(21) 및 메모리(22)를 포함한다.
작업자가 굴삭기의 작업실에 탑승하여 시동 스위치(11)를 온(ON)시키면, 장비 제어기(12)가 동작 준비 상태로 된다. 작업자가 브레이커 작업을 하기 위해 브레이커 선택 스위치(13)를 온시키면, 브레이커 선택 신호가 장비 제어기(12)에 입력된다. 장비 제어기(12)는 브레이커 선택 신호에 응답하여 브레이커 선택 솔레노이드(14)에 동작 개시 명령 신호를 전달한다. 브레이커 선택 솔레노이드(14)는 동작 개시 명령 신호에 응답하여 브레이커 액츄에이터(도시하지 않음) 쪽으로 유로를 형성한다. 이 때, 압유는 브레이커 실린더 쪽으로 흐르고, 브레이커는 동작 준비 상태를 유지한다.
작업자가 브레이커 동작 스위치(15)를 온시키면, 브레이커는 동작 준비 상태에서 동작 상태로 전환된다.
본 발명에 의한 브레이커 제어 시스템(10)은 장비 제어기(12), 치즐 압력 센서(17), 붐 하강 압력 센서(18) 및 붐 상승 압력 센서(19)를 포함하고, 본 발명에 의한 장비 제어기(12)는 제1 압력 비교기(20), 제2 압력 비교기(21) 및 메모리(22)를 포함한다. 메모리(22)에는 미리 설정되어 있는 치즐 기준 압력의 값 P(CH)ref, 붐 하강 기준 압력의 값 P(BD)ref 및 붐 상승 기준 압력의 값 P(BU)ref이 저장되어 있다.
치즐 압력 센서(17)는 붐(5)과 연결된 브레이커(7)의 치즐(7a)이 피분쇄물에 닿을 때 측정되는 압력을 검출한다. 치즐(7a)이 피분쇄물과 닿지 않은 때에는 치즐 압력 센서(17)가 검출하는 압력은 없다. 치즐(7a)이 피분쇄물과 닿기 시작한 상태에서, 굴삭기의 붐(5)의 하강 정도가 커지면, 붐(5)과 연결된 브레이커(7)의 치 즐(7a)과 피분쇄물 간의 밀착이 강해질수록 치즐 압력 센서(17)가 검출하는 현재의 치즐 압력의 값 P(CH)d은 커진다. 검출된 현재의 치즐 압력의 값 P(CH)d은 장비 제어기(12)의 제1 압력 비교기(20)에 입력된다.
또한, 붐 하강 압력 센서(18)는 작업자의 조작에 의해 하강하는 붐의 압력을 검출한다. 붐 하강의 정도가 클수록 현재의 붐 하강 압력의 값 P(BD)d은 커지며, 이 값은 제1 압력 비교기에 입력된다.
제1 압력 비교기(20)는 치즐 압력 센서(17)로부터 입력되는 현재의 치즐 압력의 값 P(CH)d과 메모리(22)로부터 판독한 치즐 기준 압력의 값 P(CH)ref를 비교한다. 이와 동시에, 제1 압력 비교기(20)는 붐 하강 압력 센서(18)로부터 입력되는 현재의 붐 하강 압력의 값 P(BD)d과 메모리(22)로부터 판독한 붐 하강 기준 압력의 값 P(BD)d를 비교한다.
비교 결과, 치즐 압력 센서(17)로부터 입력되는 현재의 치즐 압력의 값 P(CH)d이 메모리(22)로부터 판독한 치즐 기준 압력의 값 P(CH)ref보다 크거나 같은 제1 조건을 만족하고, 또한, 붐 하강 압력 센서(18)로부터 입력되는 현재의 붐 하강 압력의 값 P(BD)d이 메모리(22)로부터 판독한 붐 하강 기준 압력의 값 P(BD)d보다 크거나 같은 제2 조건을 모두 만족하는 경우, 장비 제어기(18)는 동작 개시 신호를 브레이커 동작 솔레노이드(16)에 보낸다. 이에 응답하여, 브레이커 동작 솔레노이드(16)의 밸브가 열림으로써 브레이커(7)에 압유가 공급되고, 브레이커(7)의 치즐(7a)은 피분쇄물을 분쇄하기 위한 왕복 운동을 개시한다. 전술한 제1 조건과 제2 조건을 모두 만족하는 한, 브레이커(7)의 치즐(7a)은 피분쇄물을 분쇄하기 위 한 왕복 운동을 계속해서 유지한다.
또한, 전술의 비교 결과로서, 제1 조건과 제2 조건 중 어느 하나라도 만족하지 못하면, 장비 제어기(18)는 동작 개시 신호를 발생하지 않는다. 따라서, 이 경우, 브레이커 동작 솔레노이드(16)의 밸브는 닫힌 상태를 유지하므로, 브레이커(7)에 압유가 공급되지 않고, 브레이커(7)의 치즐(7a)은 왕복 운동을 하지 않는다. 즉, 피분쇄물의 분쇄 작업이 행해지지 않는다.
이상의 설명으로부터, 본 발명의 브레이커 제어 시스템(10)은, 작업자가 수작업으로 브레이커 동작 스위치(15)의 온 상태를 유지하지 않더라도, 치즐(7a)이 비분쇄물에 닿아 있는 압력의 정도와 붐(6)의 하강 정도에 따라서 치즐(7a)이 자동으로 분쇄 작업에 돌입할 수 있다는 점을 특징으로 한다. 이상의 설명은 브레이커 작동을 자동으로 개시하는 제어를 행하는 시스템에 대한 것이며, 따라서 전술한 브레이커 제어 시스템은 용어 설명의 편의상, 브레이커 작동 자동 개시 제어 시스템과 동일하다는 점을 유념하여야 한다.
이제, 브레이커(7)의 치즐(7a)이 본 발명에 따라 피분쇄물 분쇄 동작을 자동으로 정지하는 과정을 기술한다.
본 발명에 의한 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템은 시동 스위치(10), 장비 제어기(12), 브레이커 선택 스위치(13), 브레이커 선택 솔레노이드(14), 브레이커 동작 스위치(15), 브레이커 동작 솔레노이드(16), 치즐 압력 센서(17), 붐 하강 압력 센서(18) 및 붐 상승 압력 센서(19)를 포함한다. 또한, 본 발명에 의한 장비 제어기(12)는 제1 압력 비교기(20), 제2 압력 비교기(21) 및 메모리(22)를 포함 한다.
장비 시동 스위치(11)와 브레이커 선택 스위치(13) 및 브레이커 동작 스위치(15)가 모두 온(ON)되어 있는 상태에서 브레이커 선택 솔레노이드(14)의 밸브와 브레이커 동작 솔레노이드(16)의 밸브가 열려 있으면, 브레이커(7)가 피분쇄물을 분쇄하고 있는 작업을 진행하고 있는 상태에 있다.
이 상태에서, 본 발명에 따라 브레이커(7)의 치즐(7a)의 왕복 운동이 자동으로 정지되는 방법은 몇 가지 있다.
제1 방법에 대해 설명한다. 브레이커(7)가 피분쇄물을 분쇄 중인 때, 치즐 압력 센서(17)는 지속적으로 현재의 치즐 압력을 검출한다. 치즐 압력 센서(17)에 의해 검출된 현재의 치즐 압력의 값 P(CH)d은 장비 제어기(12) 내의 제2 압력 비교기(21)에 전달된다. 제2 압력 비교기(21)는 장비 제어기(12) 내의 메모리(22)에 저장된 치즐 기준 압력의 값 P(CH)ref을 불러들인다. 제2 압력 비교기(21)에서, 현재의 치즐 압력의 값 P(CH)d은 치즐 기준 압력의 값 P(CH)ref과 비교된다. 이 때, 현재의 치즐 압력의 값 P(CH)d이 치즐 기준 압력의 값 P(CH)ref보다 작은 경우, 장비 제어기(12)는 이러한 비교 결과에 응답하여 브레이커 동작 솔레노이드(16)에 밸브 닫힘 명령 신호를 보낸다. 이에 따라, 브레이커 동작 솔레노이드(16)의 밸브는 닫히고, 그 결과로서, 브레이커(7)에 공급되는 압유의 흐름이 차단된다. 이로써, 치즐(7a)의 왕복 운동은 정지한다.
이어서, 제2 방법에 대해 설명한다. 브레이커(7)가 피분쇄물을 분쇄 중인 때, 붐 상승 압력 센서(19)는 지속적으로 현재의 붐 상승 압력을 검출한다. 붐 상 승 압력 센서(19)에 의해 검출된 현재의 붐 상승 압력의 값 P(BU)d은 장비 제어기(12) 내의 제2 압력 비교기(21)에 전달된다. 제2 압력 비교기(21)는 장비 제어기(12) 내의 메모리(22)에 저장된 붐 상승 기준 압력의 값 P(BU)ref을 불러들인다. 제2 압력 비교기(21)에서, 현재의 붐 상승 압력의 값 P(BU)d은 붐 상승 기준 압력의 값 P(BU)ref과 비교된다. 이 때, 현재의 붐 상승 압력의 값 P(BU)d이 붐 상승 기준 압력의 값 P(BU)ref보다 크거나 같은 경우, 장비 제어기(12)는 이러한 비교 결과에 응답하여 브레이커 동작 솔레노이드(16)에 밸브 닫힘 명령 신호를 보낸다. 이에 따라, 브레이커 동작 솔레노이드(16)의 밸브는 닫히고, 그 결과로서, 브레이커(7)에 공급되는 압유의 흐름이 차단된다. 이로써, 치즐(7a)의 왕복 운동은 정지한다.
또한, 제2 방법의 다른 방법에 대해 설명한다. 브레이커(7)가 피분쇄물을 분쇄 중인 때, 붐 하강 압력 센서(18)는 지속적으로 현재의 붐 하강 압력을 검출한다. 붐 하강 압력 센서(18)에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력의 값 P(BD)d은 장비 제어기(12) 내의 제1 압력 비교기(20)에 전달된다. 제1 압력 비교기(20)는 장비 제어기(12) 내의 메모리(22)에 저장된 붐 하강 기준 압력의 값 P(BD)ref을 불러들인다. 제1 압력 비교기(20)에서, 현재의 붐 하강 압력의 값 P(BD)d은 붐 하강 기준 압력의 값 P(BD)ref과 비교된다. 이 때, 현재의 붐 하강 압력의 값 P(BD)d이 붐 하강 기준 압력의 값 P(BD)ref보다 작은 경우, 장비 제어기(12)는 이러한 비교 결과에 응답하여 브레이커 동작 솔레노이드(16)에 밸브 닫힘 명령 신호를 보낸다. 이에 따라, 브레이커 동작 솔레노이드(16)의 밸브는 닫히고, 그 결과로서, 브레이커(7) 에 공급되는 압유의 흐름이 차단된다. 이로써, 치즐(7a)의 왕복 운동은 정지한다.
이어서, 제3 방법에 대해 설명한다. 브레이커(7)가 피분쇄물을 분쇄 중인 때, 작업자가 브레이커 동작 스위치(15)를 오프(OFF)로 하는 경우, 장비 제어기(12)는 브레이커 동작 스위치(15)의 오프(OFF)에 응답하여 브레이커 동작 솔레노이드(16)에 밸브 닫힘 명령 신호를 보낸다. 이에 따라, 브레이커 동작 솔레노이드(16)의 밸브는 닫히고, 그 결과로서, 브레이커(7)에 공급되는 압유의 흐름이 차단된다. 이로써, 치즐(7a)의 왕복 운동은 정지한다. 이 방법은 종래 기술과 마찬가지이다.
이어서, 제4 방법에 대해 설명한다. 브레이커(7)가 피분쇄물을 분쇄 중인 때, 작업자가 브레이커 선택 스위치(13)를 오프(OFF)로 하는 경우, 장비 제어기(12)는 브레이커 선택 스위치(13)의 오프(OFF)에 응답하여 브레이커 선택 솔레노이드(14) 및 브레이커 동작 솔레노이드(16)에 밸브 닫힘 명령 신호를 보낸다. 이에 따라, 브레이커 선택 솔레노이드(14) 및 브레이커 동작 솔레노이드(16)의 밸브는 닫히고, 그 결과로서, 브레이커(7)에 공급되는 압유의 흐름이 차단된다. 이로써, 치즐(7a)의 왕복 운동은 정지한다. 이 방법은 종래 기술과 마찬가지이다.
추가로, 작업자가 시동 스위치(11)를 오프로 하는 경우에 대해 설명한다.
본 발명에서, 시동 스위치(11)가 오프로 될 때, 장비 제어기(12)는 브레이커 동작 스위치(15)에 초기화 명령 신호를 보내어 브레이커 동작 스위치(15)를 초기화시킨다. 본 발명에서 이와 같이 시동 오프 시에 브레이커 동작 스위치(15)를 초기화시키는 이유는 작업자의 의도에 반하여 브레이커가 오작동하는 일을 방지하기 위 한 것이다. 즉, 시동 오프 시에 브레이커 동작 스위치(15)를 초기화시키지 않은 경우에 예상되는 오작동 현상에는, 예컨대, 치즐의 관점에서 굴삭기 작업 종료 직전에 발생한 "현재의 치즐압력"이 장비 제어기 내의 메모리에 저장된 치즐 기준 압력 이상인 상태에서 굴삭기의 모든 전원을 차단했다거나, 붐의 관점에서 굴삭기 작업 종료 직전에 발생한 "현재의 붐 하강 압력"이 장비 제어기 내의 메모리에 저장된 붐 하강 기준 압력보다 크거나 같은 상태에서 굴삭기의 모든 전원을 차단하는 등의 경우에, 브레이커 동작 스위치가 초기화되지 않은 채 이전의 값을 기억하고 있다면, 작업자에 의해 시동 스위치가 다시 온될 때, "브레이커 동작 스위치가 온되기 전에" 치즐 압력 센서 또는 붐 하강 압력 센서로부터의 현재 압력이 기준 압력보다 크므로, 시동 스위치의 온과 동시에 브레이커의 치즐이 왕복 운동할 수 있다. 이것은 명백히 작업자의 의도에 반하는 일일 것이다. 이러한 불합리를 해소하기 위해서, 본 발명은 시동 스위치(11)가 오프로 될 때, 장비 제어기(12)는 브레이커 동작 스위치(15)에 초기화 명령 신호를 보내어 브레이커 동작 스위치(15)를 초기화시킨다.
도 1은 굴삭기 브레이커 작업을 나타내는 전체 개략도이다.
도 2는 종래 기술의 브레이커 제어 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 브레이커 제어 시스템을 나타내는 구성도이다.
<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>
1: 크롤러식 하부 주행체
2: 상부 선회체
3: 운전실
4: 프런트 작업 기구
5: 붐
6: 아암
7: 브레이커
7a: 치즐
7b: 브레이커 실린더
9, 10: 브레이커 제어 시스템
11: 시동 스위치
12: 장비 제어기
13: 브레이커 선택 스위치
14: 브레이커 선택 솔레노이드
15: 브레이커 동작 스위치
16: 브레이커 동작 솔레노이드
17: 치즐 압력 센서
18: 붐 하강 압력 센서
19: 붐 상승 압력 센서
20: 제1 압력 비교기
21: 제2 압력 비교기
22: 메모리

Claims (4)

  1. 피분쇄물을 분쇄하기 위한 치즐이 내장된 브레이커를 구비하는 굴삭기에서 상기 치즐의 왕복 운동을 자동으로 개시하게 하는 브레이커 작동 자동 개시 제어 시스템으로서,
    상기 브레이커를 작업 준비 상태로 하기 위한 브레이커 선택 스위치와,
    작업 준비 상태에 있는 상기 브레이커의 치즐의 왕복 운동을 개시하기 위한 브레이커 동작 스위치와,
    상기 브레이커와 연결된 붐의 하강 압력을 검출하는 붐 하강 압력 센서와,
    상기 브레이커의 치즐이 상기 피분쇄물을 누르는 압력을 검출하는 치즐 압력 센서와,
    상기 브레이커 선택 스위치, 상기 브레이커 동작 스위치, 상기 붐 하강 압력 센서 및 상기 치즐 압력 센서의 동작 상태를 감시하고, 이들의 작동을 제어하며, 붐 하강 기준 압력 및 치즐 기준 압력이 미리 설정되어 있는 장비 제어기
    를 포함하고,
    상기 장비 제어기는, 상기 브레이커 선택 스위치가 온(ON)되고 상기 브레이커 동작 스위치가 오프(OFF)되어 있는 상태에서, 상기 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력이 상기 치즐 기준 압력보다 크거나 같고 상기 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력이 상기 붐 하강 기준 압력보다 크거나 같다고 판정한 경우, 브레이커 작동 개시 신호를 상기 브레이커 동작 스위치에 보내 어 상기 브레이커의 치즐이 피분쇄물을 분쇄하도록 왕복 운동을 개시하게 하는 것을 것을 특징으로 하는 브레이커 작동 자동 개시 제어 시스템.
  2. 피분쇄물을 분쇄하기 위한 치즐이 내장된 브레이커를 구비하는 굴삭기에서 상기 치즐의 왕복 운동을 자동으로 정지시키는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템으로서,
    상기 브레이커를 작업 준비 상태로 하기 위한 브레이커 선택 스위치와,
    작업 준비 상태에 있는 상기 브레이커의 치즐의 왕복 운동을 개시하기 위한 브레이커 동작 스위치와,
    상기 브레이커와 연결된 붐의 상승 압력을 검출하는 붐 상승 압력 센서와,
    상기 브레이커의 치즐이 상기 피분쇄물을 누르는 압력을 검출하는 치즐 압력 센서와,
    상기 브레이커 선택 스위치, 상기 브레이커 동작 스위치, 상기 붐 하강 압력 센서 및 상기 치즐 압력 센서의 동작 상태를 감시하고, 이들의 작동을 제어하며, 붐 상승 기준 압력 및 치즐 기준 압력이 미리 설정되어 있는 장비 제어기
    를 포함하고,
    상기 브레이커 선택 스위치가 온(ON)되고 상기 브레이커 동작 스위치가 온(ON)되어 상기 치즐이 왕복 운동을 하고 있는 상태에서, 상기 장비 제어기는,
    (1) 상기 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력이 상기 치즐 기준 압력보다 낮은 때,
    (2) 상기 붐 상승 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 상승 압력이 상기 붐 상승 기준 압력보다 낮은 때, 혹은 상기 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력이 상기 붐 하강 기준 압력보다 낮을 때,
    (3) 상기 브레이커 동작 스위치로부터 브레이커 작동 정지 신호가 발생되는 때,
    (4) 상기 브레이커 선택 스위치로부터 브레이커 선택 해제 신호가 발생되는 때
    중 어느 하나라고 판단하는 경우, 상기 치즐의 왕복 운동을 정지시키는 것을 것을 특징으로 하는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템.
  3. 피분쇄물을 분쇄하기 위한 치즐이 내장된 브레이커를 구비하는 굴삭기에서 상기 치즐의 왕복 운동을 자동으로 정지시키는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템으로서,
    상기 브레이커를 작업 준비 상태로 하기 위한 브레이커 선택 스위치와,
    작업 준비 상태에 있는 상기 브레이커의 치즐의 왕복 운동을 개시하기 위한 브레이커 동작 스위치와,
    상기 브레이커와 연결된 붐의 상승 압력을 검출하는 붐 상승 압력 센서와,
    상기 브레이커의 치즐이 상기 피분쇄물을 누르는 압력을 검출하는 치즐 압력 센서와,
    상기 브레이커 선택 스위치, 상기 브레이커 동작 스위치, 상기 붐 하강 압력 센서 및 상기 치즐 압력 센서의 동작 상태를 감시하고, 이들의 작동을 제어하며, 붐 상승 기준 압력 및 치즐 기준 압력이 미리 설정되어 있는 장비 제어기와,
    상기 장비 제어기를 작동 준비 상태로 하기 위한 장비 시동 스위치
    를 포함하고,
    상기 브레이커 선택 스위치가 온(ON)되고 상기 브레이커 동작 스위치가 온(ON)되어 상기 치즐이 왕복 운동을 하고 있는 상태에서, 상기 장비 제어기는,
    (1) 상기 치즐 압력 센서에 의해 검출된 현재의 치즐 압력이 상기 치즐 기준 압력보다 낮은 때,
    (2) 상기 붐 상승 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 상승 압력이 상기 붐 상승 기준 압력보다 높을 때, 혹은 상기 붐 하강 압력 센서에 의해 검출된 현재의 붐 하강 압력이 상기 붐 하강 기준 압력보다 낮을 때,
    (3) 상기 브레이커 동작 스위치로부터 브레이커 작동 정지 신호가 발생되는 때,
    (4) 상기 브레이커 선택 스위치로부터 브레이커 선택 해제 신호가 발생되는 때
    중 어느 하나라고 판단하는 경우, 상기 치즐의 왕복 운동을 정지시키며,
    상기 장비 시동 스위치가 오프(OFF)로 되는 경우, 상기 장비 제어기는 상기 브레이커 동작 스위치를 초기화시키는 것을 것을 특징으로 하는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 브레이커 동작 스위치로부터의 브레이커 작동 정지 신호를 받고, 상기 브레이커에 브레이커 작동 정지 신호를 전달하기 위한 브레이커 동작 솔레노이드와,
    상기 브레이커 선택 스위치로부터의 준비 신호를 받고, 상기 브레이커를 작업 준비 상태로 하기 위한 브레이커 선택 솔레노이드
    를 더 포함하고,
    상기 브레이커 동작 스위치가 오프(OFF)되어 브레이커 작동 정지 신호를 발생하는 경우에는, 상기 브레이커 동작 솔레노이드를 오프(OFF)로 함으로써 상기 브레이커의 치즐의 왕복 운동이 정지되고,
    상기 브레이커 선택 스위치가 오프(OFF)되어 브레이커 선택 해제 신호를 발생하는 경우에는, 상기 브레이커 선택 솔레노이드 및 상기 브레이커 동작 솔레노이드를 차례로 오프(OFF)로 함으로써 상기 브레이커의 치즐의 왕복 운동이 정지되는 것을 특징으로 하는 브레이커 작동 자동 정지 제어 시스템.
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