KR20140061019A - 백호 로더의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백호 로더의 제어 방법에 관한 것으로서, 백호 작업장치와 로더 작업장치를 구비하는 백호 로더의 제어 방법에 있어서, 상기 백호 로더의 주행속도를 감지하는 단계; 상기 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 주행속도가 기설정값 이상인 경우, 상기 백호 작업장치 또는 상기 로더 작업장치의 구동을 제한하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 백호 로더의 제어 방법은, 백호 로더의 주행속도를 감지하고, 주행속도가 기설정값 이상일 경우 백호 작업장치 또는 로더 작업장치의 구동을 제한하여, 작업장치에 의한 사고의 위험을 대폭 감소시켜 안전한 작업이 이루어지도록 할 수 있다.

Description

백호 로더의 제어 방법{A control method for backhoe loader}

본 발명은 백호 로더의 제어 방법에 관한 것이다.

건설 장비란 일반적으로 건설 토목용 기계를 의미하며, 도로, 하천, 항만, 철도, 플랜트 등과 같은 공사별로 각각 그 특성에 적합한 기계구조 및 성능을 보유하게 된다. 즉 건설 장비는 산업 현장에서 이루어지는 작업의 다양성으로 인해, 굴삭장비, 적재장비, 운반장비, 하역장비, 다짐장비, 기초공사장비 등으로 구분될 수 있으며, 구체적으로는 불도저, 굴삭기, 로더, 덤프트럭, 롤러 등과 같이 상당히 많은 종류의 장비를 포함하는 개념이다.

산업 현장에서 가장 기본적으로 수행되는 작업은 굴삭이다. 산업 공사 시에는 지면을 일정 깊이로 굴착하여 각종 구조물을 설치하거나, 또는 지면에 파이프 등을 매설하는 작업이 주로 수행되는데, 이때 굴삭기가 가장 많이 활용된다.

굴삭기는 토목, 건축, 건설 현장에서 땅을 파는 굴삭작업, 토사를 운반하는 적재작업, 건물을 해체하는 파쇄작업, 지면을 정리하는 정지작업 등의 작업을 행하는 건설기계로서, 장비의 이동 역할을 하는 주행체와 주행체에 탑재되어 360도 회전하는 상부 선회체 및 작업장치로 구성되어 있다.

반면 적재장비인 로더는 토사나 암석 등을 버켓으로 담아 트럭 등에 상차하는 장비로서, 정확하게는 굴삭기 역시 로더의 일종에 해당할 수 있다. 로더는 굴삭기와 마찬가지로 이동부의 형태에 따라 스키드 스티어 로더, 트랙 로더, 휠 로더로 나뉠 수 있다.

최근에는 굴삭기의 굴삭 작업과 로더의 상차 작업을 모두 수행할 수 있는 건설 장비가 개발되었다. 이러한 건설 장비를 백호 로더라 하며, 백호 로더는 전방에는 휠 로더의 형상을 가지며 후방에는 굴삭기가 결합된 형태의 복합 건설 장비이다.

백호 로더는 주행 시 휠 로더의 버켓이 전방에 놓이는 상태로 움직이게 되며, 필요할 시에는 작업자의 의자가 180도 회전됨에 따라, 작업자의 전방에 백호가 놓인 상태가 된다. 따라서 백호 로더는 휠 로더에 의한 적재 작업 및 백호에 의한 굴삭 작업이 가능하다. 이와 같이 두 가지의 작업을 모두 수행할 수 있는 백호 로더는 작업 효율을 향상시킬 수 있으므로 최근 각광받고 있는 건설 장비이며, 백호 로더의 각 구성이나 제어 시스템에 관해서 꾸준한 기술 개발이 진행되고 있다.

그러나 이와 같은 백호 로더의 경우, 전방에 로더 작업장치를 구비하고 후방에 백호 작업장치를 구비하는 등 전후방에 각각 작업장치를 구비함에 따라, 빠른 주행 속도로 움직일 경우 작업장치에 의한 사고의 위험이 상당히 높다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 백호 로더의 주행속도가 빠를 경우, 작업장치의 구동을 제한함으로써 사고를 방지할 수 있는 백호 로더의 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백호 로더의 제어 방법은, 백호 작업장치와 로더 작업장치를 구비하는 백호 로더의 제어 방법에 있어서, 상기 백호 로더의 주행속도를 감지하는 단계; 상기 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 주행속도가 기설정값 이상인 경우, 상기 백호 작업장치 또는 상기 로더 작업장치의 구동을 제한하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 백호 로더의 제어 방법은, 백호 로더의 주행속도를 감지하고, 주행속도가 기설정값 이상일 경우 백호 작업장치 또는 로더 작업장치의 구동을 제한하여, 작업장치에 의한 사고의 위험을 대폭 감소시켜 안전한 작업이 이루어지도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백호 로더의 제어 방법에 의해 조작되는 백호 로더의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백호 로더의 제어 방법의 순서도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백호 로더의 제어 방법에 의해 조작되는 백호 로더의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백호 로더의 제어 방법의 순서도이다.

이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 백호 로더의 제어 방법에 의하여 조작되는 백호 로더(1)를 우선 설명하도록 한다.

백호 로더(1)는, 백호 작업장치(10), 로더 작업장치(20), 백호 작업장치 조작부(도시하지 않음), 로더 작업장치 조작부(도시하지 않음), 주행부(30), 주행 조작부(40), 엔진(50), 위치센서(60)를 포함한다.

백호 작업장치(10)는, 백호 로더(1)의 일측에 구비되고 백호 버켓(11), 디퍼(12), 백호 붐(13)으로 구성되어 있으며, 백호 붐(13)과 디퍼(12)가 유압 실린더(121,131)에 의해 회전됨으로써 백호 버켓(11)의 위치가 조절될 수 있다. 일례로, 디퍼(12)에 구비된 백호 버켓 실린더(121)의 압축 시 백호 버켓(11)은 굴삭을 위해 끝단이 전방으로 움직인 상태가 되고, 디퍼(12)의 유압 실린더(121)가 인장될 경우 백호 버켓(11)은 내측으로 회전되어 토사 등을 내부 공간에 담을 수 있는 상태가 된다.

구체적으로, 백호 붐(13)이 상승 회전되고 백호 붐(13)의 백호 디퍼 실린더(131)가 압축되면 디퍼(12)의 하단이 들려진 상태가 되며, 디퍼(12)의 유압 실린더(121)가 압축되면 굴삭의 준비 상태가 된다. 이후 백호 붐(13)이 하강하면 굴삭 작업이 필요한 부분에 백호 버켓(11)이 접하게 된다. 이때 디퍼(12)의 백호 버켓 실린더(121)가 인장되면 백호 버켓(11)은 굴삭을 수행할 수 있고, 백호 붐(13)이 상승되고 백호 붐(13)의 백호 디퍼 실린더(131)가 인장되면 굴삭된 토사는 백호 버켓(11)의 내부에 안정적으로 담겨져 있을 수 있다.

이와 같은 디퍼(12)와 백호 붐(13)의 세부적인 구조나 구동은, 일반적인 백호 로더에서 사용되는 디퍼와 붐의 구성을 채용할 수 있으므로, 상기 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

다만 백호 작업장치(10)는, 스태빌라이저(14)를 더 포함할 수 있다. 스태빌라이저(14)는 유압에 의해 상하로 움직여서 선택적으로 지면에 접촉하여 백호 작업장치(10)의 위치를 고정할 수 있다.

스태빌라이저(14)는 백호 작업장치(10)의 후방에 위치되며 좌우 양측에 각각 구비될 수 있다. 또한 스태빌라이저(14)의 하면은 지면과의 면접촉을 위해 평판 형태를 가질 수 있고, 단면이 사각형으로 형성될 수 있다.

로더 작업장치(20)는, 백호 로더(1)의 타측에 구비되고 로더 버켓(21), 로더 붐(22)으로 구성된다. 백호 작업장치(10)와 로더 작업장치(20)는 서로 정반대의 위치에 설치될 수 있다. 즉 도면을 기준으로 백호 작업장치(10)는 우측에 연결되고, 로더 작업장치(20)는 좌측에 연결된다.

이때 로더 붐(22)은 백호 작업장치(10)의 백호 붐(13)과 형상은 상이하나, 버켓(21)을 움직이는 작동 원리는 유사하다. 또한 로더 작업장치(20)의 로더 버켓(21)은 백호 버켓(11)과 마찬가지로 토사를 내부 공간에 담을 수 있도록 하는 형태를 가질 수 있으며, 다만 로더 버켓(21)의 폭은 백호 버켓(11)의 폭보다 상대적으로 클 수 있다.

로더 버켓(21)은 로더 붐(22)의 상승 또는 하강에 따라 승강하며, 구체적으로는 로더 붐(22)에 구비된 로더 버켓 실린더(221)와 다수의 링케이지의 작동에 따라 로더 버켓(21)이 회전되어, 토사 등의 적재물을 담거나 또는 배출할 수 있다.

백호 작업장치 조작부(도시하지 않음)는, 백호 작업장치(10)를 조작한다. 백호 작업장치(10)가 백호 버켓(11), 디퍼(12), 백호 붐(13), 스태빌라이저(14)를 포함함에 따라, 백호 작업장치 조작부는 백호 작업장치(10)의 세부 구성을 각각 조작할 수 있는 레버(도시하지 않음)를 복수 개 구비할 수 있다.

또한 백호 작업장치 조작부는, 백호 작업장치(10)의 현 상태를 알려주는 디스플레이부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있고, 디스플레이부는 LCD 패널을 이용하거나 LED 조명을 통해 작업자에게 백호 작업장치(10)의 상태를 상세히 표시해 줄 수 있다.

로더 작업장치 조작부(도시하지 않음)는, 로더 작업장치(20)를 조작한다. 로더 작업장치(20)가 로더 버켓(21), 로더 붐(22)을 포함하므로, 로더 작업장치 조작부는 로더 버켓(21)을 조작하기 위한 레버(도시하지 않음)와 로더 붐(22)을 조작하기 위한 레버(도시하지 않음) 등을 구비할 수 있다.

또한 로더 작업장치 조작부도 백호 작업장치 조작부와 유사하게 로더 작업장치(20)의 현재 상태를 표시하여 주는 디스플레이부(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 이때 디스플레이부는 로더 작업장치(20)의 구동 여부, 로더 버켓(21)의 각도나 위치 등을 보여줄 수 있다.

주행부(30)는, 복수의 바퀴(31)를 포함한다. 본 실시예의 백호 로더(1)는 두 개의 축과 4개의 바퀴(31)를 갖는 주행부(30)를 통해 이동할 수 있고, 다만 축에 의해 연결되는 두 쌍의 바퀴(31) 중에서, 백호 작업장치(10)에 근접 배치되는 한 쌍의 바퀴(31)는 로더 작업장치(20)에 근접 배치되는 다른 한 쌍의 바퀴(31)보다 상대적으로 클 수 있다.

주행 조작부(40)는, 작업장치 조작부의 일측에 구비되며 주행부(30)를 조작한다. 주행 조작부(40)는 주행부(30)의 조작을 위해 가속 페달(도시하지 않음)과 제동 페달(도시하지 않음) 및 바퀴(31)의 각도를 조절하는 핸들을 구비할 수 있다.

주행 조작부(40)는 로더 작업장치 조작부의 좌측 또는 우측에 설치되어, 작업자가 로더 작업장치(20)를 조작하는 동시에 주행 조작부(40)를 조작하더라도 불편함을 느끼지 않도록 할 수 있다. 즉 주행 조작부(40)는 로더 작업장치 조작부와 서로 간섭되지 않도록, 로더 작업장치 조작부로부터 일정 거리 이격된 위치에 설치될 수 있다.

엔진(50)은, 백호 작업장치(10)와 로더 작업장치(20) 및 주행부(30)에 구동력을 전달한다. 엔진(50)은 로더 작업장치(20)와 인접하게 설치될 수 있고, 엔진(50)에 연결되는 펌프(도시하지 않음)가 엔진(50)에 의해 작동되어 유압을 각 유압 실린더(121,131,221)에 공급함으로써 백호 작업장치(10)가 구동되도록 하거나 또는 로더 작업장치(20)가 움직이도록 할 수 있다.

위치센서(60)는, 백호 버켓(11), 디퍼(12), 백호 붐(13)의 일측 또는 로더 버켓(21), 로더 붐(22)의 일측에 각각 부착되어, 백호 작업장치(10) 또는 로더 작업장치(20)의 위치를 센싱한다. 위치센서(60)는 일반적으로 이용되는 움직임 감지 센서일 수 있으므로, 위치센서(60)의 구조나 작동 원리에 대한 설명은 생략하도록 한다.

이때 위치센서(60)는 작업 시 충격을 받지 않는 위치에 구비될 수 있다. 즉 백호 버켓(11)이나 로더 버켓(21)의 경우 굴삭 또는 적재에 사용되지 않는 상단 부분에 위치센서(60)가 부착될 수 있고, 디퍼(12)와 백호 붐(13) 또는 로더 붐(22)은 타 구성과 맞물리는 부분으로부터 일정 거리 떨어진 지점에 위치센서(60)가 부착될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 백호 로더의 제어 방법에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백호 로더의 제어 방법은, 백호 작업장치(10)와 로더 작업장치(20)를 구비하는 백호 로더(1)의 제어 방법에 있어서, 백호 로더(1)의 주행속도를 감지하는 단계(S10), 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단하는 단계(S20), 주행속도가 기설정값 이상인 경우, 백호 작업장치(10) 또는 로더 작업장치(20)의 구동을 제한하는 단계(S30)를 포함한다.

단계 S10에서는, 백호 로더(1)의 주행속도를 감지한다. 이때 백호 로더(1)의 주행속도는 백호 작업장치(10)를 이용하여 굴삭 작업을 수행하는 중이거나, 로더 작업장치(20)를 이용하여 적재 작업을 수행하는 중에 작업장치(10 또는 20)를 안전 모드로 위치 시키지 않은 채 동일 작업장에서 근거리 이동하는 주행속도를 의미할 수 있다. 또한, 백호 로더(1)의 주행속도는 다른 작업장으로 이동하기 위하여 도로를 주행할 때 작업장치(10 또는 20)를 안전 모드로 위치 시키지 않은 채 이동하는 주행속도를 의미할 수도 있다. 여기서, 안전 모드는, 작업장치(10 또는 20)가 완전히 접힌 상태, 즉 작업장치(10 또는 20)에 구동력이 전달되지 않고 안전하게 백호 로더(1)의 본체에 체결된 상태를 의미한다.

그런데, 작업장치(10 또는 20)를 안전 모드로 위치시킨 상태로 백호 로더(1)를 이동시킬 경우, 작업장치(10 또는 20)에 의한 사고의 위험이 발생되지 않겠지만, 작업자의 실수 또는 작업 시간을 단축하기 위하여 작업장치(10 또는 20)를 안전 모드로 위치시키지 않고 백호 로더(1)를 이동시키는 경우가 발생될 수 있기 때문에, 본 실시예에서는 이러한 경우에 작업장치(10 또는 20)에 의한 사고의 위험을 대폭 줄일 수 있다.

작업장치(10 또는 20)를 안전 모드로 위치 시키지 않은 채 이동하는 백호 로더(1)의 주행속도는 주행 조작부(40)에 구비되는 속도계(도시하지 않음)를 통해 파악 가능하다. 백호 로더(1)의 주행속도가 사고 위험이 예상될 정도로 빠른지를 판단하는 기준은, 작업자의 경험을 통해 예상될 수 있다.

단계 S20에서는, 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단한다. 이때 기설정값은, 백호 로더(1)의 최대 주행속도에 대한 일정 비율일 수 있다. 일례로 단계 S20에서는, 작업장치(10 또는 20)를 안전 모드로 위치시키지 않았을 경우, 백호 로더(1)의 주행속도가 최대 주행속도의 10 내지 30% 이상인지 여부를 파악할 수 있다.

백호 작업장치(10)와 로더 작업장치(20)가 구조, 모양, 크기, 무게 등이 다르기 때문에, 단계 S20에서 사용되는 비교값인 기설정값 역시 백호 작업장치(10)가 안전 모드로 위치되지 않았을 때와 로더 작업장치(20)가 안전 모드로 위치되지 않았을 때에 따라 상이할 수 있다.

또한 단계 S20에서는, 작업장치(10 및 20) 중 적어도 어느 하나가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단하거나, 또는 백호 작업장치(10)와 로더 작업장치(20) 모두가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단할 수 있다.

다만 백호 로더(1)의 경우 어느 하나의 작업장치(10 또는 20)만 이용하는 경우가 일반적이므로, 단계 S20은 백호 작업장치(10)가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단하거나, 또는 로더 작업장치(20)가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단할 수 있으며, 앞서 언급한 바와 같이 백호 작업장치(10)가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 주행속도 비교 시의 기설정값은, 로더 작업장치(20)가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 주행속도 비교 시의 기설정값과 동일하지 않을 수 있다.

단계 S30에서는, 주행속도가 기설정값 이상인 경우, 백호 작업장치(10) 또는 로더 작업장치(20)의 구동을 제한한다. 백호 로더(1)는 백호 작업장치(10)와 로더 작업장치(20)를 포함하고 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 단계 S20에서는 백호 작업장치(10)와 로더 작업장치(20)가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 백호 로더(1) 주행속도를 기설정값과 각각 비교할 수 있으므로, 단계 S30에서는 백호 작업장치(10) 또는 로더 작업장치(20) 중 적어도 어느 하나가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 주행속도가 기설정값 이상인 경우, 또는 백호 작업장치(10)와 로더 작업장치(20) 모두가 안전 모드로 위치되지 않았을 때의 주행속도가 기설정값 이상인 경우, 백호 작업장치(10) 또는 로더 작업장치(20)의 구동을 제한할 수 있다.

주행속도가 기설정값 이상일 때, 본 실시예는 백호 작업장치(10) 또는 로더 작업장치(20)에 전달되는 구동력을 제한하여 작업장치(10 또는 20)의 구동을 제한할 수 있다. 이는 백호 작업장치 조작부(도시하지 않음), 로더 작업장치 조작부(도시하지 않음)의 조작을 통해서 구현 가능하다.

본 실시예는, 백호 작업장치(10) 또는 로더 작업장치(20)에 구동력을 제공하는 엔진(50)에 연결되는 펌프(도시하지 않음)의 출력을 제한하거나, 센싱을 통한 기구적 움직임을 제한할 수 있다. 예를 들어, 백호 버켓(11) 또는 로더 버켓(21)의 높이를 지면으로부터 일정 높이 이상으로 제한되도록 하는 방식으로 백호 작업장치(10) 또는 로더 작업장치(20)의 구동을 제한할 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 작업장치(10 또는/및 20)가 안전 모드로 위치되지 않았을 때, 백호 로더(1)의 주행속도가 일정값 이상일 경우에는 작업장치(10 또는/및 20)의 구동을 강제적으로 제한하여, 주행중인 백호 로더(1)의 사고 위험을 대폭 낮출 수 있으므로, 작업 시의 안전성을 확보할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 백호 로더 10: 백호 작업장치
11: 백호 버켓 12: 디퍼
121: 백호 버켓 실린더 13: 백호 붐
131: 백호 디퍼 실린더 14: 스태빌라이저
20: 로더 작업장치 21: 로더 버켓
22: 로더 붐 221: 로더 버켓 실린더
30: 주행부 31: 바퀴
40: 주행 조작부 50: 엔진
60: 위치센서

Claims (5)

1. 백호 작업장치와 로더 작업장치를 구비하는 백호 로더의 제어 방법에 있어서,
   상기 백호 로더의 주행속도를 감지하는 단계;
   상기 주행속도가 기설정값 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 주행속도가 기설정값 이상인 경우, 상기 백호 작업장치 또는 상기 로더 작업장치의 구동을 제한하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백호 로더의 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기설정값은,
   상기 백호 로더의 최대 주행속도에 대한 일정 비율인 것을 특징으로 하는 백호 로더의 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 작업장치의 구동을 제한하는 단계는,
   상기 백호 작업장치 또는 상기 로더 작업장치가 안전 모드로 위치되지 않았을 때, 상기 백호 로더의 주행속도가 기설정값 이상인 경우, 상기 백호 작업장치 또는 상기 로더 작업장치의 구동을 제한하는 것을 특징으로 하는 백호 로더의 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 작업장치의 구동을 제한하는 단계는,
   상기 백호 로더의 백호 작업장치 조작부, 로더 작업장치 조작부의 조작을 통해 구동력을 제한하는 것을 특징으로 하는 백호 로더의 제어 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 작업장치의 구동을 제한하는 단계는,
   상기 백호 로더의 백호 버켓 또는 로더 버켓의 높이를 지면으로부터 일정 높이 이상으로 제한하는 것을 특징으로 하는 백호 로더의 제어 방법.

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