KR20150073465A - Front working drive apparatus for excavator - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a front working drive apparatus of an excavator comprising: a front working device including a boom, an arm, and a bucket to be rotated in the front end of a swing body of an upper part of the excavator; and a plurality of actuators to operate the front working device. At least one among the actuators is a servo drive mechanism including a ball screw and a ball nut to convert rotational motion to linear motion. The present invention has an effect of replacing a hydraulic system required for a hydraulic cylinder by applying an actuator using not the hydraulic cylinder but a servo motor to an excavator.

Description

굴삭기의 프론트 작업 구동 장치{FRONT WORKING DRIVE APPARATUS FOR EXCAVATOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a front work driving apparatus for an excavator,

본 발명은 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프론트 작업기의 액추에이터가 전기적으로 구동할 수 있는 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for driving a front work of an excavator, and more particularly, to an apparatus for driving a front work of an excavator in which an actuator of the front working apparatus can be electrically driven.

일반적인 굴삭기는 엔진 등의 내연 기관을 작동하여 유압 펌프를 구동시키고, 이로부터 발생한 유체의 압력을 컨트롤 밸브를 통해 각 작업 장치의 유압 모터나 유압 실린더에 공급하여 구동되는 구조이다.A general excavator is a structure in which an internal combustion engine such as an engine is operated to drive a hydraulic pump and the pressure of fluid generated therefrom is supplied to a hydraulic motor or a hydraulic cylinder of each working device through a control valve.

이와 같이 연료를 태워 동력을 발생하고 이를 유압으로 전환한 뒤 다시 기계적인 움직임으로 에너지를 전환하는 과정은 많은 에너지 손실이 발생하게 된다. 따라서 유가의 상승과 온실가스의 배출 문제로 에너지 효율을 높이는 연구가 현재 다양하게 진행되고 있다.The process of generating energy by burning the fuel, converting it to hydraulic pressure, and then converting the energy by mechanical motion causes a lot of energy loss. Therefore, various studies are under way to increase energy efficiency due to rising oil prices and emission of greenhouse gases.

한편, 연비 등의 효율을 높이기 위해 내연 기관을 구동하는 대신 전기로 작동하거나, 내연 기관과 전기 구동을 병행하는 굴삭기가 개발되고 있다. 최종적인 목적은 장비의 유압 시스템을 모두 전기 시스템으로 대체하는 것이지만, 현재까지는 선회나 주행에 사용되는 유압 모터를 전기 모터로 변경하는 것에 그치고 있다.On the other hand, in order to increase the efficiency of the fuel economy, an excavator has been developed that operates by electricity instead of driving the internal combustion engine, or that carries out the electric drive in parallel with the internal combustion engine. The ultimate goal is to replace all of the hydraulic system in the machine with an electrical system, but until now there has been only a change in the hydraulic motor used for turning or traveling to an electric motor.

굴삭기의 작업 장치를 구동하는 유압 실린더는 유압으로 큰 힘을 낼 수 있으며 길이 방향으로 큰 스트로크를 낼 수 있다는 장점이 있지만, 유압을 제어하기 위해 큰 제어 밸브가 필요하고 정밀한 제어가 어렵다는 문제점이 있다.The hydraulic cylinder driving the working device of the excavator has a merit that it can generate a large force with the hydraulic pressure and can generate a large stroke in the longitudinal direction. However, there is a problem that a large control valve is required to control the hydraulic pressure and precise control is difficult.

그리고, 굴삭기의 작업 시 작업물이나 주변 환경에 의해 유압 실린더가 손상되는 경우가 많은데, 이로 인해 누유가 발생하고 작업이 중단되고 환경 오염을 발생시키기도 한다.In many cases, the hydraulic cylinder is damaged by the work or the surrounding environment during the operation of the excavator, which causes leakage, interruption of work and environmental pollution.

또한, 유압을 생성하고 제어하기 위한 크고 무거운 유압 장치와 내연 기관으로 인해 장비 고장이 발생할 가능성이 높으며 장비를 구동하는 과정에서 많은 에너지 손실이 발생한다는 문제점이 있다.In addition, there is a high possibility that equipment failure occurs due to a large and heavy hydraulic device and an internal combustion engine for generating and controlling the hydraulic pressure, and a lot of energy loss occurs in the process of driving the equipment.

대한민국 공개특허공보 제2012-0086244호(2012. 8. 2.)Korean Patent Publication No. 2012-0086244 (Aug. 2, 2012)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유압 장치와 경우에 따라 내연 기관을 제거하기 위하여 유압 시스템으로 구성되는 작업 장치의 액추에이터를 전기적으로 구동할 수 있는 액추에이터로 대체하는 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and it is an object of the present invention to provide an excavator front work drive device for replacing an actuator of an operating device composed of a hydraulic system and an actuator capable of electrically driving to remove an internal combustion engine, .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical object of the present invention is not limited to the above-mentioned technical objects and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치는, 굴삭기의 상부 선회체 선단에 회동 가능하게 마련되는 붐, 아암 및 버켓을 포함하여 구성되는 프론트 작업기; 및 상기 프론트 작업기를 구동시키는 복수개의 액추에이터; 를 포함하고, 상기 액추에이터 중 적어도 하나는 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 볼 스크류 및 볼 너트를 포함하는 서보 구동기구인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for driving a front work of an excavator, comprising: a front working machine including a boom, an arm and a bucket rotatably provided at the tip of an upper revolving body of an excavator; And a plurality of actuators for driving the front working machine; And at least one of the actuators is a servo driver including a ball screw and a ball nut for converting a rotational motion into a linear motion.

또한, 상기 서보 구동기구는, 상기 프론트 작업기에 장착되는 하우징과, 상기 하우징의 일단부에 마련되는 모터와, 상기 모터의 회전 속도를 감속하도록 상기 모터의 일측에 마련되는 감속기와, 상기 하우징과 상기 볼 스크류 사이에 마련되어 상기 볼 너트에 고정되는 램과, 상기 프론트 작업기에 작용하는 부하를 감지하도록 상기 램의 양단부 중 적어도 하나에 마련되는 로드셀을 포함하고, 상기 볼 스크류는 상기 감속기에 연결되어 상기 하우징의 내측에서 길이 방향을 따라 마련되어 상기 모터의 회전에 연동하여 회전하도록 구성되고, 상기 볼 너트는 상기 볼 스크류의 회전 운동을 직선 운동으로 전환시키도록 상기 볼 스크류에 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.In addition, the servo drive mechanism may include: a housing mounted on the front working machine; a motor provided at one end of the housing; a speed reducer provided at one side of the motor to reduce the rotational speed of the motor; And a load cell provided between at least one of both ends of the ram to sense a load acting on the front working machine, wherein the ball screw is connected to the speed reducer, And the ball nut is screwed to the ball screw so as to convert the rotational motion of the ball screw into a linear motion.

또한, 상기 모터는 서보 모터이고, 상기 서보 프레스구동기구는, 상기 볼 스크류의 회전 속도를 측정하는 엔코더(encorder)를 더 포함한다.Further, the motor is a servo motor, and the servo press driving mechanism further includes an encoder for measuring a rotational speed of the ball screw.

그리고, 상기 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치는, 상기 프론트 작업기를 조작하는 조작부; 및 상기 조작부에서 발생하는 조작 신호를 인가받아 상기 프론트 작업기를 제어하고, 상기 로드셀 또는 상기 엔코더로부터 상기 프론트 작업기의 작동 상태를 피드백 받아 상기 서보 모터를 제어하는 서보 제어부; 를 더 포함한다.The front work driving device of the excavator may further include: an operating portion for operating the front working machine; And a servo control unit for controlling the front worker by receiving an operation signal generated from the operation unit and controlling the servo motor by feeding back the operation state of the front worker from the load cell or the encoder. .

본 발명에 따르면, 유압 실린더 대신 서보 모터를 사용한 액츄에이터를 굴삭기에 적용함으로써 유압 실린더를 위해 필요한 유압 시스템을 대체할 수 있도록 한다.According to the present invention, an actuator using a servomotor instead of a hydraulic cylinder is applied to an excavator to replace a hydraulic system required for a hydraulic cylinder.

따라서, 유압 장치와 경우에 따라 내연 기관을 제거함으로써 장비의 효율을 높이고 고장 발생을 낮출 수 있는 장점이 있으며, 또한 외부 충격에 의해 실린더 장치가 손상을 입게 되어도 누유 없이 해당 부품만 쉽게 교체가 가능하여 작업 중단 시간 및 교체 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.Therefore, it is possible to improve the efficiency of equipment and reduce the occurrence of trouble by removing the hydraulic device and the internal combustion engine in some cases. Moreover, even if the cylinder device is damaged due to external impact, It has the advantage of reducing downtime and replacement costs.

복잡하고 무거운 유압 제어 밸브를 사용하지 않으면서도 더욱 정밀한 작업이 가능하며 장비를 구동하는 과정에서 발생하는 에너지 손실을 현저히 감소시키는 장점이 있다. 그리고 궁극적으로 전기로만 구동될 수 있는 굴삭기의 개발이 가능하도록 함으로써 작업의 에너지 효율을 높이고 온실 가스 배출을 저감시킬 수 있다.It is possible to work more precisely without using complicated heavy hydraulic control valve and it has the advantage of significantly reducing the energy loss in driving the equipment. And ultimately, it is possible to develop an excavator that can only be driven by an electric furnace, thereby increasing the energy efficiency of work and reducing greenhouse gas emissions.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치의 서보 구동기구를 나타낸 측단면도이다.1 is a side view of an excavator according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an apparatus for driving a front work of an excavator according to an embodiment of the present invention.
3 is a side sectional view showing a servo drive mechanism of an apparatus for driving a front work of an excavator according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. Of course.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기를 나타낸 측면도이다. 도 1을 참조하여 본 발명인 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치가 적용되는 굴삭기의 전체적인 구조에 대하여 상세히 설명한다.1 is a side view of an excavator according to an embodiment of the present invention. The overall structure of an excavator to which the front work drive apparatus of an excavator according to the present invention is applied will be described in detail with reference to FIG.

도 1을 참조하면, 상기 굴삭기는 붐(102), 아암(104) 및 버켓(106) 등으로 구성되는 프론트 작업기(100), 상부 선회체(110) 및 하부 주행체(120)를 포함하여 구성된다.1, the excavator includes a front working machine 100, an upper swivel body 110, and a lower traveling body 120, which are constituted by a boom 102, an arm 104 and a bucket 106, do.

상기 프론트 작업기(100)는 굴삭 등의 작업을 하도록 상기 상부 선회체(110)의 선단부에 회동 가능하게 결합되고, 액추에이터(200)의 직선 왕복 운동에 의하여 회동축을 중심으로 회동한다.The front working machine 100 is rotatably coupled to a distal end portion of the upper revolving structure 110 to perform an operation such as excavation and rotates around a revolving axis by a linear reciprocating motion of the actuator 200. [

상기 상부 선회체(110)는 엔진 등의 부품이 장착되는 공간과 작업자가 탑승할 수 있는 공간 등을 제공하고, 상기 하부 주행체(120)의 상부에서 회전 가능하게 마련된다. 즉, 상기 상부 선회체(110)의 하부에는 선회 모터(112)가 마련되어 상기 하부 주행체(120)에 대하여 회전한다.The upper revolving structure 110 is provided to be rotatable on an upper portion of the lower traveling body 120 to provide space for mounting components such as an engine and a space on which an operator can ride. That is, a swivel motor 112 is provided below the upper swivel body 110 and rotates with respect to the lower swivel body 120.

상기 하부 주행체(120)는 주행을 위한 것으로서, 도 1은 크롤러 타입을 나타내고 있으며, 통상적으로 한 쌍의 주행 모터(122)에 의하여 좌우 크롤러가 구동하여 상기 굴삭기를 주행시킨다.1 shows the crawler type, and the left and right crawlers are normally driven by a pair of traveling motors 122 to drive the excavator.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치를 나타낸 구성도이며, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치의 구조 및 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.FIG. 2 is a block diagram showing an apparatus for driving a front work of an excavator according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 2 and 3, the structure and operation of the apparatus for driving a front work of the excavator will be described in detail.

도 2를 참조하면, 상기 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치는 굴삭기에 마련되는 프론트 작업기의 액추에이터를 전기적으로 구동할 수 있게 하는 것으로서, 상기 프론트 작업기(100), 액추에이터(200), 조작부(300), 서보 제어부(400) 및 전원부(500) 등을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the front work drive device of the excavator electrically drives an actuator of a front working machine provided in an excavator. The front work machine 100, the actuator 200, the operation part 300, A control unit 400, a power supply unit 500, and the like.

상기 프론트 작업기(100)는 상술한 바와 같이 굴삭기의 상부 선회체(110)의 선단에 회동 가능하게 마련되는 붐(102), 아암(104) 및 버켓(106)을 포함하여 구성되고,The front working machine 100 includes a boom 102, an arm 104 and a bucket 106 rotatably provided at the tip of the upper swing body 110 of the excavator as described above,

상기 액추에이터(200)는 상기 프론트 작업기(100)를 구동시키도록 복수개 마련되며, 각각 붐(102), 아암(104) 및 버켓(106)에 연결된다. 여기서, 상기 붐(102)을 구동시키기 위한 액추에이터(200)는 그 양측에 한 쌍이 마련된다.A plurality of actuators 200 are provided to drive the front working machine 100 and are connected to the boom 102, the arm 104 and the bucket 106, respectively. Here, a pair of actuators 200 for driving the boom 102 are provided on both sides thereof.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 액추에이터(200)는 서보 구동기구로 구성되는 것을 특징으로 하는바, 이에 의하여 유압을 사용하지 않고 전기적으로 상기 프론트 작업기(100)를 구동시킬 수 있다. 상기 서보 구동기구로 구성되는 액추에이터(200)에 대해서는 후술하도록 한다.According to an embodiment of the present invention, the actuator 200 is constituted by a servo drive mechanism, whereby the front working machine 100 can be electrically driven without using hydraulic pressure. The actuator 200 constituted by the servo drive mechanism will be described later.

상기 조작부(300)는 조이스틱 등으로 마련되어 작업자의 조작에 따라 상기 프론트 작업기(100)를 조작하며, 상기 서보 제어부(400)는 상기 조작부(300)에서 발생하는 조작 신호를 인가받아 상기 프론트 작업기(100)를 제어한다. The operation unit 300 is provided with a joystick or the like and operates the front working machine 100 according to the operation of the operator. The servo control unit 400 receives the operation signal generated from the operation unit 300, ).

한편, 상기 서보 제어부(400)는 상기 액추에이터(200)로부터 프론트 작업기(100)에 작용하는 부하, 프론트 작업기(100)의 구동 범위 등에 관한 정보를 피드백 받으며, 이에 따라 상기 액추에이터(200)를 다시 제어하므로 정밀한 제어가 가능하다.The servo control unit 400 receives feedback from the actuator 200 on the load acting on the front working machine 100 and on the driving range of the front working machine 100 so that the actuator 200 is controlled again Therefore, precise control is possible.

상기 전원부(500)는 상기 액추에이터(200)에 접속되어 전원을 인가하고, 본 발명의 일 실시예에 따르면 전원부는 외부에서 직접 연결되거나, 별도의 배터리로 마련되거나, 엔진의 구동에 의하여 전력을 생산하는 발전기로 마련될 수 있으며, 상기 액추에이터(200)를 작동시키기 위한 전기적인 힘을 전달하는 구성이면 어느 것이든 가능하며 상기 전원부(500)의 형태에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.The power supply unit 500 is connected to the actuator 200 to apply power. According to an embodiment of the present invention, the power supply unit may be directly connected from the outside, or may be provided with a separate battery. Alternatively, And the electric power for operating the actuator 200 may be transmitted. The present invention is not limited to the configuration of the power source unit 500.

이러한 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치의 작동 과정을 살펴보면, 먼저 작업자가 운전석에서 조이스틱 등의 조작부(300)를 조작하면 상기 조작부에서 발생하는 조작 신호가 상기 서보 제어부(400)로 전달되고, 상기 서보 제어부(400)는 상기 조작 신호에 대응되도록 액추에이터(200)를 구동하여 프론트 작업기(100)를 작동시킨다.When an operator operates an operation unit 300 such as a joystick in a driver's seat, an operation signal generated by the operation unit is transmitted to the servo control unit 400, and the servo control unit 400 actuates the actuator 200 so as to correspond to the operation signal to operate the front working machine 100.

이때, 상기 서보 제어부(400)는 상기 액추에이터(200)로부터 프론트 작업기(100)에 작용하는 부하, 프론트 작업기(100)의 구동 범위 등에 관한 정보를 피드백 받으며, 이에 따라 상기 액추에이터(200)를 다시 제어한다.At this time, the servo control unit 400 receives feedback from the actuator 200 on the load acting on the front working machine 100, the driving range of the front working machine 100, and the like so that the actuator 200 is controlled again do.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치의 서보 구동기구를 나타낸 측단면도이다. 도 3을 참조하여 서보 구동기구로 마련되는 액추에이터(200)의 구체적인 구성 및 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.3 is a side sectional view showing a servo drive mechanism of an apparatus for driving a front work of an excavator according to an embodiment of the present invention. The detailed configuration and operation of the actuator 200 provided with the servo drive mechanism will be described in detail with reference to FIG.

상기 액추에이터(200)를 구성하는 서보 구동기구는 전기적인 액추에이터로서, 하우징(210), 서보 모터(220), 감속기(230), 볼 스크류(240), 볼 너트(250), 램(260), 로드셀(270) 및 엔코더(280) 등을 포함하여 구성된다.The servo drive mechanism constituting the actuator 200 includes an electric actuator including a housing 210, a servo motor 220, a speed reducer 230, a ball screw 240, a ball nut 250, a ram 260, A load cell 270, an encoder 280, and the like.

상기 하우징(210)은 상기 붐(102), 아암(104) 및 버켓(106) 등의 프론트 작업기(100)에 장착되며, 상기 서보 모터(220)는 상기 하우징(210)의 일단부에 마련되어 상기 전원부(500)로부터 전원을 공급받는다.The housing 210 is attached to the front working machine 100 such as the boom 102, the arm 104 and the bucket 106. The servo motor 220 is provided at one end of the housing 210, And power is supplied from the power source unit 500.

상기 감속기(230)는 상기 서보 모터(220)의 회전 속도를 감속하도록 상기 서보 모터(220)의 일측에 마련되고, 상기 볼 스크류(240)는 상기 감속기(230)에 연결되어 상기 하우징(210)의 내측에서 길이 방향을 따라 마련된다.The speed reducer 230 is provided at one side of the servo motor 220 to reduce the rotation speed of the servo motor 220. The ball screw 240 is connected to the speed reducer 230, Along the longitudinal direction.

상기 볼 너트(250)는 상기 볼 스크류(240)의 회전 운동을 직선 운동으로 전환시키도록 상기 볼 스크류(240)에 나사 결합된다. 즉, 상기 볼 스크류(240)가 상기 서보 모터(220)의 회전에 연동하여 회전하게 되면, 상기 볼 스크류(240)의 외주면에 결합된 볼 너트(250)는 상기 볼 스크류(240)를 따라 직선 운동하게 된다.The ball nut 250 is screwed to the ball screw 240 to convert the rotational motion of the ball screw 240 into linear motion. That is, when the ball screw 240 rotates in conjunction with the rotation of the servomotor 220, the ball nut 250 coupled to the outer circumferential surface of the ball screw 240 moves along the ball screw 240 in a straight line Exercise.

상기 램(260)은 상기 하우징(210)과 상기 볼 스크류(240) 사이에 마련되어 상기 볼 너트(250)에 고정되며, 상기 볼 너트(250)의 직선 운동에 따라 상기 하우징(210)의 타단 측 외부로 왕복 운동한다. 즉, 상기 램(260)이 상기 프론트 작업기(100)에 연결되어 상기 램(260)의 직선 왕복 운동에 따라 상기 프론트 작업기(100)가 작동한다.The ram 260 is provided between the housing 210 and the ball screw 240 and is fixed to the ball nut 250. The ball nut 250 is fixed to the other end side of the housing 210 Reciprocating to the outside. That is, the ram 260 is connected to the front working machine 100, and the front working machine 100 operates according to the linear reciprocating motion of the ram 260.

상기 로드셀(270)은 상기 프론트 작업기(100)에 작용하는 부하를 감지하도록 상기 램(260)의 양단부 중 적어도 하나에 마련되며, 상기 프론트 작업기(100)에 과도한 부하가 작용하면 상기 서보 제어부(400)는 이를 감지하여 상기 프론트 작업기(100)의 작동 여부를 제어할 수 있다.The load cell 270 is provided on at least one of both ends of the ram 260 to sense a load acting on the front working machine 100. When an excessive load is applied to the front working machine 100, Can sense whether the front working machine 100 is operated or not.

상기 엔코더(280)는 상기 볼 스크류(240)의 회전 속도를 측정하여 이를 상기 서보 제어부(400)로 전달하며, 이에 의하여 상기 서보 제어부(400)는 램(260)의 현재 위치 또는 이동 거리 등을 판단하고, 설정된 범위 내에서 상기 조작부(300)의 조작 신호에 따라 작동시킬 수 있다.The encoder 280 measures the rotation speed of the ball screw 240 and transmits the measured rotation speed to the servo controller 400 so that the servo controller 400 controls the current position, And can operate in accordance with an operation signal of the operation unit 300 within a set range.

즉, 상기 서보 제어부(400)는 상기 로드셀(270) 및 상기 엔코더(280)로부터 상기 프론트 작업기(100)의 현재 정보에 대하여 피드백 받고, 이를 고려하여 상기 액추에이터(200)를 제어함으로써 정밀한 제어가 가능하게 된다.That is, the servo controller 400 feedbacks the current information of the front working machine 100 from the load cell 270 and the encoder 280, and controls the actuator 200 in consideration of the current information, .

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

100: 프론트 작업기 200: 액추에이터
210: 하우징 220: 모터
230: 감속기 240: 볼 스크류
250: 볼 너트 260: 램
270: 로드셀 280: 엔코더
300: 조작부 400: 서보 제어부
500: 전원부100: Front working machine 200: Actuator
210: housing 220: motor
230: Reduction gear 240: Ball screw
250: Ball nut 260: Ram
270: Load Cell 280: Encoder
300: Operation part 400: Servo control part
500:

Claims (4)

굴삭기의 상부 선회체 선단에 회동 가능하게 마련되는 붐, 아암 및 버켓을 포함하여 구성되는 프론트 작업기; 및
상기 프론트 작업기를 구동시키는 복수개의 액추에이터; 를 포함하고,
상기 액추에이터 중 적어도 하나는 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 볼 스크류 및 볼 너트를 포함하는 서보 구동기구인 것을 특징으로 하는 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치.A front working machine including a boom, an arm and a bucket rotatably provided at the tip of the upper revolving body of the excavator; And
A plurality of actuators for driving the front working machine; Lt; / RTI >
Wherein at least one of the actuators is a servo driver including a ball screw and a ball nut for converting a rotational motion into a linear motion. 제1항에 있어서,
상기 서보 구동기구는,
상기 프론트 작업기에 장착되는 하우징과,
상기 하우징의 일단부에 마련되는 모터와,
상기 모터의 회전 속도를 감속하도록 상기 모터의 일측에 마련되는 감속기와,
상기 하우징과 상기 볼 스크류 사이에 마련되어 상기 볼 너트에 고정되는 램과,
상기 프론트 작업기에 작용하는 부하를 감지하도록 상기 램의 양단부 중 적어도 하나에 마련되는 로드셀을 포함하고,
상기 볼 스크류는 상기 감속기에 연결되어 상기 하우징의 내측에서 길이 방향을 따라 마련되어 상기 모터의 회전에 연동하여 회전하도록 구성되고, 상기 볼 너트는 상기 볼 스크류의 회전 운동을 직선 운동으로 전환시키도록 상기 볼 스크류에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치.The method according to claim 1,
The servo drive mechanism includes:
A housing mounted on the front working machine,
A motor provided at one end of the housing,
A speed reducer provided at one side of the motor for reducing the rotational speed of the motor,
A ram provided between the housing and the ball screw and fixed to the ball nut,
And a load cell provided on at least one of both ends of the ram to sense a load acting on the front working machine,
Wherein the ball screw is connected to the speed reducer and is provided along a longitudinal direction at an inner side of the housing to rotate in conjunction with rotation of the motor, and the ball nut is configured to rotate the ball screw in a linear motion, Wherein the screw is screwed to the screw. 제2항에 있어서,
상기 모터는 서보 모터이고,
상기 서보 프레스구동기구는, 상기 볼 스크류의 회전 속도를 측정하는 엔코더(encorder)를 더 포함하는 전기 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치.3. The method of claim 2,
The motor is a servo motor,
Wherein the servo press driving mechanism further comprises an encoder for measuring a rotational speed of the ball screw. 제3항에 있어서,
상기 프론트 작업기를 조작하는 조작부; 및
상기 조작부에서 발생하는 조작 신호를 인가받아 상기 프론트 작업기를 제어하고, 상기 로드셀 또는 상기 엔코더로부터 상기 프론트 작업기의 작동 상태를 피드백 받아 상기 서보 모터를 제어하는 서보 제어부; 를 더 포함하는 굴삭기의 프론트 작업 구동 장치.The method of claim 3,
An operating unit for operating the front working machine; And
A servo control unit for controlling the front worker by receiving an operation signal generated from the operation unit and for controlling the servo motor by feeding back the operation state of the front worker from the load cell or the encoder; Further comprising: a front wheel drive device for driving the front wheel of the excavator.
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