KR20180087758A - 트랙 장력 모니터링 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20180087758A
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Abstract

본 발명은 트랙 장력 모니터링 방법에 관한 것이다. 본 발명은 무한궤도 장비의 하부 주행체인 언더캐리지 모듈을 구성하는 트랙의 장력 비정상 여부를 판단하는 트랙 장력 모니터링 방법에 있어서, 상기 트랙이 동적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙의 회전 시, 충격 시, 작업 시의 트랙 장력을 각각 측정하여 상기 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

트랙 장력 모니터링 방법 및 시스템{Method and system for monitoring tension of track}
본 발명은 트랙 장력 모니터링 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무한궤도 장비에 설치된 트랙의 장력을 실시간으로 모니터링하여 과장력이거나 저장력과 같은 비정상 상태일 경우 이를 사용자에게 알려주는 트랙 장력 모니터링 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 불도저, 스키드 로더, 굴삭기 등의 무한궤도 장비에는 상부에서 작업을 수행하는 상부 몸체를 지지하면서 작업자가 원하는 장소로 이동시켜 주기 위한 하부 주행체인 언더캐리지 모듈을 포함하고 있다.
언더캐리지 모듈은 통상적으로 울퉁불퉁하거나 불안정한 지면에서 중장비를 원활하게 이동시키기 위해 감아지는 무한궤도 방식의 트랙(track)을 포함한다.
트랙이 장착된 무한궤도 장비는 비포장길, 산길, 암반길 등 바퀴로는 주행이 어려운 장소에 투입되기 때문에 주행 과정에서 트랙의 파손이 자주 발생된다. 이러한 트랙 파손의 주 원인은, 트랙이 충격 및 작업 습관에 따라 과한 장력이 트랙 파손을 촉진하거나 트랙의 장력이 약해져서 트랙이 바퀴에서 이탈되면서 발생될 수 있다.
이와 같이 트랙의 장력이 적정하게 유지되지 못하면 트랙의 내구성 및 기능이 저하되어 수명이 짧아지는 문제가 있다. 또한, 무한궤도 장비 사용자의 트랙 유지보수 비용이 증가되고 작업 효율도 저하되는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0039345호(2016.04.11. 공개)
본 발명은 무한궤도 장비에 설치된 트랙의 장력을 실시간으로 모니터링하여 과장력이거나 저장력과 같은 비정상 상태일 경우 이를 사용자에게 알려주는 트랙 장력 모니터링 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무한궤도 장비의 하부 주행체인 언더캐리지 모듈을 구성하는 트랙의 장력 비정상 여부를 판단하는 트랙 장력 모니터링 방법에 있어서, 상기 트랙이 동적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙의 회전 시, 충격 시, 작업 시의 트랙 장력을 각각 측정하여 상기 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 트랙 장력이 비정상 상태라고 판단될 경우, 이를 출력부로 전달하고 상기 출력부에서 외부로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중, 회전 비정상은, SIP < (LIP-1000) 및 SIP > (RIP-1000) 이거나, SIP < (RIP-1000) 및 SIP > (LIP-1000) 일 경우인 것으로 판단할 수 있다.
여기에서, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이고, LIP은 동적 상태 시 좌측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이며, RIP는 동적 상태 시 우측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타낸다.
상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중, 충격 비정상은, 1 < 좌측 트랙의 임팩트 카운트 < 5 이거나, 1 < 우측 트랙의 임팩트 카운트 < 5 일 경우인 것으로 판단할 수 있다.
여기에서, 임팩트 카운트(Impact count)는 단위 시간 내에 (SIP + 300) 값을 초과하는 피크값의 수이고, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타낸다.
상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중, 작업 비정상은, SIP < (LIP-500) 및 SIP < (RIP-500) 일 경우인 것으로 판단할 수 있다.
여기에서, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이고, LIP은 동적 상태 시 좌측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이며, RIP는 동적 상태 시 우측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무한궤도 장비의 하부 주행체인 언더캐리지 모듈을 구성하는 트랙의 장력 비정상 여부를 판단하는 트랙 장력 모니터링 방법에 있어서, 상기 트랙이 정적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙 장력이 적정 장력 범위 이내인지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 트랙 장력이 비정상 상태라고 판단될 경우, 이를 출력부로 전달하고 상기 출력부에서 외부로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 적정 장력 범위는, 상기 트랙이 지면에 접지되지 않은 상태이면 1000~1400 psi 이고, 상기 트랙이 지면에 접지된 상태이면 600~1400 psi 일 수 있다.
상기 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하는 단계를 더 포함하는데, 상기 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하는 것은 하기 수학식에 의해 결정될 수 있다.
Figure pat00001
여기에서, N은 판단한 데이터 개수이고, Xi 는 i번째 개체의 측정값이며, u는 집단의 평균을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무한궤도 장비의 하부에 설치되고, 주행을 위한 트랙이 감아지며, 상기 트랙의 장력을 감지하는 언더캐리지 모듈; 및 상기 언더캐리지 모듈로부터 감지된 트랙 장력 신호를 전달받아 상기 트랙이 동적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하고, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙의 회전 시, 충격 시, 작업 시의 트랙 장력을 각각 측정하여 상기 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 언더캐리지 모듈은, 아이들러가 회전가능하게 장착되는 아이들러 프레임; 상기 아이들러의 후방 쪽에 설치되고, 하나 이상의 롤러가 회전가능하게 장착되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임과 아이들러 프레임 사이에 설치되는 텐셔너; 및 상기 텐셔너에 설치되어 상기 텐셔너에 전달된 압력을 감지하여 상기 트랙에 발생하는 장력을 측정하는 센서유닛을 포함할 수 있다.
상기 트랙 장력이 비정상 상태라고 판단될 경우, 이를 외부로 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무한궤도 장비의 하부에 설치되고, 주행을 위한 트랙이 감아지며, 상기 트랙의 장력을 감지하는 언더캐리지 모듈; 및 상기 언더캐리지 모듈로부터 감지된 트랙 장력 신호를 전달받아 상기 트랙이 정적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙 장력이 적정 장력 범위 이내인지를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무한궤도 장비에 설치된 트랙의 장력을 실시간으로 모니터링하여 과장력이거나 저장력과 같은 비정상 상태일 경우 이를 사용자에게 알려줄 수 있다. 이와 같이 사용자에게 트랙 장력의 비정상 상태가 전달되면, 사용자가 과정력 또는 저장력이 걸리지 않도록 대응하여 트랙의 내구성이 저하되는 것을 방지하고 트랙의 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙 장력 모니터링 시스템을 보인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙 장력 모니터링 방법의 순서도.
도 3은 트랙 장력의 회전 비정상 상태를 나타낸 그래프.
도 4는 트랙 장력의 충격 비정상 상태를 나타낸 그래프.
도 5는 트랙 장력의 작업 비정상 상태를 나타낸 그래프.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만,상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 트랙 장력 모니터링 방법 및 시스템의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙 장력 모니터링 시스템을 보인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙 장력 모니터링 방법의 순서도이다.
이에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 언더캐리지 모듈(10)은 아이들러(20), 아이들러 프레임(30), 메인 프레임(40), 텐셔너(50) 및 센서유닛(60)을 포함할 수 있다.
언더캐리지 모듈(10)은 무한궤도 장비의 하부에 장착되는 주행체로서 작업을 수행하는 상부 몸체를 지지하면서 작업자가 원하는 장소로 이동시켜 주는 역할을 한다.
언더캐리지 모듈(10)의 선단부에는 아이들러(20)가 아이들러 프레임(30)에 회전가능하게 장착된다. 그리고, 아이들러(20)의 후방 쪽에는 하나 이상의 롤러(미도시)가 회전가능하게 장착되는데, 상기 롤러가 장착된 메인 프레임(40)과 아이들러 프레임(30)의 사이에 완충 및 장력조절을 위한 텐셔너(50)가 설치된다. 텐셔너(50)는 아이들러(20)에 충격 등에 의해 외력이 발생하게 되면 아이들러 프레임(30)을 통해 전달받게 된다.
텐셔너(50)에는 텐셔너(50)에 전달된 압력을 감지하여 트랙에 발생하는 장력을 측정하기 위한 센서유닛(60)이 설치될 수 있다. 센서유닛(60)은 예를 들어, 압력센서를 이용하여 텐셔너(50)에 가해지는 유체의 압력을 감지하도록 구성될 수 있다. 물론, 센서유닛(60)은 트랙 장력을 측정할 수 있는 구성이라면 상술한 구성 외에 어떠한 구성이라도 채용될 수 있다.
센서유닛(60)은 측정한 트랙 장력에 대한 정보를 신호 형태로 제어부(70)로 전송한다. 제어부(70)에서는 트랙이 정적 상태인지 동적 상태인지를 판단하고, 정적 상태 또는 동적 상태에서 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하여 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하게 된다.
한편, 제어부(70)에서는 트랙 장력이 비정상 상태라고 판단될 경우, 이를 외부로 출력하는 출력부(80)로 신호를 전송한다. 출력부(80)에서는 수신된 정보를 바탕으로 트랙 장력이 과도하다고 판단되는 경우 화면에 표시하거나 알람 신호 등 음성을 통해 외부로 출력할 수 있다. 이때, 출력부(80)는 무한궤도 장비를 운용하는 작업자뿐만 아니라 제조자, 판매자 등 다양한 사용자들이 보유한 전자기기에 탑재될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙 장력 모니터링 방법은 상기 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하는 단계; 상기 트랙이 동적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙의 회전 시, 충격 시, 작업 시의 트랙 장력을 각각 측정하여 상기 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 트랙 장력 모니터링 방법에 의하면, 먼저 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하게 된다. 본 실시예에서 트랙의 상태를 판단하는 것은 트랙이 어떤 상태에 있는지에 따라 트랙 장력의 비정상 상태 판단치가 달라지기 때문이다.
만약에 트랙이 정적 상태라고 판단될 경우, 트랙 장력이 적정 장력 범위 이내인지를 판단하는 것이 필요하다. 트랙이 정적 상태인 경우는 크게 트랙이 지면에 접지되지 않은 상태와 지면에 접지된 상태로 구분할 수 있다.
먼저, 트랙이 지면에 접지되지 않은 상태라는 것은 무한궤도 장비에 트랙을 조립 및 장착하기 위해 지면에서 소정 높이만큼 들어올린 상태를 말한다. 이 상태에서 트랙 장력이 1000~1400 psi 범위 이내일 경우 트랙 장력은 적정한 것으로 본다.
또한, 트랙이 지면에 접지된 상태라는 것은 트랙이 지면에 접촉한 상태로 정지해 있는 상태를 말한다. 이 상태에서 트랙 장력이 600~1400 psi 범위 이내일 경우 트랙 장력은 적정한 것으로 본다.
트랙 장력이 조립된 상태에서 1000 psi 미만이거나 지면에 접지된 상태에서 600 psi 미만일 경우 트랙의 저장력으로 인하여 롤러에서 이탈하는 현상이 발생하고, 동력 전달의 효율성 저하로 인하여 작업성이 저하될 수 있다. 반면에, 트랙 장력이 조립된 상태 또는 지면에 접지된 상태에서 1400 psi 초과일 경우 트랙의 과장력으로 인하여 트랙 내부에 압축 응력이 발생하여 내구성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 트랙이 조립된 상태, 지면에 접지된 상태에서 상술한 적정 장력 범위 이내인지에 대하여 센서유닛(60)을 통하여 측정하는 것이다.
이때, 트랙 장력이 상술한 적정 장력 범위를 벗어날 경우, 제어부(70)로부터 신호를 전달받은 출력부(80)는 알람 신호를 통해 사용자에게 경고음을 발송하거나 화면에 경고 메시지를 출력할 수 있다.
한편, 위에서 설명한 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하는 것은 하기 수학식에 의해 결정될 수 있다.
Figure pat00002
여기에서, N은 판단한 데이터 개수이고, Xi 는 i번째 개체의 측정값이며, u는 집단의 평균을 나타낸다.
시뮬레이션에 의하면 무한궤도 장비가 정지해 있는 상태에서는 데이터 수집 시 데이터 간의 편차가 크지 않으나, 무한궤도 장비가 주행 중인 상태에서는 데이터 간의 편차가 크게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 트랙의 동적 상태와 정적 상태를 구분할 수 있는 상기 수학식을 사용하였고, 양자를 구분할 수 있는 경계값을 20으로 설정한 것이다.
다음으로, 트랙이 동적 상태라고 판단될 경우 비정상 판단 모드로 진입하여 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하게 된다. 여기에서, 트랙이 비정상 상태라는 것은 트랙에 과장력 또는 저장력이 걸리는 것을 말한다. 본 실시예에서 트랙 장력의 비정상 상태는 3가지 상태에서 각각 판단할 수 있다. 즉, 트랙의 회전 시, 충격 시, 작업 시 각각에 대하여 비정상 여부를 판단하고 각각에 대한 비정상 상태는 제어부(70)로부터 신호를 전달받은 출력부(80)를 통해 사용자에게 알려주는 것이다.
먼저, 무한궤도 장비가 주행 중 좌회전 또는 우회전을 하는 경우, 트랙에는 회전력에 의해 평소보다 높은 장력이 발생하게 된다. 이 경우에 좌측 트랙 또는 우측 트랙에 높은 장력이 발생하면 트랙의 내구성 저하가 발생할 수 있기 때문에 본 실시예에서는 하기 수학식에 의해 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하도록 하였다.
SIP < (LIP-1000) 및 SIP > (RIP-1000) 이거나,
SIP < (RIP-1000) 및 SIP > (LIP-1000) 일 경우
여기에서, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이고, LIP은 동적 상태 시 좌측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이며, RIP는 동적 상태 시 우측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타낸다.
도 3은 트랙 장력의 회전 비정상 상태를 나타낸 그래프이다.
이를 참조하면, 본 그래프는 무한궤도 장비의 주행 중 좌회전을 하는 경우에 좌측 트랙에 과장력이 발생하는 것을 보인 것이다. 무한궤도 장비가 좌회전을 하는 경우 좌측 트랙의 회전수가 우측 트랙의 회전수보다 줄어들게 되고, 이에 따라 지면과 트랙의 마찰이 증가하면서 트랙의 장력이 높아지기 때문에 좌측 트랙에 과장력이 발생하는 것이다.
그래프 상에서 약 3초경에 무한궤도 장비가 좌회전을 하면서 급격하게 좌측 트랙에 2000 psi 이상의 과장력이 발생하는 것을 볼 수 있다. 이와 같이 좌측 트랙 또는 우측 트랙에 회전으로 인하여 장력이 과도하게 발생되면 센서유닛(60)은 제어부(70)로 비정상 신호를 전달하게 되고, 제어부(70)로부터 신호를 전달받은 출력부(60)에서는 음성 또는 화면을 통해 사용자에게 회전 비정상 상황을 알릴 수 있다.
다음으로, 무한궤도 장비가 주행 중 외부 충격에 의해 트랙 장력에 비정상이 발생할 수 있다. 예를 들어, 불도저와 같은 무한궤도 장비로 작업을 하기 위해 주행하다가 토사물과 충돌을 하는 경우 등에 트랙에 과장력이 발생할 수 있다. 이와 같이, 좌측 트랙 또는 우측 트랙에 높은 장력이 발생하면 트랙의 내구성 저하가 발생할 수 있기 때문에 본 실시예에서는 하기 수학식에 의해 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하도록 하였다.
1 < 좌측 트랙의 임팩트 카운트 < 5 이거나,
1 < 우측 트랙의 임팩트 카운트 < 5 일 경우
여기에서, 임팩트 카운트(Impact count)는 단위 시간 내에 (SIP + 300) 값을 초과하는 피크값의 수이고, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타낸다.
상기 단위 시간은 예를 들어, 1초당 10개의 샘플값을 수집할 경우 충격을 받은 후 1초 이내에 샘플값이 2~4개 일 경우 충격 비정상이 발생했다고 판단하는 것이다. 단위 시간은 트랙의 스펙, 사용자의 설정 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 수학식에서 5번 이상의 피크값이 발생하는 경우는 충격 비정상 상태라고 판단하지 않았는데, 이는 피크값의 개수를 한정하지 않으면 회전 비정상 상태 또는 작업 비정상 상태와 구분이 되지 않는 것을 방지하기 위함이고, 충격 비정상의 경우 회전 및 작업 비정상과 달리 충격 후에 데이터가 피크값 이하로 안정화되기 때문에 피크값의 개수를 2~4개로 한정하는 것이 검출률을 높일 수 있다.
도 4는 트랙 장력의 충격 비정상 상태를 나타낸 그래프이다.
이를 참조하면, 본 그래프에서 SIP(정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값)는 900 psi 이고, 충격 구간에서 900에 300을 더한 값인 1200 psi 를 초과하는 피크값은 2개가 측정되었다. 따라서, 이 경우에 트랙 장력은 충격 비정상인 것으로 판단하게 된다.
이와 같이 좌측 트랙 또는 우측 트랙에 충격으로 인하여 장력이 과도하게 발생되면 센서유닛(60)은 제어부(70)로 비정상 신호를 전달하게 되고, 제어부(70)로부터 신호를 전달받은 출력부(80)에서는 음성 또는 화면을 통해 사용자에게 충격 비정상 상황을 알릴 수 있다.
다음으로, 무한궤도 장비가 주행 중 작업에 의해 트랙 장력에 비정상이 발생할 수 있다. 예를 들어, 불도저와 같은 무한궤도 장비로 작업을 하는 도중 작업부에 가해지는 하중 등으로 인하여 좌측 또는 우측 트랙 장력에 과장력이 발생하는 것이다. 이와 같이, 좌측 트랙 또는 우측 트랙에 높은 장력이 발생하면 트랙의 내구성 저하가 발생할 수 있기 때문에 본 실시예에서는 하기 수학식에 의해 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하도록 하였다.
SIP < (LIP-500) 및 SIP < (RIP-500) 일 경우
여기에서, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이고, LIP은 동적 상태 시 좌측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이며, RIP는 동적 상태 시 우측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타낸다.
도 5는 트랙 장력의 작업 비정상 상태를 나타낸 그래프이다.
좌측 그래프를 참조하면, 0~4.5초 구간에서의 SIP(약 1150 psi)에 500을 더한 1650 psi를 초과한 장력이 좌측 트랙에 10초 이후부터 지속적으로 발생하는 것을 알 수 있다. 또한, 우측 그래프를 참조하면, 0~4.5초 구간에서의 SIP(약 1250 psi)에 500을 더한 1750 psi를 초과한 장력이 20~28초 사이에 발생하는 것을 알 수 있다.
이와 같이 좌측 트랙 또는 우측 트랙에 작업으로 인하여 장력이 과도하게 발생되면 센서유닛(60)은 제어부(70)로 비정상 신호를 전달하게 되고, 제어부(70)로부터 신호를 전달받은 출력부(80)에서는 음성 또는 화면을 통해 사용자에게 작업 비정상 상황을 알릴 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 트랙 장력의 비정상 상태를 사용자에게 알려주면, 사용자는 이를 인지하고 트랙 장력에 비정상이 발생하지 않도록 즉각 대응을 할 수 있다. 예를 들어, 트랙 장력에 회전 비정상이 발생한 경우 사용자는 급속한 회전을 하지 않고 부드럽게 회전을 하도록 하여 트랙이 과장력으로 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
또한, 이상에서 설명한 3개의 상태에 대한 비정상 상태는 각각 독립적으로 판단되는 것이므로, 2개 이상의 상태를 동시에 비정상 상태라고 판단하여 사용자에게 비정상 상황을 알릴 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 언더캐리지 모듈 20 : 아이들러
30 : 아이들러 프레임 40 : 메인 프레임
50 : 텐셔너 60 : 센서유닛
70 : 제어부 80 : 출력부

Claims (24)

  1. 무한궤도 장비의 하부 주행체인 언더캐리지 모듈을 구성하는 트랙의 장력 비정상 여부를 판단하는 트랙 장력 모니터링 방법에 있어서,
    상기 트랙이 동적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙의 회전 시, 충격 시, 작업 시의 트랙 장력을 각각 측정하여 상기 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하는 단계를 포함하는 트랙 장력 모니터링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙 장력이 비정상 상태라고 판단될 경우, 이를 출력부로 전달하고 상기 출력부에서 외부로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중,
    회전 비정상은,
    SIP < (LIP-1000) 및 SIP > (RIP-1000) 이거나,
    SIP < (RIP-1000) 및 SIP > (LIP-1000) 일 경우인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
    여기에서, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이고, LIP은 동적 상태 시 좌측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이며, RIP는 동적 상태 시 우측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타냄.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중,
    충격 비정상은,
    1 < 좌측 트랙의 임팩트 카운트 < 5 이거나,
    1 < 우측 트랙의 임팩트 카운트 < 5 일 경우인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
    여기에서, 임팩트 카운트(Impact count)는 단위 시간 내에 (SIP + 300) 값을 초과하는 피크값의 수이고, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타냄.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중,
    작업 비정상은,
    SIP < (LIP-500) 및 SIP < (RIP-500) 일 경우인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
    여기에서, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이고, LIP은 동적 상태 시 좌측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이며, RIP는 동적 상태 시 우측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타냄.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙이 정적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙 장력이 적정 장력 범위 이내인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적정 장력 범위는,
    상기 트랙이 지면에 접지되지 않은 상태이면 1000~1400 psi 이고,
    상기 트랙이 지면에 접지된 상태이면 600~1400 psi 인 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
  8. 무한궤도 장비의 하부 주행체인 언더캐리지 모듈을 구성하는 트랙의 장력 비정상 여부를 판단하는 트랙 장력 모니터링 방법에 있어서,
    상기 트랙이 정적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙 장력이 적정 장력 범위 이내인지를 판단하는 단계를 포함하는 트랙 장력 모니터링 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 트랙 장력이 비정상 상태라고 판단될 경우, 이를 출력부로 전달하고 상기 출력부에서 외부로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 적정 장력 범위는,
    상기 트랙이 지면에 접지되지 않은 상태이면 1000~1400 psi 이고,
    상기 트랙이 지면에 접지된 상태이면 600~1400 psi 인 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하는 단계를 더 포함하는데,
    상기 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하는 것은 하기 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 방법.
    Figure pat00003

    여기에서, N은 판단한 데이터 개수이고, Xi 는 i번째 개체의 측정값이며, u는 집단의 평균을 나타냄.
  12. 무한궤도 장비의 하부에 설치되고, 주행을 위한 트랙이 감아지며, 상기 트랙의 장력을 감지하는 언더캐리지 모듈; 및
    상기 언더캐리지 모듈로부터 감지된 트랙 장력 신호를 전달받아 상기 트랙이 동적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하고, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙의 회전 시, 충격 시, 작업 시의 트랙 장력을 각각 측정하여 상기 트랙 장력의 비정상 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 언더캐리지 모듈은,
    아이들러가 회전가능하게 장착되는 아이들러 프레임;
    상기 아이들러의 후방 쪽에 설치되고, 하나 이상의 롤러가 회전가능하게 장착되는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임과 아이들러 프레임 사이에 설치되는 텐셔너; 및
    상기 텐셔너에 설치되어 상기 텐셔너에 전달된 압력을 감지하여 상기 트랙에 발생하는 장력을 측정하는 센서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 트랙 장력이 비정상 상태라고 판단될 경우, 이를 외부로 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중,
    회전 비정상은,
    SIP < (LIP-1000) 및 SIP > (RIP-1000) 이거나,
    SIP < (RIP-1000) 및 SIP > (LIP-1000) 일 경우인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
    여기에서, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이고, LIP은 동적 상태 시 좌측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이며, RIP는 동적 상태 시 우측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타냄.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중,
    충격 비정상은,
    1 < 좌측 트랙의 임팩트 카운트 < 5 이거나,
    1 < 우측 트랙의 임팩트 카운트 < 5 일 경우인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
    여기에서, 임팩트 카운트(Impact count)는 단위 시간 내에 (SIP + 300) 값을 초과하는 피크값의 수이고, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타냄.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 트랙 장력의 비정상 판단 모드 중,
    작업 비정상은,
    SIP < (LIP-500) 및 SIP < (RIP-500) 일 경우인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
    여기에서, SIP는 정적 상태 시 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이고, LIP은 동적 상태 시 좌측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값이며, RIP는 동적 상태 시 우측 트랙 장력의 단위시간 당 적분값을 나타냄.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 트랙이 정적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하고, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙 장력이 적정 장력 범위 이내인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적정 장력 범위는,
    상기 트랙이 지면에 접지되지 않은 상태이면 1000~1400 psi 이고,
    상기 트랙이 지면에 접지된 상태이면 600~1400 psi 인 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  20. 무한궤도 장비의 하부에 설치되고, 주행을 위한 트랙이 감아지며, 상기 트랙의 장력을 감지하는 언더캐리지 모듈; 및
    상기 언더캐리지 모듈로부터 감지된 트랙 장력 신호를 전달받아 상기 트랙이 정적 상태인 경우 상기 트랙의 과장력 또는 저장력 여부를 판단하는 비정상 판단 모드로 진입하는데, 상기 비정상 판단 모드에서는 상기 트랙 장력이 적정 장력 범위 이내인지를 판단하는 제어부를 포함하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 언더캐리지 모듈은,
    아이들러가 회전가능하게 장착되는 아이들러 프레임;
    상기 아이들러의 후방 쪽에 설치되고, 하나 이상의 롤러가 회전가능하게 장착되는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임과 아이들러 프레임 사이에 설치되는 텐셔너; 및
    상기 텐셔너에 설치되어 상기 텐셔너에 전달된 압력을 감지하여 상기 트랙에 발생하는 장력을 측정하는 센서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 트랙 장력이 비정상 상태라고 판단될 경우, 이를 외부로 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 적정 장력 범위는,
    상기 트랙이 지면에 접지되지 않은 상태이면 1000~1400 psi 이고,
    상기 트랙이 지면에 접지된 상태이면 600~1400 psi 인 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
  24. 제 12 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하는 단계를 더 포함하는데,
    상기 트랙이 동적 상태인지 정적 상태인지를 판단하는 것은 하기 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 트랙 장력 모니터링 시스템.
    Figure pat00004

    여기에서, N은 판단한 데이터 개수이고, Xi 는 i번째 개체의 측정값이며, u는 집단의 평균을 나타냄.
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