KR20240038591A - 농용 트랙터의 작업 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농용 트랙터의 작업 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 농용 트랙터의 작업 제어 방법은 버킷을 가진 작업기에 있는 다수의 실린더에 대한 스트로크 범위를 등록하는 등록단계; 사용자에 의해 입력된 작업모드를 확인하는 확인단계; 및 확인단계에서 확인된 작업모드로 작업을 수행하는 수행단계; 를 포함하고, 다수의 실린더는 스트로크 범위 내에서 이루어지도록 제어되며, 작업모드는 수동모드와 원터치모드 중 어느 하나이고, 수동모드에서는 버킷에 중량물을 싣는 작업부터 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업까지 사용자의 조종에 의해 이루어지고, 원터치모드에서는 사용자에 의한 원터치버튼의 조작으로 적어도 버킷에 중량물을 싣는 작업과 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업이 자동으로 이루어진다.
본 발명에 따르면 농용 트랙터의 전복이나 버킷에 실린 중량물의 손실이 방지되고, 작업을 위한 조종이 간단해져서 사용자의 편리성이 향상된다.

Description

농용 트랙터의 작업 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING WORK IN AGRICULTURAL TRACTOR}

본 발명은 농용 트랙터의 작업 제어 방법에 관한 것이다.

농용 트랙터는 다양한 작업기(로더, 백호, 쟁기, 로터베이터 등)를 연결하여 연결된 작업기 별로 특정 작업을 수행할 수 있다.

농용 트랙터에 연결되는 작업기들 중에는 중량물을 퍼서 이동시키기 위한 용도로 사용되는 것들이 있다.

예를 들어, 로더(Loader)는 중량물(흙더미, 비료, 돌맹이, 나뭇더비, 시멘트 등일 수 있음)을 이동시키는데 사용되는 작업기이다.

기본적으로 로더작업은 농용 트랙터의 주행을 요구한다. 즉, 제1작업위치에서 버킷(bucket)에 중량물을 실은 후 농용 트랙터가 제2작업위치로 이동하여 버킷으로부터 중량물을 부리게 된다. 여기서의 이동은 당연히 농용 트랙터의 주행에 의해서 이루어진다.

예를 들어, 백호(Backhoe)는 굴착작업을 위한 작업기이다. 백호작업에서는 굴착할 때 버킷에 담기는 중량물을 부릴 필요가 있다. 그런데, 농용 트랙터로 백호에 의한 작업을 수행할 때는 안정성을 위해 농용 트랙터를 지면에 단단히 고정시킨다. 따라서 제1작업위치에서 굴착하면서 버킷에 담긴 중량물을 제2작업위치에서 부리기 위해서 버킷의 위치 이동이 필요하다. 그리고 버킷의 위치 이동은 버킷이 매달려 있는 붐(Boom)의 회전동작에 의해 이루어진다.

로더와 백호는 모두 중량물을 이동시킨다는 점에서 공통된다.

일반적으로 중량물을 이동시키기 위해서는 버킷, 붐, 실린더들이 필요하다.

버킷은 중량물을 담을 수 있고, 조작에 의해 담긴 중량물을 부릴 수 있다.

붐은 버킷을 견인하며, 버킷은 붐의 말단에 결합되어 있다.

실린더들은 버킷의 수평을 변화시키거나, 버킷을 승강시키기 위해 작동된다. 따라서 농용 트랙터는 실린더들을 동작시키기 위한 유압을 발생시킬 수 있다. 그리고 유압은 제어기에 의해 제어될 수 있다.

한편, 버킷과 붐은 적절히 제어될 필요가 있다. 그렇지 않으면 버킷에 담긴 중량물이 쏟아져 작업손실을 가져올 수 있다. 게다가 심한 경우에는 자세의 불균형으로 트랙터가 전복될 위험성도 있다.

그런데, 초보자의 경우 버킷의 회전 조작이나 붐의 승강 조작 등 다양한 조작에 서툴러서 작업손실이나 농용 트랙터의 전복 위험성에 종종 노출될 수 있다.

또, 숙련된 사용자라고 하더라도 버킷 내에 있는 중량물의 양을 시각적으로 확인하기가 곤란하여 종종 잘못된 조작이 이루어질 수 있다.

또, 로더나 백호에 의한 지속된 작업은 다수의 조작기들을 상황에 따라 번갈아 가면서 적절히 다루는 점을 요구하기 때문에 상당히 번거롭고 피곤한 작업이다.

예를 들어, 버킷 조작, 붐 조작, 주행 조작 등을 위해 사용자는 끊임없이 번갈아 가면서 각종 조작 레버들을 조종해야 하는 것이다.

예를 들어, 1인 굴착작업의 경우에 작업의 깊이를 확인하기 위해서는 사용자가 조종석에서 내려와서 작업 깊이를 확인해야 하는 불편함도 있다.

위와 같은 점들은 숙련도에 따라 작업생산성에 차이를 발생시키고, 작업생산성의 하락을 가져오기도 한다.

대한민국 공개특허 10-2011-0022100호 대한민국 공개특허 10-2019-0137229호

본 발명은 중량물을 이동시키는 작업에서 초보자들도 쉽게 농용 트랙터를 조종할 수 있는 기술에 대한 필요성에서 안출되었다.

본 발명에 따른 농용 트랙터의 작업 제어 방법은 중량물을 담아 이동시킬 수 있는 버킷을 가진 작업기에 있는 다수의 실린더에 대한 최대 스트로크와 최소 스트로크 및 중량물을 상기 버킷(210)에 싣는 제1작업위치와 중량물을 상기 버킷(210)으로부터 부리는 제2작업위치 중 적어도 어느 하나를 등록하는 등록단계; 사용자에 의해 입력된 작업모드를 확인하는 확인단계; 및 상기 확인단계에서 확인된 작업모드로 작업을 수행하는 수행단계; 를 포함하고, 상기 다수의 실린더는 상기 최대 스트로크에서 상기 최소 스트로크 내에서 이루어지도록 제어되며, 상기 작업모드는 수동모드와 원터치모드 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 수동모드에서는 상기 버킷에 중량물을 싣는 작업부터 상기 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업까지 사용자의 조종에 의해 이루어지고, 상기 원터치모드에서는 사용자에 의한 원터치버튼의 조작으로 적어도 상기 버킷에 중량물을 싣는 작업과 상기 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업이 자동으로 이루어진다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 사용자의 선택에 의해 적절한 작업모드를 선택할 수 있기 때문에 사용자의 특성에 맞는 조정이 이루어질 수 있다.

둘째, 중량물을 이동시키는 작업에 대한 조종이 쉬워지기 때문에 초보자라고 하더라도 일정한 작업생산량이 담보될 수 있다.

셋째, 중량물을 이동시키는 작업 과정에서 중량물의 손실이 방지될 수 있다.

넷째, 농용 트랙터의 전복 위험이 없는 안정적인 작업이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 따른 농용 트랙터의 작업 제어 방법이 실현될 수 있는 농용 트랙터에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 농용 트랙터의 작업 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 적용예를 설명하기 위한 참고이다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 주지된 구성에 대한 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.

<작업기에 대한 개요>

본 발명은 로더나 백호와 같이 중량물을 버킷에 담아서 이동시키는 작업기의 제어와 관련된다. 따라서 작업기는 필수적으로 버킷과 붐을 가진다.

버킷은 그 동작에 따라서 중량물을 싣거나 부릴 수 있도록 조작될 수 있다.

붐은 버킷을 견인하면서 버킷을 승강시키기 위해 마련되며, 버킷은 붐의 말단에 매달려 있다.

또, 작업기는 버킷의 수평 유지나 붐의 승강 동작을 위한 실린더들을 구비한다.

특히 백호의 경우에는 붐이 승강붐과 디퍼스틱(Dipper Stick)으로 나뉠 수 있다.

승강붐은 버킷을 승강시키는 동작을 수행할 수 있다. 그리고 디퍼스틱은 버킷의 굴착 깊이를 결정하는 동작을 수행할 수 있다. 그래서 디퍼스틱은 승강붐에 대하여 상대적으로 회전할 수 있다. 이를 위해 백호는 승강붐을 동작시키기 위한 실린더와 디퍼스틱을 동작시키기 위한 실린더를 가질 필요가 있다. 그리고 버킷은 디퍼스틱의 말단에 매달려 있다.

물론 위의 각종 실린더들은 농용 트랙터에서 발생시켜 제공하는 유압에 의해 작동될 수 있다.

참고로, 본 발명에 따르면 제어부가 각종 실린더들의 동작을 일정 범위 내에서 제어하게 되는데, 이를 위해 작업기에는 작업기의 동작을 감지할 수 있는 각종 센서들이 구비될 필요가 있다.

<농용 트랙터의 구성에 대한 설명>

도 1은 본 발명에 따른 농용 트랙터(100)의 작업 제어 방법이 실현될 수 있는 농용 트랙터(100)에 대한 개략적인 구성도이다.

도 1의 농용 트랙터(100)는 연결부(110), 조작부(120), 유압부(130), 제어부(140), 입력부(150), 출력부(160), 버튼부(170) 및 주행부(180) 등을 포함한다.

연결부(110)는 로더나 백호와 같은 작업기(200)를 농용 트랙터(100)에 연결시키기 위해 마련된다.

일반적으로 로더는 농용 트랙터(100)의 전방에 배치되게 연결되고, 백호는 농용 트랙터(100)의 후방에 배치되게 연결된다.

따라서 연결부(110)는 농용 트랙터(100)의 전후 양쪽에 모두 구비될 수 있다.

연결부(110)에 의한 농용 트랙터(100)와 작업기(200)의 연결은 양자의 기구적 연결과 동력체계(유압 또는 회전력)의 연결을 모두 포함하는 개념이다.

조작부(120)는 사용자가 작업기(200)를 동작시키기 위한 조작을 하기 위해 마련된다. 따라서 조작부(120)는 사용자가 직접 수동으로 조작할 수 있는 다양한 조작레버들을 구비하고 있다.

유압부(130)는 작업기(200)의 동작에 필요한 유압을 발생시킨다.

유압부(130)는 유압회로를 가지고 있어서 작업기(200)에 의해 요구되는 각종 개별 동작이 선택적으로 또는 함께 이루어지도록 제어될 수 있다.

제어부(140)는 조작부(120)의 조작에 따라서 유압부(130)를 제어함으로써 궁극적으로 작업기(200)의 동작을 제어하게 된다. 본 발명에 따르면, 제어부(140)는 사용자에 의해 입력되는 각종 설정값들을 등록하거나, 적절한 동작을 위한 각종 연산을 수행할 수 있도록 구현된다.

입력부(150)는 제어부(140)에 각종 정보를 입력시키기 위해 구비된다.

입력부(150)는 터치스크린으로 구비될 수도 있다. 이 경우 입력부(150)는 출력부(160)와 일체화되게 구비될 수 있다.

입력부(150)에 의해 입력되는 정보로는 작업기(200)에 있는 실린더들의 최대 스트로크 또는 최소 스트로크, 작업위치, 중량물의 종류 등일 수 있다.

예를 들어, 사용자는 입력부(150)를 통해 버킷의 수평 유지를 위한 수평실린더의 최대 스트로크와 최소 스트로크를 입력시킬 수 있다. 그러면 제어부(140)는 수평실린더의 최대 스트로크와 최소 스트로크를 등록한다.

또한, 사용자는 입력부(150)를 통해 붐의 승강 동작을 위한 승강실린더의 최대 스트로크와 최소스트로크를 입력시킬 수 있다. 그러면 제어부(140)는 승강실린더의 최대 스트로크와 최소 스트로크를 등록한다.

제어부(140)는 수평실린더와 승강실린더의 스트로크값이 등록되면, 최대 스트로크와 최소 스트로크를 벗어나지 않는 범위 내에서 수평실린더와 승강실린더를 제어한다.

예를 들어, 사용자는 입력부(150)를 통해 작업위치를 입력시킬 수 있다. 작업위치는 중량물을 버킷에 싣는 제1작업위치와 중량물을 버킷으로부터 부리는 제2작업위치로 나뉠 수 있다. 작업위치가 입력된 경우, 제어부(140)는 제1작업위치와 제2작업위치를 등록한다. 그래서 작업위치가 등록되면 제1작업위치에서는 제어부(140)가 버킷에 중량물을 싣는 제어를 수행하고, 제2작업위치에서는 제어부(140)가 버킷으로부터 중량물을 부리는 제어를 수행한다.

일 예시에 따르면, 제1작업위치와 제2작업위치는 농용 트랙터(100)의 주행거리 연산에 사용될 수도 있다. 이러한 주행거리 연산은 로더에 의한 작업이 수행될 때 이루어질 수 있다.

일 예시에 따르면, 제1작업위치와 제2작업위치는 붐의 회전각도 연산에 사용될 수 있다. 이러한 붐의 회전각도 연산은 백호에 의한 작업이 수행될 때 이루어질 수 있다.

예를 들어, 사용자는 입력부(150)를 통해 중량물의 종류를 입력시킬 수 있다. 그러면 제어부(140)는 중량물의 종류를 등록한다.

일반적으로 버킷에는 모래, 흙, 나뭇더미, 볏짚, 비료, 퇴비, 가축분뇨 등 다양한 중량물이 실릴 수 있다. 즉, 중량물들은 단위 체적당 다양한 비중을 가질 수 있는 것이다. 이 경우 안정적인 작업이 이루어지려면 중량물의 종류에 대응하여 각 실린더들의 작동이 이루어질 필요가 있다. 그리고 제어부(140)는 등록된 중량물의 종류에 대응하여 버킷의 수평이 유지되도록 실린더들을 적절히 제어할 필요가 있다.

다만, 사용자가 중량물의 종류에 따라 수평 유지에 필요한 버킷의 각도를 직접 설정 등록하도록 구현되는 것도 가능하다. 이 경우, 제어부(140)는 설정된 각도로 버킷의 수평이 유지되도록 각 실린더들을 제어하게 된다.

또한, 입력부(150)는 사용자가 작업모드를 선택하는 데에도 활용될 수 있다.

바람직한 예시에 의하면, 작업모드는 수동모드, 원터치모드 및 원격모드로 나뉠 수 있다.

수동모드에서는 버킷에 중량물을 싣는 작업부터 버킷으로부터 중량물을 부리를 작업까지 모두 사용자의 조종에 의해 이루어진다. 즉, 수동모드에서는 사용자가 조작부(120)를 조작하여 작업기(200)를 동작시킨다.

다만, 수동모드에서도 제어부(140)는 등록된 실린더들의 최대 스트로크에서 최소 스트로크의 범위를 벗어나지 않게 제어하도록 구현되는 것이 바람직하다. 즉, 수동모드에서도 실린더들은 최대 스트로크에서 최소 스트로크 내에서 동작하도록 구현될 수 있다. 그러면, 초보자에 의한 조종이 이루어지더라도 작업의 안정성이 담보될 수 있게 된다.

또한, 수동모드에서도 조작부(120)를 통해 사용자가 붐을 승강시키는 조작을 하게 되면, 제어부(140)는 버킷의 높이에 따라 자동적으로 버킷의 수평이 유지되게 제어하도록 구현될 수 있다. 따라서 버킷의 승강을 위한 조종이 더욱 간편해질 수 있다.

원터치모드는 적어도 버킷에 중량물을 싣는 작업과 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업이 자동으로 이루어진다.

원터치모드에서의 자동작업은 원터치버튼의 조작에 의해 수행될 수 있다.

예를 들어, 버킷에 중량물을 싣기 위해 사용자가 원터치버튼을 누르면 제어부(140)는 버킷에 중량물을 싣는 제어를 자동으로 수행하게 된다. 그리고 더 나아가 제어부(140)는 이동을 위해 중량물이 실린 버킷을 상승시키는 동작까지 자동적으로 수행되게 제어하도록 구현될 수 있다.

예를 들어, 버킷으로부터 중량물을 부리기 위해 사용자가 원터치버튼을 누르면 제어부(140)는 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업을 자동으로 수행하게 된다.

다만 일 예시에 따른 백호작업의 경우, 원터치모드에서는 버킷에 중량물을 싣는 작업부터 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업까지 자동으로 이루어지도록 구현될 수도 있다.

원격모드에서는 다양한 형태를 가질 수 있다.

예를 들어, 원격모드에서는 사용자가 리모트콘트롤러를 조작하여 버킷의 동작, 붐의 동작, 제1작업위치와 제2작업위치 간의 이동을 조종하도록 구현될 수 있다. 이러한 경우 사용자는 버킷에 중량물을 싣는 작업, 중량물을 이동시키는 작업, 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업 각각을 리모트콘트롤러로 조종할 수 있다.

일 예시에 따른 로더작업의 경우, 원격모드에서는 버킷에 중량물을 싣는 작업부터 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업까지 자동으로 이루어질 수 있다. 이를 위해서는 농용 트랙터(100)에 자율주행기능이 탑재될 필요가 있다.

물론, 위의 원터치모드 및 원격모드에서도 각 실린더들은 최대 스트로크와 최소 스트로크의 범위 내에서 동작하도록 제어된다.

출력부(160)는 사용자에게 필요한 정보를 출력한다.

출력부(160)에서 출력되는 정보는 청각적인 경고음일 수 있다. 예를 들어 작업 도중 농용 트랙터(100)가 설정된 각도 이상 기울어진다거나, 버킷에 중량물이 적정량을 초과하여 실린 경우에 출력부(160)는 경고음을 출력시킬 수 있다.

출력부(160)에서 출력되는 정보는 시각적인 값일 수 있다. 예를 들어 버킷에 실린 중량물의 무게, 굴착 깊이, 누적된 작업량, 등록된 각종 데이터 등이 문자, 수치 또는 색채로 전환되어 출력부(160)의 화면에 출력될 수 있다.

버튼부(170)는 원터치모드에서 사용되며, 사용자는 버튼부(170)에 있는 원터치버튼을 조작하여 해당 조작에 대응하는 작업기(200)의 동작을 제어부(140)에 지시할 수 있다.

예를 들어, 사용자는 버튼부(170)에 있는 제1원터치버튼을 눌러 작업기(200)가 버킷에 중량물을 싣는 작업을 수행하도록 제어부(140)에 지시할 수 있다.

예들 들어, 사용자는 버튼부(170)에 있는 제2원터치버튼을 눌러 작업기(200)가 버킷으로부터 중량물을 부리는 작업을 수행하도록 제어부(140)에 지시할 수 있다.

제1원터치버튼과 제2원터치버튼은 각각 구비될 수 있다. 물론 누름 횟수에 따라서 자동으로 교번하여 중량물의 하역작업을 수행하도록 프로그래밍되면, 버튼부(170)에는 하나의 원터치버튼만 구비되어도 족할 수 있다.

실시하기에 따라서, 버튼부(170)는 입력부(150)와 일체화되게 구비될 수도 있다.

주행부(180)는 농용 트랙터(100)의 주행을 위한 것이며, 당연한 주지 구성이므로 그 자세한 설명을 생략한다.

한편 본 발명에 따르면, 제어부(140)는 버킷의 승강 시에 승강실린더와 함께 수평실린더를 함께 작동시켜서 버킷의 승강에 연동하여 버킷의 수평이 유지되게 제어하도록 구현될 수 있다. 만일, 버킷의 승강 시에 승강실린더만 작동하면 버킷의 수평이 흐트러져서 중량물이 쏟아지거나 농용 트랙터(100)가 전복되는 안전사고가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 제어부(140)가 버킷의 승강에 연동하여 버킷의 수평이 자동으로 유지되게 제어하도록 구현된다.

또한, 제어부(140)는 버킷에 중량물을 싣거나 부리는 동작의 시작에서부터 끝까지 승강실린더와 수평실린더의 동작을 적절히 보간하여 부드러운 동작으로 이루어질 수 있게 제어하도록 구현될 수 있다.

계속하여, 도 2의 흐름도를 참고하여 위와 같은 구성을 가지는 농용 트랙터(100)에서 이루어지는 작업 제어 방법에 대해서 설명한다.

1. 등록<S10>

사용자가 입력부(150)를 통해 작업기(200)에 있는 실린더들에 대한 최대 스트로크와 최소 스트로크를 입력하면, 제어부(140)를 이 값들을 등록한다.

또한, 필요에 따라서는 제어부(140)는 작업위치, 붐의 회전위치, 반복 작업 등의 명령을 등록할 수도 있다.

2. 확인<S20>

사용자는 입력부(150)를 통해 작업모드를 설정할 수 있다. 그러면 제어부(140)는 설정된 작업모드를 확인한다.

예를 들어, 작업모드는 앞서 설명한 수동모드, 원터치모드 및 원격모드 중 어느 하나일 수 있다.

3. 수행<S30>

제어부(140)는 단계 S20에서 확인된 작업모드로 제어를 실행함으로써 농용 트랙터(100)는 확인된 작업모드로 작업을 수행하게 된다. 이 단계 S30은 작업기에 따라서 다양하게 이루어질 수 있다. 따라서 몇 개의 적용예를 들어 보충 설명한다.

<로더작업에서의 적용예>

일 예시에 따르면, 로더작업은 제1작업위치에 있는 중량물을 제2작업위치로 이동시키기 위해 수행된다. 따라서 농용 트랙터(100)의 주행이 요구된다.

도 3에서와 같이, 농용 트랙터(100)에는 로더작업을 실시하기 위한 작업기(200)인 로더가 장착된다.

로더에는 버킷(210), 붐(220), 승강실린더(230) 및 수평실린더(240)가 구비된다.

1. 수동모드

로더작업을 위해 사용자는 수동모드를 선택하여 작업을 수행할 수 있다.

수동모드에서는 사용자가 조작부(120)를 통해 로더의 작업 동작을 제어한다.

예를 들어, 로더에 의해 중량물을 이동시키는 작업은 버킷(210)에 중량물을 싣는 동작, 중량물이 실린 버킷(210)을 상승시키는 동작, 농용 트랙터(100)가 제1작업위치에서 제2작업위치로 이동하는 동작, 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 동작, 농용 트랙터(100)가 제2작업위치에서 제1작업위치로 되돌아 오는 동작으로 나뉘어 수행될 수 있다. 그리고 그러한 각각의 동작은 모두 사용자가 조작부(120)를 조작함으로써 이루어질 수 있다.

다만, 수동모드에서도 중량물이 실린 버킷(210)을 승강시킬 때 승강실린더(230)의 동작에 연동하여 버킷(210)의 수평이 유지되게 수평실린더(240)가 동작하도록 구현될 수 있다. 즉, 버킷(210)을 승강시키는 동작의 경우에는 버킷(210)의 승강에 연동하여 제어부(140)가 버킷(210)의 수평이 유지되게 수평실린더(240)를 제어하도록 구현될 수 있는 것이다.

또, 수동모드에서도 승강실린더(230) 및 수평실린더(240)는 등록된 최대 스트로크에서 최소 스트로크의 범위 내에서 동작하게 된다.

한편, 경우에 따라서는 버킷(210)에 실린 중량물의 무게가 적정값을 넘어서게 될 수가 있다. 이러한 경우, 제어부(140)가 출력부(160)를 통해 경고음을 발생시키면서 버킷(210)을 지면으로 내리도록 구현될 수 있다. 즉 과적재가 이루어진 경우 제어부(140)는 버킷(210)이 내려지도록 승강실린더(230)를 제어하게 된다. 따라서 과적재에 따른 기계의 파손이나 농용 트랙터(100)의 전복이 방지될 수 있다.

2. 원터치모드

로더작업에서 사용자는 원터치모드를 선택하여 작업을 수행할 수 있다.

원터치모드에서는 버튼부(170)에 있는 원터치버튼의 조작에 의해 적어도 버킷(210)에 중량물을 싣는 작업과 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 작업이 수행될 수 있다.

먼저, 사용자는 주행부(180)를 동작시켜서 농용 트랙터(100)를 제1작업위치로 이동시킨다. 그리고 원터치버튼을 누른다. 그러면 제어부(140)는 버킷(210)에 중량물을 싣는 제어를 실행한다.

더 나아가 농용 트랙터(100)를 제2작업위치로 이동시키기 위해 제어부(140)는 중량물이 실린 버킷(210)을 상승시키도록 승강실린더(230)를 제어할 수 있다. 즉, 원터치모드에서의 자동 동작 범위는 버킷(210)에 중량물을 싣는 동작부터 버킷(210)을 상승시키는 동작까지일 수 있다. 이렇게 버킷(210)이 상승할 때, 제어부(140)는 수평실린더(240)를 함께 제어하여 버킷(210)의 수평을 유지시킨다.

버킷(210)의 상승이 완료되면, 사용자는 주행부(180)를 동작시켜서 농용 트랙터(100)를 제2작업위치로 이동시킨다. 그리고 버튼부(170)에 있는 원터치버튼을 누른다. 그러면 제어부(140)는 수평실린더(240)를 동작시켜서 버킷(210)으로부터 중량물을 부린다. 물론, 중량물을 부리는 작업에서도 버킷(210)의 승강이 필요할 수 있다.

마찬가지로, 원터치모드에서도 수동모드에서와 같이 과적재 시에는 버킷(210)을 자동으로 내리게 제어될 수 있으며, 승강실린더(230)와 수평실린더(240)는 등록된 최대 스트로크에서 최소 스트로크의 범위 내에서만 동작하도록 제어된다.

3. 원격모드

로더작업에서 사용자는 원격모드를 선택하여 작업을 수행할 수 있다.

원격모드는 자율주행이 적용되어 있거나 리모트콘트롤러에 의한 원격 조종이 가능한 경우에 수행될 수 있다.

자율주행이 적용되어 있는 경우에는 사용자는 입력부(150)를 통해 제1작업위치와 제2작업위치를 입력시킬 수 있다. 이에 따라 제어부(140)는 단계 S10에서 제1작업위치와 제2작업위치를 등록시킨다.

참고로, 입력부(150)를 통한 입력은 원격에 있는 사용자가 통신단말을 이용하여 이루어질 수도 있다.

제1작업위치는 버킷(210)에 중량물을 싣는 작업이 이루어지는 곳이고, 제2작업위치는 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 작업이 이루어지는 곳이다.

S10에 의해 필요한 정보가 모두 등록되면, 사용자는 원격에서 시작 명령을 내린다. 그러면 제어부(140)는 전후진 자율주행으로 농용 트랙터(100)를 제1작업위치와 제2작업위치 간을 이동시키면서 중량물을 제1작업위치에서 제2작업위치로 이동시킨다. 그리고 이러한 작업은 사용자가 정지 명령을 내릴 때까지 반복적으로 지속된다.

한편, 리모트콘트롤러에 의한 원격 조종이 가능한 경우에는 농용 트랙터(100)의 전후진 주행, 버킷(210)에 중량물을 싣는 작업, 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 작업을 위해 리모트콘트롤러에 전후진버튼, 붐 동작버튼, 버킷 동작버튼이 구비된다. 사용자는 리모트콘트롤러에 있는 각각의 버튼을 조작하여 원격으로 중량물의 이동 작업을 실시할 수 있다.

이와 같은 원격모드에서도 실시하기에 따라서는 원터치모드에서와 같이 중량물을 버킷에 싣거나 버킷으로부터 부리는 동작만 자동으로 이루어지게 구현될 수도 있을 것이다. 즉, 자율주행이 적용된 경우에도 사용자가 원격에서 원터치모드를 실행시킬 수 있고, 리모트콘트롤러에도 원터치버튼이 구비될 수 있는 것이다.

<백호작업에서의 적용예>

일 예시에 따르면, 백호작업은 제1작업위치에서 굴착으로 발생한 중량물을 제2작업위치로 이동시키기 위해 수행된다. 이를 위해 도 4에서와 같이, 농용 트랙터(100)에는 백호작업을 위한 작업기(200)인 백호가 장착된다.

백호에는 버킷(210), 승강붐(221)과 디퍼스틱(222)으로 이루어진 붐(220), 승강실린더(230), 수평실린더(240) 및 디퍼실린더(250)가 구비된다. 여기서 디퍼스틱(222)은 디퍼실린더(250)의 작동에 따라서 승강붐(221)에 대하여 상대적으로 회전할 수 있다. 물론 디퍼스틱(222)의 회전중심선은 수평선이다.

대게 백호작업에서는 농용 트랙터(100)의 주행이 금지된다. 대신 중량물을 제1작업위치에서 제2작업위치로 이동시키기 위해, 수직선을 회전축으로 하는 붐(220)의 회전이 요구된다. 그래서 백호작업에서는 제어부(140)가 디퍼실린더(250)의 최대 스트로크와 최소 스트로크의 추가적인 등록 외에도 붐(220)의 회전위치, 작업 깊이에 따른 버킷(210)의 위치를 더 추가하여 등록할 필요가 있다.

예를 들어, 사용자는 입력부(150)를 통해 붐(220)의 전체 회전각도에서 양 쪽 끝의 위치와 중간 위치에 대한 값, 작업 깊이의 기준이 되는 지면에서 버킷(210) 끝 부분의 위치를 입력시킬 수 있다. 그러면 제어부(140)는 S10에서 붐(220)의 전체 회전각도에서 양 쪽 끝의 위치와 중간 위치에 대한 값, 작업 깊이의 기준이 되는 지면에서 버킷(210) 끝 부분의 위치를 등록한다.

1. 수동모드

백호작업에서 사용자는 수동모드를 선택하여 작업을 수행할 수 있다.

수동모드에서는 사용자가 조작부(120)를 통해 백호의 작업 동작을 제어한다.

예를 들어, 사용자가 나무를 심는 경우에는 굴착 깊이가 중요하다. 시야가 미확보된 상태이므로 굴착 깊이를 확인하기가 곤란할 수 있다. 따라서 제어부(140)는 각 실린더(230, 240, 250)들의 위치와 기구학적 계산으로 버킷(210)의 깊이를 연산하고, 연산된 값을 출력부(160)를 통해 출력시키도록 구현될 수 있다. 그러면 사용자는 수행한 동작과 실제 계산된 작업 깊이의 차이를 알 수 있고, 그 차이를 감안하여 굴착작업을 실시할 수 있다.

한편, 사용자는 제1작업위치에서의 굴착작업으로 버킷(210)에 중량물이 담기면 붐(220)의 회전이 가능하도록 버킷(210)을 상승시킨다. 그러면, 제어부(140)는 버킷(210)의 상승에 연동하여 버킷(210)의 수평이 유지되도록 수평실린더(240)를 자동 제어한다.

이 후, 사용자는 붐(220)을 회전시켜서 버킷(210)이 제2작업위치로 이동되도록 한다. 그리고 사용자는 조작부(120)를 통해 수평실린더(240)를 동작시켜서 버킷(210)으로부터 중량물을 부린다.

수동모드에서도 각 실린더(230, 240, 250)들은 등록된 최대 스트로크에서 최소 스트로크의 범위 내에서 동작하게 된다.

2. 원터치모드

백호작업에서 사용자는 원터치모드를 선택하여 작업을 수행할 수 있다.

원터치모드에서는 사용자가 버튼부(170)에 있는 원터치버튼을 조작함에 따라 굴착에 의해 버킷(210)에 중량물을 싣는 작업부터 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 작업이 수행될 수 있다.

즉, 붐(220)을 회전시켜서 버킷(210)을 제1작업위치로 이동시키는 동작, 굴착에 의해 버킷(210)에 중량물을 싣는 동작, 버킷(210)을 상승시키는 동작, 붐(220)을 회전시켜서 버킷(210)을 제2작업위치로 이동시키는 동작, 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 동작이 하나의 자동화된 흐름에 의해 순차적으로 이루어질 수 있다.

그래서 사용자가 원터치버튼을 누르면, 제어부(140)는 굴착에 의해 버킷(210)에 중량물을 싣는 작업부터 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 작업까지 자동으로 수행하게 된다.

한편, 굴착이 이루어지면서 굴착 깊이가 달라질 수 있다. 따라서 백호작업에서는 제어부(140)가 순차적으로 굴착 깊이를 증가시키는 제어를 실행하도록 구현될 수 있다. 즉, 제어부(140)는 앞서 등록되어 있는 작업 깊이의 기준이 되는 지면에서 버킷(210) 끝 부분의 위치를 기준으로 새로운 굴착 깊이를 연산하면서 굴착 작업을 수행하게 된다.

또한, 사용자가 반복 작업을 설정하도록 구현될 수 있다.

만일, 반복 작업이 설정되면 제어부(140)는 위의 일련을 동작을 지속적으로 반복함으로써 굴착 및 중량물의 이동 작업을 반복적으로 수행하게 된다. 이렇게 자동적인 반복 작업이 이루어지는 경우에는, 제어부(140)가 굴착 깊이를 자동적으로 증가시키면서 작업을 수행하도록 구현됨이 특히 바람직하다.

참고로, 리모트콘트롤러가 있는 경우라면 사용자는 리모트콘트롤러에 있는 버튼들을 이용하여 백호작업을 수행할 수 있다. 이를 위해서는 리모트콘트롤러에 붐을 회전시키기 위한 회전버튼과 각 실린더(230, 240, 250)들의 동작을 위한 동작버튼들이 구비될 필요가 있다. 또한, 원터치모드에 의한 작업 수행을 위해 리모트콘트롤러에 원터치버튼이 구비될 수도 있다.

더 나아가, 안전을 위해 리모트콘트롤러가 농용 트랙터(100)와 일정 거리(예를 들어 5m) 이상 떨어지면, 자동으로 작업기(200)의 동작이 정지되도록 하는 기능이 탑재될 수도 있다.

상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이며, 다양한 응용 형태를 가질 수 있다. 그래서 본 발명이 위에 기재된 내용으로만 국한되게 이해되면 아니 된다. 대신 본 발명의 권리범위는 별도로 기재된 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어야 한다.

100 : 농용 트랙터
110 : 연결부 120 : 조작부
130 : 유압부 140 : 제어부
150 : 입력부 160 : 출력부
170 : 버튼부 180 : 주행부

Claims (1)

1. 중량물을 담아 이동시킬 수 있는 버킷(210)을 가진 작업기(200)에 있는 다수의 실린더(230, 240)에 대한 최대 스트로크와 최소 스트로크 및 중량물을 상기 버킷(210)에 싣는 제1작업위치와 중량물을 상기 버킷(210)으로부터 부리는 제2작업위치 중 적어도 어느 하나를 등록하는 등록단계<S10>;
   사용자에 의해 입력된 작업모드를 확인하는 확인단계<S20>; 및
   상기 확인단계<S10>에서 확인된 작업모드로 작업을 수행하는 수행단계<S30>; 를 포함하고,
   상기 다수의 실린더(230, 240)는 상기 최대 스트로크에서 상기 최소 스트로크 내에서 이루어지도록 제어되며,
   상기 작업모드는 수동모드와 원터치모드 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
   상기 수동모드에서는 상기 버킷(210)에 중량물을 싣는 작업부터 상기 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 작업까지 사용자의 조종에 의해 이루어지고,
   상기 원터치모드에서는 사용자에 의한 원터치버튼의 조작으로 적어도 상기 버킷(210)에 중량물을 싣는 작업과 상기 버킷(210)으로부터 중량물을 부리는 작업이 자동으로 이루어지는
   농용 트랙터의 작업 제어 방법.