KR970001759A - 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치 - Google Patents

건설기계의 영역제한 굴삭제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유압셔블의 영역제한굴삭제어장치에 있어서, 영역을 제한한 굴삭을 능률좋고 원활하게 행할 수 있게 하는 것으로서 프론트장치(1A)가 작동할 수 있는 영역을 미리 설정하여 두고, 제어유니트(9)로 각도검출기(8a∼8c) 등으로부터의신호에 의거하여 프론트장치(1A)의 위치와 자세를 연산하고, 프론트장치가 설정영역내에서 그 경계근방에 있을 때는 프론트장치의 설정영역의 경계와 수직한 방향의 이동속도를 제한하고, 프론트장치가 설정영역외에 있을 때는 프론트장치가 설정영역으로 되돌아가도록 부움에 의한 버킷선단속도의 설정영역의 경계와 수직한 성분의 제한치를 연산하고, 부움에 의한버킷선단속도가 해당제한치를 초과하지 않도록 부움의 조작신호를 보정한다.

Description

건설기계의 영역제한 굴삭제어장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치를 그 유압구동장치와 함께 나타낸 도, 제2도는 본 발명이 적용되는 유압셔블의 외관을 나타낸 도, 제3도는 제어유니트의 제어기능을 나타낸 기능블록도, 제4도는 본 실시예의 영역제한굴삭제어에 있어서의 굴삭영역의 설정방법을 나타낸 도, 제5도는 버킷선단속도의 제한치를 구할 때의 설정영역의 경계로부터의 거리와의 관계를 나타낸 도, 제6도는 버킷선단이 설정영역내에 있는 경우와, 설정영역의 경계상에 있는 경우와, 설정영역외에 있는 경우의 부움에 의한 버킷선단속도의 보정동작의 차이를 나타낸 도, 제9도는 본 발명의 제2실시예에 의한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치에 있어서의 제어유니트의 제어기능을 나타내는 도, 제10도는 본 발명의 제3실시예에 의한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치를 그 유압구동장치와 함께 나타낸 도.

Claims (20)

  1. 회동가능하게 연결된 복수의 프론트부재에 의하여 구성되는 다관절형의 프론트장치와, 상기 복수의 프론트부재를 구동하는 복수의 유압액츄에이터와, 상기 복수의 프론트부재의 동작을 지시하는 복수의 조작수단과, 상기 복수의조작수단의 조작에 따라 구동되고, 상기 복수의 유압액츄에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 복수의 유압제어밸브를 구비한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 상기 프론트장치가 작동할 수 있는 영역을 설정하는 영역설정수단과, 상기 프론트장치의 위치와 자세에 관한 상태량을 검출하는 제1검출수단과, 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 프론트장치의 위치와 자세를 연산하는 제1연산수단과, 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도제1특정 프론트부재에 관한 제1특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도를 연산한는 제2연산수단과, 상기프론트장치가 상기 설정영역내에서 그 경계근방에 있을 때, 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 이동속도를 제한하도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 제2특정 프론트부재에 관한 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 상기 제1 및 제2연산수단의 연산치에 의거하여 연산하는 제3연산수단과, 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2특정 액츄에이터에 관한 조작수단의조작신호를 보정하는 신호보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2연산수단은 상기 복수의 조작수단중, 상기 제1특정 프론트부재에 관한 조작수단으로부터의 조작신호에 의거하여 상기 제1특정 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2연산수단은 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 제1특정 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제3연산수단은 상기 프론트장치가 상기 설정영역외에 있을 때에는 상기프론트장치가 상기 설정영역으로 되돌아오도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 제2특정프론트부재에 관한 제2특정액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3연산수단은 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기설정영역과의 경계의 거리에 의거하여 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 제2연산수단의 연산치와 상기 프론트장치의 속도의 제한치로부터 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를연산하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 프론트장치가 설정영역내에있을 때에는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리가 작아짐에 따라 작아지는 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 속도를 상기 제한치로 하고, 상기 프론트장치가 설정영역외에 있을 때에는 상기 거리가 커짐에 따라 커지는상기 설정영역의 경계로 되돌아오는 방향의 속도를 상기 제한치로 한 해당 거리와 속도의 관계가 미리 설정되어 있고, 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리와 그 미리 설정한 관계로부터 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 계산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 신호보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치에 대응하는 상기 제2특정 프론트부재에 관한 조작수단의 조작신호의 제한치를 연산하는 수단과, 상기제2특정 프론트부재에 관한 조작수단으로부터의 조작신호의 지령치와 상기 조작신호의 제한치의 작은 쪽을 선택하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 복수의 조작수단중, 적어도 상기 제2특정 프론트부재에 관한 조작수단은조작신호로서 파일롯압을 출력하는 유압파일롯방식이고, 이 유압파일롯방식의 조작수단을 포함하는 조작시스템이 이것에대응하는 상기 유압제어밸브를 구동하는 것이고, 상기 신호보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2특정 액츄에이터에 관한 조작수단의 파일롯압을 보정하는 파일롯압 보정수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로 작동하도록 상기 제2특정프론트부재에 관한 유압제어밸브에 파일롯압을 유도하는 제1파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제1파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제1전기신호를 출력하는 수단과, 상기제1전기신호를 유압으로 변환하여 상기 목표파일롯압에 상당하는 제어압을 출력하는 전기유압변환수단과, 상기 제1파일롯라인내의 파일롯압과 상기 전기유압변환수단으로부터 출력된 제어압의 고압측을 선택하여 해당하는 유압제어밸브로 유도하는 고압선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로작동하도록 상기 제2특정 프론트부재에 관한 유압제어밸브에 파일롯압을 유도하는 제2파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기제2파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제2전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제2파일롯라인에 설치되고, 상기 제2전기신호에 의하여 작동하여 상기 제2파일롯라인내의 파일롯압을 상기 목표파일롯압까지 감압하는 감압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치.
  11. 부움과 이 부움의 선단측에 회동가능하게 연결된 아암을 포함하는 복수의 프론트부재에 의하여 구성되는다관절형 프론트장치와, 상기 복수의 프론트부재를 구동하는 부움용 액츄에이터 및 아암용 액츄에이터를 포함하는 복수의유압액츄에이터와, 상기 복수의 프론트부재의 동작을 지시하는 부움용 조작수단 및 아암용 조작수단을 포함하는 복수의조작수단과, 상기 복수의 조작수단의 조작에 따라 구동되고, 상기 복수의 유압액츄에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 부움용 유압제어밸브 및 아암용 유압제어밸브를 포함하는 복수의 유압제어밸브를 구비하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 상기 프론트장치의 작동을 할 수 있는 영역을 설정하는 영역설정수단과, 상기 프론트장치의 위치와 자세에 관한 상태량을 검출하는 제1검출수단과, 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 프론트장치의 위치와 자세를 연산하는 제1연산수단과, 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 상기 아암용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도를 연산하는 제2연산수단과, 상기 프론트장치가 상기 설정영역내에서 그 경계근방에 있을 때, 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 이동속도를 제한하도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 상기 제1 및 제2연산수단의 연산치에 의거하여 연산하는 제3연산수단과, 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 부움용 조작수단의 조작신호를 보정하는 신호보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2연산수단은 상기 아암용 조작수단으로부터의 조작신호에 의거하여 상기 아암용액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제2연산수단은 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 아암용 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치.
  14. 제12항 또는 13항에 있어서, 상기 제3연산수단은 상기 프론트장치가 상기 설정영역외에 있을 때는 상기프론트장치가 상기 설정영역으로 되돌아가도록 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제3연산수단은 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역과의 경계의 거리에 의거하여 상기 프론트 장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 제2연산수단의 연산치와 상기 프론트장치의 속도의 제한치로부터 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단은 상기 프론트장치가 설정영역내에있을 때는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리가 작아짐에 따라 작아지는 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 속도를 상기 제한치로하고, 상기 프론트장치가 설정영역외에 있을 때는 상기 거리가 커짐에 따라 커지는 상기설정영역의 경계로 되돌아오는 방향의 속도를 상기 제한치로 한 해당거리와 속도의 관계가 미리 설정되어 있고, 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리와 그 미리 설정한 관계로부터 상기프론트장치의 속도의 제한치를 계산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  17. 제15항 또는 16항에 있어서, 상기 신호보정수단은 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치에 대응하는 상기 부움용 조작수단의 조작신호의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 부움용 조작수단으로부터의 조작신호의 지령치와 상기 조작신호의 제한치가 작은 쪽을 선택하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  18. 제15항 또는 16항에 있어서, 상기 부움용 조작수단은 조작신호로서 파일롯압을 출력하는 유압파일롯방식이고, 이 유압파일롯방식의 조작수단을 포함하는 조작시스템이 이것에 대응하는 상기 유압제어밸브를 구동하는 것이고,상기 신호보정수단은 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록상기 부움용 조작수단의 파일롯압을 보정하는 파일롯압보정수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로작동하도록 상기 부움용 유압제어밸브에 파일롯압을 유도하는 제1파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압 보정수단은 상기부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제1파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제1전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제1전기신호를 유압으로 변환하여 상기 목표파일롯압에 상당하는 제어압을 출력하는 전기유압변환수단과, 상기 제1파일롯라인내의 파일롯압과 상기 전기유압변환수단으로부터 출력된 제어압의 고압측을 선택하여 해당하는 유압제어밸브로 유도하는 고압선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로작동하도록 상기 부움용 유압제어밸브로 파일롯압을 유도하는 제2파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압 보정수단은 상기부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제2전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제2파일롯라인에 설치되고, 상기 제2전기신호에 의하여 작동하여 상기 제2파일롯라인내의 파일롯압을 상기 목표파일롯압까지 감압하는 감압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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