WO2018128201A1

WO2018128201A1 - 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치

Info

Publication number: WO2018128201A1
Application number: PCT/KR2017/000105
Authority: WO
Inventors: 김용재; 김지윤
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비; 김용재; 김지윤
Priority date: 2017-01-04
Filing date: 2017-01-04
Publication date: 2018-07-12

Abstract

본 발명은 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 티칭 모드 시에는 조이스틱의 동작에 연동되어, 조이스틱의 궤적 데이터를 직접적으로 획득하고, 플레이백 모드 시에는 조이스틱을 기계적으로 조작하여 티칭 모드 시 동작된 조이스틱의 궤적대로 조이스틱의 동작을 구현하는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은, 티칭 모드 시, 작업장치용 액츄에이터를 동작시키기 위해 운전자에 의해 조작되는 조이스틱에 설치되고, 상기 조이스틱의 동작에 연동되어 상기 조이스틱의 궤적 데이터를 획득하는 티칭 모듈; 및 플레이백 모드 시, 상기 조이스틱에 설치되어 있는 상기 티칭 모듈과 교체 설치되고, 상기 티칭 모듈로부터 획득된 상기 조이스틱의 궤적 데이터를 기반으로 상기 조이스틱을 기계적으로 조작하여 상기 티칭 모드에서 동작된 상기 조이스틱의 궤적대로 상기 조이스틱을 움직이게 하는 플레이백 모듈을 포함하는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치를 제공한다.

Description

건설기계용 티칭 및 플레이백 장치

본 발명은 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 티칭 모드 시에는 조이스틱의 동작에 연동되어, 조이스틱의 궤적 데이터를 직접적으로 획득하고, 플레이백 모드 시에는 조이스틱을 기계적으로 조작하여 티칭 모드 시 획득된 조이스틱의 궤적 데이터 대로 조이스틱의 동작을 구현하는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건설기계, 예컨대, 굴삭기는 하부 주행체, 상부 선회체, 그리고 붐, 아암 및 버켓과 같은 작업장치, 햄머, 쉐어, 로테이터 등과 같은 옵션장치, 상부 선회체의 선회 동작을 위한 선회모터, 이들을 동작시키기 위한 각각의 액츄에이터 및 각각의 액츄에이터에 동력원인 압유를 공급하기 위한 원동기 및 유압펌프를 포함하여 형성된다.

유압펌프로부터 토출되는 압유는 MCV(main control valve) 내부에 구비되어 운전자에 의한 조이스틱 조작에 따라 절환되는 스풀밸브들을 통해 해당 액츄에이터에 공급된다. 그 결과, 작업장치, 옵션장치 및 선회모터가 움직이게 된다.

예를 들어, 작업장치를 움직여 여러 가지 작업을 하고자 하는 경우, 운전자는 각 작업 패턴에 따라 때로는 미세하게 조이스틱을 조작하여야만 하기 때문에 조이스틱에 대한 고도의 숙련 조작이 요구된다.

특히, 동일한 작업 패턴을 반복적으로 수행하는 경우, 운전자는 조이스틱 조작을 반복하게 된다. 이 경우, 운전자에게는 오랜 시간 동안 지속적인 집중력이 요구되는데, 집중력 유지에는 한계가 있으므로, 조이스틱에 대한 고도의 숙련 조작을 계속적으로 동일하게 반복하기는 어렵다. 즉, 조이스틱 조작을 반복하다 보면, 운전자의 조작에 따른 조이스틱의 동작에 편차가 발생될 수 밖에 없다. 또한, 운전자의 숙련이 부족한 경우, 조이스틱의 오조작에 의해 작업장치가 일정 궤적에서 벗어나는 일이 빈번히 발생된다.

한편, 이와 같이 운전자에 의해 조작되는 조이스틱의 동작 편차로 인해 유발되는 문제 외에도 각 사이클마다 발생되는 압유의 온도 차이나 관성의 동적 변화 등과 같은 다양한 요인들로 인해 작업 패턴을 동일하게 반복적으로 수행하기는 쉽지 않다.

여기서, 조이스틱 조작은 작업장치를 동작시키는 유압 시스템의 시작점이다. 따라서, 동일한 작업 패턴의 반복적인 작업이 요구되는 경우, 각 사이클마다 발생되는 조이스틱의 동작 편차를 제거하거나 최소화하는 것이 상기의 다른 요인들을 제거하는 것보다 훨씬 중요하다. 이러한 이유로, 각 사이클마다 동일한 조이스틱의 동작을 구현하기 위한 티칭 및 플레이백 시스템이 제안되었다.

종래의 티칭 및 플레이백 시스템은 티칭 데이터를 조이스틱이 아닌 조이스틱 조작에 의해 동작되는 액츄에이터에 설치되어 있는 센서로부터 얻는 방식이다. 그러나 종래의 티칭 및 플레이백 시스템에서 티칭 데이터로 사용되는 액츄에이터의 위치 정보는 각 사이클마다 동일한 작업 패턴 수행을 어렵게 하는 상기의 다양한 요인들이 모두 반영된 것이다. 그러므로 이러한 티칭 데이터를 기반으로 플레이백 모드를 실행할 경우, 자동 구현되는 플레이백 모드의 액츄에이터 동작을 운전자에 의해 구현되는 티칭 모드의 액츄에이터 동작과 동일하게 재현하기는 사실상 불가능하다.

즉, 종래의 티칭 및 플레이백 시스템으로는 티칭 모드에서 획득한 티칭 데이터를 기반으로 자동 구현되는 플레이백 모드에 대한 신뢰성을 확보하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 티칭 모드 시에는 조이스틱의 동작에 연동되어, 조이스틱의 궤적 데이터를 직접적으로 획득하고, 플레이백 모드 시에는 조이스틱을 기계적으로 조작하여 티칭 모드 시 획득된 조이스틱의 궤적 데이터 대로 조이스틱의 동작을 구현하는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 건설기계용 티칭 장치는 조이스틱에 설치되고, 작업장치용 액츄에이터를 동작시키기 위해 운전자에 의해 조작되는 상기 조이스틱의 궤적 데이터를 획득하는 티칭 모듈 및 상기 티칭 모듈에 의해 획득된 상기 조이스틱의 궤적 데이터를 수신하고 저장하는 컨트롤러를 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 티칭 모듈은, 실린더 바디와 실린더 로드를 포함하는 실린더 구조로 이루어지며, 상기 실린더 로드의 선단이 상기 조이스틱의 외주면에 결합되고, 운전자에 의해 상기 조이스틱이 전, 후 방향으로 조작될 때, 상기 실린더 로드가 상기 조이스틱의 동작 방향을 따라 신장 또는 신축되며 상기 조이스틱의 동작을 센싱하는 제1 변위센서, 및 상기 제1 변위센서의 하부에 배치되고, 운전자에 의해 상기 조이스틱이 좌, 우 방향으로 조작될 때, 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 상기 제1 변위센서의 동작을 센싱하는 제2 변위센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 티칭 모듈은 상기 제1 변위센서와 상기 제2 변위센서를 연결하고, 상기 제1 변위센서의 회전 시 연동되는 제1 링크부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 티칭 모듈은 상기 조이스틱이 설치되어 있는 하단 프레임에 결합되고 상기 제1 변위센서 하부에 상기 제2 변위센서의 배치를 가능하게 하는 제1 플레이트 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 제1 플레이트 부재의 일단부는 상기 조이스틱의 동작을 제한하지 않도록 상기 조이스틱의 외주면과 이격되되, 상기 조이스틱의 외주면을 테두리하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 의한 건설기계용 플레이백 장치는, 티칭 모듈에서 획득된 후 저장되어 있는 조이스틱의 궤적 데이터를 출력하는 컨트롤러 및 상기 조이스틱에 설치되며 상기 컨트롤러로부터 전달되는 상기 궤적 데이터 대로 상기 조이스틱을 플레이백시키도록 구성되는 플레이백 모듈을 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 플레이백 모듈은, 제1 서보모터, 상기 제1 서보모터와 연결되고, 실린더 바디와 실린더 로드를 포함하는 실린더 구조로 이루어지며, 상기 실린더 로드의 선단이 상기 조이스틱의 외주면에 결합되고, 상기 제1 서보모터 구동 시 신장 또는 신축되는 상기 실린더 로드를 통해 상기 조이스틱을 전방 또는 후방으로 동작시키는 액츄에이터, 및 상기 액츄에이터와 연결되고, 구동 시 상기 액츄에이터를 좌측 또는 우측 방향으로 회전시켜 상기 조이스틱을 좌측 또는 우측으로 동작시키는 제2 서보모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 플레이백 모듈은 상기 액츄에이터와 상기 제2 서보모터를 연결하고, 상기 제2 서보모터로부터 발생되는 회전력을 상기 액츄에이터에 전달하는 제2 링크부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 플레이백 모듈은 상기 조이스틱이 설치되어 있는 하단 프레임에 결합되고 상기 액츄에이터 하부에 상기 제2 서보모터의 배치를 가능하게 하는 제2 플레이트 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 제2 플레이트 부재의 일단부는 상기 조이스틱의 동작을 제한하지 않도록 상기 조이스틱의 외주면과 이격되되, 상기 조이스틱의 외주면을 테두리하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 의한 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치는 티칭 모드 시에는 작업장치용 액츄에이터를 동작시키기 위해 운전자에 의해 조작되는 조이스틱의 궤적 데이터를 획득하고, 플레이백 모드 시에는 상기 획득된 상기 궤적 데이터대로 상기 조이스틱을 플레이백시키는 티칭-플레이백 모듈, 상기 티칭-플레이백 모듈의 동작을 제어하기 위해서 모드를 티칭 모드와 플레이백 모드 중 하나로 설정 및 변경시키는 모드 변경 스위치 및 상기 티칭-플레이백 모듈로부터 전달되는 상기 조이스틱의 궤적 데이터를 수신하여 저장하고, 저장된 상기 궤적 데이터를 출력하는 컨트롤러를 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 티칭-플레이백 모듈은 제1 서보모터, 상기 제1 서보모터와 연결되고, 실린더 바디와 실린더 로드를 포함하는 실린더 구조로 이루어지며, 상기 실린더 로드의 선단이 상기 조이스틱의 외주면에 결합되고, 상기 티칭 모드 시에는 운전자에 의해 상기 조이스틱이 전, 후 방향으로 조작될 때, 상기 실린더 로드가 상기 조이스틱의 동작 방향을 따라 신장 또는 신축되며 상기 조이스틱의 동작을 센싱하고, 상기 플레이백 모드 시에는 상기 제1 서보모터 구동 시 신장 또는 신축되는 상기 실린더 로드를 통해 상기 조이스틱을 전방 또는 후방으로 동작시키는 액츄에이터, 및 상기 액츄에이터와 연결되고, 상기 티칭 모드 시에는 운전자에 의해 상기 조이스틱이 좌, 우 방향으로 조작될 때, 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 상기 액츄에이터의 동작을 센싱하고, 상기 플레이백 모드 시에는 상기 액츄에이터를 좌측 또는 우측 방향으로 회전시켜 상기 조이스틱을 좌측 또는 우측으로 동작시키는 제2 서보모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 티칭-플레이백 모듈은 상기 액츄에이터와 상기 제2 서보모터를 연결하고, 상기 제2 서보모터로부터 발생되는 회전력을 상기 액츄에이터에 전달하는 제2 링크부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 티칭-플레이백 모듈은 상기 조이스틱이 설치되어 있는 하단 프레임에 결합되고 상기 액츄에이터 하부에 상기 제2 서보모터의 배치를 가능하게 하는 제2 플레이트 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 제2 플레이트 부재의 일단부는 조이스틱의 동작을 제한하지 않도록 상기 조이스틱의 외주면과 이격되되, 상기 조이스틱의 외주면을 테두리하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 조이스틱에 설치되어, 조이스틱을 따라 움직이는 티칭 모듈을 구비함으로써, 티칭 모드 시, 조이스틱의 궤적 데이터를 직접적으로 획득할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 플레이백 모드 시 조이스틱에 설치되어 있는 티칭 모듈과 교체 설치되고, 조이스틱을 기계적으로 동작시키는 플레이백 모듈을 구비함으로써, 플레이백 모드 시, 티칭 모듈로부터 획득된 조이스틱의 궤적 데이터 대로 조이스틱의 동작을 구현할 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 조이스틱의 궤적 데이터를 획득하는 티칭 모듈과, 티칭 모드에서 티칭 모듈에 의해 획득된 조이스틱의 궤적 데이터를 기반으로 조이스틱을 기계적으로 조작하는 플레이백 모듈 각각을, 해당 모드 별로 조이스틱에 직접 설치함으로써, 티칭 모드와 플레이백 모드에서 구현되는 조이스틱의 동작 간의 편차를 최소화시킬 수 있고, 그 결과, 건설기계의 플레이백 모드에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치의 티칭 모듈을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 티칭 모듈을 나타낸 측면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치의 플레이백 모듈을 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플레이백 모듈을 나타낸 측면도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치에 대해 상세히 설명한다.

아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치는 건설기계, 예컨대, 굴삭기를 티칭 모드와 플레이백 모드로 구현하는 장치이다. 여기서, 티칭 모드(teaching mode)는 운전자가 운전석(40)의 양측에 각각 설치되어 있는 조이스틱(10) 조작을 통해 굴삭기의 작업 과정을 티칭하여 작업 패턴을 학습시키는 모드이다. 또한, 플레이백 모드(playback mode)는 티칭 모드에서 학습된 굴삭기의 작업 패턴을 자동으로 플레이백하는 모드이다. 이러한 모드의 구분은 본 발명을 더욱 명확하게 하기 위한 것이며, 아래 설명과 같이 모드의 변경은 모듈의 교체를 통해 자연히 발생하는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 티칭 및 플레이백 장치는 티칭 모듈(100) 및 플레이백 모듈(도 3의 200)을 포함하여 형성된다.

티칭 모듈(100)은, 굴삭기의 티칭 모드 시, 유압회로(30)를 구동시켜 작업장치용 액츄에이터(20)를 동작시키기 위해, 운전자에 의해 조작되는 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 직접적으로 획득하는 장치이다. 운전자의 조작에 의해 동작되는 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 직접적으로 획득하기 위해, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 티칭 모듈(100)은 조이스틱(10)에 설치된다. 이에 따라, 조이스틱(10)이 움직이면, 티칭 모듈(100) 또한 조이스틱(10)을 따라 움직이며 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 획득하게 된다. 이와 같이, 조이스틱(10)을 따라 움직이며 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 획득하는 것은 그 어떤 방법보다도 가장 확실하고 정확한 조이스틱(10)의 실제 동작을 얻을 수 있는 방법이다.

본 발명의 제1 실시 예에서, 이러한 티칭 모듈(100)은 제1 변위센서(110) 및 제2 변위센서(120)를 포함하여 형성될 수 있다.

제1 변위센서(110)는 실린더 바디(111)와 실린더 로드(112)를 포함하는 실린더 구조로 이루어진다. 이때, 실린더 로드(112)는 조이스틱(10)을 따라 움직이기 위해, 그 선단이 조이스틱(10)의 외주면에 결합된다. 이에 따라, 운전자에 의해 조이스틱(10)이 전, 후 방향(운전자가 운전석(40)에 착석한 상태 기준)으로 조작될 때, 실린더 로드(112)가 조이스틱(10)의 동작 방향을 따라 신장 신축되며 조이스틱(10)의 동작을 센싱한다. 즉, 조이스틱(10)이 전방으로 움직이면, 실린더 로드(112)는 신장되고, 조이스틱(10)이 후방으로 움직이면, 실린더 로드(112)는 신축된다. 본 발명의 제1 실시 예에서, 이러한 제1 변위센서(110)는, 조이스틱(10)이 전, 후 방향으로 움직일 때의 선형 변위를 센싱하는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)로 이루어질 수 있다.

제2 변위센서(120)는 제1 변위센서(110)의 하부에 배치된다. 여기서, 제1 변위센서(110)는 조이스틱(10)에 고정된다. 따라서, 운전자에 의해 조이스틱(10)이 좌, 우 방향(운전자가 운전석(40)에 착석한 상태 기준)으로 조작될 때, 제1 변위센서(110)는 조이스틱(10)이 움직이는 방향에 따라, 좌측 방향 또는 우측 방향으로 회전하게 된다. 제2 변위센서(120)는 이러한 제1 변위센서(110)의 회전 동작을 센싱한다. 제1 변위센서(110)는 조이스틱(10)의 동작에 연동되므로, 제1 변위센서(110)의 좌, 우 회전 동작을 센싱한 값은 조이스틱(10)의 좌, 우 방향 움직임을 나타내게 된다. 이러한 제2 변위센서(120)는, 제1 변위센서(110)가 좌, 우 방향으로 회전할 때의 회전 각도 변위를 센싱하는 RVDT(Rotary Variable Differential Transformer)로 이루어질 수 있다.

티칭 모드 시, 티칭 모듈(100)에 의해 획득된 조이스틱(10)의 궤적 데이터는 제1 변위센서(110)를 통해 센싱된 조이스틱(10)의 전, 후 방향 움직임에 따른 선형 변위 값과 제2 변위센서(120)를 통해 센싱된 제1 변위센서(110)의 좌, 우 회전에 따른 회전 각도 변위 값이다. 이와 같이, 조이스틱(10)을 따라 움직이며 획득한 조이스틱(10)의 궤적 데이터는 플레이백 모듈(200)을 구동시키는 컨트롤러(50)에 전달된다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 티칭 모듈(100)은 제1 링크부재(130)를 더 포함할 수 있다. 제1 링크부재(130)는 제1 변위센서(110)와 제2 변위센서(120)를 연결한다. 이러한 제1 링크부재(130)는 제1 변위센서(110)의 좌, 우 방향 회전 시 연동된다. 이와 같이, 제1 링크부재(130)가 제1 변위센서(110)에 연동됨에 따라, 제1 링크부재(130)와 연결되어 있는 제2 변위센서(120)는 제1 링크부재(130)의 움직임을 통해 제1 변위센서(110)의 회전 각도 변위를 센싱할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 티칭 모듈(100)은 제1 플레이트 부재(140)를 더 포함할 수 있다. 제1 플레이트 부재(140)는 조이스틱(10)이 설치되어 있는 하단 프레임(11)에 결합된다. 이러한 제1 플레이트 부재(140)는 제1 변위센서(110) 하부에 제2 변위센서(120)의 배치를 가능하게 한다. 이를 보다 상세히 설명하면, 제1 변위센서(110)는 이의 실린더 로드(112)가 조이스틱(10)의 외주면에 결합되므로, 조이스틱(112)에 연결될 수 있다. 이때, 바(bar) 형태의 제1 변위센서(110)는 수평 방향으로 배치되고, 조이스틱(10)과 연결된 실린더 로드(112)의 일측과 대응되는 타측에는 제1 링크부재(130)를 매개로 제2 변위센서(120)가 연결되어 있으므로, 구조적으로 불안정한 상태가 된다. 제1 플레이트 부재(140)는 이러한 구조적인 불안정성을 해소하는 부재이다. 즉, 제1 플레이트 부재(140)의 길이방향 일단부는 조이스틱(10)이 설치되어 있는 하단 프레임(11)에 결합된다. 이에 따라, 제1 플레이트 부재(140)는 제1 변위센서(110) 하부에 배치된다. 이와 같이, 일단부가 고정된 제1 플레이트 부재(140)의 타단부 하측에는 제2 변위센서(120)가 장착된다. 이를 통해, 제1 변위센서(110) 하부에 제2 변위센서(120)가 배치되는 구조를 이루게 된다. 이때, 제2 변위센서(120)가 제1 플레이트 부재(140)의 타단부 하측에 장착됨에 따라, 제1 플레이트 부재(140)에는 제1 변위센서(110)와 제2 변위센서(120)를 연결하는 제1 링크부재(130)가 통과되는 관통홀(141)이 형성되어 있다. 관통홀(141)은 좌, 우 방향으로 회전하는 제1 링크부재(130)의 움직임을 간섭하지 않을 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시 예에서, 조이스틱(10)이 설치되어 있는 하단 프레임(11)에 결합되는 제1 플레이트 부재(140)의 일단부는 조이스틱(10)의 외주면을 테두리하는 구조로 형성된다. 이때, 제1 플레이트 부재(140)의 일단부는 전, 후, 좌, 우로 움직이는 조이스틱(10)의 동작을 제한하지 않도록 조이스틱(10)의 외주면과 일정 거리 이상 이격되는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 플레이백 모듈(200)은 굴삭기를 플레이백 모드로 운용하고자 하는 경우, 티칭 모듈(100)과 교체된다. 즉, 굴삭기가 플레이백 모드로 전환되는 경우, 플레이백 모듈(200)은 티칭 모드 시 티칭 모듈(100)이 설치되어 있던 조이스틱(10)에 설치된다. 이러한 플레이백 모듈(200)은 플레이백 모드 시, 티칭 모드에서 티칭 모듈(100)로부터 획득된 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 기반으로 조이스틱(10)을 기계적으로 조작하여, 티칭 모드에서 동작된 조이스틱(10)의 궤적대로 조이스틱(10)을 움직이게 하는 장치이다.

플레이백 모듈(200)은 티칭 모듈(100)로부터 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 수신하고, 저장한 컨트롤러(50)로부터 출력되는 명령 신호에 따라 구동하게 된다.

본 발명의 제1 실시 예에서, 이러한 플레이백 모듈(200)은 제1 서보모터(210), 액츄에이터(220), 제2 서보모터(230)를 포함하여 형성될 수 있다.

제1 서보모터(210)는 컨트롤러(50)로부터 출력되는 명령 신호에 따라 구동되어, 이와 연결되어 있는 액츄에이터(220)를 동작시킨다. 여기서, 컨트롤러(50)로부터 제1 서보모터(210)에 출력되는 명령 신호는 제1 변위센서(110)로부터 센싱된 조이스틱(10)의 전, 후 방향 움직임에 따른 선형 변위 값에 기초한다.

액츄에이터(220)는 제1 서보모터(210)와 연결된다. 본 발명의 제1 실시 예에서, 액츄에이터(220)는 실린더 바디(221)와 실린더 로드(222)를 포함하는 실린더 구조로 이루어진다. 이때, 실린더 로드(222)는 조이스틱(10)을 동작시키기 위해, 그 선단이 조이스틱(10)의 외주면에 결합된다. 이에 따라, 제1 서보모터(210) 구동 시, 실린더 로드(222)가 신장 또는 신축되고, 그 결과, 조이스틱(10)이 전방 또는 후방으로 움직이게 된다. 즉, 제1 서보모터(210)가 정방향으로 회전하면, 그 회전력이 예컨대, 기어류를 통해 액츄에이터(220)에 전달된다. 이에 따라, 액츄에이터(220)의 실린더 로드(222)는 신장되고, 그 결과, 조이스틱(10)이 전방으로 움직이게 된다. 반대로, 제1 서보모터(210)가 역방향으로 회전하면, 액츄에이터(220)의 실린더 로드(222)가 신축되고, 그 결과, 조이스틱(10)이 후방으로 움직이게 된다.

제2 서보모터(230)는 액츄에이터(220)와 연결된다. 이러한 제2 서보모터(230)는 컨트롤러(50)로부터 출력되는 명령 신호에 따라 구동되어, 이와 연결되어 있는 액츄에이터(220)를 동작시킨다. 여기서, 컨트롤러(50)로부터 제2 서보모터(230)에 출력되는 명령 신호는 제2 변위센서(120)를 통해 센싱된 제1 변위센서(110)의 좌, 우 회전에 따른 회전 각도 변위 값에 기초한다. 이에 따라, 제2 서보모터(230) 구동 시, 액츄에이터(220)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 되고, 그 결과, 조이스틱(10) 또한, 좌측 또는 우측 방향으로 움직이게 된다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 플레이백 모듈(200)은 제2 링크부재(240)를 더 포함할 수 있다. 제2 링크부재(240)는 액츄에이터(220)와 제3 서보모터(230)를 연결한다. 이러한 제2 링크부재(240)는 제2 서보모터(230) 구동 시 회전되어, 제2 서보모터(230)로부터 발생되는 회전력을 액츄에이터(220)에 전달한다. 이와 같이, 제2 링크부재(240)에 의해, 제2 서보모터(230)의 회전력이 액츄에이터(220)에 전달되면, 액츄에이터(220)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 되고, 그 결과, 조이스틱(10) 또한, 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 된다.

한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플레이백 모듈(200)은 제2 플레이트 부재(250)를 더 포함할 수 있다. 이러한 제2 플레이트 부재(250)는 액츄에이터(220) 하부에 제2 서보모터(230)의 배치를 가능하게 한다. 제2 플레이트 부재(250)는 조이스틱(10)이 설치되어 있는 하단 프레임(11)에 결합된다. 또한, 제2 플레이트 부재(250)에는 액츄에이터(220)와 제2 서보모터(230)를 연결하는 제2 링크부재(240)가 통과하는 관통홀(251)이 형성되어 있다. 관통홀(251)은 좌, 우 방향으로 회전하는 제2 링크부재(240)의 움직임을 간섭하지 않을 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 조이스틱(10)이 설치되어 있는 하단 프레임(11)에 결합되는 제2 플레이트 부재(250)의 일단부는 조이스틱(10)의 외주면을 테두리하는 구조로 형성된다. 이때, 제2 플레이트 부재(250)의 일단부는 전, 후, 좌, 우로 움직이는 조이스틱(10)의 동작을 제한하지 않도록 조이스틱(10)의 외주면과 일정 거리 이상 이격되는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시 예에서는 제1 플레이트 부재(140)와 제2 플레이트 부재(250)가 구분되어 있다. 하지만, 이들의 역할은 동일하므로, 제1 플레이트 부재(140)가 제2 플레이트 부재(250)의 역할을 대신할 수 있다. 예를 들어, 굴삭기가 플레이백 모드로 전환되는 경우, 조이스틱(10)이 설치되어 있는 하단 프레임(11)에 결합되어 있는 제1 플레이트 부재(140)는 그대로 두고, 제1 플레이트 부재(140)에 장착되어 있는 제2 변위센서(120)만 분리한 다음, 그 자리에 제2 서보모터(230)를 결합시킬 수도 있다. 이와 같이, 제1 플레이트 부재(140)가 제2 플레이트 부재(250)의 역할까지 하게 되면, 티칭 모드에서 플레이백 모드로 전환 시, 또는 플레이백 모드에서 티칭 모드로 전환 시, 보다 간편하게 티칭 모듈(100)과 플레이백 모듈(200)의 교체 작업을 수행할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

1. 티칭 모드

운전자에 의해 조이스틱(10)이 전방 또는 후방으로 조작되면, 조이스틱(10)에 설치되어 있는 제1 변위센서(110)의 실린더 로드(112)가 신장 또는 신축되며 조이스틱(10)의 선형 변위 값을 센싱한다. 또한, 운전자에 의해 조이스틱(10)이 좌측 또는 우측 방향으로 조작되면, 제1 변위센서(110) 또한 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 되고, 그 결과, 제1 변위센서(110)와 제1 링크부재(130)를 매개로 연결되어 있는 제2 변위센서(120)가 제1 변위센서(110)의 좌측 또는 우측 방향으로의 회전에 따른 회전 각도 변위 값을 센싱한다. 제1 변위센서(110)와 제2 변위센서(120)에 의해 센싱된 조이스틱(10)의 궤적 데이터는 컨트롤러(50)에 전달된다.

아울러, 운전자에 의해 조이스틱(10)이 좌측 방향에서 전방, 그리고 우측 방향으로 회전 조작되거나 우측 방향에서 후방, 그리고 좌측 방향 등으로 회전 조작될 수 있다. 이 경우, 제1 변위센서(110)의 실린더 로드(112)가 신장 또는 신축됨과 동시에 제1 변위센서(110)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 제1 변위센서(110)와 제2 변위센서(120)는 동시에 조이스틱(10)의 선형 변위 값과 제1 변위센서(110)의 회전 각도 변위 값을 센싱하고, 이를 컨트롤러(50)에 전달한다.

이와 같이, 조이스틱(10)에 설치되어 있는 제1 변위센서(110)가 조이스틱(10)을 따라 움직이며 조이스틱(10)의 선형 변위 값을 센싱하고, 제2 변위센서(120)가 조이스틱(10)을 따라 움직이는 제1 변위센서(110)의 회전 각도 변위 값을 센싱하게 되면, 조이스틱(10)의 실제 동작과 거의 일치하는 신뢰성 높은 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 그 결과, 티칭 모드 시 운전자에 의해 수동 조작되는 조이스틱(10)의 동작과 플레이백 모드 시 자동 구현되는 조이스틱(10)의 동작 간의 편차를 최소화시킬 수 있어, 굴삭기의 플레이백 모드에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

2. 플레이백 모드

플레이백 모드 구현을 위해, 조이스틱(10)에 설치되어 있는 티칭 모듈(100)을 플레이백 모듈(200)로 교체하는 작업이 필요하다.

티칭 모듈(100)에서 획득된 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 저장하고 있는 컨트롤러(50)로부터 제1 서보모터(210)를 구동시키는 명령 신호가 출력되면, 제1 서보모터(210)가 구동되고, 이에 따라, 액츄에이터(220)가 신장 또는 신축된다. 그 결과, 조이스틱(10)이 전방 또는 후방으로 움직이게 된다. 이때, 컨트롤러(50)로부터 제1 서보모터(210)에 출력되는 명령 신호는 제1 변위센서(110)에 의해 센싱된 조이스틱(10)의 전, 후 방향 움직임에 따른 선형 변위 값에 기초하므로, 제1 서보모터(210) 구동 시, 조이스틱(10)은 티칭 모드에서 동작된 궤적과 동일하게 움직이게 된다.

또한, 컨트롤러(50)로부터 제2 서보모터(230)를 구동시키는 명령 신호가 출력되면, 제2 서보모터(230)가 구동되고, 이에 따라, 액츄에이터(220)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 된다. 그 결과, 조이스틱(10) 또한 좌측 또는 우측 방향으로 움직이게 된다. 이때, 컨트롤러(50)로부터 제2 서보모터(230)에 출력되는 명령 신호는 제2 변위센서(120)를 통해 센싱된, 조이스틱(10)을 따라 움직이는 제1 변위센서(110)의 좌, 우 회전에 따른 회전 각도 변위 값에 기초하므로, 제2 서보모터(230) 구동 시, 조이스틱(10)은 티칭 모드에서 동작된 궤적과 동일하게 움직이게 된다.

여기서, 컨트롤러(50)로부터 제1 서보모터(210)와 제2 서보모터(230)를 구동시키는 명령신호가 동시에 출력되면, 제1 서보모터(210)와 제2 서보모터(230)가 동시에 구동되고, 이에 따라, 액츄에이터(220)의 실린더 로드(222)가 신장 또는 신축됨과 동시에 액츄에이터(220)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 된다. 그 결과, 조이스틱(10)이 좌전방, 우전방, 좌후방 또는 우후방 등의 방향으로 회전 동작을 하게 된다.

이와 같이, 티칭 모드 시 티칭 모듈(100)이 조이스틱(10)이 설치되어 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 직접적으로 획득하고, 플레이백 모드 시 티칭 모듈(100)과 교체 설치되는 플레이백 모듈(200)이 티칭 모드에서 획득한 궤적 데이터를 기반으로 조이스틱(10)을 기계적으로 조작하게 되면, 티칭 모드와 플레이백 모드에서 구현되는 조이스틱(10)의 동작 간의 편차를 최소화시킬 수 있고, 그 결과, 굴삭기의 플레이백 모드에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치에 대하여, 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치는 티칭-플레이백 모듈(300), 모드 변환 스위치(400) 및 컨트롤러(50)를 포함하여 형성된다.

티칭-플레이백 모듈(300)은 티칭 모드 시에는 작업장치용 액츄에이터(20)를 동작시키기 위해 운전자에 의해 조작되는 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 획득하고, 플레이백 모드 시에는 획득된 궤적 데이터 대로 조이스틱(10)을 플레이백시킨다.

본 발명의 제2 실시 예에서, 이러한 티칭-플레이백 모듈(300)은 제1 서보모터(310), 액츄에이터(320) 및 제2 서보모터(330)를 포함하여 형성될 수 있다.

제1 서보모터(310)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 서보모터(도 3의 210)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

액츄에이터(320)는 실린더 바디(321)와 실린더 로드(322)를 포함하는 실린더 구조로 이루어진다. 이때, 실린더 로드(322)는 조이스틱(10)을 동작시키기 위해, 그 선단이 조이스틱(10)의 외주면에 결합된다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액츄에이터(320)는, 티칭 모드 시에는 운전자에 의해 조이스틱(10)이 전, 후 방향으로 조작될 때, 실린더 로드(322)가 조이스틱(10)의 동작 방향을 따라 신장 또는 신축되며 조이스틱(10)의 동작을 센싱한다. 또한, 액츄에이터(320)는, 플레이백 모드 시에는 제1 서보모터(310) 구동 시 신장 또는 신축되는 실린더 로드(322)를 통해 조이스틱(10)을 전방 또는 후방으로 동작시킨다.

제2 서보모터(330)는 액츄에이터(320)와 연결된다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제2 서보모터(330)는, 티칭 모드 시에는 운전자에 의해 조이스틱(10)이 좌, 우 방향으로 조작될 때, 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 액츄에이터(320)의 동작을 센싱한다. 또한, 제2 서보모터(330)는, 플레이백 모드 시에는 액츄에이터(320)를 좌측 또는 우측 방향으로 회전시켜 조이스틱(10)을 좌측 또는 우측으로 동작시킨다.

모드 변경 스위치(400)는 티칭-플레이백 모듈(300)의 동작을 제어하기 위해서 모드를 티칭 모드와 플레이백 모드 중 하나로 설정 및 변경시킨다.

또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 티칭-플레이백 모듈(300)은 제2 링크부재(340) 및 관통홀(351)이 형성되어 있는 제2 플레이트 부재(350)를 더 포함한다. 제2 링크부재(340) 및 제2 플레이트 부재(350)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제2 링크부재(도 3의 240) 및 제2 플레이트 부재(도 3의 250)와 동일하므로, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

컨트롤러(50)는, 티칭 모드 시에는 티칭-플레이백 모듈(300)로부터 전달되는 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 수신 및 저장하고, 플레이백 모드 시에는 저장되어 있는 궤적 데이터를 출력하여, 티칭-플레이백 모듈(300)을 구동시킨다.

본 발명의 제2 실시 예에서는 모드 변환 스위치(400)를 통해 교체작업의 필요 없이 모드를 변경한다. 본 발명의 제2 실시 예에서는 본 발명의 제1 실시 예처럼 티칭 모듈(도 1의 100)과 플레이백 모듈(도 3의 200)이 따로 존재하는 것이 아니라. 티칭-플레이백 모듈(300)이라는 하나의 유닛(unit)으로 구성되어, 티칭 모듈(도 1의 100)과 플레이백 모듈(도 3의 200) 역할을 모두 수행하게 된다.

1. 티칭 모드

모드 변환 스위치(400)를 조작하여 티칭 모드로 변경한 후, 운전자에 의해 조이스틱(10)이 전방 또는 후방으로 조작되면, 조이스틱(10)에 설치되어 있는 액츄에이터(320)의 실린더 로드(322)가 신장 또는 신축되며 조이스틱(10)의 선형 변위 값을 센싱한다. 또한, 운전자에 의해 조이스틱(10)이 좌측 또는 우측 방향으로 조작되면, 액츄에이터(320) 또한 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 되고, 그 결과, 액츄에이터(320)와 제2 링크부재(340)를 매개로 연결되어 있는 제2 서보모터(330)가 액츄에이터(320)의 좌측 또는 우측 방향으로의 회전에 따른 회전 각도 변위 값을 센싱한다. 액츄에이터(320)와 제2 서보모터(330)에 의해 센싱된 조이스틱(10)의 궤적 데이터는 컨트롤러(50)에 전달된다.

아울러, 운전자에 의해 조이스틱(10)이 좌측 방향에서 전방, 그리고 우측 방향으로 회전되거나 우측 방향에서 후방, 그리고 좌측 방향 등으로 회전 조작될 수 있다. 이 경우, 액츄에이터(320)의 실린더 로드(322)가 신장 또는 신축됨과 동시에 액츄에이터(320)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 액츄에이터(320)와 제2 서보모터(330)는 동시에 조이스틱(10)의 선형 변위 값과 액츄에이터(320)의 회전 각도 변위 값을 센싱하고, 이를 컨트롤러(50)에 전달한다.

이와 같이, 조이스틱(10)에 설치되어 있는 액츄에이터(320)가 조이스틱(10)을 따라 움직이며 조이스틱(10)의 선형 변위 값을 센싱하고, 서모보터(330)가 조이스틱(10)을 따라 움직이는 액츄에이터(320)의 회전 각도 변위 값을 센싱하게 되면, 조이스틱(10)의 실제 동작과 거의 일치하는 신뢰성 높은 조이스틱(10)의 궤적 데이터를 획득할 수 있다. 그 결과, 티칭 모드 시 운전자에 의해 수동 조작되는 조이스틱(10)의 동작과 플레이백 모드 시 자동 구현되는 조이스틱(10)의 동작 간의 편차를 최소화시킬 수 있어, 굴삭기의 플레이백 모드에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

2. 플레이백 모드

모드 변환 스위치(400)를 조작하여 플레이백 모드로 변경하면, 티칭 모드 시 컨트롤러(50)에 수신 및 저장된 조이스틱(10)의 궤적 데이터가 티칭-플레이백 모듈(300)을 구동시키는 명려 신호로 변환된 후 티칭-플레이백 모듈(300)에 출력된다. 또한, 모드 변환 스위치(400)를 조작하여 플레이백 모드로 변경하면, 티칭 모드 시 컨트롤러(50)에 수신 및 티칭-플레이백 모듈(300)을 구동시키는 명령 신호로 변환된 다음 저장된 조이스틱(10)의 궤적 데이터가 티칭-플레이백 모듈(300)에 출력된다. 그 결과, 제1 서보모터(310)가 구동되고, 이에 따라, 액츄에이터(320)가 신장 또는 신축된다. 그 결과, 조이스틱(10)이 전방 또는 후방으로 움직이게 된다. 이때, 컨트롤러(50)로부터 제1 서보모터(310)에 출력되는 명령 신호는 티칭 모드 시 액츄에이터(320)에 의해 센싱된 조이스틱(10)의 전, 후 방향 움직임에 따른 선형 변위 값에 기초하므로, 제1 서보모터(310) 구동 시, 조이스틱(10)은 티칭 모드에서 동작된 궤적과 동일하게 움직이게 된다.

또한, 컨트롤러(50)로부터 제2 서보모터(330)를 구동시키는 명령 신호가 출력되면, 제2 서보모터(330)가 구동되고, 이에 따라, 액츄에이터(320)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 된다. 그 결과, 조이스틱(10) 또한 좌측 또는 우측 방향으로 움직이게 된다. 이때, 컨트롤러(50)로부터 제2 서보모터(330)에 출력되는 명령 신호는 티칭 모드 시 제2 서보모터(330)를 통해 센싱된, 조이스틱(10)을 따라 움직이는 액츄에이터(320)의 좌, 우 회전에 따른 회전 각도 변위 값에 기초하므로, 제2 서보모터(330) 구동 시, 조이스틱(10)은 티칭 모드에서 동작된 궤적과 동일하게 움직이게 된다.

여기서, 컨트롤러(50)로부터 제1 서보모터(310)와 제2 서보모터(330)를 구동시키는 명령신호가 동시에 출력되면, 제1 서보모터(310)와 제2 서보모터(330)가 동시에 구동되고, 이에 따라, 액츄에이터(320)의 실린더 로드(322)가 신장 또는 신축됨과 동시에 액츄에이터(320)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전하게 된다. 그 결과, 조이스틱(10)이 좌전방, 우전방, 좌후방 또는 우후방 등의 방향으로 회전 동작을 하게 된다.

티칭 모듈(도 1의 100)과 플레이백 모듈(도 3의 200)이 분리되어, 모드 변경 시 이들을 교체해 주어야 하는 본 발명의 제1 실시 예와 달리, 본 발명의 제2 실시 예에서는 모드 변환 스위치(400)에 의해 모드가 변환되는 하나의 유닛으로 이루어진 티칭-플레이백 모듈(300)을 구비함으로써, 보다 간편하게 굴삭기를 티칭 모드에서 플레이백 모드로 또는 플레이백 모드에서 티칭 모드로 변환시킬 수 있고, 그 결과, 작업 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

<부호의 설명>

100; 티칭 모듈 110; 제1 변위센서

111; 실린더 바디 112; 실린더 로드

120; 제2 변위센서 130; 제1 링크부재

140; 제1 플레이트 부재 141; 관통홀

200; 플레이백 모듈 210, 310; 제1 서보모터

220, 320; 액츄에이터 221, 321; 실린더 바디

222, 322; 실린더 로드 230, 330; 제2 서보모터

240, 340; 제2 링크부재 250, 350; 제2 플레이트 부재

251, 351; 관통홀 300; 티칭-플레이백 모듈

400: 모드 변환 스위치 10; 조이스틱

11; 하단 프레임 20; 작업장치용 액츄에이터

30; 유압회로 40; 운전석

50; 컨트롤러

Claims

건설기계용 티칭 장치에 있어서,

조이스틱에 설치되고, 작업장치용 액츄에이터를 동작시키기 위해 운전자에 의해 조작되는 상기 조이스틱의 궤적 데이터를 획득하는 티칭 모듈; 및

상기 티칭 모듈에 의해 획득된 상기 조이스틱의 궤적 데이터를 수신하고 저장하는 컨트롤러;

를 포함하는 건설기계용 티칭 장치.
제1항에 있어서,

상기 티칭 모듈은,

실린더 바디와 실린더 로드를 포함하는 실린더 구조로 이루어지며, 상기 실린더 로드의 선단이 상기 조이스틱의 외주면에 결합되고, 운전자에 의해 상기 조이스틱이 전, 후 방향으로 조작될 때, 상기 실린더 로드가 상기 조이스틱의 동작 방향을 따라 신장 또는 신축되며 상기 조이스틱의 동작을 센싱하는 제1 변위센서, 및

상기 제1 변위센서의 하부에 배치되고, 운전자에 의해 상기 조이스틱이 좌, 우 방향으로 조작될 때, 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 상기 제1 변위센서의 동작을 센싱하는 제2 변위센서를 포함하는 건설기계용 티칭 장치.
제2항에 있어서,

상기 티칭 모듈은 상기 제1 변위센서와 상기 제2 변위센서를 연결하고, 상기 제1 변위센서의 회전 시 연동되는 제1 링크부재를 더 포함하는 건설기계용 티칭 장치.
제3항에 있어서,

상기 티칭 모듈은 상기 조이스틱이 설치되어 있는 하단 프레임에 결합되고 상기 제1 변위센서 하부에 상기 제2 변위센서의 배치를 가능하게 하는 제1 플레이트 부재를 더 포함하는 건설기계용 티칭 장치.
제4항에 있어서,

상기 제1 플레이트 부재의 일단부는 상기 조이스틱의 동작을 제한하지 않도록 상기 조이스틱의 외주면과 이격되되, 상기 조이스틱의 외주면을 테두리하는 구조로 형성되는 건설기계용 티칭 장치.
건설기계용 플레이백 장치에 있어서,

티칭 모듈에서 획득된 후 저장되어 있는 조이스틱의 궤적 데이터를 출력하는 컨트롤러; 및

상기 조이스틱에 설치되며 상기 컨트롤러로부터 전달되는 상기 궤적 데이터 대로 상기 조이스틱을 플레이백시키도록 구성되는 플레이백 모듈;

을 포함하는 건설기계용 플레이백 장치.
제6항에 있어서,

상기 플레이백 모듈은,

제1 서보모터,

상기 제1 서보모터와 연결되고, 실린더 바디와 실린더 로드를 포함하는 실린더 구조로 이루어지며, 상기 실린더 로드의 선단이 상기 조이스틱의 외주면에 결합되고, 상기 제1 서보모터 구동 시 신장 또는 신축되는 상기 실린더 로드를 통해 상기 조이스틱을 전방 또는 후방으로 동작시키는 액츄에이터, 및

상기 액츄에이터와 연결되고, 구동 시 상기 액츄에이터를 좌측 또는 우측 방향으로 회전시켜 상기 조이스틱을 좌측 또는 우측으로 동작시키는 제2 서보모터를 포함하는 건설기계용 플레이백 장치.
제7항에 있어서,

상기 플레이백 모듈은 상기 액츄에이터와 상기 제2 서보모터를 연결하고, 상기 제2 서보모터로부터 발생되는 회전력을 상기 액츄에이터에 전달하는 제2 링크부재를 더 포함하는 건설기계용 플레이백 장치.
제8항에 있어서,

상기 플레이백 모듈은 상기 조이스틱이 설치되어 있는 하단 프레임에 결합되고 상기 액츄에이터 하부에 상기 제2 서보모터의 배치를 가능하게 하는 제2 플레이트 부재를 더 포함하는 건설기계용 플레이백 장치.
제9항에 있어서,

상기 제2 플레이트 부재의 일단부는 상기 조이스틱의 동작을 제한하지 않도록 상기 조이스틱의 외주면과 이격되되, 상기 조이스틱의 외주면을 테두리하는 구조로 형성되는 건설기계용 플레이백 장치.
티칭 모드 시에는 작업장치용 액츄에이터를 동작시키기 위해 운전자에 의해 조작되는 조이스틱의 궤적 데이터를 획득하고, 플레이백 모드 시에는 상기 획득된 상기 궤적 데이터대로 상기 조이스틱을 플레이백시키는 티칭-플레이백 모듈;

상기 티칭-플레이백 모듈의 동작을 제어하기 위해서 모드를 티칭 모드와 플레이백 모드 중 하나로 설정 및 변경시키는 모드 변경 스위치; 및

상기 티칭-플레이백 모듈로부터 전달되는 상기 조이스틱의 궤적 데이터를 수신하여 저장하고, 저장된 상기 궤적 데이터를 출력하는 컨트롤러;

를 포함하는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치.
제11항에 있어서,

상기 티칭-플레이백 모듈은,

제1 서보모터,

상기 제1 서보모터와 연결되고, 실린더 바디와 실린더 로드를 포함하는 실린더 구조로 이루어지며, 상기 실린더 로드의 선단이 상기 조이스틱의 외주면에 결합되고, 상기 티칭 모드 시에는 운전자에 의해 상기 조이스틱이 전, 후 방향으로 조작될 때, 상기 실린더 로드가 상기 조이스틱의 동작 방향을 따라 신장 또는 신축되며 상기 조이스틱의 동작을 센싱하고, 상기 플레이백 모드 시에는 상기 제1 서보모터 구동 시 신장 또는 신축되는 상기 실린더 로드를 통해 상기 조이스틱을 전방 또는 후방으로 동작시키는 액츄에이터, 및

상기 액츄에이터와 연결되고, 상기 티칭 모드 시에는 운전자에 의해 상기 조이스틱이 좌, 우 방향으로 조작될 때, 좌측 또는 우측 방향으로 회전하는 상기 액츄에이터의 동작을 센싱하고, 상기 플레이백 모드 시에는 상기 액츄에이터를 좌측 또는 우측 방향으로 회전시켜 상기 조이스틱을 좌측 또는 우측으로 동작시키는 제2 서보모터를 포함하는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치.
제12항에 있어서,

상기 티칭-플레이백 모듈은 상기 액츄에이터와 상기 제2 서보모터를 연결하고, 상기 제2 서보모터로부터 발생되는 회전력을 상기 액츄에이터에 전달하는 제2 링크부재를 더 포함하는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치.
제13항에 있어서,

상기 티칭-플레이백 모듈은 상기 조이스틱이 설치되어 있는 하단 프레임에 결합되고 상기 액츄에이터 하부에 상기 제2 서보모터의 배치를 가능하게 하는 제2 플레이트 부재를 더 포함하는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치.
제14항에 있어서,

상기 제2 플레이트 부재의 일단부는 상기 조이스틱의 동작을 제한하지 않도록 상기 조이스틱의 외주면과 이격되되, 상기 조이스틱의 외주면을 테두리하는 구조로 형성되는 건설기계용 티칭 및 플레이백 장치.