KR0141978B1 - 유압굴삭기의자동진동방법및그의장치 - Google Patents

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Abstract

본발명은 부움, 아암 및 바켓으로 이루어지는 작업기를 보유하는 유압굴삭기에 사용되고, 토질의 변화나 다양한 작업에 있어서도 굴삭저항을 감소시켜 효율좋게 굴삭하기 위하여, 작업기에 적절한 전동을 부여하도록 한 유압굴삭기의 자동진동방법 및 그의 장치이다.
특히 본발명에서는 토질이나 작업형태에 따라서 미리 작업모오드(BO, A, BU, SK)와 징진동모오드(L, M, S)를 설정하고, 또한, 자동전동모오드로서 적절한 전동을 자동적으로 발생시키고 있다.
또, 작업기레버의 조작량을 상기한 진동에 가산시키고 있다.
이 때문에 전압작업이나 고름작업 혹은 바켓에 진동을 부여하면서 굴삭하는 작업과 같은 단순하고 섬세한 반복작업에서도, 운전기사에게 있어서 다대한 부담과 피로를 강요하는 일없이 용이하고 균일하게 작업을 수행할 수 있어, 작업성을 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
유압굴삭기의 자동진동방법 및 그의 장치.
[기술분야]
본발명은 부움, 아암 및 바켓으로 이루어지는 작업기를 보유하는 유압굴삭기에 사용되어, 토질의 변화나 다양한 작업에 있어서도 굴삭저항을 감소시켜 효율좋게 굴삭하기 위하여, 작업기에 적절한 전동을 부여하도록 한 유압굴삭기의 자동진동방법 및 그의 장치에 관한 것이다.
[배경기술]
근래에 전자기술의 발달은 눈부신 바 있어, 건설기계의 작업기 실린더에 잇어서도, 그 조작에는 기계식제어 대신에 전자유압식제어가 채용되도록 되었다.
예컨대, 제5도에 있어서 운전기사가 조작한 레버(51)의 조작량은 콘버터(52)에서 전기신호로 변환되어, 콘트롤러(53)에 입력된다.
콘트롤러(53)로 부터는 상기한 조작량에 비례한 전기신호가 전자비례밸브(54)의 솔레노이드(55)(56)에 출력된다.
전자비례밸브(54)는 상기한 전기신호에 비례하여 개폐되고, 이 개폐량에 비례한 유량이 유압펌프(57)에서 도관(58)(59) 또는 (60)을 거쳐 작업기실린더(61)에 공급된다.
작업기실린더(61)로 부터의 배출유는 관로(62)를 거쳐 탱크(63)로 환류되도록 구성되어 있다.
그런데 종래의 기술은 수동조작이기 때문에, 유압굴삭기의 전압작업()이나, 고름작업등과 같은 단순하고 섬세한 반복작업에서는 운전기게 대한 부담과 피로를 강요하고 있었다.
또, 전압작업이나 고름작업 혹은 굴삭력을 상승시키기 위해서 바켓에 진동을 부여하면서 굴삭하는 작업에서는, 상기한 전자비례밸브(54)를 상당히 신속하게 작동시키지 않으면 아니된다.
그러나 특히 대용량의 전자비례밸브에서는 관성력도 크고, 변환속도에 제한이 있으므로 작업형태나 토질의 변화에 충분히 대응할 수 있는 적절한 진동을 바켓에 부여할 수는 없었다.
본발명은 상기한 사정을 감안하여, 토질의 변화나 다양한 작업에 있어서도 굴삭저항을 감소시켜 효율좋게 굴삭할 수 있도록 한 유압굴삭기의 자동진동 방법 및 그의 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
[발명의 개시]
본발명은 부움, 아암 및 바켓중, 적어도 하나의 진동신호를 작업형태에 따라서 메모리로 부터 선택시키는 작업모오드와, 선택된 진동신호의 진폭과 주파수를 작업형태에 따라서 메모리로 부터 선택시키는 진동모오드와, 상기한 작업모오드 및 진동모오드에 의해 선택된 진동신호를 작업기 액튜에이터의 전자유압밸브에 출력시키는 자동진동모오드로 이루어지고, 또한, 상기한 작업모오드 및 진동모오드에 의해 선택된 진동신호에, 작업기 레버의 조작량에 상상하는 조작신호를 가산시켜서 된 유압굴삭기의 자동진동 방법이다.
또, 부움, 아암 및 바켓증, 적어도 하나의 진동신호를 작업형태에 따라서 메모리로 부터 선택하는 작업모오드스위치와, 상기한 선택된 진동신호의 진폭과 주파수를 작업형태에 따라서 메모리로 부터 선택하는 진동모오드 스위치와, 상기한 작업모오드스위치 및 진동모오드스위치에 의해 선택된 진동신호를 작업 액튜에이터의 전자유압밸브에 입력하는 자동진동모오드 스위치로 이루어지고, 또한 상기한 작업모오드 및 진동모오드에 의해 선택된 진동신호에, 작업기레버의 조작량에 상당하는 조작신호를 가산하는 가산회로를 비치한 유압굴삭기의 자동진동장치이다.
이와같은 구성에 의할 때는, 운전기사가 작업모오드스위치로 작업기중 적어도 하나의 진동신호를 메모리로 부터 선택하고, 진동모오드스위치로 진동신호의 진폭과 주파수를 메모리 부터 선택하고, 또한 자동진동모오드스위치로 자동진동모오드하고, 상기한 진동신호를 작업기액류에이터의 전자유압백브에 입력하여, 선택된 작업기를 선택된 진폭과 주파수로 자동적으로 진동시킬 수 있다.
또한, 가산회로에 의해 운전기사가 작업기레버의 조작량에 상당하는 조작신호를 진동신호에 가산하여, 선택된 작업기를 움직이면서 상기와 마찬가지로 진동시킬 수 있다.
이와같이 토질이나 작업형태에 따라서 미리 작업모오드, 진동모오드를 설정하고, 또한 자동진동모오드로서 적당한 진동을 자동적으로 발생시킬 수 있고, 또 작업레버의 조작량을 상기한 진동에 가산시킬 수 가 있으므로, 전압작업이나, 고름작업 혹은 바켓에 진동을 부여하면서 굴삭하는 작업과 같은 단순하고 섬세한 반복작업에서도, 운전기사에 다대한 부담과 피로를 강요하는 일없이, 용이하고도 균일하게 작업을 수행할 수 있어, 작업성이 대폭 향상한다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본발명의 실시예에 관한 작업기진동장치의 전기유압회로도.
제2도는 본발명의 실시예에 관한 작업기 자동진동방법의 플로우차아트.
제3도는 제1도에 있어서의 자동화 콘트롤러의 상세도.
제4도는 본발명의 실시예에 관한 액튜에이터의 작동설명도.
제5도는 종래의 전기유압회로.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1a, 1b : 작업기레버 4 : 진동모오드스위치
5 : 작업모오드스위치 6 : 자동진동모오드스위치
10,11,12,13 : 전자유압밸브 L : 진동모오드(진폭:대, 주파수:소)
M : 진동모오드(진폭:중, 주파수:중) S : 진동모오드(진폭:소, 주파수:대)
BO: 부움진동모오드 A : 아암진동모오드
BU: 바켓진동모오드 SK: 스켈톤진동모오드
[발명의 상세한 설명]
제1도는 본발명의 실시예에 관한 작업기 자동진동장치의 전기·유압회로로서, 1a, 1b 는 좌우의 각 작업기레버이고, 2a, 2c와 2b는 상기한 각 작업기레버(1a)(1b)의 조작량을 전기신호로 변환하는 장치이다.
3은 자동화콘트롤러이고, 이것에 내재장되어 있는 진동모오드, 작업모오드의 메모리는, 진동모오드스위치(4) 및 작업모오드스위치(5)로 부터 지시된 전기신호에 의해 선택되고, 다음에 자동진동모오드 스위치(6)를 OFF 로하면, 그들의 선택된 진동모오드·작업모오드의 진도신호는 전자제어 콘트롤러(7)에 입력된다.
즉, 진동모오드스위치(4)에서는, 메모리로 부터 L 모오드:진폭 대(大)·주파수 소(小),M모오드:진동중(中)·주파수 중, S모오드:진동소·주파수대, 중에서 어떠한 진동모오드가 선택된다.
작업모오드스위치(5)에서는, 메모리로 부터 BO모오드:부움진동, A모오드:아암진동, BU모오드:바켓진동 SK:모오드:아암과 바켓의 동시진동(이하 스켈톤진동이라 칭한다)중에서 어느것인가의 작업모오드가 선택된다. 자동화콘트롤러로부터 출력되는 상기한 진동모오드·작업모오드의 진동신호는, 펄스의 전압신호 JBO, JA, JBU, JSK로서, 전자제어콘트롤러(7)에 입력된다.
이 콘트롤러(7)에 있어서의 예컨대 부움 전압신호(JBO)와 부움실린더(15)에의 지령유량의 관계는 7b에 표시하는 것 처럼 설정되고, 이 지령유량의 시간적변화는 7c에 표시하는 것 같이 설정되어 있다.
또, 이 지령유량과 전류신호와의 관계는 7d에 표시하는 것 같이 설정되어 있으므로, 부움전압신호(JBO)는 최종적으로 7e, 7f 에 표시하는 것 같은 전류신호로 되어서, 전자유압밸브(10)(11)(12)(13)의 솔레노이드(8)(9)로 출력된다.
이와같이 구성된 자동진동장치는 다음과 같이 작동한다.
자동진동모오드스위치(6)를 OFF하고, 작업모오드스위치(5)를 BO모오드에 설정하고, 진동모오드스위치(4)를 L모오드에 설정하며, 콘트롤러(3)로 부터7a에 표시하는 것 같은 펄스의 전압신호가 부움전압신호(JBO)로서 전자제어콘트롤러(7)에 입력된다.
이 콘트롤러(7)에서는 전압신호(JBO)가 7e, 7f에 표시하는 것같은 부움상승 전류신호, 부움하강 전류신호로 되어서 전자유압밸브(10)(11)(12)(13)의 솔레노이드(8)(9)로 출력된다.
여기에서 7e의 부움상승 전류신호가 솔레노이드(8)에 입력되면, 이 신호에 따라서 유압펌프(14)에서 토출된 압축유가 부움실린더(15)의 보텀실에 공급되고, 피스턴롯드는 화살표(p)방향으로 움직인다.
동시에 롯드실에서 배출된 압축유는 탱크(16)로 되돌아온다.
또, 전자제어 콘트롤러(7)로부터 7f의 부움하강 전류신호가 솔레노이드(9)에 입력되면, 이 신호에 따라서, 포피트밸브(poppet valve)(12)(13)가 개구하고, 그 개구량에 따라서 유압펌프(14)로 부터 토출된 압축유가 부움실린더(15)에 공급됨과 아울러 탱크(16)로 배출되고, 피스턴롯드는 화살표(Q)방향으로 움직인다.
이와같이 부움실린더(15)의 피스턴롯드가 화살표(P)(Q)방향으로 L 모오드에서 스트로크 왕복운동한다.
4개의 작업모오드 BO, A, BU, SK에 대하여, 3개의 진동모오드 L, M, S가 있으므로 조합하여 합계 12모오드의 작업형태를 설치할 수 있다.
제1도에서는 부움실린더(15)의 작동만을 표시하였으나, 다른 작업실린더에 대하여는 상기한 작동과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
제2도는 본발명의 실시예에 관한 자동진동방법의 플로우차아트로서, 스타트후, 스텝 S1에서 자동진동모오드스위치(6)를 OFF하고, 스텝S2 에서 작업모오드스위치(5)를 BO모오드로 설정하면 스텝 S3로 진행하고, 진동모오드 스위치(4)를 L 모오드로 설정하면, 스텝S4에서 BO모오드·L모오드의 진동신호메모리가 출력된다.
이 진동신호는 펄스의 부움전압신호(JBO)로서 전자제어콘트롤러(7)에 입력된다.
한편, 운전기사가 작업기레버(1a)를 조작하면, 이 조작량은 전기신호변환장치(2a)에서 부움레버조작신호(IBO)로 변환되고, 이 신호(IBO)는 스텝(S5)에서 진동신호메모리에 가산된다.
이 가산된 진동신호는 펄스의 부움전압신호(KBO)로서 전자제어콘트롤러(7)에 입력된다.
이 부움전자신호(KBO)는, 전자제어콘트롤러(7)에서 전류신호로 되어, 솔레노이드(8)(9)에 입력된다.
또, 제2도의 스텝(92)에 있어서 작업모오드스위치(5)를 A 모오드로 설정하면, 스텝 S1, S2로부터 스텝S9로 이행하고, BO표시의 틀내에 기재된 L모오드와 동일한 스텝을 포함하고 A로 표시된 틀내의 플로우를 경우하여 아암전압신호(JA) 또는 (KA)가 출력되고, 상기한 부움관의 경우와 동일하게 아암의 진동이 행하여진다.
다음에 작업모오드스위치(5)를 BU모오드로 설정하면, 스텝(S1)(S2)(S9)에서 스텝(10)으로 이행하고 BO로 표시된 틀내에 기재된 L모오드와 동일한 스텝을 포함하고 BU로 표시된 틀내의 플로우를 경유하여, 바켓전압신호(JBU) 또는 (KBU)가 출력되어 바켓의 진동이 행하여진다. 또한 작업모오드스위치(5)를 SK모오드로 설정하면, 스텝(S1)(S2)(S9)(S10)으로 부터 BO표시의 틀내에 기재된 L 모오드와 동일한 스텝을 포함하고 SK로 표시된 틀내의 플로우를 경유하여 스켈톤전압신호(JSK) 또는 (KSK)가 출력되어 스켈톤의 진동이 행하여진다.
그리고 스켈톤작업이라 함은, 스켈톤형상바켓내의 토사를 체에 거는 작업을 이원으로 하나, 통상은 아암과 바켓을 동시조작하는 작업을 의미하고 있다.
제3도는 제1도에 있어서의 자동화콘트롤러(3)의 상세도로서, 자동진동모오드스위치(6)를 ON으로 하면, 마그네트(17)에 의해 스위치(18)가 흡인되어서 수동모오드로 된다.
자동진동모오드스위치(6)를 OFF로 하면, 스위치(18)가 마그네트(17)로 부터 떨어져서 자동진동모오드로 되고, 진동모오드스위치(4) 및 작업모오드스위치(5)에서 설정된 각 모오드에 해당하는 진동신호가 메모리(19)로 부터 출력된다.
이 진동신호는 펄스의 전압신호(J)로서 전자제어콘트롤러(7)에 입력된다.
한편, 운전기사가 작업기레버(1a)(1b)를 조작하면, 이 조작량은 전기신호변환기(2a)(2b)(2c)에 의해 전기신호로 변환되고, 가산기(20)에서 상기한 진동신호에 가산된다.
이와같은 가산회로에서 가산된 진동신호도 펄스의 전압신호(K)로서 전자제어콘트롤러(7)에 입력된다.
제4도는 본발명의 실시예에 관한 액튜에이터의 작동설명도로서, 종측은 액튜에이터의 왕복스트로크(진폭)를 표시하고 횡측은 시간(주파수)을 표시한다.
작업기레버(1a)(1b)를 조작하지 않을 때는 액튜에이터는 일정진폭(e), 일정주파수로 펄스진동하고 있다.
작업기레버(1a)(1b)를 조작하면, 그 조작량만 가산되어서 펄스의 기준레벨이 변화한다.
액튜에이터가 부움실린더의 예에서 설명하면, 부움의 상승조작과 하강조작을 하면, 부움은 진폭(e)의 진동을 유지하면서 큰 주기로 상승·하강을 행한다.
본발명에 관한 자동진동방법 및 그 장치는 부움·아암 및 바켓으로 이루어지는 작업기를 보유하는 유압굴삭기에 사용되고, 특히 단순한 반복조작인 전압 작업이나, 고름작업 혹은 굴삭력을 올리기 위해 작업기에 적절한 진동을 부여하면서 굴삭하는 작업에 있어서 유용하다.

Claims (4)

  1. 부움, 아암 및 바켓으로 이루어지는 작업기를 보유하는 유압굴삭기에 있어서, 부움, 아암 및 바켓 중, 적어도 하나의 진동신호를 작업형태에 따라서 메모리로 부터 선택시키는 작업모오드(BO),(A) ,(BU)(SK)와, 상기한 선택된 진동신호의 진폭과 주파수를 작업형태에 따라서 메모리로 부터 선택시키는 진동모오드(L),(M),(S)와, 상기한 작업모오드 및 진동모오드에 의해 선택된 진동신호를 작업기 액튜에이터의 전자유압밸브에 출력시키는 자동진동모오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압굴삭기의 자동진동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 작업모오드(BO),(A) ,(BU)(SK) 및 진동모오드(L),(M),(S)에 의해 메모리로 부터 선택된 진동신호에, 작업기레버(1a)(1b)의 조작량에 상당하는 조작신호를 가산시키는 것을 특징으로 하는 유압굴삭기의 자동진동방법.
  3. 부움, 아암 및 바켓으로 이루어지는 작업기를 보유하는 유압굴삭기에 있어서, 부움, 아암 및 바켓 중 적어도 하나의 진동신호를 작업형태에 따라서 메모리로 부터 선택시키는 작업모오드스위치(5)와, 상기와 같이 진동신호의 진폭과 주파수를 작업형태에 따라서 메모리로 부터 선택하는 진동모오드스위치(4)와, 상기한 작업모오드스위치(5) 및 진동모오드스위치(4)에 선택된 진동신호를 작업기액류에이터의 전자유압밸브(10),(11),(12),(13)에 자동진동모오드스위치(6)를 구비한 것을 특징으로 하는 유압굴삭기의 자동진동장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기한 작업모오드스위치(5) 및 진동모오드스위치(4)에 대해 메모리(19)로 부터 진동신호에, 작업기레버의 조작량에 상당하는 조작신호를 가산하는 가산회로를 구비한 것을 특징으로 하는 유압굴삭기의 자동진동장치.
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