WO2011068338A2 - 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명의 하물 중량 측정 장치는 리프트 실린더와, 상기 리프트 실린더 라인에 장착되고, 상기 리프트 실린더 내부 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 리프트 실린더 내부에 장착되고, 상기 리프트 실린더의 작동유 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서를 통해 감지된 작동유 온도 변화에 따라 미리 설정된 압력 보상값만큼 무 부하 시 압력 값과 최대 부하 시 압력값을 보상하여 변경 설정하고, 변경 설정된 압력값들을 이용하여 하물의 중량을 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 장치 및 방법

본 발명은 지게차의 하물 중량 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 지게차의 하물 중량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지게차에서 취급 하물 중량을 측정하기 위한 장치로 리프트 실린더 라인(Lift Cylinder Line)에 압력 센서(Pressure Sensor)를 장착하여 리프트 실린더 내의 압력을 이용하여 하물의 중량을 측정한다.

압력값을 이용하여 하물의 중량을 측정하기 위해서는 먼저 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 무 부하 상태의 압력 값(Zero-Setting)(P1)과 (b)와 같이 적용 최대 부하 상태의 압력 값(P2) 측정한다. 이때 무 부하 상태와 최대 부하 상태의 실린더 라인 내부 압력은 도 2의 (a)와 같이 나타낼 수 있다.

이와 같이 측정된 무 부하 상태의 압력 값(P1)과 최대 부하 상태의 압력 값(P2)을 기준으로 실제 하물을 들어 올렸을 때의 변화된 압력 값을 인식하여 중량을 측정한다.

예를 들어, 도 1의 (c)와 같이 측정 하물의 리프트 실린더 내부 압력값이 P2’로 측정되면, 도 2의 (b)와 같이 측정된 P2’에 따른 하물의 중량이 W’로 계산되어 모니터에 계산된 하물의 중량을 표기하였다.

이와 같은 지게차의 하물 중량 측정 장치는 도 3과 같이 도시할 수 있고, 압력센서(300)는 리프트 실린더(302)의 라인에 장착되게 된다.

정확한 하물의 중량을 표기하기 위해서 하물을 포크(Fork)로 들어올린 부하 상태로 포트(Fork)를 지면에서 300mm 상승시킨 위치에서 4~5초 경과 후 실제 중량 값을 표기하도록 하였다.

이와 같은 하물 중량 측정 장치를 구비한 지게차를 장시간 사용하다 보면 작동유의 온도가 변화하게 되는데, 작동유 온도 변화는 리프트 실린더 내의 압력을 변화시킨다.

이에 따라 지게차를 장시간 사용함에 따라 하물의 증량을 측정할 경우 오차가 크게 발생하여 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해 현재에는 소정 하물의 중량을 측정할 때마다 매번 무 부하 시 리프트 실린더의 내부 압력값과 최대 부하 중량 부하 시 리프트 실린더의 내부 압력값을 측정하여 제로 셋팅(Zero Setting)과 최대 부하 중량 셋팅을 해야 하는 어려움이 있다.

따라서 본 발명은 리프트 실린더 내의 작동유 온도 변화에 따라 압력이 변하는 문제로 인한 하물 중량의 정확도가 떨어져 매 사용시마다 압력값 셋팅을 별도 시행하는 번거로움을 해소하기 위한 하물 중량 측정 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 바를 달성하기 위한 본 발명에 따른 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 장치는, 리프트 실린더와, 상기 리프트 실린더 라인에 장착되고, 상기 리프트 실린더 내부 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 리프트 실린더 내부에 장착되고, 상기 리프트 실린더의 작동유 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서를 통해 감지된 작동유 온도 변화에 따라 미리 설정된 압력 보상값만큼 무 부하 시 압력 값과 최대 부하 시 압력값을 보상하여 변경 설정하고, 변경 설정된 압력값들을 이용하여 하물의 중량을 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일례에 따라 상기 제어부는, 작동유 온도값에 따라 보상할 보상 압력값을 미리 저장하고, 정의되지 않은 온도값에 따른 보상 압력값에 대해서는 선형보간법을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 방법은, 온도센서를 이용하여 작동유 온도를 감지하는 과정과, 감지된 온도 변화에 따라 변하는 압력 변화값을 미리 설정된 기준값을 이용하여 보상하는 과정과, 상기 보상된 압력값을 이용하여 하물의 중량을 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 따르면, 취급 하물의 중량 계측 시 작동유의 온도 변화에 따라 발생할 수 있는 중량 오차를 줄일 수 있게 되어 계측 정확도를 증대할 수 있다.

또한, 종래와 같이 작동유의 온도 변화가 있다고 하더라도 작업자가 일일이 변화된 온도에 따른 무 부하 시와 최대 부하 시 압력 셋팅을 변경하지 않고, 시스템에서 이를 감지하여 실린더 내부 압력 보상을 수행하여 자동으로 압력 셋팅을 변경한다.

이에 따라 지게차 운전자로 하여금 편의성을 제공과 계측 정확도를 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 2는 일반적인 무 부하 시/최대 부하 시 실린더 내부 압력을 설명하기 위한 예시도,

도 3은 종래기술에 따른 지게차의 하물 중량 측정 장치의 내부 구성도,

도 4는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 리프트 실린더 내의 작동유 압력은 온도 변화를 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 장치의 구성도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 과정을 나타내는 흐름도,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 온도 변화에 따른 보상 압력값이 설정된 테이블을 도시하는 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

500: 압력센서 502: 리프트 실린더

504: 온도센서 505: 제어부

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 리프트 실린더 내의 작동유 압력은 온도 변화에 따라 도 4와 같은 유형으로 변한다.

그러면, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따라 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 장치의 구성에 대하여 살펴보도록 한다.

본 발명에 따른 지게차의 하물 중량 측정 장치는 리프트 실린더(502)의 라인에 압력센서(500)와 온도센서(504)가 장착된다.

압력센서(500)는 작동유의 압력을 측정하고, 측정된 압력값을 제어부(505)로 출력한다.

온도센서(504)는 설정 시간마다 작동유 온도 변화를 감지하고, 감지된 온도값을 제어부(505)로 전송한다.

제어부(505)는 작동유의 온도 변화에 따른 작동유 압력 변화 값을 나타내는 그래프를 미리 저장한다. 이러한 제어부(505)는 온도센서(504)를 통해 감지된 온도값을 이용하여 미리 저장된 그래프와 같이 작동유의 온도 변화에 따라 변하는 압력 변화값에 대해 미리 설정된 보상 압력만큼 보상한다. 이때, 미리 설정된 보상 압력은 도 7의 테이블과 같이 도시할 수 있는데, 도 7을 참조하면, 온도 변화에 따라 보상해야 할 보상 압력 값을 미리 설정되어 있음을 알 수 있다.

이때, 작동유 온도값에 따라 보상할 보상 압력값을 미리 저장하는데, 정의되지 않은 온도값에 따른 보상 압력값에 대해서는 선형보간법을 이용하여 산출할 수 있다. 예를 들어, t1과 t2 사이에 온도일 경우에는 p1과 p2 값과 선형보간법을 이용하여 보상할 보상 압력값을 산출할 수 있는 것이다.

이후, 제어부(505)는 보상한 압력값을 이용하여 하물의 중량을 측정하고, 측정된 중량을 모니터를 통해 표시한다.

이와 같이 함으로써 취급 하물의 중량 계측 시 작동유의 온도 변화에 따라 발생할 수 있는 중량 오차를 줄일 수 있게 되어 계측 정확도를 증대할 수 있다.

또한 작동유의 온도 변화가 있다고 하더라도 작업자가 일일이 변화된 온도에 따른 무 부하 시와 최대 부하 시 압력 셋팅을 변경하지 않고, 시스템에서 이를 감지하여 실린더 내부 압력 보상을 수행하여 자동으로 압력 셋팅을 변경한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 과정을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 온도센서를 이용하여 작동유 온도를 감지한다.(S600)

이후, 온도 변화에 따라 변하는 압력 변화값을 미리 설정된 기준값을 이용하여 보상한다.(S602)

이와 같이 보상된 압력값을 이용하여 하물의 중량을 측정하고, 측정된 중량을 모니터에 표시한다.(S604, 606)

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

상기한 본 발명에 따르면, 취급 하물의 중량 계측 시 작동유의 온도 변화에 따라 발생할 수 있는 중량 오차를 줄일 수 있게 되어 계측 정확도를 증대할 수 있다.

Claims (3)

1. 리프트 실린더와,

   상기 리프트 실린더 라인에 장착되고, 상기 리프트 실린더 내부 압력을 측정하는 압력센서와,

   상기 리프트 실린더 내부에 장착되고, 상기 리프트 실린더의 작동유 온도를 감지하는 온도센서와,

   상기 온도센서를 통해 감지된 작동유 온도 변화에 따라 미리 설정된 압력 보상값만큼 무 부하 시 압력 값과 최대 부하 시 압력값을 보상하여 변경 설정하고, 변경 설정된 압력값들을 이용하여 하물의 중량을 측정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,

   작동유 온도값에 따라 보상할 보상 압력값을 미리 저장하고, 정의되지 않은 온도값에 따른 보상 압력값에 대해서는 선형보간법을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 장치.
3. 온도센서를 이용하여 작동유 온도를 감지하는 과정과,

   감지된 온도 변화에 따라 변하는 압력 변화값을 미리 설정된 기준값을 이용하여 보상하는 과정과,

   상기 보상된 압력값을 이용하여 하물의 중량을 측정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 작동유 온도 변화에 따른 보상 압력을 이용한 하물 중량 측정 방법.

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