WO2013103157A2 - 건설기계용 덤프 구동 제어방법 - Google Patents

건설기계용 덤프 구동 제어방법 Download PDF

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WO2013103157A2
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dumping
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석옥진
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Volvo Construction Equipment AB
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    • E02F9/2012—Setting the functions of the control levers, e.g. changing assigned functions among operations levers, setting functions dependent on the operator or seat orientation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/20—Drives; Control devices
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
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    • E02F9/24—Safety devices, e.g. for preventing overload

Definitions

  • the present invention relates to a dump drive control method for a construction machine, and more particularly, by operating the swing joystick (RCV lever) during the dumping operation of the excavator by operating the boom-up (boom-up) and swing operation at the same time
  • the present invention relates to a dump drive control method for a construction machine that can be improved.
  • the dumping operation is a part of the excavator's excavation work
  • the digging work is completed, and the upper turning body to the dumping position for loading the excavated soil into a loading box such as a dump truck.
  • a loading box such as a dump truck.
  • the driver operates the swing joystick with one hand and the boom-up joystick with the other hand while determining the position and height of the dumping at the same time requires much attention.
  • This requires the operator to take great care as he manipulates the swing joystick to reach the dumping position of the excavated soil, and at the same time manipulates the boom-up joystick to adjust the height of the dumping to the loading bin.
  • the swing joystick and the boom joystick are operated separately to check the dumping position, and the driver's concentration is required when operating these joysticks, thus increasing driver fatigue. .
  • the dumping height for the stacker does not match, the dumping height is adjusted again by the operation of the boom-up joystick, so that the working time is increased and the work efficiency is lowered.
  • Embodiment of the present invention by operating the swing joystick at the time of the dumping operation by operating the boom-up and swing drive at the same time to provide the operator with the convenience of operation, the operator does not require high concentration when operating the joystick to reduce the driver fatigue It relates to a method of controlling a dump drive for a construction machine to be reduced.
  • Embodiment of the present invention relates to a dumping drive control method for a construction machine, so that the operator can work by accurately setting the desired boom-up height, so that the dumping operation can be carried out accurately and quickly to improve workability.
  • a third step of determining the swing direction of the upper swing body by determining the magnitude of the operation signal and the set value respectively inputted by the operation of the left and right swing joysticks;
  • a monitor installed in the cab can be used as the input device in the first step described above.
  • the boom-up dumping height in the above-described second step can be set and changed by a monitor installed in the cab.
  • the boom-up dumping height in the above-described second step may be set and changed by an operation button installed in the cab.
  • an operation button installed in the cab can be used.
  • the boom cylinder position for driving the work tool is always required to be set at the set position to execute the above-mentioned semi-automatic dumping operation
  • the boom cylinder position can be set and changed according to the driver's request, and irrespective of the operation of other work devices. It can be controlled to maintain the position of the boom cylinder.
  • the boom-up joystick function is exerted when the boom-up joystick is operated to operate the swing joystick.
  • it can be configured to be able to input a relatively more control signal pressure according to the boom-up joystick operation amount.
  • the control signal pressure input is applied to the boom-up solenoid valve even when the boom-up joystick is operated. It can be configured to be blocked.
  • Dump driving control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention configured as described above has the following advantages.
  • the operation of the swing joystick is performed by the boom-up and the swing work at the same time to provide the operator with the convenience of operation, and the operation of the joystick for the dumping work does not require a high concentration of the driver. Fatigue can be reduced.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a process of dumping by swinging the upper swing to the left in the dumping control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of dumping by swinging the upper swing body in a right direction in a dumping driving control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a control unit of a dump drive control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • a first step S100 of setting a semi-auto dumping mode on by an input device operation
  • W the swing joystick
  • a monitor or an operation button installed in the cab may be used as the input device in the first step (S100).
  • the boom-up dumping height in the above-described second steps S200 and S300 may be set and changed by a monitor or an operation button installed in the cab.
  • boom cylinder position for driving the work tool is always required to be set in order to execute the above-mentioned semi-automatic dumping work, it is possible to set and change the boom cylinder position according to the driver's request, and to change other work tools (arms, buckets). Can be controlled to maintain the position of the boom cylinder regardless of the operation of the
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a process of dumping by swinging the upper swing body to the left in the dumping control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • the operation of the swing joystick sets the operation mode for simultaneously operating the swing of the upper swing body and the boom-up driving (see S100).
  • the opening of the swing valve is determined by the operation signal value of the swing joystick 10. Is determined. That is, since the solenoid valve 13 of the left direction is switched by the control signal from the control part 11, the swing drive of an upper turning body is made to the left direction.
  • the boom-up is more than when the control signal pressure is input to the boom-up solenoid valve 16 by operating the swing joystick. It is possible to input relatively more control signal pressure depending on the amount of joystick operation. In this case, even when the boom-up joystick is operated in consideration of driver safety, the control signal pressure input to the boom-up solenoid valve 16 may be blocked.
  • the opening of the boom-up valve is determined by the operation signal value of the swing joystick 10 in the left direction. That is, the boom-up drive is performed by a control signal input from the controller 11 to the boom-up solenoid valve 16.
  • the boom-cylinder drive causes the boom-up drive and the swing motor drive to simultaneously drive the swing of the upper swing body.
  • the upper swing body is swing-driven in the left direction by a control signal input from the controller 11 to the left solenoid valve 13.
  • the swing drive of the upper swing body and the boom-up drive are simultaneously operated in the left direction by the swing joystick 10 operation signal in the left direction so that the boom-up height reaches the set dumping height.
  • the boom-up driving is stopped, and swinging the upper swing structure to the dumping position, the excavated earth and sand can be loaded into the loading box such as a dump truck.
  • the bucket After loading the excavated soil, the bucket is moved to the digging position due to the swing drive and boom-down drive of the upper pivot for digging again. That is, after loading the excavated soil material in the loading box, the upper swinging body for the digging work for digging the ground is driven in the opposite direction as when the soil material is loaded. This operation is realized through the sixth step (S800, S900).
  • an operation signal is input to swing-drive the upper swing body in a direction opposite to the swing direction (referring to the left direction) at the time of dumping.
  • the operating signal value of the swing joystick 10 in the left direction is smaller than the set value (A) and the operating signal value of the swing joystick 12 in the right direction is larger than the set value B. (Swing right joystick command ⁇ B), proceed to "S900".
  • the swing boom-up and the swing proceed simultaneously with respect to the joystick input in the left swing direction, and the swing joystick in the right direction opposite to the semi-automatic swing direction is operated.
  • the control signals for the semi-automatic swing and the boom-up are released, the swing and the boom-up can be driven by two different joystick operations.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of dumping by swinging the upper swing structure to the right in the dumping control method for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
  • the boom-up solenoid valve 16 when operating the boom-up joystick, the boom-up is more than when the control signal pressure is input to the boom-up solenoid valve 16 by operating the swing joystick. It is possible to input relatively more control signal pressure depending on the amount of joystick operation. In this case, even when the boom-up joystick is operated in consideration of driver safety, the control signal pressure input to the boom-up solenoid valve 16 may be blocked. For this reason, the opening of the boom-up valve is determined by the operation signal value of the swing joystick 12 in the right direction. That is, the boom-up drive is performed by a control signal input from the controller 11 to the boom-up solenoid valve 16.
  • the boom-cylinder drive causes the boom-up drive and the swing motor drive to simultaneously swing the upper swing.
  • the upper swing body is swing-driven in the right direction by a control signal input from the controller 11 to the solenoid valve 14 in the right direction.
  • the swing drive of the upper swing body and the boom-up drive are simultaneously operated in the right direction by the swing joystick 12 operation signal in the right direction so that the boom-up height reaches the set dumping height.
  • the boom-up driving is stopped, and swinging the upper swing structure to the dumping position, the excavated earth and sand can be loaded into the loading box such as a dump truck.
  • the bucket After loading the excavated soil, the bucket is moved to the digging position due to the swing drive and boom-down drive of the upper pivot for digging again. That is, after loading the excavated soil material in the loading box, the upper swinging body for the digging work for digging the ground is driven in the opposite direction as when the soil material is loaded. This operation is realized through the sixth steps S800A and S900A.
  • an operation signal is input to swing-drive the upper swing body in the opposite direction (say left direction) to the swing direction (say right direction) during dumping.
  • the operating signal value of the swing joystick 12 in the right direction is smaller than the set value B (swing right joystick command ⁇ B)
  • the operating signal value of the swing joystick 10 in the left direction is larger than the set value A. (Swing right joystick command ⁇ A)
  • the swing boom-up and swing proceed simultaneously with respect to the joystick input in the right swing direction, and the swing joystick in the left direction opposite to the semi-automatic swing direction is operated.
  • the control signals for the semi-automatic swing and the boom-up are released, the swing and the boom-up can be driven by two different joystick operations.
  • the present invention having the above-described configuration, at the time of dumping operation by the operation of the swing joystick to perform the boom-up and swing operation at the same time to provide the convenience of operation.
  • Manipulating the joystick for dumping can reduce operator fatigue without requiring high concentration.
  • the operator can set the exact boom-up height he wants. Once the setting is complete, the swing joystick can be used to easily reach the dumping position.

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Description

건설기계용 덤프 구동 제어방법
본 발명은 건설기계용 덤프 구동 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴삭기의 덤핑 작업시 스윙 조이스틱(RCV lever)의 조작에 의해 붐-업(boom-up) 및 스윙 작업을 동시에 작동시켜 조작성을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계용 덤프 구동 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기의 굴삭 작업의 일 부분을 차지하는 덤핑 작업을 수행할 경우, 땅을 파는 디깅(digging) 작업이 종료되고, 굴삭한 토사물을 덤프트럭 등의 적재함에 적재하기 위해 덤핑 위치까지 상부 선회체를 스윙시키게 된다. 즉 상부 선회체의 스윙과 붐-업의 조이스틱을 거의 동시에 각각 조작하면서, 덤핑 위치에 도달하기 위해 스윙 각과 붐-업 높이를 조정하게 된다.
즉, 덤핑 작업시 운전자는 한 손으로는 스윙 조이스틱을 조작하고, 다른 한 손으로는 붐-업 조이스틱을 조작하면서 덤핑의 위치와 높이를 동시에 판단하게 되므로 많은 주의가 요구된다. 이로 인해 굴삭된 토사물을 덤핑 위치에 도달하기 위해 스윙 조이스틱을 조작하고, 동시에 적재함에 대한 덤핑의 높이를 맞추기 위하여 붐-업 조이스틱을 조작하므로 운전자는 많은 주의를 기울이게 된다.
일 예로서, 덤핑 위치가 운전자의 시야각에서 벗어날 경우에는, 어느 정도의 스윙 구동을 진행하여 운전자의 시야각 내에 들어올 경우에만 붐-업 구동으로 정확한 덤핑 위치를 맞출 수 있게 된다.
이와 같이 덤핑 작업시 스윙 각과 붐-업 높이를 맞추어 원활한 작업이 수행되도록 스윙 조이스틱과 붐 조이스틱을 따로 따로 조작하여 덤핑 위치를 확인하고, 이들 조이스틱을 조작시 운전자의 집중도를 요구하므로 운전자 피로도를 가중시킨다.
또한, 덤핑 작업하는 도중에, 적재함에 대한 덤핑 높이가 맞지 않을 경우에는 붐-업 조이스틱 조작으로 다시 덤핑 높이를 맞추게 되므로, 작업시간이 증가되어 작업능률이 떨어지는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 덤핑 작업시 스윙 조이스틱의 조작에 의해 붐-업 및 스윙 구동을 동시에 작동시켜 운전자에게 조작의 편리성을 제공하고, 조이스틱을 조작시 고도의 집중력을 요구하지않아 운전자 피로도를 줄이도록 한 건설기계용 덤프 구동 제어방법과 관련된다.
본 발명의 실시예는, 운전자가 원하는 붐-업 높이를 정확하게 셋팅하여 작업하므로, 덤핑 작업을 정확하고 빠르게 진행하여 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 건설기계용 덤프 구동 제어방법과 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법은,
하부 주행체와, 하부 주행체에 탑재되며 스윙 조이스틱의 조작에 의해 선회되는 상부 선회체와, 상부 선회체에 장착되는 운전실캡과, 상부 선회체의 선단에 고정되며 작업장치 조이스틱의 조작에 의해 구동되는 붐 등의 작업장치를 포함하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법에 있어서,
입력장치 조작에 의해 반자동 덤핑 모드를 설정하는 제1단계와,
덤핑 작업을 위한 상부 선회체의 스윙 방향과, 붐-업의 덤핑 높이를 설정하는 제2단계와,
왼쪽 및 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱의 조작에 의해 각각 입력되는 조작신호값과, 설정값과의 대소 여부를 판단하여 상부 선회체의 스윙 방향을 결정하는 제3단계와,
제3단계에 의해 결정된 스윙 방향의 스윙 조이스틱의 조작신호값에 의해 해당 스윙 밸브를 제어하고, 스윙 조이스틱의 조작에 의한 조작신호값에 의해 붐-업을 구동시키는 제4단계와,
붐-업 높이가 설정된 덤핑 높이에 도달된 경우 붐-업 구동은 정지되고, 스윙 조이스틱 조작신호값에 의해 상부 선회체를 덤핑 위치로 스윙시키는 제5단계와,
제3단계에 의해 결정된 상부 선회체의 스윙 방향과 반대 반향으로 상부 선회체가 스윙되도록, 스윙 조이스틱의 조작신호값에 의해 해당 스윙 밸브를 구동시키는 제6단계와,
스윙 조이스틱의 조작신호값이 입력되지않을 경우, 붐-업과 스윙 구동을 정지시키는 제7단계를 포함한다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 제1단계에서 입력장치로서 운전실캡 내에 설치되는 모니터가 사용될 수 있다.
전술한 제2단계에서의 붐-업 덤핑 높이는 운전실캡 내에 설치되는 모니터에 의해 설정 및 변경할 수 있다.
전술한 제2단계에서의 붐-업 덤핑 높이는 운전실캡 내에 설치되는 조작버튼에 의해 설정 및 변경할 수 있다.
전술한 제1단계에서의 입력장치로서 운전실캡 내에 설치되는 조작버튼이 사용될 수 있다.
전술한 제4단계에서 붐-업 구동을 위해 붐-업 조이스틱을 조작하지않는 경우에도 붐의 포지션을 피이드백 받아 설정된 덤핑 위치로 업 구동시키도록 제어할 수있다.
전술한 반자동 덤핑 작업을 실행하기 위해 작업장치를 구동시키는 붐실린더 포지션이 항시 설정된 위치로 요구되는 경우, 운전자의 요구에 따라 붐실린더 포지션의 설정 및 변경이 가능하고, 다른 작업장치의 조작과 무관하게 붐실린더의 포지션을 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.
전술한 반자동 덤핑모드가 설정되고, 반자동 스윙 방향으로 스윙 조이스틱의 조작에 의해 스윙 및 붐-업이 동시에 조작될 경우, 붐-업 조이스틱을 조작시 붐-업 우선기능이 발휘되어, 스윙 조이스틱의 조작에 의해 붐-업 솔레노이드밸브에 제어신호압을 입력할 경우에 비해, 붐-업 조이스틱 조작량에 따라 상대적으로 더 많은 제어신호압을 입력할 수 있도록 구성될 수 있다.
전술한 반자동 덤핑모드가 설정되고, 반자동 스윙 방향으로 스윙 조이스틱의 조작에 의해 스윙 및 붐-업이 동시에 조작될 경우, 붐-업 조이스틱을 조작하는 경우에도 붐-업 솔레노이드밸브에 제어신호압 입력이 차단되도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법은 아래와 같은 이점을 갖는다.
굴삭 작업의 일부인 덤핑 작업시 스윙 조이스틱의 조작에 의해 붐-업 및 스윙 작업을 동시에 수행하여 운전자에게 조작의 편리성을 제공하고, 덤핑 작업을 위한 조이스틱을 조작시 고도의 집중력을 요구하지않아 운전자의 피로도를 줄일 수 있다.
또한, 덤핑 작업시 운전자가 원하는 정확한 붐-업 높이의 설정이 가능하고, 설정이 끝나면 스윙 조이스틱의 조작만으로 덤핑 위치로 쉽게 도달하므로, 덤핑 작업을 신속하게 진행하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법에서, 상부 선회체를 왼쪽 방향으로 스윙시켜 덤핑 작업하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법에서, 상부 선회체를 오른쪽 방향으로 스윙시켜 덤핑 작업하는 과정을 나타내는 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법의 제어부의 개략도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10; 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱
11; 제어부(ECU)
12; 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱
13; 왼쪽 방향의 솔레노이드밸브
14; 오른쪽 방향의 솔레노이드밸브
15; 붐 포지션 센서
16; 붐-업 솔레노이드밸브
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 1 및 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법은,
하부 주행체와, 하부 주행체에 탑재되며 스윙 조이스틱의 조작에 의해 선회되는 상부 선회체와, 상부 선회체에 장착되는 운전실캡 및 엔진실과, 상부 선회체의 선단에 고정되며 작업장치 조이스틱의 조작에 의해 구동되는 붐, 아암, 버킷의 작업장치를 포함하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법에 있어서,
입력장치 조작에 의해 반자동 덤핑 모드를 설정하는(set semi-auto dumping mode = on) 제1단계(S100)와,
덤핑 작업을 위한 상부 선회체의 스윙 방향과, 붐-업의 덤핑 높이를 설정하는 제2단계(S200,S300)와,
왼쪽 및 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱의 조작에 의해 각각 입력되는 조작신호값과, 설정값과의 대소 여부를 판단하여 상부 선회체의 스윙 방향을 결정하는 제3단계(S400)와,
제3단계(S400)에 의해 결정된 스윙 방향의 스윙 조이스틱의 조작신호값에 의해 해당 스윙 밸브를 제어하고, 스윙 조이스틱의 조작에 의한 조작신호값에 의해 붐-업을 구동시키는 제4단계(S500)와,
붐-업 높이가 설정된 덤핑 높이에 도달된 경우 붐-업 구동은 정지되고, 스윙 조이스틱 조작신호값에 의해 상부 선회체를 덤핑 위치로 스윙시키는 제5단계(S600,S700)와,
제3단계(S400)에 의해 결정된 상부 선회체의 스윙 방향과 반대 반향으로 상부 선회체가 스윙되도록, 스윙 조이스틱의 조작신호값에 의해 해당 스윙 밸브를 구동시키는 제6단계(S800,S900)와,
제6단계(S800,S900)에 의해 결정된 스윙 방향의 스윙 조이스틱의 조작신호값이 입력되지않고, 그 반대 스윙 방향으로 조작신호값이 입력될 경우, 그 반대 스윙방향으로 입력되는 조작신호값에 의해 스윙 구동을 제어하는 제7단계(S1000,S1100)를 포함한다. 그리고 붐-업과 S200에서 운전자가 결정한 스윙 방향으로의 구동은 해지된다(S1000,S1100).
이때, 전술한 제1단계(S100)에서 입력장치로서 운전실캡 내에 설치되는 모니터 또는 조작버튼이 사용될 수 있다.
전술한 제2단계(S200,S300)에서의 붐-업 덤핑 높이는 운전실캡 내에 설치되는 모니터 또는 조작버튼에 의해 설정 및 변경할 수 있다.
전술한 제4단계(S500)에서 붐-업 구동을 위해 붐-업 조이스틱을 조작하지않는 경우에도 붐의 포지션을 피이드백 받아 설정된 덤핑 위치로 업 구동시키도록 제어할 수 있다.
전술한 반자동 덤핑 작업을 실행하기 위해 작업장치를 구동시키는 붐실린더 포지션이 항시 설정된 위치로 요구되는 경우, 운전자의 요구에 따라 붐실린더 포지션의 설정 및 변경이 가능하고, 다른 작업장치(아암, 버킷을 말함)의 조작과 무관하게 붐실린더의 포지션을 유지할 수 있도록 제어할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법의 사용예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법에서, 상부 선회체를 왼쪽 방향으로 스윙시켜 덤핑 작업하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 3에서와 같이, 운전자가 굴삭기의 운전실캡 내에 설치되는 모니터 또는 조작버튼 등의 입력장치를 조작하여 반자동 덤핑 모드를 설정한다(set semi-auto dumping mode = on). 이로 인해 스윙 조이스틱의 조작에 의해 상부 선회체의 스윙과, 붐-업 구동을 동시에 작동시킬 수 있는 작업모드를 설정하게 된다(S100 참조).
S200에서와 같이, 상부 선회체의 스윙 방향을 설정할 수 있는 조작페널에서, 덤핑 작업을 위한 스윙 방향이 왼쪽 방향 또는 오른쪽 방향의 설정 여부를 결정하되, 상부 선회체를 왼쪽 방향으로 스윙 구동시키도록 설정할 경우(set semi-auto swing direction = left) "S300"으로 진행하고, 상부 선회체를 오른쪽 방향으로 스윙 구동시키도록 설정할 경우(set semi-auto swing direction = right)에는 "S1200"으로 진행한다.
S300에서와 같이, 붐-업 높이를 원하는 덤핑 높이(Hｔａrget)로 설정한다(set boom-up height = Hｔａrget).
이로 인해, 반자동 덤핑 작업을 위한 모든 모드의 설정이 완료된다.
S400에서와 같이, 운전자의 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작에 의해 제어부(11)에 입력되는 조작신호값이 설정값(A)보다 큰 경우(swing left joystick command ≥ A)와, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작에 의해 제어부(11)에 입력되는 조작신호값이 설정값(B)보다 작을 경우(swing right joystick command〈 B)에, "S500"으로 진행한다.
S500에서와 같이, 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작에 의한 조작신호값이 선정(swing left joystick command to valve = Ci)되므로, 스윙 조이스틱(10)의 조작신호값에 의해 스윙 밸브의 오프닝이 결정된다. 즉 제어부(11)로부터의 제어신호에 의해 왼쪽 방향의 솔레노이드밸브(13)를 절환시키므로 상부 선회체의 스윙 구동이 좌측 방향으로 이뤄진다.
이와 같이 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작에 의해 조작신호값이 제어부(11)에 입력되는 경우, 제어부(11)로부터 오른쪽 방향의 솔레노이드밸브(14)에 제어신호는 출력되지않는다(swing right joystick command to valve = 0).
이와 동시에, 붐-업 조이스틱을 조작시 붐-업 솔레노이드밸브(16)의 우선기능으로 인해, 스윙 조이스틱을 조작하여 붐-업 솔레노이드밸브(16)에 제어신호압을입력하는 경우보다도, 붐-업 조이스틱 조작량에 따라 상대적으로 더 많은 제어신호압을 입력할 수 있다. 이때 운전자 안전을 고려하여 붐-업 조이스틱을 조작하는 경우에도 붐-업 솔레노이드밸브(16)에 제어신호압 입력이 차단되도록 설정할 수 있다.
이로 인해, 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작신호값에 의해 붐-업 밸브의 오프닝이 결정된다. 즉 제어부(11)로부터 붐-업 솔레노이드밸브(16)에 입력되는 제어신호에 의해 붐-업 구동시킨다.
S600에서와 같이, 붐실린더 구동으로 인해 붐-업 구동과, 스윙 모터 구동으로 인해 상부 선회체의 스윙 구동이 동시에 이뤄진다. 이때 붐-업 높이가 원하는 덤핑높이에 도달되는지(boom-up height ≥ Hｔａrget)를 판단하여, 붐-업 높이가 덤핑높이에 도달될 경우 "S700"으로 진행하고, 붐-업 높이가 덤핑높이에 도달되지못할 경우 "S500"으로 진행한다.
S700에서와 같이, 붐-업 조이스틱 조작신호가 제어부(11)에 입력되는 경우, 제어부(11)로부터 붐-업 솔레노이드밸브(16)에 제어신호가 차단되어(boom-up joystick command to valve = 0) 붐-업 구동은 더 이상 진행되지않는다. 또한 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작신호는 스윙 밸브에 대해 차단된다(swing right joystick command to valve = 0).
이때, 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작신호값(swing left joystick command to valve = Ei)에 의해 스윙 밸브의 오프닝이 결정된다. 즉 제어부(11)로부터 왼쪽 방향 솔레노이드밸브(13)에 입력되는 제어신호에 의해 상부 선회체를 왼쪽 방향으로 스윙 구동시킨다.
전술한 바와 같이, 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10) 조작신호에 의해 왼쪽 방향으로 상부 선회체의 스윙 구동과, 붐-업 구동이 동시에 작동되어 붐-업 높이가 설정된 덤핑 높이에 도달된다. 이때 붐-업 구동은 정지되고, 상부 선회체를 덤핑 위치로 스윙시켜 굴삭한 토사물을 덤프트럭 등의 적재함에 적재시킬 수 있다.
굴삭한 토사물을 적재함에 적재시킨 후, 다시 땅을 파는 디깅 작업을 위해 상부 선회체의 스윙 구동과 붐-다운(boom-down) 구동으로 인해 버킷을 디깅 위치로 이동하게 된다. 즉 굴삭한 토사물을 적재함에 적재시킨 후, 땅을 다시 파는 디깅 작업을 위해 상부 선회체를, 토사물을 적재시킬 경우와는 반대 방향으로 구동하게 된다. 이러한 동작은 제6단계(S800,S900)를 통해 실현된다.
S800에서와 같이, 덤핑시의 스윙 방향(왼쪽 방향을 말함)과 반대 방향(오른쪽 방향을 말함)으로 상부 선회체를 스윙 구동시키도록 조작신호가 입력된다. 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작신호값이 설정값(A)보다 작고(swing left joystick command 〈 A), 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작신호값이 설정값(B)보다 클 경우에(swing right joystick command ≥ B), "S900"으로 진행한다.
S900에서와 같이, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작에 의한 조작신호값이 선정(swing right joystick command to valve = Fi)되므로, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작신호값에 의해 스윙 밸브의 오프닝이 결정된다. 즉 제어부(11)로부터의 제어신호에 의해 오른쪽 방향의 솔레노이드밸브(14)를 절환시키므로 상부 선회체의 스윙 구동이 오른측 방향으로 이뤄진다.
이때, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작에 의한 조작신호값이 제어부(11)에 입력될 경우, 제어부(11)로부터의 제어신호는 왼쪽 방향의 솔레노이드밸브(13)의 신호를 해지시킨다(swing left joystick command to valve = 0).
S200에서 반자동 스윙 방향을 왼쪽 방향으로 설정함에 따라, 스윙이 왼쪽 스윙 방향으로의 조이스틱 입력에 대해, 붐-업과 스윙이 동시에 진행되고, 반자동 스윙 방향과 반대 방향인 오른쪽 방향으로의 스윙 조이스틱이 조작되는 경우, 반자동 스윙 및 붐-업에 대한 제어신호가 해제되므로, 스윙과 붐-업을 두 개의 서로 다른 조이스틱 조작에 의해 구동시킬 수 있다.
S1000에서와 같이, 스윙 조이스틱의 조작신호와, 붐-업 조이스틱의 조작신호값이 설정값 이하일 경우(즉 스윙 조이스틱 조작신호가 입력되지않는 경우를 말함), 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10) 조작신호값이 설정값(A)보다 작고(swing left joystick command 〈 A), 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12) 조작신호값이 설정값(B)보다 작을 경우(swing right joystick command 〈 B)에, "S1100"으로 진행한다.
S1100에서와 같이, 왼쪽 방향 스윙 조이스틱(10) 조작신호값이 입력되지않는경우(swing left joystick command to valve = 0), 오른쪽 방향 스윙 조이스틱(12) 조작신호값이 입력되지않는 경우(swing right joystick command to valve = 0), 붐-업 조이스틱 조작신호값이 입력되지않은 경우(boom-up joystick command to valve = 0)에, 붐-업 구동과 상부 선회체의 스윙 구동이 모두 정지 상태를 유지하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건설기계용 덤프 구동 제어방법에서, 상부 선회체를 오른쪽 방향으로 스윙시켜 덤핑 작업하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 2 및 도 3에서와 같이, 운전자가 굴삭기의 운전실캡 내에 설치되는 모니터 또는 조작버튼 등의 입력장치를 조작하여 반자동 덤핑 모드를 설정한다(set semi-auto dumping mode = on)(S100A 참조).
S200A에서와 같이, 상부 선회체의 스윙 방향을 설정할 수 있는 조작페널에서, 덤핑 작업을 위한 스윙 방향이 왼쪽 방향 또는 오른쪽 방향의 설정 여부를 결정하되, 상부 선회체를 오른쪽 방향으로 스윙 구동시키도록 설정할 경우(set semi-auto swing direction = right) "S300A"으로 진행하고, 상부 선회체를 왼쪽 방향으로 스윙 구동시키도록 설정할 경우(set semi-auto swing direction = left)에는 "S1200A"으로 진행한다.
S300A에서와 같이, 붐-업 높이를 원하는 덤핑 높이(Hｔａrget)로 설정한다(set boom-up height = Hｔａrget).
이로 인해, 반자동 덤핑 작업을 위한 모든 모드의 설정이 완료된다.
S400A에서와 같이, 운전자의 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작에 의해 제어부(11)에 입력되는 조작신호값이 설정값(B)보다 큰 경우(swing right joystick command ≥ B)와, 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작에 의해 제어부(11)에 입력되는 조작신호값이 설정값(A)보다 작을 경우(swing left joystick command〈 A)에, "S500A"으로 진행한다.
S500A에서와 같이, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작에 의한 조작신호값이 선정(swing right joystick command to valve = Ci)되므로, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작신호값에 의해 스윙 밸브의 오프닝이 결정된다. 즉 제어부(11)로부터의 제어신호에 의해 오른쪽 방향의 솔레노이드밸브(14)를 절환시키므로 상부 선회체의 스윙 구동이 오른쪽 방향으로 이뤄진다.
이와 같이 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작에 의한 조작신호값이 제어부(11)에 입력되는 경우, 제어부(11)로부터 왼쪽 방향의 솔레노이드밸브(13)에 제어신호는 출력되지않는다(swing left joystick command to valve = 0).
이와 동시에, 붐-업 조이스틱을 조작시 붐-업 솔레노이드밸브(16)의 우선기능으로 인해, 스윙 조이스틱을 조작하여 붐-업 솔레노이드밸브(16)에 제어신호압을입력하는 경우보다도, 붐-업 조이스틱 조작량에 따라 상대적으로 더 많은 제어신호압을 입력할 수 있다. 이때 운전자 안전을 고려하여 붐-업 조이스틱을 조작하는 경우에도 붐-업 솔레노이드밸브(16)에 제어신호압 입력이 차단되도록 설정할 수 있다. 이로 인해 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작신호값에 의해 붐-업 밸브의 오프닝이 결정된다. 즉 제어부(11)로부터 붐-업 솔레노이드밸브(16)에 입력되는 제어신호에 의해 붐-업 구동시킨다.
S600A에서와 같이, 붐실린더 구동으로 인해 붐-업 구동과, 스윙 모터 구동으로 인해 상부 선회체의 스윙 구동이 동시에 이뤄진다. 이때 붐-업 높이가 원하는 덤핑높이에 도달되는지(boom-up height ≥ Hｔａrget)를 판단하여, 붐-업 높이가 원하는 덤핑높이에 도달될 경우 "S700A"으로 진행하고, 붐-업 높이가 원하는 덤핑높이에 도달되지 못할 경우 "S500A"으로 진행한다.
S700A에서와 같이, 붐-업 조이스틱 조작신호가 제어부(11)에 입력되는 경우, 제어부(11)로부터 붐-업 솔레노이드밸브(16)에 제어신호가 차단되어(boom-up joystick command to valve = 0) 붐-업 구동은 더 이상 진행되지않는다. 또한 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작신호는 스윙 밸브에 대해 차단된다(swing left joystick command to valve = 0).
이때, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작신호값(swing right joystick command to valve = Ei)에 의해 스윙 밸브의 오프닝이 결정된다. 즉 제어부(11)로부터 오른쪽 방향의 솔레노이드밸브(14)에 입력되는 제어신호에 의해 상부 선회체를 오른쪽 방향으로 스윙 구동시킨다.
전술한 바와 같이, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12) 조작신호에 의해 오른쪽 방향으로 상부 선회체의 스윙 구동과, 붐-업 구동이 동시에 작동되어 붐-업 높이가 설정된 덤핑 높이에 도달된다. 이때 붐-업 구동은 정지되고, 상부 선회체를 덤핑 위치로 스윙시켜 굴삭한 토사물을 덤프트럭 등의 적재함에 적재시킬 수 있다.
굴삭한 토사물을 적재함에 적재시킨 후, 다시 땅을 파는 디깅 작업을 위해 상부 선회체의 스윙 구동과 붐-다운(boom-down) 구동으로 인해 버킷을 디깅 위치로 이동하게 된다. 즉 굴삭한 토사물을 적재함에 적재시킨 후, 땅을 다시 파는 디깅 작업을 위해 상부 선회체를, 토사물을 적재시킬 경우와는 반대 방향으로 구동하게 된다. 이러한 동작은 제6단계(S800A,S900A)를 통해 실현된다.
S800A에서와 같이, 덤핑시의 스윙 방향(오른쪽 방향을 말함)과 반대 방향(왼쪽 방향을 말함)으로 상부 선회체를 스윙 구동시키도록 조작신호가 입력된다. 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작신호값이 설정값(B)보다 작고(swing right joystick command 〈 B), 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작신호값이 설정값(A)보다 클 경우에(swing right joystick command ≥ A), "S900A"으로 진행한다.
S900A에서와 같이, 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작에 의한 조작신호값이 선정(swing left joystick command to valve = Fi)되므로, 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작신호값에 의해 스윙 밸브의 오프닝이 결정된다.
즉, 제어부(11)로부터의 제어신호에 의해 왼쪽 방향 솔레노이드밸브(13)를 절환시키므로 상부 선회체의 스윙 구동이 왼쪽 방향으로 이뤄진다.
이때, 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(12)의 조작에 의한 조작신호값이 제어부(11)에 입력되는 경우, 제어부(11)로부터의 제어신호는 오른쪽 방향의 솔레노이드밸브(13)의 신호를 해지시킨다(swing right joystick command to valve = 0).
S200A에서 반자동 스윙 방향을 오른쪽 방향으로 설정함에 따라, 스윙이 오른쪽 스윙 방향으로의 조이스틱 입력에 대해, 붐-업과 스윙이 동시에 진행되고, 반자동 스윙 방향과 반대 방향인 왼쪽 방향으로의 스윙 조이스틱이 조작되는 경우, 반자동 스윙 및 붐-업에 대한 제어신호가 해제되므로, 스윙과 붐-업을 두 개의 서로 다른 조이스틱 조작에 의해 구동시킬 수 있다.
S1000A에서와 같이, 스윙 조이스틱의 조작신호와, 붐-업 조이스틱의 조작신호값이 설정값 이하일 경우(즉 스윙 조이스틱 조작신호가 입력되지않는 경우를 말함), 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12) 조작신호값이 설정값(B)보다 작고(swing right joystick command 〈 B), 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10) 조작신호값이 설정값(A)보다 작을 경우(swing left joystick command 〈 A)에, "S1100A"으로 진행한다.
S1100A에서와 같이, 오른쪽 방향의 스윙 조이스틱(12) 조작신호값이 입력되지않는경우(swing right joystick command to valve = 0), 왼쪽 방향의 스윙 조이스틱(10)의 조작신호값이 입력되지않는 경우(swing left joystick command to valve = 0), 붐-업 조이스틱 조작신호값이 입력되지않은 경우(boom-up joystick command to valve = 0)에, 붐-업 구동과 상부 선회체의 스윙 구동이 모두 정지 상태를 유지하게 된다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 덤핑 작업시 스윙 조이스틱의 조작에 의해 붐-업 및 스윙 작업을 동시에 수행하여 조작의 편리성을 제공한다. 덤핑 작업을 위한 조이스틱을 조작시 고도의 집중력을 요구하지않아 운전자 피로도를 줄일 수 있다. 덤핑 작업시 운전자가 원하는 정확한 붐-업 높이의 설정이 가능하고 설정이 끝나면 스윙 조이스틱의 조작만으로 덤핑 위치로 쉽게 도달할 수 있다.

Claims (9)

  1. 하부 주행체와, 하부 주행체에 탑재되며 스윙 조이스틱의 조작에 의해 선회되는 상부 선회체와, 상부 선회체에 장착되는 운전실캡과, 상부 선회체의 선단에 고정되며 작업장치 조이스틱의 조작에 의해 구동되는 붐 등의 작업장치를 포함하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법에 있어서:
    입력장치 조작에 의해 반자동 덤핑 모드를 설정하는 제1단계와,
    덤핑 작업을 위한 상기 상부 선회체의 스윙 방향과, 붐-업의 덤핑 높이를 설정하는 제2단계와,
    왼쪽 및 오른쪽 방향의 상기 스윙 조이스틱의 조작에 의해 각각 입력되는 조작신호값과, 설정값과의 대소 여부를 판단하여 상기 상부 선회체의 스윙 방향을 결정하는 제3단계와,
    상기 제3단계에 의해 결정된 스윙 방향의 스윙 조이스틱의 조작신호값에 의해 해당 스윙 밸브를 제어하고, 상기 스윙 조이스틱의 조작에 의한 조작신호값에 의해 붐-업을 구동시키는 제4단계와,
    상기 붐-업 높이가 설정된 덤핑 높이에 도달된 경우 붐-업 구동은 정지되고, 스윙 조이스틱 조작신호값에 의해 상부 선회체를 덤핑 위치로 스윙시키는 제5단계와,
    상기 제3단계에 의해 결정된 상기 상부 선회체의 스윙 방향과 반대 반향으로 상부 선회체가 스윙되도록, 상기 스윙 조이스틱의 조작신호값에 의해 해당 스윙 밸브를 구동시키는 제6단계와,
    상기 스윙 조이스틱의 조작신호값이 입력되지않을 경우, 붐-업과 스윙 구동을 정지시키는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1단계에서 입력장치로서, 상기 운전실캡 내에 설치되는 모니터가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2단계에서의 붐-업 덤핑 높이는, 상기 운전실캡 내에 설치되는 모니터에 의해 설정 및 변경하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2단계에서의 붐-업 덤핑 높이는, 상기 운전실캡 내에 설치되는 조작버튼에 의해 설정 및 변경하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1단계에서의 입력장치로서, 상기 운전실캡 내에 설치되는 조작버튼이 사용되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제4단계에서 붐-업 구동을 위해 붐-업 조이스틱을 조작하지않는 경우에도 붐의 포지션을 피이드백 받아 설정된 덤핑 위치로 업 구동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
  7. 제1항에 있어서, 반자동 덤핑 작업을 실행하기 위해 작업장치를 구동시키는 붐실린더 포지션이 항시 설정된 위치로 요구되는 경우, 운전자의 요구에 따라 상기 붐실린더 포지션의 설정 및 변경이 가능하고, 다른 작업장치의 조작과 무관하게 붐실린더의 포지션을 유지할 수 있도록 제어되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
  8. 제1항에 있어서, 반자동 덤핑모드가 설정되고, 반자동 스윙 방향으로 스윙 조이스틱의 조작에 의해 스윙 및 붐-업이 동시에 조작될 경우, 붐-업 조이스틱을 조작시 붐-업 우선기능이 발휘되어, 상기 스윙 조이스틱의 조작에 의해 붐-업 솔레노이드밸브에 제어신호압을 입력할 경우에 비해, 상기 붐-업 조이스틱 조작량에 따라 상대적으로 더 많은 제어신호압을 입력할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반자동 덤핑모드가 설정되고, 반자동 스윙 방향으로 스윙 조이스틱의 조작에 의해 스윙 및 붐-업이 동시에 조작될 경우, 상기 붐-업 조이스틱을 조작하는 경우에도 붐-업 솔레노이드밸브에 제어신호압 입력이 차단되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 덤프 구동 제어방법.
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