KR100714730B1 - Multiple safety control system of aerial work vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고소작업차의 작업대에 작업자가 탑승하여 작업을 할때 고소작업차의 붐 신축 및 기복을 규제하는 모멘트 제한장치(Automatic moment limiter)에 이상이 발생하거나, 붐 동작을 제어하는 유량제어용 전자비례 밸브의 스풀이 오염되어 오동작을 일으킬 때에 붐이 작업범위도를 벗어나서 과도하게 인출하거나, 작업대에 과하중으로 인한 붐의 모멘트 증가로 붐 파손 및 장비전복이 발생하는데 이때 고소작업차의 최대 작업범위도를 다중으로 제한하고, 작업대에 걸리는 과하중,진동,충격량을 감지하여 장비전복에 따른 작업자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 최대 작업범위도를 자동으로 제한하는 기능을 구비하고 있다.According to the present invention, when an operator rides on a work platform of an aerial work vehicle, an error occurs in an automatic moment limiter for regulating the boom extension and ups and downs of the aerial work vehicle, or the flow control electronics controlling the boom operation. When the spool of the proportional valve is contaminated and malfunctions, the boom is excessively drawn out of the working range diagram, or the boom is damaged and the equipment overturns due to the increase of the moment of the boom due to the overload of the work platform. It is equipped with a function to automatically limit the maximum range of work to limit the number of times, and to detect the overload, vibration, and impact on the workbench to prevent the safety accident of the worker due to the equipment overturning.
또한, 조선해양, 건설토목 분야에 작업하는 작업자의 안전관리 및 장비의 효율적인 유지보수를 위해 장비의 운행상태 및 이상동작 상태를 기록하는 기록장치가 장비의 상부 및 하부제어박스의 내부에 구비하고, 기록내용을 정기적으로 인출할 수 있는 출력장치를 구비한 고소작업차의 다중 안전제어장치 및 시스템에 관한 것이다. In addition, a recording device for recording the operating state and abnormal operation state of the equipment is provided in the upper and lower control boxes of the equipment for the safety management of workers working in the shipbuilding, marine, construction and civil engineering and efficient maintenance of the equipment, The present invention relates to a multiple safety control device and system for an aerial vehicle having an output device capable of periodically retrieving the contents of a record.
자동모멘트제한장치(AML), 다중 안전제어장치, 길이센서, 각도센서, 하중센서, 가속도센서, 과하중검출, 충격량검출, 운행기록장치 Automatic moment limiter (AML), multiple safety control device, length sensor, angle sensor, load sensor, acceleration sensor, overload detection, impact amount detection, driving recorder
Description
도1은 종래 기술에 따른 고소작업차의 안전제어시스템의 구성도. 1 is a block diagram of a safety control system of a aerial vehicle according to the prior art.
도2의 (a)는 제1도에 있어서, 종래기술에 따른 안전제어시스템의 다중 작업범위도. Figure 2 (a) is a multi-task range diagram of the safety control system according to the prior art, in FIG.
도2의 (b)는 제1도에 있어서, 종래기술에 따른 작업대의 과하중검출장치의 구성도.Figure 2 (b) is a configuration diagram of the overload detection apparatus of the work table according to the prior art in FIG.
도3은 본 발명에 따른 고소작업차의 다중 안전제어시스템의 구성도.Figure 3 is a block diagram of a multiple safety control system of aerial work vehicle according to the present invention.
도3의 (a)는 제3도에 있어서, 본 발명에 따른 작업대의 과하중검출장치의 세부 구성도.Figure 3 (a) is a detailed configuration diagram of the overload detection apparatus of the work table according to the present invention in FIG.
도3의 (b)는 제3도에 있어서, 본 발명에 따른 안전제어장치의 세부 구성도.Figure 3 (b) is a detailed configuration of the safety control device according to the present invention in Figure 3;
도3의 (c)는 제3도에 있어서, 본 발명에 따른 안전제어시스템의 다중 작업범위도.Figure 3 (c) is a multiple working range diagram of the safety control system according to the present invention in Figure 3;
도4는 본 발명에 따른 다중 안전제어시스템의 일 실시예를 나타내는 고소작업차의 측면도.4 is a side view of an aerial vehicle showing one embodiment of a multiple safety control system in accordance with the present invention.
도5는 본 발명에 따른 과하중방지장치의 하중센서의 일 실시예를 나타내는 작업대의 측면도.Figure 5 is a side view of a workbench showing an embodiment of a load sensor of the overload protection device according to the present invention.
본 발명은 고소작업차에서 그 자체적인 특성에 따라 서로 중첩 결합돤 다수의 붐(7, Boom)간의 슬라이딩(Sliding) 시스템으로 길이의 신축이 이루어지도록 하고, 붐 하단에 기복실린더(80)를 장착하여 붐의 경사각이 이루어지도록 함으로써, 붐의 끝단부(82)에 고정 형성된 작업대(1)의 위치와 높이를 조절할 수 있도록 하고 있다.The present invention is to make the expansion and contraction of the length by the sliding (Sliding) system between a plurality of booms (7, Boom) overlap each other according to its own characteristics in aerial work vehicle, equipped with a
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로하며, 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여토록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, and the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
본 발명은 신축붐의 선단에 작업대(1)가 설치된 고소작업차에 있어서, 신축붐의 인출거리를 측정하는 붐길이 센서(5)와, 붐의 경사각도를 측정하는 각도 센서(6)와, 작업대(1)에 탑재되는 하중을 측정하는 중량센서(3)에 의한 데이터와, 엑슬에 설치된 엑슬신축신호(9)를 참조하여 자동모멘트제한장치(8)의 마이크로컴퓨터에서 기구학 해석에 의한 장비의 모멘트를 산출하고 이를 이용하여 안전한 1차 작업범위도(16,17)를 결정하고 신축붐의 경사각도와 인출거리를 자동으로 제한하는 것을 특징으로 하는 종래의 안전제어시스템에 2차 작업범위도를 설정하고 상기의 안전제어시스템의 이상상태를 모니터링하는 2차 안전제어장치를 추가 설치하여 보다 안전한 고소작업(고공작업)를 수행할 수 있는 고소작업차의 다중 안전제어시스템에 관한 것이다. According to the present invention, in the aerial work vehicle provided with the work table 1 at the tip of the telescopic boom, the
도1의 종래의 기술은 고소작업차의 작업대(1)에 작업자가 탑승하여 작업을 할 때 붐 신축 및 기복을 규제하는 자동모멘트제한장치(8)에 이상이 발생하거나, 붐 동작을 제어하는 유량제어용 전자비례밸브(14)가 유압작동유에 의해 오염되어 작동상태가 불능이거나,오동작을 일으킬 때에 붐(7)이 안전한 작업범위도(16)를 벗어나서 과도하게 인출될 경우에 신축붐의 선단에 설치된 작업대(1)의 하중에 의하여 발생되는 붐대의 모멘트 증가로 붐(7) 파손 및 장비 전복(전도)으로 인명이 살상되거나, 재산피해가 크게 발생하였다. The prior art of Fig. 1 is a flow rate that causes an abnormality in the automatic
또한, 상기의 문제점을 해결하고자 붐(7)의 후측 끝단에 붐(7)의 경사각에 따른 작업영역을 구분하기 위한 마이크로스위치(10)를 설치 부재를 이용하여 설치하고, 붐의 인출 정도를 감지하기 위해 붐에 근접센서(11)를 설치하여 작업반경을 증대시키는 방향의 동작을 금지하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 고소작업차의 자동모멘트제한장치(8, Automatic moment limiter)는 도2 (a)에 개시된 작업범위도에서 설계기준치의 1차 규제범위도(16)안쪽으로 수정돤 작업범위도(17)를 가지며, 2차 규제범위도(15)가 설계기준치의 1차 규제 범위도(16)를 초과하는 영역이 발생하고, 어떤 영역은 설계기준치의 1차 규제범위도보다 오히려 작업영역이 좁아지는 모순과 단점을 갖고 있다. 또한, 작업전 장비의 사전점검이 가능하고, 장비의 이상유무를 현장에서 육안으로 판단하는 표시수단이나 장비의 상태를 기록하여 정기적으로 운행기록 데이터를 인출하는 장치가 구비되지 못한 것이 특히 단점이다. In addition, in order to solve the above problems, a
고소작업차에서는 작업대(1)상에 탑재하는 하중이 작업범위도와 관련하여 과 도하게 되면 장비가 전복될 우려가 있기 때문에 과부하 검출장치(2)가 설치된다. 일본 공개특허공보 특개2003-34498(국내 출원번호 : 10-2003-7001019)공보에는, 신축붐의 선단에 브래킷을 통하여 작업대를 장착하여 이루어지는 고소작업차에 있어서 작업대의 베이스를 상기 브래킷에 의해 최소한 3개소 이상의 지지부에서 지지하고, 2개소 이상의 지지부의 판형체에 부착되어 그 휨량을 검출하는 스트레인 게이지로 이루어지는 하중센서를 설치하고, 이들 다수의 하중센서(18)의 출력 신호를 가산하여 작업대의 하중을 검출하는 구성이 개시되어 있다.In an aerial work vehicle, an overload detection device (2) is installed because the load on the work platform (1) is excessive in relation to the working range because the equipment may be overturned. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-34498 (Domestic Application No .: 10-2003-7001019) discloses a base of a workbench in which the workbench is mounted at least by the bracket in a high-altitude work vehicle formed by mounting a workbench through a bracket at the tip of a telescopic boom. A load sensor, which is supported by at least one support part and attached to the plate-shaped body of two or more support parts, is formed of a strain gauge for detecting the amount of warpage, and the output signals of these
상기 하중센서(18)의 검출 신호에 기초하는 하중 검출치와 과부하 설정치를 비교하는 비교수단(21)과 비교 수단에 의해 과부하가 검출되었을 때에 경보를 발생시키는 경보수단(22,23)을 구비한 것을 특징으로 하는 과부하 검출장치가 있다. 상기 다수의 하중센서(18)를 이용할 경우에 한 개의 하중센서(스트레인게이지)라도 파손시에 정상적인 하중을 검출할 수가 없다. 상기 개시된 과부하 검출 방법은 다소 복잡한 시스템을 형성하고, 열악한 환경에서 지지부의 판형체에 작업장의 쇠부스러기 및 칩에 의해 낌현상이 빈번히 발생하여 제 기능을 제대로 발휘하지 못하고 고장율이 많은 것이 단점이다. 또한 소란한 작업장에서 작업시에는 과부하경보음(23)만으로 작업자의 안전을 보장하지 못하며, 작업전 사전 일일점검 및 작업중에 작업대의 하중을 수시로 작업자에게 확인 및 제공하는 수단이 구비되지 못한 점이 단점이다. Comparing means 21 for comparing the load detection value and the overload set value based on the detection signal of the
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도3과 같이 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 다중 안전제어시스템은 종래의 자동모멘트제한장치(8)의 기능을 수행하는 각종 회로를 내장하고, 추가로 안전제어장치(42)를 설치하여 장비의 다중 작업범위도를 도3(c)와 같이 최대한 안전하게 확장하는 기능을 제공함에 있다.The present invention has been made as shown in Figure 3 to solve the above problems, the multi-safety control system according to the present invention has a variety of circuits to perform the function of the conventional automatic
또한, 고소작업차의 붐 신축 및 기복을 규제하는 자동모멘트제한장치(8)에 이상이 발생하거나, 붐 동작을 제어하는 유량제어용 전자비례밸브(14)의 스풀이 오염되어 오동작을 일으킬 때, 과하중방지장치(33)에 의해 과적규제신호(29)가 발생할 때에 안전제어장치(42)가 이를 감지하여 붐의 이상동작을 근원적으로 차단하기 위해 유량제어용 전자비례밸브(14)에 연결된 메인 유압원(12)을 차단하는 메인 컷오프밸브(13)를 제어함에 있다. In addition, when an abnormality occurs in the automatic
그리고, 상기 안전제어장치(42)와 과하중방지장치(33)는 장비 작동에 중요한 역할을 하는 길이센서(5)의 위치정보, 경사각센서(6)의 위치정보, 중량센서(3)에 의한 작업대의 하중정보, 가속도센서(70)에 의한 작업대의 충격량을 작업자가 작업전 또는 작업중에 확인할 수 있도록 디지털 표시부를 제공하고, 기준시각에 입각하여 장비의 운행상태를 기록하는 운행기록계의 기능을 제공하는 특징을 구비한 고소작업차에 있어서 다중 안전제어시스템에 관한 것이다.In addition, the
고소작업차는 대분류로 대차를 이루는 자주식 샤시(90)와 자주식 샤시에 탑재되고 회전을 지지하는 스윙 베어링장치(99), 고소작업장치의 붐과 연결되어 상부 구조물의 기복, 신축및 회전을 지지하는 턴테이블(100), 작업대(1)를 작업위치까지의 수직,수평상승을 위한 다단붐과 붐인출실린더(도시되지 않음), 붐기복실린더(80), 붐 상승시에 작업대(1)의 수평을 유지하게 하는 수평유지실린더(102), 작업대(1)의 회전(스윙)을 위한 포스트회전장치인 기어포스트(95), 기어프레임(97) 및 작업대(1)로 구성되어 있다.
도4에 의한 다중 안전제어시스템은 상부제어박스(25,93), 과하중방지장치(33), 중량센서(3,핀형 로드셀), 붐길이센서(5,81), 붐각도센서(6), 하부제어박스(92)내에 안전제어장치(42)및 종래의 자동모멘트제한장치(8)의 기능을 포함하는 각종 회로등으로 이루어진 이중 자동모멘트 제한장치로 구성된 것을 특징으로 한다.Aerial work truck is a self-propelled chassis 90, which is a large-class truck, a swing bearing mounted on the self-propelled chassis, and supports a rotation. (100), multi-stage boom and boom take-out cylinder (not shown), boom lift cylinder (80) for the vertical, horizontal rise to the working position to the work table (1) to maintain the horizontal of the work table (1) It consists of a
Multiple safety control system according to Figure 4 is the upper control box (25, 93),
도4에 의한 다중 안전제어시스템은 상부제어박스(25,93), 과하중방지장치(33), 중량센서(3,핀형 로드셀), 붐길이센서(5,81), 붐각도센서(6), 하부제어박스(92)내에 안전제어장치(42)및 종래의 자동모멘트제한장치(8)의 기능을 포함하는 각종 회로등으로 이루어진 이중 자동모멘트 제한장치로 구성된 것을 특징으로 한다.Multiple safety control system according to Figure 4 is the upper control box (25, 93),
장비의 작동은 작업자가 하부에서 장비정비 또는 근거리이동을 위한 작동모드로써 하부제어판넬(38)에서 하부선택모드를 이용하여 장비를 운영할 수 있고, 본 고안에서는 도시되지 않은 기능스위치를 구비하고 있다. The operation of the equipment is an operator operating the equipment for maintenance or near-field movement at the bottom, and can operate the equipment using the lower selection mode in the
또한, 통상적인 고소작업을 하기 위하여 작업자가 작업대에 탑승하기 전에 하부제어판넬(38)에서 작업모드를 상부선택모드로 전환스위치를 켜고, 작업대에 탑승후에 작업대(1)에 마련된 상부발판스위치(27)를 밟고 서면 이때 상부제어판넬(23,93)에 주전원이 공급되어 상부작업이 가능하게 된다. 상부제어판넬(25,93)에 본 도에서 도시되지 않은 작동스위치와 붐기복,신축,회전,작업대 회전등을 담당하는 조이스틱으로 구성되어 있다.In addition, in order to perform the normal aerial work, the operator switches the work mode to the upper selection mode on the
과하중방지장치(33)의 일부를 이루고 있는 중량센서(3)는 단일 핀형 로드셀을 이용한 센서로써 도5에서 작업대의 모멘트량(중량)을 감지할 수 있도록 붐의 선단에 기어포스트(95)를 형성하고 기어프레임(97)에 제1 및 제2 연결공을 구비하는 제1 연결 프레임(97, 기어프레임)과 상기 작업대(바스켓)의 일측에 형성되고 제1 및 제2 연결공을 구비하는 제2 연결 프레임(96)과 상기 제1 및 제2 연결프레임(97, 96)의 제1연결공에 삽입되어 제1 및 제2 연결프레임을 상호 연결하는 연결핀(98)과 상기 제1 및 제2 연결프레임의 제2연결공에 삽입되어 작업대의 중량을 감지하는 핀형 로드셀(3)로 연결하는 것을 특징으로 하는 고소작업대의 바스켓(작업대) 하중검출장치가 일 실시예로 실시되었다. The
또는 동일한 모멘트 개념을 적용하여 다단 붐의 후측 끝단과 연결되고, 기어포스트(95)에 지지되는 작업대(1)의 수평유지실린더(102)의 로드 고정용 핀형 로드셀(103)과 붐기복실린더(80)의 로드 끝단에 핀형 로드셀(101)을 삽입하여 작업대(버켓, 바스켓 등으로 달리 표기됨)의 종단에 발생하는 모멘트를 이용하여 총체적인 다단 붐의 과하중 또는 과부하를 검출하는 장치와 모멘트제한기능을 수행하는 예가 다른 일예로 실시되었다. Alternatively, the same moment concept may be applied to the rear end of the multi-stage boom, and the pin-
다른 실시예로는 붐의 선단(기어프레임의 일측)에 콘넥터 방식으로 기구물을 형성하고 제1 및 제2 연결공을 구비하는 제1 연결프레임과 작업대 일측에 형성되고 제1 및 제2 연결공을 구비하는 제2 연결프레임과 상기 제1 및 제2 연결프레임의 제1 및 제2 연결공에 삽입되어 상호 연결하는 2개의 연결핀과 제1 및 제2 연결프레임의 제1 및 제2 연결공사이에 제3의 연결공에 작업대의 중량을 감지할 수 있도록 볼형 감지부재를 이용하여 S형 로드셀을 설치하는 예가 다른 일예로 실시되었다. In another embodiment, a first connection frame and a first connection frame are formed on one side of the workbench and the first connection frame is formed on the front end of the boom (one side of the gear frame) in a connector manner and includes first and second connection holes. Inserted into the second connection frame and the first and second connection holes of the first and second connection frame and the two connecting pins and the first and second connection construction of the first and second connection frame An example of installing an S-type load cell using a ball-type sensing member to sense the weight of a work table in the third connection hole was performed as another example.
도3(a)는 본 발명에 따른 고소작업차의 과하중방지장치(33)의 일 실시예를 나타내는 회로 블록구성도이다.Figure 3 (a) is a circuit block diagram showing an embodiment of the
중량센서(3, 로드셀)에서 출력된 미세 차동신호원은 라인필터(63)와 커먼필터(64)를 매개하여 인가되고 제1 증폭단에 인가된다.The fine differential signal source output from the weight sensor 3 (load cell) is applied via the
제1증폭단(65)은 영점조정기(68)의 인가신호를 출력신호에 가산한 후에 제2증폭단(66)의 일단의 입력으로 인가하는 한편, 제2증폭단(66)의 다른 일단의 입력에는 장비의 오프셋 신호를 인가하는 증폭기(69)와 실중량에 해당하는 신호를 증폭하도록 이득을 가변할 수 있는 수단을 갖은 제2증폭단(66)과 상기 제2증폭단의 출력신호를 마이크로 컴퓨터(72)에 인가하고, 외부장치로 중량신호를 전송하기 위한 버퍼(Buffer)단(67)을 구성한다.The
또한, 작업대의 진동 및 충격량을 산출하기 위한 가속도센서(70)의 신호출력은 진동/충격의 강약에 따라 정현파로 출력되며 신호증폭단(71)에서 최대 피크값을 평균하거나 고주파 잡음을 제거한 후에 마이크로컴퓨터(72)에 인가되고, 연산처리를 통해 작업자가 육안으로 인식할 수 있게 하중정보, 진동/충격량을 디지털 계수화를 하기 위한 소프트웨어타이머 설정(32.7ms)과, 부져가 작동 중인 경우와 작동하지 않을 때 센서값 읽기와, 상기 센서(3,70)들로 부터 인가된 신호의 변화폭에 따른 데이터 적용을 위한 2차 필터적용과, 필터된 데이터를 기준으로 경고, 규제신호를 결정하는 프로그램 루틴을 구비하고, 세그멘트 표시기 또는 액정 표시기로 작업자에게 실제 물리량을 전시하는 다단계 필터기능을 구비한 하중/충격량 디지털표시부(73)를 구성한다.In addition, the signal output of the
또한, 시스템 확장을 위한 안전제어장치(42)와 과하중방지장치간에 통신을 담당하는 시리얼통신부(75)와, 또한, 작업대의 과적재/과충격 상태를 기록하는데 기준시각을 제공하는 수단으로 리얼타임클록부(76)와, 작업대의 과적재 및 충격량 테이터를 기록하는 운행기록처리부(77)와, 정기적으로 운행기록 테이터를 인출할 수 있는 프린터 및 PC통신부(78)와, 작업대의 과하중 및 과충격에 따른 붐 신축 상태, 붐의 최대 진동수를 판단하고, 과부하가 검출되었을 때에 바로 과적규제신호를 출력할시에 장비의 유압시스템에 기인한 맥동으로 붐이 심하게 진동하는 것을 방지하고 작업자에게 안정감을 제공하기 위하여 과적규제신호(29)를 적절하게 장비에 따라 제한하거나 시간지연(수 초간)을 가변적으로 적용하는 것과, 적재하중의 하한치 및 상한치를 판단하여 설정시간이 경과한 후에 에러메서지,경보음등을 발생하는 출력신호처리부(79)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 고소작업차의 과하중방지장치이다.In addition, the
붐길이센서(5)의 내부 퍼텐쇼미터의 한 단자를 코드릴라인(81)을 통하여 붐의 끝단(94)에 전기적으로 접지시키고, 제3도에 도시되지 않은 다른 두 단자(전원,신호선)는 센서신호처리모듈(44)에 연결되도록 결선한다. One terminal of the internal potentiometer of the
이는 센서신호처리모듈(44)과 붐길이센서(5, 퍼텐쇼미터)는 고소작업차의 차체구조물에 의해 전기적으로 센서신호의 기준전위(영점전위)를 인식하기 때문에 붐길이센서(5)의 코드릴라인(81)이 인입되거나, 인출시에 단선으로 인한 기준전위가 플로팅(Floating)될 경우 붐길이센서(5)의 고장여부를 정확히 검출할 수 있다. This is because the sensor
여기서, 센서신호처리모듈(44)은 다중 안전제어 시스템을 구성할 때에 기존의 자동모멘트제한장치(8)와 안전제어장치(42)가 함께 붐길이센서(5)와 붐각도센서(6)의 전기적 신호를 서로 공유할 수 있도록 신호를 증폭, 버퍼링(buffering)하여 상기 각 제어장치(42,8)에 신호를 전송한다. Here, the sensor
자동모멘트제한장치(8)는 도3에 간략히 도시된 상부제어판넬(25)와 하부제어 판넬(38)에 도시되지 않은 각종 제어용 조이스틱과 기능스위치에 의해 고소작업차의 작업장치인 붐과 작업대를 1차 작업범위도내에서는 원하는 위치로 이동할 수 있도록 한다. The automatic
작업모드는 상부모드와 하부모드로 나누어지며, 상부모드는 통상 작업자가 작업대(1)에서 고소작업을 수행하기 위해 상부제어판넬(25)에서 조이스틱을 이용하여 장비를 조작하거나, 기능스위치를 이용하여 엔진 및 작업대를 조작하는 모드이다.The work mode is divided into the upper mode and the lower mode, and the upper mode is usually operated by the operator using the joystick on the
하부모드는 주로 장비 정비시 또는 상부모드 작동이 곤란할 때 하부제어판넬(38)에서 하부선택을 하고 각종 붐 제어용 기능스위치를 조작하여 장비의 붐 및 작업대를 작동시킨다.The lower mode mainly selects the lower part from the
또한 상기 작업모드에서 작업대의 적재하중, 붐기복 각도, 붐인출 거리, 엑슬신축신호를 참조하고 기구학에 의한 작업대의 최대 전복모멘트를 산출하여 안전한 1차 작업범위도(60,62) 즉, 안전작업영역을 판단하고, 붐 작동용 유량제어밸브(14, 붐신축, 붐기복, 붐선회)을 적절히 제어하여 안전한 작업범위를 규제하는데 이때, 부하율(모멘트)이 100%를 초과하는 경우에는 붐인출과 붐하강은 규제되고, 붐인입과 상승은 가능하여 장비의 안전한 작업영역을 자동으로 확보하므로써 고소작업자의 안전과 생명을 지킨다.In addition, in the above working mode, the loading load, the boom up and down angle, the boom take-off distance, and the axle extension signal are referred to, and the maximum overturning moment of the work platform is calculated by kinematics. Determine the area and regulate the safe working range by appropriately controlling the flow control valve 14 (boom extension, boom ups and downs, boom turning) for boom operation.When the load rate (moment) exceeds 100%, The boom down is regulated, and the boom can be pulled in and raised to automatically secure the safe working area of the equipment, thus protecting the safety and life of the aerial workers.
또한, 상기 부하율(95% ~ 99%)에 따라 경고부저 또는 싸이렌으로 1차 알람을 작동시킬 뿐만 아니라 경고음을 통해 작업자가 장비를 수동으로 정지시킬 수 있도록 한 것이다.In addition, according to the load ratio (95% ~ 99%), as well as actuating the primary alarm with a warning buzzer or siren, the operator can manually stop the equipment through the warning sound.
상기 1차 작업범위도는 엑슬신축신호(9)에 의해 두 영역으로 구분되는데 엑슬확장시에는 도3(c)의 60번 라인으로 최대로 설정되고, 엑슬수축시에는 도3(c)의 62번 라인으로 최소로 설정된다. The first working range diagram is divided into two regions by the
안전제어장치(42)는 도4의 고소작업차의 하부제어박스(92)내에 자동모멘트제한장치(8)의 주변에 설치되며, 센서신호처리모듈(44)를 통해 붐길이센서(5)와 붐각도센서(6)의 신호를 자동모멘트제한장치(8)와 서로 전기적으로 공유하도록 고안되었다. The
도3에 있어서, 상부제어판넬(25)의 일부를 이루고 있는 혼/과적규제 해제스위치(26)의 과적규제 해제신호(28)와 과하중방지장치(33)로 부터 출력된 과적규제신호(29)와 함께 전기적인 OR 결합으로 붐규제신호(31)를 생성하여 안전제어장치(42)로 인가된다. In Fig. 3, the overload
도3에 자세히 도시되지 않았지만 상부제어판넬(25)에는 고소작업차를 운용하기 위한 각종 제어용 조이스틱과 기능스위치에 주전원의 인가를 결정하는 상부발판스위치(27)의 ON 신호와 하부제어판넬(38)의 일부를 이루고 있는 상부/하부선택스위치(39)의 하부선택신호가 하부작동스위치(40)를 통해 출력된 신호와 하부 비상펌프스위치(41)의 출력 신호가 서로 전기적인 OR 결합으로 붐해제신호(30)를 생성하고, 상기 붐규제신호(31)와 함께 안전제어장치(42)에 인가된다. 그리고 센서신호처리모듈(44)로 부터 붐길이 및 붐각도 신호를 전달받고, 엑슬신축신호(9)로부터 엑슬의 상태를 인가받은 안전제어장치(42)는 장비의 안전한 1차 작업 범위도와 작업대의 적재하중 등을 종합적으로 판단한 후에 붐 작동이 가능하도록 메인 컷오프 밸브(13)를 열어 준다. Although not shown in detail in FIG. 3, the
상기 정상상태에서 안전제어장치(42)는 상부에서든 하부에서든 작업모드에 따라 자동모멘트제한장치(8)가 담당하든 기능을 수행하는 동안에 센서신호처리모듈(44)로 부터 출력된 신호를 도3(b)의 길이/각도센서신호처리부(51)를 매개하여 마이크로컴퓨터(54)에 입력후 연산처리하여 작업자가 작업 도중에 붐길이/각도를 계속해서 확인할 수 있도록 물리량으로 변환하여 길이/각도디지털표시부(50)를 통해 전시하고, 실시간으로 센서신호의 이상여부 검사, 센서신호의 하한치, 상한치를 분석하여 센서의 이상정보를 상기 길이/각도디지털표시부(50)에 에러코드(Error Code)형식으로 전시하고 출력신호처리부(52)에서 경보음을 발생시킨다. In the normal state, the
또한, 안전제어장치(42)는 상기 붐센서(5, 6)로 부터 입력된 정보와 엑슬신축신호(9)를 입력신호처리부(57)를 통해 인식하고, 현재 붐의 위치가 1차 작업범위도(60,62)의 내부에 있는지 또는 2차 작업범위도(59,61)까지 근접해는지를 실시간으로 판단하고, 1차 작업범위도를 초과할 때는 도3(b)의 출력신호처리부(52)를 통해 안전제어장치(42)에 설치된 경보부저(53)에서 1차 경보음(단속음)을 발생한다. In addition, the
상기 1차 작업범위도를 초과할 경우는 자동모멘트제한장치(8)에 이상이 발생하거나, 붐제어용 유량제어밸브(14)의 스풀이 오염되어 오동작을 일으킬 경우이며 이때 비정상적인 붐 인출이 발생하여 2차 작업범위도(59, 61)를 초과하는 경우에 안전제어장치(42)는 메인 컷오프밸브(13)의 인가전원을 OFF상태로 만들어 메인유압원(12)의 공급을 차단하여 붐의 이상동작으로 부터 장비의 전복사고를 미연에 방지 하고, 작업자의 안전과 생명을 보장할 수 있다.When the primary work range is exceeded, an abnormality occurs in the automatic
그리고 상기 2차 작업범위도(59,61)를 초과할 때는 안전제어장치(42)의 경보음은 연속음으로 전환되고 장비의 이상상태가 해소될 때 까지 계속해서 작동된다.When the secondary work range diagrams 59 and 61 are exceeded, the alarm sound of the
상기 2차 작업범위도는 엑슬신축신호(9)에 의해 두 영역으로 구분되는데 엑슬확장시에는 도3(c)의 59번 라인으로 최대영역으로 설정되고, 엑슬수축시에는 도3(c)의 61번 라인으로 최소영역으로 설정된다.The secondary working range diagram is divided into two areas by the
2차 작업범위도를 설정하는 방법은 고소작업차의 자동모멘트제한장치(8)의 1차 작업범위도를 센서정렬모니터 프로그램으로 각 센서의 위치정보를 이용하여 1차 작업범위도에 대한 데이터를 확보한 다음 2차 작업범위도는 현장에서 센서정렬프로그램을 이용하여 붐각도에 따라 1차 작업범위도의 외곽궤적에서 바깥으로 임의 설정값을 자동(기본패턴데이터) 또는 수동조작으로 안전제어장치(42)의 PC통신처리부(58)를 통해 설정하도록 한다. The method of setting the secondary work range diagram is a sensor alignment monitor program using the first work range diagram of the automatic
길이/각도센서신호처리부(51)에서는 붐 작동시에 발생되는 진동의 강약에 따라 센서신호의 고주파 잡음을 1차적으로 제거한 후 마이크로컴퓨터(54)에 인가하고, 연산처리를 통해 작업자가 육안으로 인식할 수 있게 붐길이, 붐각도를 적절히 디지털 계수화를 하기 위한 소프트웨어 타이머 설정과, 부져가 작동 중인 경우와 작동하지 않을 때 센서값 읽기와, 상기 붐센서(5,6)들로 부터 인가된 신호의 변화율에 따른 데이터 적용을 위한 2차 필터 적용과, 필터된 데이터를 기준으로 경고, 붐규제신호를 결정하는 소프트웨어 필터기능을 구비하고 세그멘트표시기 또는 액정표시기로 작업자가 작업중에도 계속 확인할 수 있도록 실제 물리량을 전시하는 붐 길이/각도 디지털표시부(50)를 구비할 뿐만 아니라 경고음을 통해 붐센서의 이상여부를 실시간으로 점검할 수 있도록 한다. The length / angle sensor
또한, 시스템 확장을 위한 과하중방지장치(33)와 안전제어장치(42)간에 통신을 담당하는 시리얼통신처리부(55)와, 외부 통신포트(43), 통신라인(32)을 구비하고 있다. In addition, a serial
그리고, 붐 센서(5,6)들의 이상동작 상태를 기록하는데 기준시각을 제공하는 수단으로 리얼타임클록부(53)와, 붐센서(5,6)의 데이터를 기록하는 운행기록처리부(56)와, 정기적으로 운행기록 테이터를 인출할 수 있는 프린터 및 PC 통신부(58)와, 붐센서(5, 6)들의 하한치 및 상한치를 판단하여 설정시간이 경과한 후에 에러정보의 전시 및 경보음을 발생하는 출력신호처리부(52)등을 구비한 고소작업차에 있어서 안전제어 장치(42)에 관한 것이다.Then, the real
상기한 바와 같이 본 발명은 고소작업차의 다중 안전제어시스템으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예로서는 다수개가 존재할 수 있으며, 전술한 실시예는 고소작업차에 대한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 범위는 상기한 바에 한정되는 것은 아니며, 전기공사용 활선차, 유압식크레인차량에서 사용되는 모든 자동모멘트제한장치(Automatic moment limiter)에도 적용될 수 있다.As described above, the present invention may be a plurality of embodiments according to the present invention with reference to the accompanying drawings as a multi-safety control system of the aerial vehicle, the above-described embodiment will be described with respect to the embodiment of the aerial vehicle However, the scope of the present invention is not limited to the above, and may be applied to all automatic moment limiters used in an electric motor boat and a hydraulic crane vehicle.
또한, 특허청구범위에 기재된 발명의 기본사상을 본질적으로 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 대한 수정, 변경, 부가 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해해야 한다.In addition, it should be understood that modifications, changes, additions to the present invention also fall within the scope of the present invention without departing substantially from the basic spirit of the invention described in the claims.
본 발명에 따르면 종래의 안전제어장치인 자동모멘트제한장치에 이상이 발생하거나, 붐 동작을 제어하는 유량제어용 전자비례밸브의 오염으로 인한 오동작이 발생할 경우에 붐이 작업범위도를 벗어나서 과도하게 인출하거나, 작업대에 과하중으로 인한 붐의 모멘트 증가로 붐 파손 및 장비전복으로 인명의 살상과 재산상의 손실이 많이 발생하였다. 또한, 정기적인 점검과 장비관리를 위한 수단의 부재로 인해 일선 장비관리자의 업무효율 저하로 인건비 상승효과가 발생하고, 현장근무자의 안전관리가 항상 문제가 되고 있었다.According to the present invention, when an abnormality occurs in the automatic moment limiting device, which is a conventional safety control device, or when a malfunction occurs due to contamination of the electromagnetic proportional valve for controlling the boom, the boom is excessively drawn out of the working range. As a result, the boom's momentum increased due to the overload of the workbench. In addition, due to the lack of means for regular inspection and equipment management, labor cost increases due to the decrease in work efficiency of frontline equipment managers, and safety management of field workers has always been a problem.
상기의 문제점을 해결하고자 고소작업차의 작업범위도를 이중으로 제한하고, 작업대에 걸리는 과하중,진동, 충격량을 감지하여 작업자의 운전습관을 개선하고 장비전복 및 파손을 미연에 방지한다.In order to solve the above problems, the work range of the aerial work vehicle is limited to a double, and the overload, vibration, and impact amount applied to the work bench are sensed to improve the driving habits of the worker and prevent the equipment overturning and damage in advance.
또한 조선해양,건설토목 분야에 작업하는 작업자의 안전관리 및 장비의 효율적인 유지보수를 위해 장비의 운행상태 및 이상동작 상태를 기록하는 기록장치 및 경보수단이 장비의 상부 및 하부제어장치에 구비하여 일일점검 및 작업중에도 확인이 가능하고, 기록내용을 정기적으로 인출할 수 있는 출력 장치를 구비하여 장비의 안전관리를 체계적으로 관리함으로써 장비의 파손 및 안전사고를 현저히 감소시킬 수 있다.In addition, for the safety management of workers working in the field of shipbuilding, offshore and civil engineering, and the efficient maintenance of equipment, the upper and lower control devices of the equipment are equipped with recording devices and alarm means for recording the operation status and abnormal operation status of the equipment. It can be checked during inspection and work, and it is equipped with an output device that can pull out the contents regularly, so that the safety management of the equipment can be systematically managed to significantly reduce the damage and safety accident of the equipment.
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