KR20220154446A

KR20220154446A - excavator control system and excavator control method using the same

Info

Publication number: KR20220154446A
Application number: KR1020210062004A
Authority: KR
Inventors: 김한솔
Original assignee: 현대두산인프라코어(주)
Priority date: 2021-05-13
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2022-11-22
Also published as: WO2022240208A1

Abstract

An excavator control system according to various embodiments of the present invention is an excavator control system for controlling an excavator including a boom and an arm sequentially connected to a vehicle body and including a tilt rotator connected to the arm, and comprises: a forklift connected to the arm; a tilt rotator provided between the arm and the forklift and driving the forklift; a roll cylinder provided on one side of the tile rotator and driving the forklift in a roll direction; a pitch cylinder provided on the arm and driving the forklift in a pitch direction; and a control unit for determining a current operation mode and operation state of the excavator, wherein when the operation mode is a forklift mode, the control unit controls the forklift to have a roll angle of 0 through the roll cylinder and, can control a pitch angle of the forklift through the pitch cylinder depending on the operation state. Therefore, provided are an excavator control system and an excavator control method for efficiently controlling a forklift connected to a tilt rotator.

Description

Excavator control system and excavator control method using the same {excavator control system and excavator control method using the same}

본 발명은, 굴삭기 제어 시스템 및 이를 이용한 굴삭기 제어 방법에 과한 것으로, 상세하게는 틸트 로테이터에 연결된 포크리프트를 효율적으로 제어하기 위한 굴삭기 제어 시스템 및 굴삭기 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an excavator control system and an excavator control method using the same, and more particularly, to an excavator control system and an excavator control method for efficiently controlling a forklift connected to a tilt rotator.

굴삭기는 상부 프레임이 하부 주행체에 대해 회전함으로써 스윙 동작이 이루어지게 되는데 협소한 공간에서의 원활한 작업이 어렵기 때문에, 회전부와 실린더를 이용해 틸팅과 로테이팅 동작이 가능하도록 구성되는 틸트로테이터가 사용된다. An excavator has a swinging motion by rotating the upper frame relative to the lower traveling body. Since it is difficult to work smoothly in a confined space, a tiltrotator configured to enable tilting and rotating motions using a rotating part and a cylinder is used. .

이러한 틸트로테이터에 더하여 토목 현장에서 높은 활용도로 인해 포크리프트의 사용 비중이 높아지고 있으나, 충분한 교육 없이 사용되는 경우가 많아 운전 미숙으로 인한 안전사고가 발생하고 있다. In addition to these tiltrotators, the use of forklifts is increasing due to their high utilization in civil engineering sites, but they are often used without sufficient training, resulting in safety accidents due to inexperienced driving.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 틸트로테이터에 연결된 포크리프트를 효율적으로 제어하기 위한 굴삭기 제어 시스템 및 굴삭기 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an excavator control system and an excavator control method for efficiently controlling a forklift connected to a tiltrotator.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템은, 차체에 순차적으로 연결되는 붐 및 암을 구비하고 상기 암에 연결되는 틸트로테이터를 포함하는 굴삭기를 제어하는 굴삭기 제어 시스템에 있어서, 상기 암에 연결되는 포크리프트; 상기 암과 상기 포크리프트 사이에 구비되어 상기 포크리프트를 구동시키는 틸트로테이터; 상기 틸트로테이터의 일측에 구비되어 상기 포크리프트를 롤 방향으로 구동시키는 롤 실린더; 상기 암에 구비되어 상기 포크리프트를 피치 방향으로 구동시키는 피치 실린더; 및 상기 굴삭기의 현재의 작업모드 및 작업상태를 판단하는 제어부를 포함하고, 상기 작업모드가 포크리프트 모드인 경우 상기 제어부는, 상기 롤 실린더를 통해 상기 포크리프트의 롤 각도가 0이 되도록 제어하고, 상기 작업상태에 따라 상기 피치 실린더를 통해 상기 포크리프트의 피치 각도를 제어할 수 있다. An excavator control system according to various embodiments of the present invention is an excavator control system for controlling an excavator having a boom and an arm sequentially connected to a vehicle body and including a tiltrotator connected to the arm, which is connected to the arm forklift; a tiltrotator provided between the arm and the forklift to drive the forklift; a roll cylinder provided on one side of the tiltrotator to drive the forklift in a roll direction; a pitch cylinder provided on the arm to drive the forklift in a pitch direction; And a control unit for determining the current working mode and working state of the excavator, and when the working mode is a forklift mode, the control unit controls the roll angle of the forklift to be 0 through the roll cylinder, The pitch angle of the forklift may be controlled through the pitch cylinder according to the working state.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 작업상태가 무부하 작업상태인 경우 상기 포크리프트의 피치 각도가 0이 되도록 제어하고, 상기 작업상태가 부하 작업상태인 경우 상기 포크리프트의 피치 각도가 0 보다 크도록 제어할 수 있다. Preferably, the control unit controls the pitch angle of the forklift to be 0 when the working state is a no-load working state, and controls the pitch angle of the forklift to be greater than 0 when the working state is a load working state. You can control it.

바람직하게는, 상기 틸트로테이터의 틸팅축에 설치되어 상기 틸트로테이터의 롤 각도 및 피치 각도를 감지하는 제1 센서부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 센서를 통해 감지되는 상기 틸트로테이터의 피치 각도 및 상기 포크리프트의 설계 각도를 더한 값을 이용하여 상기 포크리프트의 피치 각도를 제어할 수 있다.Preferably, a first sensor unit is installed on a tilting axis of the tiltrotator to detect a roll angle and a pitch angle of the tiltrotator, and the control unit detects a pitch angle and a pitch angle of the tiltrotator detected through the first sensor. The pitch angle of the forklift may be controlled using a value obtained by adding the design angle of the forklift.

바람직하게는, 상기 제어부는 버켓 각도, 상기 틸트로테이터의 설계 각도 및 상기 포크리프트의 설계 각도를 더한 값을 이용하여 상기 포크리프트의 피치 각도를 제어하고, 상기 버켓 각도는 수학식 1을 통해 계산될 수 있다.Preferably, the control unit controls the pitch angle of the forklift using a value obtained by adding a bucket angle, a design angle of the tiltrotator, and a design angle of the forklift, and the bucket angle is calculated through Equation 1 can

[수학식 1][Equation 1]

버켓 각도 =

bucket angle =

바람직하게는, 작업자의 선택에 의해 상기 작업모드가 입력되는 입력부를 포함할 수 있다.Preferably, it may include an input unit through which the work mode is input by a worker's selection.

바람직하게는, 상기 틸트로테이터의 제어를 위한 구동 명령이 입력되는 조이스틱 및 상기 롤 실린더 및 상기 피치 실린더에 작동 유압를 제공하는 유압펌프를 포함하고, 상기 제어부는 상기 조이스틱의 조작에 의해 발생되는 전기적 신호 및 상기 유압펌프로부터 토출되는 작동 유체의 압력을 통해 상기 작업상태를 판단할 수 있다.Preferably, a joystick to which a driving command for controlling the tiltrotator is input and a hydraulic pump to provide operating hydraulic pressure to the roll cylinder and the pitch cylinder are included, and the control unit receives an electrical signal generated by operating the joystick and The working state can be determined through the pressure of the working fluid discharged from the hydraulic pump.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 방법은, 차체에 순차적으로 연결되는 붐 및 암을 구비하고 틸트로테이터를 통해 상기 암에 연결되는 포크리프트를 포함하는 굴삭기를 제어하는 굴삭기 제어 방법에 있어서, 상기 굴삭기의 작업모드를 감지하는 동작; 감지된 상기 작업모드가 포크리프트 모드인 경우, 상기 포크리프트의 롤 각도를 0으로 제어하는 동작; 상기 굴삭기의 현재 작업상태를 판단하는 동작; 및 판단된 상기 작업상태에 따라 상기 포크리프트의 피치 각도를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.An excavator control method according to various embodiments of the present invention is an excavator control method for controlling an excavator including a forklift having a boom and an arm sequentially connected to a vehicle body and connected to the arm through a tiltrotator, wherein the An operation of detecting the work mode of the excavator; controlling a roll angle of the forklift to zero when the detected work mode is a forklift mode; determining a current working state of the excavator; and controlling a pitch angle of the forklift according to the determined work state.

바람직하게는, 상기 포크리프트의 피치 각도를 제어하는 동작은, 상기 작업상태가 무부하 작업상태인 경우 상기 포크리프트의 피치 각도가 0이 되도록 제어하고, 상기 작업상태가 부하 작업상태인 경우 상기 포크리프트의 피치 각도가 0 보다 크도록 제어할 수 있다.Preferably, the operation of controlling the pitch angle of the forklift is to control the pitch angle of the forklift to be 0 when the working state is a no-load working state, and when the working state is a load working state, the forklift The pitch angle of can be controlled to be greater than 0.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템은, 틸트로테이터에 포크리프터가 연결된 상태에서 작업자에 의해 포크리프트 모드가 설정된 경우 작업상태에 따라 포크리프트의 롤 각도 및 피치 각도를 자동으로 제어함으로써, 포크리프트의 안전하고 효율적인 조작이 가능할 수 있다.The excavator control system according to various embodiments of the present invention automatically controls the roll angle and pitch angle of the forklift according to the work state when the forklift mode is set by the operator while the forklift is connected to the tiltrotator, Safe and efficient operation of the lift may be possible.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템이 적용가능한 굴삭기를 개념적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템이 적용되는 틸트로테이터 및 포크리프트를 정면에서 바라본 도면.
도 3는 도 2를 측면에서 바라본 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 포크리프트의 피치 각도를 계산하는 방법을 도시한 도면.
도 5a 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에서 포크리프트의 피치 각도를 계산하는 방법을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템의 블록도
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 방법을 도시한 도면.1 is a view conceptually illustrating an excavator to which an excavator control system according to various embodiments of the present invention is applicable;
2 is a front view of a tiltrotator and a forklift to which an excavator control system according to various embodiments of the present invention is applied;
Figure 3 is a view of Figure 2 viewed from the side;
4 illustrates a method for calculating the pitch angle of a forklift in one embodiment of the present invention.
Figure 5a Figure 5b shows a method for calculating the pitch angle of a forklift in another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of an excavator control system according to various embodiments of the present invention.
7 is a diagram illustrating an excavator control method according to various embodiments of the present disclosure;

이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일부 실시 예를 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.Hereinafter, for convenience of description, some embodiments of the present invention will be described through exemplary drawings. In describing the reference numerals for the components of each drawing, the same numerals indicate the same components as much as possible, even if they are displayed on different drawings.

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결' 또는 '결합'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결' 또는 '결합'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Terms or words used in this specification and claims should not be limited to their usual or dictionary meanings, and the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on this, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention. Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being 'connected' or 'coupled' to another element, that element may be directly connected or coupled to the other element, but there is another element between the element and the other element. It should be understood that elements may be 'connected' or 'coupled'.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, various equivalents that can replace them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

굴삭기의 차체는 도 1과 같이 엔진을 통해 구동되는 주행체(20)와 주행체(20)의 상부에 좌측 또는 우측 방향으로 선회 가능하게 구비되는 선회체(10)로 이루어 진다. 선회체(10)에는 작업자가 탑승하는 캐빈과 버켓과 같은 어태치먼트가 연결되어 작업을 수행하는 붐 및 암(40)이 순차적으로 연결된다. 암(40)과 버켓 사이에는 다양한 어태치먼트를 결합하기 위한 클램퍼(미도시)가 구비될 수 있다.As shown in FIG. 1, the vehicle body of the excavator is composed of a traveling body 20 driven by an engine and a swing body 10 provided on the top of the traveling body 20 to be able to turn in a left or right direction. A boom and an arm 40 that perform work by connecting a cabin in which a worker rides and an attachment such as a bucket are connected to the swing body 10 are sequentially connected. A clamper (not shown) for coupling various attachments may be provided between the arm 40 and the bucket.

클램퍼를 통해 암(40)에 연결되는 어태치먼트는 버켓 뿐만 아니라, 크래셔, 브레이커, 포크리프터 등이 다양하게 적용될 수 있는데, 본 발명에서는 포크리프터가 적용되는 굴삭기의 제어 시스템에 관한 것이다. The attachment connected to the arm 40 through the clamper may be variously applied to a crasher, a breaker, a forklifter, and the like as well as a bucket. The present invention relates to a control system for an excavator to which a forklifter is applied.

이하 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an excavator control system according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템이 적용가능한 굴삭기를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템이 적용되는 틸트 로테이터(50)(50) 및 포크리프트(60)를 정면에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2를 측면에서 바라본 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 포크리프트(60)의 피치 각도를 계산하는 방법을 도시한 도면이고, 도 5A 도 5B는 본 발명의 또 다른 실시예에서 포크리프트(60)의 피치 각도를 계산하는 방법을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템의 블록도이고, 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 방법을 도시한 도면이다.1 is a conceptual view of an excavator to which an excavator control system according to various embodiments of the present invention is applicable, and FIG. 2 is a tilt rotator 50, 50 to which an excavator control system according to various embodiments of the present invention is applied. ) And a view of the forklift 60 from the front, Figure 3 is a view of Figure 2 viewed from the side, Figure 4 shows a method for calculating the pitch angle of the forklift 60 in one embodiment of the present invention 5A and 5B are diagrams illustrating a method for calculating the pitch angle of the forklift 60 in another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram of an excavator control system according to various embodiments of the present invention. 7 is a block diagram, and FIG. 7 is a diagram illustrating an excavator control method according to various embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템은, 유압펌프에서 공급되는 유압에 의해 구동되는 붐 및 암(40)을 구비하는 굴삭기에 있어서, 포크리프트(60), 틸트 로테이터(50), 롤 실린더(55), 피치 실린더(45), 센서 및 제어부(110)를 포함할 수 있다. 1 to 6, an excavator control system according to various embodiments of the present invention includes a forklift 60 in an excavator having a boom and an arm 40 driven by hydraulic pressure supplied from a hydraulic pump. , a tilt rotator 50, a roll cylinder 55, a pitch cylinder 45, a sensor, and a controller 110.

포크리프트(60)는 틸트 로테이터(50)를 통해 암(40)의 선단에 장착되어 구동될 수 있다. 포크리프트(60)는 한쌍의 포크(65)로 하물을 들어올리고, 들어올린 상태에서 선회 또는 주행에 의해 하물의 위치를 이동시킬 수 있다. 포크리프트(60)는 틸트 로테이터(50)에 연결된 상태에서 롤, 피치, 요 방향의 3축방향으로 구동될 수 있다. 포크리프트(60)는 롤 실린더(55)에 의해 롤 방향으로 구동될 수 있고, 피치 실린더(45)에 의해 피치 방향으로 구동될 수 있다. 또한 틸트 로테이터(50)에 구비되는 회전부를 통해 요 방향으로 구동될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템은 포크리프트(60)를 이용하여 하물을 들어올리고, 이동시키며 다시 내려놓는 과정에서 현재 굴삭기의 작업모드 및 작업상태에 따라 포크리프트(60)의 각도를 제어함으로써 조작의 효율성 및 안전성을 제고할 수 있다. The forklift 60 may be driven by being mounted on the front end of the arm 40 through the tilt rotator 50 . The forklift 60 can lift a load with a pair of forks 65 and move the position of the load by turning or traveling in the lifted state. The forklift 60 may be driven in three axial directions of roll, pitch, and yaw directions while connected to the tilt rotator 50. The forklift 60 may be driven in a roll direction by a roll cylinder 55 and driven in a pitch direction by a pitch cylinder 45 . In addition, it may be driven in the yaw direction through a rotation unit provided in the tilt rotator 50 . The excavator control system according to various embodiments of the present invention adjusts the angle of the forklift 60 according to the current work mode and work state of the excavator in the process of lifting, moving, and putting down the load using the forklift 60. By controlling, the efficiency and safety of operation can be improved.

도 2를 참조하면, 틸트 로테이터(50)는, 암(40)의 선단부와 포크리프트(60) 사이에 장착될 수 있다. 틸트 로테이터(50)의 상단부 일측에은 피치 실린더(45)가 연결되고 타측에는 버켓축을 통해 암(40)의 선단부와 연결되며, 피치 실린더(45)의 작동에 따라 틸트 로테이터(50)가 버켓축을 기준으로 피치 방향으로 회동될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the tilt rotator 50 may be mounted between the front end of the arm 40 and the forklift 60 . The pitch cylinder 45 is connected to one side of the upper end of the tilt rotator 50 and the front end of the arm 40 through the bucket axis to the other side, and the tilt rotator 50 is based on the bucket axis according to the operation of the pitch cylinder 45 can be rotated in the pitch direction.

틸트 로테이터(50)는 틸팅축(51)을 기준으로 포크리프트(60)를 롤 방향으로 회동시킬 수 있다. 틸트 로테이터(50)는 포크리프트(60)를 롤 방향으로 구동시키기 위한 한 쌍의 롤 실린더(55)를 포함할 수 있다. 틸트 로테이터(50)는 회전부(미도시)를 구비하여 포크리프트(60)를 요 방향으로 회동시킬 도 있다. 또한, 틸트 로테이터(50)는 암(40)에 연결되는 버켓 실린더를 통해 피치 방향으로 회동됨으로써 포크리프트(60)를 피치 방향으로 구동시킬 수 있다. 일 실시예에서 틸트 로테이터(50)의 틸팅축(51)에는 틸트 로테이터(50)의 롤 각도 및 피치 각도를 감지하기 위한 제1 센서 부재가 설치될 수 있다. The tilt rotator 50 may rotate the forklift 60 in a roll direction based on the tilting axis 51 . The tilt rotator 50 may include a pair of roll cylinders 55 for driving the forklift 60 in a roll direction. The tilt rotator 50 may include a rotation unit (not shown) to rotate the forklift 60 in the yaw direction. In addition, the tilt rotator 50 may drive the forklift 60 in the pitch direction by being rotated in the pitch direction through a bucket cylinder connected to the arm 40 . In one embodiment, a first sensor member for detecting a roll angle and a pitch angle of the tilt rotator 50 may be installed on the tilting shaft 51 of the tilt rotator 50 .

롤 실린더(55)는 포크리프트(60)를 롤 방향으로 구동시키기 위한 것으로, 틸트 로테이터(50)의 일측에 구비될 수 있다. 롤 실린더(55)는 도 2와 같이 틸팅축(51)의 양측에 한쌍으로 구비되는 제1 롤 실린더(55a) 및 제2 롤 실린더(55b)를 포함할 수 있다. 제1 롤 실린더(55a) 및 제2 롤 실린더(55b)를 통해 틸팅축(51)을 기준으로 포크리프트(60)를 롤 방향 일측 및 타측으로 각각 회동시킬 수 있다. 롤 실신더는 MCV(main control valve)(미도시)의 스풀 제어를 통해 유량이 공급되어 제어되는 유압 실린더일 수 있다. 롤 실린더(55)는 제1 롤 실린더(55a) 및 제2 롤 실린더(55b)에 인가되는 유압이 제어부(110)에 의해 제어됨으로써 포크리프트(60)의 롤 각도를 제어할 수 있다. 일 실시예에서 롤 실린더(55)는 포크리프트(60) 모드가 감지되면, 제어부(110)에 의해 제1 롤 실린더(55a) 및 제2 롤 실린더(55b)에 동일한 유압이 인가되도록 제어됨으로써 포크리프트(60)의 롤 각도를 0이 되도록 제어할 수 있다.The roll cylinder 55 is for driving the forklift 60 in a roll direction and may be provided on one side of the tilt rotator 50 . As shown in FIG. 2 , the roll cylinder 55 may include a first roll cylinder 55a and a second roll cylinder 55b provided as a pair on both sides of the tilting shaft 51 . The forklift 60 may be rotated in one side and the other side in the roll direction based on the tilting shaft 51 through the first roll cylinder 55a and the second roll cylinder 55b, respectively. The roll cylinder may be a hydraulic cylinder controlled by supplying a flow rate through a spool control of a main control valve (MCV) (not shown). The roll cylinder 55 may control the roll angle of the forklift 60 by controlling the hydraulic pressure applied to the first roll cylinder 55a and the second roll cylinder 55b by the control unit 110 . In one embodiment, when the forklift 60 mode is detected, the roll cylinder 55 is controlled by the control unit 110 so that the same hydraulic pressure is applied to the first roll cylinder 55a and the second roll cylinder 55b, thereby forking the fork. The roll angle of the lift 60 can be controlled to be zero.

피치 실린더(45)는 암(40)의 일측에 설치되어 MCV로부터 공급되는 유압으로 작동하며, 틸트 로테이터(50) 및 포크리프트(60)를 피치 방향으로 구동시킬 수 있다. 피치 실린더(45)의 일단은 MCV로부터 유량이 공급되도록 암(40)의 일단 설치되고, 타단은 틸트 로테이터(50)의 상단부 일측에 연결될 수 있다. 이때 피치 실린더(45)의 타단은 각도 조절 로드(46)에 연결되어 작동시에도 암(40)에 대해 안정적으로 지지될 수 있다. 각도 조절 로드(46)은 일단은 암(40)의 일측에 회동가능하게 결합되고 타단은 피치 실린더(45)에 연결되며 제3 센서가 설치될 수 있다. 피치 실린더(45)의 작동에 의해 틸트 로테이터(50)가 버켓축(57)을 기준으로 피치 방향으로 회동될 수 있다. The pitch cylinder 45 is installed on one side of the arm 40 and operates with hydraulic pressure supplied from the MCV, and may drive the tilt rotator 50 and the forklift 60 in the pitch direction. One end of the pitch cylinder 45 may be installed at one end of the arm 40 so that the flow rate is supplied from the MCV, and the other end may be connected to one side of the upper end of the tilt rotator 50. At this time, the other end of the pitch cylinder 45 is connected to the angle adjusting rod 46 so that it can be stably supported with respect to the arm 40 even during operation. One end of the angle adjusting rod 46 is rotatably coupled to one side of the arm 40 and the other end is connected to the pitch cylinder 45, and a third sensor may be installed. The tilt rotator 50 may be rotated in the pitch direction with respect to the bucket shaft 57 by the operation of the pitch cylinder 45 .

센서부(130)는 다양한 위치에 설치되는 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있고, 센서는 가속도,각속도,지자계를 측정할 수 있는 IMU(inertial measurement Unit) 센서를 포함할 수 있다. 센서의 센싱값을 이용하여 제어부(110)를 통해 포크리프트(60)의 피치 각도 및 롤 각도가 감지될 수 있다. 일 실시예에서 센서부(130)는 틸트 로테이터(50)의 틸팅축(51)에 배치되는 제1 센서를 포함할 수 있다. 제1 센서는 틸트 로테이터(50)의 틸팅축(51)에 설치되어 틸트 로테이터(50)의 롤 각도 및 피치 각도를 직접 감지할 수 있다. 일 실시예에서 센서부(130)는 암(40) 및 각도 조절 로드(46)에 설치되는 제2 센서(미도시) 및 제3 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 도 5b를 참조하면, 제2 센서 및 제3 센서를 이용하여 측정되는 암(40)의 피치 각도 및 각도 조절 로드(46)의 피치각도를 감지하여 제어부(110)를 통해 포크리프트(60)의 피치 각도가 감지될 수 있다. The sensor unit 130 may include at least one or more sensors installed in various locations, and the sensor may include an inertial measurement unit (IMU) sensor capable of measuring acceleration, angular velocity, and earth magnetic field. A pitch angle and a roll angle of the forklift 60 may be detected through the control unit 110 using the sensing values of the sensor. In one embodiment, the sensor unit 130 may include a first sensor disposed on the tilting axis 51 of the tilt rotator 50 . The first sensor may be installed on the tilting axis 51 of the tilt rotator 50 to directly sense the roll angle and the pitch angle of the tilt rotator 50 . In one embodiment, the sensor unit 130 may include a second sensor (not shown) and a third sensor (not shown) installed on the arm 40 and the angle adjusting rod 46 . Referring to FIG. 5B, the pitch angle of the arm 40 and the pitch angle of the angle adjusting rod 46 measured using the second sensor and the third sensor are detected, and the forklift 60 is moved through the control unit 110. Pitch angle can be sensed.

또한, 센서부(130)는 후술하는 조이스틱(120)의 조작량을 센싱하는 조이스틱(120) 센서 및 유압펌프의 압력값을 센싱하는 펌프 압력센서(140)를 더 포함할 수 있다. In addition, the sensor unit 130 may further include a joystick 120 sensor for sensing an operation amount of the joystick 120 and a pump pressure sensor 140 for sensing a pressure value of the hydraulic pump.

제어부(110)는 입력부를 통한 작업자의 입력 신호를 감지하여, 현재 포크리프트(60) 모드가 선택되었는지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(110)는 현재 포크리프트(60) 모드가 선택된 것으로 판단되면, 포크리프트(60)의 롤 각도가 0이 되도록 제어할 수 있다. 제어부(110)는 센서부(130)를 통해 포크리프트(60)의 롤 각도를 감지하여 포크리프트(60)의 롤 각도가 0이 되도록 피드백 제어할 수 있다. 일 실시예에서 제어부(110)는 포크리프트(60) 모드가 선택된 경우, MCV를 통해 제1 롤 실린더(55a) 및 제2 롤 실린더(55b)에 동일한 유압이 인가되도록 함으로써 포크리프트(60)의 롤 각도를 제어할 수 있다. The controller 110 may detect an operator's input signal through the input unit to determine whether the forklift 60 mode is currently selected. When it is determined that the current forklift 60 mode is selected, the controller 110 may control the roll angle of the forklift 60 to be zero. The control unit 110 may sense the roll angle of the forklift 60 through the sensor unit 130 and perform feedback control so that the roll angle of the forklift 60 becomes zero. In one embodiment, when the forklift 60 mode is selected, the control unit 110 applies the same hydraulic pressure to the first roll cylinder 55a and the second roll cylinder 55b through the MCV, so that the forklift 60 The roll angle can be controlled.

제어부(110)는 포크리프트(60) 모드가 선택된 경우, 현재 작업 상태를 감지하여 감지된 작업 상태에서 따라 포크리프트(60)의 피치 각도를 제어할 수 있다. 포크리프트(60)의 작업은 중량의 하물 하단에 포크를 안전하게 집입시키는 작업과 하물을 들어올린 상태에서 스윙 또는 주행하는 작업 및 하물을 목표하는 지점에 내려놓는 작업으로 구성될 수 있다. 제어부(110)는 조이스틱(120)의 조작량(stroke) 및 작동압력으로 굴삭기의 유압계통에 부하여부를 판단하여 현재의 작업상태를 부하 작업상태 및 무부하 작업상태로 구분할 수 있다. 일 실시예에서 하물의 하단에 포크를 진입하는 작업 및 하물을 목표하는 지점에 내려놓는 작업은 무부하 작업상태로 판단할 수 있고, 하물을 들어올린 상태에서 스윙 또는 주행하는 작업은 상대적으로 유압계통에 하물에 의한 부하가 작용하는 부하 작업상태로 판단할 수 있다. When the forklift 60 mode is selected, the controller 110 may detect a current working state and control the pitch angle of the forklift 60 according to the detected working state. The operation of the forklift 60 may include a task of safely inserting the fork into the lower end of a heavy load, a task of swinging or traveling while lifting the load, and a task of putting the load down at a target point. The control unit 110 may determine whether or not the hydraulic system of the excavator is loaded using the stroke and operating pressure of the joystick 120 to classify the current work state into a load work state and an unload work state. In one embodiment, the work of entering the fork at the bottom of the load and the work of putting the load down at the target point can be determined as a no-load work state, and the work of swinging or traveling while lifting the load is relatively dependent on the hydraulic system. It can be judged as a load work state in which the load by the load acts.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(110)는 현재 작업상태가 무부하 작업상태로 판단된 경우, 포크리프트(60)의 피치 각도가 0이 되도록 제어할 수 있다. 또한 제어부(110)는 센서부(130)를 통해 포크리프트(60)의 현재 피치 각도를 계산할 수 있고, 무부하 작업상태로 판단된 경우에는, 포크리프트(60)의 피치 각도가 0으로 유지되도록 피드백 제어할 수 있다. 제어부(110)는 포크리프트(60)가 수평이 되도록 유지함으로써 하물의 하단에 포크를 진입하는 작업에서 포크가 용이하게 진입하도록 할 수 있고, 하물을 내려놓은 작업에서 하물이 수평을 유지하도록 하여 안전하게 하역작업을 마칠 수 있도록 할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, the control unit 110 may control the pitch angle of the forklift 60 to be zero when it is determined that the current working state is a no-load working state. In addition, the control unit 110 may calculate the current pitch angle of the forklift 60 through the sensor unit 130, and when it is determined that the forklift 60 is in a no-load working state, feedback is provided so that the pitch angle of the forklift 60 is maintained at 0. You can control it. The control unit 110 maintains the forklift 60 to be horizontal so that the fork can easily enter the fork in the work of entering the fork at the bottom of the load, and keeps the fork horizontal in the work of putting the load down to safely It can be used to complete unloading work.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(110)는 현재 작업상태가 부하 작업상태로 판단된 경우, 포크리프트(60)의 피치 각도가 0 보다 크도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 센서부(130)를 통해 포크리프트(60)의 현재 피치 각도를 계산하여 부하 작업상태에서 포크리프트(60)의 피치 각도가 0보다 크게 유지되도록 피드백 제어할 수 있다. 제어부(110)는 포크리프트(60)의 피치 각도가 0보다 큰 상태, 즉 포크의 선단부가 위쪽으로 기울어진 상태를 유지함으로써, 하물을 들어올리고 스윙, 주행등 하물의 위치를 이동시키는 과정에서 하물이 포크로부터 이탈하지 않도록 유지하여 안전한 작업이 가능하게 할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, the control unit 110 may control the pitch angle of the forklift 60 to be greater than zero when it is determined that the current work state is the load work state. In addition, the control unit 110 may calculate the current pitch angle of the forklift 60 through the sensor unit 130 and perform feedback control so that the pitch angle of the forklift 60 is maintained greater than 0 in a load working state. The control unit 110 maintains a state where the pitch angle of the forklift 60 is greater than 0, that is, a state where the front end of the fork is tilted upward, so that the load is lifted and the position of the load is moved such as swinging or running. It is possible to perform safe operation by maintaining the fork so as not to deviate from it.

제어부(110)는 포크리프트(60)의 현재의 롤/피치 각도를 판단하여 롤 각도 및 피치 각도를 피드백 제어할 수 있다. 포크리프트(60)의 롤/피치 각도는 다양한 방법으로 판단될 수 있는데, 일 실시예에서 포크리프트(60)의 현재의 롤 각도는 틸트 로테이터(50)의 롤 각도와 동일 할 수 있으며 틸트 로테이터(50)에 구비되는 틸팅축(51)에 설치되는 제1 센서를 통해 직접 감지될 수 있다. 제어부(110)는 이렇게 감지된 포크리프트(60)의 현재의 롤 각도를 통해 포크리프트(60)의 롤 각도가 0이되도록 유지할 수 있다. The control unit 110 may determine the current roll/pitch angle of the forklift 60 and feedback-control the roll angle and the pitch angle. The roll/pitch angle of the forklift 60 may be determined in various ways. In one embodiment, the current roll angle of the forklift 60 may be the same as the roll angle of the tilt rotator 50, and the tilt rotator ( 50) can be directly sensed through a first sensor installed on the tilting shaft 51. The control unit 110 may maintain the roll angle of the forklift 60 to be zero through the detected current roll angle of the forklift 60 .

일 실시예에서, 포크리프트(60)의 현재의 피치 각도는 틸트 로테이터(50)의 틸팅축(51)에 설치되는 제1 센서를 통해 감지되는 틸트 로테이터(50)의 피치 각도에 포크리프트(60)의 설계각도를 더한 값으로 계산될 수 있다. 포크리프트(60)의 설계각도는 틸팅축(51)과 포크리프트(60)의 포크 사이의 각도로 포크리프트(60)의 설계에 따라 설계시부터 미리 정해지는 값일 수 있다. In one embodiment, the current pitch angle of the forklift 60 is the pitch angle of the tilt rotator 50 detected through the first sensor installed on the tilting axis 51 of the tilt rotator 50. ) can be calculated by adding the design angle. The design angle of the forklift 60 is an angle between the tilting shaft 51 and the fork of the forklift 60, and may be a value determined in advance from the time of design according to the design of the forklift 60.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 일 실시예에서 포크리프트(60)의 현재의 피치 각도는 제2 센서 및 제3 센서를 통해 감지되는 암(40) 피치 각도와 각도 조절 로드(46)의 피치각도를 이용하여, 아래 [수학식 1]을 통해 버켓 각도를 구할 수 있다. 포크리프트(60)의 현재의 피치 각도는, 이렇게 구해진 버켓 각도와 틸트 로테이터(50)의 설계각도 및 포크리프트(60)의 설계각도를 더한 값으로 계산될 수 있다. 틸트 로테이터(50)의 설계각도 및 포크리프트(60)의 설계각도는 틸트 로테이터(50)와 포크리프트(60)의 설계에 따라 설계시부터 미리 정해지는 값일 수 있다. 5A and 5B, in one embodiment, the current pitch angle of the forklift 60 is the pitch angle of the arm 40 detected through the second sensor and the third sensor and the pitch of the angle adjusting rod 46 Using the angle, the bucket angle can be obtained through [Equation 1] below. The current pitch angle of the forklift 60 may be calculated as a value obtained by adding the bucket angle obtained in this way to the design angle of the tilt rotator 50 and the design angle of the forklift 60 . The design angle of the tilt rotator 50 and the design angle of the forklift 60 may be predetermined values according to the design of the tilt rotator 50 and the forklift 60.

[수학식 1][Equation 1]

버켓 각도 =

bucket angle =

버켓 각도: 도 5b에서 지면 대비 C-D 선이 이루는 각도(C-D 선에서 C가 지면에서 올라가는 방향일 때 +)Bucket angle: The angle formed by the line C-D with respect to the ground in FIG.

θarm: 암이 지면과 수직인 방향에 대해 이루는 각도(암(40)에 설치된 제2 센서에 의해 감지, 암(40)이 지면에 수직일 때 0도, 암(40)이 전방으로 회전하며 지면에서 올라가는 방향일 때 +)θarm: angle formed by the arm with respect to the direction perpendicular to the ground (sensed by the second sensor installed on the arm 40, 0 degree when the arm 40 is perpendicular to the ground, the arm 40 rotates forward and +)

θ1: 도 5b에서 D-O 선과 D-A 선이 이루는 각도(설계치수, constant)θ1: The angle formed by the D-O line and the D-A line in FIG. 5B (design dimension, constant)

θ2: 도 5b에서 D-A 선과 D-B 선이 이루는 각도θ2: angle formed by line D-A and line D-B in FIG. 5B

θ3: 도 5b에서 D-B 선과 D-C 선이 이루는 각θ3: angle formed by lines D-B and lines D-C in FIG. 5B

여기서 θ1은 설계치수로 일정한 값을 갖도록 설계되고, θ2 및 θ3 는 도 5B의 센서부의 출력값과 설계치수를 이용하여 도 5b의 수식을 통해 계산하여 얻을 수 있다. Here, θ1 is designed to have a constant value as a design dimension, and θ2 and θ3 can be calculated and obtained through the formula of FIG. 5B using the output value and design dimension of the sensor unit of FIG. 5B.

여기서는 포크리프트(60)의 롤/피치 각도를 판단하는 방법에 대해 예시적으로 설명하였으나 이에 제한되는 것은 아니고, 다양한 센서 및 각 구성들의 설계값을 통해 다양한 방법으로 판단될 수 있음은 자명할 것이다. Here, a method for determining the roll/pitch angle of the forklift 60 has been exemplarily described, but is not limited thereto, and it will be apparent that it can be determined in various ways through various sensors and design values of each component.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템은 작업자의 선택에 의해 상기 작업모드가 입력되는 입력부 및 작업자의 조작에 따라 포크리프트(60)의 구동을 위한 전기적 신호를 발생시키는 조이스틱(120)을 포함할 수 있다. 입력부는 조이스틱(120)과 별도로 구비될 수 있으며, 조이스틱(120)의 일 영역에 구비될 수도 있다. 조이스틱(120)의 조작량에 따라 전기적 신호가 발생되면, 이러한 신호 및 제어부(110)의 판단에 따라 MCV의 스풀이 제어됨으로써, 피치 실린더(45) 및 롤 실린더(55)에 유압이 공급될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 이러한 엔진에 의해 구동되어 작동 유압을 발생시키는 유압펌프가 구비될 수 있고, 제어부(110)는 후술하는 바와 같이 이러한 유압펌프의 압력을 체크함으로써 현재의 작업상태를 판단할 수 있다. An excavator control system according to various embodiments of the present invention includes an input unit into which the work mode is input by an operator's selection and a joystick 120 that generates an electrical signal for driving the forklift 60 according to the operator's manipulation. can do. The input unit may be provided separately from the joystick 120 or may be provided in one area of the joystick 120 . When an electrical signal is generated according to the operation amount of the joystick 120, the spool of the MCV is controlled according to the signal and the determination of the control unit 110, so that hydraulic pressure can be supplied to the pitch cylinder 45 and the roll cylinder 55. . In addition, in the present invention, a hydraulic pump driven by such an engine to generate working hydraulic pressure may be provided, and the control unit 110 may determine the current working state by checking the pressure of the hydraulic pump as will be described later. .

이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기의 제어 방법에 대해 설명한다. 도 7을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 굴삭기 제어 방법은, 굴삭기의 작업모드를 감지하는 동작, 감지된 상기 작업모드가 포크리프트(60) 모드인 경우, 상기 포크리프트(60)의 롤 각도를 0으로 제어하는 동작, 상기 굴삭기의 현재 작업상태를 판단하는 동작 및 판단된 상기 작업상태에 따라 상기 포크리프트(60)의 피치 각도를 제어하는 동작을 포함할 수 있다. Hereinafter, a method for controlling an excavator according to various embodiments of the present disclosure will be described. Referring to FIG. 7 , in the excavator control method proposed in the present invention, the operation of detecting the work mode of the excavator and, when the detected work mode is the forklift 60 mode, the roll angle of the forklift 60 It may include an operation of controlling to 0, an operation of determining the current working state of the excavator, and an operation of controlling the pitch angle of the forklift 60 according to the determined working state.

포크리프트(60)의 피치 각도를 제어하는 동작은, 상기 작업상태가 무부하 작업상태인 경우 상기 포크리프트(60)의 피치 각도가 0이 되도록 제어하고, 상기 작업상태가 부하 작업상태인 경우 상기 포크리프트(60)의 피치 각도가 0 보다 크도록 제어할 수 있다. The operation of controlling the pitch angle of the forklift 60 controls the pitch angle of the forklift 60 to be 0 when the working state is a no-load working state, and when the working state is a load working state, the fork The pitch angle of the lift 60 may be controlled to be greater than zero.

굴삭기 작업모드를 감지하는 동작은 작업자가 입력부를 통해 포크리프트(60) 모드를 선택하면, 제어부(110)가 작업자의 입력 신호를 감지함으로써 수행될 수 있다. 본 발명은 포크리프트(60) 모드가 선택된 경우에서의 포크리프트(60)의 자세 제어 방법에 관한 것이다. The operation of detecting the excavator work mode may be performed by the control unit 110 detecting the operator's input signal when the operator selects the forklift 60 mode through the input unit. The present invention relates to a method for controlling the posture of a forklift (60) when the forklift (60) mode is selected.

따라서, 제어부(110)에 의해 감지된 작업모드가 포크리프트(60) 모드인 경우, 포크리프트(60)의 롤 각도를 0이 되도록 제어되는 동작이 수행될 수 있다. 이때, 제어부(110)는 현재의 포크리프트(60)의 롤 각도를 계산하여 롤 각도가 계속적으로 0을 유지하도록 피드백 제어할 수 있다. Accordingly, when the work mode detected by the control unit 110 is the forklift 60 mode, an operation in which the roll angle of the forklift 60 is controlled to be 0 may be performed. At this time, the control unit 110 may calculate the current roll angle of the forklift 60 and perform feedback control so that the roll angle continuously maintains zero.

한편, 제어부(110)는 감지된 작업모드가 포크리프트(60) 모드인 경우 롤 각도를 0이 되도록 제어함과 동시에, 굴삭기의 현재 작업상태를 판단하는 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에서 제어부(110)는 조이스틱(120)의 조작량과 유압펌프의 압력을 통해 현재의 작업상태를 판단할 수 있다. Meanwhile, when the detected working mode is the forklift 60 mode, the control unit 110 may control the roll angle to be 0 and simultaneously determine the current working state of the excavator. In one embodiment, the control unit 110 may determine the current work state through the operation amount of the joystick 120 and the pressure of the hydraulic pump.

예컨대, 제어부(110)는 포크리프트(60)의 작업 유형을 중량의 하물 하단에 포크를 안전하게 집입시키는 작업과 하물을 들어올린 상태에서 스윙 또는 주행하는 작업 및 하물을 목표하는 지점에 내려놓는 작업으로 구분하고, 각 작업 유형별로 조이스틱(120)의 조작량과 유압펌프의 압력을 체크하고 이를 데이터베이스화 함으로써 각각의 작업 유형별로 조이스틱(120)의 조작량 값과 유압펌프의 압력값을 패턴화할 수 있다. 제어부(110)는 이렇게 작업 유형별로 패턴화된 값을 실시간으로 감지된 조이스틱(120) 조작량 값과 유압펌프의 압력값과 비교함으로써 건설기계의 현재의 작업 유형을 판단할 수 있다. For example, the control unit 110 classifies the operation type of the forklift 60 into a task of safely inserting a fork into the lower end of a heavy load, a task of swinging or traveling while lifting a load, and a task of putting the load down at a target point. It is possible to pattern the operation value of the joystick 120 and the pressure value of the hydraulic pump for each operation type by classifying and checking the operation amount of the joystick 120 and the pressure of the hydraulic pump for each operation type and making them into a database. The control unit 110 can determine the current work type of the construction machine by comparing the patterned value for each work type with the manipulated value of the joystick 120 detected in real time and the pressure value of the hydraulic pump.

한편, 제어부(110)는 건설기계의 현재의 작업 유형이 판단되면, 하물 하단에 포크를 안전하게 집입시키는 작업과 하물을 목표하는 지점에 내려놓는 작업에 대해서 무부하 작업 상태로 구분하고, 하물을 들어올린 상태에서 스윙 또는 주행하는 작업에 대해서 부하 작업 상태로 구분하여 판단할 수 있다. On the other hand, when the current work type of the construction machine is determined, the control unit 110 classifies the work of safely inserting the fork into the lower end of the load and the work of putting the load down at the target point as a no-load work state, It can be determined by classifying the swinging or traveling work in the state as a load work state.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(110)는 판단된 작업상태에 따라 포크리프트(60)의 피치 각도를 제어할 수 있다. 일 실시예에서 포크리프트(60)의 피치 각도를 제어하는 동작은, 상기 작업상태가 무부하 작업상태인 경우 상기 포크리프트(60)의 피치 각도가 0이 되도록 제어하고, 상기 작업상태가 부하 작업상태인 경우 상기 포크리프트(60)의 피치 각도가 0 보다 크도록 제어할 수 있다. According to various embodiments of the present invention, the control unit 110 may control the pitch angle of the forklift 60 according to the determined work state. In one embodiment, the operation of controlling the pitch angle of the forklift 60 controls the pitch angle of the forklift 60 to be 0 when the working state is a no-load working state, and the working state is a load working state. In this case, the pitch angle of the forklift 60 may be controlled to be greater than 0.

일 실시예에서 굴삭기 제어 방법은, 무부하 작업상태에서 포크리프트(60)의 피치 각도가 0이되도록 피드백 제어하기 위해 포크리프트(60)의 현재 피치 각도가 0인지 여부를 판단하는 동작을 더 포함할 수 있다. 또한, 부하 작업상태에서 포크리프트(60)의 피치 각도를 0보다 크게 유지하기 위해 포크리프트(60)의 현재 피치 각도가 0 이상인지 판단하는 동작을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the excavator control method may further include an operation of determining whether the current pitch angle of the forklift 60 is 0 in order to perform feedback control so that the pitch angle of the forklift 60 becomes 0 in a no-load working state. can In addition, an operation of determining whether the current pitch angle of the forklift 60 is 0 or more may be further included in order to maintain the pitch angle of the forklift 60 greater than 0 in the load working state.

상술한 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 굴삭기 제어 시스템은, 틸트 로테이터(50)(50)에 포크리프터가 연결된 상태에서 작업자에 의해 포크리프트(60) 모드가 설정된 경우 작업상태에 따라 포크리프트(60)의 롤 각도 및 피치 각도를 자동으로 제어함으로써, 포크리프트(60)의 안전하고 효율적인 조작이 가능할 수 있다.As described above, in the excavator control system according to various embodiments of the present invention, when the forklift 60 mode is set by an operator in a state in which the forklift is connected to the tilt rotator 50, 50, the forklift according to the work state By automatically controlling the roll angle and pitch angle of the forklift 60, safe and efficient operation of the forklift 60 may be possible.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, terms such as 'include', 'comprise' or 'having' described above mean that the corresponding component may be present unless otherwise stated, and thus exclude other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 선회체
20: 주행체
30: 붐
33: 붐 실린더
35: 암 실린더
40: 암
45: 피치 실린더
46: 각도 조절 로드
50: 틸트로테이터
55: 롤 실린더
60: 포크리프트
65: 포크
110: 제어부
120: 조이스틱
130: 센서부
140: 압력센서10: orbiting body
20: running body
30: boom
33: boom cylinder
35: arm cylinder
40: cancer
45: pitch cylinder
46: angle adjusting rod
50: tiltrotator
55: roll cylinder
60: forklift
65: fork
110: control unit
120: joystick
130: sensor unit
140: pressure sensor

Claims

An excavator control system for controlling an excavator having a boom and an arm sequentially connected to a vehicle body and including a tiltrotator connected to the arm,
a forklift connected to the arm;
a tiltrotator provided between the arm and the forklift to drive the forklift;
a roll cylinder provided on one side of the tiltrotator to drive the forklift in a roll direction;
a pitch cylinder provided on the arm to drive the forklift in a pitch direction; and
Including a control unit for determining the current work mode and work state of the excavator,
When the work mode is a forklift mode, the control unit,
The roll angle of the forklift is controlled to be 0 through the roll cylinder,
An excavator control system for controlling the pitch angle of the forklift through the pitch cylinder according to the working state.

According to claim 1,
The control unit,
When the working state is a no-load working state, the pitch angle of the forklift is controlled to be 0,
An excavator control system for controlling the pitch angle of the forklift to be greater than 0 when the working state is a load working state.

According to claim 1,
A first sensor unit installed on a tilting axis of the tiltrotator to detect a roll angle and a pitch angle of the tiltrotator;
The control unit controls the pitch angle of the forklift by using a value obtained by adding the pitch angle of the tiltrotator detected through the first sensor and the design angle of the forklift.

According to claim 1,
The control unit controls the pitch angle of the forklift using a value obtained by adding the bucket angle, the design angle of the tiltrotator, and the design angle of the forklift, and the bucket angle is calculated through Equation 1 Excavator control system.
[Equation 1]
bucket angle =

According to claim 1,
An excavator control system comprising an input unit for inputting the work mode by an operator's selection.

According to claim 2,
A joystick to which a drive command for controlling the tiltrotator is input and a hydraulic pump to provide operating hydraulic pressure to the roll cylinder and the pitch cylinder,
The control unit determines the working state through an electrical signal generated by the operation of the joystick and the pressure of the working fluid discharged from the hydraulic pump.

An excavator control method for controlling an excavator including a forklift having a boom and an arm sequentially connected to a vehicle body and connected to the arm through a tiltrotator,
detecting a working mode of the excavator;
controlling a roll angle of the forklift to zero when the detected work mode is a forklift mode;
determining a current working state of the excavator; and
An excavator control method comprising controlling a pitch angle of the forklift according to the determined work state.

According to claim 7,
The operation of controlling the pitch angle of the forklift,
When the working state is a no-load working state, the pitch angle of the forklift is controlled to be 0,
An excavator control method for controlling the pitch angle of the forklift to be greater than 0 when the working state is a load working state.