건설기계 SMART Attachments의 기술발전

건설기계 SMART Attachments의 기술발전

 

 

건설기계산업연구원  김인유

 

일부 건설기계 소유자들은 자신이 보관 중인 다양한 도구와 같이 건설기계용 부가 장치(attachments)가 실제 일상적인 유용성을 가지고 있으며, 더 중요한 것은 쉽게 사용할 수 있다는 것이다.

 

OEM(Original Equipment Manufacturer)은 부착물 사용을 단순화하는 데 큰 진전을 이루고 있으며, 오늘날 시중에 나와 있는 많은 '스마트' 부가 장치(attachments)는 연결된 기계를 감지하고 그에 따라 조정할 수 있도록 개발되었다. 

 

커플러 시스템(Coupler systems)도 크게 개선되었다. 표준화 노력은 수십 년 전에 시작되었지만, 부가 장치(attachments)의 호환과 교체사용을 더욱 단순화하기 위해 항상 새로운 노력이 이루어지고 있다.

 

 

• 부가장치(attachments)의 발전

 

오늘날 부가장치(attachments)가 지능적으로 발전한 것은 커다란 발전이라 할 수 있다. 이는 작업자가 많은 시간을 소요하는 것과 잠재적인 오류를 덜어주기 때문이다.

Dozer Blade, Grader Blade 및 Backhoe 등의 세 가지 새로운 Cat의 SMART 부가장치는 D3 시리즈인 Cat skid steer loaders, compact track loader 및 multi terrain loaders의 다양성을 높이기 위해 설계되었다. 새 부가장치를 위한 제어 시스템을 통해 인식된 SMART Attachments’의 제어 요구 사항에 맞게 기계의 표준 제어 장치를 조정할 수 있다.

 

D3 시리즈 장비들은 부가장치를 인식하고 특수 디스플레이 화면을 잠금 해제하여 사용자가 블레이드를 제어하는 방법을 선택할 수 있도록 하였다. 부가장치 제어 모드를 선택하면 표준 조이스틱 기능이 변경되고 왼쪽 조이스틱으로 이동을 제어할 수 있으며 오른쪽 조이스틱은 블레이드 기능을 작동합니다.

새로운 Cat GB120 및 GB124 SMART 그레이더 블레이드 부가장치는 Cat D3 시리즈인 Skid Steer Loaders 및 Compact Track Loaders에 사용할 수 있다. 

SMART Dozer Blade 부가장치와 마찬가지로 D3 기계장치는 grader blade 를 인식하고 부가장치 제어 옵션을 제공하는 특수 디스플레이 화면을 잠금 해제하여 조이스틱의 용도를 변경하여 부가장치 기능을 수행할 수 있다.

 

마지막으로, 새로운 Cat BH130 SMART Backhoe Attachment는 Cat 3톤 굴착기 부가장치와 호환되며 보조 유압 시스템을 통해 hammers, thumbs, augers 및 vibratory compactors를 포함한 유압식 작업 도구와 함께 사용할 수 있다. 백호(backhoe) 또한 유압식으로 좌우로 이동하여 건물 및 바닥에 인접한 굴착을 허용하고 통합 안전장치는 견고한 굴착 플랫폼을 제공합니다.

백호에는 조이스틱을 사용하여 작동하는 통합 전자 유압식 제어 장치가 있다.

 

 

• 부가장치에 대한 산업 표준

 

Open-S는 기계 커플러, 틸트 로테이터 또는 도구 간의 유압 인터페이스에 대한 공통 표준입니다. 이 정의는 표준을 따르는 퀵 커플러가 다른 제조업체와 제품간에 호환된다는 것을 의미합니다. 표준을 준수하는 제품은 'Open-S'로 표시됩니다.

 

Open-S는 업계의 두 기술 리더인 Rototilt와 Steelwrist 간의 공동 계획이며 스웨덴 모바일 기계 공급 업체 협회인 Maskinleverantörerna에서 개발한 굴착기용 대칭형 퀵 커플러(quick coupler) 표준(S 표준)을 기반으로 합니다.

 

Open-S는 독립적인 조직인 Open-S Alliance에서 관리하며, 차례로 모든 회원사 엔지니어 협의회가 이끕니다. 우리는 선택의 자유가 새로운 혁신과 지속적인 개발을 위한 조건을 개선한다고 믿습니다. 또한, 폐쇄형 시스템은 사용자가 최고의 제품을 선택할 수 있는 능력을 제한하는 고정 효과를 생성한다고 믿습니다. 대신 개방형 인터페이스에 동의함으로써 우리는 모두 경쟁에 집중하고 고객에게 호환성을 제공할 수 있습니다.

 

"우리는 업계에서 최고의 제품을 갖기 위해 건전한 경쟁을 믿습니다."라고 Jonsson은 말합니다. “우리는 고객을 폐쇄된 인터페이스에 묶고 싶지 않습니다. 고객이 Open-S 표준을 준수하는 모든 유압 도구가 적합하다는 확신을 갖게됩니다.”

 

이 표준은 최종 고객이 신뢰할 수 있는 안전 솔루션과 함께 선호하는 장비를 자유롭게 선택할 수 있도록 하고 지속적인 기술 개발의 혜택을 누릴 수 있도록 한다는 아이디어를 기반으로 합니다.

고객은 표준을 준수하는 제조업체의 제품 포트폴리오에서 자유롭게 선택할 수 있으며, 어떤 것이 서로 맞고 어떤 보증 조항이 적용되는지 명확하게 알 수 있다.

 

• 조종석에서 부가장치 제어

 

정상적인 작업하는 동안 조종석을 반복적으로 오르내려야 하는 것은 피로의 중요한 원인이며, 생산성 손실과 위험을 초래할 수 있다. 이를 염두에 두고 제작사들은 이 문제를 완화하는 것을 목표로 한다.

Bobcat의 마케팅 관리자인 Britta Kopp은“유압 부가장치를 교체하기 위해 조종석을 떠나는 것은 작업자의 하루 중 가장 생산적인 시간을 낭비할 수 있다. 이 회사는 소형 로더, 소형 및 대형 굴착기, 소형 트랙터, 유틸리티 제품 및 텔레 핸들러와 같은 장비를 위한 80개 이상의 도구를 생산한다.

 

“Bob-Dock 부가장치 장착 시스템을 사용하여 스위치를 눌러 유압 부착물을 빠르게 교체함으로써 생산성을 높게 유지할 수 있으며, 조종사는 호스를 제거하거나 연결하기 위해 조종석 밖으로 나가지 않고도 대부분의 유압 장치를 변경할 수 있다.”

Bob-Dock 시스템을 사용하여 부가장치를 연결하는 경우 조종사는 로더를 부가장치의 Bob-Dock 어댑터 플레이트와 함께 정렬해야 합니다. 그런 다음 조종사는 조종석 내부의 Power Bob-Tach 스위치를 누르고, 그러면 Bob-Tach 시스템이 부가장치를 고정하고 Bob-Dock 시스템이 유압 장치를 자동으로 연결합니다. 그러면 부가장치를 사용할 수 있다.

 

“Bob-Dock 부가장치 시스템은 부가장치에 장착되는 어댑터 플레이트와 Bob-Tach 요소에 내장된 특허받은 floating coupler block의 두 가지 주요 부품으로 구성됩니다.”라고 Kopp은 설명합니다. "Bob-Dock 시스템은 작업자의 보조 유압 장치를 연결하고 Bob-Tach 시스템은 부가장치를 고정합니다. 이 모든 것은 스위치를 누르기만 하면 됩니다.“

 

John Deere는 새로운 CP18E, CP24E 및 CP30E Cold Planer를 공개하여 도로 수리, 고르지 않은 포장 평탄화 작업, 포장 텍스처링 및 대형 밀링 머신 주변 청소 작업을 하는 작업자를 지원합니다. 새로운 도구는 경쟁사에서 제공하는 장비뿐만 아니라 John Deere의 skid steers 및 compact track loaders와 호환됩니다.

John Deere의 글로벌 부가장치 프로그램 관리자인 Jessica Hill은“E- 시리즈 cold planer는 모든 cold planer 기능을 조종석 내에서 제어할 수 있도록 함으로써 작업 효율성을 높이려는 고객을 위한 새로운 솔루션입니다.

"부가장치는 낮은 일일 운영 비용을 유지하면서 생산성과 가동 시간을 증가시켜 고객에게 가치를 제공합니다."

Cold Planer에는 가장 까다로운 작업에 높은 토크 속도를 제공하는 Heavy-duty Planetary Drive System이 장착되어 있다. Planetary Drive System은 휠 드라이브로, 부가장치가 계속 작동할 때 작업자가 측면 플레이트를 제거할 수 있으므로 좁은 공간에서 사용하기에 적합합니다.

완전한 운전실 내 제어를 통해 운전자는 cold planer 깊이, tilt and side shift를 조작하여 전체 생산성을 높일 수 있습니다. 최대 229mm(9인치)에 이르는 Rear spoil 간격은 절단 부위로 밀리는 재료를 최소화하는 데 도움이 됩니다.

 

압력 밀폐형 케이스에는 압력을 시각적으로 표시하기 위해 눈에 보이는 케이스 압력 저장소가 세 가지 모델에 추가되었습니다. 밀폐형 케이스 압력이 높으면 저 수조에 오일이 채워지고 시스템 종료 표시가 나타납니다.

 

건설 산업의 모든 측면과 마찬가지로 부가장치 분야에서도 지속해서 진화하고 있습니다. 여기에는 부가장치 자체 및 사용 방법, 포함된 기술, 그리고 여러 회사 간의 표준화가 포함됩니다. 

 

 

• 굴착 안전을 위한 간소화

 

Engcon의 모든 잠금장치는 표준으로 QSC(Quick Hitch Standard Control) 시스템을 제공하고 있다.

버킷 잠금장치를 제어하는 ​​현재 시스템은 Engcon의 표준화된 잠금 패널로 대체되어 올바른 위치를 보장하기 위해 경고 시스템을 통해 조종사의 행동을 지시합니다. 이러한 방식으로 Engcon은 버킷 잠금장치의 취급을 단순화하는 것을 목표로 합니다. 굴착기의 제조업체와 모델에 관계 없이 hitch control 기능이 표준화되었습니다. 이렇게 하면 도구를 떨어뜨리거나 흔들리는 위험이 최소화됩니다.

잠금 절차의 표준화 외에도 버킷이 공중에 매달려있는 동안 버킷 잠금을 활성화하는 것도 불가능합니다. 이는 Engcon의 잠금 솔루션 고유의 안전 기능입니다. 이렇게 하면 버킷이나 도구가 작동 중일 때 실수로 떨어질 위험, 부상과 사망을 모두 예방할 수 있습니다.

QSC 잠금 시스템은 Engcon의 빠른 Hitch Q-Safe와 함께 버킷이 잘못 연결되었을 때 소리와 빛을 경고하는 시청각 경고 시스템도 갖추고 있습니다. 굴착기의 회전 동작을 잠그는 안전 기능을 액세서리로 주문할 수도 있습니다.