백호

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배경

백호는 적응력 때문에 가장 일반적으로 볼 수 있는 건설 장비 중 하나입니다. 그것의 사촌인 프론트 엔드 로더는 흙, 파편 및 자재를 운반하고 트럭으로 들어 올리기 위해 백호 전면에 있는 것과 같은 넓은 버킷이 있는 더 작은 장비이기도 합니다. 이 두 기계에는 도로 그레이더(토양 표면을 매끄럽게 하는 큰 날 포함), 롤러 압축기(건설 중 흙과 아스팔트를 압축하는 무거운 롤러 장착), 불도저 및 크롤러 트랙터(큰 로더 굴착기(굴착기보다 훨씬 큰 버킷이 있는 트랙 장착 차량), 스크레이퍼(중앙에 큰 사발이 있는 트랙 장착 차량), 굴착 트랙에서 견인력을 사용하여 굴착, 리핑 및 블레이드 작업으로 땅을 움직입니다. 땅을 자르고 자른 재료를 그 그릇에 옮기는 기계). 광대한 건설 장비 제품군의 더 먼 구성원은 크레인, 덤프 트럭, 파이프 레이어, 드래그라인, 트럭 장착 드릴 및 삽입니다.

백호의 힘의 핵심은 유압입니다. 유압 라인, 작동유 저장고, 펌프 및 일련의 피스톤을 통해 장비 작업자는 팔을 뻗어 톱니가 있는 버킷으로 흙을 자를 수 있습니다. 펌프는 작동유에 압력을 가하고 레버를 작동하면 오일을 피스톤으로 방출하는 밸브가 열립니다. 피스톤이 확장되어 암을 들어 올리고 버킷을 휘두르고 버킷을 토양으로 누르고 굴착에서 들어 올립니다. 밸브를 반대로 하면 오일이 피스톤에서 흘러 나와 저장소로 돌아갑니다.

백호의 표준 장비는 뒤쪽 끝에 있는 좁은 버킷과 앞쪽에 로더입니다. 작업자는 단순히 의자를 돌리고 다른 세트의 제어 장치를 작동하여 두 장치 중 하나를 작업 끝으로 효과적으로 만듭니다. 일반적으로 버킷을 사용하는 경우 차량을 안정시키기 위해 로더의 평평한 프론트 엔드를 지면에 내려놓습니다.

연혁

무거운 굴착 기계의 역사는 단단한 흙과 암석을 굴착하고 트럭에 싣기 위해 디퍼 삽이 발명된 1835년에 시작되었습니다. 국자 삽은 증기 동력으로 기차처럼 레일에 장착되었습니다. 철도는 광산과 대규모 굴착에 깔려 디퍼 삽이 움직이고 철도 차량이나 말이 끄는 트럭에 자재를 적재할 수 있도록 했습니다. 디퍼 삽에는 짧은 붐(리프팅 암), 디퍼 스틱(붐에서 회전하여 삽에 이름을 붙인 빔) 및 굴착용 버킷이 부착되어 있었습니다. 국자 삽은 오늘날의 친숙한 건설 장비를 만들기 위해 여러 가지 방법으로 수정되었습니다. 붐이 변경되고 다른 부착물이 추가되었으며 장비의 무게와 균형이 변경되었으며 장비의 주요 작업에 맞게 타이어 또는 트랙 유형이 선택되었습니다. 물론 가솔린 및 디젤 동력 차량의 발명으로 건설 장비는 훨씬 더 적응할 수 있게 되었습니다. 대부분의 건설 장비는 디젤 엔진으로 구동되지만 전력, 배터리 전원 및 프로판 탱크는 특수 장비에 사용됩니다.

백호는 디퍼 삽의 더 작고 다재다능한 후손 중 하나입니다. 백호는 고속도로의 대규모 건설과 지하수 증설로 인해 중요한 장비가 되었습니다. 기어 구동 트랙과 버킷의 하이라이트가 있는 백호. 유틸리티 배치. 백호와 트렌처는 배수 및 유틸리티를 위한 도랑을 굴착하는 데 사용됩니다. 그러나 1900년대 초반부터 1950년대 후반까지 백호는 여전히 큰 장비였으며 농업용 트랙터는 종종 소규모의 제한된 접근 건설 프로젝트에 사용되었습니다. 트랙터를 건설 작업에 적용할 수 있는 키트를 사용할 수 있었지만 때때로 올바른 연결 또는 부착 지점이 제공되지 않았고 건설의 긴장이 트랙터의 설계와 작업자에게 안전하지 않았습니다.

1950년대 후반, 주거 개발의 붐은 백호 설계의 또 다른 급격한 변화를 촉발했습니다. 주택 기초를 위한 기초 굴착, 도랑 파기, 되메우기(배수관이나 유틸리티를 덮기 위해 도랑의 흙 교체), 정지 작업에는 다양한 작업을 수행할 수 있는 소형 기계가 필요했습니다. 1957년까지 Case Corporation에서 은퇴한 엔지니어인 Elton Long은 두 개의 장비를 하나로 결합한 로더/백호 형태로 백호를 재발명하고 농업용 트랙터가 농업으로 돌아갈 수 있도록 했습니다. Long의 로더/백호에는 이동성을 위한 고무 타이어와 특수 작업을 위한 오른쪽 스윙 메커니즘 및 버킷이 있습니다. 백호 버킷에서 기계 반대쪽 끝에 있는 로더는 백호를 사용할 때 무게와 균형을 제공했습니다. 마찬가지로, 백호 버킷의 톱니는 로더가 무거운 재료를 들어올릴 때 고정을 제공하기 위해 지면으로 밀려날 수 있습니다. 1965년까지 백호의 다른 진화는 건설 산업 전용 기계를 만들었습니다. 1965년부터 1995년까지 30년 동안 디젤 동력, 개선된 유압 연결 장치, 4륜 구동 및 기타 기능이 추가되거나 개선되었습니다.

1995년까지 Case는 제품 라인에 L 시리즈 로더/백호를 추가했습니다. 이 시리즈의 6개 모델에는 개선된 유압, 운전자를 위한 더 편안한 캐빈, 연료 분사 펌프, 더 나은 냉각 효율성, 더 나은 서비스 접근성, 개선된 도로 성능, 개선된 사이클 시간(운용자가 변속기를 전환하고 완전한 버킷을 낮추고, 파고, 올리는 사이클), 더 큰 연료 탱크 및 백호와 로더의 성능 향상. 출력 범위는 73~99마력(54~74kW)이며 로더는 약 5,300~7,300lb(2,400~3,300kg)를 들어 올릴 수 있습니다. 가장 큰 L 시리즈 장비의 백호는 거의 16피트(5m) 깊이까지 굴착할 수 있으며 익스텐다호(스틱의 길이를 늘리는 어댑터)는 이를 약 20피트(6m)까지 확장합니다.

원자재

백호 제조업체는 많은 부품을 하위 어셈블리로 구매하거나 제조업체가 완성하는 부분적으로 조립된 더 작은 단위로 구매합니다. 하위 조립품의 제조는 금속 가공, 유압 또는 기타 전문 분야를 전문으로 하는 여러 독립 회사에서 수행할 수 있습니다. 백호 제작자가 일반적으로 구매하는 하위 어셈블리에는 섀시(본체), 구동 라인(엔진, 변속기, 전후방 차축), 로더 및 백호(버킷 자체와 붐, 스틱 및 기타 부착물이 포함됩니다. ). 유압 시스템은 펌프, 밸브 및 유압 실린더를 포함하는 패키지로 제공됩니다. 운전실은 개방형, 캐노피 유형 또는 폐쇄형 운전실일 수 있습니다. 외부 공급업체에서 제공할 수도 있습니다.

제조업체가 구매하고 많은 부분조립품에 포함된 원자재에는 얇은 시트 형태와 두께가 약 1인치(2.5cm)인 두꺼운 판 형태의 중간 강도 합금강이 포함됩니다. 두꺼운 강판은 백호의 구조 부품에 사용되며 얇은 강판은 하우징 및 화장품에 사용됩니다. 캡 내부와 외부 주변의 트림은 플라스틱으로 구성되며 공기 청정기 하우징에는 내열성 합성 플라스틱이 사용됩니다. 씰은 높은 온도와 압력을 견딜 수 있는 고급 엘라스토머 플라스틱으로 만들어집니다. 낮은 등급의 플라스틱은 펜더와 캡 트림에 형성됩니다. 외주 주조 공장은 연성 철을 사용하여 백호와 로더 버킷을 주조합니다.

디자인

20세기 후반에는 백호를 사용하는 건설 산업에서 백호의 기능과 기본 설계가 명확하게 정의되었습니다. 디자인 개선은 계속되고 있지만 근본적인 디자인 변경이 아니라 기능과 성능 특성에 있습니다. Case Corporation과 같은 선두 제조업체는 고객 설문조사에 의존하여 설계 수정으로 이어지는 데이터를 수집합니다. 회사는 속성 목록을 기반으로 제품을 정의하며 이러한 속성은 중요도와 실제 성능 또는 고객의 배송에 따라 순위가 매겨집니다. Case는 가장 광범위한 운영 조건에 대한 데이터를 얻기 위해 정기적으로 전 세계 고객을 조사합니다. 백호 이면의 설계 개념이 고객의 기대를 뛰어넘는다는 사실을 알게 되기를 바랍니다.

고객으로부터 설문 조사 결과와 의견을 수집한 후 Case는 QFD(품질 기능 배포)라는 기술을 사용하여 입력을 요약하고 요청된 특성을 가진 새 모델 또는 일련의 모델을 만듭니다. 새로운 디자인의 3~4개의 프로토타입이 제작되고 고객은 프로토타입을 검사하고 테스트하는 "고객 클리닉"을 위한 제조 공장을 방문하도록 초대됩니다. 건설 작업은 2~3일에 걸쳐 시뮬레이션되고 고객은 프로토타입과 새로운 기능의 성능을 평가합니다. 예를 들어, 작업자의 편안함은 50개에 달하는 일련의 질문과 초기 디자인과 프로토타입 간의 일종의 경쟁으로 평가될 수 있습니다. 이 상세한 입력을 통해 제조업체는 자체 내구성, 신뢰성 및 기타 테스트를 수행하고 재설계된 제품의 비용 및 제조 가능성을 분석합니다. 제품이 실제로 시장에 출시되기 전에 추가적인 내부 품질 평가가 수행됩니다.

제조 공정

하위 어셈블리 수령 및 조립

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1 제조는 공장의 입고 부두에서 시작됩니다. 구매한 하위 조립품 및 구성 요소는 하역, 목록 작성 및 여러 부두에 보관된 다음 하위 조립품 셀로 보내집니다. 이러한 셀은 구성 요소와 하위 조립품이 더 완전한 단위 또는 하위 조립품으로 함께 배치되는 여러 작업 영역입니다.

2 예를 들어, 캐노피 유형 운전실의 구성 요소는 강철 캐노피 구성 요소가 오일로 청소되는 한 셀로 이동합니다. 캐노피의 한 면은 로봇 용접기로 함께 가용접한 후 최종 용접됩니다. 로봇이 용접하는 동안 서브어셈블리 작업자는 반대쪽 부품을 로드합니다. 그것은 두 단계로 용접되며 캐노피의 부품은 압정 및 최종 용접에서도 함께 용접됩니다. 완성된 캐노피 쉘은 다음 작업으로 운반하기 위해 컨베이어에 적재됩니다.

3 백호 주조(독립 주조소에서 부어짐)는 가공되지 않았습니다. 서브어셈블리 셀에서는 컴퓨터로 제어되는 유연한 머시닝 센터에서 가공됩니다. 부싱(피벗 포인트에 필요한 베어링)은 기계가공된 주물에 장착되고 백호 서브어셈블리는 페인팅 센터를 통해 다음 조립 영역으로 공급됩니다. 마찬가지로 로더의 부품도 가공되고 피팅이 장착되어 페인팅 센터를 통해 이동됩니다.

페인팅 및 경화

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4 자재 취급 시스템은 전기로 구동되며 하위 어셈블리가 배치되거나 제거될 때 자유롭게 이동할 수 있는 컨베이어로 구성됩니다. 구조용 서브어셈블리가 완성되면 모두 두 가지 공정을 거친 도장 센터를 통해 운반됩니다. 조각은 넉넉한 보호 페인트 층을 제공하는 전기 증착 공정을 사용하여 프라이밍됩니다. 이를 전기적 방식으로 'e-coat'라고 하며 그 강인함 때문에 로버스트(robust) 공정이라고도 합니다. 페인트의 최종 코트는 페인트가 필요한 곳을 관찰하고 페인트를 적용할 때 판단을 사용할 수 있기 때문에 수동으로 적용됩니다. 즉, 수동 페인팅은 전기 프로세스보다 유연합니다. 도색된 하위 어셈블리는 금속을 가열하여 도료를 경화시키는 경화 오븐으로 운반됩니다.

유압 실린더 및 라디에이터

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5A 병렬 서브어셈블리는 실린더 공장입니다. 실린더 로드는 일반적으로 이미 내부적으로 가공되고 크롬 처리된 미리 절단된 길이로 제공됩니다. 부품이 하위 조립 영역에 추가되고 실린더는 자체 전용 페인트 시스템을 통해 처리되어 전자 코팅, 손으로 칠하고 오븐에서 경화됩니다. 완성된 실린더는 지게차로 조립 구역으로 운반됩니다. 라디에이터도 완성된 조립품이지만 연결부가 추가되어 급수관이 라디에이터에 연결되고 그로부터 엔진까지 연결될 수 있습니다. 냉각, 연료 및 윤활 시스템을 위한 기타 하위 어셈블리는 적절한 연결, 연결된 라인, 때로는 펌프 및 밸브로 훈증 처리됩니다. 실린더 및 유체 탱크와 같은 더 큰 구성 요소는 나중에 더 큰 구성 요소를 조립하는 동안 추가됩니다.

최종 조립

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6 모든 하위 어셈블리는 어셈블리 영역에서 서로 만납니다. 서브어셈블리는 조립 라인의 사용 지점으로 운송되어 배송되므로 조립 작업자의 로스트 모션이 없습니다. 각 섀시는 전방 및 후방 차축이 있는 조립 카트에 설치되며 데크(하단 또는 베이스)에서 운전실까지 구성됩니다. 운전실과 캐노피는 다른 영역에서 조립됩니다. 각 유닛이 완성되면 섀시 조립 라인으로 운반되어 완성된 섀시에 부착됩니다.

7 엔진, 라디에이터, 변속기 및 유압 시스템이 섀시에 장착됩니다. 연료, 냉각수 및 배기 구성 요소와 같은 다른 시스템도 섀시에 장착됩니다. 호스 및 기타 피팅이 부착되고 지지 플랜지 또는 브래킷이 적절하게 추가됩니다. 운전실이 ​​제자리에 있으면 제어 장치가 엔진, 유압 장치(버킷 이동용) 및 운전자가 제어하는 ​​기타 시스템에 연결됩니다. 두 개의 버킷(백호와 로더)은 삽입된 러그와 부싱에 맞는 큰 핀을 사용하여 제자리에 배치되는 마지막 대형 구성 요소입니다. 유압 장치가 장착되고, 조여지고, 테스트됩니다.

8 전기 시스템은 마지막으로 연결됩니다. 모든 유체 베어링 시스템이 먼저 부착되고 테스트됩니다. 배터리, 운전실의 조명 제어 장치용 전기 연결 및 조명이 연결되어 있습니다. 최종 바디 레일과 핸들이 제자리에 볼트로 고정되고 트림이 추가됩니다.

9 부분조립 단계에서 모든 주요 부품이 사전 도색되었지만 완성된 백호는 최종 도장을 위해 도장 부스를 마지막으로 방문합니다. 디테일링은 마지막 단계입니다. 데칼과 경고 라벨은 템플릿을 기반으로 특정 위치에 적용되며 완성된 각 백호는 자체 전원으로 조립 라인에서 떨어져 평가를 위해 테스트 영역으로 이동합니다.

품질 관리

품질은 각 하청 공급업체와 함께 백호 공장 외부에서 시작됩니다. 제품 사양과 함께 사양에서 즉시 명확하지 않을 수 있는 주요 또는 중요한 특성(최종 결과) 목록이 제공됩니다. 공급업체는 자체 품질 검사를 수행하고 해당 검사의 데이터로 제품을 인증합니다.

구성 요소가 수신되면 스테이션 제어 문서라고 하는 문서 기록이 시작되며, 이는 각 제조 단계에서 함께 이동합니다. 먼저 입고 도크에서 로그인하여 검사를 받은 후 조립업체에서 각 조립 단계에서 지정된 기준을 충족하는지 검사합니다. 라인의 각 어셈블러는 프로세스 전반에 걸쳐 부품 또는 하위 어셈블리를 거부할 권한이 있습니다. 용접공은 부품이 맞지 않거나 녹슬어서 거부할 수 있으며 조립자는 재료, 하위 조립품 또는 외관에 결함이 있는 경우 전체 조립 라인을 중지할 수 있습니다.

조립 라인과 별도로 제조업체는 무작위 감사도 수행합니다. 검사관은 구성 요소, 전체 시스템 또는 하위 조립품을 살펴보고 검사를 위해 라인에서 빼낼 수 있습니다. 이러한 감사의 목적은 사양에 따라 품목을 확인하고, 조립자의 관찰을 확인하고, 조립자에게 검사의 세부 사항을 교육하고, 제조업체가 설정한 높은 기준을 유지하는 것입니다.

각 백호에서 최종 점검이 수행됩니다. 검사관은 체크리스트를 사용하여 기계 기능에 대한 일련의 기준을 확인합니다. 예를 들어, 누출이 없어야 하고, 토크 수준이 조각에 적절해야 하며, 움직이는 부품은 명확하게 정의된 일련의 동작 및 동작 제한에 따라 움직여야 합니다.

부산물/폐기물

백호 제조업체는 실제 부산물을 생산하지 않지만 여러 다른 모델(파생품이라고 함) 및 액세서리로 라인을 만듭니다. 파생 상품은 동일하지 않지만 비용을 낮추고 제조 프로세스를 용이하게 하기 위해 여러 가지 공통점이 있을 수 있습니다. 파생 상품이나 모델은 크기, 규모, 마력 또는 엔진 배기량이 다를 수 있습니다. Case의 현재 백호 라인에는 로더 전용 모델이 포함되어 있습니다. 별도의 악세사리 세트로 제작된 3점식 히치와 조경용구로 로더는 로더/조경기가 되며 그 활용도가 배가된다.

백호 제조 공정에서는 폐기물이 거의 발생하지 않습니다. 조립과정에서 스크랩이 발생하지 않습니다. 깨끗한 공기에 대해 미국 환경 보호국(EPA)에서 공식화한 지침에 따라 페인트 시스템은 공기 중 폐기물을 거의 생성하지 않도록 주의 깊게 규제됩니다. 내부 폐수 처리 시스템은 재료, 제품 부품, 제조 장비 및 공장 자체를 청소하는 데 사용되는 물을 처리합니다. 이 내부 시스템은 지역 도시 폐수 시스템으로 배출되므로 외부 모니터는 배출되는 물에 오염 물질이 없는지 확인합니다. 기타 재료(주로 판지 포장 및 목재 팔레트)는 재사용하거나 재활용할 수 있습니다.

안전 문제

안전은 공장에서 가장 중요한 관심사입니다. 조립 프로세스는 인체 공학적으로 설계되었으며(즉, 작업자가 스트레스나 긴장 없이 이동할 수 있음), 들어올리기가 제한되고 안전한 작업 구역이 조립 라인에 구축됩니다. 전반적으로 업계는 안전한 작업 관행을 수립하고 보상하며 교육을 통해 근로자에게 안전한 작업 문제를 지속적으로 인식시킵니다. 주요 제조업체는 안전 관련 손실 없이 수백만 시간의 근무 시간을 가져야 합니다.

미래

건설 업계에서 백호의 확고한 위치에도 불구하고 항상 개선의 여지가 있습니다. 설계 수정은 고객의 요구에 의해 주도됩니다. 2000년 현재 고객이 더 많은 개선을 바라는 두 가지 주요 영역은 조작의 용이성과 조작자의 편안함입니다. 시장에 숙련된 작업자가 적기 때문에 간단한 조작이 필요합니다. 그리고 전자, 자동화, 더 나은 엔진 기술 및 온보드 진단의 지속적인 통합으로 인해 운영과 신뢰성이 모두 향상되고 있습니다. 이제 개선 사항을 비용 효율적으로 통합하는 것은 제조업체의 몫입니다.

백호의 미래는 비용 효율적인 설계 변경뿐만 아니라 유지 보수, 내구성, 연비 및 재판매 가치를 포함한 운영의 모든 측면에서 비용 의식에 달려 있습니다. 백호는 안전한 미래를 위한 최고의 보장입니다. 입증된 실적과 연결된 현대 기술 덕분에 더욱 유연해지고 있는 다재다능한 기계입니다.