JPH11190048A - 作業機械の保守装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通信状態の悪い時、収集した状態データを保存
するこのできる作業機械の保守装置を提供すること。 【解決手段】作業機械の不具合に応じて不具合情報を入
力する不具合情報入力手段３３と、前記入力された不具
合情報に応じて、前記作業機械各部の状態データを収集
する状態データ収集手段３１と、前記収集された状態デ
ータを管理部側保守装置２０に送信する送信手段３６と
を備える作業機械の保守装置において、前記作業機械の
保守装置は、前記管理側保守装置に正常に送信できない
時、前記入力された不具合情報と状態データを記憶する
データ記憶手段３１８を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業機械の保守装
置に係わり、特に、油圧ショベル、クレーン、ブルドー
ザ等の作業機械に対して簡便な方法で保守管理が可能な
作業機械の保守装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、作業機械は過酷な状態で使用さ
れることが多く、作業機械各部の損耗が激しい。このた
め、これら作業機械に対しては適切な保守管理が要望さ
れる。保守管理には高度な専門的知識が要求されので、
作業機械メーカーが保守管理を行うのが通例である。従
来、保守管理に必要なデータの入手に際しては、保守員
が保守対象の作業機械のある作業現場に出向し、当該作
業機械を作動させて、その作業機械の所要個所に備えら
れている各種センサから入手する方法、あるいは、オペ
レータが不具合に応じてその不具合に相当する情報を機
械側保守装置に入力し、機械側保守装置は自動的に作業
機械から状態データを取得し、このデータを管理部側保
守装置に伝送する方法が取られていた。このようにして
入手した状態データは、解析装置により解析されて作業
機械の異常あるいはその兆候を検出することに用いられ
る。

【０００３】次に、作業機械の各部に設置されるセンサ
の設置例を、図１４を用いて説明する。

【０００４】図において、１はエンジン、１ａはエンジ
ン１のガバナレバー、２は油圧ポンプ、２ａは油圧ポン
プ１のおしのけ容積可変機構、３はパイロットポンプ、
４は油圧シリンダ、５は油圧ポンプ２と油圧シリンダ４
との間に介在する流量制御弁、６は流量制御弁５を操作
するパイロット弁、６ａはパイロット弁６の操作レバ
ー、７は作動油タンクである。オペレータが操作レバー
６ａをいずれかの方向に操作すると、その操作方向に応
じて流量制御弁５が変位し、油圧ポンプ２の圧油が油圧
シリンダ４へ供給されてこれを駆動し、これにより図示
されていない作業機械各部の作業機構が駆動され所要の
作業が行われる。図中、８、９は操作レバー６ａの操作
方向を検出する圧力スイッチ、１０はガバナレバー１ａ
の変位量を検出する角度センサ、１１はエンジン１の回
転数を検出する回転数センサ、１２は油圧ポンプ１の吐
出圧を検出する圧力センサ、１３は作動油タンク７の温
度を検出する温度センサである。なお、図示されていな
いが、上記作業機構には駆動量（角度）を検出するセン
サ等が備えられている。

【０００５】ところで、作業機械は、通常、作業の都合
上または作業計画の変更等により作業現場を移動してい
ることが多く、保守員が顧客等からの連絡により、保守
対象となっている作業機械の作業現場に出向いても、そ
こには当該作業機械が存在しないという事態がしばしば
発生し、その場合は、保守員の作業現場への出向が無駄
になり保守効率が著しく低下する。また、作業現場が鉱
山や採石場等比較的遠隔地にある場合には、その作業現
場に保守員が出向くだけでも長時間を要し、同様に、作
業効率は著しく悪い。

【０００６】このような事情に対処するため、従来、保
守員が常駐する管理部側と作業機械側にそれぞれ保守装
置を備え、オペレータが作業機械の不具合に応じて不具
合情報入力し、作業機械側の保守装置は入力された不具
合情報に応じて作業機械を操作すべき操作内容を操作表
示手段に表示し、オペレータが前記操作内容にしたがっ
て作業機械を操作し、不具合情報に応じた作業機械各部
の状態データを収集し、該データを管理部側保守装置に
伝送していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の作
業機械の保守装置は、オペレータが不具合内容に対応す
る不具合内容情報を入力し、表示部に表示される操作表
示にしたがって作業機械を操作し、その操作状態におけ
るセンサデータを管理部に伝送しても、作業現場は通常
電波状況が悪く、データが管理部側の保守装置に確実に
伝送できるとは限らない。

【０００８】本発明は、上記の問題点に鑑みて、作業機
械の保守点検時、作業機械から所要のデータを確実に入
手することのできる作業機械の保守装置を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、次のような手段を採用した。

【００１０】作業機械の不具合に応じて不具合情報を入
力する不具合情報入力手段と、前記入力された不具合情
報に応じて、前記作業機械各部の状態データを収集する
状態データ収集手段と、前記収集された状態データを管
理部側保守装置に送信する送信手段とを備える作業機械
の保守装置において、前記作業機械の保守装置は、前記
管理側保守装置に正常に送信できない時、前記入力され
た不具合情報と状態データを記憶するデータ記憶手段、
を備えたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項１に記載の作業機械の保守装
置において、前記管理側保守装置に正常に送信できない
ことを表示する送信不可表示手段を備えることを特徴と
する。

【００１２】また、請求項１ないしは請求項２のいずれ
か１つの請求項記載の作業機械の保守装置において、前
記不具合情報が入力された時間と前記不具合情報を表示
する表示手段を設けたことを特徴とする。

【００１３】また、請求項１ないしは請求項３のいずれ
か１つの請求項記載の作業機械の保守装置において、前
記作業機械の保守装置は、前記データ記憶手段のデータ
を外部記憶手段に転送するデータ出力手段を備えたこと
を特徴とする。

【００１４】また、請求項５に記載の作業機械の保守装
置において、前記外部記憶手段は、コンピュータが備え
るメモリであること特徴する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態に係
わる作業機械の保守装置を、図１〜図１３を用いて説明
する。

【００１６】図１は本実施形態に係わる作業機械の保守
装置のブロック図である。

【００１７】図において、２０は管理事務所等に設置さ
れるまたは保守員が携行する管理部側保守装置、２１は
管理部側制御部、２２は表示部、２３は通信コントロー
ラ、２３ａはアンテナである。

【００１８】３０は作業機械に備えられる機械側保守装
置、３１は機械側制御部、３２は表示部、３３は不具合
内容スイッチ群、３４は操作終了スイッチ、３５データ
確定スイッチ、３６は通信コントローラ、３６ａはアン
テナ、３７は不具合がある状態を表示する不具合有りラ
ンプ、３８は不具合情報表示部、３９は送信待ちリセッ
トボタン、４０は作業機械の各種の運転制御を行うため
の作業機械に備えられている運転コントローラ、４１は
パソコン等の携帯可能の外部記憶装置との接続をはかる
ローカルデータ出力部である。

【００１９】３１１は演算処理を行うＣＰＵ、３１２は
プログラムおよびデータを格納するＲＯＭ、３１３は演
算結果のデータや運転コントローラ４０から取得したセ
ンサデータを記憶するＲＡＭ、３１４はクロック、３１
５はＲＡＭまたはＲＯＭから成る不具合内容コード記憶
部、３１６はＲＡＭまたはＲＯＭから成る操作指示コー
ド記憶部、３１７はＲＡＭまたはＲＯＭから成るデータ
格納アドレス記憶部、３１８はデータの伝送が不可能な
場合、不具合内容コードと状態データを一時的に格納す
る送信待ち不具合データ記憶部、３１９は入出力インタ
フェースである。

【００２０】４０は作業機械の各種の運転制御を行うた
めの作業機械に備えられる運転コントローラであり、マ
イクロコンピュータで構成される。運転コントローラ４
０は、作業機械に備えられている各種センサからの検出
データや各種スイッチのセンサデータを取り込んで作業
機械の所要の制御、例えば油圧ショベルの掘削制御等を
行う。

【００２１】図２は本実施形態に係わる機械側保守装置
３０、運転コントローラ４０、および通信コントローラ
３６等が搭載される作業機械としての油圧ショベルの側
面図である。

【００２２】図において、５０は油圧ショベル、５１は
クローラを備えた下部走行体、５２は下部走行体５１に
旋回可能に設けられた上部旋回体、５２ａは上部旋回体
５２に配置された運転室、５３はブーム、５４はアー
ム、５５はバケットである。図示されていないが、ブー
ム５３、アーム５４、バケット５５の回転中心には角度
センサが取り付けられており、その検出値は運転コント
ローラ４０の記憶部に記憶される。３０は図１に示す機
械側保守装置であり、運転室５２ａに設けられている。
３６ａは図１に示すアンテナである。

【００２３】図３は図１に示す管理部側保守装置２０の
表示部２２を示す図である。

【００２４】図において、２２は作業機械から伝送され
てくる不具合情報とその不具合に対応して操作して得ら
れた各種センサデータを表示する表示部、２００は表示
部２２のケース、２０１，２０２はそれぞれ管理部側制
御部２１に接続するためのケーブルおよびコネクタであ
る。

【００２５】なお、ケース２００には、管理側制御部２
１自体も収納することが可能であり、さらに通信コント
ローラ２３およびそのアンテナ２３ａも収納することが
可能である。このようにケース２００に全ての装置を収
納した場合は、管理部側保守装置を小型にして保守員が
携帯することが可能となる。

【００２６】図４は図１に示す機械側保守装置３０の不
具合内容スイッチ群、操作終了スイッチ、データ確定ス
イッチ、および表示部を備えるケースの斜視図である。

【００２７】図において、３２はオペレータに操作内容
を指示する表示部、３３は油圧ショベルの種々の不具合
状態に対応して押圧される複数の不具合内容スイッチ３
３ａ、３３ｂ、３３ｃ・・・で構成される不具合内容ス
イッチ群、３４は操作終了スイッチ、３５はオペレータ
が全てのデータ取得を確認したときに操作するデータ確
定スイッチ、３７は不具合ランプ、３８は送信待ち情報
表示部、３９は送信待ちリセットボタン、４１はローカ
ルデータ出力部、３００はケース、３０１，３０２はそ
れぞれケース３００と機械側制御部３１を接続するため
のケーブルおよびコネクタである。

【００２８】なお、ケース３００には、機械側制御部３
１自体を収納することが可能であり、さらには通信コン
トローラ３６およびそのアンテナ３６ａを収納すること
も可能である。

【００２９】また、不具合内容スイッチ群３３は、例え
ば、３３ａは「エンストを起こす」、３３ｂは「旋回が
遅い」、３３ｃは「エアコンが効かない」等の不具合内
容に応じて区別されるスイッチ群で構成され、不具合内
容スイッチ群３３のいずれかが押されると、それに対応
する操作指示が表示部３２に表示されるようになってお
り、例えば、不具合内容スイッチ３３ａが押されると、
「エンジンを最高回転にして、アームいっぱいクラウド
した状態で、操作レバーをフルストロークに入れて下さ
い」という操作指示が表示部３２に表示される仕組みに
なっている。

【００３０】図５は、図４に示すケース３００の異なる
例であり、図１に示す機械側保守装置３０の不具合内容
スイッチ群、操作終了スイッチ、データ確定スイッチ、
および表示部を備えるケースの斜視図である。

【００３１】４００は、タッチパネルやコネクタに取り
付けられているケース、４０１は画面がスイッチとなっ
ている液晶表示画面であり、操作指示内容を表示すると
共に、表示面を押圧することによって不具合内容スイッ
チ群、操作終了スイッチ、操作確定スイッチの各スイッ
チ機能を奏することができる。４０２，４０３はそれぞ
れケース４００と機械側制御部３１を接続するためのケ
ーブルおよびコネクタである。

【００３２】なお、ケース４００は、図４のケース３０
０の場合と同様に、ケース４００内に機械側制御部３１
自体を収納することが可能であり、また通信コントロー
ラ３６およびそのアンテナ３６ａを収納することも可能
である。

【００３３】図６は、図１に示す不具合内容コード記憶
部３１５に格納される対照テーブルの内容を示す図であ
る。

【００３４】このテーブルは、図示するように、各不具
合内容スイッチ３３ａ、３３ｂ・・・のスイッチ番号に
対応する不具合内容コードから構成されている。

【００３５】図７は、図１に示す不具合内容コード記憶
部３１５に格納される対照テーブルの内容を示す図であ
る。

【００３６】このテーブルは、図示するように、この不
具合内容コードに対応するセンサデータ要求番号から構
成されている。

【００３７】図８は、図１に示す操作指示コード記憶部
３１６に格納される対照テーブルの内容を示す図であ
る。

【００３８】このテーブルは、図示するように、不具合
内容コードに対応するオペレータに対する操作指示コー
ドから構成されている。

【００３９】図９は、図１に示すデータ格納アドレス記
憶部３１７に格納される対照テーブルを示す図である。

【００４０】このテーブルは、センサデータ要求番号と
運転コントローラ４０内の図示されていない各種センサ
の検出値、各スイッチのスイッチ状態等のセンサデータ
を格納する記憶部のアドレスから構成されている。

【００４１】図１０は、図１に示す機械側保守装置３０
から管理側保守装置２０に伝送されるデータ群を示す図
である。

【００４２】図において、Ｄ１はデータ取得数のシリア
ル番号ｎを示し、Ｎは収集される所定のデータ取得数、
Ｄ２は不具合内容コード、Ｄ３は操作終了フラグを示
し、「１」はそのシリアル番号における操作が終了した
ことを示す。Ｄ４は、例えば、エンジン目標回転数、エ
ンジン回転数等の各種のセンサデータｉを示し、Ｄ５は
各データ取得時の時刻、Ｄ６は各シリアル番号毎のデー
タ取得の終了を示す終了フラグである。

【００４３】一連の操作によって機械側保守装置３０か
ら管理側保守装置２０に図示するような所定のデータ取
得数Ｎに至るまセンサデータが伝送される。

【００４４】図１１は、通信が不可能な場合の送信待ち
不具合データ記憶部３１８の内部に格納される様式を示
す。図において、Ｅ１はデータ取得数、Ｅ２は不具合ボ
タンの押された時刻データ、Ｅ３は図１０に示す不具合
内容コード、Ｅ４は操作終了フラグ、Ｅ５は図１０に示
すデータｉに相当し収集した各種状態データである。

【００４５】次に本実施形態に係わる機械側保守装置３
０の処理手順を図１２〜図１３に示すフローチャートを
用いて説明する。

【００４６】図１２は機械側保守装置３０のセンサデー
タ収集の処理手順を示すフローチャートである。

【００４７】図において、ステップ１００では、不具合
内容スイッチ群３３のいずれかが押されたか否かを判断
し、押されるとステップ１０１において、センサデータ
取得数を所定取得数Ｎに設定し、シリアル番号ｎおよび
センサデータ要求番号の順位ｉを初期値「１」に設定す
る。次に、ステップ１０２において、不具合内容スイッ
チ群３３が何れのスイッチが押されたかを判断し、押さ
れたスイッチに対応する不具合内容コードが不具合内容
コード記憶部３１５から読み出される。ステップ１０３
において、読み出された不具合内容コードに対応する操
作指示コードが操作指示コード記憶部３１６から読み出
され、その操作指示コードが表示部３２に表示される。
オペレータは、表示部３２に表示された操作指示に従っ
て、図示されていない作業機械の操作部を操作して作業
機械を動作させる。ステップ１０４において、不具合内
容コードに対応するセンサデータ要求番号が不具合内容
コード記憶部３１５から読み出され、さらに読み出され
たセンサデータ要求番号に対応する運転コントローラア
ドレスがデータ格納アドレス記憶部３１７から読み出さ
れる。ステップ１０５において、読み出された運転コン
トローラアドレスに従って、運転コントローラ内の図示
されていないデータ記憶部からセンサデータを読み出し
ＲＡＭ３１３に記憶する。ステップ１０４からステップ
１０７の処理を繰り返して、全てのセンサデータ要求番
号ｉに対応するセンサデータを入手すると、ステップ１
０６において、図７に示す終了フラグＥＮＤを検出し、
ステップ１０８において図１０に示すシリアル番号ｎに
相当する全てのデータを合成する。次に、ステップ１０
４からステップ１１０までの処理を繰り返して、ステッ
プ１０９において、図１０にも示すように、所定のデー
タ取得数Ｎに達すると、データの取得を終了する。次
に、ステップ１１１において、オペレータは全てのデー
タの取得を確認するとデータ確定スイッチ３５をオンす
る。データ確定スイッチ３５がオンされない場合は、再
びステップ１０１からの処理を行ってデータの取得を行
う。確定スイッチがＯＮされている場合には、管理側と
通信を施行する処理を示すフローチャートに移る。

【００４８】図１３は、機械側保守装置３０から管理側
保守装置２０に収集したセンサデータの送信処理を示す
フローチャートである。

【００４９】図において、ステップ２０１においてタイ
マｔがクリアされる。次にステップ２０２において、Ｒ
ＯＭ３１２から管理部側保守装置２０の電話番号を読み
出し、通信コントローラ３６にこのデータを渡す。ステ
ップ２０３において接続時間ｔｗをサンプリング時間Δ
ｔｓで更新する。次に、ステップ２０４において電話が
接続できたか否かを判断する。電話が管理部側の通信コ
ントローラ２３と接続できた場合はステップ２１４にお
いて、不具合内容スイッチ３３が押されたときのデータ
群を通信コントローラ３６に出力する。接続できない場
合はステップ２０５において、接続時間ｔｗが接続限界
時間Ｔtimeoutになるまでは繰り返し電話をかける。接
続時間ｔｗが接続限界時間Ｔtimeoutを越えた場合には
ステップ２０６に進む。ステップ２０６において、不具
合内容コードを含むセンサデータ群は、送信待ち不具合
データ記憶部３１８に格納される。次にステップ２０７
において、不具合データ有りランプを点灯させ不具合が
ある状態を常に表示する。次に、ステップ２０８におい
て、不具合情報表示部３８に不具合内容スイッチ３３が
押された時間と不具合内容コードを表示する。次に、ス
テップ２０９において送信待ちリセットボタン３９が押
されたか否かを監視する。送信待ちリセットボタン３９
が押されていない場合は、ステップ２１０において一定
時間待った後、ステップ２０１からステップ２０９を繰
り返す。送信待ちリセットボタン３９が押された場合は
不具合有りランプを消灯し、送信情報を非表示とする。
このときローカルデータ出力部４１にパソコンあるいは
外部メモりが接続されていればパソコンあるいは外部メ
モリへのデータ転送と判断し、合成されたデータはパソ
コンあるいは外部メモリへ送られて処理を終了する。な
お、以上は電話によるデータ伝送を前提に説明したが、
任意の他の伝送手段が採用し得る。

【００５０】このように、本実施形態によればオペレー
タは、管理部から保守員の指示がなくても、不具合の発
生時、作業機械側で不具合内容に対応する不具合内容情
報を入力し、表示部に表示される操作指示にしたがって
作業機械を操作すれば、自動的にその操作状態における
センサデータを収集して、不具合内容情報と当該センサ
データを管理部側に伝送できる。また、伝送不可能なと
きは、不具合内容情報とセンサデータを内部のメモリに
格納しておき、不具合があることを伝送されるまで表示
する。そのためデータが管理部に伝送されなくても巡回
サービスで機械側保守装置の表示部をみれば不具合があ
ること、および不具合の内容が一目でわかり、効率的に
保守診断を行うことができる。また、ローカルデータ出
力部４１にパソコンあるいは外部メモリが接続されてい
れば、合成されたデータはメモリに記憶されるので、パ
ソコンなどを利用して効率的にデータを収集し、保守診
断を行うことができる。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明ではオペレー
タが不具合に応じて、その不具合に相当する情報を機械
側保守装置に入力することにより、機械側保守装置は自
動的に作業機械から状態データを取得して管理部保守装
置に伝送する。また、伝送できない場合は、その情報を
格納しておき、また伝送していない情報があることを一
目でわかるように表示して、管理部の保守員が巡回の際
に判るようにしたので、作業機械の不具合状態をもれな
く把握して効率的に保守診断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る作業機械の保守装置
を示すブロック図である。

【図２】本実施形態に係わる作業機械である油圧ショベ
ルの側面図である。

【図３】図１に示す管理部側保守装置２０の表示部の斜
視図である。

【図４】図１に示す機械側保守装置３０の不具合内容ス
イッチ群、不具合ランプ、送信待ちリセットボタン、お
よび表示部を収納するケースの斜視図である。

【図５】図１に示す機械側保守装置３０の不具合内容ス
イッチ群、不具合ランプ、送信待ちリセットボタン、お
よび表示部を収納する図４と異なるケースの斜視図であ
る。

【図６】図１に示す不具合内容コード記憶部３１５に格
納される対照テーブルを示す図である。

【図７】図１に示す不具合内容コード記憶部３１５に格
納される対照テーブルを示す図である。

【図８】図１に示す操作指示コード記憶部３１６に格納
される対照テーブルを示す図である。

【図９】図１に示すデータ格納アドレス記憶部３１７に
格納される対照テーブルを示す図である。

【図１０】図１に示す機械側保守装置３０から管理側保
守装置２０に伝送されるデータを示す図である。

【図１１】図１に示す送信待ち不具合データ記憶部３１
８に格納されるデータを示す図である。

【図１２】機械側保守装置３０のセンサデータ収集の処
理手順を示すフローチャートである。

【図１３】機械側保守装置３０から管理側保守装置２０
への通信処理を示すフローチャートである。

【図１４】作業機械の各部に設置されるセンサの設置例
を示す図である。

【符号の説明】

２０ 管理部側保守装置 ２１ 管理部側制御部 ２２ 表示部 ２３、３６ 通信コントローラ ３０ 機械側保守装置 ３１ 機械側制御部 ３２ 表示部 ３３ 不具合内容スイッチ群 ３７ 不具合有りランプ ３８ 不具合情報表示部 ３９ 送信待ちリセットボタン ４０ 運転コントローラ ４１ ローカルデータ出力部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機械の不具合に応じて不具合情報を
   入力する不具合情報入力手段と、 前記入力された不具合情報に応じて、前記作業機械各部
   の状態データを収集する状態データ収集手段と、 前記収集された状態データを管理部側保守装置に送信す
   る送信手段とを備える作業機械の保守装置において、 前記作業機械の保守装置は、 前記管理側保守装置に正常に送信できない時、前記入力
   された不具合情報と状態データを記憶するデータ記憶手
   段、 を備えたことを特徴とする作業機械の保守装置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 前記作業機械の保守装置は、前記管理側保守装置に正常
   に送信できないことを表示する送信不可表示手段を備え
   ることを特徴とする作業機械の保守装置。
3. 【請求項３】 請求項１ないしは請求項２のいずれか１
   つに記載の請求項において、 前記作業機械の保守装置は、前記不具合情報が入力され
   た時間と前記不具合情報を表示する表示手段を設けたこ
   とを特徴とする作業機械の保守装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないしは請求項３のいずれか１
   つに記載の請求項において、 前記作業機械の保守装置は、前記データ記憶手段のデー
   タを外部記憶手段に転送するデータ出力手段を備えたこ
   とを特徴とする作業機械の保守装置。
5. 【請求項５】 請求項５の記載において、 前記外部記憶手段はコンピュータが備えるメモリである
   こと特徴する作業機械の保守装置。