JP2024057328A - Abnormality determination device for a work machine and work machine equipped with the same - Google Patents

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尚太 小熊
修一 大野
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Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Hiroshima University NUC
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Abstract

【課題】作業機械における異常を判定する場合において誤判定がなされることを抑制する。
【解決手段】異常判定装置101は、操作器40に与えられる操作の操作量を検出する操作検出器31と、作業機械100の動作を検出する動作検出器32と、操作の操作量の特性の基準としての基準操作特性を予め記憶するコントローラ70と、を備える。コントローラ70は、操作検出器31による操作の操作量の検出結果を用いて操作の操作量の実際の特性である実操作特性を取得し、実操作特性が基準操作特性に対応する場合には、動作検出器32による作業機械100の動作の検出結果を用いて作業機械100の異常を判定し、実操作特性が基準操作特性に対応しない場合には異常の判定を保留する。
【選択図】図2

An object of the present invention is to prevent erroneous determinations from being made when determining an abnormality in a work machine.
[Solution] The abnormality determination device 101 includes an operation detector 31 that detects the amount of operation applied to an operator 40, a motion detector 32 that detects the operation of the work machine 100, and a controller 70 that pre-stores reference operation characteristics as standards for the characteristics of the amount of operation of the operation. The controller 70 obtains actual operation characteristics, which are actual characteristics of the amount of operation of the operation, using the detection result of the amount of operation of the operation by the operation detector 31, and if the actual operation characteristics correspond to the reference operation characteristics, determines an abnormality in the work machine 100 using the detection result of the operation of the work machine 100 by the motion detector 32, and reserves the determination of an abnormality if the actual operation characteristics do not correspond to the reference operation characteristics.
[Selected figure] Figure 2

Description

本開示は、作業機械における異常を判定する技術に関する。 This disclosure relates to technology for determining abnormalities in a work machine.

特許文献1は、作業車両において油圧ポンプの異常を検知することを目的とする技術を開示している。この特許文献1の作業車両は、動作状態判定部と、異常判定部と、を備える。動作状態判定部は、複数の動作部の組み合わせによる動作状態を判定する。異常判定部は、動作状態判定部によって判定された動作状態に対応し、且つ予め設定された複数の油圧ポンプ間の吐出圧の関係である第1関係と、検出部によって検出された複数の油圧ポンプの間の吐出圧の関係である第2関係と、を比較し、第2関係が第1関係と異なる場合に、複数の油圧ポンプのうち少なくとも1つの油圧ポンプに異常が発生していると判定する。 Patent Document 1 discloses a technology aimed at detecting abnormalities in hydraulic pumps in a work vehicle. The work vehicle in Patent Document 1 includes an operating state determination unit and an abnormality determination unit. The operating state determination unit determines an operating state resulting from a combination of multiple operating units. The abnormality determination unit compares a first relationship, which corresponds to the operating state determined by the operating state determination unit and is a preset relationship between the discharge pressures of multiple hydraulic pumps, with a second relationship, which is a relationship between the discharge pressures of multiple hydraulic pumps detected by a detection unit, and determines that an abnormality has occurred in at least one of the multiple hydraulic pumps when the second relationship differs from the first relationship.

特開2019-112801号公報JP 2019-112801 A

特許文献1の技術では、複数の操作レバーに与えられる操作に基づいて前記動作状態が判定され、この動作状態に対応する前記関係を用いて異常の判定が行われる。しかし、操作レバーに与えられる操作の具体的な特性は、オペレータによって異なることがあるため、複数の操作レバーに与えられる操作と、予め想定された動作状態と、が必ずしも対応しない場合もある。この場合、作業機械の構成要素に異常がないにもかかわらず、異常があると判定される場合、すなわち誤判定がなされる場合がある。 In the technology of Patent Document 1, the operating state is determined based on the operations applied to multiple control levers, and an abnormality is determined using the relationship corresponding to this operating state. However, the specific characteristics of the operations applied to the operating levers may differ depending on the operator, and therefore the operations applied to the multiple control levers may not necessarily correspond to the pre-expected operating state. In this case, it may be determined that there is an abnormality even though there is no abnormality in the components of the work machine, i.e., an erroneous determination may be made.

本開示は、作業機械における異常を判定する場合において誤判定がなされることを抑制できる異常判定装置及びこれを備えた作業機械を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide an abnormality determination device that can prevent erroneous determinations when determining abnormalities in a work machine, and a work machine equipped with the same.

提供される異常判定装置は、作業機械を動かすためにオペレータによって操作器に与えられる操作の操作量を検出する操作検出器と、前記作業機械の動作を検出する動作検出器と、前記操作の操作量の特性の基準としての基準操作特性を予め記憶するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記操作検出器による前記操作の操作量の検出結果を用いて前記操作の操作量の実際の特性である実操作特性を取得し、前記実操作特性が前記基準操作特性に対応する場合には、前記動作検出器による前記作業機械の動作の検出結果を用いて前記作業機械の異常を判定し、前記実操作特性が前記基準操作特性に対応しない場合には前記異常の判定を保留する。 The abnormality determination device provided includes an operation detector that detects the amount of operation given to an operating device by an operator to move a work machine, a motion detector that detects the operation of the work machine, and a controller that prestores reference operation characteristics as a standard for the characteristics of the operation amount of the operation, and the controller obtains actual operation characteristics, which are the actual characteristics of the operation amount of the operation, using the detection result of the operation amount of the operation by the operation detector, and if the actual operation characteristics correspond to the reference operation characteristics, determines an abnormality of the work machine using the detection result of the operation of the work machine by the motion detector, and reserves the determination of the abnormality if the actual operation characteristics do not correspond to the reference operation characteristics.

この異常判定装置では、基準操作特性が操作の操作量の特性の基準として予めコントローラに記憶されており、コントローラは、実操作特性が基準操作特性に対応する場合には作業機械の異常を判定する一方で、実操作特性が基準操作特性に対応しない場合、言い換えると、想定外の操作特性を有する操作が行われた場合には、異常の判定を保留するので、誤判定がなされることを抑制できる。 In this abnormality determination device, the reference operating characteristics are stored in advance in the controller as a reference for the characteristics of the operation amount of the operation, and the controller determines an abnormality in the work machine when the actual operating characteristics correspond to the reference operating characteristics, but reserves the determination of an abnormality when the actual operating characteristics do not correspond to the reference operating characteristics, in other words, when an operation with unexpected operating characteristics is performed, thereby preventing erroneous determinations.

前記コントローラは、前記基準操作特性に対応する前記作業機械の動作の特性の基準としての基準動作特性を前記基準操作特性と関連付けて予め記憶し、前記動作検出器による前記作業機械の動作の検出結果を用いて前記作業機械の動作の実際の特性である実動作特性を取得し、前記実操作特性が前記基準操作特性に対応する場合には、前記実動作特性と前記基準動作特性とを比較することにより前記異常の判定を行うことが好ましい。この構成では、実動作特性と比較される基準動作特性は、基準操作特性と関連付けて予め記憶されたものであり、基準操作特性を有する操作が行われた場合に想定される動作特性である。従って、この構成では、異常の判定が予め想定された範囲で適切に行われる。 The controller preferably stores in advance a reference operating characteristic as a standard for the characteristics of the operation of the work machine corresponding to the reference operating characteristic in association with the reference operating characteristic, obtains an actual operating characteristic, which is an actual characteristic of the operation of the work machine, using the detection result of the operation of the work machine by the operation detector, and, when the actual operating characteristic corresponds to the reference operating characteristic, performs the abnormality determination by comparing the actual operating characteristic with the reference operating characteristic. In this configuration, the reference operating characteristic to be compared with the actual operating characteristic is stored in advance in association with the reference operating characteristic, and is an operating characteristic expected when an operation having the reference operating characteristic is performed. Therefore, in this configuration, the abnormality determination is appropriately performed within a range expected in advance.

前記基準操作特性は、前記作業機械が行う作業であって予め定められた第1作業に関連づけられて前記コントローラに記憶された第1基準操作特性であり、前記コントローラは、前記作業機械が行う作業であって前記第1作業とは異なる第2作業に関連付けられた第2基準操作特性をさらに記憶し、前記作業機械が行う作業が前記第1作業である場合には前記第1基準操作特性を用いて前記異常の判定を行い、前記作業機械が行う作業が前記第2作業である場合には前記第2基準操作特性を用いて前記異常の判定を行ってもよい。この構成では、第1作業において想定される第1基準操作特性が第1作業に関連付けられて記憶され、第2作業において想定される第2基準操作特性が第2作業に関連付けられて記憶されている。そして、コントローラは、第1基準操作特性及び第2基準操作特性のうち実際の作業の内容に応じた基準操作特性を用いて、作業ごとに適切な異常の判定を行うことができる。 The reference operating characteristic is a first reference operating characteristic associated with a first operation, which is a predetermined operation performed by the work machine, and stored in the controller. The controller may further store a second reference operating characteristic associated with a second operation, which is a operation performed by the work machine and different from the first operation, and may use the first reference operating characteristic to determine the abnormality when the operation performed by the work machine is the first operation, and may use the second reference operating characteristic to determine the abnormality when the operation performed by the work machine is the second operation. In this configuration, the first reference operating characteristic assumed in the first operation is stored in association with the first operation, and the second reference operating characteristic assumed in the second operation is stored in association with the second operation. The controller can then use the reference operating characteristic corresponding to the content of the actual operation, out of the first reference operating characteristic and the second reference operating characteristic, to determine the abnormality appropriately for each operation.

前記コントローラは、前記動作検出器による前記作業機械の動作の検出結果を用いて前記作業機械が行う作業が前記第1作業及び前記第2作業の何れであるかを判定することが好ましい。この構成では、コントローラが動作検出器による検出結果を用いて自動的に作業を判別するので、例えばオペレータがコントローラに対して作業の内容を特定するための入力を行うことが不要になる。 It is preferable that the controller uses the detection result of the operation of the work machine by the operation detector to determine whether the operation performed by the work machine is the first operation or the second operation. In this configuration, the controller automatically determines the operation using the detection result by the operation detector, eliminating the need for an operator to input information to the controller to identify the type of operation, for example.

前記基準動作特性は、前記作業機械が行う作業であって予め定められた第1作業に関連づけられて前記コントローラに記憶された第1基準動作特性であり、前記コントローラは、前記作業機械が行う作業であって前記第1作業とは異なる第2作業に関連付けられた第2基準動作特性をさらに記憶し、前記作業機械が行う作業が前記第1作業である場合には前記第1基準動作特性を用いて前記異常の判定を行い、前記作業機械が行う作業が前記第2作業である場合には前記第2基準動作特性を用いて前記異常の判定を行うことが好ましい。この構成では、第1作業において想定される第1基準動作特性が第1作業に関連付けられて記憶され、第2作業において想定される第2基準動作特性が第2作業に関連付けられて記憶されている。そして、コントローラは、第1基準動作特性及び第2基準動作特性のうち実際の作業の内容に応じた基準動作特性を用いて、作業ごとに適切な異常の判定を行うことができる。 The reference operating characteristic is a first reference operating characteristic stored in the controller in association with a first operation performed by the work machine and determined in advance, and the controller further stores a second reference operating characteristic associated with a second operation performed by the work machine and different from the first operation, and preferably performs the abnormality determination using the first reference operating characteristic when the operation performed by the work machine is the first operation, and performs the abnormality determination using the second reference operating characteristic when the operation performed by the work machine is the second operation. In this configuration, the first reference operating characteristic assumed in the first operation is stored in association with the first operation, and the second reference operating characteristic assumed in the second operation is stored in association with the second operation. The controller can then perform an appropriate abnormality determination for each operation using the reference operating characteristic corresponding to the content of the actual operation, out of the first reference operating characteristic and the second reference operating characteristic.

前記コントローラは、前記操作検出器により検出される前記操作の操作量と、前記基準操作特性を作成するために予め設定されたモデルと、を用いて前記基準操作特性を作成して記憶していてもよい。この構成では、コントローラは、種々の動作に対応する多数の基準操作特性を予め記憶していなくても、操作検出器により検出される操作の操作量と前記モデルとを用いて、その都度、実際の操作の操作量に適した基準操作特性を作成し、作成した基準操作特性を記憶することができる。 The controller may create and store the reference operation characteristic using the amount of operation of the operation detected by the operation detector and a model that is preset for creating the reference operation characteristic. In this configuration, even if the controller does not previously store a large number of reference operation characteristics corresponding to various actions, the controller can create a reference operation characteristic suitable for the amount of operation of the actual operation each time using the amount of operation of the operation detected by the operation detector and the model, and store the created reference operation characteristic.

前記コントローラは、前記動作検出器により検出される前記作業機械の動作と、前記基準動作特性を作成するために予め設定されたモデルと、を用いて前記基準動作特性を作成して記憶していてもよい。この構成では、コントローラは、種々の動作に対応する多数の基準動作特性を予め記憶していなくても、動作検出器により検出される作業機械の動作と前記モデルとを用いて、その都度、作業機械の実際の動作に適した基準動作特性を作成し、作成した基準動作特性を記憶することができる。 The controller may create and store the reference motion characteristic using the motion of the work machine detected by the motion detector and a model that is preset for creating the reference motion characteristic. In this configuration, even if the controller does not previously store a large number of reference motion characteristics corresponding to various motions, the controller can create a reference motion characteristic suited to the actual motion of the work machine each time using the motion of the work machine detected by the motion detector and the model, and store the created reference motion characteristic.

前記コントローラは、前記基準操作特性を記憶する基準特性記憶部を備え、前記基準特性記憶部は、前記作業機械から離れた位置に配置された管理装置に設けられ、前記コントローラは、通信器をさらに備え、前記通信器は、前記基準特性記憶部と無線又は有線による通信によりデータの送受信を行うように構成されていてもよい。この構成では、基準特性記憶部を作業機械に設ける必要がないので、作業機械の構成を簡素化することができる。 The controller may include a reference characteristic storage unit that stores the reference operating characteristics, the reference characteristic storage unit being provided in a management device located away from the work machine, and the controller may further include a communicator that is configured to transmit and receive data to and from the reference characteristic storage unit via wireless or wired communication. With this configuration, there is no need to provide a reference characteristic storage unit in the work machine, and the configuration of the work machine can be simplified.

提供される作業機械は、上述した異常判定装置を備えるので、作業機械における異常を判定する場合において誤判定がなされることを抑制できる。 The provided work machine is equipped with the abnormality determination device described above, which can reduce erroneous determinations when determining abnormalities in the work machine.

本開示によれば、作業機械における異常を判定する場合において誤判定がなされることを抑制できる異常判定装置及びこれを備えた作業機械が提供される。 According to the present disclosure, an abnormality determination device that can prevent erroneous determinations when determining an abnormality in a work machine and a work machine equipped with the same are provided.

本開示の実施形態に係る作業機械を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a work machine according to an embodiment of the present disclosure. 前記作業機械の異常判定装置の機能構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a functional configuration of the abnormality determination device for the work machine. FIG. 前記作業機械が行う掘削作業、持ち上げ旋回作業、排土作業及び復帰旋回作業を示す図である。4A to 4C are diagrams showing excavation work, lifting and swinging work, soil removal work and return swinging work performed by the work machine. 前記異常判定装置のコントローラが行う演算処理の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a calculation process performed by a controller of the abnormality determination device. 基準操作特性と実操作特性の一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of a reference operating characteristic and an actual operating characteristic. 基準動作特性と実動作特性の一例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of a reference operating characteristic and an actual operating characteristic. 基準操作特性と実操作特性の他の例を示すグラフである。13 is a graph showing another example of the reference operating characteristic and the actual operating characteristic. 基準動作特性と実動作特性の他の例を示すグラフである。13 is a graph showing another example of the reference operation characteristic and the actual operation characteristic. 前記コントローラが行う演算処理の他の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing another example of the calculation process performed by the controller. 作業機械のバケットにおける土砂の収容量に応じた基準動作特性を示すグラフである。4 is a graph showing reference operating characteristics according to the amount of soil contained in a bucket of a work machine.

本開示の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1に示す作業機械100は、油圧ショベルである。この作業機械100は、下部走行体1と、上部旋回体2と、作業装置3と、を備える。 An embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The work machine 100 shown in FIG. 1 is a hydraulic excavator. This work machine 100 includes a lower traveling body 1, an upper rotating body 2, and a work device 3.

下部走行体1は、左右一対のクローラ走行装置と、これらのクローラ走行装置に支持される下部フレームと、を備える。上部旋回体2は、旋回軸Zの回りに旋回可能に下部走行体1に支持される。旋回軸Zは上下方向に沿って延びる軸である。上部旋回体2は、下部フレームに支持される上部フレームと、上部フレームの前部に支持されるキャブと、上部フレームの後部に支持されるカウンタウェイトと、を備える。 The lower traveling body 1 comprises a pair of left and right crawler traveling devices and a lower frame supported by these crawler traveling devices. The upper rotating body 2 is supported by the lower traveling body 1 so as to be rotatable around a rotation axis Z. The rotation axis Z is an axis that extends in the vertical direction. The upper rotating body 2 comprises an upper frame supported by the lower frame, a cab supported at the front of the upper frame, and a counterweight supported at the rear of the upper frame.

作業装置3は、上部旋回体2に起伏可能に支持されるブーム4と、ブーム4に回動可能に支持されるアーム5と、アーム5に回動可能に支持される先端アタッチメントと、を含む。本実施形態では、先端アタッチメントはバケット6である。 The working device 3 includes a boom 4 supported on the upper rotating body 2 so that it can be raised or lowered, an arm 5 supported on the boom 4 so that it can rotate, and a tip attachment supported on the arm 5 so that it can rotate. In this embodiment, the tip attachment is a bucket 6.

ブーム4は、上部旋回体2に回動可能に取り付けられたブーム基端部と、その反対側のブーム先端部と、を有する。アーム5は、ブーム先端部に回動可能に取り付けられたアーム基端部と、その反対側のアーム先端部と、を有する。バケット6は、アーム先端部に回動可能に取り付けられた基端部を有する。 The boom 4 has a boom base end rotatably attached to the upper rotating body 2 and a boom tip end on the opposite side. The arm 5 has an arm base end rotatably attached to the boom tip end and an arm tip end on the opposite side. The bucket 6 has a base end rotatably attached to the arm tip end.

作業機械100は、エンジンなどの駆動源12と、油圧ポンプ13と、制御弁ユニット14と、複数のアクチュエータと、複数の操作器40(図2参照)と、をさらに備える。 The work machine 100 further includes a drive source 12 such as an engine, a hydraulic pump 13, a control valve unit 14, a number of actuators, and a number of operating devices 40 (see FIG. 2).

油圧ポンプ13は、駆動源12によって駆動されることにより作動油を吐出する。油圧ポンプ13は、複数のアクチュエータに作動油を供給する。油圧ポンプ13は、後述するコントローラ70からのポンプ容量指令に応じて容量(ポンプ容量)を変えることが可能な可変容量型の油圧ポンプである。 The hydraulic pump 13 is driven by the drive source 12 to discharge hydraulic oil. The hydraulic pump 13 supplies hydraulic oil to multiple actuators. The hydraulic pump 13 is a variable displacement hydraulic pump that can change its capacity (pump capacity) in response to a pump capacity command from the controller 70, which will be described later.

制御弁ユニット14は、油圧ポンプ13と複数のアクチュエータとの間に介在し、複数のアクチュエータに供給される作動油を配分する。 The control valve unit 14 is interposed between the hydraulic pump 13 and the multiple actuators, and distributes the hydraulic oil supplied to the multiple actuators.

複数のアクチュエータのそれぞれは、油圧ポンプ13からの作動油が供給されることにより作動する。複数の油圧アクチュエータは、ブーム4を起伏させるための油圧シリンダであるブームシリンダ7と、アーム5を回動させるための油圧シリンダであるアームシリンダ8と、バケット6を回動させるための油圧シリンダであるバケットシリンダ9と、上部旋回体2を旋回させるための油圧モータである旋回モータ10と、下部走行体1を走行させるための油圧モータである左右一対の走行モータ11と、を含む。 Each of the multiple actuators is operated by being supplied with hydraulic oil from the hydraulic pump 13. The multiple hydraulic actuators include a boom cylinder 7, which is a hydraulic cylinder for raising and lowering the boom 4, an arm cylinder 8, which is a hydraulic cylinder for rotating the arm 5, a bucket cylinder 9, which is a hydraulic cylinder for rotating the bucket 6, a rotation motor 10, which is a hydraulic motor for rotating the upper rotating body 2, and a pair of left and right traveling motors 11, which are hydraulic motors for traveling the lower traveling body 1.

複数の操作器40は、ブーム操作器40と、アーム操作器40と、バケット操作器40と、旋回操作器40と、左右一対の走行操作器40と、を含む。なお、図2では、一つの操作器40のみが図示され、その他の操作器40の図示は省略されている。 The multiple controllers 40 include a boom controller 40, an arm controller 40, a bucket controller 40, a rotation controller 40, and a pair of left and right travel controllers 40. Note that in FIG. 2, only one controller 40 is shown, and the other controllers 40 are omitted.

ブーム操作器40は、ブームシリンダ7を作動させるためのブーム操作がオペレータによって与えられる操作レバー41を有する。ブーム操作は、ブーム上げ操作又はブーム下げ操作である。ブーム上げ操作は、ブーム4にブーム上げ動作を行わせるための操作であり、ブーム下げ操作は、ブーム4にブーム下げ動作を行わせるための操作である。ブーム上げ動作は、ブーム4の先端部が地面から遠ざかるようにブーム4が上部旋回体2に対して回動する動作である。ブーム下げ動作は、ブーム4の先端部が地面に近づくようにブーム4が上部旋回体2に対して回動する動作である。 The boom operator 40 has an operating lever 41 through which the operator applies boom operation to activate the boom cylinder 7. The boom operation is a boom-raising operation or a boom-lowering operation. The boom-raising operation is an operation for causing the boom 4 to perform a boom-raising operation, and the boom-lowering operation is an operation for causing the boom 4 to perform a boom-lowering operation. The boom-raising operation is an operation in which the boom 4 rotates relative to the upper rotating body 2 so that the tip of the boom 4 moves away from the ground. The boom-lowering operation is an operation in which the boom 4 rotates relative to the upper rotating body 2 so that the tip of the boom 4 moves closer to the ground.

アーム操作器40は、アームシリンダ8を作動させるためのアーム操作がオペレータによって与えられる操作レバー41を有する。アーム操作は、アーム引き操作又はアーム押し操作である。アーム引き操作は、アーム5にアーム引き動作を行わせるための操作であり、アーム押し操作は、アーム5にアーム押し動作を行わせるための操作である。アーム引き動作は、アーム5の先端部がブーム4に近づくようにブーム4に対してアーム5が回動する動作である。アーム押し動作は、アーム5の先端部がブーム4から遠ざかるようにブーム4に対してアーム5が回動する動作である。 The arm operator 40 has an operating lever 41 through which an arm operation for actuating the arm cylinder 8 is given by the operator. The arm operation is an arm pulling operation or an arm pushing operation. The arm pulling operation is an operation for making the arm 5 perform an arm pulling operation, and the arm pushing operation is an operation for making the arm 5 perform an arm pushing operation. The arm pulling operation is an operation in which the arm 5 rotates relative to the boom 4 so that the tip of the arm 5 approaches the boom 4. The arm pushing operation is an operation in which the arm 5 rotates relative to the boom 4 so that the tip of the arm 5 moves away from the boom 4.

バケット操作器40は、バケットシリンダ9を作動させるためのバケット操作がオペレータによって与えられる操作レバー41を有する。バケット操作は、バケット引き操作又はバケット押し操作である。バケット引き操作は、バケット6にバケット引き動作を行わせるための操作であり、バケット押し操作は、バケット6にバケット押し動作を行わせるための操作である。バケット引き動作は、バケット6の先端部がアーム5に近づくようにバケット6がアーム5に対して回動する動作である。バケット押し動作は、バケット6の先端部がアーム5から遠ざかるようにバケット6がアーム5に対して回動する動作である。 The bucket operator 40 has an operating lever 41 through which the operator applies bucket operation for actuating the bucket cylinder 9. The bucket operation is a bucket pulling operation or a bucket pushing operation. The bucket pulling operation is an operation for making the bucket 6 perform a bucket pulling operation, and the bucket pushing operation is an operation for making the bucket 6 perform a bucket pushing operation. The bucket pulling operation is an operation in which the bucket 6 rotates relative to the arm 5 so that the tip of the bucket 6 approaches the arm 5. The bucket pushing operation is an operation in which the bucket 6 rotates relative to the arm 5 so that the tip of the bucket 6 moves away from the arm 5.

旋回操作器40は、旋回モータ10を作動させるための旋回操作がオペレータによって与えられる操作レバー41を有する。旋回操作は、右旋回操作又は左旋回操作である。 The turning operation device 40 has an operating lever 41 through which the operator applies a turning operation to operate the turning motor 10. The turning operation is a right turning operation or a left turning operation.

一対の走行操作器40は、右の走行モータ11を作動させるための走行操作がオペレータによって与えられる操作レバー41を有する右の走行操作器40と、左の走行モータ11を作動させるための走行操作がオペレータによって与えられる操作レバー41を有する左の走行操作器40と、を含む。走行操作は、前進走行操作又は後進走行操作である。 The pair of travel controls 40 includes a right travel control 40 having an operating lever 41 through which the operator applies a travel operation to operate the right travel motor 11, and a left travel control 40 having an operating lever 41 through which the operator applies a travel operation to operate the left travel motor 11. The travel operation is a forward travel operation or a reverse travel operation.

複数の操作器40のそれぞれは、操作レバー41に与えられる操作の操作量に応じた2次圧(パイロット圧)を出力するリモコン弁を有する操作器であってもよい。この場合、後述する操作検出器31は、リモコン弁の2次圧(パイロット圧)を検出する圧力センサを含み、検出結果をコントローラ70に入力する。リモコン弁の2次圧(パイロット圧)は、後述する制御弁のパイロットポートに供給される。 Each of the multiple operating devices 40 may be an operating device having a remote control valve that outputs a secondary pressure (pilot pressure) according to the amount of operation applied to the operating lever 41. In this case, the operation detector 31 described later includes a pressure sensor that detects the secondary pressure (pilot pressure) of the remote control valve and inputs the detection result to the controller 70. The secondary pressure (pilot pressure) of the remote control valve is supplied to the pilot port of the control valve described later.

また、複数の操作器40のそれぞれは、いわゆる電気レバータイプの操作器であってもよい。この場合、後述する操作検出器31は、操作レバー41に与えられる操作の方向及び操作量を検出するセンサを含み、検出結果をコントローラ70に入力する。そして、コントローラ70は、後述する制御弁のパイロットポートに操作量に応じたパイロット圧が供給されるように図略の電磁比例弁に制御指令を入力する。 In addition, each of the multiple operating devices 40 may be a so-called electric lever type operating device. In this case, the operation detector 31 described later includes a sensor that detects the direction and amount of operation applied to the operating lever 41, and inputs the detection results to the controller 70. The controller 70 then inputs a control command to an electromagnetic proportional valve (not shown) so that a pilot pressure according to the amount of operation is supplied to a pilot port of a control valve described later.

制御弁ユニット14は、ブーム制御弁と、アーム制御弁と、バケット制御弁と、旋回制御弁と、一対の走行制御弁と、を含む。各制御弁は、一対のパイロットポートを有し、パイロットポートに入力されるパイロット圧に応じて開閉作動する。 The control valve unit 14 includes a boom control valve, an arm control valve, a bucket control valve, a swing control valve, and a pair of travel control valves. Each control valve has a pair of pilot ports and opens and closes according to the pilot pressure input to the pilot ports.

ブーム制御弁は、油圧ポンプ13とブームシリンダ7との間に介在する。ブーム制御弁は、ブーム操作(ブーム上げ操作又はブーム下げ操作)の操作量に応じたパイロット圧がパイロットポートに入力されると、このパイロット圧に応じた流量の作動油がブームシリンダ7に供給されるように開弁する。 The boom control valve is interposed between the hydraulic pump 13 and the boom cylinder 7. When pilot pressure corresponding to the amount of boom operation (boom-raising operation or boom-lowering operation) is input to the pilot port, the boom control valve opens so that hydraulic oil is supplied to the boom cylinder 7 at a flow rate corresponding to this pilot pressure.

アーム制御弁は、油圧ポンプ13とアームシリンダ8との間に介在する。アーム制御弁は、アーム操作(アーム引き操作又はアーム押し操作)の操作量に応じたパイロット圧がパイロットポートに入力されると、このパイロット圧に応じた流量の作動油がアームシリンダ8に供給されるように開弁する。 The arm control valve is interposed between the hydraulic pump 13 and the arm cylinder 8. When pilot pressure corresponding to the amount of arm operation (arm pulling operation or arm pushing operation) is input to the pilot port, the arm control valve opens so that hydraulic oil is supplied to the arm cylinder 8 at a flow rate corresponding to this pilot pressure.

バケット制御弁は、油圧ポンプ13とバケットシリンダ9との間に介在する。バケット制御弁は、バケット操作(バケット引き操作又はバケット押し操作)の操作量に応じたパイロット圧がパイロットポートに入力されると、このパイロット圧に応じた流量の作動油がバケットシリンダ9に供給されるように開弁する。 The bucket control valve is interposed between the hydraulic pump 13 and the bucket cylinder 9. When pilot pressure corresponding to the amount of bucket operation (bucket pulling operation or bucket pushing operation) is input to the pilot port, the bucket control valve opens so that hydraulic oil is supplied to the bucket cylinder 9 at a flow rate corresponding to this pilot pressure.

旋回制御弁は、油圧ポンプ13と旋回モータ10との間に介在する。旋回制御弁は、旋回操作(右旋回操作又は左旋回操作)の操作量に応じたパイロット圧がパイロットポートに入力されると、このパイロット圧に応じた流量の作動油が旋回モータ10に供給されるように開弁する。 The swing control valve is interposed between the hydraulic pump 13 and the swing motor 10. When a pilot pressure corresponding to the amount of swing operation (right swing operation or left swing operation) is input to the pilot port, the swing control valve opens so that a flow rate of hydraulic oil corresponding to this pilot pressure is supplied to the swing motor 10.

一対の走行制御弁のそれぞれは、油圧ポンプ13と当該走行制御弁に対応する走行モータ11との間に介在する。一対の走行制御弁のそれぞれは、走行操作(前進走行操作又は後進走行操作)の操作量に応じたパイロット圧がパイロットポートに入力されると、このパイロット圧に応じた流量の作動油が走行モータ11に供給されるように開弁する。 Each of the pair of travel control valves is interposed between the hydraulic pump 13 and the travel motor 11 corresponding to that travel control valve. When a pilot pressure corresponding to the amount of travel operation (forward travel operation or reverse travel operation) is input to the pilot port, each of the pair of travel control valves opens so that hydraulic oil is supplied to the travel motor 11 at a flow rate corresponding to this pilot pressure.

図2に示すように、作業機械100は、本開示の実施形態に係る異常判定装置101を備える。異常判定装置101は、複数の検出器と、コントローラ70と、報知器80と、を備える。 As shown in FIG. 2, the work machine 100 includes an abnormality determination device 101 according to an embodiment of the present disclosure. The abnormality determination device 101 includes a plurality of detectors, a controller 70, and an alarm 80.

複数の検出器は、複数の操作検出器31と、複数の動作検出器32と、を含む。複数の検出器のそれぞれは、検出結果をコントローラ70に入力する。 The multiple detectors include multiple operation detectors 31 and multiple motion detectors 32. Each of the multiple detectors inputs a detection result to the controller 70.

複数の操作検出器31は、ブーム操作検出器31と、アーム操作検出器31と、バケット操作検出器31と、旋回操作検出器31と、一対の走行操作検出器31と、を含む。 The multiple operation detectors 31 include a boom operation detector 31, an arm operation detector 31, a bucket operation detector 31, a swing operation detector 31, and a pair of travel operation detectors 31.

ブーム操作検出器31は、ブーム操作器40の操作レバー41に与えられるブーム操作の操作方向及び操作量を検出する。アーム操作検出器31は、アーム操作器40の操作レバー41に与えられるアーム操作の操作方向及び操作量を検出する。バケット操作検出器31は、バケット操作器40の操作レバー41に与えられるバケット操作の操作方向及び操作量を検出する。旋回操作検出器31は、旋回操作器40の操作レバー41に与えられる旋回操作の操作方向及び操作量を検出する。一対の走行操作検出器31は、右の走行操作器40の操作レバー41に与えられる走行操作の操作方向及び操作量を検出する走行操作検出器31と、左の走行操作器40の操作レバー41に与えられる走行操作の操作方向及び操作量を検出する走行操作検出器31と、を含む。 The boom operation detector 31 detects the operation direction and operation amount of the boom operation applied to the operation lever 41 of the boom operator 40. The arm operation detector 31 detects the operation direction and operation amount of the arm operation applied to the operation lever 41 of the arm operator 40. The bucket operation detector 31 detects the operation direction and operation amount of the bucket operation applied to the operation lever 41 of the bucket operator 40. The swing operation detector 31 detects the operation direction and operation amount of the swing operation applied to the operation lever 41 of the swing operator 40. The pair of travel operation detectors 31 includes a travel operation detector 31 that detects the operation direction and operation amount of the travel operation applied to the operation lever 41 of the right travel operator 40, and a travel operation detector 31 that detects the operation direction and operation amount of the travel operation applied to the operation lever 41 of the left travel operator 40.

複数の動作検出器32は、ブーム動作検出器32と、アーム動作検出器32と、バケット動作検出器32と、旋回動作検出器32と、一対の走行動作検出器32と、を含む。 The multiple motion detectors 32 include a boom motion detector 32, an arm motion detector 32, a bucket motion detector 32, a swing motion detector 32, and a pair of travel motion detectors 32.

ブーム動作検出器32は、ブームシリンダ7の動作又はブーム4の動作を検出する。アーム動作検出器32は、アームシリンダ8の動作又はアーム5の動作を検出する。バケット動作検出器32は、バケットシリンダ9の動作又はバケット6の動作を検出する。旋回動作検出器32は、旋回モータ10の動作又は上部旋回体2の旋回動作を検出する。一対の走行動作検出器32は、右の走行モータ11の動作又は右の走行装置の動作を検出する走行動作検出器32と、左の走行モータ11の動作又は左の走行装置の動作を検出する走行動作検出器32と、を含む。 The boom motion detector 32 detects the motion of the boom cylinder 7 or the motion of the boom 4. The arm motion detector 32 detects the motion of the arm cylinder 8 or the motion of the arm 5. The bucket motion detector 32 detects the motion of the bucket cylinder 9 or the motion of the bucket 6. The swing motion detector 32 detects the motion of the swing motor 10 or the swing motion of the upper swing body 2. The pair of traveling motion detectors 32 includes a traveling motion detector 32 that detects the motion of the right traveling motor 11 or the motion of the right traveling device, and a traveling motion detector 32 that detects the motion of the left traveling motor 11 or the motion of the left traveling device.

具体的には、ブーム動作検出器32は、上部旋回体2に対するブーム4の角度を検出するブーム角度センサであってよく、水平面に対するブーム4の角度を検出するブーム角度センサであってよく、ブームシリンダ7の動作を検出するストロークセンサであってもよく、他のセンサであってもよい。ブーム角度センサとしては、例えば、レゾルバ、ロータリーエンコーダ、ポテンショメータ、IMU(慣性計測装置)などを例示できる。ストロークセンサは、油圧シリンダのシリンダ長さを検出するものであってもよく、シリンダチューブに対するピストンロッドの位置を検出するものであってもよい。 Specifically, the boom operation detector 32 may be a boom angle sensor that detects the angle of the boom 4 relative to the upper rotating body 2, a boom angle sensor that detects the angle of the boom 4 relative to the horizontal plane, a stroke sensor that detects the operation of the boom cylinder 7, or other sensors. Examples of boom angle sensors include a resolver, a rotary encoder, a potentiometer, and an IMU (inertial measurement unit). The stroke sensor may be one that detects the cylinder length of the hydraulic cylinder, or one that detects the position of the piston rod relative to the cylinder tube.

アーム動作検出器32は、ブーム4に対するアーム5の角度を検出するアーム角度センサであってもよく、水平面に対するアーム5の角度を検出するアーム角度センサであってよく、アームシリンダ8の動作を検出するストロークセンサであってもよく、他のセンサであってもよい。バケット動作検出器32は、アーム5に対するバケット6の角度を検出するバケット角度センサであってもよく、水平面に対するバケット6の角度を検出するバケット角度センサであってよく、バケットシリンダ9の動作を検出するストロークセンサであってもよく、他のセンサであってもよい。アーム角度センサ及びバケット角度センサとしては、上述したブーム角度センサと同様のものを採用可能である。 The arm motion detector 32 may be an arm angle sensor that detects the angle of the arm 5 relative to the boom 4, an arm angle sensor that detects the angle of the arm 5 relative to the horizontal plane, a stroke sensor that detects the operation of the arm cylinder 8, or another sensor. The bucket motion detector 32 may be a bucket angle sensor that detects the angle of the bucket 6 relative to the arm 5, a bucket angle sensor that detects the angle of the bucket 6 relative to the horizontal plane, a stroke sensor that detects the operation of the bucket cylinder 9, or another sensor. As the arm angle sensor and bucket angle sensor, the same ones as the boom angle sensor described above can be used.

旋回動作検出器32は、旋回モータ10の回転動作を検出するセンサであってもよく、下部走行体1に対する上部旋回体2の旋回動作を検出するセンサであってもよい。走行動作検出器32は、走行モータ11の回転動作を検出するセンサであってもよい。これらのセンサは、例えば、ジャイロセンサであってもよく、レゾルバなどのロータリーエンコーダであってもよい。 The rotation motion detector 32 may be a sensor that detects the rotation motion of the rotation motor 10, or may be a sensor that detects the rotation motion of the upper rotating body 2 relative to the lower traveling body 1. The traveling motion detector 32 may be a sensor that detects the rotation motion of the traveling motor 11. These sensors may be, for example, a gyro sensor or a rotary encoder such as a resolver.

コントローラ70は、演算処理装置と、メモリと、を含むコンピュータを備える。コントローラ70は、操作器40に与えられる操作の操作量の特性の基準としての基準操作特性を予め記憶する。コントローラ70は、操作検出器31による操作の操作量の検出結果を用いて操作の操作量の実際の特性である実操作特性を取得し、実操作特性が基準操作特性に対応する場合には、動作検出器32による作業機械100の動作の検出結果を用いて作業機械100の異常を判定し、実操作特性が基準操作特性に対応しない場合には前記異常の判定を保留する。具体的には以下の通りである。 The controller 70 includes a computer including an arithmetic processing unit and a memory. The controller 70 prestores reference operation characteristics as a standard for the characteristics of the operation amount of the operation given to the operation device 40. The controller 70 acquires actual operation characteristics, which are the actual characteristics of the operation amount of the operation, using the detection result of the operation amount of the operation by the operation detector 31, and when the actual operation characteristics correspond to the reference operation characteristics, judges an abnormality of the work machine 100 using the detection result of the operation of the work machine 100 by the operation detector 32, and when the actual operation characteristics do not correspond to the reference operation characteristics, reserves the judgment of the abnormality. Specifically, it is as follows.

コントローラ70は、基準特性記憶部71と、操作特性演算部72と、動作特性演算部73と、異常判定部74と、を備える。基準特性記憶部71、操作特性演算部72、動作特性演算部73、及び異常判定部74のそれぞれは、前記メモリに記憶された制御プログラムが実行されることにより実現される。 The controller 70 includes a reference characteristic storage unit 71, an operation characteristic calculation unit 72, an operating characteristic calculation unit 73, and an abnormality determination unit 74. Each of the reference characteristic storage unit 71, the operation characteristic calculation unit 72, the operating characteristic calculation unit 73, and the abnormality determination unit 74 is realized by executing a control program stored in the memory.

基準特性記憶部71は、操作器40の操作レバー41に与えられる操作の操作量の特性の基準としての基準操作特性と、基準操作特性に対応する作業機械100の動作の特性の基準としての基準動作特性と、を予め記憶している。基準特性記憶部71は、基準動作特性を基準操作特性と関連付けて記憶している。基準操作特性は、例えば熟練したオペレータによる実際の操作データを用いて作成されたものであってもよい。基準動作特性は、例えば熟練したオペレータによる実際の操作に基づく作業機械100の動作データを用いて作成されたものであってもよい。 The reference characteristic storage unit 71 prestores reference operating characteristics as a reference for the characteristics of the amount of operation applied to the operating lever 41 of the operating device 40, and reference motion characteristics as a reference for the characteristics of the operation of the work machine 100 corresponding to the reference operating characteristics. The reference characteristic storage unit 71 stores the reference motion characteristics in association with the reference operating characteristics. The reference operating characteristics may be created, for example, using actual operation data by a skilled operator. The reference motion characteristics may be created, for example, using motion data of the work machine 100 based on actual operation by a skilled operator.

操作特性演算部72は、操作検出器31からコントローラ70に入力される検出結果(操作検出信号)を用いて、操作器40の操作レバー41に実際に与えられた操作の特性である実操作特性を演算する。 The operation characteristic calculation unit 72 uses the detection result (operation detection signal) input from the operation detector 31 to the controller 70 to calculate the actual operation characteristic, which is the characteristic of the operation actually applied to the operation lever 41 of the controller 40.

動作特性演算部73は、動作検出器32による作業機械100の動作の検出結果を用いて作業機械100の動作の実際の特性である実動作特性を取得する。具体的には、例えば、動作特性演算部73は、動作検出器32からコントローラ70に入力される検出結果(動作検出信号)を用いて、アクチュエータの実際の動作の特性である実動作特性を演算する。 The motion characteristic calculation unit 73 acquires actual motion characteristics, which are the actual characteristics of the motion of the work machine 100, using the detection results of the motion of the work machine 100 by the motion detector 32. Specifically, for example, the motion characteristic calculation unit 73 calculates actual motion characteristics, which are the characteristics of the actual motion of the actuator, using the detection results (motion detection signals) input from the motion detector 32 to the controller 70.

異常判定部74は、操作特性演算部72により演算される実操作特性が、基準特性記憶部71に記憶されている基準操作特性に対応しているか否かを判定する。異常判定部74は、実操作特性が基準操作特性に対応している場合には、作業機械100において異常があるか否かを判定する異常判定を行う。一方、異常判定部74は、実操作特性が基準操作特性に対応していない場合には、前記異常判定を保留する。すなわち、異常判定部74は、実操作特性が基準操作特性に対応していない場合には、前記異常判定を行わない。 The abnormality determination unit 74 determines whether or not the actual operating characteristics calculated by the operating characteristics calculation unit 72 correspond to the reference operating characteristics stored in the reference characteristic storage unit 71. When the actual operating characteristics correspond to the reference operating characteristics, the abnormality determination unit 74 performs an abnormality determination to determine whether or not there is an abnormality in the work machine 100. On the other hand, when the actual operating characteristics do not correspond to the reference operating characteristics, the abnormality determination unit 74 reserves the abnormality determination. In other words, when the actual operating characteristics do not correspond to the reference operating characteristics, the abnormality determination unit 74 does not perform the abnormality determination.

異常判定において、異常判定部74は、動作特性演算部73により演算される実動作特性が、基準特性記憶部71に記憶されている基準動作特性に対応しているか否かを判定する。異常判定部74は、実動作特性が基準動作特性に対応している場合には、作業機械100における実動作特性に関連する構成要素において異常がないと判定する。一方、異常判定部74は、実動作特性が基準動作特性に対応していない場合には、作業機械100における実動作特性に関連する構成要素において異常があると判定する。 In the abnormality judgment, the abnormality judgment unit 74 judges whether or not the actual operation characteristics calculated by the operation characteristic calculation unit 73 correspond to the reference operation characteristics stored in the reference characteristic storage unit 71. If the actual operation characteristics correspond to the reference operation characteristics, the abnormality judgment unit 74 judges that there is no abnormality in the components related to the actual operation characteristics in the work machine 100. On the other hand, if the actual operation characteristics do not correspond to the reference operation characteristics, the abnormality judgment unit 74 judges that there is an abnormality in the components related to the actual operation characteristics in the work machine 100.

異常判定部74は、実動作特性に関連する構成要素において異常があると判定した場合、当該構成要素に異常があることをオペレータに伝えるための報知が行われるように報知器80の動作を制御する。また、異常判定部74は、実動作特性に関連する構成要素において異常がないと判定した場合にも、当該構成要素に異常がないことをオペレータに伝えるための報知が行われるように報知器80の動作を制御してもよい。 When the abnormality determination unit 74 determines that there is an abnormality in a component related to the actual operation characteristics, it controls the operation of the alarm 80 so that an alarm is issued to inform the operator that there is an abnormality in the component. In addition, even when the abnormality determination unit 74 determines that there is no abnormality in the component related to the actual operation characteristics, it may control the operation of the alarm 80 so that an alarm is issued to inform the operator that there is no abnormality in the component.

報知器80は、前記構成要素の異常の有無をオペレータに伝えるための表示を行う表示器を含んでいてもよく、前記構成要素の異常の有無をオペレータに音声で伝えるための音響機器を含んでいてもよい。報知器80は、キャブ内に配置されていてもよい。 The alarm 80 may include a display that displays a message to inform the operator of the presence or absence of an abnormality in the component, and may include an audio device that audibly informs the operator of the presence or absence of an abnormality in the component. The alarm 80 may be disposed in the cab.

図3は、作業機械100が行う掘削作業、持ち上げ旋回作業、排土作業及び復帰旋回作業を示す図である。 Figure 3 shows the excavation work, lifting and swinging work, soil removal work, and return swinging work performed by the work machine 100.

図3の(A)に示すように、掘削作業は、バケット6の一部が土壌中に配置された状態でバケット6が下部走行体1に近づく方向に移動することによりバケット6内に土砂を収容するための作業である。この掘削作業は、アーム引き動作と、ブーム上げ動作と、を含む。アーム引き動作は、アーム5の先端部がブーム4に近づくようにブーム4に対してアーム5が回動する動作である。ブーム上げ動作は、ブーム4の先端部が地面から遠ざかるようにブーム4が上部旋回体2に対して回動する動作である。 As shown in FIG. 3A, excavation work is work for storing soil and sand in the bucket 6 by moving the bucket 6 toward the lower traveling body 1 with part of the bucket 6 placed in the soil. This excavation work includes an arm retracting operation and a boom raising operation. The arm retracting operation is an operation in which the arm 5 rotates relative to the boom 4 so that the tip of the arm 5 moves closer to the boom 4. The boom raising operation is an operation in which the boom 4 rotates relative to the upper rotating body 2 so that the tip of the boom 4 moves away from the ground.

図3の(B)に示す持ち上げ旋回作業は、掘削作業の後に行われる作業である。持ち上げ旋回作業は、掘削作業においてバケット6に土砂が収容された状態で行われるブーム上げ動作と旋回動作とを含む。この持ち上げ旋回作業が行われることによりバケット6が土砂運搬車の荷台の真上に配置される。 The lifting and rotating operation shown in FIG. 3B is an operation carried out after excavation work. The lifting and rotating operation includes a boom raising operation and a rotating operation carried out while the bucket 6 is loaded with soil during excavation work. By carrying out this lifting and rotating operation, the bucket 6 is positioned directly above the bed of the soil transport vehicle.

図3の(C)に示す排土作業は、持ち上げ旋回作業の後に行われる作業である。排土作業は、バケット6が土砂運搬車の荷台の真上に配置された状態でバケット6内の土砂を荷台に排出する作業である。この排土作業は、アーム押し動作を含む。このアーム押し動作は、アーム5の先端部がブーム4から遠ざかるようにブーム4に対してアーム5が回動する動作である。 The soil dumping operation shown in FIG. 3(C) is an operation that is performed after the lifting and swinging operation. The soil dumping operation is an operation in which the soil in the bucket 6 is discharged onto the bed of the soil transport vehicle with the bucket 6 positioned directly above the bed. This soil dumping operation includes an arm pushing operation. This arm pushing operation is an operation in which the arm 5 rotates relative to the boom 4 so that the tip of the arm 5 moves away from the boom 4.

図3の(D)に示す復帰旋回作業は、排土作業の後に行われる作業である。復帰旋回作業は、ブーム下げ動作と旋回動作とを含む。ブーム下げ動作は、ブーム4の先端部が地面に近づくようにブーム4が上部旋回体2に対して回動する動作である。この復帰旋回作業が行われることによりバケット6が掘削対象の土壌の真上に配置される。 The return rotation operation shown in FIG. 3(D) is an operation carried out after the soil removal operation. The return rotation operation includes a boom lowering operation and a rotation operation. The boom lowering operation is an operation in which the boom 4 rotates relative to the upper rotating body 2 so that the tip of the boom 4 approaches the ground. By carrying out this return rotation operation, the bucket 6 is positioned directly above the soil to be excavated.

次に、図4のフローチャートを参照しながら、異常判定装置101のコントローラ70が行う演算処理の一例について説明する。以下では、例えば図3の(C)に示す排土作業が行われる場合の演算処理が説明される。図3の(C)に示す排土作業が行われる場合、オペレータは、アーム5がアーム押し動作を行うようにアーム操作器40の操作レバー41にアーム押し操作を与える。 Next, an example of the calculation process performed by the controller 70 of the abnormality determination device 101 will be described with reference to the flowchart in FIG. 4. The following describes the calculation process when, for example, the soil dumping work shown in FIG. 3(C) is performed. When the soil dumping work shown in FIG. 3(C) is performed, the operator applies an arm push operation to the operating lever 41 of the arm operator 40 so that the arm 5 performs an arm push operation.

コントローラ70の基準特性記憶部71は、アーム押し操作の基準操作特性を予め記憶している。また、基準特性記憶部71は、アーム5のアーム押し動作の基準動作特性を予め記憶している。アーム押し操作の基準操作特性は、例えば図5において破線で示されるような特性であってもよい。また、アーム押し動作の基準動作特性は、例えば図6において破線で示されるような特性であってもよい。 The reference characteristic memory unit 71 of the controller 70 prestores the reference operating characteristic of the arm pushing operation. The reference characteristic memory unit 71 also prestores the reference operating characteristic of the arm pushing operation of the arm 5. The reference operating characteristic of the arm pushing operation may be, for example, a characteristic as shown by the dashed line in FIG. 5. The reference operating characteristic of the arm pushing operation may be, for example, a characteristic as shown by the dashed line in FIG. 6.

図5のグラフの横軸は時間であり、図5のグラフの縦軸はパイロット圧である。このパイロット圧は、上述したように操作レバー41に与えられる操作の操作量に相関する値である。従って、図5のグラフの縦軸は、操作の操作量であってもよい。図5における基準操作特性は、アーム制御弁のパイロットポートに入力されるパイロット圧の時間変化を示しており、アーム操作器40の操作レバー41に与えられるアーム押し操作の操作量の時間変化を示している。図5の具体例では、基準操作特性は、アーム操作器40の操作レバー41が中立位置から最大操作位置(フルレバー位置)まで図5に示すような傾きで表される操作速度で操作され、その後、操作レバー41の位置が最大操作位置に保持されるような特性(操作量の時間変化)を有する。 The horizontal axis of the graph in FIG. 5 is time, and the vertical axis of the graph in FIG. 5 is pilot pressure. This pilot pressure is a value that correlates with the amount of operation applied to the operation lever 41 as described above. Therefore, the vertical axis of the graph in FIG. 5 may be the amount of operation. The reference operation characteristic in FIG. 5 indicates the time change in pilot pressure input to the pilot port of the arm control valve, and indicates the time change in the amount of operation of the arm push operation applied to the operation lever 41 of the arm operation device 40. In the specific example of FIG. 5, the reference operation characteristic has a characteristic (time change in the amount of operation) such that the operation lever 41 of the arm operation device 40 is operated from the neutral position to the maximum operation position (full lever position) at an operation speed represented by the slope shown in FIG. 5, and then the position of the operation lever 41 is maintained at the maximum operation position.

図6のグラフの横軸は時間であり、図6のグラフの縦軸はアームシリンダ8の動作速度である。図6における基準動作特性は、アームシリンダ8の動作速度(収縮速度)の時間変化を示している。図6の具体例では、基準動作特性は、アームシリンダ8が停止している状態から図6に示すような傾きで動作速度が大きくなり、その後、動作速度が一定値で保持されるような特性(動作速度の時間変化)を有する。なお、アームシリンダ8の動作速度は、アーム5の動作速度に相関する値であるので、図6における基準動作特性は、アーム5の動作速度の時間変化を示すものであってもよい。 The horizontal axis of the graph in FIG. 6 is time, and the vertical axis of the graph in FIG. 6 is the operating speed of the arm cylinder 8. The reference operating characteristic in FIG. 6 indicates the time change in the operating speed (retraction speed) of the arm cylinder 8. In the specific example in FIG. 6, the reference operating characteristic has a characteristic (time change in operating speed) in which the operating speed increases from a state in which the arm cylinder 8 is stopped with a slope as shown in FIG. 6, and then the operating speed is maintained at a constant value. Note that since the operating speed of the arm cylinder 8 is a value that correlates with the operating speed of the arm 5, the reference operating characteristic in FIG. 6 may also indicate the time change in the operating speed of the arm 5.

ステップS11において、コントローラ70は、操作検出器31から操作器40に与えられる操作に関する情報を取得し、動作検出器32から作業機械100の動作に関する情報(動作情報)を取得する。 In step S11, the controller 70 acquires information about the operation applied to the operator 40 from the operation detector 31, and acquires information about the operation of the work machine 100 (operation information) from the operation detector 32.

具体的には、アーム操作器40の操作レバー41にアーム押し操作が与えられると、アーム操作検出器31は、アーム操作器40のリモコン弁の2次圧(パイロット圧)を検出し、その検出結果をコントローラ70に入力する(ステップS11)。また、アーム操作器40の操作レバー41にアーム押し操作が与えられると、アーム押し操作の操作量に応じてアームシリンダ8が作動する。アーム動作検出器32は、例えばアームシリンダ8の動作速度を検出し、検出結果をコントローラ70に入力する(ステップS11)。 Specifically, when an arm pushing operation is applied to the operation lever 41 of the arm operator 40, the arm operation detector 31 detects the secondary pressure (pilot pressure) of the remote control valve of the arm operator 40 and inputs the detection result to the controller 70 (step S11). Also, when an arm pushing operation is applied to the operation lever 41 of the arm operator 40, the arm cylinder 8 operates according to the amount of operation of the arm pushing operation. The arm operation detector 32 detects, for example, the operating speed of the arm cylinder 8 and inputs the detection result to the controller 70 (step S11).

コントローラ70は、アーム操作検出器31から取得したアーム押し操作に関する情報を用いて、例えば図5において実線で示すような実操作特性を演算する(ステップS12)。図5の実操作特性は、アーム操作器40のリモコン弁の2次圧(パイロット圧)の時間変化、すなわち、オペレータが実際に行ったアーム押し操作の操作量の時間変化を表している。図5の実操作特性は、アーム操作器40の操作レバー41が中立位置から最大操作位置(フルレバー位置)まで図5において実線で示すような傾きで表される操作速度で操作され、その後、操作レバー41の位置が最大操作位置に保持されるような特性を有する。 The controller 70 uses information on the arm pushing operation acquired from the arm operation detector 31 to calculate actual operation characteristics, for example as shown by the solid line in FIG. 5 (step S12). The actual operation characteristics in FIG. 5 represent the time change in the secondary pressure (pilot pressure) of the remote control valve of the arm operator 40, i.e., the time change in the amount of operation of the arm pushing operation actually performed by the operator. The actual operation characteristics in FIG. 5 have characteristics such that the operating lever 41 of the arm operator 40 is operated from the neutral position to the maximum operating position (full lever position) at an operating speed represented by a slope as shown by the solid line in FIG. 5, and then the position of the operating lever 41 is maintained at the maximum operating position.

コントローラ70は、アーム動作検出器32から取得したアームシリンダ8の動作に関する情報、すなわち、アーム5のアーム押し動作に関する情報を用いて、例えば図6において実線で示すような実動作特性を演算する(ステップS13)。図6の具体例では、実動作特性は、アームシリンダ8が停止している状態から図6において実線で示すような傾きで動作速度が大きくなり、その後、動作速度が時間の経過とともに少しずつ小さくなるような特性(動作速度の時間変化)を有する。 The controller 70 uses information on the operation of the arm cylinder 8 obtained from the arm operation detector 32, i.e., information on the arm pushing operation of the arm 5, to calculate actual operation characteristics, for example, as shown by the solid line in FIG. 6 (step S13). In the specific example of FIG. 6, the actual operation characteristics have a characteristic (time change in operation speed) in which the operation speed increases from a state in which the arm cylinder 8 is stopped, with a slope as shown by the solid line in FIG. 6, and then the operation speed gradually decreases over time.

次に、コントローラ70は、実操作特性が基準操作特性に対応するか否かを判定する(ステップS14)。具体的には、例えば、コントローラ70は、実操作特性と基準操作特性との差を演算し、この差が予め設定された閾値以下である場合には、実操作特性が基準操作特性に対応すると判定し、前記差が前記閾値を超える場合には、実操作特性が基準操作特性に対応しないと判定してもよい。 Next, the controller 70 determines whether the actual operation characteristic corresponds to the reference operation characteristic (step S14). Specifically, for example, the controller 70 may calculate the difference between the actual operation characteristic and the reference operation characteristic, and if this difference is equal to or less than a preset threshold, determine that the actual operation characteristic corresponds to the reference operation characteristic, and if the difference exceeds the threshold, determine that the actual operation characteristic does not correspond to the reference operation characteristic.

実操作特性が基準操作特性に対応しない場合(ステップS14においてNO)、コントローラ70は、ステップS15及びS16の処理を行わず、ステップS11の処理を行う。すなわち、この場合、コントローラ70は、作業機械100において異常があるか否かを判定するための異常判定を行わない。これにより、誤判定がなされることが抑制される。 If the actual operating characteristics do not correspond to the reference operating characteristics (NO in step S14), the controller 70 does not perform the processes of steps S15 and S16, and performs the process of step S11. That is, in this case, the controller 70 does not perform an abnormality determination to determine whether or not there is an abnormality in the work machine 100. This prevents erroneous determinations from being made.

一方、実操作特性が基準操作特性に対応する場合(ステップS14においてYES)、コントローラ70は、実動作特性が基準動作特性に対応しないか否かを判定する(ステップS15)。具体的には、例えば、コントローラ70は、実動作特性と基準動作特性との差を演算し、この差が予め設定された閾値以下である場合には、実動作特性が基準動作特性に対応すると判定し、前記差が前記閾値を超える場合には、実動作特性が基準動作特性に対応しないと判定してもよい。 On the other hand, if the actual operation characteristic corresponds to the reference operation characteristic (YES in step S14), the controller 70 determines whether the actual operation characteristic does not correspond to the reference operation characteristic (step S15). Specifically, for example, the controller 70 may calculate the difference between the actual operation characteristic and the reference operation characteristic, and if this difference is equal to or less than a preset threshold, determine that the actual operation characteristic corresponds to the reference operation characteristic, and if the difference exceeds the threshold, determine that the actual operation characteristic does not correspond to the reference operation characteristic.

実動作特性が基準動作特性に対応する場合(ステップS15においてNO)、コントローラ70は、ステップS11の処理を行う。この場合、作業機械100のうち実動作特性に関連する構成要素には異常がない可能性が高い。当該構成要素としては、例えば、アームシリンダ8、油圧ポンプ13、アーム制御弁などが挙げられる。 If the actual operating characteristics correspond to the reference operating characteristics (NO in step S15), the controller 70 performs the process of step S11. In this case, there is a high possibility that the components of the work machine 100 related to the actual operating characteristics are not abnormal. Examples of such components include the arm cylinder 8, the hydraulic pump 13, and the arm control valve.

一方、実動作特性が基準動作特性に対応しない場合(ステップS15においてYES)、コントローラ70は、実動作特性に関連する構成要素に異常があると判定する。そして、コントローラ70は、実動作特性に関連する構成要素に異常があることをオペレータに伝えるための報知が行われるように報知器80の動作を制御する(ステップS16)。例えば図6に示す具体例では、実動作特性と基準動作特性との差が時間の経過とともに次第に大きくなっており、前記差が前記閾値を超えた場合には、実動作特性が基準動作特性に対応しないと判定される。 On the other hand, if the actual movement characteristics do not correspond to the reference movement characteristics (YES in step S15), the controller 70 determines that there is an abnormality in the component related to the actual movement characteristics. Then, the controller 70 controls the operation of the alarm 80 so that an alarm is issued to inform the operator that there is an abnormality in the component related to the actual movement characteristics (step S16). For example, in the specific example shown in FIG. 6, the difference between the actual movement characteristics and the reference movement characteristics gradually increases over time, and when the difference exceeds the threshold value, it is determined that the actual movement characteristics do not correspond to the reference movement characteristics.

図7は、基準操作特性と実操作特性の他の例を示すグラフであり、図8は、基準動作特性と実動作特性の他の例を示すグラフである。図7及び図8に示す具体例では、複数のアクチュエータのうちの第1アクチュエータを作動させるための第1操作と、複数のアクチュエータのうちの第2アクチュエータを作動させるための第2操作と、が同時に行われる。図7及び図8に示す具体例は、例えば図3の(A)に示す掘削作業に関するものであってもよい。この掘削作業は、アーム引き動作とブーム上げ動作とを含む。この場合、第1アクチュエータはブームシリンダ7であり、第2アクチュエータはアームシリンダ8であり、第1操作はブーム上げ操作であり、第2操作はアーム引き操作である。 Figure 7 is a graph showing another example of the reference operation characteristics and the actual operation characteristics, and Figure 8 is a graph showing another example of the reference operation characteristics and the actual operation characteristics. In the specific example shown in Figures 7 and 8, a first operation for operating a first actuator of the multiple actuators and a second operation for operating a second actuator of the multiple actuators are performed simultaneously. The specific example shown in Figures 7 and 8 may be related to the excavation work shown in Figure 3 (A), for example. This excavation work includes an arm retraction operation and a boom raising operation. In this case, the first actuator is the boom cylinder 7, the second actuator is the arm cylinder 8, the first operation is a boom raising operation, and the second operation is an arm retraction operation.

コントローラ70の基準特性記憶部71は、図7において破線で示されるブーム上げ操作の基準操作特性(第1基準操作特性)と、図7において破線で示されるアーム引き操作の基準操作特性(第2基準操作特性)と、を予め記憶している。また、基準特性記憶部71は、図8において破線で示されるブーム4のブーム上げ動作の基準動作特性(第1基準動作特性)と、図8において破線で示されるアーム5のアーム引き動作の基準動作特性(第2基準動作特性)と、を予め記憶している。 The reference characteristic memory unit 71 of the controller 70 prestores the reference operating characteristic (first reference operating characteristic) of the boom raising operation shown by the dashed line in FIG. 7, and the reference operating characteristic (second reference operating characteristic) of the arm pulling operation shown by the dashed line in FIG. 7. The reference characteristic memory unit 71 also prestores the reference operating characteristic (first reference operating characteristic) of the boom raising operation of the boom 4 shown by the dashed line in FIG. 8, and the reference operating characteristic (second reference operating characteristic) of the arm pulling operation of the arm 5 shown by the dashed line in FIG. 8.

図4のステップS11において、コントローラ70は、操作検出器31から操作器40に与えられる操作に関する情報を取得し、動作検出器32から作業機械100の動作に関する情報を取得する。 In step S11 of FIG. 4, the controller 70 acquires information about the operation applied to the operator 40 from the operation detector 31, and acquires information about the operation of the work machine 100 from the operation detector 32.

具体的には、ブーム操作器40の操作レバー41にブーム上げ操作が与えられると、ブーム操作検出器31は、ブーム操作器40のリモコン弁の2次圧(パイロット圧)を検出し、その検出結果をコントローラ70に入力する(ステップS11)。また、ブーム操作器40の操作レバー41にブーム上げ操作が与えられると、ブーム上げ操作の操作量に応じてブームシリンダ7が作動する。ブーム動作検出器32は、例えばブームシリンダ7の動作速度を検出し、検出結果をコントローラ70に入力する(ステップS11)。 Specifically, when a boom-raising operation is applied to the control lever 41 of the boom operator 40, the boom operation detector 31 detects the secondary pressure (pilot pressure) of the remote control valve of the boom operator 40 and inputs the detection result to the controller 70 (step S11). Also, when a boom-raising operation is applied to the control lever 41 of the boom operator 40, the boom cylinder 7 operates according to the amount of operation of the boom-raising operation. The boom operation detector 32 detects, for example, the operating speed of the boom cylinder 7 and inputs the detection result to the controller 70 (step S11).

また、アーム操作器40の操作レバー41にアーム引き操作が与えられると、アーム操作検出器31は、アーム操作器40のリモコン弁の2次圧(パイロット圧)を検出し、その検出結果をコントローラ70に入力する(ステップS11)。また、アーム操作器40の操作レバー41にアーム引き操作が与えられると、アーム引き操作の操作量に応じてアームシリンダ8が作動する。アーム動作検出器32は、例えばアームシリンダ8の動作速度を検出し、検出結果をコントローラ70に入力する(ステップS11)。 When an arm pull operation is applied to the operation lever 41 of the arm operator 40, the arm operation detector 31 detects the secondary pressure (pilot pressure) of the remote control valve of the arm operator 40 and inputs the detection result to the controller 70 (step S11). When an arm pull operation is applied to the operation lever 41 of the arm operator 40, the arm cylinder 8 operates according to the amount of operation of the arm pull operation. The arm operation detector 32 detects, for example, the operating speed of the arm cylinder 8 and inputs the detection result to the controller 70 (step S11).

コントローラ70は、ブーム操作検出器31から取得したブーム上げ操作に関する情報を用いて、例えば図7において実線で示すような実操作特性(第1実操作特性)を演算する(ステップS12)。また、コントローラ70は、アーム操作検出器31から取得したアーム引き操作に関する情報を用いて、例えば図7において実線で示すような実操作特性(第2実操作特性)を演算する(ステップS12)。図7の第1実操作特性は、ブーム操作器40のリモコン弁の2次圧(パイロット圧)の時間変化、すなわち、オペレータが実際に行ったブーム上げ操作の操作量の時間変化を表している。図7の第2実操作特性は、アーム操作器40のリモコン弁の2次圧(パイロット圧)の時間変化、すなわち、オペレータが実際に行ったアーム引き操作の操作量の時間変化を表している。図7の第1実操作特性は、ブーム操作器40の操作レバー41が中立位置から例えばハーフレバー位置まで図7において実線で示すような傾きで表される操作速度で操作され、その後、操作レバー41の位置がハーフレバー位置に保持されるような特性を有する。図7の第2実操作特性は、アーム操作器40の操作レバー41が中立位置から最大操作位置(フルレバー位置)まで図7において実線で示すような傾きで表される操作速度で操作され、その後、操作レバー41の位置が最大操作位置に保持されるような特性を有する。 The controller 70 uses information on the boom-raising operation acquired from the boom operation detector 31 to calculate actual operation characteristics (first actual operation characteristics) such as those shown by the solid line in FIG. 7 (step S12). The controller 70 also uses information on the arm-pulling operation acquired from the arm operation detector 31 to calculate actual operation characteristics (second actual operation characteristics) such as those shown by the solid line in FIG. 7 (step S12). The first actual operation characteristics in FIG. 7 represent the time change in the secondary pressure (pilot pressure) of the remote control valve of the boom operator 40, that is, the time change in the operation amount of the boom-raising operation actually performed by the operator. The second actual operation characteristics in FIG. 7 represent the time change in the secondary pressure (pilot pressure) of the remote control valve of the arm operator 40, that is, the time change in the operation amount of the arm-pulling operation actually performed by the operator. The first actual operation characteristics in FIG. 7 have characteristics in which the operating lever 41 of the boom operator 40 is operated from the neutral position to, for example, a half-lever position at an operating speed represented by a slope shown by the solid line in FIG. 7, and then the position of the operating lever 41 is held at the half-lever position. The second actual operation characteristic in FIG. 7 has a characteristic in which the operating lever 41 of the arm operating device 40 is operated from the neutral position to the maximum operating position (full lever position) at an operating speed represented by a slope as shown by the solid line in FIG. 7, and then the position of the operating lever 41 is maintained at the maximum operating position.

コントローラ70は、ブーム動作検出器32から取得したブームシリンダ7の動作に関する情報、すなわち、ブーム4のブーム上げ動作に関する情報を用いて、例えば図8において実線で示すような実動作特性(第1実動作特性)を演算する(ステップS13)。また、コントローラ70は、アーム動作検出器32から取得したアームシリンダ8の動作に関する情報、すなわち、アーム5のアーム引き動作に関する情報を用いて、例えば図8において実線で示すような実動作特性(第2実動作特性)を演算する(ステップS13)。図8の具体例では、第1実動作特性は、ブームシリンダ7が停止している状態から図8において実線で示すような傾きで動作速度が大きくなり、その後、動作速度が時間の経過とともに少しずつ小さくなるような特性(動作速度の時間変化)を有する。第2実動作特性は、アームシリンダ8が停止している状態から図8において実線で示すような傾きで動作速度が大きくなり、その後、動作速度が一時的に低下した後に再び上昇し、ほぼ一定値で保持されるような特性(動作速度の時間変化)を有する。 The controller 70 uses information on the operation of the boom cylinder 7 acquired from the boom operation detector 32, i.e., information on the boom raising operation of the boom 4, to calculate an actual operation characteristic (first actual operation characteristic) such as that shown by the solid line in FIG. 8 (step S13). The controller 70 also uses information on the operation of the arm cylinder 8 acquired from the arm operation detector 32, i.e., information on the arm pulling operation of the arm 5, to calculate an actual operation characteristic (second actual operation characteristic) such as that shown by the solid line in FIG. 8 (step S13). In the specific example of FIG. 8, the first actual operation characteristic has a characteristic (time change in operation speed) in which the operation speed increases from a state in which the boom cylinder 7 is stopped with a slope shown by the solid line in FIG. 8, and then the operation speed gradually decreases over time. The second actual operation characteristic has a characteristic (time change in operation speed) in which the operation speed increases from a state in which the arm cylinder 8 is stopped with a slope shown by the solid line in FIG. 8, and then the operation speed temporarily decreases, then increases again, and is maintained at an approximately constant value.

次に、コントローラ70は、第1実操作特性が第1基準操作特性に対応するか否かを判定する(ステップS14)。具体的には、例えば、コントローラ70は、第1実操作特性と第1基準操作特性との差を演算し、この差が予め設定された閾値以下である場合には、第1実操作特性が第1基準操作特性に対応すると判定し、前記差が前記閾値を超える場合には、第1実操作特性が第1基準操作特性に対応しないと判定してもよい。 Next, the controller 70 determines whether the first actual operating characteristic corresponds to the first reference operating characteristic (step S14). Specifically, for example, the controller 70 may calculate the difference between the first actual operating characteristic and the first reference operating characteristic, and if this difference is equal to or less than a preset threshold, determine that the first actual operating characteristic corresponds to the first reference operating characteristic, and if the difference exceeds the threshold, determine that the first actual operating characteristic does not correspond to the first reference operating characteristic.

また、コントローラ70は、第2実操作特性が第2基準操作特性に対応するか否かを判定する(ステップS14)。具体的には、例えば、コントローラ70は、第2実操作特性と第2基準操作特性との差を演算し、この差が予め設定された閾値以下である場合には、第2実操作特性が第2基準操作特性に対応すると判定し、前記差が前記閾値を超える場合には、第2実操作特性が第2基準操作特性に対応しないと判定してもよい。 The controller 70 also determines whether the second actual operating characteristic corresponds to the second reference operating characteristic (step S14). Specifically, for example, the controller 70 may calculate the difference between the second actual operating characteristic and the second reference operating characteristic, and if this difference is equal to or less than a preset threshold, determine that the second actual operating characteristic corresponds to the second reference operating characteristic, and if the difference exceeds the threshold, determine that the second actual operating characteristic does not correspond to the second reference operating characteristic.

第1実操作特性が第1基準操作特性に対応しない場合(ステップS14においてNO)、コントローラ70は、ステップS15及びS16の処理を行わず、ステップS11の処理を行う。また、第2実操作特性が第2基準操作特性に対応しない場合(ステップS14においてNO)、コントローラ70は、ステップS15及びS16の処理を行わず、ステップS11の処理を行う。すなわち、これらの場合、コントローラ70は、作業機械100において異常があるか否かを判定するための異常判定を行わない。これにより、誤判定がなされることが抑制される。 If the first actual operating characteristic does not correspond to the first reference operating characteristic (NO in step S14), the controller 70 does not perform steps S15 and S16, and performs step S11. Also, if the second actual operating characteristic does not correspond to the second reference operating characteristic (NO in step S14), the controller 70 does not perform steps S15 and S16, and performs step S11. That is, in these cases, the controller 70 does not perform an abnormality determination to determine whether or not there is an abnormality in the work machine 100. This prevents erroneous determinations from being made.

一方、第1実操作特性が第1基準操作特性に対応する場合で(ステップS14においてYES)、第2実操作特性が第2基準操作特性に対応する場合には(ステップS14においてYES)、コントローラ70は、第1実動作特性が第1基準動作特性に対応しないか否かを判定するとともに、第2実動作特性が第2基準動作特性に対応しないか否かを判定する(ステップS15)。具体的には、例えば、コントローラ70は、第1実動作特性と第1基準動作特性との差を演算し、この差が予め設定された閾値以下である場合には、第1実動作特性が第1基準動作特性に対応すると判定し、前記差が前記閾値を超える場合には、第1実動作特性が第1基準動作特性に対応しないと判定してもよい。同様に、コントローラ70は、第2実動作特性と第2基準動作特性との差を演算し、この差が予め設定された閾値以下である場合には、第2実動作特性が第2基準動作特性に対応すると判定し、前記差が前記閾値を超える場合には、第2実動作特性が第2基準動作特性に対応しないと判定してもよい。 On the other hand, when the first actual operation characteristic corresponds to the first reference operation characteristic (YES in step S14) and the second actual operation characteristic corresponds to the second reference operation characteristic (YES in step S14), the controller 70 determines whether the first actual operation characteristic does not correspond to the first reference operation characteristic and determines whether the second actual operation characteristic does not correspond to the second reference operation characteristic (step S15). Specifically, for example, the controller 70 may calculate the difference between the first actual operation characteristic and the first reference operation characteristic, and if this difference is equal to or less than a preset threshold, determine that the first actual operation characteristic corresponds to the first reference operation characteristic, and if the difference exceeds the threshold, determine that the first actual operation characteristic does not correspond to the first reference operation characteristic. Similarly, the controller 70 may calculate the difference between the second actual operation characteristic and the second reference operation characteristic, and if this difference is equal to or less than a preset threshold, determine that the second actual operation characteristic corresponds to the second reference operation characteristic, and if the difference exceeds the threshold, determine that the second actual operation characteristic does not correspond to the second reference operation characteristic.

第1実動作特性が第1基準動作特性に対応し、第2実動作特性が第2基準動作特性に対応する場合(ステップS15においてNO)、コントローラ70は、ステップS11の処理を行う。この場合、作業機械100のうち第1実動作特性及び第2実動作特性に関連する構成要素には異常がない可能性が高い。第1実動作特性に関連する構成要素としては、例えば、ブームシリンダ7、油圧ポンプ13、ブーム制御弁などが挙げられる。第2実動作特性に関連する構成要素としては、例えば、アームシリンダ8、油圧ポンプ13、アーム制御弁などが挙げられる。 If the first actual operating characteristic corresponds to the first reference operating characteristic and the second actual operating characteristic corresponds to the second reference operating characteristic (NO in step S15), the controller 70 performs the process of step S11. In this case, there is a high possibility that there is no abnormality in the components of the work machine 100 related to the first actual operating characteristic and the second actual operating characteristic. Examples of components related to the first actual operating characteristic include the boom cylinder 7, the hydraulic pump 13, and the boom control valve. Examples of components related to the second actual operating characteristic include the arm cylinder 8, the hydraulic pump 13, and the arm control valve.

一方、第1実動作特性が第1基準動作特性に対応しない場合(ステップS15においてYES)、コントローラ70は、第1実動作特性に関連する構成要素に異常があると判定する。そして、コントローラ70は、第1実動作特性に関連する構成要素に異常があることをオペレータに伝えるための報知が行われるように報知器80の動作を制御する(ステップS16)。また、第2実動作特性が第2基準動作特性に対応しない場合(ステップS15においてYES)、コントローラ70は、第2実動作特性に関連する構成要素に異常があると判定する。そして、コントローラ70は、第2実動作特性に関連する構成要素に異常があることをオペレータに伝えるための報知が行われるように報知器80の動作を制御する(ステップS16)。例えば図8に示す具体例では、第2実動作特性は、動作速度が一時的に低下した後に再び上昇するような時間帯を有し、この時間帯において第2実動作特性と第2基準動作特性との差が前記閾値を超えた場合には、第2実動作特性が第2基準動作特性に対応しないと判定される。この時間帯における動作速度の低下は、例えば、油圧回路において負圧が発生することに起因する場合がある。 On the other hand, if the first actual movement characteristic does not correspond to the first reference movement characteristic (YES in step S15), the controller 70 determines that there is an abnormality in the component related to the first actual movement characteristic. Then, the controller 70 controls the operation of the alarm 80 so that an alarm is issued to inform the operator that there is an abnormality in the component related to the first actual movement characteristic (step S16). If the second actual movement characteristic does not correspond to the second reference movement characteristic (YES in step S15), the controller 70 determines that there is an abnormality in the component related to the second actual movement characteristic. Then, the controller 70 controls the operation of the alarm 80 so that an alarm is issued to inform the operator that there is an abnormality in the component related to the second actual movement characteristic (step S16). For example, in the specific example shown in FIG. 8, the second actual movement characteristic has a time period in which the movement speed temporarily decreases and then increases again, and if the difference between the second actual movement characteristic and the second reference movement characteristic during this time period exceeds the threshold value, it is determined that the second actual movement characteristic does not correspond to the second reference movement characteristic. The decrease in movement speed during this time period may be caused, for example, by the generation of negative pressure in the hydraulic circuit.

なお、ステップS14において、第1実操作特性が第1基準操作特性に対応し、第2実操作特性が第2基準操作特性に対応しない場合、コントローラ70は、第1実動作特性が第1基準動作特性に対応しないか否かの判定を行い、第2実動作特性が第2基準動作特性に対応しないか否かの判定を行わないように構成されていてもよい。同様に、ステップS14において、第1実操作特性が第1基準操作特性に対応せず、第2実操作特性が第2基準操作特性に対応する場合、コントローラ70は、第1実動作特性が第1基準動作特性に対応しないか否かの判定を行わず、第2実動作特性が第2基準動作特性に対応しないか否かの判定を行うように構成されていてもよい。 In step S14, if the first actual operating characteristic corresponds to the first reference operating characteristic and the second actual operating characteristic does not correspond to the second reference operating characteristic, the controller 70 may be configured to determine whether the first actual operating characteristic does not correspond to the first reference operating characteristic and not determine whether the second actual operating characteristic does not correspond to the second reference operating characteristic. Similarly, in step S14, if the first actual operating characteristic does not correspond to the first reference operating characteristic and the second actual operating characteristic corresponds to the second reference operating characteristic, the controller 70 may be configured not to determine whether the first actual operating characteristic does not correspond to the first reference operating characteristic and to determine whether the second actual operating characteristic does not correspond to the second reference operating characteristic.

以上説明したように、本実施形態に係る異常判定装置101では、基準操作特性が操作の操作量の特性の基準として予めコントローラ70に記憶されており、コントローラ70は、実操作特性が基準操作特性に対応する場合には作業機械100の異常を判定する一方で、実操作特性が基準操作特性に対応しない場合、言い換えると、想定外の操作特性を有する操作が行われた場合には、異常の判定を保留するので、誤判定がなされることを抑制できる。なお、作業機械100の異常は、例えば、作業機械100に含まれる種々の装置、部品などの構成要素の経年劣化を原因とするものである場合、作業機械100による作業中の負荷、衝撃などを構成要素が受けたことを原因とするものである場合、など種々の原因が想定される。 As described above, in the abnormality determination device 101 according to this embodiment, the reference operating characteristics are stored in advance in the controller 70 as a reference for the characteristics of the operation amount of the operation, and the controller 70 determines an abnormality in the work machine 100 when the actual operating characteristics correspond to the reference operating characteristics, but reserves the determination of an abnormality when the actual operating characteristics do not correspond to the reference operating characteristics, in other words, when an operation having an unexpected operating characteristic is performed, so that erroneous determination can be suppressed. Note that various causes of abnormalities in the work machine 100 are assumed, such as those caused by aging deterioration of the various devices, parts, and other components included in the work machine 100, and those caused by the components being subjected to loads, impacts, etc. during work by the work machine 100.

また、本実施形態では、コントローラ70は、基準操作特性に対応する作業機械100の動作の特性の基準としての基準動作特性を基準操作特性と関連付けて予め記憶し、動作検出器32による作業機械100の動作の検出結果を用いて作業機械100の動作の実際の特性である実動作特性を演算し、実操作特性が基準操作特性に対応する場合には、実動作特性と基準動作特性とを比較することにより異常の判定を行う。この場合、実動作特性と比較される基準動作特性は、基準操作特性と関連付けて予め記憶されたものであり、基準操作特性を有する操作が行われた場合に想定される動作特性である。従って、本実施形態では、異常の判定が予め想定された範囲で適切に行われる。 In addition, in this embodiment, the controller 70 pre-stores reference operating characteristics as a standard for the characteristics of the operation of the work machine 100 corresponding to the reference operating characteristics in association with the reference operating characteristics, calculates actual operating characteristics, which are the actual characteristics of the operation of the work machine 100, using the detection results of the operation of the work machine 100 by the operation detector 32, and when the actual operating characteristics correspond to the reference operating characteristics, judges whether there is an abnormality by comparing the actual operating characteristics with the reference operating characteristics. In this case, the reference operating characteristics to be compared with the actual operating characteristics are pre-stored in association with the reference operating characteristics, and are operating characteristics expected when an operation having the reference operating characteristics is performed. Therefore, in this embodiment, the judgment of an abnormality is appropriately performed within a range expected in advance.

本実施形態では、コントローラ70の基準特性記憶部71は、複数の基準操作特性を予め記憶している。複数の基準操作特性は、掘削作業に関連づけられて基準特性記憶部71に記憶された基準操作特性と、持ち上げ旋回作業に関連づけられて基準特性記憶部71に記憶された基準操作特性と、排土作業に関連づけられて基準特性記憶部71に記憶された基準操作特性と、復帰旋回作業に関連づけられて基準特性記憶部71に記憶された基準操作特性と、を含む。そして、コントローラ70は、作業機械100が行う作業が掘削作業である場合には、掘削作業に関連づけられた基準操作特性を用いて異常の判定を行い、作業機械100が行う作業が持ち上げ旋回作業である場合には、持ち上げ旋回作業に関連づけられた基準操作特性を用いて異常の判定を行い、作業機械100が行う作業が排土作業である場合には、排土作業に関連づけられた基準操作特性を用いて異常の判定を行い、作業機械100が行う作業が復帰旋回作業である場合には、復帰旋回作業に関連づけられた基準操作特性を用いて異常の判定を行う。これにより、コントローラ70は、実際の作業の内容に応じた基準操作特性を用いて、作業ごとに適切な異常の判定を行うことができる。なお、掘削作業、持ち上げ旋回作業、排土作業、及び復帰旋回作業のそれぞれは、本開示における第1作業の一例であり、本開示における第2作業の一例である。 In this embodiment, the reference characteristic storage unit 71 of the controller 70 stores a plurality of reference operating characteristics in advance. The plurality of reference operating characteristics include a reference operating characteristic associated with an excavation operation and stored in the reference characteristic storage unit 71, a reference operating characteristic associated with a lifting and swinging operation and stored in the reference characteristic storage unit 71, a reference operating characteristic associated with an earth removal operation and stored in the reference characteristic storage unit 71, and a reference operating characteristic associated with a return swinging operation and stored in the reference characteristic storage unit 71. When the work performed by the work machine 100 is an excavation work, the controller 70 judges whether there is an abnormality using the reference operating characteristics associated with the excavation work, when the work performed by the work machine 100 is a lifting and swinging work, the controller 70 judges whether there is an abnormality using the reference operating characteristics associated with the lifting and swinging work, when the work performed by the work machine 100 is an earth dumping work, the controller 70 judges whether there is an abnormality using the reference operating characteristics associated with the earth dumping work, and when the work performed by the work machine 100 is a return swinging work, the controller 70 judges whether there is an abnormality using the reference operating characteristics associated with the return swinging work. In this way, the controller 70 can judge whether there is an abnormality appropriately for each work using the reference operating characteristics according to the content of the actual work. Note that the excavation work, the lifting and swinging work, the earth dumping work, and the return swinging work are each an example of a first work in this disclosure and an example of a second work in this disclosure.

本実施形態では、コントローラ70は、動作検出器32による作業機械100の動作の検出結果を用いて作業機械100が行う作業が掘削作業、持ち上げ旋回作業、排土作業及び復帰旋回作業の何れであるかを判定することが好ましい。この場合、コントローラ70が動作検出器32による検出結果を用いて自動的に作業を判別するので、例えばオペレータがコントローラ70に対して作業の内容を特定するための入力を行うことが不要になる。 In this embodiment, it is preferable that the controller 70 uses the detection results of the operation of the work machine 100 by the operation detector 32 to determine whether the operation being performed by the work machine 100 is an excavation operation, a lifting and swinging operation, an earth removal operation, or a return swinging operation. In this case, the controller 70 automatically determines the operation using the detection results by the operation detector 32, so that, for example, it is not necessary for the operator to input information to the controller 70 to identify the content of the operation.

本実施形態では、コントローラ70の基準特性記憶部71は、複数の基準動作特性を予め記憶している。複数の基準動作特性は、掘削作業に関連づけられて基準特性記憶部71に記憶された基準動作特性と、持ち上げ旋回作業に関連づけられて基準特性記憶部71に記憶された基準動作特性と、排土作業に関連づけられて基準特性記憶部71に記憶された基準動作特性と、復帰旋回作業に関連づけられて基準特性記憶部71に記憶された基準動作特性と、を含む。そして、コントローラ70は、作業機械100が行う作業が掘削作業である場合には、掘削作業に関連づけられた基準動作特性を用いて異常の判定を行い、作業機械100が行う作業が持ち上げ旋回作業である場合には、持ち上げ旋回作業に関連づけられた基準動作特性を用いて異常の判定を行い、作業機械100が行う作業が排土作業である場合には、排土作業に関連づけられた基準動作特性を用いて異常の判定を行い、作業機械100が行う作業が復帰旋回作業である場合には、復帰旋回作業に関連づけられた基準動作特性を用いて異常の判定を行う。この場合、コントローラ70は、実際の作業の内容に応じた基準動作特性を用いて、作業ごとに適切な異常の判定を行うことができる。なお、掘削作業、持ち上げ旋回作業、排土作業、及び復帰旋回作業のそれぞれは、本開示における第1作業の一例であり、本開示における第2作業の一例である。 In this embodiment, the reference characteristic storage unit 71 of the controller 70 stores a plurality of reference operating characteristics in advance. The plurality of reference operating characteristics include a reference operating characteristic associated with an excavation operation and stored in the reference characteristic storage unit 71, a reference operating characteristic associated with a lifting and swinging operation and stored in the reference characteristic storage unit 71, a reference operating characteristic associated with an earth removal operation and stored in the reference characteristic storage unit 71, and a reference operating characteristic associated with a return swinging operation and stored in the reference characteristic storage unit 71. When the work performed by the work machine 100 is an excavation work, the controller 70 judges whether there is an abnormality using the reference operating characteristic associated with the excavation work, when the work performed by the work machine 100 is a lifting and swinging work, the controller 70 judges whether there is an abnormality using the reference operating characteristic associated with the lifting and swinging work, when the work performed by the work machine 100 is an earth dumping work, the controller 70 judges whether there is an abnormality using the reference operating characteristic associated with the earth dumping work, and when the work performed by the work machine 100 is a return swinging work, the controller 70 judges whether there is an abnormality using the reference operating characteristic associated with the return swinging work. In this case, the controller 70 can judge whether there is an abnormality appropriately for each work using the reference operating characteristic according to the content of the actual work. Note that the excavation work, the lifting and swinging work, the earth dumping work, and the return swinging work are each an example of the first work in this disclosure and an example of the second work in this disclosure.

[変形例]
以上、本開示の実施形態に係る異常判定装置及びこれを備えた作業機械について説明したが、本開示は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例を含む。
[Modification]
The abnormality determination device and the work machine equipped with the same according to the embodiment of the present disclosure have been described above, but the present disclosure is not limited to the above embodiment and includes, for example, the following modified examples.

(A)変形例1
図9は、コントローラ70が行う演算処理の他の例を示すフローチャートである。この図9に示すフローチャートは、ステップS21及びS22の処理をさらに備える点で図4に示すフローチャートと異なり、図9におけるその他のステップS11~S16の処理は、図4に示すステップS11~S16と同様である。
(A) Modification 1
Fig. 9 is a flowchart showing another example of the calculation process performed by the controller 70. The flowchart shown in Fig. 9 differs from the flowchart shown in Fig. 4 in that it further includes processes of steps S21 and S22, but the other processes of steps S11 to S16 in Fig. 9 are similar to steps S11 to S16 shown in Fig. 4.

この変形例1では、実動作特性が基準動作特性に対応しない場合であっても(ステップS15においてYES)、直ちにステップS16の処理を行うのではなく、異常発生回数(累積回数)をカウントし(ステップS21)、異常発生回数が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する(ステップS22)。 In this variant 1, even if the actual operating characteristics do not correspond to the reference operating characteristics (YES in step S15), instead of immediately performing the processing in step S16, the number of abnormal occurrences (cumulative number) is counted (step S21) and it is determined whether the number of abnormal occurrences is equal to or greater than a preset threshold value (step S22).

異常発生回数が予め設定された閾値未満である場合(ステップS22においてNO)、コントローラ70は、ステップS11の処理を行う。一方、異常発生回数が予め設定された閾値以上である場合(ステップS22においてYES)、コントローラ70は、実動作特性に関連する構成要素に異常があると判定する。そして、コントローラ70は、実動作特性に関連する構成要素に異常があることをオペレータに伝えるための報知が行われるように報知器80の動作を制御する(ステップS16)。コントローラ70は、実動作特性に関連する構成要素に異常があると判定した後、前記異常発生回数(累積回数)をリセットし、ステップS11の処理を行う。なお、異常発生回数は、例えば単位時間あたりの回数であってもよい。 If the number of abnormal occurrences is less than the preset threshold (NO in step S22), the controller 70 performs the process of step S11. On the other hand, if the number of abnormal occurrences is equal to or greater than the preset threshold (YES in step S22), the controller 70 determines that an abnormality exists in the component related to the actual operation characteristic. The controller 70 then controls the operation of the alarm 80 so that an alarm is issued to inform the operator that an abnormality exists in the component related to the actual operation characteristic (step S16). After determining that an abnormality exists in the component related to the actual operation characteristic, the controller 70 resets the number of abnormal occurrences (cumulative number) and performs the process of step S11. The number of abnormal occurrences may be, for example, the number of times per unit time.

(B)変形例2
図10は、作業機械100のバケット6における土砂の収容量に応じた基準動作特性を示すグラフである。図10に示すように、コントローラ70は、バケット6における土砂の収容量に応じた基準動作特性を用いて異常判定を行ってもよく、これにより、異常判定の精度をさらに高めることができる。
(B) Modification 2
Fig. 10 is a graph showing reference operating characteristics according to the amount of soil contained in the bucket 6 of the work machine 100. As shown in Fig. 10, the controller 70 may perform an abnormality determination using the reference operating characteristics according to the amount of soil contained in the bucket 6, thereby making it possible to further improve the accuracy of the abnormality determination.

コントローラ70の基準特性記憶部71は、例えば、図10に示す収容量がゼロの場合の基準動作特性を予め記憶しており、収容量に関する情報を検出するための検出器から入力される検出結果を用いてバケット6における土砂の収容量を演算し、演算された収容量と予め設定された関係式とを用いて、収容量に応じた基準動作特性を演算してもよい。また、基準特性記憶部71は、1つの基準操作特性に関連付けられた複数の基準動作特性を予め記憶していてもよく、前記検出器から入力される検出結果を用いてバケット6における土砂の収容量を演算し、演算された収容量に最も近い基準動作特性を複数の基準動作特性から選択してもよい。そして、コントローラ70は、選択された基準動作特性を用いて異常の判定を行う。 The reference characteristic storage unit 71 of the controller 70 may, for example, prestore the reference operating characteristic when the capacity shown in FIG. 10 is zero, calculate the capacity of the soil in the bucket 6 using the detection results input from a detector for detecting information about the capacity, and calculate the reference operating characteristic according to the capacity using the calculated capacity and a preset relational expression. The reference characteristic storage unit 71 may also prestore multiple reference operating characteristics associated with one reference operating characteristic, calculate the capacity of the soil in the bucket 6 using the detection results input from the detector, and select the reference operating characteristic closest to the calculated capacity from the multiple reference operating characteristics. The controller 70 then uses the selected reference operating characteristic to determine whether there is an abnormality.

例えば図10に示す具体例では、1つの基準操作特性に対して3つの基準動作特性が関連付けられて基準特性記憶部71に記憶されている。3つの基準動作特性は、バケット6における土砂の収容量がゼロである場合の基準動作特性と、収容量がゼロより大きいW1である場合の基準動作特性と、収容量がW1より大きいW2である場合の基準動作特性と、を含む。そして、コントローラ70は、前記検出器から入力される検出結果を用いてバケット6における土砂の収容量を演算し、演算された収容量が収容量ゼロ、収容量W1及び収容量W2のうちの何れに近いかを判定し、最も近い収容量に対応する基準動作特性を複数の基準動作特性から選択する。そして、コントローラ70は、選択された基準動作特性を用いて異常の判定を行う。なお、収容量に関する情報を検出するための前記検出器は、例えば、ブームシリンダ7のヘッド圧を検出する圧力センサであってもよく、バケット6の収容量を検出するロードセルであってもよい。 For example, in the specific example shown in FIG. 10, three reference operating characteristics are associated with one reference operating characteristic and stored in the reference characteristic storage unit 71. The three reference operating characteristics include a reference operating characteristic when the capacity of the bucket 6 is zero, a reference operating characteristic when the capacity is W1 greater than zero, and a reference operating characteristic when the capacity is W2 greater than W1. The controller 70 calculates the capacity of the bucket 6 using the detection results input from the detector, determines which of the capacity of zero, the capacity of W1, and the capacity of W2 the calculated capacity is closest to, and selects the reference operating characteristic corresponding to the closest capacity from the multiple reference operating characteristics. The controller 70 then uses the selected reference operating characteristic to determine an abnormality. The detector for detecting information regarding the capacity may be, for example, a pressure sensor that detects the head pressure of the boom cylinder 7, or a load cell that detects the capacity of the bucket 6.

(C)変形例3
コントローラ70は、作業装置3の姿勢に応じた基準動作特性を用いて異常判定を行ってもよく、これにより、異常判定の精度をさらに高めることができる。
(C) Modification 3
The controller 70 may perform the abnormality determination using a reference operating characteristic according to the posture of the working device 3, thereby making it possible to further improve the accuracy of the abnormality determination.

具体的には、例えば、作業装置3の姿勢は、上部旋回体2に対するブーム4の姿勢、ブーム4に対するアーム5の姿勢、及びアーム5に対するバケット6の姿勢に応じて変わる。アーム引き動作とブーム上げ動作とを含む掘削作業が行われる場合、作業装置3はブーム4の基端部(回動中心)を中心に上方に回動する。掘削作業の序盤には、作業装置3の重心と回動中心との距離は比較的大きいので慣性モーメントが大きいが、掘削作業の終盤には、作業装置3の重心と回動中心との距離は序盤に比べて小さくなるので、慣性モーメントが序盤に比べて小さくなる。 Specifically, for example, the attitude of the working device 3 changes depending on the attitude of the boom 4 relative to the upper rotating body 2, the attitude of the arm 5 relative to the boom 4, and the attitude of the bucket 6 relative to the arm 5. When excavation work including arm pulling and boom raising operations is performed, the working device 3 rotates upward around the base end (rotation center) of the boom 4. At the beginning of the excavation work, the distance between the center of gravity of the working device 3 and the rotation center is relatively large, so the moment of inertia is large, but at the end of the excavation work, the distance between the center of gravity of the working device 3 and the rotation center becomes smaller than at the beginning, so the moment of inertia becomes smaller than at the beginning.

従って、コントローラ70は、掘削作業において、動作検出器32から入力される検出結果を用いて作業装置3の重心を演算し、演算された重心と回動中心との距離を演算し、これらの演算結果を用いてその時点における慣性モーメントを演算してもよい。そして、コントローラ70は、基準特性記憶部71に予め記憶された基準動作特性と、演算される慣性モーメントと、を用いて、基準動作特性を補正し、補正された基準動作特性を用いて異常判定を行ってもよい。 Therefore, during excavation work, the controller 70 may calculate the center of gravity of the working device 3 using the detection results input from the motion detector 32, calculate the distance between the calculated center of gravity and the center of rotation, and use these calculation results to calculate the moment of inertia at that time. The controller 70 may then correct the reference motion characteristics using the reference motion characteristics previously stored in the reference characteristic storage unit 71 and the calculated moment of inertia, and use the corrected reference motion characteristics to make an abnormality determination.

(D)基準操作特性について
コントローラ70は、操作検出器31により検出される操作の操作量と、基準操作特性を作成するために予め設定されたモデルと、を用いて基準操作特性を作成して記憶していてもよい。また、コントローラ70は、操作検出器31により検出される操作の操作量と、動作検出器32により検出される作業機械100の動作に関する情報である動作情報と、基準操作特性を作成するために予め設定されたモデルと、を用いて基準操作特性を作成して記憶していてもよい。これらの構成では、コントローラ70は、種々の動作に対応する多数の基準操作特性を予め記憶していなくても、操作検出器31により検出される操作の操作量と前記モデルとを用いて、又は、操作検出器31により検出される操作の操作量と動作検出器32により検出される動作情報と前記モデルとを用いて、その都度、実際の操作の操作量に適した基準操作特性を作成し、作成した基準操作特性を記憶することができる。これらの構成のそれぞれにおいて、前記モデルを用いた基準操作特性の作成には、例えば、機械学習、深層学習、人工知能などの手法が用いられてもよい。前記モデルは、判定モデルとして予め基準特性記憶部71に記憶されていてもよい。そして、実操作特性は、判定モデルに、操作検出器31により検出される操作量を入力し決定されてもよい。また、実操作特性は、判定モデルに、操作検出器31により検出される操作量と動作検出器32により検出される動作情報とを入力し決定されてもよい。コントローラ70は、基準操作特性を基準特性記憶部71に予め記憶する場合、実際の作業データを予め取得し、その実際の作業データを予め記憶してもよく、実際の作業データから算出したモデルのパラメータを予め記憶してもよい。また、実際の作業データからモデルを作成する場合、機械学習、深層学習、人工知能などの手法が用いられてもよい。
(D) Reference Operation Characteristics The controller 70 may create and store reference operation characteristics using the operation amount of the operation detected by the operation detector 31 and a model set in advance for creating the reference operation characteristics. The controller 70 may also create and store reference operation characteristics using the operation amount of the operation detected by the operation detector 31, operation information, which is information on the operation of the work machine 100 detected by the operation detector 32, and a model set in advance for creating the reference operation characteristics. In these configurations, even if the controller 70 does not store a large number of reference operation characteristics corresponding to various operations in advance, it can create reference operation characteristics suitable for the operation amount of the actual operation each time using the operation amount of the operation detected by the operation detector 31 and the model, or using the operation amount of the operation detected by the operation detector 31, the operation information detected by the operation detector 32, and the model, and store the created reference operation characteristics. In each of these configurations, for example, a method such as machine learning, deep learning, or artificial intelligence may be used to create the reference operation characteristics using the model. The model may be stored in the reference characteristic storage unit 71 in advance as a judgment model. The actual operation characteristics may be determined by inputting the operation amount detected by the operation detector 31 into the judgment model. The actual operation characteristics may be determined by inputting the operation amount detected by the operation detector 31 and the operation information detected by the operation detector 32 into the judgment model. When the controller 70 pre-stores the reference operation characteristics in the reference characteristic storage unit 71, the controller 70 may acquire actual work data in advance and store the actual work data in advance, or may store model parameters calculated from the actual work data in advance. When creating a model from actual work data, techniques such as machine learning, deep learning, and artificial intelligence may be used.

(E)基準動作特性について
コントローラ70は、動作検出器32により検出される作業機械100の動作に関する情報である動作情報と、基準動作特性を作成するために予め設定されたモデルと、を用いて基準動作特性を作成して記憶していてもよい。また、コントローラ70は、動作検出器32により検出される作業機械100の動作に関する情報である動作情報と、操作検出器31により検出される操作の操作量と、基準動作特性を作成するために予め設定されたモデルと、を用いて基準動作特性を作成して記憶していてもよい。これらの構成では、コントローラ70は、種々の動作に対応する多数の基準動作特性を予め記憶していなくても、動作検出器32により検出される動作情報と前記モデルとを用いて、又は、動作検出器32により検出される動作情報と操作検出器31により検出される操作の操作量と前記モデルとを用いて、その都度、作業機械100の実際の動作に適した基準動作特性を作成し、作成した基準動作特性を記憶することができる。これらの構成のそれぞれにおいて、前記モデルを用いた基準動作特性の作成には、例えば、機械学習、深層学習、人工知能などの手法が用いられてもよい。前記モデルは、判定モデルとして予め基準特性記憶部71に記憶されていてもよい。そして、実動作特性は、判定モデルに、動作検出器32により検出される動作情報を入力し決定されてもよい。また、実動作特性は、判定モデルに、操作検出器31により検出される操作の操作量と動作検出器32により検出される動作情報とを入力し決定されてもよい。コントローラ70は、基準動作特性を基準特性記憶部71に予め記憶する場合、実際の作業データを予め取得し、その実際の作業データを予め記憶してもよく、実際の作業データから算出したモデルのパラメータを予め記憶してもよい。また、実際の作業データからモデルを作成する場合、機械学習、深層学習、人工知能などの手法が用いられてもよい。
(E) Regarding the reference motion characteristics The controller 70 may create and store the reference motion characteristics using motion information, which is information about the motion of the work machine 100 detected by the motion detector 32, and a model set in advance for creating the reference motion characteristics. The controller 70 may also create and store the reference motion characteristics using motion information, which is information about the motion of the work machine 100 detected by the motion detector 32, an operation amount of the operation detected by the operation detector 31, and a model set in advance for creating the reference motion characteristics. In these configurations, even if the controller 70 does not store in advance a large number of reference motion characteristics corresponding to various motions, it can create a reference motion characteristic suitable for the actual motion of the work machine 100 each time using the motion information detected by the motion detector 32 and the model, or using the motion information detected by the motion detector 32, the operation amount of the operation detected by the operation detector 31, and the model, and store the created reference motion characteristics. In each of these configurations, for example, a method such as machine learning, deep learning, or artificial intelligence may be used to create the reference motion characteristics using the model. The model may be stored in the reference characteristic storage unit 71 in advance as a judgment model. The actual movement characteristics may be determined by inputting the movement information detected by the movement detector 32 into the judgment model. The actual movement characteristics may be determined by inputting the operation amount of the operation detected by the operation detector 31 and the movement information detected by the movement detector 32 into the judgment model. When the controller 70 pre-stores the reference movement characteristics in the reference characteristic storage unit 71, the controller 70 may acquire actual work data in advance and store the actual work data in advance, or may store model parameters calculated from the actual work data in advance. When creating a model from actual work data, methods such as machine learning, deep learning, and artificial intelligence may be used.

(F)基準特性記憶部について
基準特性記憶部71は、必ずしも作業機械100に搭載されていなくてもよく、例えば、作業機械100から離れた位置に配置されたサーバなどの管理装置に搭載されていてもよい。この場合、コントローラ70は、作業機械100に設けられた通信器をさらに備え、前記通信器は、基準特性記憶部71と無線又は有線による通信によりデータの送受信を行うように構成されていてもよい。この構成では、基準特性記憶部71を作業機械100に設ける必要がないので、作業機械100の構成を簡素化することができる。
(F) Regarding the reference characteristic storage unit The reference characteristic storage unit 71 does not necessarily have to be mounted on the work machine 100, and may, for example, be mounted on a management device such as a server that is located at a location away from the work machine 100. In this case, the controller 70 may further include a communication device provided on the work machine 100, and the communication device may be configured to transmit and receive data by wireless or wired communication with the reference characteristic storage unit 71. With this configuration, there is no need to provide the reference characteristic storage unit 71 on the work machine 100, and therefore the configuration of the work machine 100 can be simplified.

(G)前記実施形態では、作業機械が油圧ショベルであるが、本開示に係る作業機械は、油圧ショベルに限られず、クレーン、ホイールローダ、ブルドーザなどの他の作業機械であってもよい。また、前記実施形態では、先端アタッチメントがバケット6であるが、本開示に係る作業機械の先端アタッチメントは、グラップル、フォーク、ニブラなどの他の装置であってもよい。 (G) In the above embodiment, the work machine is a hydraulic excavator, but the work machine according to the present disclosure is not limited to a hydraulic excavator and may be other work machines such as a crane, a wheel loader, or a bulldozer. Also, in the above embodiment, the tip attachment is a bucket 6, but the tip attachment of the work machine according to the present disclosure may be other devices such as a grapple, a fork, or a nibbler.

(H)動作検出器32により検出される作業機械の動作に関する情報は、例えば、油圧ポンプの吐出圧(ポンプ圧)であってもよく、油圧ポンプのポンプ容量であってもよく、エンジンの回転数であってもよい。 (H) The information regarding the operation of the work machine detected by the operation detector 32 may be, for example, the discharge pressure (pump pressure) of the hydraulic pump, the pump capacity of the hydraulic pump, or the engine speed.

(I)報知器80は、作業機械100に設けられていてもよく、作業機械100から離れた位置に配置されていてもよい。 (I) The alarm 80 may be provided on the work machine 100, or may be located at a location away from the work machine 100.

(J)本開示に係る異常判定装置の操作検出器、動作検出器、及びコントローラの少なくとも一つは、作業機械100から離れた位置に配置されていてもよい。 (J) At least one of the operation detector, the motion detector, and the controller of the abnormality determination device according to the present disclosure may be located at a position away from the work machine 100.

(K)コントローラ70は、作業機械100による作業において、操作検出器31により検出される操作の操作量と、動作検出器32により検出される作業機械100の動作に関する情報である動作情報と、に基づいて実操作特性を演算してもよい。これにより、コントローラ70は、作業機械100の実際の動作状況の変化を考慮した実操作特性を取得することができる。実際の動作状況の変化は、油圧シリンダ、油圧モータなどのアクチュエータに作用する負荷の変化であってもよい。前記負荷は、例えば、バケット6における土砂の収容量に応じて変化することがあり、また、作業装置3の姿勢に応じた前記慣性モーメントに応じて変化することがある。 (K) During work by the work machine 100, the controller 70 may calculate actual operation characteristics based on the amount of operation detected by the operation detector 31 and operation information, which is information related to the operation of the work machine 100 detected by the operation detector 32. This allows the controller 70 to obtain actual operation characteristics that take into account changes in the actual operating conditions of the work machine 100. The changes in the actual operating conditions may be changes in the load acting on actuators such as hydraulic cylinders and hydraulic motors. The load may change, for example, depending on the amount of soil and sand contained in the bucket 6, and may also change depending on the moment of inertia, which depends on the attitude of the work device 3.

(L)コントローラ70は、作業機械100による作業において、操作検出器31により検出される操作の操作量と、動作検出器32により検出される作業機械100の動作に関する情報である動作情報と、に基づいて実動作特性を演算してもよい。これにより、コントローラ70は、動作情報だけでなく操作量も考慮した実動作特性を取得することができる。 (L) The controller 70 may calculate actual operation characteristics based on the amount of operation detected by the operation detector 31 during work by the work machine 100, and operation information, which is information related to the operation of the work machine 100 detected by the operation detector 32. This allows the controller 70 to obtain actual operation characteristics that take into account not only the operation information but also the amount of operation.

1 :下部走行体
2 :上部旋回体
3 :作業装置
31 :操作検出器
32 :動作検出器
40 :操作器
41 :操作レバー
70 :コントローラ
80 :報知器
100 :作業機械
101 :異常判定装置
REFERENCE SIGNS LIST 1: Lower travel unit 2: Upper revolving unit 3: Work device 31: Operation detector 32: Motion detector 40: Operator 41: Operation lever 70: Controller 80: Alarm 100: Work machine 101: Abnormality determination device

Claims (9)

作業機械を動かすためにオペレータによって操作器に与えられる操作の操作量を検出する操作検出器と、
前記作業機械の動作を検出する動作検出器と、
前記操作の操作量の特性の基準としての基準操作特性を予め記憶するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記操作検出器による前記操作の操作量の検出結果を用いて前記操作の操作量の実際の特性である実操作特性を取得し、前記実操作特性が前記基準操作特性に対応する場合には、前記動作検出器による前記作業機械の動作の検出結果を用いて前記作業機械の異常を判定し、前記実操作特性が前記基準操作特性に対応しない場合には前記異常の判定を保留する、異常判定装置。
an operation detector that detects an amount of operation applied to an operation device by an operator to move the work machine;
a motion detector for detecting motion of the work machine;
A controller that stores in advance a reference operation characteristic as a reference for the characteristic of the operation amount of the operation,
The controller obtains actual operation characteristics, which are actual characteristics of the operation amount of the operation, using the detection result of the operation amount of the operation by the operation detector, and when the actual operation characteristics correspond to the reference operation characteristics, determines an abnormality of the work machine using the detection result of the operation of the work machine by the operation detector, and when the actual operation characteristics do not correspond to the reference operation characteristics, the abnormality determination device reserves the determination of the abnormality.
前記コントローラは、
前記基準操作特性に対応する前記作業機械の動作の特性の基準としての基準動作特性を前記基準操作特性と関連付けて予め記憶し、
前記動作検出器による前記作業機械の動作の検出結果を用いて前記作業機械の動作の実際の特性である実動作特性を取得し、
前記実操作特性が前記基準操作特性に対応する場合には、前記実動作特性と前記基準動作特性とを比較することにより前記異常の判定を行う、請求項1に記載の異常判定装置。
The controller:
a reference operation characteristic serving as a reference for characteristics of the operation of the work machine corresponding to the reference operation characteristic is stored in advance in association with the reference operation characteristic;
acquiring an actual motion characteristic, which is an actual characteristic of the motion of the work machine, using a detection result of the motion of the work machine by the motion detector;
2. The abnormality determining device according to claim 1, wherein, when the actual operating characteristic corresponds to the reference operating characteristic, the abnormality is determined by comparing the actual operating characteristic with the reference operating characteristic.
前記基準操作特性は、前記作業機械が行う作業であって予め定められた第1作業に関連づけられて前記コントローラに記憶された第1基準操作特性であり、
前記コントローラは、前記作業機械が行う作業であって前記第1作業とは異なる第2作業に関連付けられた第2基準操作特性をさらに記憶し、前記作業機械が行う作業が前記第1作業である場合には前記第1基準操作特性を用いて前記異常の判定を行い、前記作業機械が行う作業が前記第2作業である場合には前記第2基準操作特性を用いて前記異常の判定を行う、請求項1に記載の異常判定装置。
the reference operating characteristic is a first reference operating characteristic stored in the controller in association with a predetermined first task that is a task performed by the work machine;
2. The abnormality determination device according to claim 1, wherein the controller further stores a second reference operating characteristic associated with a second operation performed by the work machine and different from the first operation, and when the operation performed by the work machine is the first operation, determines whether or not there is an abnormality using the first reference operating characteristic, and when the operation performed by the work machine is the second operation, determines whether or not there is an abnormality using the second reference operating characteristic.
前記コントローラは、前記動作検出器による前記作業機械の動作の検出結果を用いて前記作業機械が行う作業が前記第1作業及び前記第2作業の何れであるかを判定する、請求項3に記載の異常判定装置。 The abnormality determination device according to claim 3, wherein the controller determines whether the work performed by the work machine is the first work or the second work using the detection result of the work machine's operation by the operation detector. 前記基準動作特性は、前記作業機械が行う作業であって予め定められた第1作業に関連づけられて前記コントローラに記憶された第1基準動作特性であり、
前記コントローラは、前記作業機械が行う作業であって前記第1作業とは異なる第2作業に関連付けられた第2基準動作特性をさらに記憶し、前記作業機械が行う作業が前記第1作業である場合には前記第1基準動作特性を用いて前記異常の判定を行い、前記作業機械が行う作業が前記第2作業である場合には前記第2基準動作特性を用いて前記異常の判定を行う、請求項2に記載の異常判定装置。
the reference operating characteristic is a first reference operating characteristic stored in the controller in association with a predetermined first operation which is an operation to be performed by the work machine;
3. The abnormality determination device according to claim 2, wherein the controller further stores a second reference operating characteristic associated with a second operation performed by the work machine and different from the first operation, and when the operation performed by the work machine is the first operation, determines whether or not there is an abnormality using the first reference operating characteristic, and when the operation performed by the work machine is the second operation, determines whether or not there is an abnormality using the second reference operating characteristic.
前記コントローラは、前記操作検出器により検出される前記操作の操作量と、前記基準操作特性を作成するために予め設定されたモデルと、を用いて前記基準操作特性を作成して記憶する、請求項1に記載の異常判定装置。 The abnormality determination device according to claim 1, wherein the controller creates and stores the reference operation characteristic using the amount of operation detected by the operation detector and a model that is preset for creating the reference operation characteristic. 前記コントローラは、前記動作検出器により検出される前記作業機械の動作と、前記基準動作特性を作成するために予め設定されたモデルと、を用いて前記基準動作特性を作成して記憶する、請求項2に記載の異常判定装置。 The abnormality determination device according to claim 2, wherein the controller creates and stores the reference operating characteristic using the operation of the work machine detected by the operation detector and a model that is preset for creating the reference operating characteristic. 前記コントローラは、前記基準操作特性を記憶する基準特性記憶部を備え、
前記基準特性記憶部は、前記作業機械から離れた位置に配置された管理装置に設けられ、
前記コントローラは、通信器をさらに備え、前記通信器は、前記基準特性記憶部と無線又は有線による通信によりデータの送受信を行うように構成されている、請求項1に記載の異常判定装置。
The controller includes a reference characteristic storage unit that stores the reference operating characteristic,
the reference characteristic storage unit is provided in a management device that is arranged at a position remote from the work machine,
The abnormality determination device according to claim 1 , wherein the controller further comprises a communication device, the communication device being configured to transmit and receive data to and from the reference characteristic storage unit through wireless or wired communication.
請求項1~8の何れか1項に記載の異常判定装置を備える作業機械。 A work machine equipped with an abnormality determination device according to any one of claims 1 to 8.
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