CN110268143A - 油的状态检测装置、作业机械、管理系统及油的状态检测方法 - Google Patents

油的状态检测装置、作业机械、管理系统及油的状态检测方法 Download PDF

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Abstract

一种油的状态检测装置，具备：指标部件、对指标部件进行照明的照明装置、以及透过机械装置的油对指标部件进行拍摄的拍摄装置。

Description

油的状态检测装置、作业机械、管理系统及油的状态检测方法
技术领域
本发明涉及一种油的状态检测装置、作业机械、管理系统及油的状态检测方法。
背景技术
在机械装置中使用油类。例如在液压设备中既使用液压油也使用润滑油。此外，在发动机中也使用润滑油。包括液压油及润滑油中的至少一方的油的性质状态会逐渐劣化。在专利文献1中公开了一种用于判定液体的劣化状态的液体性质状态识别装置。
专利文献1：日本特开2012-173036号公报
发明内容
如果持续使用劣化的油，则例如加快机械装置的滑动部的摩损，导致如机械装置的故障或破损那样的不良情况。为了抑制在机械装置产生不良情况，需要有能够正确把握油的状态的技术。
本发明的目的在于提供一种能够把握油的状态的油的状态检测装置、作业机械、管理系统及油的状态检测方法。
根据本发明的第1方式，提供一种油的状态检测装置，其具备：指标部件；照明装置，其对所述指标部件进行照明；以及拍摄装置，其透过机械装置的油对上述指标部件进行拍摄。
根据本发明的第2方式，提供一种作业机械，其具备：第1方式的油的状态检测装置；以及判定部，其基于由上述状态检测装置的上述拍摄装置获取到的图像数据判定上述油的状态。
根据本发明的第3方式，提供一种管理系统，其具备：第1方式的油的状态检测装置；以及判定部，其基于由上述状态检测装置的上述拍摄装置获取到的图像数据判定上述油的状态。
根据本发明的第4方式，提供一种油的状态检测方法，其包括：透过机械装置中的油对指标部件进行照明的步骤；以及透过上述油对上述指标部件进行拍摄的步骤。
根据本发明，提供一种能够把握油的状态的油的状态检测装置、作业机械、管理系统及油的状态检测方法。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式1涉及的作业机械及作业机械的管理系统的一个示例的图。
图2是示意性地表示实施方式1涉及的液压系统的一个示例的图。
图3是示意性地表示实施方式1涉及的油的状态检测装置的一个示例的侧视剖面图。
图4是表示实施方式1涉及的流路部的一个示例的剖视图。
图5是表示实施方式1涉及的指标部件的一个示例的图。
图6是表示实施方式1涉及的作业机械、服务器以及通信终端的功能框图。
图7是表示实施方式1涉及的液压挖掘机及管理系统的动作的一个示例的流程图。
图8是示意性地表示实施方式1涉及的由拍摄装置获取到的图像数据的一个示例的图。
图9是示意性地表示实施方式1涉及的由拍摄装置获取到的图像数据的一个示例的图。
图10是用于说明实施方式2涉及的油的状态检测装置的液压油的状态检测方法的图。
图11是用于说明实施方式3涉及的油的状态检测装置的液压油的状态检测方法的图。
图12是用于说明实施方式4涉及的油的状态检测装置的液压油的状态检测方法的图。
图13是示意性地表示第5实施方式涉及的设置于发动机的油的状态检测装置的一个示例的图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明涉及的实施方式，不过本发明不局限于此。在下面说明的实施方式的结构要素能够适当组合。此外，也存在不使用一部分结构要素的情况。
实施方式1
作业机械及管理系统
图1是示意性地表示本实施方式涉及的作业机械1及作业机械1的管理系统100的一个示例的图。在本实施方式中，对作业机械1是液压挖掘机1的示例进行说明。在下面的说明中，将作业机械1可称为液压挖掘机1。
液压挖掘机1存在于作业现场，在作业现场中工作。管理系统100存在于作业现场或远离作业现场的位置。
液压挖掘机1具备：作业机2、驱动作业机2的液压缸3、支承作业机2的回转体4、支承回转体4以使其能够回转的行走体5、包括计算机系统的控制装置20、配置于驾驶室的显示装置15、作为液压挖掘机1的驱动源的发动机30、以及流过液压油的液压系统40。作业机2连结于回转体4。行走体5具有履带。液压挖掘机1通过履带的旋转而行驶。
作业机2具有：与回转体3连结的动臂6、与动臂6连结的斗杆7以及与斗杆7连结的铲斗8。
液压缸3包括：驱动动臂6的动臂缸10、驱动斗杆7的斗杆缸11以及驱动铲斗8的铲斗缸12。
管理系统100管理液压挖掘机1的运转状况及搭载于液压挖掘机1的液压系统40的状态。管理系统100管理1台或多台液压挖掘机1。多台液压挖掘机1可以存在于1个作业现场，也可以分别存在于多个不同的作业现场。另外，图1中作为一个示例表示的是1台液压挖掘机1。
另外，管理系统100也可以管理与液压挖掘机1种类不同的作业机械。作为与液压挖掘机1种类不同的作业机械，可以例示例如推土机或轮式装载机。管理系统100也可以管理例如推土机和液压挖掘机1的双方。
管理系统100具有包括计算机系统的服务器110、以及与服务器110连接的显示装置120。
液压挖掘机1的控制装置20、管理系统100的服务器110、以及通信终端300经由通信系统200进行通信。通信系统200包括：设置于液压挖掘机1的无线通信机201、设置于服务器110的无线通信机202、及设置于通信终端300的无线通信机203。通信系统200还包括互联网(internet)、局域网(LAN：Local Area Network)、手机通信网及卫星通信网中的至少一个。
通信终端300是指液压挖掘机1的驾驶员、在作业现场工作的操作员、作业现场的监督者、或对液压挖掘机1进行保养及检查的管理者可能携带的便携式设备。通信终端300包括：智能手机或如平板型个人电脑那样的携带型计算机系统。
液压系统
图2是示意性地表示本实施方式涉及的液压系统40的一个示例的图。如图2所示，液压系统40包括：被发动机30所产生的动力驱动的液压泵41、经由管路42与液压泵41连接的主阀48、被从液压泵41经由主阀48供给来的液压油驱动的液压马达43、被从液压泵41经由主阀48供给来的液压油驱动的液压缸3、以及收纳液压油的液压油箱44。另外，排出向液压马达43供给的液压油的液压泵41与排出向液压缸3供给的液压油的液压泵41也可以是不同的液压泵。另外，液压马达43也可以设置有多个。液压马达43也可以是使回转体4回转的回转马达。
发动机30是液压泵41的驱动源。发动机30例如是柴油发动机。
液压泵41是液压马达43及液压缸3的驱动源。液压泵41与发动机30的输出轴连接并由发动机30所产生的动力驱动。液压泵41吸取收纳于液压油箱44的液压油并从排出口排出。从液压泵41排出的液压油经由主阀48及管路45被供给到液压马达43。此外，从液压泵41排出的液压油经由主阀48及管路46供给到液压缸3。
液压马达43是行走体5的驱动源。行走体5通过液压马达43所产生的动力行驶。从液压泵41排出的液压油经由主阀48及管路45流入液压马达43。液压马达43的输出轴基于液压油旋转。连接于液压马达43的输出轴的行走体5，通过液压马达43的输出轴的旋转而行驶。从液压马达43流出的液压油经由主阀48返回液压油箱44。
液压缸3是作业机2的驱动源。作业机2通过液压缸3所产生的动力动作。从液压泵41排出的液压油经由主阀48及管路46流入液压缸3。液压缸3基于液压油伸缩。连结于液压缸3的作业机2通过液压缸3的伸缩而动作。从液压缸3排出的液压油经由主阀48返回液压油箱44。
油的状态检测装置
图3是示意性地表示本实施方式涉及的状态检测装置50的一个示例的侧视剖面图。状态检测装置50检测液压设备的液压油的状态。在本实施方式中，液压设备包括液压泵41、液压马达43、液压缸3、液压油箱44、管路42、管路45及管路46中的至少一个。在下面的说明中，例如图2所示，状态检测装置50安装于液压油箱44，检测收纳于该液压油箱44的内部空间的液压油的状态。
如图3所示，状态检测装置50具备：指标部件80、照明指标部件80的照明装置70、以及透过液压油箱44的液压油拍摄指标部件80的拍摄装置60。
此外，状态检测装置50具备：支承拍摄装置60的油塞51、支承于油塞51的间隔部件52、连接于油塞51的索环55、安装于油塞51及索环55的盖部件56、以及连结于油塞51的保持部件57。
油塞51是由金属制造的筒状部件。油塞51可拆装地装配于液压油箱44的至少一部分。在本实施方式中，油塞51可拆装地配置于开口47，该开口47将液压油箱44的内部空间与外部空间连接。在本实施方式中，开口47设置于液压油箱44的侧板。另外，开口47也可以设置于液压油箱44的底板。
油塞51具有：配置于液压油箱44的开口47的轴部51A、在油塞51的轴向上与轴部51A相邻地配置且具有比轴部51A大的外径的凸缘部51B、在油塞51的轴向上与凸缘部51B相邻地配置且具有比凸缘部51B小的外径的头部51C、以及在油塞51的轴向上与头部51C相邻地配置且具有比头部51C小的外径的盖安装部51D。
轴部51A是配置于液压油箱44的开口47的部分。在轴部51A的外表面设置有螺纹牙51E。在液压油箱44的开口47的内表面设置有与螺纹牙51E结合的螺纹槽。通过将轴部51A的螺纹牙51E与开口47的螺纹槽结合来将油塞51装配到液压油箱44。通过解除轴部51A的螺纹牙51E与开口47的螺纹槽的结合来将油塞51从液压油箱44拆除。
凸缘部51B是与液压油箱44的侧板的外表面接触的部分。在与油塞51的中心轴正交的面内，凸缘部51B呈圆环状。
头部51C是将油塞51安装到液压油箱44时或将油塞51从液压油箱44拆除时被工具操作的部分。在与油塞51的中心轴正交的面内头部51C的外形呈四边形或六边形。
盖安装部51D是安装有盖部件56的部分。盖安装部51D的外表面设置有螺纹牙51F。在盖部件56的内表面设置有与螺纹牙51F结合的螺纹槽。通过将盖安装部51D的螺纹牙51F与盖部件56的螺纹槽结合来将盖部件56安装到油塞51。通过解除盖安装部51D的螺纹牙51F与盖部件56的螺纹槽的结合来将盖部件56从油塞51拆除。盖部件56的一部分配置于盖安装部51D的周围。盖部件56的另一部分配置于索环55的周围。
油塞51具有沿油塞51的轴向延伸的安装孔53。安装孔53贯穿轴部51A的前端面和盖安装部51D的基端面。轴部51A的前端面面对液压油箱44的内部空间。盖安装部51D的基端面配置于液压油箱44的外部空间。
安装孔53具有：配置有索环55的至少一部分的索环嵌合孔部53A、在油塞51的轴向上与索环嵌合孔部53A相邻地配置且具有比索环嵌合孔部53A小的内径的第1收纳孔部53B、在油塞51的轴向上与第1收纳孔部53B相邻地配置且具有比第1收纳孔部53B大的内径的第2收纳孔部53C。
索环嵌合孔部53A是配置有索环55的至少一部分的部分。索环嵌合孔部53A的端部与设置于盖安装部51D的基端面的开口连接。第1收纳孔部53B是配置有拍摄装置60的至少一部分的部分。第2收纳孔部53C是配置有间隔部件52的至少一部分的部分。
间隔部件52是能够使可见光透过的透明部件。间隔部件52是配置于第2收纳孔部53C的圆柱状部件。间隔部件52具有：前端面52A、朝向前端面52A的相反方向的基端面52B、以及连接前端面52A的外缘和基端面52B的外缘的外周面52C。
间隔部件52的前端面52A面对液压油箱44的内部空间。前端面52A与收纳于液压油箱44的液压油接触。间隔部件52的基端面52B的外缘区域支承于受压面53D。间隔部件52的基端面52B的中央区域与拍摄装置60相对。
间隔部件52具有耐热性及耐油性。在本实施方式中，间隔部件52包括聚碳酸酯树脂。另外，间隔部件52也可以是由玻璃制造的。
间隔部件52配置于比拍摄装置60更靠近液压油箱44的内部空间的位置。间隔部件52配置于液压油箱44的内部空间与外部空间交界处。拍摄装置60配置于液压油箱44的外部空间。间隔部件52保护拍摄装置60以使其不受来自液压油箱44的内部空间的液压油的压力和汚染。
保持部件57保持指标部件80。保持部件57将指标部件80保持为与间隔部件52相对。在本实施方式中，保持部件57以使间隔部件52的前端面52A与指标部件80的表面80S隔着间隙相对的方式保持指标部件80。
保持部件57连结于油塞51。保持部件57具有：配置于油塞51的第2收纳孔部53C的内表面与间隔部件52的外周面52C之间的圆筒部57A、在油塞51的轴向上与圆筒部57A相邻地配置的流路部57B、以及在油塞51的轴向上与流路部57B相邻地配置的保持部57C。
在安装孔53的第2收纳孔部53C中，圆筒部57A配置于间隔部件52的外周面52C的周围。由第2收纳孔部53C的内表面和间隔部件52的外周面52C夹持圆筒部57A，由此保持部件57支承于油塞51。在本实施方式中，第2收纳孔部53C的内表面和圆筒部57A的外表面之间设置有如O形环那样的密封部件59。在本实施方式中，圆筒部57A的外周面设置有密封槽57D。密封部件59配置于密封槽57D。此外，圆筒部57A的内周面和间隔部件52的外周面52C之间配置有如O形环那样的密封部件54。在本实施方式中，圆筒部57A的内周面设置有密封槽57E。密封部件54配置于密封槽57E。通过密封部件54及密封部件59，能够抑制液压油箱44的内部空间的液压油渗入拍摄装置60。
保持部57C以使指标部件80和间隔部件52隔着间隙相对的方式保持指标部件80。保持于保持部57C的指标部件80的表面80S和支承于油塞51的间隔部件52的前端面52A隔着间隙相对。
流路部57B配置在保持于保持部57C的指标部件80和支承于油塞51的间隔部件52之间。流路部57B将圆筒部57A与保持部57C连结。流路部57B是圆筒状部件。开口58设置在流路部57B的一部分上。
流路部57B、保持部57C及保持于保持部57C的指标部件80配置于液压油箱44的内部空间。流路部57B、保持部57C及保持于保持部57C的指标部件80浸渍在收纳于液压油箱44的内部空间的液压油中。
拍摄装置60透过液压油箱44的液压油拍摄指标部件80。拍摄装置60支承于油塞51。拍摄装置60的一部分配置于第1收纳孔部53B。拍摄装置60的另一部分安装于索环55。
指标部件80的表面80S和间隔部件52的前端面52A之间的光路FL填满有液压油。在本实施方式中，拍摄装置60获取指标部件80的图像数据及填满光路FL的液压油的图像数据。拍摄装置60经由间隔部件52获取指标部件80的图像数据及光路FL的液压油的图像数据。由拍摄装置60获取到的图像数据输出至控制装置20。
拍摄装置60具备：光学系统61、以及经由光学系统61接收光的图像传感器62。光学系统61包括至少一个聚光透镜。光学系统61与间隔部件52的基端面52B相对。图像传感器62包括：CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器。
照明装置70透过光路FL中的液压油及间隔部件52照明指标部件80的表面80S。照明装置70包括发光二极管(LED，Light Emitting Diode)，并射出照明光。照明装置70与间隔部件52的基端面52B相对。照明装置70配置于光学系统61的光轴的周围。照明装置70将照明光透过间隔部件52及光路FL中的液压油照射到指标部件80的表面80S。
光路FL规定在流路部57B的内部。光路FL包括从照明装置70射出并照射到指标部件80的照明光的光路、以及由指标部件80的表面80S反射的照明光的反射光的光路。收纳于液压油箱44的内部空间的液压油的至少一部分流过指标部件80和间隔部件52之间的光路FL。光路FL填满有液压油。
拍摄装置60透过填满光路FL的液压油及间隔部件51拍摄由照明装置70照明的指标部件80。由此，能够透过间隔部件52获取指标部件80的图像数据及光路FL中的液压油的图像数据。
图4是表示本实施方式涉及的流路部57B的一个示例的剖视图。图4是与光学系统61的光轴正交的面内的流路部57B的剖视图，相当于图3的A－A线剖面向视图。如图4所示，流路部57B是包围光路FL的圆环状部件。流路部57B具有多个开口58。收纳于液压油箱44的液压油的至少一部分经由开口58流入流路部57B的内侧。由此，光路FL填满有液压油。此外，填满光路FL的液压油的至少一部分经由开口58流出到流路部57B外侧。在本实施方式中，流路部57B浸渍在液压油箱44的液压油中，液压油流过包括光路FL的流路部57B的内侧的空间和流路部57B的外侧的空间。
指标部件
图5是表示本实施方式涉及的指标部件80的一个示例的图。如图4及图5所示，指标部件80是板状部件。指标部件80具有耐热性及耐油性。在本实施方式中，指标部件80包括聚缩醛树脂。
指标部件80具有表面80S以及朝向表面80S的相反方向的背面80T。指标部件80的表面80S与光路FL的液压油接触。指标部件80的背面80T与保持部57C相对。
指标部件80具有用于判定液压油的透明度的多个标记M。多个标记M设置于指标部件80的表面80S。标记M由耐油性墨水描绘到指标部件80的表面80S。
在本实施方式中，指标部件80的表面80S是白色的。由与白色不同的色相的耐油性墨水将标记M描绘到白色的表面80S(基底)上。在本实施方式中，多个标记M分别具有与液压油相同或近似的色相。多个标记M的色相例如是茶色。
在本实施方式中，在指标部件80设置有8个标记M。在本实施方式中，标记M设计为分别用圆圈包围“0.5”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”的数字。在下面的说明中，将包括“0.5”的标记M可称为基准标记M0。将包括“1”的标记M可称为第1标记M1。将包括“2”的标记M可称为第2标记M2。将包括“3”的标记M可称为第3标记M3。将包括“4”的标记M可称为第4标记M4。将包括“5”的标记M可称为第5标记M5。将包括“6”的标记M可称为第6标记M6。将包括“7”的标记M可称为第7标记M7。将包括“8”的标记M可称为第8标记M8。
另外，在本实施方式中，标记M包括数字，但是，也可以用字母符号代替数字。
在本实施方式中，多个标记M的颜色的浓度不同。在本实施方式中，多个标记M中的基准标记M0的浓度最低，第1标记M1的浓度仅高于基准标记M0，第2标记M2的浓度高于第1标记M1，第3标记M3的浓度高于第2标记M2，第4标记M4的浓度高于第3标记M3，第5标记M5的浓度高于第4标记M4，第6标记M6的浓度高于第5标记M5，第7标记M7的浓度高于第6标记M6，第8标记M8的浓度最高。
另外，还可以是多个标记M的明度不同。例如，多个标记M中的基准标记M0的明度最高，第1标记M1的明度仅低于基准标记M0，第2标记M2的明度低于第1标记M1，第3标记M3的明度低于第2标记M2，第4标记M4的明度低于第3标记M3，第5标记M5的明度低于第4标记M4，第6标记M6的明度低于第5标记M5，第7标记M7的明度低于第6标记M6，第8标记M8的明度最低。
另外，还可以是多个标记M的色饱和度不同。例如，多个标记M中的基准标记M0的色饱和度最高，第1标记M1的色饱和度低于基准标记M0，第2标记M2的色饱和度低于第1标记M1，第3标记M3的色饱和度低于第2标记M2，第4标记M4的色饱和度低于第3标记M3，第5标记M5的色饱和度低于第4标记M4，第6标记M6的色饱和度低于第5标记M5，第7标记M7的色饱和度低于第6标记M6，第8标记M8的色饱和度最低。
标记M与基于液压油的劣化状态而变化的颜色相对应。此外，标记M可以按每个液压油制造商分别预备。
在本实施方式中，多个标记M隔开间隔地并列在指标部件80的表面80S。多个标记M均配置于拍摄装置60的光学系统61的可视区域。
控制装置、服务器以及通信终端
图6是表示本实施方式涉及的液压挖掘机1、服务器110、以及通信终端300的功能框图。
控制装置20包括搭载于液压挖掘机1的计算机系统。控制装置20具有：包括如中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)那样的处理器的运算处理装置21、包括如随机存储器(RAM，Random Access Memory)那样的非易失性存储器及如只读存储器(ROM，ReadOnly Memory)那样的易失性存储器的存储装置22、以及输入输出接口23。
运算处理装置21具有：图像数据取得部21A、图像处理部21B、判定部21C、输出部21D、照明控制部21E、以及显示控制部21F。
图像数据取得部21A通过有线通信、无线通信、或控制器局域网(CAN，ControllerArea Network)从拍摄装置60获取由拍摄装置60获取到的图像数据。图像处理部21B对由图像数据取得部21A获取到的图像数据进行图像处理。
判定部21C基于由图像数据取得部21A获取并由图像处理部21B进行过图像处理的图像数据判定液压油的状态。
输出部21D将由图像数据取得部21A获取到的图像数据、由图像处理部21B进行过图像处理的图像数据及表示判定部21C的判定结果的判定数据经由输入输出接口23及通信系统200输出至服务器110。
照明控制部21E输出用于控制设置于状态检测装置50的照明装置70的控制信号。
显示控制部21F输出显示数据，使设置于液压挖掘机1的显示装置15显示该显示数据。显示装置15包括如液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)或有机EL显示器(OELD：Organic Electroluminescence Display)那样的平板显示器。显示数据包括：由图像数据取得部21A获取到的图像数据、由图像处理部21B进行过图像处理的图像数据及表示判定部21C的判定结果的判定数据中的至少一个。
服务器110包括计算机系统。服务器110具有：包括如中央处理单元(CPU，CentralProcessing Unit)那样的处理器的运算处理装置111、包括如随机存储器(RAM，RandomAccess Memory)那样的非易失性存储器及如只读存储器(ROM，Read Only Memory)那样的易失性存储器的存储装置112、以及输入输出接口113。
运算处理装置111具有：图像数据取得部111A、图像处理部111B、判定部111C、输出部111D、以及显示控制部111F。
图像数据取得部111A获取经由通信系统200从液压挖掘机1发送来的由拍摄装置60获取的图像数据。图像处理部111B对由图像数据取得部111A获取到的图像数据进行图像处理。
判定部111C基于由图像数据取得部111A获取并由图像处理部111B进行过图像处理的图像数据判定液压油的状态。
输出部111D将由图像数据取得部111A获取到的图像数据、由图像处理部111B进行过图像处理的图像数据及表示判定部111C的判定结果的判定数据经由输入输出接口113及通信系统200输出至液压挖掘机1及通信终端300中的至少一方。
显示控制部111F输出显示数据，使连接于服务器110的显示装置120显示该显示数据。显示装置120包括如液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)或有机EL显示器(OELD：Organic Electroluminescence Display)那样的平板显示器。显示数据包括：由图像数据取得部111A获取到的图像数据、由图像处理部111B进行过图像处理的图像数据及表示判定部111C的判定结果的判定数据中的至少一个。
通信终端300具有：包括计算机系统的控制装置301、以及包括平板显示器的显示装置302。控制装置301获取从服务器110的输出部111D输出的图像数据及判定数据。从输出部111D输出的图像数据包括由图像数据取得部111A获取并由图像处理部111B进行图像处理前的图像数据以及由图像处理部111B进行图像处理后的图像数据中的至少一方。控制装置301将包括图像数据及判定数据中的至少一个的显示数据显示至显示装置302。
动作
图7是表示本实施方式涉及的液压挖掘机1及管理系统100的动作的一个示例的流程图。
在作业现场刚开始工作时，搭乘于液压挖掘机1的驾驶员操作设置于液压挖掘机1的钥匙开关。用钥匙启动则发动机30开始驱动，液压挖掘机1开始动作(步骤S10)。
状态检测装置50的照明装置70透过填满光路FL的液压油照明指标部件80。状态检测装置50的拍摄装置70透过填满光路FL的液压油拍摄指标部件80。由此，拍摄装置60获取包括标记M的指标部件80的图像数据(步骤S20)。
由拍摄装置60获取到的图像数据被控制装置20的图像数据取得部21A获取。控制装置20的输出部21D将由图像数据取得部21A获取到的图像数据经由通信系统200发送至服务器110(步骤S30)。
服务器110的图像数据取得部111A获取从控制装置20发送来的图像数据。服务器110的图像处理部111B对由图像数据取得部111A获取到的图像数据进行图像处理(步骤S40)。
判定部111C基于由拍摄装置60获取到的图像数据判定收纳于液压油箱44的液压油的状态。在本实施方式中，判定部111C基于图像数据判定液压油的透明度是否为阈值以上(步骤S50)。
与液压油的透明度有关的阈值是预先确定好的值，存储于存储装置112。液压油的透明度为阈值以上，这说明液压油具有高透明度，液压油的劣化还不严重。液压油的透明度比阈值小，这说明液压油浑浊，液压油的透明度下降，液压油已经严重劣化。
另外，阈值也可以设定多个。通过设定多个阈值，判定部111C不但能够判定液压油是否被污染，还能够判定污染的程度(等级)。
图8及图9分别示意性地表示本实施方式涉及的由拍摄装置60获取到的图像数据的一个示例的图。图8表示液压油的劣化还不严重时的图像数据的一个示例。图9表示液压油严重劣化时的图像数据的一个示例。
在本实施方式中，判定部111C基于由拍摄装置60获取到的标记M的图像数据判定液压油的状态。如上所述，在指标部件80的表面80S上以不同颜色浓度描绘出多个标记M。
如图8所示，液压油的劣化还不严重、液压油的透明度较高时，即使标记M的浓度(明度)较低，拍摄装置60也能够获取该标记M的图像数据。在图8所示的示例中，液压油的透明度较高，拍摄装置60能够获取从第1标记M1到第8标记M8各自的图像数据。
另一方面，如图9所示，液压油严重劣化、液压油的透明度较低时，如果标记M的浓度(明度)较低则拍摄装置60难以识别出该标记M的图像。在图9所示的示例中，液压油的透明度较低，拍摄装置60能够获取第8标记M8的图像数据，但是没能获取从基准标记M0到第7标记M7的图像数据。
如上所述，液压油的劣化程度与液压油的透明度相对应，液压油的透明度与能够获取图像数据的标记M相对应。因此，判定部111C基于由拍摄装置60获取到的标记M的图像数据能够判定液压油的透明度。
在本实施方式中，作为一个示例，假设与液压油的透明度有关的阈值为能够获取第7标记M7的图像数据的透明度。
在步骤S50，在判定为液压油的透明度为阈值以上时(步骤S50：“是”)，返回步骤S20的处理。在本实施方式中，至少在获取到第7标记M7的图像数据时，判定部111C判定为液压油的透明度为阈值以上。
在步骤S50,在判定为液压油的透明度不为阈值以上时(步骤S50：“否”)，输出部111D将表示判定部111C的判定结果的判定数据经由通信系统200输出至通信终端300(步骤S60)。在本实施方式中，在没有获得从基准标记M0到第7标记M7的图像数据时，判定部111C判定为液压油的透明度低于阈值。
在通信终端300，将表示液压油的透明度低于阈值、即液压油严重劣化的情况的显示数据显示在显示装置302中。由此，持有通信终端300的管理者观察显示在显示装置302的显示数据就能够把握液压挖掘机1的液压系统40的液压油的状态。管理者能够采取例如实施更换液压油的作业等措施。
更换液压油之后，状态检测装置50的拍摄装置60透过更换后的液压油拍摄指标部件80。由拍摄装置60获取到的图像数据被发送至服务器110。服务器110基于由拍摄装置60获取到的图像数据，能够获取更换历史数据，其表示液压油得以更换。更换历史数据存储于存储装置112。
效果
如以上说明的那样，根据本实施方式，设置有状态检测装置50，其具备：指标部件80、照明指标部件80的照明装置70、以及透过液压设备之一即液压油箱44中的液压油拍摄指标部件80的拍摄装置60。由此，能够把握液压油的状态。
例如，在通过目视判定液压油的状态时，需要拆除设置于液压油箱44的油塞。在定期地通过目视判定液压油的状态时，一次又一次地产生拆除设置于液压油箱44的油塞的操作。其结果，由于需要停止作业机2，因此作业效率显著下降。此外，在通过目视进行液压油的状态的判定时，判定结果会产生偏差，难以准确把握液压油的状态的可能性较大。
根据本实施方式，由于设置有状态检测装置50，因此无需目视液压油的状态，进而能够在任意时间准确且高效地把握液压油的状态。
此外，根据本实施方式，由于获取液压油的图像数据，因此基于液压油的图像数据不仅能够把握液压油的劣化状态，而且能够把握是否有气泡存在于液压油中。
此外，根据本实施方式，在指标部件80中设置有用于判定液压油的透明度的多个标记M。通过获取标记M的图像数据，能够根据该标记M的可视程度判定液压油的透明度。由此，能够定量地把握液压油的劣化状态。
此外，根据本实施方式，在指标部件80的表面80S设置多个标记M，并使其颜色的浓度、明度以及色饱和度中的至少一个不同。由此，根据标记M的可视程度，能够准确地判定液压油的透明度。
此外，在本实施方式中，拍摄装置60及间隔部件52支承于油塞51，指标部件80浸渍在收纳于液压油箱44的内部空间的液压油中。拍摄装置60透过液压油及间隔部件52拍摄浸渍在液压油中的指标部件80。由此，拍摄装置60能够以受到间隔部件52保护而不接触液压油的状态获取与液压油接触的指标部件80的表面80S的图像数据。根据与液压油接触的指标部件80的表面80S的图像数据，能够高精度地判定液压油的透明度。
此外，根据本实施方式，保持指标部件80的保持部件57连结于油塞51。由此，能够抑制指标部件50和支承于油塞51的拍摄装置60之间的相对位置的变动。指标部件80与间隔部件52隔着间隙相对。由此，拍摄装置60能够经由间隔部件52获取指标部件80的图像数据。
此外，在本实施方式中，支承于油塞51的拍摄装置60配置于液压油箱44的外部空间。由此，能够抑制拍摄装置60与液压油的接触。
实施方式2
对实施方式2进行说明。在以下的说明中，对与上述实施方式相同或等同的结构要素标注相同的符号，并简化或省略其说明。
在本实施方式中，照明装置70以多种不同的色光照明指标部件80。在本实施方式中，在指标部件80上不设置标记(M)。指标部件80的表面80S是空白的。表面80S的颜色是白色。
照明装置70能够分别以例如红色光、蓝色光及绿色光照明指标部件80。照明控制部21E控制照明装置70使其以特定的色光照明指标部件80。
图像传感器62接收由指标部件80反射来的色光的反射光。从照明装置70射出红色光时，图像传感器62接收照射到指标部件80的红色光的反射光。从照明装置70射出绿色光时，拍摄装置60接收照射到指标部件80的绿色光的反射光。从照明装置70射出蓝色光时，拍摄装置60接收照射到指标部件80的蓝色光的反射光。
由拍摄装置60获取到的反射光的图像数据(受光数据)被发送至服务器110。服务器110的判定部111C基于拍摄装置60接收到的反射光判定液压油的状态。由拍摄装置60获取的反射光的图像数据(受光数据)包括由指标部件80的表面80S反射来的色光的反射光的强度。
图10是用于说明本实施方式涉及的状态检测装置50的液压油的状态检测方法的图。在图10所示的图表中，横轴是拍摄装置60接收的反射光的波长。纵轴是表示照射到指标部件80的表面80S的色光的强度与由表面80S反射来的色光的反射光的强度之比的反射率。照射到表面80S的色光的强度是由照明控制部21E控制的已知的值。由表面80S反射来的色光的反射光的强度是由拍摄装置60检测的值。
各色光的反射率基于液压油的透明度而变化。在透过新鲜的液压油(透明度较高的液压油)照射色光时，各色光的反射率如图10中的(A)所示。另一方面，在透过劣化的液压油(透明度较低的液压油)照射色光时，各色光的反射率如图10中的(B)所示。这样，多种色光的反射率特性根据液压油的透明度而不同。
在存储装置112中存储有表示液压油的透明度和色光的反射率特性之间的关系的关联数据。关联数据包括所谓表数据。判定部111C基于由拍摄装置60获取到的反射光的强度和从照明控制部21E的控制信号导出的向表面80S照射的色光的强度计算色光的反射率。判定部111C基于计算出的色光的反射率和存储于存储装置112的关联数据判定液压油的透明度。
如以上说明的那样，根据本实施方式，基于各色光的反射率特性能够把握液压油的状态。根据本实施方式，可以在指标部件80上不设置标记(M)。
实施方式3
对实施方式3进行说明。在以下的说明中，对与上述实施方式相同或等同的结构要素标注相同的符号，并简化或省略其说明。
图11是用于说明本实施方式涉及的状态检测装置50的液压油的状态检测方法的图。在本实施方式中，拍摄装置60对分别配置在多个与拍摄装置60之间的距离不同的位置的指标部件80的表面80S进行拍摄。在本实施方式中，指标部件80在与拍摄装置60的光学系统61的光轴平行的方向上具有分别配置在多个与拍摄装置60之间的距离不同的位置的表面80S。在本实施方式中，表面80S包括：与拍摄装置60之间的距离最长的表面80S1、与拍摄装置60之间的距离小于表面80S1的表面80S2、与拍摄装置60之间的距离小于表面80S2的表面80S3、与拍摄装置60之间的距离小于表面80S3的表面80S4、与拍摄装置60之间的距离小于表面80S4的表面80S5、以及与拍摄装置60之间的距离最短的表面80S6。
在本实施方式中，在指标部件80的表面80S中没有设置标记(M)。另外，多个表面80S也可以分别设置有色相、明度及色饱和度相同的标记M。
拍摄装置60透过液压油获取多个表面80S的图像数据。由拍摄装置60获取到的图像数据被发送至服务器110。
服务器110的判定部111C基于分别配置在多个位置的指标部件80的表面80S的图像数据判定液压油的状态。在液压油还未劣化、液压油的透明度较高时，拍摄装置60能够获取与拍摄装置60之间的距离最长的表面80S1的图像数据。另一方面，在液压油严重劣化、液压油的透明度较低时，拍摄装置60无法获取与拍摄装置60之间的距离最长的表面80S1的图像数据。随着液压油的透明度降低，拍摄装置60能够获取的图像数据的表面80S依次变化为表面80S2、表面80S3、表面80S4、表面80S5及表面80S6。因此，判定部111C基于通过拍摄装置60获取到的多个表面80S的图像数据，能够判定液压油的状态。
如以上说明的那样，基于与能够获取图像数据的表面80S之间的距离能够把握液压油的状态。
另外，在本实施方式中，1个指标部件80具有多个与拍摄装置60之间的距离不同的表面80S。即，指标部件80具有台阶状的表面80S。也可以在与光学系统61的光轴平行的方向上设置有能够移动指标部件80的移动装置，通过移动装置移动指标部件80来调整指标部件80与拍摄装置60之间的距离。
实施方式4
对实施方式4进行说明。在以下的说明中，对与上述实施方式相同或等同的结构要素标注相同的符号，并简化或省略其说明。
图12是用于说明本实施方式涉及的状态检测装置50的液压油的状态检测方法的图。在本实施方式中，在指标部件80设置有照明装置90。照明装置90朝向拍摄装置60射出照明光。照明装置90能够调整射出的照明光的强度。
从照明装置90射出的照明光经由液压油及间隔部件52照射到拍摄装置60。
由拍摄装置60获取到的照明光的图像数据(受光数据)被发送至服务器110。服务器110的判定部111C基于拍摄装置60接收到的照明光判定液压油的状态。由拍摄装置60获取的照明光的图像数据(受光数据)包括从设置于指标部件80的照明装置90射出的照明光的强度。
照明装置90以多种不同的强度射出照明光。基于液压油的透明度，拍摄装置60接收到的照明光的强度变化。透过新鲜的液压油(透明度较高的液压油)照射照明光时，即使照明光的强度较低，拍摄装置60也能够接收到照明光。另一方面，透过劣化的液压油(透明度较低的液压油)照射照明光时，拍摄装置60无法接收强度较低的照明光。这样，根据液压油的透明度，决定了拍摄装置60是否能够接收到多种强度的各照明光。
由拍摄装置60获取到的照明光的图像数据(受光数据)被发送至服务器110。服务器110的判定部111C基于拍摄装置60接收的照明光判定液压油的状态。
如以上说明的那样，由拍摄装置60接收从浸渍于液压油的照明装置90射出的多种不同的强度的照明光，基于是否接收到这些多种强度的照明光，能够把握液压油的状态。
另外，在本实施方式中，在指标部件80设置有1个照明装置90，并调整从该1个的照明装置90射出的照明光的强度。在指标部件80也可以设置有多个照明装置90。还可以是分别从这些多个照明装置90射出的照明光的强度不同。多个照明装置90依次射出照明光。拍摄装置60依次接收分别从多个照明装置90射出的照明光。判定部111C基于拍摄装置60的受光数据能够判定液压油的状态。
另外，在上述的各实施方式中，状态检测装置50安装于液压油箱44。状态检测装置50也可以安装于液压泵41、液压马达43、液压缸3、管路42、管路45及管路46中的至少一个。状态检测装置50可以检测液压泵41的内部空间的液压油的状态，也可以检测液压马达43的内部空间的液压油的状态，也可以检测液压缸3的内部空间的液压油的状态，也可以检测管路42的内部空间的液压油的状态，也可以检测管路45的内部空间的液压油的状态，也可以检测管路46的内部空间的液压油的状态。
第5实施方式
对第5实施方式进行说明。在以下的说明中，对与上述实施方式相同或等同的结构要素标注相同的符号，并简化或省略其说明。
在上述的各实施方式中，状态检测装置50检测机械装置的一种即液压设备的液压油的状态。状态检测装置50也可以检测搭载于液压挖掘机1的与液压设备不同的机械装置的油的状态。例如，也可以通过状态检测装置50检测机械装置的一种即发动机30所使用的润滑油的状态。
图13是示意性地表示本实施方式涉及的设置于发动机30的状态检测装置50的一个示例的图。图13是从侧方观察本实施方式涉及的发动机30的示意图。
发动机30具有贮存润滑油的收纳室31。收纳室31包括设置于发动机30的下部的油底壳32的内部空间。油底壳32的收纳室贮存从发动机30的结构部件下落的润滑油。
设置有吸取部件33，其具有吸取油底壳32中的润滑油的吸取口33M。吸取部件33包括管道，该管道具有能够使润滑油流通的内部流路。吸取口33M包括设置于管道的一端的开口。在本实施方式中，在吸取口33M配置有滤油网34。吸取部件33经由滤油网34吸取油底壳32的收纳室中的润滑油。
油泵35设置于吸取部件33。通过油泵35动作，从吸取口33M吸取油底壳32中的润滑油。吸取部件33吸取到的润滑油被供给到发动机30的结构部件。
发动机30的结构部件，例如，包括如轴承那样的旋转部件、及如齿轮或活塞那样的滑动部件。供给到发动机30的结构部件的润滑油对结构部件既进行润滑也进行冷却。供给到发动机30的结构部件的润滑油从结构部件下落，被收纳到油底壳32的收纳室。
这样，在本实施方式中，通过油泵35的动作，润滑油在包含油底壳32的收纳室和发动机30的构成部件的循环路径中循环。
油底壳32的收纳室具有底部32B。在上述的实施方式中说明过的状态检测装置50设置于底部32B。由此，状态检测装置50能够检测发动机30的润滑油的状态。
另外，在上述的各实施方式中，由拍摄装置60获取到的图像数据被发送至服务器110。也可以是，在液压挖掘机1的控制装置20的图像数据取得部21A获取到由拍摄装置60获取到的图像数据之后，控制装置20的判定部21C基于由拍摄装置60获取到的图像数据判定液压油的状态。此外，也可以是，将由图像数据取得部21A获取到的图像数据以及表示判定部21C的判定结果的判定数据显示在设置于液压挖掘机1的显示装置15。由此，液压挖掘机1的驾驶员例如在用钥匙启动后，能够观察显示在显示装置15的显示数据来把握液压挖掘机1的液压系统40的液压油的状态。驾驶员能够采取例如实施更换液压油的作业等措施。
另外，在上述的各实施方式中，通信终端300也可以具有判定部21D的功能。
另外，在上述的各实施方式中，假设作业机械1是液压挖掘机。作业机械1也可以是与液压挖掘机不同的作业机械。作业机械1也可以是例如推土机、轮式装载机、自卸车及叉车中的至少一个。
另外，在上述的实施方式中，包括液压油及润滑油中的至少一方的油的状态的判定可以由观察显示在显示装置120的图像数据的管理者实施，也可以由观察显示在显示装置15的图像数据的驾驶员实施。
符号说明
1…液压挖掘机(作业机械)、2…作业机、3…液压缸、4…回转体、5…行走体、6…动臂、7…斗杆、8…铲斗、10…动臂缸、11…斗杆缸、12…铲斗缸、15…显示装置、20…控制装置、21…运算处理装置、21A…图像数据取得部、21B…图像处理部、21C…判定部、21D…输出部、21E…照明控制部、21F…显示控制部、22…存储装置、23…输入输出接口、30…发动机、40…液压系统、41…液压泵、42…管路、43…液压马达、44…液压油箱、45…管路、46…管路、47…开口、48…主阀、50…状态检测装置、51…油塞、51A…轴部、51B…凸缘部、51C…头部、51D…盖安装部、51E…螺纹牙、51F…螺纹牙、52…间隔部件、52A…前端面、52B…基端面、52C…外周面、53…安装孔、53A…索环嵌合孔部、53B…第1收纳孔部、53C…第2收纳孔部、53D…受压面、54…密封部件、55…索环、56…盖部件、57…保持部件、57A…圆筒部、57B…流路部、57C…保持部、57D…密封槽、57E…密封槽、58…开口、59…密封部件、60…拍摄装置、61…光学系统、62…图像传感器、70…照明装置、80…指标部件、80S…表面、80T…背面、90…照明装置、100…管理系统、110…服务器、111…运算处理装置、111A…图像数据取得部、111B…图像处理部、111C…判定部、111D…输出部、111F…显示控制部、112…存储装置、113…输入输出接口、120…显示装置、200…通信系统、201…无线通信机、202…无线通信机、203…无线通信机、300…通信终端、301…控制装置、302…显示装置、FL…光路、M…标记、M0…基准标记、M1…第1标记、M2…第2标记、M3…第3标记、M4…第4标记、M5…第5标记、M6…第6标记、M7…第7标记、M8…第8标记。

Claims (11)

1.一种油的状态检测装置，其特征在于，具备：
指标部件；
照明装置，其对所述指标部件进行照明；以及
拍摄装置，其透过机械装置中的油对所述指标部件进行拍摄。
2.根据权利要求1所述的油的状态检测装置，其特征在于：
所述指标部件具有用于判定所述油的透明度的标记，
基于由所述拍摄装置获取到的所述标记的图像数据判定所述油的状态。
3.根据权利要求2所述的油的状态检测装置，其特征在于：
所述指标部件具有多个所述标记，
多个所述标记的颜色的浓度、明度及饱和度中的至少一个不同。
4.根据权利要求1所述的油的状态检测装置，其特征在于：
所述照明装置以多种不同的色光进行照明，
所述拍摄装置接收由所述指标部件反射来的所述色光的反射光，
基于所述反射光判定所述油的状态。
5.根据权利要求1所述的油的状态检测装置，其特征在于：
所述拍摄装置对配置在与所述拍摄装置之间的距离不同的多个位置的各个位置上的所述指标部件进行拍摄，
基于配置在多个所述位置的各个位置上的所述指标部件的图像数据判定所述油的状态。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的油的状态检测装置，其特征在于，具备：
油塞，其支承所述拍摄装置；以及
间隔部件，其支承于所述油塞，其中，
所述指标部件浸渍在收纳于所述机械装置的内部空间的所述油中，
所述拍摄装置透过所述油及所述间隔部件对所述指标部件进行拍摄。
7.根据权利要求6所述的油的状态检测装置，其特征在于，具备：
保持部件，其连结于所述油塞，将所述指标部件以使其与所述间隔部件相对的方式进行保持。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的油的状态检测装置，其特征在于：
所述油塞配置于开口，该开口将所述机械装置的所述内部空间与外部空间连接，
所述拍摄装置配置于所述外部空间。
9.一种作业机械，其特征在于，具备：
权利要求1至权利要求8中任一项所述的油的状态检测装置；以及
判定部，其基于由所述状态检测装置的所述拍摄装置获取到的图像数据判定所述油的状态。
10.一种管理系统，其特征在于，具备：
权利要求1至权利要求8中任一项所述的油的状态检测装置；以及
判定部，其基于由所述状态检测装置的所述拍摄装置获取到的图像数据判定所述油的状态。
11.一种油的状态检测方法，其特征在于，包括：
透过机械装置中的油对指标部件进行照明的步骤；以及
透过所述油对所述指标部件进行拍摄的步骤。
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