JP2011038273A - Remote diagnosis system for working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遠隔地の作業機械を端末機器上で性能低下診断をする作業機械の遠隔診断システムに関する。 The present invention relates to a remote diagnosis system for a work machine that diagnoses performance degradation of a remote work machine on a terminal device.
図9に示されるように、油圧ショベルなどの作業機械Mには、この作業機械Mの機体1の動作を制御する機体コントローラ2と、作業機械Mに搭載されたエンジンの燃料噴射を制御するエンジンコントローラ3と、機体キャブ内オペレータによる入力装置を兼ねた出力装置であるモニタ4を制御するモニタコントローラと、動態管理用コントローラ5とが、データリンクライン6により接続され、このデータリンクライン6の一端はサービスツール用車両側コネクタ7に接続されている。
As shown in FIG. 9, a work machine M such as a hydraulic excavator includes a
作業機械Mの例えばエンジン出力などの性能が適正であるかどうかを判定するために、サービスマンが作業機械Mのある現場に赴き、作業機械Mのサービスツール用車両側コネクタ7にコミュニケーションアダプタ8を介して計測機器またはノート型パーソナルコンピュータ(以下、「パソコン」という)9などを接続し、このパソコン9上で動作する故障診断ソフトウェアSof1を用いて、機体コントローラ2、エンジンコントローラ3またはモニタ4のコントローラおよび動態管理用コントローラ5からセンサ情報や故障診断結果を取得し、パソコン9上にデータ表示を行うサービスマン用の故障診断支援ツールがある(例えば、特許文献1または2参照)。
In order to determine whether the performance of the work machine M, such as engine output, is appropriate, a service person goes to the site where the work machine M is located and attaches the
この故障診断ソフトウェアSof1を利用するには、パソコン9およびパソコン・機体間のインターフェイス機器であるコミュニケーションアダプタ8を持ってサービスマンが機械稼働現場に行く必要があり、容易でない。
In order to use the fault diagnosis software Sof1, it is not easy because a service person needs to go to the machine operation site with the
また、パソコン9の操作や故障診断ソフトウェアSof1の操作が難しいため、この故障診断ソフトウェアSof1を活用するためには、サービスマンの教育が必要であり、通常は、図10に示されるように、故障診断ソフトウェアの活用について教育を受けたサービスマンまたはエンジニアA1,A2,A3,A4が、故障診断ソフトウェアの活用について習熟度の低いサービスマンまたはエンジニアB1,B2,B3,B4を伴なって、各作業機械M1,M2,M3,M4ごとの稼働現場にそれぞれ出向き、習熟度の低いサービスマンまたはエンジニアB1,B2,B3,B4を補助しながら、故障診断を実施することが一般的であるが、このような故障診断作業はコスト高であるとともに非効率である。
Further, since it is difficult to operate the
油圧出力性能の性能低下診断作業を行なう場合も、同様に、サービスマンが作業機械Mの稼働現場に行き、サービスツール用車両側コネクタ7にコミュニケーションアダプタ8を介し計測機器またはパソコン9などを接続して、機体コントローラ2や動態管理用コントローラ5から計測データを採取する必要があり、サービスマンが機械稼働現場に行く必要があるので性能低下診断作業が容易でないとともに、このような性能低下診断作業はコスト高であるとともに非効率である。
Similarly, when performing the performance degradation diagnosis work of the hydraulic output performance, the service person goes to the operation site of the work machine M, and connects the measuring tool or the
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、油圧出力性能の性能低下診断作業の省力化および効率化を図れる作業機械の遠隔診断システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a remote diagnosis system for a work machine that can save labor and increase efficiency in performance degradation diagnosis work of hydraulic output performance.
請求項1に記載された発明は、機体と、機体に対して油圧シリンダにより上下動される作業装置と、機体に搭載された油圧ポンプから油圧シリンダに供給されるポンプ圧力を計測するポンプ圧力センサと、油圧シリンダが作業装置を上げる負荷上げ動作の開始と終了を検知して負荷上げ動作の開始から終了までのサイクルタイムを計測し、ポンプ圧力センサにより検出した負荷上げ動作中のポンプ圧力をロギングして負荷上げ動作1サイクルの平均ポンプ圧力を算出し、サイクルタイム、平均ポンプ圧力、予め設定された負荷上げ動作1サイクルでの油圧シリンダの体積変化量の3つのデータより、負荷上げ動作1サイクルで発生した平均的な油圧出力を算出する演算動作を、時間を置いて繰返す演算機能および無線通信機能を有するコントローラとを備えた作業機械と、作業機械のコントローラから送信された複数の油圧出力計測データを取得して時系列に蓄積する管理部のサーバと、管理部のサーバにアクセスして時系列に蓄積された油圧出力計測データを取得する端末機器とを具備した作業機械の遠隔診断システムである。 The invention described in claim 1 includes an airframe, a working device that is moved up and down by a hydraulic cylinder relative to the airframe, and a pump pressure sensor that measures a pump pressure supplied to the hydraulic cylinder from a hydraulic pump mounted on the airframe. Measure the cycle time from the start to the end of the load increase operation by detecting the start and end of the load increase operation where the hydraulic cylinder raises the work device, and log the pump pressure during the load increase operation detected by the pump pressure sensor Then, the average pump pressure for one cycle of the load raising operation is calculated, and one cycle of the load raising operation is calculated from the three data of the cycle time, the average pump pressure, and the volume change amount of the hydraulic cylinder in the preset one cycle of the load raising operation. A controller with a calculation function and a wireless communication function that repeats the calculation operation to calculate the average hydraulic pressure generated in A management machine that acquires a plurality of hydraulic output measurement data sent from the controller of the work machine and accumulates it in time series, and accesses the management part server in time series A remote diagnosis system for a work machine including a terminal device that acquires accumulated hydraulic pressure output measurement data.
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の作業機械の遠隔診断システムにおける管理部のサーバが、性能判定の基準となる油圧出力性能基準データを備え、この油圧出力性能基準データと油圧出力計測データとを比較して、性能判定結果を出力するものである。 According to a second aspect of the present invention, the server of the management unit in the remote diagnosis system for the work machine according to the first aspect includes hydraulic output performance reference data used as a reference for performance determination. The performance measurement result is output by comparing with the output measurement data.
請求項3に記載された発明は、請求項1または2記載の作業機械の遠隔診断システムにおける端末機器が、管理部のサーバを通じて作業機械のコントローラから油圧出力計測データを取得する故障診断ソフトウェアを備えたものである。 According to a third aspect of the present invention, the terminal device in the work machine remote diagnosis system according to the first or second aspect includes failure diagnosis software for acquiring hydraulic output measurement data from a controller of the work machine through a server of the management unit. It is a thing.
請求項4に記載された発明は、請求項1乃至3のいずれか記載の作業機械の遠隔診断システムにおける作業機械が、油圧シリンダを制御するコントロール弁をリモコン操作するリモコン圧力を検出するリモコン圧検出スイッチを備え、コントローラは、ポンプ圧力センサによりポンプ圧力を監視するとともに、リモコン圧検出スイッチから出力されたリモコン圧検出スイッチ信号を監視し、このリモコン圧検出スイッチ信号が立上がった状態の下で、ポンプ圧力が立上がる圧力変化から油圧シリンダが作業装置を上げる負荷上げ動作の開始と終了とを検知して、負荷上げ動作の開始から終了までのサイクルタイムを計測する機能を備えたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a remote control pressure detection method in which the work machine in the remote diagnosis system for a work machine according to any one of the first to third aspects detects a remote control pressure for remotely operating a control valve that controls the hydraulic cylinder. The controller includes a switch, and the controller monitors the pump pressure by the pump pressure sensor and also monitors the remote control pressure detection switch signal output from the remote control pressure detection switch. The hydraulic cylinder has a function of measuring the cycle time from the start to the end of the load increasing operation by detecting the start and end of the load increasing operation for the hydraulic cylinder to raise the working device from the pressure change at which the pump pressure rises.
請求項1に記載された発明によれば、作業機械のコントローラにより、油圧シリンダが作業装置を上げる負荷上げ動作の開始と終了を検知して負荷上げ動作の開始から終了までのサイクルタイムを計測し、ポンプ圧力センサにより検出した負荷上げ動作中のポンプ圧力をロギングして負荷上げ動作1サイクルの平均ポンプ圧力を算出し、サイクルタイム、平均ポンプ圧力、予め設定された負荷上げ動作1サイクルでの油圧シリンダの体積変化量の3つのデータより、負荷上げ動作1サイクルで発生した平均的な油圧出力を算出する演算動作を、時間を置いて繰返し、得られた複数の油圧出力計測データをコントローラから無線通信により管理部のサーバに時系列に蓄積し、端末機器からサーバにアクセスして、サーバに蓄積された時系列の油圧出力計測データを取得するので、端末機器を操作して、作業機械のコントローラでは処理しきれない大量の油圧出力計測データにより、作業機械の油圧出力性能を正確かつ容易に遠隔診断することが可能であるとともに、稼働現場に派遣される作業者の人員を最低限に抑えることができ、油圧出力性能診断作業の省力化および効率化を図れる。 According to the first aspect of the present invention, the controller of the work machine detects the start and end of the load raising operation in which the hydraulic cylinder raises the work device, and measures the cycle time from the start to the end of the load raising operation. The pump pressure during the load increasing operation detected by the pump pressure sensor is logged to calculate the average pump pressure in one cycle of the load increasing operation, and the cycle time, the average pump pressure, and the hydraulic pressure in the preset one cycle of the load increasing operation are calculated. The calculation operation to calculate the average hydraulic pressure generated in one cycle of the load increase operation from the three data of the volume change of the cylinder is repeated over time, and the obtained multiple hydraulic output measurement data is wirelessly transmitted from the controller. The time series of oil stored in the server of the management unit through communication, accessed from the terminal device, and stored in the server Since the output measurement data is acquired, it is possible to accurately and easily perform remote diagnosis of the hydraulic output performance of the work machine with a large amount of hydraulic output measurement data that cannot be processed by the work machine controller by operating the terminal device. In addition, the number of workers dispatched to the operation site can be kept to a minimum, and the labor and efficiency of the hydraulic output performance diagnosis work can be reduced.
請求項2に記載された発明によれば、管理部のサーバは、性能判定の基準となる油圧出力性能基準データを備え、この油圧出力性能基準データと油圧出力計測データとを比較して、性能判定結果を出力するので、油圧出力の適否を容易に判断できる。 According to the second aspect of the present invention, the server of the management unit includes hydraulic output performance reference data serving as a reference for performance determination, and compares the hydraulic output performance reference data with the hydraulic output measurement data to determine the performance. Since the determination result is output, it is possible to easily determine whether the hydraulic pressure output is appropriate.
請求項3に記載された発明によれば、端末機器の故障診断ソフトウェアによって、管理部のサーバを通じて、遠隔地にある作業機械にアクセスして、油圧出力計測データを直接収集できるので、最新の油圧出力計測データを得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the fault diagnosis software of the terminal device can access the work machine at a remote location through the server of the management unit and directly collect the hydraulic output measurement data, the latest hydraulic pressure can be collected. Output measurement data can be obtained.
請求項4に記載された発明によれば、油圧シリンダリモコン操作用のリモコン圧検出スイッチ信号が立上がった状態の下で、ポンプ圧力が立上がる圧力変化から負荷上げ動作の開始と終了とを検知して、負荷上げ動作の開始から終了までのサイクルタイムを計測するので、限られた条件下でのポンプ圧力の圧力変化のみを検知してサイクルタイムを正確に計測できる。
According to the invention described in
以下、本発明を、図1乃至図8に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to one embodiment shown in FIGS.
図3は、油圧ショベルなどの作業機械Mを示し、その機体11として下部走行体12に上部旋回体13が旋回可能に設けられ、上部旋回体13上には動力装置14、キャブ15、および機体11に対して上下方向回動自在に軸支された作業装置16が搭載されている。
FIG. 3 shows a work machine M such as a hydraulic excavator, and an
下部走行体12は、左右の走行用の油圧モータ(走行モータという)17trを備え、上部旋回体13は、旋回用の油圧モータ(旋回モータという)17swを備えている。
The lower traveling
作業装置16は、機体11に対しブーム18bmが回動自在に軸支され、このブーム18bmの先端にスティック18stが回動自在に軸支され、このスティック18stの先端にバケット18bkが回動自在に軸支され、そして、ブーム18bmを上下方向に回動する油圧シリンダ(ブームシリンダという)18bmcyと、スティック18stを前後方向に作動する油圧シリンダ(スティックシリンダという)18stcyと、バケット18bkを内外方向に作動する油圧シリンダ(バケットシリンダという)18bkcyとを備えている。
The
図2に示されるように、上部旋回体13上に設置された動力装置14は、搭載エンジン21に2つの油圧ポンプとしてのメインポンプ22およびパイロットポンプ23が接続され、メインポンプ22の吸込口は作動油タンク24に接続され、吐出口はコントロール弁25内の複数のアクチュエータ制御スプール26を経て、走行モータ17trおよび旋回モータ17swなどの油圧モータ17と、ブームシリンダ18bmcy、スティックシリンダ18stcyおよびバケットシリンダ18bkcyなどの油圧シリンダ18とに接続されている。
As shown in FIG. 2, in the
少なくともブームシリンダ18bmcyは、流量を必要とするので、2つのメインポンプ22から2つのアクチュエータ制御スプール26を経て作動油の供給を受けることができる回路構成となっている。なお、片方のポンプ吐出側回路は省略する。
Since at least the boom cylinder 18bmcy requires a flow rate, the circuit configuration is such that hydraulic oil can be supplied from the two
コントロール弁25の各アクチュエータ制御スプール26は、操作レバー27により操作されるパイロット弁(いわゆるリモコン弁)28からパイロット通路29を経て供給されるパイロット圧力(リモコン圧力)によりレバー操作量に応じて変位される。
Each
コントロール弁25は、全てのアクチュエータ制御スプール26が中立位置にあるとき最も開度大となるセンタバイパス通路30を備え、このセンタバイパス通路30の最後部からネガティブフローコントロール圧力(ネガコン圧力という)を取出すネガコン通路30ncが引出され、このネガコン通路30ncは、メインポンプ22の容量可変制御手段(ポンプ斜板の傾転角を制御するレギュレータなど)22cに接続されている。
The
そして、全てのアクチュエータ制御スプール26が中立位置にあるとき、ネガコン通路30ncのネガコン圧力が最も高圧となり、メインポンプ22の容量は、最低または0に制御され、メインポンプ22の吐出流量は、最少または0に調節される。また、アクチュエータ制御スプール26がパイロット圧力により変位すると、ネガコン通路30ncのネガコン圧力は低下し、ネガコン圧力の低下に応じて、メインポンプ22の容量は増大し、ポンプ吐出流量が増大するとともに、メインポンプ22から吐出されるポンプ圧力も増加する。
When all the
2つのメインポンプ22の吐出管路には、これらのメインポンプ22から吐出されるポンプ圧力を検出するポンプ圧力センサ31a,31bが設けられ、パイロット弁28には、少なくともブームシリンダ18bmcyを制御するコントロール弁25のアクチュエータ制御スプール26をリモコン操作するパイロット圧力(リモコン圧力)を検出するリモコン圧検出スイッチ33が設けられ、キャブ内オペレータによる入力装置を兼ねた出力装置であるモニタ34には、通常表示モードを油圧出力計測モードに切替えるためのモード切替用ボタンスイッチ35が設けられている。
The discharge lines of the two
ポンプ圧力センサ31a,31bは、メインポンプ22から吐出されて油圧シリンダ18などに供給される作動油のポンプ圧力を検出するアナログセンサであり、これらのポンプ圧力センサ31a,31b、リモコン圧検出スイッチ33およびモニタ34は、機体11の動作を制御するコントローラとしての機体コントローラ(マシンECM)36に接続されている。
The
この機体コントローラ36は、油圧シリンダとしてのブームシリンダ18bmcyが負荷としての作業装置16を上げる負荷上げ動作の開始と終了を検知して負荷上げ動作の開始から終了までのサイクルタイムTを計測し、ポンプ圧力センサ31a,31bにより検出した負荷上げ動作中のポンプ圧力をロギングして負荷上げ動作1サイクルの平均ポンプ圧力Pを算出し、サイクルタイムT、平均ポンプ圧力P、予め設定された負荷上げ動作1サイクルでのブームシリンダ18bmcyの体積変化量Vの3つのデータより、負荷上げ動作1サイクルで発生した平均的な油圧出力を算出して蓄積する機能を備えている。
This
その際、機体コントローラ36は、ポンプ圧力センサ31a,31bによりポンプ圧力を監視するとともに、リモコン圧検出スイッチ33から出力されたリモコン圧検出スイッチ信号を監視し、このリモコン圧検出スイッチ信号が立上がった状態の下で、ポンプ圧力センサ31a,31bにより計測したポンプ圧力が立上がる圧力変化から負荷上げ動作の開始と終了とを検知して、負荷上げ動作のサイクルタイムTを計測する機能を備えている。
At that time, the
さらに、この機体コントローラ36は、機体11に搭載された搭載エンジン21の燃料噴射を制御するエンジンコントローラ37と、外部の管理部サーバと無線通信をするためのコントローラとしての動態管理用コントローラ38とも、機体内で通信できるように接続されている。
Further, the
機体コントローラ36および動態管理用コントローラ38は、一体的に構成することも可能である。以下、単にコントローラ36,38というときは、機体コントローラ36および動態管理用コントローラ38を一体的に構成したものである。
The
次に、図1は、作業機械遠隔稼働管理システム41の概要を示し、この作業機械遠隔稼働管理システム41は、動態管理データ保存機能および無線通信機能を有する作業機械Mの機体11の動態管理を無線通信を利用して遠隔地で行なうものである。
Next, FIG. 1 shows an outline of a work machine remote
作業機械M内では、機体11の種々の機器を制御する機体コントローラ(マシンECM)36と、搭載エンジン21の燃料噴射(噴射量、圧力、タイミング)を電子ガバナを介し制御するエンジンコントローラ(エンジンECM)37と、入力機能を備えた表示器であるモニタ34を制御するモニタコントローラ(モニタECM)と、動態管理用コントローラ38とが、データリンクライン42により接続され、このデータリンクライン42の一端はサービスツール用車両側コネクタ43に接続されている。
In the work machine M, an airframe controller (machine ECM) 36 that controls various devices of the
このサービスツール用車両側コネクタ43には、コミュニケーションアダプタを介してノート型パーソナルコンピュータ(ノートパソコン)などが接続可能となっているので、このノートパソコンによりデータリンクライン42を介してコントローラ36,38などと通信を行ない、ノートパソコン上に機械情報などをリアルタイムで表示させることも可能である。
The service tool vehicle-
この作業機械遠隔稼働管理システム41は、複数の油圧出力計測データを時系列に蓄積、分析および追跡する場合に適したシステムであり、サービスツール用車両側コネクタ43を用いることなく、作業機械Mの機体11の動態管理を無線通信を利用して遠隔地で行なうものである。
This work machine remote
そのため、作業機械Mの動態管理用コントローラ38は、動態管理データ保存機能および無線通信機能を有するとともに、グローバル・ポジショニング・システム衛星(いわゆるGPS)により作業機械Mの位置を測位する機能を有し、この動態管理用コントローラ38は、中継局44および無線通信網としての無線キャリアネットワーク(携帯電話回路網)45を介して、管理部46のサーバ46sと無線通信可能に構成されている。
Therefore, the
管理部46は、作業機械Mを生産するメーカ内などに設置されたサーバ46sを中心に構成され、この管理部46のサーバ46sには、インターネットまたはイントラネットの通信回線網47を介して顧客パソコンまたはメーカ系列社内パソコンなどの端末機器48および携帯電話が通信可能に構成されている。
The
管理部46のサーバ46sは、作業機械Mの動態管理用コントローラ38から無線通信で送信された作業機械Mの動態管理データを受信して保存するとともに、この動態管理データを加工して、ウェブサイト(会員サイト)に反映させ、顧客および作業機械Mのメーカまたは販売店のエンジニアまたはサービスマンに対して、通信回線網47を通じて、ウェブ(Web)またはメーラにて情報提供を行なう。
The
作業機械Mの動態管理データとは、車両情報(車両名称(号機情報)、機種、建機本体シリアル番号など)、位置情報(GPSによる地図表示)、稼働情報(稼働時間、燃料残量など)、機械情報(エンジン回転数、温度、圧力、油圧出力計測データなどの油圧機器状態など)、警告情報(未承認キー挿入、油圧出力低下異常など)、メンテナンス情報(オイル交換時期、フィルタ交換時期など)などである。 The dynamic management data of the work machine M includes vehicle information (vehicle name (unit information), model, construction machine main body serial number, etc.), position information (map display by GPS), operation information (operation time, remaining fuel amount, etc.). , Machine information (engine speed, temperature, pressure, hydraulic output status such as hydraulic output measurement data), warning information (unapproved key insertion, hydraulic output drop abnormality, etc.), maintenance information (oil change time, filter change time, etc.) ) Etc.
端末機器48は、顧客、サービスマンまたはエンジニアが、通信回線網47を通じて管理部46にアクセスして、ウェブブラウザまたはメーラにより自分の所有または担当する作業機械Mの動態管理データを閲覧するパーソナルコンピュータ(以下、単に「パソコン」という)である。この端末機器48上で動作する故障診断ソフトウェアSof1により、端末機器48は管理部46のサーバ46sを介して作業機械Mの動態管理用コントローラ38からデータを取得することが可能である。故障診断ソフトウェアSof1は、作業機械Mに対する故障診断用のデータ取得機能およびトラブルシュート機能を有する。
The
次に、図1に基いて、作業機械の遠隔診断システムの概要を説明すると、この遠隔診断システムは、機体コントローラ36・エンジンコントローラ37・モニタ34のコントローラ間を結ぶ機体内ネットワーク(データリンク)と外部の無線キャリアネットワーク45とのデータ中継機能を有する動態管理用コントローラ38と、管理部46のサーバ46s上で動作してデータを中継するサーバ中継ソフトウェアSof2と、端末機器48上で動作して故障診断ソフトウェアSof1が送受信するデータをサーバ46sに中継するパソコン中継ソフトウェアSof3との間で、概念記述言語(CDL)送信データおよび制御データを送信するとともに、概念記述言語(CDL)受信データおよび制御データを受信する。
Next, the outline of the remote diagnosis system for work machines will be described with reference to FIG. 1. This remote diagnosis system includes an in-vehicle network (data link) connecting the controller of the in-
そして、サービスマンまたはエンジンニアなどの端末機器48を通信回線網47を介し管理部46のサーバ46sに接続し、このサーバ46sを、無線キャリアネットワーク45を介して、端末機器48で指定した作業機械Mの動態管理用コントローラ38に接続するが、これらの端末機器48から端末機器48で指定された作業機械Mまでの接続が正しくなされていることを確認し、この確認作業が完了した場合のみ、端末機器48上で故障診断ソフトウェアSof1を起動して、端末機器48から通信回線網47、サーバ46sおよび無線キャリアネットワーク45を介し、指定した作業機械Mの動態管理用コントローラ38を通じて行なう作業機械Mのトラブルシュートを許可し実行する。
Then, a
その際、端末機器48のディスプレイに表示される指示操作にしたがって、作業機械Mを操作するオペレータ、サービスマンまたはエンジニアに一定時間内に指示通りの操作をすることを携帯電話などを用いて伝達し、作業機械Mの動態管理用コントローラ38から無線キャリアネットワーク45、サーバ46sおよび通信回線網47を経て端末機器48に送信された一定時間内の実際操作が指示操作と合致するか否かを判定し、一定時間内の実際操作と指示操作とが合致していることを確認することで、端末機器48とこの端末機器48で指定した作業機械Mとが通信回線網47、サーバ46sおよび無線キャリアネットワーク45を介して正しく接続されていることを確認する。
At that time, in accordance with the instruction operation displayed on the display of the
指示操作には、作業機械Mの搭載エンジン21のキースイッチをオフ位置からオン位置にする操作が含まれる。また、指示操作の伝達と実際操作の確認は、複数行なわれる。
The instruction operation includes an operation of turning the key switch of the mounted
トラブルシュートは、作業機械Mの搭載エンジン21を始動するキースイッチがオン位置にあることを条件として許可される。また、トラブルシュートは、故障診断に加えて、性能診断、設定の変更およびテスト出力を伴なう。
Troubleshooting is permitted on condition that the key switch for starting the mounted
管理部46のサーバ46sは、作業機械Mの搭載エンジン21を始動するキースイッチがオフ位置のときでも、作業機械Mの動態管理用コントローラ38から定期的に発信された動態管理データを無線キャリアネットワーク45を介して受信し時系列に蓄積するので、作業機械Mの稼働停止中でもトラブルシュートを行なうことができる。
The
次に、図4に示されたフローチャートを参照しながら、遠隔診断方法の制御手順を説明する。なお、このフローチャート中の丸数字は、制御手順を示すステップ番号である。 Next, the control procedure of the remote diagnosis method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The circled numbers in this flowchart are step numbers indicating control procedures.
(ステップ1)
事業所の端末機器48上においてパソコン中継ソフトウェアSof3を起動させる。
(Step 1)
The PC relay software Sof3 is started on the
(ステップ2)
パソコン中継ソフトウェアSof3の起動が完了したか否かを判定する。
(Step 2)
Judge whether or not the PC relay software Sof3 has been started.
(ステップ3)
パソコン中継ソフトウェアSof3の起動が完了したら、端末機器48にユーザIDとパスワードを入力して、管理部46のサーバ46s上のサーバ中継ソフトウェアSof2との接続を試みる。
(Step 3)
When the activation of the personal computer relay software Sof3 is completed, a user ID and a password are input to the
(ステップ4)
管理部46のサーバ中継ソフトウェアSof2と接続したか否か、すなわちユーザを認証したか否かを判定する。
(Step 4)
It is determined whether or not the server relay software Sof2 of the
(ステップ5)
ユーザ認証が完了したら、端末機器48のパソコン中継ソフトウェアSof3を通して、接続先の作業機械Mを指定し、すなわち端末機器48よりプロダクトIDを入力し、サーバ中継ソフトウェアSof2と作業機械Mの動態管理用コントローラ38との接続を試みる。
(Step 5)
When the user authentication is completed, the work machine M to be connected is specified through the personal computer relay software Sof3 of the
(ステップ6)
サーバ中継ソフトウェアSof2と作業機械Mの動態管理用コントローラ38とが接続したか否か、すなわち端末機器48より入力したプロダクトIDを作業機械Mの動態管理用コントローラ38が認証したか否かを判定する。
(Step 6)
It is determined whether or not the server relay software Sof2 and the
(ステップ7)
プロダクトIDを認証したら、端末機器48はサーバ46sなどを通して作業機械Mとの接続を完了する。
(Step 7)
After authenticating the product ID, the
(ステップ8)
故障診断ソフトウェアSof1が持つ機能のうち車両からのデータ取得機能以外のトラブルシュート機能を利用するか否かを選択する。
(Step 8)
Select whether to use the troubleshooting function other than the data acquisition function from the vehicle among the functions of the fault diagnosis software Sof1.
(ステップ9)
ステップ8において単なるデータ取得機能のみを選択した場合(NOの場合)は、接続先の作業機械Mを確認する確認ステップを省略して、作業機械Mが有するデータを、管理部46のサーバ46sまたは作業機械Mの動態管理用コントローラ38から取得する。
(Step 9)
When only the data acquisition function is selected in step 8 (in the case of NO), the confirmation step for confirming the connection destination work machine M is omitted, and the data held by the work machine M is transferred to the
例えば、管理部46のサーバ46sに蓄積された油圧出力計測データや、作業機械Mの動態管理用コントローラ38に蓄積された油圧出力計測データを、故障診断ソフトウェアSof1が持つデータ取得機能によって端末機器48に取出すことができる。
For example, the hydraulic output measurement data stored in the
(ステップ10)
故障診断ソフトウェアSof1が持つトラブルシュート機能を利用する場合は、端末機器48により指定された作業機械Mと、通信回路により接続された作業機械Mとが合致していることの確認が必須となるので、端末機器48の表示装置上に表示された指示内容(例えばキースイッチ・オン)にしたがい、端末機器48側のサービスマンまたはエンジニアから、作業機械Mの稼働現場にいるサービスマンまたはエンジニアに対して、携帯電話などを用いて、一定時間内に指示内容通りの操作を実施してもらうように伝達する。
(Step 10)
When using the troubleshooting function of the fault diagnosis software Sof1, it is essential to confirm that the work machine M specified by the
(ステップ11)
端末機器48のパソコン中継ソフトウェアSof3は、作業機械Mの動態管理用コントローラ38から得られる情報を元に、指示操作が実行されたか否かを確認する。
(Step 11)
The personal computer relay software Sof3 of the
(ステップ12)
1つの指示操作の実行が確認されたら、パソコン中継ソフトウェアSof3上に表示される同一または異なる他の指示内容にしたがい、稼働現場にいるサービスマンまたはエンジニアに携帯電話などを用いて、再度、一定時間内に指示内容通りの同一または異なる他の操作を実施してもらうように伝達し、この異なる指示操作が実行されたか否かを確認する。
(Step 12)
When execution of one instruction operation is confirmed, according to other same or different instruction contents displayed on the PC relay software Sof3, use a mobile phone etc. again for a certain time for a serviceman or engineer at the operation site To perform other operations that are the same or different according to the instruction content, and confirms whether or not these different instruction operations have been executed.
(ステップ13)
所定の複数の指示操作の実行が確認されたら、端末機器48と通信回路により接続された作業機械Mが、サービスマンまたはエンジニアが操作中の作業機械Mであることを確認する確認作業が完了する。
(Step 13)
When the execution of a plurality of predetermined instruction operations is confirmed, the confirmation work for confirming that the work machine M connected to the
(ステップ14)
端末機器48は、動態管理用コントローラ38からの信号により、作業機械Mの搭載エンジン21を始動するキースイッチがオフ位置にあるか、他の位置(オン位置またはスタート位置)にあるかを判定して表示する。
(Step 14)
The
(ステップ15)
キースイッチがオフ位置にある場合は、端末機器48側のサービスマンまたはエンジニアから携帯電話などにより作業機械Mの作業者に対しキースイッチをオン位置またはスタート位置にするよう指示を出す。
(Step 15)
When the key switch is in the OFF position, a serviceman or engineer on the
(ステップ16)
キースイッチがオン位置またはスタート位置にあるとともに接続が確認された作業機械Mに対して、端末機器48上のパソコン中継ソフトウェアSof3を起動したままの状態で、故障診断ソフトウェアSof1を起動する。
(Step 16)
The fault diagnosis software Sof1 is started with the PC relay software Sof3 on the
(ステップ17)
故障診断ソフトウェアSof1により故障診断、油圧出力性能診断、設定の変更、テスト出力を行い、稼働現場にいるサービスマンまたはエンジニアと連携してトラブルシュートを実施する。
(Step 17)
The fault diagnosis software Sof1 performs fault diagnosis, hydraulic output performance diagnosis, setting change, test output, and troubleshooting in cooperation with service personnel or engineers at the operation site.
例えば、油圧出力性能診断のための最新の油圧出力計測データが十分蓄積されていない場合は、故障診断ソフトウェアSof1によって、端末機器48側のサービスマンまたはエンジニアから、管理部46のサーバ46sを通じて、作業機械Mのオペレータまたはサービスマンに対し、油圧出力計測のための計測方法を指示しつつ、作業機械Mのオペレータまたはサービスマンと連携して油圧出力計測データの収集を実施する。
For example, if the latest hydraulic output measurement data for hydraulic output performance diagnosis is not sufficiently accumulated, the service diagnostics software Sof1 allows the service person or engineer on the
次に、図5に示されたフローチャートを参照して、遠隔地から作業機械Mの不具合発生箇所または故障箇所をトラブルシュートする場合の作業フローを説明する。なお、このフローチャート中の丸数字は、作業手順を示すステップ番号である。 Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 5, a work flow in the case of troubleshooting a failure occurrence location or failure location of the work machine M from a remote location will be described. Note that the circled numbers in this flowchart are step numbers indicating work procedures.
(ステップ21)
作業機械Mの各種機器のセンサ類で検出された警告情報すなわちエラーログ(エラーコード)および作業機械Mのコントローラ36,38で演算された油圧出力計測データは、コントローラ36,38から管理部46に定期的に送信されるか、または管理部46からの取得要求により、管理部46のサーバ46s内のデータベースに時系列に蓄積される。
(Step 21)
Warning information detected by sensors of various devices of the work machine M, that is, an error log (error code) and hydraulic output measurement data calculated by the
サービスマンまたはエンジニアは、端末機器48から故障診断ソフトウェアSof1により管理部46のサーバ46sにアクセスして、作業機械Mから発生したエラーログ(エラーコード)および油圧出力計測データを読取り、作業機械Mの不具合発生箇所および不具合内容を特定する。
The service person or engineer accesses the
(ステップ22)
不具合発生箇所のデータ(圧力、温度、油圧出力など)を取得して、それらの性能判定の基準となる基準データ(圧力基準データ、温度基準データ、油圧出力性能基準データなど)と比較する。例えば、油圧出力計測データと油圧出力性能基準データとを比較する。
(Step 22)
Acquire data (pressure, temperature, hydraulic pressure output, etc.) of the location where the failure occurred and compare it with reference data (pressure reference data, temperature reference data, hydraulic output performance reference data, etc.) serving as a basis for determining the performance. For example, the hydraulic output measurement data is compared with the hydraulic output performance reference data.
(ステップ23)
不具合発生箇所のデータと基準データとの誤差が許容値の範囲外か否かを判定する。
(Step 23)
It is determined whether or not the error between the defect occurrence data and the reference data is outside the allowable range.
(ステップ24)
ステップ23の判定で、ある不具合発生箇所のデータと基準データとの誤差が許容値の範囲内にある場合は(ステップ23NO)、全ての不具合発生箇所のデータと基準データとの誤差が許容値の範囲内か否かを判定し、許容値の範囲内でない誤差がある場合(NO)はステップ21に戻って、その不具合状況をチェックし、また、全ての誤差が許容値の範囲内にある場合は、トラブルシュートを終了する。
(Step 24)
If it is determined in
(ステップ25)
ステップ23の判定で不具合発生箇所のデータと基準データとの誤差が許容値の範囲外である場合は、その許容値範囲外の不具合発生状況のリストを作成し、各不具合発生状況に対して故障診断ソフトウェアSof1による遠隔調整が可能か否かを判定する。
(Step 25)
If it is determined in
(ステップ26)
故障診断ソフトウェアSof1により作業機械Mの機体制御プログラムを変更する機能で不具合状態を解消できる場合は、端末機器48から入力されたデータを管理部46のサーバ46sなどを経て作業機械Mの動態管理用コントローラ38から機体コントローラ(マシンECM)36またはエンジンコントローラ(エンジンECM)37に送信して、機体制御プログラムまたはエンジン制御プログラム中の設定値を変更することで、作業機械Mの不具合発生箇所の設定値を変更するなどの遠隔調整を行なう。
(Step 26)
When the failure diagnosis software Sof1 can be used to change the machine control program of the work machine M, the failure status can be resolved. The data input from the
例えば、機体コントローラ36の設定値を変更してメインポンプ22のポンプ斜板の角度を制御するレギュレータの設定値を変更してポンプ容量を可変調整したり、エンジンコントローラ37の設定値を変更してエンジン回転数、燃料噴射制御を可変調整したり、他の制御系のゲインまたは時定数などを可変調整する。さらに、これらのメインポンプ22および搭載エンジン21に関する可変調整により、油圧出力を可変調整することも可能である。
For example, by changing the setting value of the
(ステップ27)
故障診断ソフトウェアSof1による遠隔調整が不可能な場合は、作業機械Mのサービスマンまたはエンジニアに携帯電話17phまたはモニタ34を通じて指示を出す。
(Step 27)
When remote adjustment by the failure diagnosis software Sof1 is impossible, an instruction is given to the serviceman or engineer of the work machine M through the mobile phone 17ph or the
(ステップ28)
作業機械Mの消耗部品、破損部品の交換、ステップ26では調整不能な部品の調整などをする。
(Step 28)
Replacement of consumable parts and damaged parts of the work machine M, adjustment of parts that cannot be adjusted in
次に、図6は、この作業機械遠隔稼働管理システム41を用いて油圧出力計測データを収集活用する処理フローのフローチャートである。なお、このフローチャート中の丸数字は、処理手順を示すステップ番号である。
Next, FIG. 6 is a flowchart of a processing flow for collecting and utilizing the hydraulic output measurement data using the work machine remote
(ステップ31)
作業機械Mの最新の油圧出力計測データが必要な場合は、その作業機械Mが稼働現場にあるときでも、エンジニアまたはサービスマンなどの管理者は、端末機器48から、作業機械遠隔稼働管理システム41を通じて、作業機械Mのオペレータまたはサービスマンに対し油圧出力計測のための計測方法(操作方法、回数等)を指示しつつ、油圧出力計測データを採取する。
(Step 31)
When the latest hydraulic output measurement data of the work machine M is required, an administrator such as an engineer or a serviceman can use the work machine remote
例えば、作業機械Mの作業装置16を、図3に2点鎖線で示されるようにスティックシリンダ18stcyおよびバケットシリンダ18bkcyを最短に縮小させて腕を最も伸ばした状態で、バケット18bkをグランドレベルに接地させた休車姿勢に操作させた上で、モード切替用ボタンスイッチ35により油圧出力計測モードを立上げ、油圧出力計測操作を開始するよう、オペレータまたはサービスマンに指示を出し、油圧出力計測データを採取する。
For example, the working
(ステップ32)
この油圧出力計測データの採取は、時間を置いて繰返しなされ、いったん作業機械Mの機体コントローラ36のメモリ内に記憶され、さらに動態管理用コントローラ38のメモリ内に蓄積される。
(Step 32)
The collection of the hydraulic output measurement data is repeated at intervals, once stored in the memory of the
(ステップ33)
管理部46のサーバ46sは、作業機械Mの搭載エンジン21を始動するキースイッチがオフ位置にあり、機体コントローラ36がオフ状態のときでも、作業機械Mの動態管理用コントローラ38は起動しているので、この動態管理用コントローラ38のメモリ内に蓄積されている油圧出力計測データを無線キャリアネットワーク45を介して取得し、サーバ46s内のメモリに時系列に蓄積する。
(Step 33)
In the
(ステップ34)
管理部46のサーバ46s内には、性能判定の基準値または基準範囲となる油圧出力性能基準データを設定しておく。サーバ46sは、この油圧出力性能基準データと、蓄積された油圧出力計測データとを比較して、油圧出力に関する性能判定をする。
(Step 34)
In the
(ステップ35)
管理部46のサーバ46sに通信回線網47を介しアクセスしたメーカまたは販売店のエンジニアまたはサービスマンの端末機器48に対して、管理部46のサーバ46sは、サーバ46s内のメモリに時系列に蓄積された油圧出力計測データと共に、油圧出力に関する性能判定結果を出力し、これらを端末機器48のディスプレイに表示する。
(Step 35)
The
(ステップ36)
端末機器48のディスプレイに表示された油圧出力計測データの変化および性能判定結果を監視することで、エンジニアまたはサービスマンは、作業機械Mの性能低下状況を監視し、使用燃料を監視する。
(Step 36)
By monitoring the change in the hydraulic output measurement data displayed on the display of the
例えば、油圧出力計測データの実測値と、油圧出力の性能低下速度から、不具合に至ると判断される時期、オーバーホールの時期を予測して警告することが可能であり、また、使用燃料を替えたことにより油圧出力の性能低下が見られる場合は、その旨を警告することが可能である。 For example, it is possible to predict and warn when it is determined that a failure will occur from the actual measurement value of hydraulic output measurement data and the rate of performance degradation of hydraulic output, and the time of overhaul, and the fuel used is changed Thus, if a decrease in hydraulic output performance is observed, it is possible to warn to that effect.
次に、図7および図8を参照しながら、油圧出力計測データの採取方法を説明する。なお、図7に示されたフローチャート中の丸数字は、制御手順を示すステップ番号である。 Next, a method for collecting hydraulic output measurement data will be described with reference to FIGS. Note that the circled numbers in the flowchart shown in FIG. 7 are step numbers indicating control procedures.
(ステップ41)
図3に2点鎖線で示されるようにスティックシリンダ18stcyおよびバケットシリンダ18bkcyを最短に縮小させて腕を伸ばした状態で、バケット18bkをグランドレベルに接地させた休車姿勢から、ブームシリンダ18bmcyの伸びエンドまでブーム18bmを上げるのに必要な油量(体積変化量V)は、作業機械Mの機種および作業装置別に決まっているので、このブームシリンダ18bmcyの伸びエンドまでの体積変化量Vを、予め機体コントローラ(マシンECM)36のソフトウェアに設定しておく。
(Step 41)
As shown by the two-dot chain line in FIG. 3, with the stick cylinder 18stcy and the bucket cylinder 18bkcy contracted to the shortest and the arms extended, the boom cylinder 18bmcy extends from the resting position with the bucket 18bk grounded to the ground level. Since the amount of oil (volume change amount V) required to raise the boom 18bm to the end is determined for each type of work machine M and the work device, the volume change amount V to the end of extension of the boom cylinder 18bmcy is determined in advance. Set in the software of Aircraft Controller (Machine ECM) 36.
また、油圧出力計測モードをモニタ34で起動できるように予め機体コントローラ36にプログラミングしておく。そして、油圧出力計測データを採取するときは、事前に機体11の設定を行ない、作業装置16を上記接地させた休車姿勢でモード切替用ボタンスイッチ35により油圧出力計測モードを立上げる。
In addition, the
(ステップ42)
ブームシリンダ操作用のリモコン圧力を検出するリモコン圧検出スイッチ33から出力されるリモコン圧検出スイッチ信号を監視し、このリモコン圧検出スイッチ信号の立上がりが有るか否かを判定する。
(Step 42)
The remote control pressure detection switch signal output from the remote control
(ステップ43)
オペレータが、ブーム用の操作レバー27をブーム上げ側に操作して、ブーム用のパイロット弁28からアクチュエータ制御スプール26にブーム上げ用のパイロット圧力(リモコン圧力)を供給すると、先ずリモコン圧力が立上がり、リモコン圧検出スイッチ33が作動して、図8に示されるようにリモコン圧検出スイッチ信号が出力される。次にアクチュエータ制御スプール26がリモコン圧力により変位すると、ネガコン通路30ncのネガコン圧力は低下し、ネガコン圧力の低下に応じて、メインポンプ22の容量は増大し、ポンプ吐出流量が増大するとともに、メインポンプ22から吐出されるポンプ圧力も増加する。
(Step 43)
When the operator operates the
そして、図8に示されるように、搭載エンジン21に直結された第1のメインポンプ22から吐出された第1のポンプ圧力と、もう一方の第2のメインポンプ22から吐出された第2のポンプ圧力とが立上がり、ブームシリンダ18bmcyにより作業装置16を上げる負荷上げ動作(すなわちブーム上げ動作)が開始した瞬間は、このブームシリンダ18bmcyに供給される作動油のポンプ圧力の立上がり状態が高圧で維持されるので、機体コントローラ36は、リモコン圧検出スイッチ33から出力されたリモコン圧検出スイッチ信号が立上がった状態の下で、先ず第1回目のポンプ圧力の立上がりと高圧維持状態があるか否かを判定する。
As shown in FIG. 8, the first pump pressure discharged from the first
(ステップ44)
第1回目のポンプ圧力の立上がりが高圧維持状態に変化した時点は、ブームシリンダ18bmcyが負荷持上げ動作に入った瞬間であり、機体コントローラ36は、第1回目のポンプ圧力の立上がりが高圧維持状態に変化した時点を計測開始のトリガとして、ブームシリンダ18bmcyによる負荷上げ動作が開始したことを自動的に検知できる。
(Step 44)
The point in time when the first rise of pump pressure changes to the high pressure maintenance state is the moment when the boom cylinder 18bmcy enters the load lifting operation, and the
(ステップ45)
図8に示されるように、ブーム上げ用のパイロット圧力(リモコン圧力)があるにもかかわらず、ブームシリンダ18bmcyのピストンがシリンダ本体の伸びエンドまで移動して衝突し強制的に停止されると、第1および第2のポンプ圧力が立上がり、ブームシリンダ18bmcyによる負荷上げ動作が停止した後は、これらのポンプ圧力の立上がりが高圧で維持されるので、機体コントローラ36は、リモコン圧検出スイッチ33から出力されたリモコン圧検出スイッチ信号が立上がった状態の下で、第2回目のポンプ圧力の立上がりと高圧維持状態があるか否かを判定する。
(Step 45)
As shown in FIG. 8, even if there is a pilot pressure (remote control pressure) for raising the boom, when the piston of the boom cylinder 18bmcy moves to the extension end of the cylinder body and collides, After the first and second pump pressures rise and the load raising operation by the boom cylinder 18bmcy stops, the rises of these pump pressures are maintained at a high pressure, so the
(ステップ46)
ブーム18bmが決められた所定作動量を作動した後の、ブームシリンダ18bmcyのシリンダエンド衝突動作で発生する第2回目のポンプ圧力の立上りをポンプ圧力センサ31a,31bにより検出したら、機体コントローラ36は、第2回目のポンプ圧力の立上がりが高圧維持状態に変化した時点を計測終了のトリガとして、ブームシリンダ18bmcyによる負荷上げ動作が終了したことを自動的に検知できる。
(Step 46)
When the
(ステップ47)
このようにして、機体コントローラ36は、ポンプ圧力センサ31a,31bによりポンプ圧力を監視するとともに、リモコン圧検出スイッチ33によりリモコン圧力を監視し、負荷上げ動作(すなわちブーム上げ動作)の開始と終了を自動的に検知することで、機体コントローラ36内の時計を用いて負荷上げ動作の開始から終了までの所要時間であるサイクルタイムTを計測する。
(Step 47)
In this way, the
(ステップ48)
機体コントローラ36は、ポンプ圧力センサ31a,31bにより検出した負荷上げ動作中のポンプ圧力をロギングし(例えばサンプリング数:4回/秒)、サイクルタイム内の負荷上げ動作1サイクルの平均ポンプ圧力Pを算出する。
(Step 48)
The
(ステップ49)
機体コントローラ36は、自動的に検知したサイクルタイムT、ポンプ圧力センサ31a,31bより取得した平均ポンプ圧力P、機種によって決まる予め設定された負荷上げ動作1サイクルでのブームシリンダ18bmcyの体積変化量V(すなわちブーム上げに必要な油量)の3つのデータより、負荷上げ動作の1サイクルで発生した平均的な油圧出力を算出する。
(Step 49)
The
要するに、油圧出力は流量×圧力で計算が可能であり、図3に2点鎖線で示されるようなグランドレベル状態から、一気にフロント作業装置16を、ブームシリンダ18bmcyが最伸長状態になるまで持ち上げる際のサイクルタイムTと、ブームシリンダの1サイクルでの体積変化量Vとから、平均流量V/Tを計算し、1サイクルの平均ポンプ圧力Pを用いて、次のように油圧出力を算出する。
In short, the hydraulic output can be calculated by the flow rate x pressure, and when the front working
油圧出力(PS)=((V(m3)/T(s))×P(KPa)×103)/735 Hydraulic output (PS) = ((V (m 3 ) / T (s)) × P (KPa) × 10 3 ) / 735
(ステップ50)
算出された油圧出力を、機体コントローラ36のメモリさらには動態管理用コントローラ38のメモリに記憶するとともに、機体コントローラ36に接続されたモニタ34に表示する。
(Step 50)
The calculated hydraulic pressure output is stored in the memory of the
次に、上記の実施の形態により得られる効果を説明する。 Next, the effect obtained by the above embodiment will be described.
作業機械遠隔稼働管理システム41を用いて油圧出力計測データの変化および性能判定結果を監視すると、サービスマンは、作業機械Mまで出向くことなく、その油圧出力計測データを端末機器48で手軽に得られるので、必要なときにいつでも油圧出力性能を把握することができる。
When the change of the hydraulic output measurement data and the performance determination result are monitored using the work machine remote
また、動態管理用コントローラ38に記憶された油圧出力計測データは、管理部46のサーバ46s側からの要求に応じてこのサーバ46s内に時系列に蓄積できるので、この管理部46のサーバ46sに端末機器48からアクセスしたエンジニアまたはサービスマンは、蓄積された時系列の油圧出力計測データを分析および追跡することにより、車両の性能低下状況の監視(適切なオーバーホール時期の把握、不具合の有無の判断など)、使用燃料の監視などを容易に行なうことができ、不具合の早期発見、性能低下の客観的判断などが容易になる。
Further, since the hydraulic output measurement data stored in the
さらに進んで、作業機械遠隔稼働管理システム41を通じて、エンジニアまたはサービスマンなどの管理者から作業機械Mのオペレータまたはサービスマンに油圧出力計測のための計測方法を指示したり、トラブルシュートと同様に端末機器48からの遠隔操作により油圧出力計測を実施することも可能であり、例えば、作業機械Mが稼働現場にあっても、最新の油圧出力計測データを採取して機体コントローラ36さらには動態管理用コントローラ38に記憶させ、さらに管理部46のサーバ46sに蓄積させることができる。
Going further, through the work machine remote
ポンプ圧力センサ31a,31bによりメインポンプ22からブームシリンダ18bmcyに供給されるポンプ圧力を計測し、機体コントローラ36により、ブームシリンダ18bmcyによる負荷上げ動作の開始から終了までのサイクルタイムTと、負荷上げ動作中のポンプ圧力をロギングして算出した負荷上げ動作1サイクルの平均ポンプ圧力Pと、予め設定された負荷上げ動作1サイクルでのブームシリンダ18bmcyの体積変化量Vの3つのデータより、負荷上げ動作1サイクルで発生した平均的な油圧出力を算出するので、適切な油圧出力を容易に得ることができる油圧出力計測装置を提供できるとともに、この油圧出力計測装置を搭載した作業機械Mを提供できる。
The pump pressure supplied from the
機体コントローラ36は、ポンプ圧力センサ31a,31bにより計測したポンプ圧力が立上がる圧力変化から負荷上げ動作の開始と終了とを検知して負荷上げ動作のサイクルタイムTを計測するので、ポンプ圧力の計測データより、サイクルタイムTと平均ポンプ圧力Pとを共に効率よく算出できる。
The
その際、ブームシリンダ制御用のリモコン圧力を検出するリモコン圧検出スイッチ33からのリモコン圧検出スイッチ信号が立上がった状態の下で、ポンプ圧力が立上がる圧力変化から負荷上げ動作の開始と終了とを検知して、負荷上げ動作のサイクルタイムTを計測するので、限られた条件下でのポンプ圧力の圧力変化のみを検知してサイクルタイムTを正確に計測できる。
At that time, under the condition that the remote control pressure detection switch signal from the remote control
次に、図8に示されるように、機体コントローラ36の時計を用いてサイクルタイムTの計測を行なう際に、油圧シリンダ18が作動する際の計測開始時は、負荷持上げ動作で発生するポンプ圧力の立上りを計測開始のトリガとして機体コントローラ36に入力し、また、油圧シリンダ18の計測終了時は、シリンダエンド衝突動作で発生するポンプ圧力の立上りを、計測終了のトリガとして機体コントローラ36に入力しているが、これらの計測開始・終了トリガは、他の手段を用いても良い。
Next, as shown in FIG. 8, when the cycle time T is measured using the clock of the
例えば、図3に示されるように、作業装置16のブーム18bmの基端は、機体11に対して回動自在に軸支され、このブーム18bmの基端には、機体11に対する作業装置16の回動角を検出する回動型ポテンショメータなどの角度センサ39が設けられているので、この角度センサ39により角速度0から有を検知して負荷上げ動作の開始トリガとし、角速度有から0を検知して負荷上げ動作の終了トリガとすることで、機体コントローラ36内の時計で負荷上げ動作のサイクルタイムTを計測する方法を採用しても良い。
For example, as shown in FIG. 3, the base end of the boom 18bm of the
このように、機体11に対する作業装置16の回動角を検出する角度センサ39により、ブームシリンダ18bmcyが作業装置16を上げる負荷上げ動作の開始と終了とを検知して負荷上げ動作のサイクルタイムTを計測する場合は、作業装置16の実際の動きを把握してサイクルタイムTを正確に計測できる。
In this way, the
以上のように、作業機械遠隔稼働管理システム41によって、サービスマンは、作業機械Mの稼働現場に出向くことなく、遠隔地から手軽に油圧出力計測データを得られるので、定期点検などの際に限られることなく手軽に油圧出力性能を把握することができる。
As described above, the work machine remote
また、作業機械Mのオペレータまたはサービスマンが必要に応じて油圧出力計測データを採取することで、コントローラ36,38内に最新の油圧出力計測データを時系列に蓄積することができ、その最新の油圧出力計測データを分析および追跡することにより、車両の性能低下状況の監視(適切なオーバーホール時期の把握、不具合の有無の判断)、使用燃料の監視などを適切かつ容易に行なうことができ、不具合の早期発見、性能低下の客観的判断などが容易になる。
In addition, the operator or service person of the work machine M can collect the hydraulic output measurement data as necessary, so that the latest hydraulic output measurement data can be stored in the
例えば、油圧出力計測データの現在値および油圧出力性能の低下速度から、不具合が有ると判断される時期、すなわちオーバーホールの時期を予測して警告することが可能であり、また、使用燃料を替えたことにより油圧出力の性能低下が見られる場合は、その旨を警告することが可能である。 For example, it is possible to warn by predicting the time when it is judged that there is a problem, that is, the overhaul time, from the current value of the hydraulic output measurement data and the rate of decrease in hydraulic output performance, and changing the fuel used Thus, if a decrease in hydraulic output performance is observed, it is possible to warn to that effect.
次に、この実施の形態の作用効果をまとめて説明する。 Next, the operational effects of this embodiment will be described together.
図1に示されるように、故障診断ソフトウェアSof1についての教育を受けたサービスマンまたはエンジニアが、端末機器48上の故障診断ソフトウェアSof1を利用して、複数の作業機械稼働現場にいるサービスマンまたはエンジニアと協力しながら、遠隔地よりトラブルシュートを実施する。
As shown in FIG. 1, a service person or engineer who has been trained in the fault diagnosis software Sof1 uses the fault diagnosis software Sof1 on the
その際、複数の作業機械Mに搭載されている車載無線機器を中継装置として使うことで、遠隔地から故障診断ソフトウェアSof1を利用でき、稼働現場にパソコンなどを持込む必要がなくなり、メンテナンスの省力化が図れる。 At that time, by using in-vehicle wireless devices mounted on multiple work machines M as a relay device, it is possible to use the fault diagnosis software Sof1 from a remote location, eliminating the need to bring a personal computer or the like to the operation site, saving labor. Can be achieved.
また、故障診断ソフトウェアSof1の操作は事業所で行うことができるため、各作業機械Mの稼働現場ごとにスキルの高いサービスマンまたはエンジニアが赴く必要がなく、サービスマンまたはエンジニアの教育などにかけるコストも低減できる。 In addition, since the operation of the fault diagnosis software Sof1 can be performed at the office, there is no need for a skilled service person or engineer to visit each work machine M operation site, and the cost required for education of the service person or engineer Can also be reduced.
すなわち、1つの端末機器48上で故障診断ソフトウェアSof1を起動して、この端末機器48からサーバ46sなどを介し複数の作業機械Mの動態管理用コントローラ38を通じて作業機械Mのトラブルシュートを実行するので、作業機械Mの稼働現場に派遣されて作業機械Mを操作する作業者すなわちサービスマンまたはエンジニアの人員を最低限に抑えることができ、故障診断作業の省力化および効率化を図れる。
That is, the failure diagnosis software Sof1 is started on one
このとき、端末機器48とこの端末機器48に接続された作業機械Mとがサーバ46sなどを介して正しく接続されていることを確認した場合のみ、作業機械Mのトラブルシュートを許可するので、作業機械Mの接続ミスによるトラブルシュート中の誤動作を防止でき、省力化および効率化を確実なものにできる。
At this time, only when it is confirmed that the
トラブルシュートは、故障診断および性能診断に加えて、設定の変更およびテスト出力を伴なうので、単に故障診断および性能診断をするだけでなく、作業機械Mの遠隔調整も可能である。 Since troubleshooting involves setting change and test output in addition to failure diagnosis and performance diagnosis, not only failure diagnosis and performance diagnosis but also remote adjustment of the work machine M is possible.
作業機械Mのキースイッチがオフ位置のときでも、管理部46のサーバ46sは、作業機械Mの動態管理用コントローラ38から定期的に発信された作業機械Mの動態管理データ(稼働情報(稼働時間など)、機械情報(油圧出力計測データなど)、警告情報(油圧出力低下異常など)など)を蓄積しているので、端末機器48から管理部46のサーバ46sにアクセスして、このサーバ46sに蓄積された作業機械Mの動態管理データを簡単に取得できる。
Even when the key switch of the work machine M is in the OFF position, the
そして、上記のようなトラブルシューティングや遠隔調整により、故障に至る前の作業機械Mのメンテナンスを適時実施でき、作業機械Mに対する信頼性の向上、故障による休車時間の低減、これによる生産性の向上などを図れる。 And by the troubleshooting and remote adjustment as described above, the maintenance of the work machine M before the failure can be performed in a timely manner, the reliability of the work machine M is improved, the downtime due to the failure is reduced, and the productivity is thereby improved. Improvements can be made.
また、作業機械Mのコントローラ36,38により、油圧シリンダ18が作業装置16を上げる負荷上げ動作の開始と終了を検知して負荷上げ動作の開始から終了までのサイクルタイムTを計測し、ポンプ圧力センサ31a,31bにより検出した負荷上げ動作中のポンプ圧力をロギングして負荷上げ動作1サイクルの平均ポンプ圧力Pを算出し、サイクルタイムT、平均ポンプ圧力P、予め設定された負荷上げ動作1サイクルでの油圧シリンダ18の体積変化量Vの3つのデータより、負荷上げ動作1サイクルで発生した平均的な油圧出力を算出する演算動作を、時間を置いて繰返し、得られた複数の油圧出力計測データをコントローラ36,38から無線通信により管理部46のサーバ46sに時系列に蓄積し、端末機器48からサーバ46sにアクセスして、サーバ46sに蓄積された時系列の油圧出力計測データを取得するので、端末機器48を操作して、作業機械Mのコントローラ36,38では処理しきれない大量の油圧出力計測データにより、作業機械の油圧出力性能を正確かつ容易に遠隔診断することが可能であるとともに、稼働現場に派遣される作業者の人員を最低限に抑えることができ、油圧出力性能診断作業の省力化および効率化を図れる。
In addition, the
管理部46のサーバ46sは、性能判定の基準となる油圧出力性能基準データを備え、この油圧出力性能基準データと油圧出力計測データとを比較して、性能判定結果を出力するので、油圧出力の適否を容易に判断できる。
The
端末機器48の故障診断ソフトウェアSof1によって、管理部46のサーバ46sを通じて、遠隔地にある作業機械Mのコントローラ36,38にアクセスして、油圧出力計測データを直接収集できるので、最新の油圧出力計測データを得ることができる。
Because the fault diagnosis software Sof1 of the
本発明は、油圧ショベルや、油圧ショベルをベースマシンとする作業装置を備えた作業機械に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a hydraulic excavator and a working machine including a working device that uses a hydraulic excavator as a base machine.
M 作業機械
11 機体
16 作業装置
18 油圧シリンダ
22 油圧ポンプとしてのメインポンプ
31a,31b ポンプ圧力センサ
33 リモコン圧検出スイッチ
36,38 コントローラ
46 管理部
46s サーバ
48 端末機器
Sof1 故障診断ソフトウェア
M work machine
11 Airframe
16 Work equipment
18 Hydraulic cylinder
22 Main pump as a hydraulic pump
31a, 31b Pump pressure sensor
33 Remote control pressure detection switch
36, 38 controller
46 Administration Department
46s server
48 Terminal equipment
Sof1 fault diagnosis software
Claims (4)
作業機械のコントローラから送信された複数の油圧出力計測データを取得して時系列に蓄積する管理部のサーバと、
管理部のサーバにアクセスして時系列に蓄積された油圧出力計測データを取得する端末機器と
を具備したことを特徴とする作業機械の遠隔診断システム。 Airframe, working device moved up and down by hydraulic cylinder relative to airframe, pump pressure sensor for measuring pump pressure supplied to hydraulic cylinder from hydraulic pump mounted on airframe, and load that hydraulic cylinder raises working device Measure the cycle time from the start to the end of the load raising operation by detecting the start and end of the load raising operation, log the pump pressure during the load raising operation detected by the pump pressure sensor, and average the pump for one cycle of the load raising operation Calculate the pressure and calculate the average hydraulic pressure output generated in one cycle of load increasing operation from three data of cycle time, average pump pressure, and volume change of hydraulic cylinder in one cycle of load increasing operation set in advance. A work machine provided with a controller having a calculation function and a wireless communication function for repeating the calculation operation after a time;
A server of a management unit that acquires a plurality of hydraulic output measurement data transmitted from the controller of the work machine and accumulates them in time series;
A remote diagnosis system for a working machine, comprising: a terminal device that accesses a server of a management unit and acquires hydraulic output measurement data accumulated in time series.
ことを特徴とする請求項1記載の作業機械の遠隔診断システム。 The server of the management unit is provided with hydraulic output performance reference data used as a reference for performance determination, and compares the hydraulic output performance reference data with the hydraulic output measurement data and outputs a performance determination result. The remote diagnosis system for work machines according to 1.
ことを特徴とする請求項1または2記載の作業機械の遠隔診断システム。 3. The work machine remote diagnosis system according to claim 1, wherein the terminal device includes failure diagnosis software that acquires hydraulic output measurement data from a controller of the work machine through a server of the management unit.
油圧シリンダを制御するコントロール弁をリモコン操作するリモコン圧力を検出するリモコン圧検出スイッチを備え、
コントローラは、
ポンプ圧力センサによりポンプ圧力を監視するとともに、リモコン圧検出スイッチから出力されたリモコン圧検出スイッチ信号を監視し、このリモコン圧検出スイッチ信号が立上がった状態の下で、ポンプ圧力が立上がる圧力変化から負荷上げ動作の開始と終了とを検知して、負荷上げ動作の開始から終了までのサイクルタイムを計測する機能を備えた
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の作業機械の遠隔診断システム。 Work machine
A remote control pressure detection switch for detecting the remote control pressure to remotely control the control valve that controls the hydraulic cylinder is provided.
The controller
While monitoring the pump pressure with the pump pressure sensor, the remote control pressure detection switch signal output from the remote control pressure detection switch is monitored, and the pressure change at which the pump pressure rises when this remote control pressure detection switch signal rises 4. A function of measuring a cycle time from the start to the end of the load increasing operation by detecting the start and end of the load increasing operation from the load increasing operation of the work machine according to claim 1. Remote diagnostic system.
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