作业机械及保养检查信息生成装置制造方法

xiaoxiao2020-7-22  4

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作业机械及保养检查信息生成装置制造方法
【专利摘要】在由多个零件构成的液压挖掘机(1)中具有:存储装置(20),存储有包含在多个零件中且作为寿命推断对象的对象零件的工作履历、用于基于该工作履历将该对象零件的利用方式分类为多种的判别阈值、以及表示每种该利用方式的对象零件的推断寿命的各利用方式推断寿命;和运算控制装置(10),执行如下处理:基于对象零件的工作履历及判别阈值,而分别算出每种利用方式的对象零件的工作时间的处理;以及基于由该处理算出的每种利用方式的对象零件的工作时间和各利用方式推断寿命来推断对象零件的寿命的处理。由此,能够提高作业机械中的零件寿命的推断准确度。
【专利说明】作业机械及保养检查信息生成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及作业机械、和基于作业机械的作业状态来提供与该机械的保养有关的信息的保养检查信息生成装置。
【背景技术】
[0002]以工程机械为代表的工业用作业机械在因故障等而停止的情况下,会造成很大影响,因此,大多采取了通过保养来使机器处于最佳状态的预防性保养措施。保养一般是主要以工作时间为基准的定期保养,根据机械的工作时间而进行由设计标准决定的各零件的检查或维修、更换。
[0003]若实施预防性保养,则会使机械保持良好状态,由此应该不会发生故障,但实际上无法避免故障、停止。例如,若以超出由设计标准所设想的负载来使用机械的话,则会比设想更快地消耗零件,以至于造成故障、停止。即,零件故障的主要原因在于,设想的设计标准与实际使用环境的动作条件不一致。
[0004]对此,提出了一种通过合计机械的各个零件的保养更换时间而通过统计处理来求出实际的零件寿命并有效利用的发明(国际公开第01/073215号小册子)、和一种根据工作时间和地点来推断零件寿命的发明(日本特开2005-173979号公报)。另外,还公开了一种根据传感器的与机械的机型和零件的故障模式相关的基准值和传感器值的变化率来推断使用界限的发明(日本特开2002-352024号公报)。现有专利文献
[0005]专利文献1:国际公开第01/073215号小册子
[0006]专利文献2:日本特开2005-173979号公报
[0007]专利文献3:日本特开2002-352024号公报
[0008]然而,在上述各发明中进行了统计处理,该统计处理将利用状态不同的作业机械、即故障概率不同的对象作为抽样总体。由此,存在根据作业机械的利用方式而导致在零件寿命的推断准确度上产生偏差的可能性、和由于寿命预测的基准制定很繁杂所以实际上难以利用的课题。

【发明内容】

[0009]本发明是鉴于这种课题提出的,以提供一种作业机械的零件寿命的推断准确度较高的作业机械以及保养检查信息生成装置为目的。
[0010]为了达成上述目的,本发明提供一种由多个零件构成的作业机械,其具有:存储装置,存储有包含在所述多个零件中且作为寿命推断对象的对象零件的工作履历、用于基于该工作履历而将该对象零件的利用方式分类为多种的判别阈值、以及表示每种该利用方式的所述对象零件的推断寿命的各利用方式推断寿命;和运算控制装置,执行如下处理:基于所述对象零件的工作履历及判别阈值,而分别算出每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间的处理;以及基于由该处理算出的每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间及所述各利用方式推断寿命,来推断所述对象零件的寿命的处理。[0011]发明效果
[0012]根据本发明,由于根据各作业机械的利用方式来推断零件寿命,所以能够提高作业机械的零件的寿命推断准确度。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1是本发明的第一实施方式的作业机械的构成图。
[0014]图2是本发明的第一实施方式的控制装置及其周边的硬件构成的概略图。
[0015]图3是图2所示的硬件构成的具体图。
[0016]图4是表示存储在本发明的第一实施方式的存储装置内的数据项目的示例的图。
[0017]图5是以图表形式表示液压挖掘机I中的发动机转速及泵压力(液压泵的排出压力)的工作履历的图。
[0018]图6是表示基于判别阈值Rl、R2、Pl将发动机及液压泵的工作履历分类为多种利用方式后的分类表的图。
[0019]图7是按每个分类编号表示发动机及液压泵的各利用方式推断寿命的图。
[0020]图8是表示液压挖掘机I中的发动机及液压泵的工作履历的一例的图。
[0021]图9是通过本发明的第一实施方式的控制装置2执行的处理的流程图的一例。
[0022]图10是显示装置3上的对象零件的寿命的显示例。
[0023]图11是显示装置3上的对象零件的寿命的另一显示例。
[0024]图12是显示装置3上的对象零件的寿命的又一显示例。
[0025]图13是本发明的第二实施方式的保养检查系统的构成图。
[0026]图14是保养检查信息生成装置100及其周边的硬件构成的具体图。
[0027]图15是表示存储在本发明的第二实施方式的更换履历存储部24内的数据的一例的图。
[0028]图16是表示通过本发明的第二实施方式的已更换零件工作时间计算部13算出的每种利用方式的对象已更换零件的工作时间的数据示例的图。
[0029]图17是在本发明的第二实施方式的保养检查信息生成装置100中执行的各利用方式推断寿命计算处理的流程图的一例。
[0030]图18是在本发明的第二实施方式的各利用方式推断寿命计算部14计算每种利用方式的平均工作时间时执行的处理的流程图的一例。
【具体实施方式】
[0031]以下,用【专利附图】

【附图说明】本发明的实施方式。
[0032]图1是本发明的第一实施方式的作业机械的构成图,图2是本发明的第一实施方式的控制装置及其周边的硬件构成的概略图,图3是图2所示的硬件构成的具体图。在此,如图1所示,对利用了工程机械的液压挖掘机来作为作业机械的实施方式进行说明。
[0033]图1所示的液压挖掘机(作业机械)I由多个零件构成,其具有:下部行驶体7 ;能够旋转地安装在下部行驶体7的上部的上部旋转体5 ;能够摆动地安装在上部旋转体5上的多关节型的作业装置6 ;由多个传感器构成的传感器组4,该多个传感器检测构成液压挖掘机I的各零件的工作履历;基于从传感器组4中的各传感器输出的工作履历来生成与液压挖掘机I的各零件相关的保养检查信息(例如各零件的寿命)的控制装置2 ;和显示控制装置2所生成的保养检查信息的显示装置3。
[0034]作为传感器组4中的传感器例如有:检测液压挖掘机I的发动机(未图示)的转速的发动机转速传感器41 (参照图2);和检测由该发动机所驱动的液压泵的排出压力的压力传感器42,该液压泵是向液压挖掘机I的液压传动装置(例如用于驱动工作装置6的液压缸)供给工作液压油的装置(未图示)。
[0035]如图2所示,控制装置2包括:由硬盘、RAM及ROM等构成的存储装置20 ;和按照存储在存储装置20内的程序而执行用于生成作业机械的保养检查信息的各种处理的运算控制装置(例如CPU)10。从传感器组4中的各传感器输出的各零件的工作履历输出到控制装置2,并存储到存储装置20内。
[0036]如图3所示,存储装置20具有构成信息存储部21、工作履历存储部22、传感器关联信息存储部23、更换履历存储部24、和各利用方式推断寿命存储部25。图4是表示存储在存储装置20内的数据项目的示例的图。
[0037]在构成信息存储部21中存储有图4中的构成信息210。构成信息210表示各液压挖掘机I (作业机械)的识别信息和各液压挖掘机I是由什么样的零件所构成的,其包括各液压挖掘机I的识别编号(机械编号)、包含在各液压挖掘机I中的零件的识别编号(零件编号)、和包含在各液压挖掘机I中的零件的种类(零件类别)。例如,液压挖掘机I由包括斗杆、动臂、旋转轮、履带及热交换器等在内的结构物、包括发动机、液压泵、铲斗及液压缸等在内的核心零件、和燃油及滤清器等消耗品等构成,在各零件上标记识别编号(零件编号)来进行管理。为了维持各作业机械的性能,需要进行保养工作,并且在保养工作中将已消耗或发生了故障的零件更换成新零件。
[0038]在工作履历存储部22中存储有构成各液压挖掘机I的各零件的工作履历信息220。如图4所示,工作履历信息220中包括机械编号、传感器项目、传感器数据(传感器检测值)、和传感器数据的记录时间。在本实施方式中,作为液压挖掘机I的传感器项目,而包括外部气温、外部气压、发动机转速、工作液压油温度、冷却水温度、泵压力、操作压力等。传感器数据是通过传感器组4的各传感器检测出的各零件的传感检测数据。传感器数据是能够按各单位测量时间取得的数据,将每个传感器项目的传感器数据按时间顺序大量收集之后的数据相当于工作履历。
[0039]图5是以图表形式表示液压挖掘机I中的发动机转速及泵压力(液压泵的排出压力)的工作履历的图。该图所示的工作履历是基于由发动机转速传感器41和压力传感器42所检测出的传感器数据而存储的。在该图中,发动机转速履历401表示通过发动机转速传感器41所检测出的发动机转速的变化,在该图的示例中,在时刻Tl及T2数值发生了变化。泵压力履历402表示通过压力传感器42所检测出的泵压力的变化,在该图的示例中,与发动机转速相同地在时刻Tl及T2数值发生了变化。
[0040]在传感器关联信息存储部23中存储有图4中的零件传感器关联信息230。零件传感器关联信息230是涉及与零件的消耗、故障相关联的传感器项目等的信息,包括零件类另O、传感器项目、和判别阈值。判别阈值是用于基于零件的工作履历而将该零件的利用方式分为多类的传感器数据的边界值,是按各零件类别及各传感器项目所设定的值。即,判别阈值表示用于判别负载对零件的施加情况(即消耗程度)的传感器数据的边界条件。在本实施方式中,利用判别阈值并根据传感器数据的大小来将各零件的利用方式分为多类,并基于以各利用方式使各零件工作的时间多少来测量各零件的消耗和劣化的程度。
[0041]例如,图5所示的发动机转速的判别阈值为Rl和R2 (Rl > R2),泵压力的判别阈值为P1。由此,发动机的利用方式基于发动机转速的工作履历及判别阈值R1、R2而被分为多类。具体地说,能够以时刻Tl及T2为边界而分类成三个区间Sa、Sb、Sc。S卩,从时刻Tl到T2的区间Sa是发动机转速在Rl以上的区间,时刻T2以后的区间Sb是在R2以上且不足Rl的区间,到时刻Tl为止的区间Sc是发动机转速不足R2的区间。另外,液压泵的利用方式能够基于泵压力的工作履历及判别阈值P1,并以时刻Tl及T2为界而分类成三个区间Sa, Sb, Sc0 S卩,区间Sa是泵转速在Pl以上的区间,区间Sb、Sc是泵转速不足Pl的区间。
[0042]图6是表示基于判别阈值Rl、R2、Pl而将发动机及液压泵的工作履历分类为多种利用方式后的分类表的图。如图6所示,本实施方式的液压挖掘机的发动机及液压泵的利用方式,根据图5的工作履历及上述判别阈值而分类为三种利用方式。在此,为了区分各利用方式而使用了分类编号,对所分类的各利用方式赋予作为识别各利用方式的信息的分类编号。在图6的示例中,作为分类编号而赋予了 1、2、3。在此,所赋予的分类编号越小的利用方式,负载对零件的施加情况越为严重(即,分类编号I的负载最大)。此外,该图的分类表501中存在没有分配分类编号的状态,那是因为不存在符合条件的工作数据。另外,在该图的示例中,以将两个零件的工作履历(发动机转速及泵压力的工作履历)相关联的方式对利用方式进行了分类,但根据需要也可以基于一个零件的工作履历来将利用方式分类,还可以将三个以上的工作履历相关联地将利用方式分类。
[0043]在更换履历存储部24中存储有记录了各液压挖掘机I的零件更换的实际结果的零件更换履历信息240。如图4所示,零件更换履历信息240包括在各液压挖掘机I中曾经工作过的零件(已更换零件)的更换时间(更换时间)、该零件所工作过的机械的机械编号、该零件的零件编号、该零件的零件类别、和表示该零件的工作时间的零件工作时间。在此,零件工作时间表示从该零件开始工作直到进行更换为止实际上的工作时间的实际值(即该零件的寿命)。
[0044]在各利用方式推断寿命存储部25中,存储有在计算液压挖掘机I中正在工作的各零件的推断寿命时利用的推断寿命信息250。如图4所示,推断寿命信息250包括零件类另O、分类编号、和各利用方式推断寿命。在此,各利用方式推断寿命表示仅以各利用方式使用该零件时的该零件的推断工作时间(推断寿命),在本实施方式中,与各零件的类别及利用方式(分类编号)相关联地决定。
[0045]图7是按各个分类编号表示发动机及液压泵的各利用方式推断寿命的图。如该图所示,可知例如若以分类编号I的利用方式持续使用发动机的话,则发动机的寿命为LEa。
[0046]如图3所示,运算控制装置10主要作为寿命推断对象的零件(对象零件)的工作时间计算部(对象零件工作时间计算部)11、和对象零件的寿命推断部(对象零件寿命计算部)12而发挥作用。
[0047]工作时间计算部11是执行如下处理的部分:基于存储在工作履历存储部22中的对象零件的工作履历、和与存储在传感器关联信息存储部23中的该对象零件相关的判别阈值,而分别算出每种利用方式的该对象零件的工作时间。
[0048]图8是表示液压挖掘机I中的发动机及液压泵的工作履历的一例的图。在该图的示例中,首先,使用判别阈值来将对象零件的每天(每个工作日)的工作履历分类,由此,按每天算出每种利用方式(分类编号)的工作时间。然后,最终将该按每天计算出的工作时间累计,由此算出每种利用方式的对象零件的工作时间。例如在图8中,在开始利用对象零件的第一天(dOl)里,以分类编号I工作的时间为Sa_d01,以分类编号2工作的时间为Sb_dOl,以分类编号3工作的时间为Sc_d01。而且,对于从第一天(dOl)到现在(第N天(dN))为止的工作时间,以分类编号I的利用方式工作的时间为Ta,以分类编号2的利用方式工作的时间为Tb,以分类编号3的利用方式工作的时间为Tc。此外,在图8的示例中,从提高工作时间的计算速度的观点出发,按规定期间(一天)算出工作时间,然后累计这些工作时间,由此算出实际的每种利用方式的工作时间,但也可以利用其他计算方法。例如,也可以通过临时对从第一天到第N天为止的工作履历进行分类,而算出每种利用方式的工作时间。
[0049]寿命推断部12是执行如下处理的部分:基于由工作时间计算部11算出的每种利用方式的对象零件的工作时间、和存储在各利用方式推断寿命存储部25中的各利用方式推断寿命,而推断该对象零件的寿命。在本实施方式中,首先,算出对象零件的消耗寿命,并由该消耗寿命算出该对象零件的剩余寿命。具体地说,首先,使由工作时间计算部11算出的各利用方式(分类编号)的工作时间(例如图8中的Ta、Tb、Tc)除以与各利用方式对应的各利用方式推断寿命(例如图7中的LEa、LEb、LEc),由此分别算出各利用方式的消耗寿命比例,进一步地,累计该算出的消耗寿命比例,由此算出对象零件的消耗寿命比例(例如CE(后述))。然后,从该对象零件的平均寿命中减去所算出的消耗寿命比例,由此算出该对象零件的剩余寿命。所算出的消耗寿命及剩余寿命被输出到显示装置3。
[0050]接着,说明上述构成的液压挖掘机I中所执行的保养检查信息生成处理。在此,说明以发动机和液压泵作为寿命推断的对象零件的情况。
[0051]图9是通过本发明的第一实施方式的控制装置2所执行的处理的流程图的一例。如该图所示,首先,当经由发动机转速传感器41及压力传感器42输入了作为对象零件的发动机和液压泵的工作履历时,工作时间计算部11利用判别阈值R1、R2、P1,如图6的分类表所示地将该输入的工作履历分类到三种发动机和液压泵的利用方式(S601)。
[0052]然后,工作时间计算部11分别算出所分类的每种利用方式的发动机和液压泵的工作时间。由此,对各利用方式算出从对象零件(发动机及液压泵)开始工作的第一天(dOl)到现在(第N天(dN))为止的工作时间(S602)。在此,如图8所示,分类编号I的利用方式的工作时间为Ta,分类编号2的利用方式的工作时间为Tb,分类编号3的利用方式的工作时间为Tc。工作时间计算部11将所算出的与各利用方式对应的工作时间Ta、Tb、Tc输出到寿命推断部12。
[0053]寿命推断部12使用由S602算出的每种利用方式的工作时间(Ta、Tb、Tc)、和如图7的表所示地按各零件类别及各利用方式(分类编号)所设定的各利用方式推断寿命(LEa、LEb、LEc、LPa、LPb、LPc),而算出发动机的消耗寿命比例CE和液压泵的消耗寿命比例CP。在此,通过下述算式(I)及(2)求出。即,首先,使各对象零件的各工作时间(Ta、Tb、Tc)由所对应的各利用方式推断寿命(LEa、LEb、LEc或LPa、LPb、LPc)相除,由此,算出基于各利用方式的消耗寿命比例(S603),然后累计所算出的消耗寿命比例,由此算出各对象零件的消耗寿命比例。由此,能够算出发动机的消耗寿命比例CE和液压泵的消耗寿命比例CP(S604)。
[0054]CE = Ta/LEa + Tb/LEb + Tc/LEc 算式(I)[0055]CP = Ta/LPa + Tb/LPb + Tc/LPc 算式(2)
[0056]寿命推断部12利用在S604算出的消耗寿命比例CE、CP而算出各对象零件的剩余寿命比例。作为计算剩余寿命比例的方法,具有从I中减去消耗寿命比例CE、CP的方法。在此,寿命推断部12进一步地将各对象零件的平均寿命与剩余寿命比例相乘,由此算出各对象零件的剩余寿命(S605)。各对象零件的平均寿命例如能够通过将相同类别的已更换零件的零件工作时间进行平均而算出。然后,寿命推断部12将在S605算出的剩余寿命输出到显示装置3,并在显示装置3上显示发动机和液压泵的剩余寿命(S606)。接着,使用【专利附图】

【附图说明】对象零件的寿命的显示例。
[0057]图10是显示装置3上的对象零件的寿命的显示例。该图所示的条带状图800由施加有阴影线的作为显示对象零件的消耗寿命的部分的消耗寿命显示部800a、和没有阴影线的作为显示对象零件的剩余寿命的部分的剩余寿命显示部800b所构成,该条带的长度表示对象零件的寿命。若这样直观地表示对象零件的寿命,则能够使作业机械的操作员和管理者等很容易地掌握对象零件的寿命。此外,在显示装置3的画面上还可以显示根据寿命推断的对象零件的更换时间。
[0058]如上述说明那样,在本实施方式的作业机械中,根据对象零件的工作履历及判别阈值而算出对象零件的每种利用方式的工作时间,并利用该每种利用方式的工作时间和各利用方式推断寿命来算出对象零件的剩余寿命。若这样地算出剩余寿命,则能够算出对对象零件的利用方式的实际利用情况进行了考虑的剩余寿命,因此,即使对象零件在各作业机械中以不同方式被利用,也可以实现符合其利用方式的寿命预测。由此,能够提高对象零件的寿命预测的推断准确度,因此能够有助于作业机械的有效保养。例如,对作业机械的使用者而言能够削减零件更换造成的成本,对作业机械的制造者而言,使零件的库存管理变得容易。
[0059]另外,若如图10的示例所示地显示消耗寿命和剩余寿命两者的话,则能够使操作员和管理者等很容易地掌握相对于整个寿命的消耗寿命的比例和剩余寿命的比例。此外,在要如图10所示地与剩余寿命一同显示消耗寿命的情况下,只要执行如下处理即可,即:首先,执行使在S605中所利用的平均寿命与在S604算出的消耗寿命比例相乘而算出消耗寿命的处理,然后执行将所算出的消耗寿命与剩余寿命一同显示的处理。
[0060]图11是显示装置3上的对象零件的寿命的另一显示例。该图所示的多个条带状图801、802、803表示从液压挖掘机I开始工作起在规定时刻tl、t2、t3、t4、t5、t6、t7对同一零件进行了寿命预测的情况下的时刻t5、t6、t7的消耗寿命及剩余寿命。具体地说,图中上层的条带状图801表示时刻t5的寿命,中间的条带状图802表示时刻t6的寿命,下层的条带状图803表示时刻t7的寿命。各条带的长度表示时间的长度。另外,与图10相同地,施加有阴影线的部分是显示消耗寿命的消耗寿命部,没有阴影线的部分是显示剩余寿命的剩余寿命部。
[0061]在该图所示的显示例中,在对象零件的寿命的基础上,还显示了由运算控制装置10 (工作时间计算部11)算出的每种利用方式的该对象零件的工作时间(例如,在前例的S602算出的工作时间Ta、Tb、Tc)。具体地说,图11中的每种利用方式的对象零件的工作时间与消耗寿命关联地显示。即,消耗寿命部中所施加的阴影线的浓度表示该工作时间的利用方式的分类,消耗寿命部中施加有各阴影线的部分的条带的长度表示该工作时间的长度。另外,阴影线越浓的,表示是对零件施加的负载越大的利用方式,在图11的示例中存在负载不同的三种利用方式。即,消耗寿命部U3的利用方式是对零件施加的负载最大的,消耗寿命部Ul的利用方式是负载最小的,消耗寿命部U2的利用方式居于两者中间。此外,在此为了简化说明,在实施了寿命预测的各个时刻tl?t7之间,使对象零件的利用方式不发
生变化。
[0062]在此,若关注时刻t6中的条带状图802的消耗寿命部U6,则在时刻t5?t6中以负载最大的方式进行了利用,重新计算的结果为,条带状图802的长度与条带状图801相比显示得较短。即,因时刻t5?t6的利用方式而导致零件寿命缩短了。另外,若关注时刻t7中的条带状图802的消耗寿命部U7,则在时刻t6?t7中以负载最轻的方式进行了利用,条带状图803的长度与条带状图801及802相比显示得较长。即,因时刻t6?t7的利用方式而使零件寿命延长了。
[0063]这样,在图11的显示例中,成为使表示零件寿命的条带的长度根据负载对零件的施加情况(即零件的消耗程度)而发生变化的表现,而且,成为将每种利用方式的对象零件的工作时间与消耗寿命关联地显示的表现。若这样显示零件寿命,则能够了解利用方式与寿命的相关关系,因此,能够促使操作人员以降低零件负载的方式使用作业机械。
[0064]此外,在图11的示例中同时显示了在不同时刻所推断的寿命,但这些也可以分别单独显示。另外,优选为,当在显示装置3上显示多个零件中的一个零件的寿命时,显示剩余寿命最短的零件的寿命。
[0065]另外,在上述示例中,列举了在实施了寿命预测的各个时刻tl?t7之间的对象零件的利用方式不变化的情况,但当在各个时刻tl?t7之间对象零件的利用方式发生变化时,也可以仅显示在各个时刻tl?t7之间最影响寿命消耗的利用方式。这样,在要特定最影响寿命消耗的利用方式的情况下,例如,只要执行如下处理即可,该处理为,比较使各利用方式下的工作时间由该利用方式的各利用方式推断寿命相除的值的大小(即,只要执行比较上述算式(I)或算式(2)中的右边各项的大小,并将其中与最大值对应的利用方式与消耗寿命一同显示的处理即可)。
[0066]图12是显示装置3上的对象零件的寿命的又一显示例。该图所示的多个条带状图804、805显示从液压挖掘机I开始工作起在规定时刻tl?t5中对不同零件进行了寿命预测的情况下的时刻t5中的消耗寿命及剩余寿命。图中上层的条带状图804表示零件A的寿命,图中下层的条带状图805表示零件B的寿命。
[0067]由条带状图804、805显示的零件A、B的消耗寿命及剩余寿命与之前的两个示例的不同点在于,由以各自的整体寿命(消耗寿命及剩余寿命的和)为I的情况下的比例来显示。即,从Ul到U5的各条带的长度表示每种利用方式的工作时间相对于消耗寿命的比例。另夕卜,由于条带状图804、805显示了不同的零件A、B的寿命,所以即使是零件A、B的工作时间相同的情况下,负载对各零件A、B的施加情况也不同。由此,各自所消耗的寿命比例是不同的。例如,对于由条带状图805表示的零件B,在Ul和U2中是以相同的利用方式进行寿命消耗,但对于由条带状图804表示的零件A,在Ul和U2中则不是以相同方式进行寿命消耗。另外,在该图的显示例中,负载对零件的施加情况的程度由消耗寿命部的条带的长度所表现。即,对零件施加的负载越大则表现得越长,负载越小则表现得越短。
[0068]若这样在同一画面上同时显示多个零件的寿命的话,则与其他零件的寿命比较变得容易。由此,例如,在存在多个寿命(更换时间)将至的零件的情况下,能够很容易地认识到它们的存在,因此,能够同时更换该多个零件,并能提高保养工作的效率。此外,图12的示例中显示了两个零件的寿命,但当然也可以同时显示三个以上的零件的寿命。
[0069]接着,对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的特征在于,根据多个液压挖掘机的零件更换的实际结果算出第一实施方式中存储在各利用方式推断寿命存储部25内的各利用方式推断寿命,并利用该算出的各利用方式推断寿命来推断对象零件的寿命。
[0070]图13是本发明的第二实施方式的保养检查系统的构成图。该图所示的保养检查系统具有多台液压挖掘机(作业机械)1A、1B、…、保养检查信息生成装置100、和显示装置
3。此外,对与之前附图相同的部分标注相同的附图标记并省略适当的说明。
[0071]该图所示的多台液压挖掘机在具有与图1所示的液压挖掘机I相同的构成(控制装置2、传感器组4、显示装置3等)的基础上,还分别具有通信装置8。此外,在区分各液压挖掘机的情况下,对各部分的附图标记标注英文字母(A、B等),不进行特别区分的情况下,则不标注英文字母。各液压挖掘机I中的控制装置2经由通信装置8,而向保养检查信息生成装置100输出从传感器组4输入的工作履历。
[0072]保养检查信息生成装置100基于从多个液压挖掘机I输入的各零件的工作履历而生成各零件的保养检查信息(例如各零件的寿命),其具有运算控制装置10、存储装置20、和通信装置30。由保养检查信息生成装置100生成的保养检查信息输出至显示装置3上,从而显示。
[0073]图14是保养检查信息生成装置100及其周边的硬件构成的具体图。如该图所示,保养检查信息生成装置100中的存储装置20与图3所示的装置相同地,具有构成信息存储部21、工作履历存储部22、传感器关联信息存储部23、更换履历存储部24、和各利用方式推断寿命存储部25。在工作履历存储部22中存储有多个液压挖掘机1A、IB…的零件(现在正工作的零件和曾经工作过的零件)的工作履历。通过各液压挖掘机I中的传感器组4而检测出的工作履历分别经由通信装置30输入到保养检查信息生成装置100中,并存储到工作履历存储部22中。
[0074]图15是表示存储在本发明的第二实施方式的更换履历存储部24内的数据的一例的图。如该图所示,在更换履历存储部24中存储有在各液压挖掘机I中曾经工作过的已更换零件的更换时间、该已更换零件所工作过的机械的机械编号、该已更换零件的零件编号、该已更换零件的零件类别、和该已更换零件的零件工作时间。
[0075]返回至图14,保养检查信息生成装置100的运算控制装置10不仅作为之前说明的对象零件工作时间计算部(第一工作时间计算部)11及对象零件寿命计算部12而发挥作用,还作为已更换零件工作时间计算部(第二工作时间计算部)13和各利用方式推断寿命计算部14而发挥作用。
[0076]已更换零件工作时间计算部(第二工作时间计算部)13是执行如下处理的部分:基于存储在工作履历存储部22内的工作履历中与对象零件(寿命推断对象的零件)同类别的已更换零件(以下有时称为“对象已更换零件”)的工作履历、和存储在传感器关联信息存储部23内的判别阈值中与对象零件相同的判别阈值,来计算每种利用方式的对象已更换零件的工作时间。在此算出的每种利用方式的对象已更换零件的工作时间被输出到各利用方式推断寿命计算部14。此外,已更换零件工作时间计算部12在特定与对象零件同类别的已更换零件时可以适当地利用存储在构成信息存储部21内的信息,在特定对象已更换零件的工作履历时可以适当地利用存储在更换履历存储部24内的信息。
[0077]图16是表示通过本发明的第二实施方式中的已更换零件工作时间计算部13而算出的每种利用方式的对象已更换零件的工作时间的数据示例的图。在该图所示的示例中,与第一实施方式相同地将发动机和液压泵作为对象零件,并以与第一实施方式相同的判别阈值Rl、R2、P1对已更换的发动机及液压泵的工作履历进行分类,由此,算出与三种利用方式(分类编号1、2、3)对应的对象已更换零件的工作时间。若对各对象已更换零件累计每种利用方式的工作时间,则与该零件的零件工作时间相等。即,例如,图16中的零件编号el的发动机的每种利用方式的工作时间分别为Tae1、Tbe1、TceI,将这些累计之后的时间是等于该发动机的零件工作时间LEl的(参照图15)。另外,如该图所示,零件类别为“发动机”的零件总共存储有η个,零件类别为“泵”的零件总共存储有m个。
[0078]各利用方式推断寿命计算部14是执行如下处理的部分:将由已更换零件工作时间计算部13算出的、每种利用方式的对象已更换零件的工作时间,按各利用方式平均化,由此计算各利用方式推断寿命。此处算出的各利用方式推断寿命被存储到各利用方式推断寿命存储部25中。此外,各利用方式推断寿命计算部14在计算各利用方式推断寿命时,可以适当地利用存储在更换履历存储部24等中的信息(例如,对象已更换零件的零件工作时间)。
[0079]接着,使用【专利附图】

【附图说明】本实施方式中的由保养检查信息生成装置100执行的各利用方式推断寿命计算处理的一例。在此,对与之前的实施方式相同地将发动机和液压泵作为寿命推断的对象零件的情况进行说明。
[0080]图17是在本发明的第二实施方式的保养检查信息生成装置100中执行的各利用方式推断寿命计算处理的流程图的一例。如该图所示,首先,已更换零件工作时间计算部13从工作履历存储部22中读取多个与对象零件同类别的已更换零件(发动机及液压泵)的工作履历,并利用判别阈值R1、R2、P1将各工作履历分类到三种利用方式(S710)。然后,已更换零件工作时间计算部13基于在S710分类的工作履历而将每种利用方式的工作时间按各对象已更换零件进行累计,作为各对象已更换零件的每种利用方式的工作时间而计算(S720)。图16为其示例。
[0081]接着,各利用方式推断寿命计算部14基于在S720对各对象已更换零件算出的每种利用方式的工作时间、和存储在更换履历存储部24内的各对象已更换零件的零件工作时间,而计算每种利用方式的平均工作时间(S730)。在本实施方式中,S730具体是执行下述S731至S734的处理。
[0082]图18是本发明的第二实施方式的各利用方式推断寿命计算部14计算每种利用方式的平均工作时间时执行的处理的流程图的一例。
[0083]如该图所示,首先,各利用方式推断寿命计算部14对各对象已更换零件,计算每种利用方式的工作时间相对于零件工作时间的比例(有时称为“各利用方式工作时间比例”)。即,使用下述算式(3)及(4),基于零件工作时间(LEi)和每种利用方式的工作时间(Taei> Tbei> Tcei> Tapj> Tbpj> Tcpj),而计算各利用方式工作时间比例(Rae1、Rbe1、Rce1、Rapj、Rbpj、Rcpj ) (S731)。也就是说,各利用方式工作时间比例是使每种利用方式的工作时间由零件工作时间相除后得到的值。此外,在此,每种利用方式的工作时间是由S720算出的值,零件工作时间是能够从更换履历存储部24读取出的值。另外,算式(3)是与零件类别“发动机”对应的各利用方式工作时间比例,算式(4)是与零件类别“泵”对应的各利用方式工作时间比例。
[0084]Raei = Taei/LEi (i = 1,...,η)
[0085]Rbei = Tbei/LEi
[0086]Rcei = Tcei/LEi 算式(3)
[0087]Rapj = Tapj/LPj (j = I,..., m)
[0088]Rbpj = Tbp j/LPj
[0089]Rcpj = Tcp j/LPj 算式(4)
[0090]接着,针对在S731算出的各利用方式工作时间比例,各利用方式推断寿命计算部14按照每种利用方式而生成以各利用方式工作时间比例与零件工作时间为组的样本集合,并基于该每种利用方式的样本集合而按照每种利用方式导出由二次多项式表达的近似式(S732)。
[0091]在S732求出的近似式是表示各利用方式工作时间比例与零件工作时间的关系的算式,在该近似式中计算当使各利用方式工作时间比例为I情况下的零件工作时间,并将其作为每种利用方式的推断零件工作时间(S733)。然后,将在S733算出的每种利用方式的推断零件工作时间作为每种利用方式的平均工作时间而输出(S734)。
[0092]在由S730算出每种利用方式的平均工作时间(每种利用方式的推断零件工作时间)之后,将其作为对象零件的各利用方式推断寿命而输出并存储到各利用方式推断寿命存储部25中(S740)。由此,能够获得对象零件(发动机及液压泵)的各利用方式推断寿命,因此,在对象零件工作时间计算部11及对象零件寿命推断部12中,执行与第一实施方式所说明的处理相同的处理,由此,能够算出对象零件的寿命。进一步地,若基于由保养检查信息生成装置100算出的对象零件的寿命,在显示装置3上显示该对象零件的寿命,则能够发挥与第一实施方式的说明相同的效果。
[0093]这样,根据如上所述构成的本实施方式,通过利用在多个作业机械中实际使用的零件的寿命的实际值,能够修正各零件的各利用方式推断寿命,因此,能够进一步提高各零件的寿命推断准确度。
[0094]此外,在上述第二实施方式中,经由与保养检查信息生成装置100连接的显示装置3显示了对象零件的寿命,但其构成也可以是,将由保养检查信息生成装置100算出的对象零件的寿命经由无线通信等通信手段而发送给其他显示装置(例如,设置在液压挖掘机I上的显示装置),并在该其他显示装置上显示该对象零件的寿命。
[0095]进一步地,在第二实施方式中,由保养检查信息生成装置100执行到对象零件的寿命算出为止的一系列处理,但其构成也可以是,通过保养检查信息生成装置100执行至计算每种利用方式的平均工作时间(各利用方式推断寿命)为止,然后将该算出的各利用方式推断寿命经由无线通信等通信手段发送给液压挖掘机I (作业机械),之后的到寿命算出为止的处理在该液压挖掘机I中执行。即,这种情况下,对由第一实施方式说明的液压挖掘机I中的各利用方式推断寿命存储部25存储从保养检查信息生成装置100发送的各利用方式推断寿命,并且该液压挖掘机I基于该各利用方式推断寿命而算出对象零件的寿命。
[0096]在上述各实施方式中,作为作业机械的示例而说明了利用液压挖掘机的情况,但本发明能够广泛应用于通过各种零件构成的作业机械。
[0097]附图标记说明
[0098]1液压挖掘机
[0099]2控制装置
[0100]3显示装置
[0101]4传感器组
[0102]8通信装置
[0103]10运算控制装置
[0104]11对象零件工作时间计算部(第一工作时间计算部)
[0105]12对象零件寿命推断部
[0106]13已更换零件工作时间计算部(第二工作时间计算部)
[0107]14各利用方式推断寿命计算部
[0108]20存储装置
[0109]21构成信息存储部
[0110]22工作履历存储部
[0111]23传感器关联信息存储部
[0112]24更换履历存储部
[0113]25各利用方式推断寿命存储部
[0114]30通信装置
[0115]41发动机转速传感器
[0116]42压力传感器
[0117]100保养检查信息生成装置
【权利要求】
1.一种作业机械,由多个零件构成,其特征在于,具有: 存储装置,存储有包含在所述多个零件中且作为寿命推断对象的对象零件的工作履历、用于基于该工作履历而将该对象零件的利用方式分类为多种的判别阈值、以及对每种所述利用方式的所述对象零件的推断寿命进行表示的各利用方式推断寿命;和 运算控制装置,执行如下处理:利用所述判别阈值对所述对象零件的工作履历进行分类,而分别算出每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间的处理;以及基于由该处理算出的每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间和所述各利用方式推断寿命来推断所述对象零件的寿命的处理。
2.—种作业机械,由多个零件构成,其特征在于,具有: 检测机构,检测包含在所述多个零件中且作为寿命推断对象的对象零件的工作履历; 存储装置,存储有用于基于所述检测机构所检测到的检测值的大小而将所述对象零件的利用方式分类为多种的判别阈值、以及对每种所述利用方式的所述对象零件的推断寿命进行表示的各利用方式推断寿命;和 运算控制装置,执行如下处理:利用所述判别式位置对所述检测机构所检测到的检测值进行分类,而分别算出每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间的处理;以及基于由该处理算出的每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间和所述各利用方式推断寿命来推断所述对象零件的寿命的处理。
3.根据权利要求1或2所述的作业机械,其特征在于,所述各利用方式推断寿命是基于与所述对象零件同类别的多个已更换零件的每种所述利用方式的工作时间而算出的。
4.根据权利要求1或2所述的作业机械,其特征在于,所述运算控制装置在推断所述对象零件的寿命的处理中,基于每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间相对于所述各利用方式推断寿命的比例,来推`断所述对象零件的寿命。
5.根据权利要求1或2所述的作业机械,其特征在于,还具有对由所述运算控制装置所推断的所述对象零件的寿命进行显示的显示机构。
6.根据权利要求5所述的作业机械,其特征在于,所述显示机构与所述对象零件的寿命一同来显示由所述运算控制装置算出的每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间。
7.根据权利要求5所述的作业机械,其特征在于,所述运算控制装置执行计算所述对象零件的消耗寿命及剩余寿命的处理,以作为推断所述寿命的处理, 所述显示机构显示由所述运算控制装置算出的消耗寿命及剩余寿命。
8.一种保养检查信息生成装置,是由多个零件构成的作业机械的保养检查信息生成装置,其特征在于,具有: 存储装置,存储有包含在所述多个零件中且作为寿命推断对象的对象零件的工作履历、用于基于该工作履历而将该对象零件的利用方式分类为多种的判别阈值、以及对每种所述利用方式的所述对象零件的推断寿命进行表示的各利用方式推断寿命;和 运算控制装置,执行如下处理:利用所述判别阈值对所述对象零件的工作履历进行分类,而分别算出每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间的处理;以及基于由该处理算出的每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间和所述各利用方式推断寿命来推断所述对象零件的寿命的处理。
9.根据权利要求8所述的保养检查信息生成装置,其特征在于,所述存储装置存储有与所述对象零件同类别的多个已更换零件的工作履历, 所述运算控制装置执行如下处理:利用所述判别阈值对所述已更换零件的工作履历进行分类,而算出表示每种所述利用方式的所述对象零件的推断寿命的各利用方式推断寿命的处理;以及基于由该处理算出的所述各利用方式推断寿命、和每种所述利用方式的所述对象零件的工作时间,来推断 所述对象零件的寿命的处理。
【文档编号】G06Q50/10GK103502539SQ201280020676
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年4月24日 优先权日:2011年4月28日
【发明者】铃木英明, 中村浩三, 汤田晋也, 内山宏树, 佐伯崇, 峰村今朝明, 藤原淳辅 申请人:日立建机株式会社

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