性能诊断装置、性能诊断方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供能够考虑作业机械动作的现场特性、负荷量的影响来诊断性能降低的性能诊断装置。本发明专利技术的性能诊断装置使用针对作业机械实施的动作的类型、负荷量、动作的内容及现场特性的每个组合而生成的基准性能模型来诊断所述作业机械的性能降低(参见图1)。1)。1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】性能诊断装置、性能诊断方法


[0001]本专利技术涉及诊断作业机械的性能的性能测定诊断装置。

技术介绍

[0002]作为诊断作业机械的由经年劣化等导致的性能降低的方法，已知作业者在按照过程手册将对象机械设为规定的状态后实施规定的动作，将所计测的动作时间与某个基准值比较，诊断性能降低与否。但是，该方法是将预先设定的阈值与动作时间比较，并未考虑该作业机械过去的作业履历。
[0003]与此相对，专利文献1公开了使用日常在城市中等行驶的通常的汽车等车辆中蓄积的故障发生时等的行驶数据来生成正常驾驶时的数据的方法。该方法将从大量车辆得到的时间系列数据逐次蓄积保存，生成数值矢量。然后对数值矢量进行聚类，分类为与特征对应的多个群聚，在多个群聚中，分别按各驾驶参数关于该参数的值求出出现频度高的值的范围。将出现频度高的值的范围保存为驾驶参数的正常值的范围，将该正常值的范围设为故障诊断用的基准值。
[0004]专利文献1中的用于确定出现频度高的值的范围的阈值对应于各机械的机种等预先设定并保存在诊断装置内。即，该文献记载的技术很难进行考虑机械个体差异的性能诊断。
[0005]针对上述课题，专利文献2记载的技术是检测在预先设定的规定道路条件下行驶中的汽车等车辆的状态数据，在蓄积了规定的期间或规定的距离的状态数据后，根据车辆的状态数据创建规定的道路条件下的状态数据的正常状态模型。在创建了正常状态模型后，在预先设定的规定道路条件下行驶时，能够通过将所获取的车辆状态数据与正常状态模型比较来检测行驶中的故障。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本专利第4414470号公报
[0009]专利文献2：日本专利第5018444号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的课题
[0011]作业机械除了在多种环境、现场中作业以外，即使是相同的现场，通常也以多种负荷量进行作业。专利文献1～2记载的技术虽然能够考虑机械的个体差异，但并未考虑现场特性、负荷量的影响。
[0012]本专利技术是鉴于上述情况提出的，目的在于提供能够考虑作业机械动作的现场特性、负荷量的影响来诊断性能降低的性能诊断装置。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本专利技术的性能诊断装置使用按作业机械实施的动作的类型、负荷量、动作的内容
及现场特性的组合而生成的基准性能模型来诊断所述作业机械的性能降低。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本专利技术的性能诊断装置，能够高精度地诊断在多种现场、负荷量下作业的作业机械的性能降低。
附图说明
[0017]图1是实施方式1的性能诊断装置1的构成图。
[0018]图2A是说明性能诊断装置1诊断作业机械100的性能的步骤的流程图。
[0019]图2B是说明性能诊断装置1诊断作业机械100的性能的步骤的流程图。
[0020]图3是实施方式2的性能诊断装置1的构成图。
[0021]图4是实施方式3的性能诊断装置1的构成图。
[0022]图5是实施方式4的性能诊断装置1的构成图。
[0023]图6是实施方式5的性能诊断装置1的构成图。
具体实施方式
[0024]＜实施方式1＞
[0025]图1是本专利技术实施方式1的性能诊断装置1的构成图。性能诊断装置1是用于根据作业机械100的负荷信息、运行信息、现场特性等诊断作业机械100的性能降低的装置。在本实施方式1中，性能诊断装置1配置在作业机械100的内部。
[0026]性能诊断装置1包括作业动作分类部11、作业数据获取部12、作业时间测定部13、作业数据蓄积部14、基准性能模型创建部15、性能诊断部16。
[0027]作业动作分类部11对机械的动作进行判别及分类。例如，根据设置于挖掘机的车载摄像头的影像通过图像处理来识别挖掘机的挖掘/放土等动作，由此能够对动作进行判别及分类。或者，也可以从作业机械100的控制器获取记述有作业机械100所具备的传感器检测作业机械100的物理状态得到的结果的传感器数据，使用该传感器数据确定此时作业机械100实施的动作。传感器数据例如能够以在作业机械100内部的网络中传输的CAN(Control Area Network：局域网)数据等形式获取。作业动作分类部11通过分类处理来确定其动作的类型。
[0028]作业数据获取部12与作业动作分类部11电连接，对应于作业动作分类部11所判别的动作来获取测定该动作的持续时间所需的作业数据，并向作业时间测定部13输出。作业数据获取部12能够追溯获取过去的、表示例如作业机械100的负荷信息、动作内容等的作业数据。例如，通过预先始终以时间系列获取并保存与想定的动作关联的作业数据，从而能够获取在过去的任意时刻的作业数据。
[0029]作为作业机械100的负荷量，能够列举以下指标。例如通过液压使运行部位动作的液压设备的压力值表示施加于该运行部位的负荷，能够将该液压用作负荷量的指标。另外，能够将表示作业机械100的作业负荷的任意参数用作负荷量的指标。
[0030]作为作业机械100动作的现场的物理特性，能够列举以下指标。例如作业机械100作业的场所的三维形状表示该作业现场的物理特性。或者，在实施挖掘作业的作业机械100的情况下，土质、地基的坚固性及作业机械运行的环境的类型(粉碎现场、解体现场等)也会
影响作业效率。因此，地质特性和运行环境信息也作为物理特性使用。另外，能够将影响作业机械100的作业效率的任意参数用作现场的物理特性。获取现场特性的方法见后述。
[0031]作业时间测定部13根据由作业数据获取部12获取的作业数据来确定作业动作分类部11分类的动作的开始时机和结束时机，并测定动作持续时间。例如在挖掘机的情况下，根据拍摄动作得到的图像通过图像处理来识别挖掘动作的开始时机和结束时机识别，由此能够测定挖掘动作的持续时间。作业时间测定部13与作业数据蓄积部14电连接，将所测定的时间向作业数据蓄积部14输出。
[0032]由作业动作分类部11对通过作业数据获取部12获取的作业数据和作业时间测定部13测定的动作持续时间以规定的期间或规定的运行时间进行分类，作业数据蓄积部14将按分类得到的动作类型/负荷量/动作内容/现场特性的组合蓄积为时间系列数据。
[0033]基准性能模型创建部15根据作业数据蓄积部14所蓄积的数据来创建基准性能模型。所创建的基准性能模型按作业动作分类部11分类的动作类型/负荷量/动作内容/现场特性的组合保存于例如与作业数据相同的存储装置。
[0034]性能诊断部16使用作业动作分类部11分类的动作的作业数据，与作业数据蓄积部14中保存的同一作业条件(动作分类/负荷量/动作内容/现场特性的组合相同或同种)的基准性能模型比较，诊断作业机械100当前的性能是否降低至低于基准值。诊断结果可以作为作业机械100的警报输出，也可以经由网络通知相关人员等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种性能诊断装置，其诊断作业机械的性能，所述性能诊断装置的特征在于，包括：数据获取部，其获取记述有所述作业机械实施的动作的类型、从所述动作的开始到结束所需的时间、所述动作的负荷量、所述动作的内容及所述作业机械所放置的现场的物理特性的数据；以及性能诊断部，其通过参照记述有所述作业机械的基准性能的基准性能模型来诊断所述作业机械的性能，所述基准性能模型按所述类型、所述负荷量、所述内容及所述物理特性的组合来记述所述基准性能，所述性能诊断部通过使用所述类型、所述负荷量、所述内容及所述物理特性并参照所述基准性能模型，从而获取所述类型、所述负荷量、所述内容及所述物理特性下的所述动作的基准性能，所述性能诊断部通过将获取到的所述基准性能与所述时间比较，从而诊断所述作业机械的性能并输出其结果。2.根据权利要求1所述的性能诊断装置，其特征在于，所述性能诊断装置进一步具备对所述动作进行分类的动作分类部，所述动作分类部通过使用拍摄所述动作得到的图像、记述有测定与所述动作相伴而在所述作业机械中产生的加速度的结果的加速度数据、记述有检测与所述动作相伴而产生的所述作业机械的物理状态的传感器测定所述物理状态的结果的传感器数据、中的至少一者对所述动作进行分类，从而确定所述动作的类型。3.根据权利要求1所述的性能诊断装置，其特征在于，所述性能诊断装置进一步具备测定所述时间的作业时间测定部，所述作业时间测定部通过使用拍摄所述动作得到的图像、记述有测定与所述动作相伴而在所述作业机械中产生的加速度的结果的加速度数据、记述有检测与所述动作相伴而产生的所述作业机械的物理状态的传感器测定所述物理状态的结果的传感器数据、中的至少一者来确定所述动作的开始时刻与所述动作的结束时刻，从而测定所述时间。4.根据权利要求1所述的性能诊断装置，其特征在于，所述性能诊断装置进一步包括：数据蓄积部，其蓄积所述数据；以及模型创建部，其使用所述数据所蓄积的所述数据来创建所述基准性能模型。5.根据权利要求4所述的性能诊断装置，其特征在于，所述模型创建部按所述数据所记述的所述类型、所述数据所记述的所述负荷量、所述数据所记述的所述内容及所述数据所记述的所述物理特性的组合来创建所述基准性能模型。
6.根据权利要求1所述的性能诊断装置，其特征在于，所述性能诊断装置进一步具备蓄积所述数据的数据蓄积部，所述性能诊断部使用所述数据蓄积部所蓄积的过去的所述数据的履历来预测经过规定时间时点的所述时间，所述性能诊断部基于所述预测到的所述规定时间经过后的所述时间、和所述基准性能模型记述的所述基准性能之间的差量是否为阈值以上，来预测在所述规定时间经过后是否发生所述作业机械的性能降低。7.根据权利要求1所述的性能诊断装置，其特征在于，所述性能诊断装置构成为能够相对于所述作业机械拆装的移动终端，所述性能诊断装置进一步包括：动作分类部，其对所述动作进行分类；作业时间测定部，其测定所述时间；以及加速度传感器，其测定对所述移动终端施加的加速度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎天展，国冈昭吾，津久井洋，伊藤大生，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：