专利名称：故障处理法输出方法、输出系统及输出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在远处对建筑机械等作业机械的发动机、液压泵、液压马达、其他可动机构及部件等的故障进行监视，并将其处理法输出给作业机等的方法、输出系统及输出装置。
背景技术：
例如，液压挖掘机和起重机(下称建筑机械)是由许多部件构成的，各部件有时会发生故障。故障的内容是各种各样的，若是简单故障，建筑机械的操作人员可以修理，但有的故障内容操作人员处理不了，必须与厂家的维修人员联系。
但是，有时难以准确地将故障内容与厂家联系，而且，也有可能出现不了解故障内容的情况。这时，收到故障联系的维修人员就要赶快到现场对故障进行调查。由于维修人员不可能将修理所需要的零部件都带齐，故根据故障内容需要返回维修工厂备齐零部件。
发明的公开本发明的目的在于提供一种可正确判断建筑机械等作业机械的故障内容的故障处理法的输出方法、故障处理法输出系统及故障处理法输出装置。
为了达到上述目的，本发明的故障处理法输出方法是对作业机各部分的状态进行检测，将检测出的表示状态的状态信号发送出去，接收状态信号，对接收到的状态信号所表示的故障的处理法进行运算，并将运算出的表示处理法的处理信号发出。
该故障处理法输出方法最好进一步将处理信号发送给作业机维修人员及作业机管理人员中的任一方。这种场合，最好将处理信号和表示特定作业机的信息和表示故障内容的信息一起发送出去。或者，在将处理信号发送给维修人员时，最好也将作业机现在位置一并发出。
本发明的故障处理法输出系统包括状态检测装置，它设在作业机上，用于检测作业机各部分的状态；作业机侧发送装置，它设在作业机上，用于将表示状态检测装置检测出的状态的状态信号发出；作业机监视侧接收装置，它设在作业机监视设施上，用于接收作业机侧发送装置发送的状态信号；处理法运算装置，它设在作业机监视设施上，用于对作业机监视侧接收装置接收到的状态信号所显示的故障的处理法进行运算；作业机监视侧发送装置，它设在作业机监视设施上，用于将运算的表示处理法的处理信号发送出去；作业机侧接收装置，它设在作业机上，用于接收发送来的处理信号。
该故障处理法输出系统最好还具有根据作业机侧接收装置收到的处理信号来显示处理法的监视器。
另外，处理法运算装置最好根据作业机监视侧接收装置接收到的状态信号检索数据库，并对处理法进行运算。
本发明的故障处理法输出装置包括接收装置，用于接收作业机发送来的表示作业机各部位的状态的状态信号；处理法运算装置，用于对接收到的状态信号所表示的处理法进行运算；发送装置，用于发送处理信号，该信号表示所运算的处理方法。
本发明的故障处理法输出方法是，接收从作业机发送来的表示作业机各部分状态的状态信号，对接收到的状态信号所表示的处理法进行运算，将表示运算出的处理法的处理信号发出。
本发明的其他的故障处理法输出装置用于接收作业机发送来的表示作业机各部分状态的状态信号，对收到的状态信号所表示的故障的处理法进行运算，并将表示运算出的处理法的处理信号发送出去。
上述故障处理法输出方法最好利用卫星通讯进行状态信号的发送、接收以及处理信号的发送。
上述故障处理法输出方法最好利用移动体通讯进行状态信号的发送、接收以及处理信号的发送。
本发明获取故障信号的方法，是在作业机发生故障时通过移动体通讯将应检查的项目方面的信息输出给移动体终端，再在移动体终端通过移动体通讯接收输入的关于应检查的项目方面的信息，将接收到的信息作为故障信息存入存储装置。
附图的简单说明
图1是表示采用本发明的巡回维修预定计划编制方法的液压挖掘机运转状态的图；图2是表示液压挖掘机的一个例子的图；图3是表示液压挖掘机的液压回路例的图；图4是表示液压挖掘机的控制装置之构成的方框图；图5是详细说明液压挖掘机的传感器组的图；图6是说明液压挖掘机的存储装置的图；图7是表示计算行驶操作时间等的程序例的流程图；图8是表示液压挖掘机的定时发送处理程序例的流程图；图9是表示检测警报和故障的液压挖掘机的处理程序例的流程图；图10是表示液压挖掘机发送的数据之一例的图；图11是表示基地台之构成的方框图；图12是表示基地台的处理程序例之流程图；图13是说明按液压挖掘机机号整理的数据的图；图14是说明按维修工厂单位整理的数据的图；图15是维修工厂的信息管理用的方框图；图16是表示维修工厂的处理程序例的流程图；图17是表示维修工厂的处理程序例的流程图；图18是表示维修工厂输出的日报的一例的图；图19A～图19C是表示维修工厂输出的维修预定计划的一例的图；图20A、图20B是表示行驶负荷频度分布和挖掘负荷频度分布的图；图21是对高效率地进行巡回维修的预定计划进行说明的图；图22是表示维修人员的预定表的图；图23A、图23B是表示发动机运转时间分布的图；图24是表示和行驶操作时间等一起计算作业部分的燃料消耗量的程序例之流程图；图25是表示用通讯电路将无线基地台、液压挖掘机制造厂及维修工厂连接起来的另一例的图；
图26是表示液压挖掘机制造厂内的系统构造之图；图27是表示利用移动电话与液压挖掘机通讯的例子的图。
实施发明的最佳方式用图1～图24对将本发明用于液压挖掘机的故障处理法输出方法的情况进行说明。图1是说明采用本发明的故障处理法输出方法的液压挖掘机运转状况的图。
即，数个液压挖掘机分别在几个作业地区A、B、C进行作业。液压挖掘机a1～an在地区A、液压挖掘机b1～bn在地区B、液压挖掘机c1～cn在地区C作业。地区A、地区B、地区C不是同一作业现场，地理位置是分离的。这种实施形式中，是对各液压挖掘机的各部分的状态进行检测，检测的信号经通讯卫星CS被基地台BC接收。基地台BC利用一般公用线路网PC把接收到的信号发送给合适的维修工厂SF1～SFn。维修工厂SF1～SFn根据收到的信号编制后述的日报，对故障进行诊断，编制巡回维修的预定计划。各液压挖掘机搭载有GPS接收机，接收到GPS卫星GS发送的信号后，可计算出现在的位置。该现在位置信息和液压挖掘机各部分的信号一起经基地台BC发送到维修工厂SF，维修工厂SF可识别各液压挖掘机的作业地区。
液压挖掘机如图2所示那样构成。液压挖掘机具有行驶体81、和可旋转地连接在行驶体81上部上的旋转体82。旋转体82上设有驾驶室83、作业装置84、发动机85和旋转马达86。作业装置84由可回转地安装在旋转体82的主体上的悬臂BM、可回转地连接在悬臂BM上的臂AM、可回转地连接在臂AM上的附件例如铲斗BK构成。悬臂BM通过悬臂液压缸C1进行升降，臂AM通过臂液压缸C2进行挖掘和翻卸操作。铲斗BK通过铲斗液压缸C3进行挖掘和翻卸操作。行驶体81上设有左右行驶用液压马达87、88。
液压挖掘机的液压回路的概略结构示于图3。发动机85驱动液压泵2。该液压泵2排出的压力油由数个控制阀3s、3tr、3tl、3b、3a及3bk控制其方向和油量，对上述旋转液压马达86、左右行驶用液压马达87、88、液压缸C1、C2、C3进行驱动。数个控制阀3s、3tr、3tl、3b、3a及3bk利用由各自对应的数个导阀4s、4tr、4tl、4b、4a及4bk分别供给的先导压力进行切换操作。导阀4s、4tr、4tl、4b、4a及4bk，由先导液压泵5供给规定压力的先导液压，输出与操作杆4Ls、4Ltr、4Ltl、4Lb、4La、4bk的操作量相对应的先导压力。数个控制阀3s、3tr、3tl、3b、3a及3bk集中在1个阀座上。另外，数个导阀4s、4tr、4tl、4b、4a及4bk集中在1个阀座上。
图4所示为检测液压挖掘机各部分的状态后，进行发送用的控制器的方框图。液压挖掘机上搭载有具有检测上述各部分状态的数个传感器的传感器组10，传感器组10输出的状态检测信号按规定时间读入控制器20内。控制器20具有对行驶操作时间、旋转操作时间及前面(挖掘)操作时间进行累计的计时器功能20a。控制器20根据读入的状态检测信号计算行驶操作时间、旋转操作时间、前面操作时间。将这些计算出的操作时间存入存储装置21内。液压挖掘机还具有起动发动机85用的电键开关22、和计测发动机85的作业时间用的计时器23。
液压挖掘机上搭载有GPS接收机24。GPS接收机24接收GPS卫星GS发出的GPS信号，根据GPS信号计算出液压挖掘机的位置，并向控制器20输出。液压挖掘机的驾驶席设有显示各种信息用的监视器25。
控制器20具有钟表功能20b，可识别电键开关22的闭合时间、断开时间、发动机起动时间、发动机停止时间。这些时间也被存入存储装置21内。计时器23的检测值也按规定时间读入控制器20内，存入存储装置21内。存入存储装置21内的行驶、旋转及前面操作时间和电键开关闭合时间等，按规定时间由发信机30发送。发信机30发送的电波通过卫星CS被基地台BC接收。接收机35也与控制器20连接。接收机35通过通讯卫星CS及基地台BC接收维修工厂SF发送来的故障时的处理法等信号，并向控制器20发出。控制器20、发信机30及接收机35为即使液压挖掘机的主开关断开，也可用车载蓄电池的电源使其经常处于可驱动状态。
如图5所示，传感器组10具有检测主液压回路系统的压力状态的压力传感器11。即，它具有检测液压泵2的排出压力用的压力传感器11p，检测行驶液压马达87、88的驱动压力的压力传感器11tr、11tl，检测旋转液压马达86之驱动压力的压力传感器11s，检测悬臂液压缸C1之驱动压力的压力传感器11b，检测臂液压缸C2之驱动压力的压力传感器11a，检测铲斗液压缸C3之驱动压力的压力传感器11bk。
传感器组10具有检测控制液压回路系统之压力状态的压力传感器13。即具有检测行驶液压导阀4tr、4tl输出的先导压力Ptr、Ptl的压力传感器13tr、13tl，检测旋转液压导阀4S输出的先导压力PS的压力传感器13S，检测悬臂液压导阀4b输出的先导压力Pb的压力传感器13b，检测臂液压导阀4a输出的先导压力Pa的压力传感器13a，以及检测铲斗液压导阀4bk输出的先导压力Pbk的压力传感器13bk。
行驶操作时间是将行驶先导压力传感器13tr、13tl检测的压力Ptr或Ptl超过规定值的时间累计起来的时间。旋转操作时间是将旋转先导压力传感器13S检测的压力PS超过规定值的时间累计起来的时间。前面操作时间，是将悬臂、臂及铲斗用先导压力传感器13b、13a及13bk的任一个所检测的压力Pb、Pa、Pbk超过规定值的时间累计起来的时间。
传感器组10还具有检测设在主液压线上的过滤器网眼堵塞情况的压力传感器14f，和检测驱动液压马达以及液压缸的作动油温度的温度传感器14t。另外，传感器组10还具有检测发动机系统的状态用的各种传感器15。即，检测发动机85的冷却水温的冷却水温度传感器15W，检测发动机油压力用的发动机油压力传感器150P，检测发动机油温度的发动机油温度传感器150t，检测发动机油液面的发动机油液面传感器150l，检测空气过滤器的网眼堵塞情况的网眼堵塞传感器15af，检测燃料余量的燃料剩余量传感器15f，检测蓄电池的充电电压的蓄电池电压传感器15v，以及检测发动机转速的转速传感器15r。
如上所述，表示液压挖掘机各部分状态的信号经通讯卫星CS及基地台BC发送至维修工厂SF，表示各部分的通常状态的信号作为上报数据，按日整理后在通讯费用便宜的深夜时间段发送。另外，表示警报和故障的信号在发生警报和故障时发送。燃料余量低于规定值时，则不受时间段限制立即将表示燃料余量的信息发送出去。
上述日报数据包括以下信息，并按规定格式存入存储装置21内。
①电键开关22的闭合时间②电键开关22的断开时间③发动机始动时间④发动机停止时间⑤计时器23的计测值⑥行驶操作时间(参照图18)⑦旋转操作时间(参照图18)⑧前面操作时间(参照图18)⑨发动机运转时间(参照图18)另外，日报数据还包括行驶负荷频度分布(参照图20A)、挖掘负荷频度(参照图20B)、或燃料消费量(单位时间消费量、运转消费量、无负荷时的消费量)。
作为警报数据，有以下信息①发动机油液面②发动机冷却水温度③发动机油温度④空气过滤器网眼堵塞⑤作动油过滤器⑥蓄电池电压⑦发动机油压力⑧燃料余量⑨作动油温度作为故障数据，有以下信息①发动机转速异常②液压泵排出压异常图6所示为存储装置21的一例。存储装置21中设有存储发动机85的计时器23的计测值的第1领域R1、存储行驶操作时间(行驶作业时间)的第2领域R2，存储旋转操作时间(旋转作业时间)的第3领域R3，存储前面操作时间(前面作业时间)的第4领域R4，存储其他状态信号和警报信号或故障信号的领域R5……领域Rn。
图7是表示用各液压挖掘机的控制器20执行的对行驶、旋转、前面操作时间进行累计的处理程序之流程图。例如，行驶先导压力Ptr或Ptl、旋转先导压力Ps、悬臂先导压力Pb、臂先导压力Pa、铲斗先导压力Pbk中的任一个值超过规定值时，控制器20便起动图7所示的程序。在步骤S1，起动行驶用、旋转用、前面用计时器功能20a中相应的操作时间计测用计时器。另外，还起动负荷频度分布计测用计时器。在行驶先导压力Ptr或Ptl为规定值以上时，起动行驶操作时间用计时器，在旋转先导压力Ps超过规定值时起动旋转操作时间用计时器，在悬臂先导压力Pb、臂先导压力Pa、铲斗先导压力Pbk中任一个超过规定值时，起动前面用计时器。在步骤S2，判断先导压力小于规定值时，进入步骤S3，停止相应的计时器。
假设行驶操作时间为Tt、旋转操作时间为Ts、前面操作时间为Tf、行驶用计时器的计测时间为TMt、旋转用计时器的计测时间为TMs、前面用计时器的计测时间为TMf，在步骤S4中对下式进行计算。
Tt＝Tt+TMtTs＝Ts+TMsTf＝Tf+TMf也就是说，把用计时器计测的时间加在各自的操作时间存储领域的现在值上，用其相加结果更新操作时间领域。
这里，虽计测了行驶、旋转、前面等操作时间，但在液压挖掘机上设有其他附件，例如断路器等的情况下，检测其附件的操作时间，同样也可计测附件操作时间。
先导压力超过规定值时，步骤S2判断为否定，进入步骤S2A。在步骤S2A，负荷频度分布计测用计时器计时Δtf后进入步骤S2B。在步骤S2B，读入当时的行驶压力、旋转压力、泵压力，在步骤S2C，在相应的压力值直方图上加1。例如，若行驶压力为10MPa，则在10MPa的频度上加1。在步骤S2D，设定负荷频度用计时器，再起动，然后回到步骤S2。行驶负荷频度分布示于图20A，挖掘负荷频度分布示于图20B。
图8是表示定时发送日报数据用的处理程序之流程图。到了预先设定的发送时间，控制器20起动图8的程序。在步骤S11，从存储装置2 1读出应发送的日报数据。读出的日报数据在步骤S12被加工成规定的发送数据，并在步骤S13送到发信机30。这样，发信机30便通过通讯卫星CS及基地台BC，将表示液压挖掘机1天运转状态的日报数据发送给维修工厂SF(步骤S14)。
图9是表示发送警报信号和故障信号用的处理程序之流程图。控制器20对上述警报信号和故障信号的输出进行判断时，起动图9的程序。在步骤S21，将测出的警报信号和故障信号存入存储装置21。在步骤S22，当判断需要将这些警报信号和故障信号发送给维修工厂时，进入步骤S23。在步骤S23，在驾驶席的监视器25上显示故障内容的同时，显示向维修工厂发送的意思。在步骤S24，从存储装置21读出警报信号或故障信号，在步骤S25将这些信号加工成发送数据。加工过的发送数据在步骤S26被发送到发信机30，在步骤S27，由发信机30发送警报信号或故障信号。
在步骤S28，若控制器20判断为收到了来自维修工厂的表示对故障的处理法的信号，则在步骤S29就会在驾驶席的监视器25上显示故障处理法。在未收到来自维修工厂的指示的情况下，在步骤S30判断发送警报信号和故障信号后是否经过了规定时间。若超过规定时间，在步骤S31就会显示“请与维修工厂联系”的信息。若步骤S30否定，则返回步骤S28。也就是说，即使在超过规定时间维修工厂也未发送处理法的指示的情况下，用某些原因而导致通讯失败的可能性很大，故要用电话通知操作人员与维修工厂联系。
在步骤S22，若判断为不需要将检测出的警报信号发送到维修工厂时，在步骤S32将与警报信号相对应的警报内容显示在驾驶席的监视器25上，在步骤S33运算出其处理法。例如，预先把对警报信号的处理法编成数据库存入存储装置21内，根据警报信号选取数据库的数据，并运算处理法。然后，在步骤S34，在驾驶席的监视器25上显示处理法。
图10所示是为了发送日报数据和警报数据或故障数据而编制的数据列的一例。数据列的头部设有识别挖掘机的标识HD。头部后设有数据部，现在位置信息D1、计时器的计测时间D2、行驶作业时间D3、旋转作业时间D4、前面作业时间D5……依次组合。
图11是表示基地台BC的构造之图。基地台BC将接收到的各种信号发送至各地的维修工厂。基地台BC包括由接收通讯卫星CS发送来的信号的接收机31、将接收机31收到的信号存储起来的存储装置32、通过一般的公用线路网PC将应发送的数据送至维修工厂的调制调解器33、以及对这些设备进行控制的控制装置34。
图12是表示基地台BC接收到状态信号等之后，再向维修工厂发送用的处理程序之流程图。收到通讯卫星CS发送的信号后，基地台BC的控制装置34便起动图12的程序。步骤S301，一度将接收到的信号存入存储装置32。步骤S302，由标识符HD识别液压挖掘机，该标识符将收到的状态信号记录在头部中，如图13所示，按每个液压挖掘机将接收到的信号进行分类。步骤S303，根据识别的液压挖掘机(根据标识符)来识别负责的维修工厂，如图14所示，按每个维修工厂归纳液压挖掘机的接收信号。步骤S304，从存储装置32预先编成的数据库分别读出已识别的维修工厂的电话号码，步骤S305通过标识符33将步骤S303归纳的信号发送给维修工厂。
也可将接收到的信号发送给离液压挖掘机所在地最近的维修工厂。另外，从基地台BC向各维修工厂SF发送各种信息，也可使用专用线路或LAN线路等。例如，基地台BC和维修工厂SF若是液压挖掘机厂家的设施，也可通过所谓的企业内LAN(局域网络)来接收、发送各种信息。
图15所示为维修工厂SF的信息管理用的方框图。维修工厂SF具有接收由基地台BC经过一般公用线路网PC送来的信号用的调制解调器41、存储调制解调器41接收的信号用的存储装置42、进行各种运算处理的处理装置43、与处理装置43连接的显示装置44和打印机45、以及键盘46。处理装置43根据存储在存储装置42内的状态信号(日报数据)编制日报，进行运算处理，该运算处理是为了用图表形式将液压挖掘机的控制器20运算的负荷频度分布显示出来，按每台液压挖掘机运算维修时间，判断有无故障和异常，编制巡回维修的预定计划。
处理装置43上也连接有数据库47。该数据库47内存储有每台液压挖掘机的维修记录、过去的故障和异常记录、服务记录等。数据库47内积累的数据，包括前去巡回维修的维修人员利用移动用信息终端装置51从液压挖掘机的存储装置21收集的数据。
也可在移动信息终端装置51上设置通讯功能。这种场合，维修人员也可通过移动信息终端装置51的键输入而将各种信息输入，通过通讯将各种信息输入数据库47。
图16是根据维修工厂接收到的状态信号、警报信号、故障信号，表示处理装置43执行的各种处理程序之流程图。接收状态信号、警报信号或故障信号后，维修工厂的处理装置43便起动图16的程序。步骤S41，将收到的状态信号、警报信号或事故信号存入存储装置42。步骤S42，从接收到的信号的标识符HD识别液压挖掘机。在接收信号对应数台液压挖掘机的情况下，识别各液压挖掘机，将接收信号排成适宜的序号。
步骤S43，判断1号液压挖掘机收到的信号是日报数据、还是警报信号或是故障信号。若是日报数据时，在步骤S44，根据已认别的液压挖掘机的标识符对数据库47进行数据选取，读出该液压挖掘机过去的记录。步骤S45，从存储装置42读出日报数据，在步骤S46编制图18所示的日报。日报的具体例将在后面说明。步骤S47，根据日报数据和从数据库47读出的过去的维修信息，运算下一次的维修时间。然后，步骤S48判断为所有的液压挖掘机的接收信号尚未处理完毕时，返回步骤S43，对下一次的液压挖掘机的接收信号进行同样的处理。步骤S48，判断为对所有的接收信号的处理均已完毕时，进入步骤S49，编制巡回维修的预定计划。该预定计划的编制方法将在后面说明。
步骤S43，接收到的信号被判断为警报信号或故障信号时，进入步骤S50，从存储装置42读出警报信号或故障信号。步骤S51，从数据库47读出对已读出的警报信号或故障信号的处理法。步骤S52，经过基地台BC，或移动体通讯系统，将读出的处理法发送给相应的液压挖掘机。液压挖掘机的电话号码预先存储在维修工厂的存储装置42内。发送给液压挖掘机的数据的头部设有液压挖掘机的标识符，继头部之后设有显示处理法的数据。数据发出后，在步骤S53进行向作业地区派遣维修人员的处理。然后，若步骤S54判断为对所有的液压挖掘机的接收信号的处理尚未完毕，则返回步骤S43，反复地进行同样的处理。若判断为所有的对液压挖掘机的接收信号的处理已经完毕，则该处理结束。
图17是表示图16的步骤S53执行的派遣维修人员的处理程序之流程图。例如，让所有的维修人员都携带GPS接收机，将按规定时间间隔发送到维修工厂来的现在位置信号存入维修工厂的存储装置42内。然后，在图17的步骤S61，从存储装置42读出所有的维修人员现在的位置，在步骤S62检索出离该液压挖掘机的作业地区最近的维修人员。然后，进入步骤S63，通过基地台BC或移动体通讯系统将该液压挖掘机、作业地区、警报和故障内容、故障的处理法和带来的部件发送给该维修人员的移动信息终端装置51。
另外，将维修人员的作业预定计划变成数据库(参照图22)，也可检索有空余时间的维修人员。这时，也可自动地向部件管理部门联系部件订货事宜、图18所示为根据维修工厂接收的状态信号(日报数据)编制的日报数据的一例。日报是每天按各液压挖掘机编制的，图18例如是A公司所拥有的253号机2000年3月16日的日报。第1页上表示发动机作业时间、行驶操作时间、旋转操作时间、前面操作时间的累计时间、以及有关3月16日进行的作业的时间。第2页上表示维修信息，例如以到更换发动机油过滤器为止100小时、到更换发动机油为止60小时的形式来表示维修对象部件、每个对象部位的时间。
该日报在维修工厂打印后发给每个维修人员。也可用电子邮件发给维修人员。也可将图18所示的日报发送给液压挖掘机253号机并显示在驾驶席的监视器25上，或发送给厂家A公司的管理部门。
这里，就图16所示的步骤S49的巡回维修之预定计划的编制进行说明。图19A～图19C所示为维修预定表的一例。图19A表示行驶滚的维修预定计划，图19B表示轴瓦的维修预定计划，图19C表示销的维修预定计划。各液压挖掘机的发动机作业时间、行驶操作时间、旋转操作时间、前面操作时间的累计时间作为状态信号(日报数据)被维修工厂接收，故根据发动机作业时间和各操作时间来判断各部件是否到了更换时间。
例如，在行驶滚的推荐更换时间为2000小时的情况下，若液压挖掘机a1到现在为止的行驶操作时间超过1850小时，则到更换时间为150小时以内，于是判断为维修时段，将液压挖掘机a1的巡回维修预定在150小时以内。图19A中，液压挖掘机a1显示在本月的维修预定计划中。其他机号也一样。
设在悬臂回转轴上的轴瓦的推荐更换时间为3000小时的情况下，若该A地区的液压挖掘机a2到目前为止的前面作业时间超过2950小时，到更换时间为50小时以内，判断为维修时段，将液压挖掘机a2的巡回维修预定在50小时以内。图19B中，液压挖掘机a2显示在本月的维修预定计划中。其他机号也一样。
另外，设在铲斗的回转轴上的销的推荐更换时间为4000小时的情况下，若该A地区的液压挖掘机ab到目前为止的前面作业时间超过3920小时，则到更换时间为80小时以内，于是判断为维修时段，将液压挖掘机ab的巡回维修预定在80小时以内。图19C中，液压挖掘机ab显示在本月的维修预定计划中。其他机号也一样。
对在地区A作业的液压挖掘机a1～an、在地区B作业的液压挖掘机b1～bn、在地区C作业的液压挖掘机c1～cn的维修时间进行运算，编制图19所示的维修预定表。假设地区A～地区C属同一维修工厂管辖。
根据图19所示的维修预定表，事前就知道维修所必需的部件。因此，也可根据该预定表对部件进行筹备。这里，部件的筹备例如通过公司内的局域网络自动向附设在维修工厂的零部件中心送部件订购单便可完成。另外，还可根据预定表和部件筹备计算出维修费用，并将其送给用户。
在图19所示的编制维修预定计划的情况下，将对象部件截止到现在的使用时间与预选设定的标准维修时间进行比较，计算维修时间。但是，液压挖掘机根据作业现场、作业内容的不同其使用状态差别很大。因此，最好将维修时间设成可根据负荷状态而改变。
为了算出负荷状态，根据液压挖掘机每天定期发送来的日报数据，如图20A、图20B所示用条线图表示行驶负荷频度分布、前面(挖掘)负荷频度分布。另外，预先设定好标准行驶负荷频度分布和挖掘负荷频度分布。然后，将计算的负荷频度分布与标准负荷频度分布进行比较，判断是在轻负荷侧运转还是在重负荷侧运转，与该判断结果相对应用下式计算出维修时间。
重负荷运转的维修时间＝标准维修时间×α
轻负荷运转的维修时间＝标准维修时间×β式中α为小于1的值，β为大于1的值，预先通过试验等决定。
计算上述维修时间时，例如对象部件是行驶滚，则根据行驶负荷频度分布是重负荷还是轻负荷来计算维修时间。或者，若对象部件是轴瓦，则根据挖掘机负荷频度分布是重负荷还是轻负荷计算出维修时间。即，考虑到对象部件的负荷频度分布，将维修时间设定成是可变的。
另外，也可以预先将重负荷维修时间、标准负荷维修时间、以及轻负荷维修时间设成图表，根据负荷选择使用图表，以此来取代按上述计算式根据负荷计算维修时间的方法。
或者，也可从维修工厂SF的数据库47读出上一次的维修状况的记录，维修时间可根据该记录改变。也就是说，上次的维修时间比标准维修时间短时、或长时，将这一次的维修时间改变为到上一次为止的维修时间，计算出维修时期。
接着，对1名维修人员效率最高地巡回数个作业地区的方式加以说明。图21所示为在作业地区A作业的液压挖掘机a1～a5的维修预定表。该维修预定表是用维修工厂的处理装置43运算的。液压挖掘机a1的维修预定时间设定在3月6日～3月17日之间，液压挖掘机a2的维修预定时间设定在3月9日～3月17日之间，液压挖掘机a3的维修预定时间设定在3月16日～3月24日之间，液压挖掘机a4的维修预定时间设定在3月15日～3月23日之间，液压挖掘机a5的维修预定时间设定在3月17日～3月22日之间。维修预定时间的设定例如根据维修前的剩余时间和该液压挖掘机1天的平均作业时间等预计更换时间而求出。
从图21可知，3月10日巡回作业地区A，同时对液压挖掘机a1和a2两台进行维修。若3月17日巡回，可同时对液压挖掘机a1～a5五台进行维修。若3月21日巡回，可同时对液压挖掘机a3～a5三台进行维修。因此，3月17日巡回，用最少的巡回次数便完成了维修作业，效率高。
另外，若除了图21的各机号的维修预定表外，还考虑图22所示的维修日程表，编制最后的维修预定时间，便可编制成反映了维修人员可不可以巡回的准确度高的维修预定表。
这样，便可用处理装置43运算出最有效的巡回方式。图21中，对作业区A的液压挖掘机a1～a5作了说明。但是，也可简单地运算最有效地巡回不同的两个以上的作业地区的液压挖掘机。例如，把对同一作业地区的巡回次数减到最少，用最短的路线巡回数个作业地区等。
图16的流程图中，当维修工厂收到的信号包括警报信号和故障信号时，在其步骤S50～S54中，从数据库47读出处理法，并作为向液压挖掘机发送的信息。但是，根据警报内容和故障内容也有不需要通知操作人员的。例如，液压挖掘机的控制器20内的EEPROM和RAM异常等，即使通知操作人员也没意义，反面更混乱。因此，最好根据警报和故障内容来决定向液压挖掘机发送处理法的必要性。不必向液压挖掘机发送的警报内容和故障内容只通知维修人员。
在图16的流程图中，当维修工厂接收的信号中包括警报信号和故障信号时，在其步骤S50～S54中，从数据库47读出处理法并发送到液压挖掘机。但是，在有必要立即停止机械的故障内容的情况下，最好不发送处理法，而将停止发动机的信号发送给液压挖掘机。这种场合，在驾驶席的监视器25上显示“自动停止发动机。在维修人员到达之前请不要再起动发动机”等信息。因此，表示信息的信号也和发动机停止信号同时发送。或者，发送出将悬臂汽缸C1向降低的方向操作的信号，自动地驱动成可靠性高的姿势也行。
在以上说明中，根据警报信号和故障信号从维修工厂的数据库47读出处理法。但是，在同时送来数种故障信号的情况下，也有可能通过故障信号的组合不能运算处理法。因此，也可在维修工厂的处理装置43上连接AI(人工智能)装置，根据警报信号和故障信号推断处理内容等，求出处理法。
以上，状态信号(日报数据)是作为夜间定时发送的信号。但是，也可在驾驶席上设日报数据发送开关，以闭合该发送用开关的方式来发送日报数据。或者，也可在发动机停止时、或起动时发送日报数据。
以上，根据日报数据编制图18所示的日报。但是，也可如图23A、23B所示，编制包括发动机作业时间分布的日报。图23A是分别用条线图表示总运转时间、挖掘时间、旋转时间、行驶时间、断路时间、断路器之外的附件的驱动时间、无负荷的累计时间的图。这些累计时间是根据液压挖掘机的控制器20送来的每天的作业时间，由维修工厂编制成的，用条线图表示。另外，图23B是用条线图表示备月份的发动机作业时间和停机时间。各月份的发动机作业时间和停机时间也是根据液压挖掘机的控制器20送来的每天的作业时间，由维修工厂编制成的，用条线图表示。
如上所述，燃料剩余量传感器15f搭载在液压挖掘机上。因此，也可使用燃料剩余量传感器15f发出的信号，通过控制器20运算单位时间的燃料消费量和燃料消费率。若将这些燃料消费量和燃料消费率作为日报数据从液压挖掘机发送出来，便可在维修工厂对燃料消费量和燃料消费率进行视觉性显示。
例如，计算出1小时的燃料消费量、作业时的消费量、等待时的消费量、以及6个月的合计消费量，作为日报输出。1小时的燃料消费量是1天的燃料消费量除以发动机1天的作业时间计算出来的。作业时的消费量是实际进行作业时所消费的燃料量，等待时的消费量是发动机无负荷驱动时所消费的燃料量。6个月的合计消费量，从字面来看就是6个月时间内燃料消费量的累计值。另外，当等待时的消费量超过预先设定的基准量时，便输出“请减少等待时的消费量，注意进行节能运转”的信息。
为了计算作业时的消费量，必须使作业状况与燃料消费量相对应。例如，如图24所示，在计算行驶操作时间、旋转操作时间及前面操作时间的图7的处理中，计算燃料消费量。当行驶、旋转或挖掘的先导压力超过规定值时，即这些操作开始后，在步骤S5读入作业时的燃料消费量FI，在步骤S6读入燃料余量传感器15f的计量值，并代入变数FS中。先导压力低于规定值时，即上述各操作完毕时，进入步骤S7，读入燃料余量传感器15f的计量值，并代入变数FF中。步骤S8，运算FS-FF+FI，更新作业时间的燃料消费量FI。除此之外，也可从各种观点出发对燃料方面的信息进行加工，作为日报。
以上，是利用通讯卫星CS将液压挖掘机a1～cn发出的信号发送到基地台BC，再由基地台BC通过一般公用线路网PC向维修工厂SF发送信号。但是，也可不用通讯卫星，而利用PHS电话、移动电话等移动体通讯系统，将来自液压挖掘机的信号发出。另外，也可在维修工厂将来自液压挖掘机的信号加工成各种形态输出，将信号发送给液压挖掘机管理者的设施(厂家的维修工厂，用户的管理部门)，进行同样的信息加工输出。这种情况下，若将ID卡读取装置搭载在液压挖掘机上，也可用于对操作人员的工作时间的管理。即，开始作业时，操作人员用ID卡读取装置读取自己的ID卡。将该信息同日报数据中的发动机起动时间一起发送给液压挖掘机所有者的设施，例如人事部门。人事部门根据发送来的ID信息和发动机起动时间及停止时间，对操作人员的工作时间进行管理，也可用于计算工资。或者，根据日报数据计算液压挖掘机的作业量，例如挖掘的砂土量等。
也可将液压挖掘机管理者作为出租业者。
另外，在向维修人员发送故障处理法时，是和液压挖掘机的机号、作业现场、故障内容、处理法、带来的另部件等一并发送的，但维修工厂也可检查从维修人员所在地点到液压挖掘机的作业现场的道路地图，将道路地图一起发送。而且，也可将导航装置搭载在维修人员的车辆上，在维修工厂查找从维修人员所在地点到液压挖掘机作业现场的最佳路线，根据该查找结果，在导航装置的监视器上引导经过路线。路线查找也可用导航装置进行。
以上，是维修工厂接收到液压挖掘机的传感器组10检测出的警报信号和故障信号，在维修工厂判断故障内容，并对其处理法进行运算。但是，也可这样求处理法，即，液压挖掘机的控制器20根据警报信号和故障信号判断故障内容，将表示故障内容的代码例如异常标志和异常代码发送到维修工厂，维修工厂根据其异常代码对数据库进行检索，求出处理法。
另外，以上是经过通讯卫星SC和基地台BC将液压挖掘机的状态信号发送给维修工厂SF的，但维修工厂也可直接接收来自通讯卫星的信号。
或者如图25所示，通过一般公用线路网PC将无线基地台BCA和液压挖掘机制造工厂OW连接起来，也可使用专用线路将液压挖掘机制造工厂OW和整个维修工厂SF1～SFn连接起来(局域网络)。这种场合，图25的基地台BCA例如是提供利用卫星的卫星通讯服务的业者的基地台。因此，如图26所示，把和图11所示的无线基地台BC内的系统同样的系统设在液压挖掘机制造工厂OW内。
图26中，制造工厂OW具有调制解调器31A，它通过无线基地台BCA及一般公用线路网PC接收通讯卫星CS发送来的信号；存储装置32A，用于存储调制解调器31A接收到的信号；调制解调器33A，用于通过专用线路将应发送的数据发送给维修工厂；控制装置34A，用于控制各种机器。利用控制装置34A进行和图12一样的处理。也可在液压挖掘机制造工厂的本厂机构或上述出租业者内设液压挖掘机制造工厂OW的功能。
另外，也可不用卫星通讯服务，而利用移动电话和PHS电话等移动体通讯系统。图27是表示其模样的图。基地台BCB是移动电话业者的基地台。各液压挖掘机上搭载有移动电话100。这种情况下，也可利用移动电话系统提供的位置信息对液压挖掘机的位置进行特定。
虽以液压挖掘机为例进行了说明，但本发明可广泛地应用于除液压挖掘机外的建筑机械和包括其他作业车辆的作业机。
上述实施形式中，对维修工厂SF根据各液压挖掘机发送来的现在位置信息识别各液压挖掘机在作业地区A、B、C中的哪个地区进行作业的例子进行了说明。该现在位置信息，是液压挖掘机通过GPS接收机24接收GPS信号并进行运算。但是，尤其是在没有预先设定作业地区A、B、C的情况下，也可根据各液压挖掘机发送来的现在位置信息，将具有一定距离或有位置关系的液压挖掘机分成组。
例如，特定1台液压挖掘机，按靠近该特定液压挖掘机的顺序将规定台数的液压挖掘机分成1个组。反复地进行这种处理，将数台液压挖掘机全部分组。分组方法除此之外还有各种方案，所有的方法本发明都能采用。根据分的组编制高效率的巡回维修的预定计划即可。另外，也可不分组，而根据各液压挖掘机的现在位置信息编制总的最佳巡回维修的预定计划。
上述实施形式中，对前去巡回维修的维修人员利用移动信息终端装置51取得的关于故障的信息的例子进行了说明。也可用移动电话取代该移动信息终端装置51。这种场合，例如以下述方式发送数据，即处理装置43利用移动电话系统(移动体通讯系统)，将故障检查表等显示在移动电话显示部上。故障检查表，是在作业机出了故障时维修人员把应检查的项目列入表中而制的表。维修人员边确认移动电话上显示的检查表边进行检查，操作移动电话的键，输入与检查表相对应的信息。也输入各部分的状态、故障信息和更换零部件的信息等。输入的信息通过移动电话系统发送给处理装置43。处理装置43通过移动电话系统接收送来的信息，并作为故障相关的信息存入存储装置42及数据库47中。处理装置43用同上述图27一样的结构与移动电话系统连接即可。这样利用移动电话，用简易的手段便可容易地把仅用传感器得不到的高难度故障信息等变成数据库。
以上说明的实施形式之故障处理法的输出方法的主要优点如下所述。例如，由于对表示作业机各部分的状态的信号所显示的故障的处理法进行运算，并输出，故可准确地掌握故障内容和处理法。结果，维修人员前往作业机的作业现场时，可带去必要的零部件和材料，可进行高效率的维修。
权利要求
1.一种故障处理法输出方法，其操作步骤如下检测作业机各部分的状态，发送表示所测到的状态的状态信号，接收所述状态信号，对接收到的上述状态信号所表示的故障处理法进行运算，发送表示运算出的上述处理法的处理信号。
2.根据权利要求1所述的故障处理法输出方法，还要将上述处理信号向上述作业机、维修人员及上述作业机的管理者中的一方发送。
3.根据权利要求2所述的故障处理法输出方法，还要将上述处理信号和特定作业机的信息、及表示故障内容的信息一同发送。
4.根据权利要求2所述的故障处理法输出方法，在将上述处理信号发送给维修人员的情况下，还要和上述作业机的现在位置信息一起发送。
5.一种故障处理法输出系统，包括设在作业机上，检测作业机各部分的状态的状态检测装置；设在作业机上，发送表示状态检测装置检测出的状态的状态信号的作业机侧发送装置；设在作业机监视设施上，接收作业机侧发送装置发送的上述状态信号的作业机监视侧接收装置；设在作业机监视设施上，对上述作业机监视侧接收装置接收到的状态信号所显示的故障的处理法进行运算的处理法运算装置；设在作业机监视设施上，发送运算出的表示上述处理法的处理信号的作业机监视侧发送装置’设在作业机上，接收上述发送来的处理信号的作业机侧接收装置。
6.根据权利要求5所述的故障处理法输出系统，还包括根据上述作业机侧接收装置接收到的处理信号来显示处理法的监视器。
7.根据权利要求5所述的故障处理法输出系统，上述处理法运算装置根据上述作业机监视侧接收装置收到的状态信号，检索数据库，对上述处理法进行运算。
8.一种故障处理法输出装置，包括接收作业机发送来的表示作业机各部分状态的状态信号的接收装置；对接收到的状态信号所表示的故障处理法进行运算的处理法运算装置；发送表示运算出的上述处理法的处理信号的发送装置。
9.一种故障处理法输出方法，接收作业机发送来的表示作业机各部分状态的状态信号，对接收到的状态信号所表示的故障之处理法进行运算，把运算出来的表示上述处理法的处理信号发送出去。
10.一种故障处理法输出装置，接收作业机发送来的表示作业机各部分状态的状态信号，对接收到的状态信号所表示的故障之处理法进行运算，把运算出来的表示上述处理法的处理信号发送出去。
11.根据权利要求1所述的故障处理法输出方法，是通过卫星通讯进行上述状态信号的发送、接收以及上述处理信号的发送的。
12.根据权利要求1所述的故障处理法输出方法，是通过移动体通讯进行上述状态信号的发送、接收及上述处理信号的发送的。
13.根据权利要求9所述的故障处理法输出方法，是通过卫星通讯进行上述状态信号的接收及上述处理信号的发送。
14.根据权利要求9所述的故障处理法输出方法，是通过移动体通讯进行上述状态信号的接收及上述处理信号的发送。
15.一种获得故障信息的方法，在作业机发生故障时，通过移动体通讯将应检查的项目方面的信息输出到移动体终端，上述应检查的项目，通过移动体通讯在移动体终端接收输入的信息，将上述接收到的信息作为故障信息存入存储装置内。
全文摘要
一种故障处理法输出方法,检测作业机各部分的状态,将表示检测出的状态之状态信号发送出去,接收状态信号,运算接收到的状态信号所表示的故障的处理方法,将表示运算出的处理法的处理信号发送出去。
文档编号G05B23/02GK1380922SQ01801537
公开日2002年11月20日 申请日期2001年3月30日 优先权日2000年3月31日
发明者足立宏之, 平田东一, 杉山玄六, 渡边洋, 三浦周一, 三津谷浩二, 齐藤义明, 佐藤笃 申请人:日立建机株式会社