JP2806734B2 - 建設機械のメンテナンスモニタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばクローラ式クレ
ーンのように、フックによる吊り荷作業等の負荷の小さ
な標準作業と、バケットによる掘削作業等の負荷の大き
な重作業とを択一的に行なうことができる建設機械を対
象とし、標準作業あるいは重作業の作業内容に応じて作
動している時間を補正することによって、建設機械各部
のメンテナンス時期を管理することができる建設機械の
メンテナンスモニタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械を対象としたこの種のメンテナ
ンスモニタ装置として、特開平３−１７３２１号公報に
開示された装置がある。このメンテナンスモニタ装置
は、各部の温度、回転数、車速等を検出し、検出された
各状態量に基づきエンジンの作動時間を補正するもので
ある。しかし、この種の従来のメンテナンスモニタ装置
はメンテナンスの必要な各部位ごとにその状態量を検出
する検出器を備えなければならないため、その設計・取
り付け等を含めて、多大な費用・時間を必要とする。

【０００３】そこで、本出願人は特願平４−２６７５７
６号明細書において、検出器を設けることなく、予め入
力された作業内容によって作業の軽重を自動的に判別
し、使用状態に即した稼働時間を算出するメンテナンス
モニタ装置を提案した。上記出願では、作業の軽重によ
ってメンテナンス間隔が異なるメンテナンス項目のそれ
ぞれについて、今回作業時のメンテナンス間隔と前回作
業時のメンテナンス間隔との比と、各メンテナンス項目
の稼働時間とを乗じることによって、新たな稼働時間を
算出する。次に、建設機械の作動時間を計測するタイマ
が単位時間を計測するたびに、その稼働時間に単位時間
を加算していき、その稼働時間がメンテナンス間隔を越
えればメンテナンス時期が過ぎたと判断する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記出願のメ
ンテナンスモニタ装置では、タイマが単位時間を計測し
たか否かを常に検出し、単位時間を計測するたびに各メ
ンテナンス項目の稼働時間を更新しなければならないた
め、メンテナンスモニタ装置の処理の負担が大きい。ま
た、単位時間の間にすべてのメンテナンス項目につい
て、稼働時間がメンテナンス間隔を越えたか否かの判断
をしなければならないため、例えば、メンテナンス項目
の数が多いと、単位時間の間に処理が終了しないおそれ
がある。

【０００５】本発明の目的は、予め入力された作業内容
に応じて各構成部品毎の目標メンテナンス時間を補正す
るようにし、その目標メンテナンス時間と計測手段で計
測された作動時間とを比較することで、実状に即したメ
ンテナンス時期を作業者に知らせることができる建設機
械のメンテナンスモニタ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】実施例を示す図１に対応
づけて本発明を説明すると、本発明は、建設機械が作動
している時間を計測する計測手段２と、建設機械で行な
われる少なくとも２種類の作業内容を指示する指示手段
１０と、建設機械の構成部品毎に、かつ少なくとも２種
類の作業内容に対応して予め設定された少なくとも２つ
のメンテナンス間隔および次回メンテナンスを行なうべ
き時間を示す目標メンテナンス時間をそれぞれ記憶する
記憶手段３と、記憶手段３に記憶されている各メンテナ
ンス間隔および各目標メンテナンス時間に基づいて、各
目標メンテナンス時間を今回の作業内容に応じた値に変
換処理する演算手段４とで構成することによって上記目
的が達成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の建設機械のメンテナンス装置において、計測手段
２により計測された時間が演算手段４で演算された目標
メンテナンス時間を越えるときにメンテナンス警告を出
力するように出力手段６を構成するものである。

【０００７】

【作用】指示手段１０によって指示された作業内容に応
じて、演算手段４は記憶手段３から各メンテナンス間隔
および各目標メンテナンス時間を読み込み、これらの値
と計測手段２で計測する建設機械の作動時間によって、
演算手段４は各目標メンテナンス時間を今回の作業内容
に応じた値に変換処理する。

【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【０００９】

【実施例】図１により、本発明に係る建設機械のメンテ
ナンスモニタ装置をクレーン車に適用した実施例につい
て説明する。図１において、１は本発明に係るメンテナ
ンスモニタ装置である。メンテナンスモニタ装置１は、
クレーン車が作動している累積時間を表す作動時間を計
測するタイマ２と、この作動時間と各メンテナンス項目
の目標メンテナンス時間等を格納する読みだし、書込み
自由なＲＡＭ３と、このＲＡＭ３に格納されている内容
およびタイマ２からの作動時間に基づき、目標メンテナ
ンス時間を作業内容に応じた目標メンテナンス時間に補
正演算するＣＰＵ４と、このＣＰＵ４による演算内容等
のプログラムや作業内容ごとのメンテナンス間隔等が格
納される読みだし専用のＲＯＭ５と、ＣＰＵ４によって
演算された結果を表示器６に出力するための入出力装置
７と、表示器６に表示させる対象を選択、指示するキー
ボード８とを備える。

【００１０】また、メンテナンスモニタ装置１はクレー
ン車に常設される周知のモーメントリミッタ１０に接続
されている。モーメントリミッタ１０は、これから行な
う作業に対する諸条件等を入力するキーボード１１と、
その入力のための表示を行なう表示器１２と、キーボー
ト１１から入力された諸条件等を格納するＲＡＭ１３
と、クレーン車のクレーンフロントデータや荷重データ
等を格納するＲＯＭ１４と、ＲＡＭ１３およびＲＯＭ１
４に格納されているデータに基づきクレーン車の吊上げ
荷重と転倒限界角度との関係等を演算するＣＰＵ１５
と、このＣＰＵ１５が実行するプログラム等が格納され
るＲＯＭ１６とを備えている。モーメントリミッタ１０
とメンテナンスモニタ装置１とは、それぞれに設けた入
出力装置１７および７によって接続されており、モーメ
ントリミッタ１０のキーボート１１から入力された作業
内容等の情報は、入出力装置１７および７を介してメン
テナンスモニタ装置１へと送出される。

【００１１】このように構成した実施例では、モーメン
トリミッタ１０に備えられるキーボート１１より、これ
から行なう作業内容、例えば、フックによる吊り荷作
業、バケットによる掘削作業等の吊り具の種別や、フッ
クまたはバケットの荷重等が入力される。ここで、吊り
具の種別は作業の軽重を判別するために用いられ、フッ
クによる吊り荷作業はバケットによる作業に比べて負荷
が軽いと判断される。吊り具の種別に関するデータは、
入出力装置１７および７を介してメンテナンスモニタ装
置１へ出力され、メンテナンスモニタ装置１は、この吊
り具の種別に関するデータをＲＡＭ３に格納する。ま
た、ＣＰＵ４はＲＯＭ５に予め格納されている演算プロ
グラムに従って演算処理を行なう。

【００１２】以下、図２に示すフローチャートを用いて
本実施例のメンテナンスモニタ装置１による演算処理に
ついて説明する。図２は、前回の作業内容に応じて算出
した目標メンテナンス時間を、今回の作業内容に応じた
目標メンテナンス時間に換算する前処理の手順を示す。
図２において、メンテナンス間隔（ｋ）とは、メンテナ
ンスが必要とされるｋ番目のメンテナンス項目について
のメンテナンス時間間隔をいい、目標メンテナンス時間
（ｋ）とは、ｋ番目のメンテナンス項目についてメンテ
ナンス間隔（ｋ）に基づいて算出された、次回メンテナ
ンスを行なうまでの建設機械の全作動時間をいう。な
お、図２では、作業内容の相違は吊り具の種別、すなわ
ち、吊り具がフックかバケットかによって判別し、フッ
クによる吊り荷作業を標準作業、バケットによる掘削作
業を重作業として、各メンテナンス項目の標準作業につ
いてのメンテナンス間隔と重作業についてのメンテナン
ス間隔が、それぞれ各メンテナンス項目ごとにＲＯＭ５
に書込まれている。

【００１３】ステップＳ１０１では、モーメントリミッ
タ１０のキーボード１１から入力されてＲＡＭ３に格納
されている吊り具に関するデータを読み込む。次にステ
ップＳ１０２では、吊り具がフックか否かを判別し、フ
ックであればステップＳ１０３へ、そうでない場合には
ステップＳ１０４に進む。バケットによる掘削作業の場
合、負荷が動的に変動してクレーン各部に過大な負荷が
加わるため、クレーン各部の点検整備は、フックによる
吊り荷作業よりも短い間隔で行なう必要がある。このた
め、ステップＳ１０３では吊り具がフックであれば、こ
れから行なう今回の作業内容を標準作業とし、吊り具が
フックでなければステップＳ１０４において、今回の作
業内容を重作業とする。

【００１４】ステップＳ１０５では、ＲＡＭ３に格納さ
れている前回作業時の作業内容を読み込み、ステップＳ
１０６では、前回作業時の作業内容と今回の作業内容と
が等しいか否かを判別する。両者の作業内容が等しい場
合には目標メンテナンス時間は等しいため、この前処理
は終了する。すなわち、目標メンテナンス時間の値は変
更しないで前処理を終了する。逆に、等しくない場合に
は、ステップＳ１０７に進んでタイマ２から全作動時間
を読み込んでステップＳ１０８に進み、変数ｋに１をセ
ットする。作業内容によってメンテナンス時間の異なる
メンテナンス項目数がＪ個あれば、ｋ＝Ｊになるまでス
テップＳ１０９からステップＳ１１４を繰り返す。

【００１５】ステップＳ１０９では、作業内容によって
メンテナンス間隔が異なるメンテナンス項目のうちｋ番
目のメンテナンス項目について、前回の作業内容の目標
メンテナンス時間（ｋ）をＲＡＭ３から読み込んで、ス
テップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、前回の
作業内容におけるメンテナンス間隔１（ｋ）および今回
の作業内容におけるメンテナンス間隔２（ｋ）をそれぞ
れＲＯＭ５から読み込みステップＳ１１１へ進む。ステ
ップＳ１１１では、目標メンテナンス時間を演算する。
すなわち、前回演算した目標メンテナンス時間（ｋ）か
らタイマ２で計測されている建設機械の全作動時間を引
いた結果と、ステップＳ１１０で読み込んだ前回の作業
内容におけるメンテナンス間隔１（ｋ）と今回の作業内
容におけるメンテナンス間隔２（ｋ）との比を掛け合わ
せ、その結果にタイマ２の全作動時間を加えたものを今
回の作業内容における目標メンテナンス時間（ｋ）に換
算する。例えば、タイマ２の全作動時間を５０時間、前
回演算した目標メンテナンス時間（ｋ）を１００時間、
前回のメンテナンス間隔１（ｋ）を１０時間、今回のメ
ンテナンス間隔２（ｋ）を５時間とすると、ステップＳ
１１１の演算結果は７５時間になる。

【００１６】ステップＳ１１２では、ステップＳ１１１
によって算出した目標メンテナンス時間（ｋ）をＲＡＭ
３に格納してステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１
３では変数ｋがＪか否か、すなわち、作業内容によって
メンテナンス間隔が異なるメンテナンス項目のすべてに
ついて、ステップＳ１０９からステップＳ１１４までの
処理を行なったか否かを判別し、メンテナンス項目のす
べてについて処理が終われば、ステップＳ１１５に進
み、今回の作業内容をＲＡＭ３に格納し、一連の前処理
を終了する。

【００１７】以上の前処理により、各メンテナンス項目
ごとの目標メンテナンス時間が、作業内容のメンテナン
ス間隔の大きさに応じて補正される。したがって、今回
の作業内容のメンテナンス間隔が前回のメンテナンス間
隔よりも大きければ、目標メンテナンス時間は前回演算
時より大きい値に補正され、一方、今回の作業内容のメ
ンテナンス間隔が前回に比べて小さければ、目標メンテ
ナンス時間は小さい値に補正される。

【００１８】図３は、上述した前処理によって求めた目
標メンテナンス時間とタイマ２の全作動時間とを比較し
て、メンテナンスの実施時期を過ぎたか否かを判断する
フローチャートである。ステップＳ２０１では、タイマ
２で計測されている全作動時間を読み込んでステップＳ
２０２に進み、変数ｉに１をセットし、すべてのメンテ
ナンス項目数Ｌだけ、すなわち、ｉ＝Ｌになるまでステ
ップＳ２０３からステップＳ２０９まで繰り返す。ステ
ップＳ２０３では、ｉ（１≦ｉ≦Ｌ）番目に割り当てら
れているメンテナンス項目（ｉ）の目標メンテナンス時
間（ｉ）をＲＡＭ３から読み込み、ステップＳ２０４に
進む。ステップＳ２０４では、ステップＳ２０１で読み
込んだタイマ２の全作動時間がｉ番目のメンテナンス項
目（ｉ）の目標メンテナンス時間（ｉ）を越えているか
否かを判別する。越えていればステップＳ２０５に進
み、ｉ番目のメンテナンス項目（ｉ）のメンテナンス実
施警告フラグＷｉを１にセットしてステップＳ２０６に
進む。

【００１９】一方、ステップＳ２０４で目標メンテナン
ス時間（ｉ）を越えていなければステップＳ２０７に進
み、メンテナンス実施警告フラグＷｉを０にセットして
ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６ではメンテ
ナンス実施警告フラグＷｉをＲＡＭ３に記憶してステッ
プＳ２０８に進む。ステップＳ２０８ではｉがＬか否
か、すなわち、メンテナンス項目Ｌ個分についてメンテ
ナンス実施警告フラグＷｉをセットしたかを判別する。
まだｉがＬに達していなければステップＳ２０９に進
み、ｉを１加算し、ステップＳ２０３に戻る。ｉがＬに
なればステップＳ２１０に進み、メンテナンス実施警告
フラグＷｉ（ｉ＝１〜Ｌ）のうち、１をセットしたメン
テナンス項目を表示器６に表示して処理を終了する。

【００２０】図３の処理により、前処理で演算した目標
メンテナンス時間とタイマ２で計測されている全作動時
間とを比較するだけで、メンテナンス時期が過ぎたか否
かの判断ができる。また、メンテナンス時期が過ぎたか
否かを示すフラグＷｉをそれぞれのメンテナンス項目ご
とに設けたため、ＣＰＵ４はメンテナンス項目のすべて
について、メンテナンス時期を過ぎたか否かを同時に判
断してそれを表示することが容易にできる。

【００２１】図４はメンテナンスを行なった際、作動時
間をリセットするための処理手順を示すフローチャート
である。ステップＳ５０１ではリセットの対象となる１
〜Ｌのメンテナンス項目をすべて表示する。ステップＳ
５０２では、リセットするメンテナンス項目番号１〜Ｌ
の入力を待ち、入力があればその項目番号を変数ｍに入
力してステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３で
は、リセットするか否かの確認の表示を行ないステップ
Ｓ５０４に進む。ステップＳ５０４において、キーボー
ド８から「ＹＥＳ」が入力されなければステップＳ５０
５に進み、「ＮＯ」が入力されると処理を終了し、それ
以外のキーが押されるとステップＳ５０４に戻る。ステ
ップＳ５０４において「ＹＥＳ」が入力されると、ステ
ップＳ５０６に進み、タイマ２から全作動時間を読み込
んでステップＳ５０７に進む。ステップＳ５０７では今
回の作業内容に対するメンテナンス間隔をＲＯＭ５から
読み込んでステップＳ５０８に進む。ステップＳ５０８
では、タイマ２の全作動時間に今回の作業内容に対する
メンテナンス間隔（ｍ）を加算した結果を目標メンテナ
ンス時間（ｍ）とし、ステップＳ５０９では、その結果
をＲＡＭ３に格納して処理を終了する。

【００２２】このように、メンテナンスを行なった後に
図４の処理に従って目標メンテナンス時間を初期化する
ことで、引続きメンテナンス時期が過ぎたか否かの判断
を継続して行なうことができる。また、メンテナンス項
目ごとに目標メンテナンス時間を初期化できるようにし
たため、初期化の際に他のメンテナンス項目のメンテナ
ンス時間の判断に影響を与えずに済む。

【００２３】以上、本実施例の動作をまとめると次のと
おりである。モーメントリミッタ１０から入出力装置１
７，７を通して入力された作業内容の種別により、メン
テナンスモニタ装置１のＣＰＵ４はこれから行なう作業
の軽重を判断する。次に、ＣＰＵ４はＲＡＭ３に格納さ
れている前回作業時までの目標メンテナンス時間と前回
作業時のメンテナンス間隔１および今回作業時のメンテ
ナンス間隔２に基づき、ＲＯＭ５に格納されている処理
プログラムに沿って上述した演算処理を実行し、クレー
ン車の作業内容に応じた目標メンテナンス時間を算出す
る。さらにＣＰＵ４は、算出した目標メンテナンス時間
とタイマ２の全作動時間を比較し、メンテナンス時期が
過ぎたか否かを判断する。メンテナンス時期が過ぎたこ
とが判断されると、ＣＰＵ４はその旨を表示器に表示さ
せる。これにより、クレーンの作業者はメンテナンスを
行なう必要があることを知ることができる。また、メン
テナンスを行なった際にはそれぞれのメンテナンス項目
ごとに目標メンテナンス時間を初期化できるため、他の
メンテナンス項目に影響を与えることなく新たなメンテ
ナンス時期の判断を継続して行なうことができる。

【００２４】なお、上記実施例では、標準作業、重作業
ごとにそれぞれメンテナンス間隔を設定するようにした
が、本発明はクレーン車のこのような作業に限定され
ず、異なるメンテナンス間隔を設定する必要がある複数
の作業を行なう建設機械のあらゆるものに適用でき、か
つ、ある部品に対して作業内容に応じて３以上のメンテ
ナンス間隔を設定するものにも適用できる。

【００２５】このように構成した実施例にあっては、タ
イマ２が計測手段に、モーメントリミッタ１０が指示手
段に、ＲＡＭ３が記憶手段に、ＣＰＵ４が演算手段に、
表示器８が出力手段にそれぞれ対応する。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、演算手段は、指示手段から入力される作業内容に
よってこれから行なう作業の軽重を自動的に判断し、こ
れに基づいて目標メンテナンス時間を作業内容に対応し
た値に変換処理するようにしたため、目標メンテナンス
時間を実状に即した値に変換することができる。また、
その算出された目標メンテナンス時間と計測手段で計測
されている作業時間とを比較することによってメンテナ
ンス時期が過ぎているか否かの判断を行なうため、従来
に比べて演算手段の処理が軽減され、処理速度の向上が
図れる。さらに、演算手段は計測手段で計測されている
作業時間の単位時間ごとに処理を繰り返す必要がないた
め、メンテナンスの必要な構成部品の数が多い建設機械
にも対応できる。さらにまた、演算手段における演算結
果に応じてメンテナンス時期が過ぎたことが警告される
ため、作業者はメンテナンスを行なわなければならない
ことを容易に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による建設機械のメンテナンス装置の構
成図である。

【図２】本発明の実施例における前処理の処理手順を示
すフローチャートである。

【図３】本発明の実施例におけるメンテナンス時期が過
ぎたか否かの判断手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施例における目標メンテナンス時間
のリセット処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ メンテナンスモニタ装置 ２ タイマ ３ ＲＡＭ ４ ＣＰＵ ５ ＲＯＭ ６ 表示器 ７ 入出力装置 ８ キーボード １０ モーメントリミッタ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械が作動している時間を計測する
   計測手段と、 建設機械で行なわれる少なくとも２種類の作業内容を指
   示する指示手段と、 前記建設機械の構成部品毎に、かつ前記少なくとも２種
   類の作業内容に対応して予め設定された少なくとも２つ
   のメンテナンス間隔および次回メンテナンスを行なうべ
   き時間を示す目標メンテナンス時間をそれぞれ記憶する
   記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている各メンテナンス間隔およ
   び各目標メンテナンス時間に基づいて、前記各目標メン
   テナンス時間を今回の作業内容に対応した値に変換処理
   する演算手段とを備えることを特徴とする建設機械のメ
   ンテナンスモニタ装置。
2. 【請求項２】 請求項１のメンテナンスモニタ装置にお
   いて、前記計測手段により計測された時間が、前記演算
   手段で演算された目標メンテナンス時間を越えるときに
   メンテナンス警告を出力する出力手段を備えることを特
   徴とする建設機械のメンテナンスモニタ装置。