(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-17
(45)【発行日】2024-05-27
(54)【発明の名称】グラブバケット診断装置
(51)【国際特許分類】
B66C 3/16 20060101AFI20240520BHJP
【ＦＩ】
B66C3/16
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2024010478
(22)【出願日】2024-01-26
【審査請求日】2024-01-29
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000154598
【氏名又は名称】株式会社福島製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000800
【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】大和田 直
【審査官】今野 聖一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－０９５８６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１０８４０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０５７６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２４２８４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｃ １／００ － ３／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
オイルタンクから油圧ポンプが吐出する作動油で作動する油圧シリンダにより駆動される複数のバケットを有し、該バケットを開く開動作工程、該バケットを開いた状態に維持する開状態維持工程、該バケットを閉じる閉動作工程、該バケットを閉じた状態に維持する閉状態維持工程、及び前記油圧シリンダに作動油を実質的に供給しない遊休循環工程の各動作工程を有して動作するグラブバケットの不具合の有無を示す診断結果を提示するグラブバケット診断装置であって、前記油圧シリンダのヘッド側及びロッド側に出入りする作動油の流量、前記油圧ポンプが吐出する作動油の流量、並びに前記オイルタンクに戻る作動油の流量をそれぞれ計測する第１、第２、第３及び第４流量計、並びに前記油圧ポンプが吐出する作動油の油圧を計測する圧力計と、
前記第１、第２、第３及び第４流量計並びに前記圧力計による計測時を特定する計測時特定部と、
前記計測時が特定された前記動作工程における該計測時での前記第１、第２、第３及び第４流量計並びに前記圧力計による計測値に基づいて前記診断結果を提示する診断部とを備えることを特徴とするグラブバケット診断装置。
【請求項2】
オイルタンクから油圧ポンプが吐出する作動油で作動する油圧シリンダにより駆動される複数のバケットを有し、該バケットを開く開動作工程、該バケットを開いた状態に維持する開状態維持工程、該バケットを閉じる閉動作工程、該バケットを閉じた状態に維持する閉状態維持工程、及び前記油圧シリンダに作動油を実質的に供給しない遊休循環工程の各動作工程を有して動作するグラブバケットの不具合の有無を示す診断結果を提示するグラブバケット診断装置であって、
前記油圧シリンダのヘッド側若しくはロッド側に出入りする作動油の流量、前記油圧ポンプが吐出する作動油の流量、又は前記オイルタンクに戻る作動油の流量をそれぞれ計測する第１、第２、第３又は第４流量計、或いは前記油圧ポンプが吐出する作動油の油圧を計測する圧力計と、
前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測時を特定する計測時特定部と、
前記計測時が特定された前記動作工程における該計測時での前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測値に基づいて前記診断結果を提示する診断部と、
前記閉動作工程又は前記開動作工程について、その開始時点から終了時点までの経過時間をタイマで計時することによって該閉動作工程又は開動作工程に要する前記バケットの動作時間を計測する動作時間計測部とを備え、
前記診断部は、前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測値或いは前記動作時間計測部による計測値に基づき前記診断結果の提示を行うものであることを特徴とするグラブバケット診断装置。
【請求項3】
オイルタンクから油圧ポンプが吐出する作動油で作動する油圧シリンダにより駆動される複数のバケットを有し、該バケットを開く開動作工程、該バケットを開いた状態に維持する開状態維持工程、該バケットを閉じる閉動作工程、該バケットを閉じた状態に維持する閉状態維持工程、及び前記油圧シリンダに作動油を実質的に供給しない遊休循環工程の各動作工程を有して動作するグラブバケットの不具合の有無を示す診断結果を提示するグラブバケット診断装置であって、
前記油圧シリンダのヘッド側若しくはロッド側に出入りする作動油の流量、前記油圧ポンプが吐出する作動油の流量、又は前記オイルタンクに戻る作動油の流量をそれぞれ計測する第１、第２、第３又は第４流量計、或いは前記油圧ポンプが吐出する作動油の油圧を計測する圧力計と、
前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測時を特定する計測時特定部と、
前記計測時が特定された前記動作工程における該計測時での前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測値に基づいて前記診断結果を提示する診断部とを備え、
前記診断部は、前記開動作工程について、前記第３流量計による計測値が所定の下限値未満である場合、前記油圧ポンプの内部リーク、前記油圧ポンプのピストンの固着、又は前記油圧ポンプの吐出量についての設定のずれによる不具合がある旨の診断結果を提示するものであることを特徴とするグラブバケット診断装置。
【請求項4】
前記診断部は、前記開状態維持工程又は前記閉状態維持工程について、前記圧力計による計測値が所定の下限値未満である場合、前記開動作工程についての診断結果に代えて、前記油圧ポンプのデッドヘッド圧力の低下及びリリーフ圧力のずれによる不具合がある旨の診断結果を提示するものであることを特徴とする請求項３に記載のグラブバケット診断装置。
【請求項5】
前記診断部は、前記開動作工程又は前記閉動作工程について、前記第３流量計による計測値が所定の上限値と下限値の間の値であり、かつ前記動作時間計測部による計測値が所定の上限値を超える場合、前記油圧シリンダ内部のリークにより該開動作工程又は該閉動作工程が遅延する不具合がある旨の診断結果を提示するものであることを特徴とする請求項２に記載のグラブバケット診断装置。
【請求項6】
前記診断部は、前記開動作工程又は前記閉動作工程について、前記第３流量計による計測値が所定の下限値未満であり、かつ前記動作時間計測部による計測値が所定の上限値を超える場合、前記油圧ポンプ内部のリーク、前記油圧シリンダのピストンの固着、又は前記油圧ポンプの吐出量についての設定のずれにより該開動作工程又は該閉動作工程が遅延する不具合がある旨の診断結果を提示するものであることを特徴とする請求項２に記載のグラブバケット診断装置。
【請求項7】
前記診断部は、前記開状態維持工程若しくは前記閉状態維持工程又は前記遊休循環工程について、前記第３流量計による計測値が所定の上限値を超える場合、前記油圧ポンプによる作動油の供給路を制御する電磁弁内部のリーク又は前記油圧シリンダ内部のリークがある旨の診断結果を提示するものであることを特徴とする請求項２に記載のグラブバケット診断装置。
【請求項8】
前記診断部は、前記開状態維持工程又は前記閉状態維持工程について、前記第４流量計による計測値が所定の上限値を超えており又は所定の下限値未満である場合、前記開動作工程についての診断結果に代えて、前記油圧ポンプによる作動油の供給路を制御する電磁弁内部のリークがある旨の診断結果を提示するものであることを特徴とする請求項３に記載のグラブバケット診断装置。
【請求項9】
前記診断部は、前記開状態維持工程又は前記閉状態維持工程について、前記第１又は第２流量計による計測値が所定の上限値を超える場合、前記開動作工程についての診断結果の提示に代えて、前記油圧シリンダ内部のリークがある旨の診断結果を提示するものであることを特徴とする請求項３に記載のグラブバケット診断装置。
【請求項10】
前記診断部は、前記開動作工程又は前記閉動作工程について、前記圧力計による計測値が所定の上限値を超える場合、前記開動作工程についての診断結果の提示に代えて、前記バケットにかじりが生じ、又は前記油圧ポンプが故障している旨の診断結果を提示するものであることを特徴とする請求項３に記載のグラブバケット診断装置。
【請求項11】
前記診断部は、前記遊休循環工程について、前記第４流量計による計測値が所定の上限値を超える場合、前記開動作工程についての診断結果の提示に代えて、前記油圧のコンペンセータが故障している旨の診断結果を提示するものであることを特徴とする請求項３に記載のグラブバケット診断装置。
【請求項12】
前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計の計測時は、各動作工程について、動作工程毎に予め定められた該動作工程の開始時点からの経過時間を計時するタイマにより所定時間を計時した時点を中心とするその前後の所定範囲の時間であり、前記計測値は、前記所定範囲の時間における複数の時点での前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測値の平均値などの代表値であることを特徴とする請求項２～１１のいずれか１項に記載のグラブバケット診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、グラブバケットにおける不良箇所の有無を判断するグラブバケット診断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、油圧シリンダで駆動される複数のバケット（爪）を有するグラブを備えるグラブバケットが知られている（特許文献１参照）。特許文献１のグラブバケットは、油圧ユニットに供給される電流値を測定し、演算解析を行う制御部を備える。制御部は、演算解析の結果に基づき、バケットの開閉操作に係る信号を出力することにより、バケットの開閉完了時を検出し、その後のバケットの開閉操作に係る運転を制御する。
【0003】
このようなグラブバケットでは、油圧シリンダや油圧ポンプで構成される油圧ユニットの劣化が進行してきた場合、油圧ユニットへの電源供給ラインの電流量が減少し、本来の値よりも小さくなる。この点を利用し、特許文献１では、油圧ユニットの劣化傾向に係る診断を行うことが可能であるとされている。また、油圧ユニットの異常検知のために、温度センサや油温センサ等を設けてもよいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０２０-１２１８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献１のグラブバケットによれば、油圧ユニットへの電源供給ラインの電流量に基づいて油圧ユニットの劣化に係る診断を行うことや、温度センサや油温センサ等に基づいて油圧ユニットの異常検知が可能であるとされているが、対象部位や診断方法についての具体的な内容については、何も開示していない。
【0006】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、グラブバケットの各部について正確な診断を行うことができるグラブバケット診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のグラブバケット診断装置は、油圧ポンプが吐出する作動油で作動する油圧シリンダにより駆動される複数のバケットを有するグラブバケットの不具合の有無を診断する診断部を備える。
【0008】
前記グラブバケットは、前記バケットを開く開動作工程、該バケットを開いた状態を維持する開状態維持工程、該バケットを閉じる閉動作工程、該バケットを閉じた状態を維持する閉状態維持工程、及び前記油圧シリンダに作動油を供給しない遊休循環工程の各動作工程を有して動作する。
【0009】
グラブバケット診断装置は、前記油圧シリンダのヘッド側若しくはロッド側に出入りする作動油の流量、前記油圧ポンプが吐出する作動油の吐出流量、又は前記オイルタンクに戻る作動油の流量をそれぞれ計測する第１、第２、第３又は第４流量計、或いは前記油圧ポンプが吐出する作動油の油圧を計測する圧力計を備える。
【0010】
また、グラブバケット診断装置は、前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測時を特定する計測時特定部を備える。
【0011】
また、グラブバケット診断装置は、前記計測時が特定された前記動作工程における該計
測時での前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測値に基づい
て前記グラブバケットの不具合の有無の診断を行う診断部を備える。
さらに、グラブバケット診断装置は、前記閉動作工程又は前記開動作工程について、その開始時点から終了時点までの経過時間をタイマで計時することによって該閉動作工程又は開動作工程に要する前記バケットの動作時間を計測する動作時間計測部を備える。
測時での前記第１、第２、第３若しくは第４流量計又は前記圧力計による計測値に基づい
て前記グラブバケットの不具合の有無の診断を行う診断部を備える。
さらに、グラブバケット診断装置は、前記閉動作工程又は前記開動作工程について、その開始時点から終了時点までの経過時間をタイマで計時することによって該閉動作工程又は開動作工程に要する前記バケットの動作時間を計測する動作時間計測部を備える。
【0012】
本発明によれば、いずれか１又は２以上の各動作工程について、第１、第２、第３若しくは第４流量計又は圧力計による計測時が、計測時特定部により特定される。そして、計測時が特定された動作工程における該計測時での第１、第２、第３若しくは第４流量計又は圧力計による計測値、さらには動作時間計測部により計測される動作時間に基づいてグラブバケットの不具合の有無が診断される。
【0013】
このように、いずれか１又は２以上の動作工程における第１、第２、第３若しくは第４流量計、或いは圧力計、さらには動作時間計測部の計測値に基づいて診断を行うので、グラブバケットの各部について、正確な診断を行うことができる。
なお、診断部は、第１、第２、第３及び第４流量計、並びに圧力計を備え、これらの計測値に基づいて診断を行ってもよい。
なお、診断部は、第１、第２、第３及び第４流量計、並びに圧力計を備え、これらの計測値に基づいて診断を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係るグラブバケット診断装置により診断されるグラブバケットを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るグラブバケット診断装置により診断されるグラブバケットを示す。図１に示すように、このグラブバケット１は、グラブ２を構成する５つのバケット３を備える。ただし、図では５つのバケット３のうち２つのみ表示している。５つのバケット３は、水平面において正五角形をなすように配置される。
【0016】
各バケット３は、油圧ポンプが供給する作動油の油圧で作動する油圧シリンダ４により駆動される。本実施形態では、油圧シリンダ４として、複動片ロッド形のものが用いられる。
【0017】
グラブバケット１は、バケット３を開く開動作工程ＯＰ、バケット３を開いた状態を維持する開状態維持工程ＯＭ、バケット３を閉じる閉動作工程ＣＰ、バケット３を閉じた状態を維持する閉状態維持工程ＣＭ、及び油圧シリンダ４に作動油を供給しない遊休循環工程ＩＰの各動作工程を有して動作する（図４参照）。
【0018】
図２は、グラブバケット１の油圧回路を示す油圧回路図である。図２に示すように、この油圧回路５は、オイルタンク６と、オイルタンク６のオイルを各バケット３の油圧シリンダ４に供給する油圧ポンプ７とを備える。油圧ポンプ７はモータ８により駆動される。油圧シリンダ４に対するオイルタンク６からの作動油の供給及びオイルタンク６への作動油の戻りは、４ポート３位置方向切換弁（電磁弁）９により制御される。
【0019】
この方向切換弁９は、油圧シリンダ４に接続されるポートＡ及びポートＢと、油圧ポンプ７に接続されるポートＰ及びオイルタンク６に接続されるポートＴを備える。ポートＡは、各油圧シリンダ４のロッド側に接続される。ポートＢは、各油圧シリンダ４のヘッド側に接続される。
【0020】
ポートＡから延びるオイル流路１０ａは、第１分岐点１１において２つのオイル流路１０ｂとオイル流路１０ｃに分岐される。オイル流路１０ｂは、さらに３つのオイル流路１０ｂ１～１０ｂ３に分岐され、３つの油圧シリンダ４のロッド側に接続される。オイル流路１０ｃは、さらに２つのオイル流路１０ｃ１、１０ｃ２に分岐され、他の２つの油圧シリンダ４のロッド側に接続される。
【0021】
ポートＢから延びるオイル流路１０ｄは、第２分岐点１２において２つのオイル流路１０ｅとオイル流路１０ｆに分岐される。オイル流路１０ｅは、さらに３つのオイル流路１０ｅ１～ｅ３に分岐され、上記３つの油圧シリンダ４のヘッド側に接続される。オイル流路１０ｆは、さらに２つのオイル流路ｆ１、ｆ２に分岐され、上記他の２つの油圧シリンダ４のヘッド側に接続される。
【0022】
方向切換弁９のポートＰは、オイル流路１０ｇを介して油圧ポンプ７の吐出口に接続される。ポートＴは、オイル流路１０ｈを介してオイルタンク６に接続される。
【0023】
１つの油圧シリンダ４のヘッド側に接続するオイル流路１０ｅ１には、該油圧シリンダ４のヘッド側から流出する作動油の流量であるヘッド流量ＨＤ（図４参照）を計測する第１流量計１３が設けられる。第１流量計１３のロッド側に接続するオイル流路１０ｂ１には、該油圧シリンダ４のロッド側から流出する作動油の流量であるロッド流量ＲＤを計測する第２流量計１４が設けられる。
【0024】
オイル流路１０ｇにおける方向切換弁９と油圧ポンプ７との間には、油圧ポンプ７が吐出する作動油の流量であるポンプ吐出量ＰＭを計測する第３流量計１５が設けられる。方向切換弁９とオイルタンク６との間のオイル流路１０ｈには、オイルタンク６に戻る作動油のリターン流量ＲＴを計測する第４流量計１６が設けられる。
【0025】
また、オイル流路１０ｇにおける方向切換弁９と第３流量計１５との間には、油圧ポンプ７が吐出する作動油の圧力であるポンプ圧ＰＰを計測する圧力計１７、及びグラブ２の開閉動作の完了を検出する圧力スイッチ１８が設けられる。圧力スイッチ１８は、フィルタ１９及び可変絞り弁２０を介して設けられる。
【0026】
第１～第４流量計１３～１６及び圧力計１７は、グラブバケット１の診断を行う際に、ワンタッチでそれぞれの計測箇所に取り付けられる。
【0027】
図３は、グラブバケット診断装置の構成を示す。図３に示すように、このグラブバケット診断装置２１は、第１～第４流量計１３～１６及び圧力計１７による計測結果に基づき、グラブバケット１の診断を行う診断制御部２２を備える。診断制御部２２は、コンピュータや、プログラムなどによって構成される。
【0028】
診断制御部２２は、グラブバケット１の診断のためにグラブバケット１を駆動する診断用駆動部２３と、診断用駆動部２３がグラブバケット１を駆動する間に、診断に必要な計測を行う計測部２４と、計測部２４における計測に必要な計時を行うためのタイマ２５と、計測部２４により計測された計測データに基づいてグラブバケット１の診断処理を行う診断部２６と、診断部２６による処理結果をモニタ２７に表示する出力部２８とを備える。
【0029】
診断用駆動部２３は、圧力スイッチ１８からのバケット３の開放完了信号や閉塞完了信号に基づき、方向切換弁９などを制御して、グラブバケット１の各動作工程の駆動を行う。計測部２４は、診断に必要な計測値を、第１～第４流量計１３～１６及び圧力計１７から取得する。タイマ２５は、第１～第４流量計１３～１６及び圧力計１７による計測時を特定したり、開動作工程ＯＰや閉動作工程ＣＰの動作時間を計測したりするために用いられる。
【0030】
計測部２４は、各動作工程の開始及び終了時点を検出する工程開始・終了検出部２９と、グラブバケット１の各動作工程毎に、必要な計測値を取得するための計測時を特定する計測時特定部３０と、各動作工程における該計測時での第１～第４流量計１３～１６や圧力計１７による計測値を取得する計測値取得部３１とを備える。
【0031】
また、計測部２４は、閉動作工程ＣＰ及び開動作工程ＯＰについて、工程の開始時点から終了時点までのそれぞれの経過時間をタイマ２５で計時することによって、該閉動作工程ＣＰ及び開動作工程ＯＰのそれぞれの動作時間を計測する動作時間計測部３２と、計測値取得部３１及び動作時間計測部３２が取得する計測値を記憶する記憶部３３とを備える。
【0032】
また、診断制御部２２は、記憶部３３により記憶される計測値に基づいてグラブバケット１の診断を行う診断部２６と、診断部２６による診断結果をモニタ２７に出力する出力部２８とを備える。
【0033】
図４は、診断用駆動部２３がグラブバケット１を駆動する際に、各動作工程に応じて油圧回路５における作動油に係る量が変化する様子を示す。図４に示すように、第１～第４流量計及び圧力計１７により計測されるポンプ吐出量ＰＭ、リターン流量ＲＴ、ヘッド流量ＨＤ、ロッド流量ＲＤ、及びポンプ圧ＰＰは、遊休循環工程ＩＰ、閉動作工程ＣＰ、閉状態維持工程ＣＭ、開動作工程ＯＰ、開状態維持工程ＯＭの各動作工程の進行に応じて、図４のように変化する。
【0034】
図４における遊休循環工程ＩＰ後の閉動作工程ＣＰ、閉状態維持工程ＣＭ、その後の遊休循環工程ＩＰ、開動作工程ＯＰ、開状態維持工程ＯＭ、及びその後の遊休循環工程ＩＰは、それぞれ順次時点Ｔ１～Ｔ６において開始する。
【0035】
時点Ｔ１、Ｔ４は、第１流量計１３によるヘッド流量ＨＤの計測値が閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２をそれぞれ横切る時点として特定される。時点Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ６は、それぞれ、圧力計１７によるポンプ圧ＰＰの計測値が閾値Ｔｈ３を横切る時点として特定される。
【0036】
動作時間計測部３２は、閉動作工程ＣＰ及び開動作工程ＯＰに要するバケット３の動作時間を、それぞれ、時点Ｔ１から時点Ｔ２までの経過時間、及び時点Ｔ４から時点Ｔ５までの経過時間として計測する。計測される各経過時間は、閉動作工程ＣＰ及び開動作工程ＯＰそれぞれの動作時間ＯＴの計測値として記憶部３３に記憶される。
【0037】
図５は、計測時特定部３０による計測時の特定方法を、開動作工程ＯＰについて例示する。図５に示すように、計測時特定部３０は、開動作工程ＯＰの開始時点Ｔ４からの所定時間をタイマ２５で計時することによって計測時を特定する。この計測時は、タイマ２５により該所定時間Ｔを計時した時点ｔを中心とするその前後の所定範囲の時間ｔｗである。
【0038】
所定時間Ｔとしては、例えば、当該開動作工程ＯＰの開始時点Ｔ４から油圧ポンプ７の吐出量が安定するまでの時間を考慮し、２秒以上の時間、例えば３秒が該当する。該所定時間を計時した時点ｔを中心とする所定範囲の時間ｔｗとしては、例えば、時点ｔを中心とするその前後±１秒の範囲の時間や、時点ｔから２秒後までの範囲の時間が該当する。
【0039】
計測部２４は、この所定範囲の時間ｔｗの範囲において、開動作工程ＯＰについて、ポンプ吐出量ＰＭ、リターン流量ＲＴ、ヘッド流量ＨＤ、ロッド流量ＲＤ、及びポンプ圧ＰＰの計測値を取得する。他の閉動作工程ＣＰ、閉状態維持工程ＣＭ、その後の遊休循環工程ＩＰ、開状態維持工程ＯＭについての計測値についても、同様にして取得される。
【0040】
計測値取得部３１は、該所定範囲の時間ｔｗにおける複数の時点での第１～第４流量計１３～１６及び圧力計１７による計測値の平均値、中央値、最頻値などの代表値ＴＶを算出し、該代表値ＴＶを、該所定範囲の時間ｔｗの計測時での計測値として記憶部３３に記憶する。
【0041】
診断部２６による診断処理は、このようにして記憶部３３に記憶される閉動作工程ＣＰ及び開動作工程ＯＰの動作時間ＯＴの計測値や、各動作工程における計測時での第１～第４流量計１３～１６、圧力計１７による計測値を、それぞれの計測値について予め定められた基準値や、上限値、下限値と比較することにより行われる。
【0042】
図６は、診断制御部２２の計測部２４における計測処理を示すフローチャートである。この計測処理は、診断制御部２２が診断用駆動部２３によりグラブバケット１を図４のように各動作工程に従って順次駆動する間に行われる。
【0043】
すなわち、診断用駆動部２３によるグラブバケット１の駆動が開始されると、計測部２４は、計測処理を開始する。計測処理を開始すると、図６に示すように、計測部２４は、まず、工程開始・終了検出部２９により、閉動作工程ＣＰが開始する時点Ｔ１（図４参照）の到来を検出する（ステップＳ１）。閉動作工程ＣＰが開始すると、タイマ２５による計時を開始する（ステップＳ２）。
【0044】
次に、計測時特定部３０により閉動作工程ＣＰにおける計測時を特定し、この計測時において、計測値取得部３１によりポンプ吐出量ＰＭ、及びポンプ圧ＰＰの計測値を取得し、記憶部３３によりこの計測値を記憶部３３に記憶する（ステップＳ３）。計測時は、図５を用いて上述したように、時点Ｔ１から所定時間が経過する時点ｔを中心とする所定範囲の時間ｔｗとして特定される。
【0045】
計測値取得部３１による計測値の取得に際しては、タイマ２５の計時データに基づき、時間ｔｗが経過する間の複数の時点で、油圧ポンプ７によりポンプ吐出量ＰＭを計測し、また圧力計１７によりポンプ圧ＰＰを計測し、該複数の時点での計測値の平均値などの代表値を、閉動作工程ＣＰにおけるポンプ吐出量ＰＭ及びポンプ圧ＰＰの計測値として算出する。算出した計測値は、記憶部３３により記憶される。
【0046】
次に、工程開始・終了検出部２９により、閉状態維持工程ＣＭが開始する時点Ｔ２（図４参照）の到来を検出する（ステップＳ４）。時点Ｔ２が検出されると、動作時間計測部３２により、閉動作工程ＣＰの動作時間を取得し、記憶部３３に記憶する（ステップＳ５）。この動作時間は、この時点Ｔ２と、ステップＳ１で検出された時点Ｔ１との差として取得される。次に、タイマ２５による計時を開始する（ステップＳ６）。
【0047】
次に、計測時特定部３０により閉状態維持工程ＣＭにおける計測時を特定し、この計測時において、計測値取得部３１によりポンプ吐出量ＰＭ、ヘッド流量ＨＤ、ロッド流量ＲＤ、リターン流量ＲＴ、及びポンプ圧ＰＰの計測値を取得し、記憶部３３によりこれらの計測値を記憶する（ステップＳ７）。計測時の特定は、図５を用いて上述したように、時点Ｔ１から所定時間が経過する時点ｔを中心とする所定範囲の時間ｔｗとして特定される。
【0048】
計測値取得部３１による計測値の取得に際しては、タイマ２５の計時データに基づき、時間ｔｗが経過する間の複数の時点で、ポンプ吐出量ＰＭ、ヘッド流量ＨＤ、ロッド流量ＲＤ、リターン流量ＲＴ、及びポンプ圧ＰＰの計測値を取得し、該複数の時点での各計測値の平均値などの代表値を、閉状態維持工程ＣＭにおける各計測値の値として算出する。算出した計測値は、記憶部３３により記憶される。
【0049】
次に、工程開始・終了検出部２９により、閉状態維持工程ＣＭが終了する時点Ｔ３、すなわち遊休循環工程ＩＰ（図４参照）の到来を検出する（ステップＳ８）。この検出は、圧力計１７により検出されるポンプ圧ＰＰが、閾値Ｔｈ３と交差する時点として検出される。時点Ｔ３の到来を検出すると、タイマ２５による計時を開始する（ステップＳ９）。
【0050】
次に、計測時特定部３０により遊休循環工程ＩＰにおける計測時を特定し、この計測時において、計測値取得部３１によりポンプ吐出量ＰＭ、ヘッド流量ＨＤ、ロッド流量ＲＤ、リターン流量ＲＴ、及びポンプ圧ＰＰの計測値を取得し、記憶部３３によりこれらの計測値を記憶する（ステップＳ１０）。計測時の特定や、計測値の取得は、閉状態維持工程ＣＭの場合と同様にして行われる。
【0051】
次に、工程開始・終了検出部２９により、開動作工程ＯＰが開始する時点Ｔ４（図４参照）の到来を検出する（ステップＳ１１）。
【0052】
時点Ｔ４の到来を検出すると、上述のステップＳ２～Ｓ１０と同様にして、開動作工程ＯＰにおけるポンプ吐出量ＰＭ、及びポンプ圧ＰＰの計測値を取得し、開動作工程ＯＰの動作時間ＯＴを取得し、開状態維持工程ＯＭ及びその後の遊休循環工程ＩＰにおけるポンプ吐出量ＰＭ、ヘッド流量ＨＤ、ロッド流量ＲＤ、リターン流量ＲＴ、及びポンプ圧ＰＰの計測値を取得し、記憶部３３に記憶する（ステップＳ１２）。これにより、計測処理が終了する。
【0053】
計測処理が終了すると、記憶部３３に記憶された計測値に基づき、診断部２６により、グラブバケット１の診断処理が行われる。その診断処理の結果は、出力部２８によりモニタ２７に出力される。
【0054】
図７及び図８は、計測部２４による計測処理の結果及び診断部２６による診断処理の結果を示す計測診断表を例示する。この計測診断表の「工程」の欄には、「ＮＯ．」の欄で示す番号順に、図４中の「閉動作工程ＣＰ」、「閉状態維持工程ＣＭ」、「遊休循環工程ＩＰ」、「開動作工程ＯＰ」、「開状態維持工程ＯＭ」、「遊休循環工程ＩＰ」の各動作工程の項が設けられる。
【0055】
「計測仕様」の欄は、「工程」の欄で示される各動作工程における各計測項目（動作時間ＯＴ」、「ポンプ突出量ＰＭ」、・・・）を示す。「単位」の欄は、各計測項目の計測値の単位を示す。「基準値」の欄は、各計測項目の計測値の基準値を示す。「上限値」及び「下限値」の欄は、各計測項目の計測値について許容される上限値及び下限値を示す。
【0056】
「計測値」の欄は、各計測項目について上述図６の計測処理により得られる１回目～３回目の計測結果及びこれらの平均の値を、それぞれ「１回目」～「３回目」及び「平均」の欄にそれぞれ示す。各回の計測結果の値は、上述図６の計測処理を１回行うことにより得られる。なお、ここでは、上述図６の計測処理による１回目のみの計測結果の値を示している。
【0057】
「判定」の欄は、各計測項目についての「平均」欄の値が、その上限値と下限値との間の値であって許容できる場合を「〇」で示し、上限値又は下限値を逸脱して許容できない場合を「×」で示す。
【0058】
「故障名」の欄では、「判定」欄が「×」である計測項目について、関係し得る不良内容の欄が、下位の各欄において示される。不良内容の欄としては、「ポンプ吐出量不良」、「電磁弁内部リーク（省エネ型）」、「電磁弁内部リーク（固定・可変型）」、「コンペンセータ動作不良（省エネ型）」、「リリーフ圧力デッドヘッド圧力不良」、「油圧シリンダ内部リーク」、及び「バケット機械的不良」が該当する。
【0059】
そして、「判定」欄が「×」である計測項目について、該当する不良内容の欄に、「■」が表示される。なお、「計測仕様」欄の各計測項目について、「判定」欄が「×」である場合に対応する不良内容の欄には「□」が表示されている。
【0060】
記憶部３３には、「故障名」の各不良内容の欄に対応付けて、その不良内容についてのより具体的な不良内容を示す診断結果が記録される。例えば、不良内容の欄が「ポンプ吐出量不良」である場合、これに対応付けて、「油圧シリンダ内部リーク」及び「ポンプ内部リーク、ピストン固着、設定のズレ」が記憶される。
【0061】
「油圧シリンダ内部リーク」は、油圧シリンダ４内部のリークにより開動作工程ＯＰ又は閉動作工程ＣＰが遅延する不具合がある旨を示す診断結果である。「ポンプ内部リーク、ピストン固着、設定のズレ」は、油圧ポンプ７内部のリーク、油圧シリンダのピストンの固着、又は油圧ポンプ７の吐出量についての設定のずれにより、開動作工程ＯＰ又は閉動作工程ＣＰが遅延する不具合がある旨の診断結果である。
【0062】
ただし、「油圧シリンダ内部リーク」は、「計測仕様」欄の「動作時間」における「ポンプ吐出量不良」欄のみが「■」である場合に適用される診断結果である（後述の診断例３‐１参照）。「ポンプ内部リーク、ピストン固着、設定のズレ」は、「計測仕様」欄の「動作時間」及び「ポンプ吐出量」双方における「ポンプ吐出量不良」の欄が「■」である場合に適用される診断結果である（後述の診断例３‐２参照）。
【0063】
このようにして、計測診断表における「判定」の欄及び「故障名」の各不良内容の欄が、診断制御部２２の診断部２６によるグラブバケット１の診断結果を表す。診断制御部２２は、この診断結果を表す計測診断表を、出力部２８によりモニタ２７に表示する。
【0064】
記憶部３３には、図７及び図８の計測診断表の「計測仕様」の欄の各計測項目（「動作時間」、「ポンプ吐出量」・・・）に対応付けて、計測項目毎に１つのレコードとして計測診断表の各欄のデータが記録されるものとする。また、記憶部３３には、上述のように、「故障名」の各不良内容の欄（「ポンプ吐出量不良」、「電磁弁内部リーク（省エネ型）」、・・・）に対応付けて、より具体的な不良内容を示す診断結果が記録される。
【0065】
したがって、その不良内容を示す診断結果の記録に基づいて、「■」が表示された不良内容欄に対応するより具体的な診断結果が表される。したがって、モニタ２７に表示された計測診断表中に「■」が表示された場合、これに対応する不良内容欄に対応付けられた診断結果の不良が存在するとの診断がなされたことになる。
【0066】
かかる診断結果の内容を、例えば、モニタ２７に表示された計測診断表中の「■」の表示、又はこれに対応する不良内容欄の欄名を指示することによってモニタ２７に表示させて確認できるように、診断制御部２２を構成することができる。
【0067】
診断制御部２２の診断部２６は、かかる診断結果を得るために、図６の計測処理で取得され、記憶部３３に記憶されている各計測値（計測診断表の「計測値」欄の値に対応するデータ）に基づいて、次に示すような診断処理を行う。
【0068】
図９は、診断部２６による診断処理の一例を示す。処理を開始すると、図７、図８の計測診断表に対応するフォーマットで記憶部３３に記憶されている最初のレコード、すなわち「開動作工程」における「動作時間」のレコードを読み出す（ステップＳ５１）。
【0069】
そして、読み出したレコードについて、「平均」の欄の値Ｘが「上限値」及び「下限値」の範囲内であるかを判定する（ステップＳ５２）。この判定の結果、範囲内（下限値≦Ｘ≦上限値）であると判定された場合には、「判定」の欄に「〇」を記録し（ステップＳ５３）スッテップＳ５７に進む。
【0070】
ステップＳ５２で範囲外（Ｘ＜下限値、又は上限値＜Ｘ）と判定された場合には、「判定」の欄に「×」を記録する（ステップＳ５４）。また、当該レコードの「計測仕様」欄の計測項目に対応する「故障名」欄中の不良内容の欄に「■」を記録し（ステップＳ５５）、その不良内容の不良カウント変数Ｎをインクリメントする（ステップＳ５６）。なお、不良カウント変数Ｎとして、７種類ある「故障名」の不良内容欄について順にＮ１～Ｎ７が設定される。
【0071】
具体的には、読み出したレコードが最初のレコードであれば、その「計測仕様」欄の計測項目は「動作時間」であるから、「故障名」欄の「動作時間」に対応する「ポンプ吐出量不良」の欄に「■」が記録され、この欄に対応する不良カウント変数Ｎ１がインクリメントされる。
【0072】
次に、当該レコードが最後のレコードであるか否かを判定する（ステップＳ５７）。最後のレコードではないと判定した場合には、次のレコードを読み出し（ステップＳ５８）てステップＳ５２に戻り、ステップＳ５２からステップＳ５７までの処理を繰り返す。最後のレコードであると判定した場合には、「故障名」の７種類の不良内容毎に不良カウント変数Ｎ１～Ｎ７の値に応じて、その不良内容の欄名の色を設定し（ステップＳ５９）、診断処理を終了する。
【0073】
不良内容の欄名の色の設定は、例えば、不良カウント変数Ｎが１である不良内容の欄名の色をオレンジとし、不良カウント変数Ｎが２以上である不良内容の欄名の色を赤とすることにより行われる。
【0074】
例えば、図７及び図８の計測診断表に示されるようなデータが得られた場合、不良内容の欄名が「ポンプ吐出量不良」の欄については、不良カウント変数Ｎ１が４であるため、その欄名の色が赤（図７、図８ではやや濃いベタで表示）に設定される。また、不良内容の欄名が「電磁弁内部リーク（省エネ型）」の欄については、不良カウント変数Ｎ２が１であるため、その欄名の色がオレンジ（図７、図８では薄いベタで表示）に設定される。
【0075】
【0076】
上記計測診断表で示されるようなグラブバケット診断装置２１で得られる診断結果として、次に示すような具体例を挙げることができる。
【0077】
（診断結果１）：開動作工程ＯＰについて、第３流量計１５によるポンプ吐出量ＰＭの計測値の平均が下限値２１．６［Ｌ／ｍｉｎ］を下回る場合、「判定」欄には「×」が表示され、「故障名」の「ポンプ吐出量不良」の欄に「■」が表示される。この場合、「ポンプ吐出量不良」の欄に対応付けられて記憶部３３に記憶されたより具体的な不具合の内容のデータに基づき、油圧ポンプ７の内部リーク、油圧ポンプ７のピストンの固着、又は油圧ポンプ７の吐出量の設定のずれがある旨の診断結果が得られる。
【0078】
（診断結果２）：閉状態維持工程ＣＭについて、圧力計１７によるポンプ圧ＰＰの計測値の平均が下限値１９．５［Ｌ／ｍｉｎ］未満である場合、「判定」欄には「×」が表示され、「故障名」の「リリーフ圧力デッドヘッド圧力不良」の欄には「■」が表示される。この場合、同様に、記憶部３３のデータに基づき、油圧ポンプ７のデッドヘッド圧力の低下及びリリーフ圧力のずれによる不具合があるとの診断結果が得られる。
【0079】
（診断結果３）：開動作工程ＯＰ又は閉動作工程ＣＰについて、第３流量計１５によるポンプ吐出量ＰＭの計測値の平均が上限値と下限値の間の値であり、かつ動作時間の計測値が上限値を超える場合には、ポンプ吐出量ＰＭの「判定」欄には「〇」が表示され、動作時間の「判定」欄には「×」が表示される。また、動作時間の「故障名」の「油圧シリンダ内部リーク」の欄には「■」が表示される。この場合、同様に、記憶部３３のデータに基づき、油圧シリンダ４内部のリークにより該開動作工程ＯＰ又は該閉動作工程ＣＰが遅延する不具合があるとの診断結果が得られる。
【0080】
（診断結果４）：開動作工程ＯＰ又は閉動作工程ＣＰについて、第３流量計１５によるポンプ吐出量ＰＭの計測値が下限値未満で、かつ動作時間の計測値が上限値を超える場合には、ポンプ吐出量ＰＭ及び動作時間の「判定」欄には「×」が表示され、「故障名」の「ポンプ吐出量不良」の欄には「■」が表示される。この場合、同様に、記憶部３３のデータに基づき、油圧ポンプ７内部のリーク、油圧シリンダ４のピストンの固着、又は油圧ポンプ７のポンプ吐出量ＰＭの設定のずれにより該開動作工程ＯＰ又は該閉動作工程ＣＰが遅延する不具合があるとの診断結果が得られる。
【0081】
（診断結果５）：開状態維持工程ＯＭ若しくは閉状態維持工程ＣＭ又は遊休循環工程ＩＰについて、第３流量計１５によるポンプ吐出量ＰＭの計測値が上限値を超えるか又は下限値未満である場合、ポンプ吐出量ＰＭの「判定」欄には「×」が表示され、「故障名」の「電磁弁内部リーク（省エネ型）」、「電磁弁内部リーク（固定・可変型）」、及び「油圧シリンダ内部リーク」の欄には「■」が表示される。この場合、同様に、記憶部３３のデータに基づき、電磁弁内部のリーク又は油圧シリンダ４内部のリークがあるとの診断結果が得られる。
【0082】
（診断結果６）：開状態維持工程ＯＭ又は閉状態維持工程ＣＭについて、第４流量計１６によるリターン流量ＲＴが上限値を超えており又は下限値未満である場合、リターン流量の「判定」欄には「×」が表示され、「故障名」の「電磁弁内部リーク（省エネ型）」の欄には「■」が表示される。この場合、同様に、記憶部３３のデータに基づき、方向切換弁９内部のリークがあるとの診断結果が得られる。
【0083】
（診断結果７）：開状態維持工程ＯＭ又は閉状態維持工程ＣＭについて、第１流量計１３又は第２流量計１４によるヘッド流量ＨＤ又はロッド流量ＲＤの計測値が上限値を超えており又は下限値未満である場合、ヘッド流量又はロッド流量の「判定」欄には「×」が表示され、「故障名」の「電磁弁内部リーク（省エネ型）」及び「油圧シリンダ内部リーク」の欄には「■」が表示される。この場合、同様に、記憶部３３のデータに基づき、方向切換弁９内部のリーク又は油圧シリンダ４内部のリークがあるとの診断結果が得られる。
【0084】
（診断結果８）：開動作工程ＯＰ又は閉動作工程ＣＰについて、圧力計１７で計測されるポンプ圧ＰＰの計測値が上限値を超える場合、「判定」欄には「×」が表示され、「故障名」の「リリーフ圧力デッドヘッド圧力不良」の欄には「■」が表示される。この場合、同様に、記憶部３３のデータに基づき、バケット３にかじりが発生しており、又は油圧ポンプ７が故障しているとの診断結果が得られる。
【0085】
（診断結果９）：遊休循環工程ＩＰについて、第４流量計によるリターン流量ＲＴの計測値が上限値を超えた場合、「判定」欄には「×」が表示され、「故障名」の「コンペンセータ動作不良（省エネ型）」の欄には「■」が表示される。この場合、同様に、記憶部３３のデータに基づき、油圧コンペンセータが故障しているとの診断結果が得られる。
【0086】
以上のよう、本実施形態によれば、閉動作工程ＣＰや開動作工程ＯＰにおける動作時間や、ポンプ吐出量ＰＭ、ポンプ圧ＰＰの計測値、さらには閉状態維持工程ＣＭや、開状態維持工程ＯＭ、遊休循環工程ＩＰにおけるポンプ吐出量ＰＭ、ヘッド流量ＨＤ、ロッド流量ＲＤ、リターン流量ＲＴ、ポンプ圧ＰＰの計測値に基づき、グラブバケット１のどの部分にどのような不具合があるかについて、具体的かつ正確に診断を行うことができる。
【0087】
また、各動作工程における計測時を、動作工程毎に定められたその動作工程の開始時点からの経過時間により特定し、各動作工程での計測を行うので、各動作工程で最適な計測時において計測を行うことができる。これにより、診断の確度を向上させることができる。
【0088】
また、各動作工程における計測時としてある範囲の時間を設定し、その範囲の時間における複数の時点での計測値の平均値、中央値、最頻値などの代表値を診断に用いる計測値として採用するので、診断の確度をさらに向上させることができる。
【0089】
また、グラブバケット１の診断は、各工程のについて得られる計測値を、それについて予め定められた基準値や、上限値、下限値と比較することにより行うので、客観的に行うことができる。
【0090】
また、各動作工程の各計測仕様（計測内容）毎の計測値に基づき、その基準値や、上限値、下限値との比較結果に対応する不良内容が予め記憶部３３に設定されるので、不良内容を容易に特定し、診断結果を得ることができる。これにより診断の自動化を図ることができる。
【0091】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、各工程の「計測仕様」欄の各計測項目について取得する計測値の取得回数は、３回に限らず２回や４回以上でもよい。また、１つの油圧シリンダに限らず、２以上や、グラブバケットのすべての油圧シリンダのヘッド側及びロッド側に流量計を設置し、これらの計測値を参照して診断を行ってもよい。また、グラブバケットは、ポリップ型グラブやフォーク型グラブであってもよい。
【0092】
また、診断制御部２２では、計測部２４によりすべての動作工程に係るすべての計測値の取得を完了してから診断部２６による診断処理を行い、その診断結果を表示しているが、これに代えて、動作工程毎に又は計測項目毎に、計測値及び診断結果を取得し、その結果を表示してもよい。
【0093】
また、診断制御部２２では、診断用駆動部２３により図４に示すような一連の動作工程を自動的に実施しながら計測部２４による計測を行っているが、これに代えて、所望の動作工程毎に操作員の指示に基づいてグラブバケットを動作させ、その動作工程毎に計測値の取得及び診断を行ってもよい。
【符号の説明】
【0094】
１…グラブバケット、２…グラブ、３…バケット、４…油圧シリンダ、５…油圧回路、６…オイルタンク、７…油圧ポンプ、８…モータ、９…方向切換弁、１０ａ～１０ｈ、１０ｂ１～１０ｂ３，１０ｃ１、１０ｃ２、１０ｅ１～１０ｅ３、１０ｆ１，１０ｆ２…オイル流路、１１…第１分岐点、１２…第２分岐点、１３～１６…第１～第４流量計、１７…圧力計、１８…圧力スイッチ、１９…フィルタ、２０…可変絞り弁、２１…グラブバケット診断装置、２２…診断制御部、２３…診断用駆動部、２４…計測部、２５…タイマ、２６…診断部、２７…モニタ、２８…出力部、２９…工程開始・終了検出部、３０…計測時特定部、３１…計測値取得部、３２…動作時間計測部、３３…記憶部。
【要約】
【課題】グラブバケットの各部について正確な診断結果を提示できるグラブバケット診断装置を提供する。
【解決手段】グラブバケット診断装置２１は、油圧シリンダ４のヘッド側若しくはロッド側に出入りする作動油の流量、油圧ポンプ７が吐出する作動油の流量、又はリターン流量をそれぞれ計測する第１～第４流量計１３～１６、或いは油圧ポンプ７が吐出する作動油の油圧を計測する圧力計１７と、動作工程ごとに予め定められた計測時を特定する計測時特定部３０と、各動作工程における該計測時での第１～第４流量計１３～１６は圧力計１７による計測値に基づいて診断を行う診断部２６とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】グラブバケット診断装置２１は、油圧シリンダ４のヘッド側若しくはロッド側に出入りする作動油の流量、油圧ポンプ７が吐出する作動油の流量、又はリターン流量をそれぞれ計測する第１～第４流量計１３～１６、或いは油圧ポンプ７が吐出する作動油の油圧を計測する圧力計１７と、動作工程ごとに予め定められた計測時を特定する計測時特定部３０と、各動作工程における該計測時での第１～第４流量計１３～１６は圧力計１７による計測値に基づいて診断を行う診断部２６とを備える。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】