一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置制造方法及图纸

一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置，是一种通过在盾构机刀具的硬质合金刀头内预先埋置数层叠放的电子标签封装模块，随盾构机刮刀磨损，封装模块依次脱落，脱落后的封装模块随渣土经螺旋机、输送皮带排出，在输送带旁由电子标签读卡器读取相应电子标签内的编码数据，以检测盾构机刀具磨损位置及磨损尺寸的方法。本发明专利技术通过上述方法和结构，解决了现有的测量方法及设备对环境要求高，适用性能差的技术问题，提供了一种操作方便、成本低廉且精确高效的检测方法及装置。

Tool wear quantitative detection method and detection device for shield machine based on Internet of things technology

A quantitative tool wear detection method and detection device for shield machine based on Internet of Things technology is a kind of electronic tag packaging module embedded in the cemented carbide tool head of the shield machine. With the scraper wearing of the shield machine, the packaging module will fall off in turn, and the backward packaging module will pass through the screw machine with the slag and soil. The method of detecting tool wear position and wear size of shield machine by reading coded data in corresponding electronic tag by electronic tag reader beside conveyor belt. The invention solves the technical problems of high environmental requirements and poor applicability of existing measuring methods and equipment by the above method and structure, and provides a convenient, low cost, accurate and efficient testing method and device.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置
本专利技术创造涉及一种定量检测方法及检测装置，具体的是涉及一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置。
技术介绍
盾构施工是城市地铁和公路铁路隧道施工的常用方式，在高磨耗地层长距离掘进情况下需要经常进行刀具的磨损检查，受限于盾构机掘进面的环境，人工检查往往要承担较大的安全风险和工期损失，一些自动化的检测方式因为掘进面高温、高摩擦、富水等严苛条件难以应用，以液压压力方式进行的磨损检测难以实现定量且数量受限，不能普遍监控，目前还缺乏一种便于操作、成本低廉又精确高效的检测方法。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术创造提出了一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置，是一种通过在盾构机刀具的硬质合金刀头内预先埋置数层叠放的电子标签封装模块，随盾构机刮刀磨损，封装模块依次脱落，脱落后的封装模块随渣土经螺旋机、输送皮带排出，在输送带旁由电子标签读卡器读取相应电子标签内的编码数据，以检测盾构机刀具磨损位置及磨损尺寸的方法。本专利技术通过上述方法和结构，解决了现有的测量方法及设备对环境要求高，适用性能差的，而且不能普遍监控的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术创造采用的技术方案为：一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法，其步骤为：1)将盾构及硬质合金刀头部分预先设置圆孔，将多个内部封装有无源电子标签的电子标签封装模块依次叠放在圆孔内，使用干硬性胶结剂粘结固定；2)在盾构机出渣皮带旁设置电子标签读卡器，并与盾构机PLC主机相连；3)使用时，隧着盾构机刮刀磨损，电子标签封装模块依次脱落，脱落后的电子标签封装模块随渣土经螺旋机、皮带机排出；4)当脱落的电子标签封装模块经过电子标签读卡器时，读取的相应电子标签封装模块内的编码数据，上传主机，与初装时的切方次序和位置相匹配，刀具的磨损位置及磨损尺寸。一种所述的检测方法所使用的检测装置，在盾构机刀体上部的盾构及硬质合金刀头的内部设置有圆柱形孔，此圆柱形孔的轴线方向与刀头延伸方向相同，在圆柱形孔的内部依次叠放有多个电子标签封装模块，所述的电子标签封装模块由内部封装有无源电子标签的圆形陶瓷片构成。所述的无源电子标签为超高频无源电子标签，所述的超高频为300HZ-3000HZ。每个所述的无源电子标签中存储有独立的内置编码数据。所述的无源电子标签脱落后，暴漏在外部，其编码数据通过设置在盾构机出渣皮带旁的电子标签读卡器进行读取，其读取结果上传至盾构机PLC主机中。本专利技术创造的有益效果为：电子标签瓷片封装结构简单，无源装置能够耐受严苛的外部环境，长期保持工作状态，通过与刀具同步磨耗、顺序剥落能够实时监测磨损刀具的位置并通过瓷片标准厚度推算出磨损尺寸，通过定制不同厚度瓷片可实现不同监测精度，通过非接触式读卡器能够准确自动化捕捉动态数据，能够避免开仓、竖井等高成本高风险检查方式，有较高的经济效益和社会效益，易于推广普及。附图说明图1：为本专利技术创造使用状态示意图。图2：为电子标签封装模块在刀头预埋示意图。图3：为电子标签封装模块结构示意图。具体实施方式一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法，其步骤为：1将盾构及硬质合金刀头3部分预先设置圆孔，将多个内部封装有无源电子标签1-1的电子标签封装模块1依次叠放在圆孔内，使用干硬性胶结剂粘结固定；2在盾构机出渣皮带旁设置电子标签读卡器，并与盾构机PLC主机相连；3使用时，隧着盾构机刮刀磨损，电子标签封装模块1依次脱落，脱落后的电子标签封装模块1随渣土经螺旋机、皮带机排出；4当脱落的电子标签封装模块1经过电子标签读卡器时，读取的相应电子标签封装模块1内的编码数据，上传主机，与初装时的切方次序和位置相匹配，刀具的磨损位置及磨损尺寸。一种所述的检测方法所使用的检测装置，其结构为：在盾构机刀体2上部的盾构及硬质合金刀头3的内部设置有圆柱形孔，此圆柱形孔的轴线方向与刀头延伸方向相同，在圆柱形孔的内部依次叠放有多个电子标签封装模块1，所述的电子标签封装模块1由内部封装有无源电子标签1-1的圆形陶瓷片1-2构成。此结构能够保护电子标签封装模块1不受掘进面水侵、温升等环境因素破坏，并且在处于保护状态下能够整体脱落。在使用时圆形陶瓷片1-2采用统一的厚度，通过对脱落磁片的厚度叠加即可推算出磨损尺寸。可以改变瓷片的厚度，可以改变脱落步距，从而改变检测精度，满足不同检测需求。所述的无源电子标签1-1为超高频无源电子标签，超高频为300HZ-3000HZ。每个所述的无源电子标签1-1中存储有独立的内置编码数据。所述的无源电子标签1-1脱落后，暴漏在外部，其编码数据通过设置在盾构机出渣皮带旁的电子标签读卡器进行读取，其读取结果上传至盾构机PLC主机中，由此能够以非接触的方式自动检测从刀头脱落并随渣土排出的电子标签。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法，其步骤为：1)将盾构及硬质合金刀头(3)部分预先设圆孔，将多个内部封装有无源电子标签(1‑2)的电子标签封装模块(1)依次叠放在圆孔内，使用干硬性胶结剂粘结固定；2)在盾构机出渣皮带旁设置电子标签读卡器，并与盾构机PLC主机相连；3)使用时，隧着盾构机刮刀磨损，电子标签封装模块(1)依次脱落，脱落后的电子标签封装模块(1)随渣土经螺旋机、皮带机排出；4)当脱落的电子标签封装模块(1)经过电子标签读卡器时，读取的相应电子标签封装模块(1)内的编码数据，上传主机，与初装时的切方次序和位置相匹配，刀具的磨损位置及磨损尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法，其步骤为：1)将盾构及硬质合金刀头(3)部分预先设圆孔，将多个内部封装有无源电子标签(1-2)的电子标签封装模块(1)依次叠放在圆孔内，使用干硬性胶结剂粘结固定；2)在盾构机出渣皮带旁设置电子标签读卡器，并与盾构机PLC主机相连；3)使用时，隧着盾构机刮刀磨损，电子标签封装模块(1)依次脱落，脱落后的电子标签封装模块(1)随渣土经螺旋机、皮带机排出；4)当脱落的电子标签封装模块(1)经过电子标签读卡器时，读取的相应电子标签封装模块(1)内的编码数据，上传主机，与初装时的切方次序和位置相匹配，刀具的磨损位置及磨损尺寸。2.一种权利要求1所述的检测方法所使用的检测装置，其特征在于：在盾构机刀体(2)上部的盾...

【专利技术属性】
技术研发人员：李润伟，王鹰，王怀东，
申请(专利权)人：中铁九局集团第四工程有限公司，中铁九局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21