重型机械上的掘地工具(GET)的附接状态监测制造技术

一种用于监测采矿机、土方机或岩石加工机处的掘地工具(GET)的附接状态的系统。所述系统包括向GET提供至少一个接近传感器，所述接近传感器被配置用以感测所述GET相对于重型机械的能够安装所述GET的安装区域的接近度。所述接近传感器被配置用以生成接近数据，所述接近数据经由无线通信路径从所述GET传输到远离所述GET定位的接收器，其中所述接收器被配置用以实时输出所述GET的附接状态。本系统有利于识别GET的局部分离或松动，以便防止不期望的GET丢失以及污染所提取的或加工的原料。

Monitoring of Attachment State of Geotechnical Tools (GET) on Heavy Machinery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重型机械上的掘地工具(GET)的附接状态监测
本专利技术涉及被附接到重型机械的掘地(groundengaging)工具(GET)(诸如地下装载机的铲斗)的状态监测，并且特别地但不排它地shi，本专利技术涉及用以在使用期间防止GET的不期望分离和丢失的电子监测和通信系统。
技术介绍
地下采矿机在具有挑战性的环境中操作，并且通常承受很大的力和应力。因此，这种采矿机包括可更换的耐磨部分，可以针对耐久性对这些耐磨部分进行优化，并且这些耐磨部分在受警示或损坏时能够更换。例如，通常地下装载机的铲斗装配有多个GET，所述多个GET为固定到铲斗的前唇部或前边缘的可互换的齿的形式。最初，GET被焊接到铲斗唇部上，并且在GET使用寿命到期时，经由耗费时间且耗费体力的切割工艺实现GET从唇部的移除。最近，已经提出机械连接系统，以促进警示GET的互换，如WO2010/065990和WO2014/037780中所述的那样。然而，并不罕见的是，现有的机械连接由于高冲击载荷力而过早磨损或损坏，从而导致GET分离。在这种情况下，因为经常进行手动搜寻以尝试和定位丢失的GET，所以正常操作被停止。另外，在重型机械上重新附接或安装新的GET需要另外的时间和体力。与丢失和未识别的GET相关的特别问题是污染所提取并随后加工(例如通过破碎机)的散装材料。如将被理解的那样，不可破碎的GET被引入破碎机中会导致严重损坏和机器停机。因此，已经提出了用于检测分离的GET的系统，以试图并且防止对下游材料加工的中断。特别地是，WO2012/116408描述了一种检测系统，该检测系统用于检测GET部件从采矿机或土方机的丢失。该系统包括能够固定到GET部件的射频识别(RFID)标签。在现场周围的出口门处设有一个或多个标签读取站，使得扫描穿过门的GET污染的散装材料，以允许在进行后续加工之前识别并移除GET。在US2013/0049935；US2003/0112153；US2015/0149049；WO2012/107848和CN204001039中描述了GET检测系统的另外示例。然而，现有的GET检测系统局限于检测分离的GET。特别是，深深嵌入在所提取的散装材料内的GET可能不易于识别，并且可能传到下游而未被检测到。另外，这种系统没有解决修理和/或将丢失的GET重新附接在重型机械上所需要的人工和时间的问题。因此，需要一种解决上述问题的GET检测/监测系统。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于监测在采矿机、土方机或岩石加工机处的掘地工具(GET)的附接状态的监测系统，该监测系统被配置用以实时地(即，当机械在使用中时)输出重型机械处的GET的附接状态。进一步的具体目的是提供一种监测系统，该监测系统对GET的附接状态敏感，以便关于GET与重型机械的机械连接的松动或局部故障警告人员。因此，本专利技术的总的目的是提供一种系统，以避免对GET的附接机构的损坏以及在采矿机、土方机或岩石加工机处的不期望的GET分离。通过提供一种GET附接状态监测系统来实现这些目的，在该GET附接状态监测系统中，在GET处设置接近传感器，并且该接近传感器被配置用以感测GET相对于采矿机、土方机或岩石加工机的安装有该GET的区域的接近度。这种传感器被配置用以将实时数据传输到合适的接收器，以便提供实时连接状态监测。针对预定和期望的连接状态，这种状态监测可以是定性的或定量的。本专利技术可以经由RFID类型技术实现，其中联接到GET的RFID标签能够将传感器数据传输到接收器，以用于直接输出到人员和/或后续传送到网络或中央集线器。本系统可以被配置为专用于特定机器(诸如地下装载机)的本地网络或本地化的GET附接状态监测系统。特别地是，安装在装载机铲斗的唇部处的一组GET可以分别与能够安装在装载机的驾驶室中的单个接收器配对，其中每个GET都包括RFID标签，该RFID标签能够与驾驶室内安装的接收器进行单向或双向通信。所述接收器和所述标签的配对(例如通过口令或编码通信实现)是有利的，这是因为每个独立的装载机机器都包括“自含(self-contained)”GET连接状态监测系统，该“自含”GET连接状态监测系统独立于同一环境内的其它操作机器。该类型的机器专用本地网络配置有利于优化监测/检测系统的灵敏度，并有利于在工作部件、其功能和通信路径方面提供可靠而高效的系统。经由机器/本地化GET监测系统的配置，本专利技术是进一步有利的，这是因为如果需要，每个系统都能够被配置成对其它机器的分离的GET敏感。也就是说，通过多个机器的机器专用接收器的配置，能够将多个机器配置成对相邻机器的分离的GET敏感，并增加恢复的可能性。本专利技术可以有利地通过使用RFID类型技术来实施，其中各个单个GET能够在与工作环境(诸如矿场)相匹配的期望和优化射频范围内，经由无线通信将状态传感器数据传输到电子接收器。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于监测采矿机、土方机或岩石加工机处的掘地工具(GET)的附接状态的监测系统，该系统包括：至少一个GET，所述至少一个GET能够以可分离的方式安装在采矿机、土方机或岩石加工机的安装区域处；至少一个接近传感器，所述至少一个接近传感器被设置在GET处并且被配置用以感测GET相对于采矿机、土方机或岩石加工机的能够安装GET的安装区域的接近度；以及设置在GET处的发射器，用以将接近数据无线地传输到远离GET定位的接收器。可选地是，GET包括机械连接的第一部分，并且安装区域包括该机械连接的第二部分，经由所述第一部分和所述第二部分的配合，该GET能够以可拆卸的方式安装在安装区域处。该第一部分可以包括具有内部空腔区域的大致实心体，该内部空腔区域限定了能够至少部分地在该安装区域上延伸的“护罩”。该第二部分可以包括能够被接纳在所述空腔或护罩内的凸台、形体或凸起。所述第一部分和所述第二部分可以经由如WO2014/037780中所述的机械连接机构配合在一起，WO2014/037780的内容通过引用并入本文。这种机械连接有利于允许在安装区域处方便地安装和更换GET。可选地是，接近传感器包括以下组中的任何一个或组合：电感器部件；电容器部件；接近传感器部件。优选地是，电感器部件包括电感传感器，该电感传感器可以包括电子部件，诸如至少一个电容器、至少一个电感器、至少一个接近传感器和/或配置用以测量GET处的应变的测力传感器或应变器。在传感器包括应变器的情况下，本专利技术能够输出基于应变监测计算出的应力。优选地是，GET包括电子标签，其中在该标签处设置接近传感器。优选地是，该标签包括以下组中的任何一个或组合：PCB；处理器；数据存储设备(utility)；收发器；天线。可选地是，该收发器包括射频收发器和/或蓝牙收发器。优选地是，本系统利用RFID标签技术来提供一种系统，该系统适合于关于操作频率和频率传输范围方面适应不同的工作环境。优选地是，该系统进一步包括具有PCB、处理器和收发器的激活器，该激活器被配置用于与电子标签进行无线通信。优选地是，该激活器是手持设备，其能够被定位得紧密接近电子标签，以便激活该标签，以供使用，并且特别是将标签从初始“制造模式”转换到全功能的“操作模式”。优选地是，所述激活器和所述电子标签被配置用于UHF(射频)通信和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测系统，所述监测系统用于监测采矿机、土方机或岩石加工机(10)处的掘地工具(GET)(14)的附接状态，所述系统包括：至少一个GET(14)，所述至少一个GET(14)能够以可拆卸的方式安装在采矿机、土方机或岩石加工机(10)的安装区域处；至少一个接近传感器(44)，所述至少一个接近传感器(44)被设置在所述GET(14)处，并且被配置用以感测所述GET(14)相对于所述采矿机、土方机或岩石加工机(10)的能够安装所述GET(14)的安装区域的接近度；以及发射器，所述发射器被设置在GET(14)处，用以将接近数据(55)无线地传输到远离所述GET(14)定位的接收器(29)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种监测系统，所述监测系统用于监测采矿机、土方机或岩石加工机(10)处的掘地工具(GET)(14)的附接状态，所述系统包括：至少一个GET(14)，所述至少一个GET(14)能够以可拆卸的方式安装在采矿机、土方机或岩石加工机(10)的安装区域处；至少一个接近传感器(44)，所述至少一个接近传感器(44)被设置在所述GET(14)处，并且被配置用以感测所述GET(14)相对于所述采矿机、土方机或岩石加工机(10)的能够安装所述GET(14)的安装区域的接近度；以及发射器，所述发射器被设置在GET(14)处，用以将接近数据(55)无线地传输到远离所述GET(14)定位的接收器(29)。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述GET(14)包括机械连接的第一部分，并且所述安装区域包括所述机械连接的第二部分，所述GET(14)能够经由所述第一部分和所述第二部分的配合以可拆卸的方式安装在所述安装区域处。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述接近传感器(44)包括以下组中的任何一个或组合：·电感部件；·电容器部件；·接近传感器部件。4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述GET(14)包括电子标签(17)，所述接近传感器(44)被设置在所述标签(17)处。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述标签(17)包括以下组中的任何一个或组合：·PCB(24)；·处理器(38)；·数据存储设备(39)；·收发器(42)；·天线(28)。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述收发器(42)包括射频收发器和/或蓝牙收发器。7.根据权利要求4至6中的任一项所述的系统，进一步包括激活器(20)，所述激活器(20)具有PCB(64)、处理器(67)和收发器(69、70)，所述激活器(20)被配置用于与所述电子标签(17)无线通信。8.根据权利要求4至6中的任一项所述的系统，其中，所述电子标签(17)被封装在外壳或封装材料内。9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述接收器(29)包括PCB(81)、处理器(82)、收发器(84、85)以及数据存设备(83)。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述接收器(29)进一步包括用户界面，所述用户界面包括显示屏(88)，以输出所述接近数据(55)或基于所述接近数据(55)的信息。11.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述安装区域是土方机(10)的挖掘铲斗(13)的前缘(15)。12.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述GET(14)进一步包括以下组中的任何一个或组合：·温度传感器(45)；·GET磨损状态传感器(46)；·加速度计(47)；·电压传感器(48)。13.一种监测采矿机、土方机或岩石加工机(10)处的掘地工具(GET)(14)的附接状态的方法，所述方法包括：在所述GET(14)处设置接近传感器(44)，所述GET(14)能够以可拆卸的方式安装在所述采矿机、土方机或岩石加工机(10)处；感测所述GET(14)相对于所述采矿机、土方机或岩石加工机(10)的安装有所述GET(14)的安装区域的接近度；将由所述传感器(44)生成的接近数据(55)无线地传输到远离所述GET(14)定位的接收器(29)；并且在所述接收器(29)处存储、输出和/或处理所述接近数据(55)，以基于所述接近数据(55)监测所述GET(14)的附接状态。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括在所述接收器(29)处输出所述接近数据(55)或基于所述接近数据(55)的信息。15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述接近传感器(44)被设置在安装到所述GET(14)的电子标签(17)上。16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电子标签(17)被配置用以将标签ID数据(58)传输到所述接收器(29)，使得所述电子标签(17)和所述接收器(29)通信配对；其中，在正常使用模式中，所述接收器(29)仅仅接受来自与所述采矿机、土方机或岩石加工机(10)相关联的所述电子标签(17)的接近数据(55)的传输，而不接受来自不同的采矿机、土方机或岩石加工机上的不相关联的电子标签的接近数据(55)的传输。17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，在生成所述接近数据(55)之前，所述方法进一步包括使用激活器(20)来激活所述电子标签(17)，所述激活器(20)被配置用于与所述电子标签(17)无线通信。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述激活器(20)和所述电子标签(17)之间的无线通信是UHF(射频)通信或蓝牙通信。19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，激活所述电子标签(17)的步骤包括将激活数据(72)传输到所述电子标签(17)，所述激活数据(72)包括以下组中任何一个或组合：·与所述GET(14)、所述GET(14)的操作环境和/或能够安装所述GET(14)的机器(10)相关的ID数据(77)；·所述GET(14)在安装有所述GET(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：布雷德利·达林顿，布鲁斯·诺莱斯，保尔·希尔德，布雷德利·达拉尔德，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE