CN111307638B - 磨损诊断方法和维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磨损诊断方法以及一种用于地面处理机的维护方法。在此规定，检测一个或多个地面处理工具的当前磨损状态。然后按照本发明由当前磨损状态确定直至达到磨损极限的剩余磨损容量。

Description

磨损诊断方法和维护方法

分案申请

本申请为分案申请，原案申请的申请号为201410681928.0，申请日为2014年11月24日，发明名称为“磨损诊断方法和维护方法”。

技术领域

本发明涉及磨损诊断方法和维护方法。

背景技术

在借助铣刨来改建道路以及借助露天采矿机同样通过铣刨拆卸仓储车间时，所使用的地面处理工具和在此特别是铣刨刀具遭受连续的磨损过程。如果工具达到确定的磨损状态，则更换是适宜的，因为否则继续的过程会损失效应(效率)。在此，必须区分不同的磨损状态，这些磨损状态导致更换铣刨刀具或刀架：

1.更换刀具，因为不再存在足够的耐磨损材料(特别是在刀尖中的硬质金属)。进入阻力过大并且效率降低(过多的摩擦损失)，磨损主要是旋转对称的。

2.更换刀架，因为达到磨损极限(在刀具和刀架之间，在接触面上发生刀架的磨损)。该磨损通常是对称的。

3.由于刀具在铣刨过程期间不足的转动运动导致的刀尖和/或刀头的非旋转对称的磨损。结果是差的铣刨形态以及工具断裂的危险，因为刀头的支撑作用失去。

4.此外，刀架还遭受附加的非旋转对称的磨损。

5.刀具断裂。

此外，在刀具磨损和/或断裂时，在刀架上可能发生次级损害，或者在刀架磨损时在铣刨辊上可能发生次级损害。及时更换刀具和/或刀架因而是必需的并且节省成本。而如果过早更换刀具和/或刀架，则同样不是成本优化地进行工作，因为刀具和刀架作为耐磨损部件是成本非常密集的。仍存在的耐磨潜力便未被正确地利用。迄今为止，刀具和刀架的磨损状态通过机器驾驶员的可视控制来判断。机器驾驶员为此必须使机器停止(关断马达并且将辊与动力传动系脱开)。他然后必须打开后面的辊翻盖，以便因而可视地检查铣刨辊。

然后借助第二驱动装置转动铣刨辊，以便能检查整个铣刨辊。辊检查的任务也可以由第二操作员承担。刀架的磨损状态在此通常经由所谓的磨损标记来判断。刀具的磨损状态可以通过长度磨损和磨损形态的旋转对称来确定。

刀具和刀架的磨损状态的控制是非常耗时的，并且因为在该时间内不能进行生产而是不高产的。整个过程受到干扰并且因而可用性还被降低。此外，由于非常主观的判断而存在未优化利用刀架和刀具耐磨潜力的危急。

由DE 102 03 732 A1已知一种装置，在该装置中通过监控直接或间接参与铣刨过程的机器构件的运行状态可以优化运行。此外，因此也通过评价不同的机器参数和特征值来判断刀具的磨损状态。在铣刨机运行期间存在如下问题，即，铣刨过程或者由其特征而强烈波动的地基本身对构件运行状态的评价有很大影响。

由AT 382 683 B已知一种采矿机，在该采矿机中无接触地监控掏槽辊。在此使用识别刀具存在的光栅。定量的磨损评价利用这种方法是不可能的。

由DE 10 2008 045 470 A1已知一种用于定量磨损确定的方法。在此检测地面处理工具在空间中的至少一个点的位置。然后将该测量结果与参考值进行比较，以在数量方面检测工具的磨损。

如上文已经提到的，在工作过程期间待处理的地基的材料特性变换。例如在采矿时可能出现如下情况，即，在驶过待去除的原材料矿产时原材料的硬度突然升高(硬点)。然后在工具上增强地出现磨损。

这时为了基于工作条件的不可预见性避免对切割器具的损害，出于安全原因此间过早地更换工具。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种方法，利用该方法可以实现经济上优化的处理过程。

本发明的任务利用一种用于地面处理机、特别是道路铣刨机、露天采矿机或类似机器的磨损诊断的方法来解决，其中，检测至少一个地面处理工具的、特别是刀具的和/或刀架的当前磨损状态。这例如可以利用按照上述的DE 10 2008 045 470 A1的方法来进行。按照本发明，从由此得到的中间结果在一个继续的方法步骤中确定直至达到预定的磨损极限的剩余磨损容量。此间限定一种磨损状态，在该磨损状态下必须更换地面处理工具。在包括例如位置条件在内的情况下，可以例如确定地面处理工具的具体的剩余使用寿命。这导致优化的处理过程。特别是，这时可以有助于给机器驾驶员发送具体的信息，该信息给机器驾驶员发出关于地面处理工具的剩余磨损容量的推论。由此避免，没有及时更换地面处理工具，错过或者过早地更换地面处理工具(带有与此关联的经济缺点)。

按照一种优选的发明实施方案可以规定，依据至少一个特征值或者借助计算至少一个特征值，由剩余磨损容量确定地面处理机的直至达到地面处理工具的磨损极限的剩余的工作功率。作为剩余的工作功率，例如可以确定铣刨功率、特别是还能铣刨的材料的量和/或还能铣刨的材料的体积和/或地面处理机的剩余路段或地面处理机的剩余的工作时间。这些参数给机器驾驶员发出能明确实现的信息。

一种有效的磨损诊断可以通过如下方式产生，即，将地面处理工具的当前磨损状态与在磨损状态下反映地面处理工具的至少一部分的参考值进行比较，以确定剩余磨损容量。参考值例如可以是参考轮廓(部分轮廓或全轮廓)、一个或多个参考点、参考体积(部分体积或全体积)、或者地面处理工具的中间纵轴线的位置或方向。

如果规定：确定地面处理机的多个或者所有地面处理工具的磨损状态并且考虑具有最小的剩余磨损容量的地面处理工具用于确定直到达到磨损极限的剩余的工作功率，则还附加地改善处理过程的安全性。例如，选择出一些有代表性的地面处理工具，以便能够做出详细的磨损报告。如果监控所有地面处理工具，则几乎百分之百完整的磨损报告是可能的。

按照本发明的一种用于磨损诊断的方法的特征可以在于，确定工作区域，在该工作区域之内使用两个或多个地面处理机，由一个地面处理机确定至少一个地面处理工具的当前磨损状态，并且由所述至少一个地面处理工具的此前产生的铣刨功率和所述至少一个地面处理工具的与此对应的磨损导出所述至少一个特征值或所述一个或所述多个特征值的计算。此间执行参考工作过程。在此例如可以首先使用未磨损的工具或者已经具有部分磨损的工具。这时利用这样的处理机执行处理过程。然后在该过程期间可以检测不同的参数，特别是确定所产生的铣刨功率。所产生的铣刨功率例如可以如上面已经描述的那样是被铣刨的材料的量、走过的路段等。通过分析在事先已知的磨损状态与在工作过程之后存在的磨损状态的差，这时可以形成相关性。这表明在工具上、在所产生的工作功率时已出现什么样的磨损。由此可以导出一个或多个特征值。这些特征值此时可以用于在任意的磨损状态(和由此得出的剩余磨损容量)下确定还要产生的工作功率(直至例如达到磨损极限)。

相应地，这些特征值可以在当前处理机上直接确定和使用，或者它们可以传输给至少另一个特别是处理类似地基的地面处理机。

在本发明的另一实施方式中，在考虑材料特性、特别是待处理的地基的耐磨性和/或材料硬度的情况下确定所述至少一个特征值。

在这里，出于实施能力原因，可以在考虑包含被处理的地基的材料硬度的材料硬度范围的情况下确定所述至少一个特征值。附加地或备选地也可以规定，在考虑包含待处理的地基的耐磨性的耐磨性范围的情况下确定特征值。因此可以对待处理的区域例如有代表性地进行选择测量，并且由此确定材料硬度和/或耐磨性。

在采矿中通常从待处理的区域取出试样、特别是进行试样孔。在此然后对试样进行研究，并且确定原材料参数。按照本发明的一种备选方案，这些结果也可以直接在按照本发明的方法中使用，以由此确定特征值/用于导出特征值的材料特性。

也可想到，机器操作者能从不同地基分类的列表中选择出对于当前待处理的地基适合的分类，并且给这些地基分类配置有材料特性，用以确定所述至少一个特征值。由此，机器操作者可以简单地就地在考虑其经验资源的情况下评判地基并且进行相应的选择。例如给这些地基分类在数据库中配置一个或多个特征值。在选择地基分类时，然后从数据库中读出这些特征值并且将其按软件进行处理，以确定剩余磨损容量和由此确定剩余的工作功率。该方法具有如下优点，即，机器操作者可以就地直接确定剩余磨损容量、或者剩余的工作功率，并且该机器操作者也可以特别是在更换地基分类时进行调整。

备选地或附加地也可想到，间接地检测待处理的地基的材料特性。在这里可以规定，在工作运行期间确定材料特性，用以根据机器参数确定所述至少一个特征值。例如可以确定铣刨深度、机器进给量、铣刨辊的转速、施加在处理工具上的转矩和/或当前由驱动马达输出的功率。这些机器参数给出材料特性、特别是待处理的地基的耐磨性或硬度的推论。转速、转矩和输出的功率可以直接从驱动马达的马达电子控制单元(ECU)得出。前两个参数可以由机器控制装置提供。

一种特别优选的本发明变型方案是这样的，即，首先确定当前的磨损状态和剩余磨损容量，并且之后监控地面处理机的产生的工作功率、特别是铣刨功率和/或在该工作过程期间出现的机器数据。然后可以至少接近地在工作过程期间连续确定、例如计算地面处理机的实际磨损状态。如果此时例如更换地基分类或者开始新的处理任务，则该最后确定的实际磨损状态可以用作本发明意义上的当前磨损状态，并且由此可以确定对于目前任务可用的剩余磨损容量。

优选设有计算单元，给该计算单元配置存储单元。在存储单元中存储有所述一个或所述多个特征值或所述特征值的计算。利用检测装置可以检测当前的磨损状态。借助计算单元可以在使用当前磨损状态、由此得到的剩余磨损容量和所述特征值或其计算的情况下确定直至达到地面处理工具的磨损极限的剩余的工作功率。在此可以依据磨损状态或参考轮廓在计算单元中确定剩余磨损容量。计算单元和/或存储单元在此例如可以直接配置给地面处理机。但也可想到，计算单元和/或存储单元配置给单独的***单元。如果设有单独的配置，则地面处理机可以与***单元经由优选无线的数据远程传输段相互连接。根据地面处理机的设立地点，该地面处理机可以供给相关的参数，特别是可以传输剩余磨损容量和/或剩余的工作功率。这还具有如下优点，即，当在一个工作区域内使用多个地面处理机时，这些地面处理机可以单独地分别从***单元调用所需的数据。

特征值可以根据地点存储在计算/存储单元中。例如，可以存储例如关于矿的卡，其中给不同的地点配置不同的特征值。机器可以具有GPS，或者操作者输入其所在位置，并且相应的特征值被使用。此外，(特别在外部的计算单元时)也可以仅仅存储材料特性并且依据这些材料特性确定机器本身的特征值。

本发明的任务也利用一种用于地面处理机的维护方法来解决，在该地面处理机中使用多个地面处理工具、特别是刀具和/或刀架。在此检测至少一个地面处理工具的当前磨损状态。从该磨损状态出发，然后确定地面处理工具的剩余磨损容量。在达到地面处理工具的磨损极限之前，然后通知技术员来执行维护。在该维护方法中，在考虑所确定的剩余磨损容量的情况下得出关于剩余铣刨功率的诊断。及时地在完全产生该铣刨功率之前，可以通知维护单元。这例如可以自动化地借助地面处理机的信号化装置来进行。该信号化装置输出相应的信号，该信号可以优选无线地传输给维护站。可以将地面处理机的直至达到地面处理工具磨损极限的剩余的工作功率以还能铣刨的路段、还能铣刨的体积、还能铣刨的量和/或剩余使用寿命的形式用信号表示。例如可想到，在地面处理机中，在接收计划的工作过程之前确定地面处理工具的剩余磨损容量。那么根据对于铣刨任务的诊断的磨损已经可以事先在该工作过程中诊断或优化维护间隔。

为了确定剩余的工作功率而考虑材料特征值和剩余磨损容量，而同时反过来，利用材料特性和剩余的工作功率确定预期的刀具更换。

附图说明

下面依据在附图中示出的实施例更详细地阐述本发明。图中示出了：

图1以侧视图示出刀具、即用于道路铣刨机、采矿机、露天采矿机或类似机器的圆柄刀具，该刀具装入用于这种机器的更换刀架工具的刀架中；

图2以图表示出按照图1的刀具的刀头；

图3至7以图表示出刀头的不同磨损状态；

图8以示意图和侧视图示出铣刨机；

图9示出按照图8的铣刨机的具有基于三角测量法原理的示例性测量装置的铣刨辊；

图10示出按照图9的具有一种备选实施方式的基于投影法的测量装置的铣刨辊；和

图11示出一个具有两个铣刨机的加工站的原理图。

具体实施方式

图1示例性地示出作为地面处理工具的一种刀具10，如其由现有技术已知并且例如在DE 38 18 213 A1中有所描述。刀具10具有一个刀头12和一个在该刀头上一体成型的刀柄15。刀头12带有一个由硬质材料、例如由硬质金属制成的刀尖11。

该刀尖11通常与刀头12沿着接触面钎焊。在刀头12中制出一个环绕的拔出槽13。该拔出槽用作工具接纳部，使得可以安置拆卸工具并且可以将刀具10从刀架70中拆卸。

刀柄15支承一个纵向开槽的圆柱形的夹紧套筒21。该夹紧套筒在刀具10的纵向延伸方向上不可丢失地、但在周向上可自由转动地保持在刀柄15上。在夹紧套筒21和刀头12之间的区域内设置有一个磨损防护盘20。在装配状态下，磨损防护盘20支撑在刀架70的配合面上并且背离刀架70地支撑在刀头12的底侧上。

刀架70装备有突出部71，在该突出部中加工出圆柱形孔形式的刀具接纳部72。在该刀具接纳部72中，夹紧套筒21以其外周夹紧地保持在孔内壁上。刀具接纳部72通入一个推出开口73中。为了拆卸刀具10的目的，可以通过该推出开口将推出心轴(未示出)***。该推出心轴这样地作用到刀柄15的端部上，使得在克服夹紧套筒21的夹紧力的情况下可以将刀具10从刀具接纳部72中推出。

如由图1可看出，突出部71在磨损防护盘20下方的圆柱形区域内设有两个环绕的槽。这些槽用作磨损标记74。在投入运行期间，磨损防护盘20旋转并且与此同时可能在突出部71的贴靠面上引起磨损(刀架磨损)。当贴靠面如此程度地磨损使得达到第二磨损标记时，刀架70这样磨损，使得必须更换该刀架。

刀架70具有一个插接突出部75，该插接突出部能***一个基础部件80的插接接纳部82中并且可以借助夹紧螺钉83夹紧在那里。

夹紧螺钉83在此将刀架70的贴靠面76压到基础部件80的支撑面84上。基础部件80本身如在图1中未进一步示出地在其下侧81上焊接在铣刨辊的铣刨辊管上。

为了确定装配在刀架上的刀具10的当前磨损状态，无接触地测量刀头12。在此，测量/确定刀头12的一个固定的点或多个点作为位置值。图2以侧视图示出一个未磨损的刀头12的轮廓。该轮廓以图表示出，其中，绘出刀头12在刀具10的刀具纵轴线方向(x轴)上的延伸关于在宽度方向(垂直于中间纵轴线、亦即y轴)上的延伸。刀头12(包括刀尖11)的轮廓由多个测量的点组成，其中，线形的边界(轮廓线)构成这些位置值的插值。

当刀具10处于未磨损的、磨损的或者部分磨损的状态时，便可以在铣刨辊35上进行测量(见图9和10)。然后可以检测这些点、计算出的刀头轮廓但或者也仅仅一个单个测量点，并且将其作为参考值存储在存储单元中。

图3当前示出刀具10的不同的测量图。在此示出处于未磨损状态下的刀头12以及三个测量的磨损状态V1至V3。磨损状态V3构成如下的状态，在该状态下刀具10不再适合于继续处理并且必须被更换。通过比较参考值(在未磨损状态下的轮廓)与相应测量的反映位置值的当前测量头轮廓(磨损状态V1、V2或V3)，可以确定磨损。

各轮廓必须相互对准。通过刀架磨损或者其他故障原因，未磨损的轮廓区域不必位于相同的绝对位置(或相对于辊转动轴线的相对位置)处。为了使各轮廓彼此成比例，人们又需要参考标记，这些参考标记能明确标识、在未磨损的和磨损的状态下出现并且因而允许定向和排他的评价。拔出槽13、磨损标记74、磨损防护盘20或者其他明显的遭受小磨损或者不遭受磨损的区域可以用作参考特征。

如图3所示，刀头12的长度在投入运行期间减小。通过在开关单元中形成各轮廓线的差，可以产生关于磨损状态的报告，该报告例如在显示单元中被可视化给使用者。代替测量刀头12的整个轮廓，也可以检测轮廓的仅仅一部分或者一个单个点、特别是刀尖11的前端部作为位置值。当分开检测刀尖11和刀头12(在没有刀尖11的条件下)的磨损时，可以实现磨损报告的进一步细节化。

这利用刀尖11在刀头12上在未磨损状态下的连接(连接点TP/连接线18)的在先已知的位置是简单可行的。

当测量的磨损状态V1至V3与刀头12的未磨损轮廓(如图2所示)叠加时，便可以通过测得的轮廓沿着x轴的积分确定整个磨损体积。在图4中以阴影面积示出磨损体积。

据此可以作为位置值可以将磨损体积与参考值进行比较。参考值在此可以由函数关系或综合特性曲线形成，其中，不同的磨损体积与相对应的磨损状态相关(例如，a立方厘米磨损体积与b％的磨损相对应)。那么还可以由连接点TP/连接线18的在先已知的位置通过形成差值分开地确定刀尖磨损16和刀头磨损17。这些磨损识别给使用者例如发出关于刀具10是否还适合于确定的铣刨任务的质量报告。因此，虽然仍未达到其磨损极限、但具有一定刀尖磨损的刀具例如不能够再用于精铣工作。

在按照图3和图4的方法中，将测得的位置值与参考值叠加。在处理过程期间，不仅刀头12、而且刀架磨损。它在刀架10的中间纵轴线的方向上磨损。刀架在该方向上的长度磨损的隔离的确定这时简单地通过如下方式实现，即，位置值到参考值中的必需位移的程度——以便得到在图3和图4中给出的叠加(刀头12在x轴方向上的移动，直至例如各个磨损状态的拔出槽重合)——形成刀架的绝对的磨损值。那么，通过刀尖11的总位移减去其磨损值分开地说明刀具磨损。

在图5中示出一种方法方案，在该方法方案中依据测量在刀具上的可明确标识的特征得到磨损报告。特征或者该特征的周围环境在此应当不遭受磨损或者仅遭受小的磨损。按照图5，使用拔出槽13、拔出槽13的一部分或者拔出槽13的一个点(例如槽底)作为明确的特征和参考标准。

此外，现在由该特征确定到刀尖11的自由端部的位置的距离(位置值)。那么按这种方式可以简单的方式确定长度磨损。如果刀尖11的位置是已知的，则又可以如上所述地也确定刀架磨损。备选地或者附加地，如在图4中预定地，也可以确定体积磨损或者相对应的磨损长度(X1(部分磨损的刀具的当前测量的长度)、X2(磨损的长度)或者Xges(未磨损的刀具的总长度))。

在使用可明确标识的特征作为参考点的情况下的相对测量具有如下优点，即，当不存在参考测量时，因为例如更换的刀具10的长度或者刀具10或刀架的磨损状态未知，也可以进行磨损识别。

图3示出刀头轮廓对于增大的磨损的变化。人们看到刀头12的减小的长度。如果人们将测得的刀头轮廓分别移动到刀具10的最大长度的点中(图6)，则当人们从相应的尖端在确定的长度上积分在轮廓曲线下方的面积时，人们一方面从变化的刀头角度(该角度随着刀具磨损的增大而变得更扁平)和另一方面从刀头12的增大的体积识别出刀具10的增大的磨损状态。因此可以在头部体积/面积和绝对的刀具长度之间对于确定的刀具类型例如借助在先实施的用于确定参考值的试验建立函数关系。

如果该关系是已知的，则通过测量/积分相应当前的刀头体积可以确定刀具10的长度。不过该方法的前提条件是，刀尖11具有随刀具长度方向增大的横截面。积分路径优选这样确定，使得即使在刀具10完全磨损时也不积分到刀头区域中，因为刀头孔穴使结果失真。该方法具有如下优点，即，不需要很少遭受磨损的参考点。有时不存在这样的参考点或者这样的参考点很难标识。

为了确定磨损的非对称度，例如可以形成在上轮廓线和下轮廓线之间的平均值。图7示出一个新的、一个旋转对称(R1)地磨损的和一个非旋转对称(R2)地磨损的刀尖11的轮廓线及其平均值。人们识别出在非对称地磨损的刀具10中两个轮廓线的平均线M2相对于刀具纵轴线具有一定的倾斜。可以简单地评价角度位置，以便确定磨损的非对称度。但也可以直接确定/测定多个轮廓线的位置/偏差。

根据相同的方法可以确定刀头12的非对称的磨损。但通常非对称地磨损的刀头12随着非对称地磨损的刀尖11一起发生。因此，分析刀尖11足以。

在图8中象征性示出铣刨机30，例如露天采矿机、道路铣刨机或者类似机器，其中，一个机体32由四个柱状的行驶单元31支承。道路铣刨机30可以从操纵台33操作。在铣刨辊箱34中设置有铣刨辊35。

为了根据上述方法之一测量磨损状态，铣刨辊35配置有一个光源50和一个摄像机40。在图9中更清楚地示出铣刨辊35。在铣刨辊35的辊管35.1的表面上固定有多个分别带有一个刀架70的刀架更换***。在每个刀架70中保持有一个刀具10。在本实例中，刀架70直接焊接在铣刨辊35上。

不过也可想到使用按照图1的刀架更换***。然后将基础部件80焊接到铣刨辊35上。

作为用于测量刀具轮廓的装置使用光学***，在该光学***中以“扫描过程”的方式分别测量辊表面的高度线。作为测量原理，这里例如可以使用三角测量法，其中，辊表面例如由光源50、例如激光线照亮。如果由此产生的激光线被摄像机40以另一角度观察，则在辊表面上(例如通过刀具10)产生高度差作为这些投影线的偏移。在摄像机40和光源50之间的角度差已知的情况下，可以计算高度坐标。因此通过铣刨辊35的转动可以建立辊周面的高度曲线，由该高度曲线便可以读出各个刀具10的轮廓线。用于测量刀具10的高度和/或几何结构的另一光学测量原理是按照图10的投影法。在该方法中利用如下事实，即，运动通过由光源50产生的光幕的刀具10产生阴影轮廓，该阴影轮廓可以由摄像机40观测和评价。该方法的很大的优点在于如下事实，即，可以利用一个唯一的摄像机进行工作，原理上与文件扫描仪一样。由此特别是也能以足够的分辨率测量直径大和转速高的铣刨辊35。

参照图10描述的方法可以按照本发明的一种备选的实施变型方案来改变。在此，也以光源50产生光面形式的光幕。该光面平行于铣刨辊35的中间纵轴线并且切向于辊表面延伸。在此，光面如此装备，使得在铣刨辊35转动时刀具10的刀尖首先穿过光面。

它们然后投射可由摄像机40检测的阴影。在一定的辊转角范围上，刀具10在光面上方被引导，直至它们随后又沉在光面下面。

在刀具10/刀架70未磨损时可以进行参考测量。在此，检测刀具10穿过(进入或离开)光面的时刻，并且检测铣刨辊35的所属的转角。在投入运行之后，这时在部分磨损的(磨损的)刀具10上进行对应的测量。刀具10由于相对于未磨损的***长度减小而更晚地穿过光面并且更早地沉到该光面下方。铣刨辊35的对应的转角这时可以作为位置值被确定。此时将该转角与未磨损的***上的转角(参考值)进行比较。通过形成差值，这时可以从角度差计算磨损状态，或者将该转角差直接用作磨损标准。

适宜地，将测量***在铣刨过程期间例如在未进行测量的阶段中贮藏在相应的保护装置中。在使用一个第二摄像机40的情况下，例如可以在没有附加照明源的情况下直接测量高度几何结构。

备选地，可以通过相应地设置一个第二摄像机来执行对轮廓的附加测量，从而整体上提高信息密度，并且提高用于非对称磨损状态的检测概率。

备选地，可以在至少一个步骤中也通过其他的测量距离的传感装置(例如超声波传感装置、近接开关)检测刀尖11的位置或刀头轮廓的位置。

这时利用上述的测量方法可以如上面已经详细阐述地那样确定以下内容：

1.地面处理工具(刀具10)的当前磨损状态V1、V2、V3

2.通过比较参考值(在未磨损的或部分磨损的状态下的刀具10)与当前磨损状态V1、V2、V3，确定磨损。

为了产生按照第2点的磨损，地面处理机必须产生一定的铣刨功率。该铣刨功率可被测量，即例如作为被铣刨的吨数(铣刨量)、作为铣刨体积和/或作为被铣刨的行程等。确定铣刨功率特别是可以直接在地面处理机上进行。如果地面处理机装备有上述的测量***，则也可以直接检测磨损(见第2点)并且结合所确定的铣刨功率导出单个或多个特征值。

基于所测量的当前磨损状态V1、V2并且知晓刀具10的磨损极限V3，这时可以确定刀具10的剩余磨损容量。如果例如刀尖11的所测量的自由端部按照图5作为位置值呈现出当前磨损状态，则通过在x轴方向上形成差值可以确定到反映磨损状态的参考轮廓R的距离和因而剩余磨损长度(Xges-X1)作为剩余磨损容量。附加地或备选地，可以确定剩余磨损容量作为直至达到磨损极限V3的刀尖11的还留下的剩余磨损体积。为此，例如将刀具轮廓的所测量的磨损状态V1、V2与在磨损状态V3下的参考轮廓R相叠加。然后可以通过沿x轴的积分确定剩余磨损体积。

通过材料特性、例如被铣刨的材料的硬度和/或耐磨性影响磨损状态的变化。材料特性可被间接地检测。例如可以在要铣刨的区域内选取和评价试样(例如试样孔)。

也可想到，使用现有的矿山分类。对于矿山通常确定硬度/耐磨性分类(例如确定“硬、非耐磨性”、“中等、非耐磨性”、“软、耐磨性”等)。由这些分类可以选择适合于计划的行驶路段的分类。

材料特性也可以通过评价机器数据(例如铣刨辊的转速、转矩、进给量和铣刨深度)来确定，因为材料特性直接与这些机器数据相关。

根据铣刨功率和/或材料特性可以确定特征值。这些特征值说明在确定的铣刨功率时和/或在预定的材料特性时可预期磨损状态的哪种变化。

依据剩余磨损容量并且在考虑一个或多个特征值的情况下，这时可以给机器驾驶员用信号表示剩余的工作功率。例如可以给机器驾驶员指明还能产生哪种铣刨功率(例如还能铣刨的物料的量或体积、还能铣刨的载重汽车装载的数量、能铣刨的行程或者铣刨时间)。

当每单位时间的铣刨功率对于地面处理机已知时，特别是也可以指明直至下次更换工具还剩余的时间。每单位时间的铣刨功率可以依据当前的机器参数(进给量、铣刨深度)连续确定。每单位时间的铣刨功率也可以依据在同一地点已经执行的铣刨工作事先获知。

图11示出一个铣刨区域F、例如矿山，多个铣刨机30在该铣刨区域内工作。铣刨区域F包含原材料矿产，其中，材料特征在子区域F1、F2、F3中改变。

这些子区域F1、F2、F3在矿山卡中按照硬度和耐磨性分类进行配置(见上文)。在工作开始之前，测量***、例如摄像机40确定当前的磨损状态V1、V2，并且将所确定的磨损状态以及机器的当前位置经由发送和接收装置61传输给外部的***单元60。在那里，在考虑计算出的剩余磨损容量和一个或多个特征值的情况下确定直至达到磨损极限V3的剩余的铣刨功率。特征值在此理想地考虑计划的行驶路段和与此关联的在子区域F1、F2、F3中的不同硬度和耐磨性分类以及与硬度和耐磨性分类相关的预期的磨损。确定的直至达到磨损极限V3的工作功率以信号方式返回给铣刨机30。

在图11中右侧示出的铣刨机30已经驶过子区域F1和F2并且在此已经接收测量值。这些测量值可被评价。例如在此可以检测在什么样的铣刨功率时出现什么样的磨损。该结果或由此得到的特征值这时可以提供给在图11中的第二铣刨机，以便在质量上改善磨损诊断。

Claims (15)

1.用于地面处理机的磨损诊断的方法，其特征在于，检测至少一个地面处理工具的当前磨损状态(V1、V2)，由当前磨损状态确定直至达到预定的磨损极限(V3)的剩余磨损容量,并且依据至少一个特征值或者借助计算至少一个特征值，由剩余磨损容量确定地面处理机的直至达到地面处理工具的磨损极限(V3)的剩余的工作功率；

机器操作者能够从不同地基分类的列表中选择出对于当前待处理的地基适合的分类，并且给这些地基分类配置有材料特性，用以确定所述至少一个特征值，给地基分类在数据库中配置一个或多个特征值，在选择地基分类时，从数据库中读出上述特征值并且将其按软件进行处理，以确定剩余磨损容量和由此确定剩余的工作功率；

铣刨功率作为剩余的工作功率被确定

设有计算单元，在存储单元中存储所述特征值或存储所述特征值的计算，并且检测装置检测当前的磨损状态(V1 、V2)，并且计算单元依据该当前的磨损状态以及所述特征值或所述特征值的计算确定直至达到地面处理工具的磨损极限的剩余的工作功率；

所述计算单元和/或所述存储单元配置给地面处理机；

在地面处理机运行期间依据机器参数确定材料特性，用以确定所述至少一个特征值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将地面处理工具的当前磨损状态(V1、V2)与反映地面处理工具的至少一部分在磨损极限 (V3)下的参考值进行比较，以确定剩余磨损容量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定地面处理机的多个地面处理工具或者所有地面处理工具的磨损状态，并且考虑具有最小的剩余磨损容量的地面处理工具用于确定直到达到磨损极限(V3)的剩余的工作功率。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定工作区域(F)，在该工作区域之内使用一个或多个地面处理机，由一个地面处理机确定至少一个地面处理工具的当前磨损状态(V1、V2)并且由所述至少一个地面处理工具的此前产生的铣刨功率和所述至少一个地面处理工具的与此对应的磨损导出至少一个特征值、或者导出一个或多个特征值的计算，并且使用所述特征值，或者使用所述特征值的计算和/或至少另一个地面处理机的计算。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在考虑材料特性情况下确定至少一个特征值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在考虑包含被处理的地基的材料硬度的材料硬度范围的情况下确定所述至少一个特征值，和/或在考虑包含待处理的地基的耐磨性的耐磨性范围的情况下确定所述至少一个特征值。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过采样确定材料特性，用以确定所述至少一个特征值。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述机器参数是铣刨辊的铣刨深度和/或进给量和/或转速、和/或当前施加在地面处理工具上的转矩、和/或当前由驱动马达输出的功率。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定当前的磨损状态(V1、V2)，并且之后监控地面处理机所产生的工作功率，以在工作过程期间确定地面处理工具的磨损状态。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地面处理机为道路铣刨机(30)或露天采矿机。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，地面处理工具为刀具和/或刀架。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铣刨功率是指被铣刨的材料的量和/或被铣刨的材料的体积和/或地面处理机的剩余路段。

13.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在考虑待处理的地基的耐磨性和/或材料硬度的情况下确定至少一个特征值。

14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过试样孔确定材料特性，用以确定所述至少一个特征值。

15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，地面处理机所产生的工作功率为地面处理机产生的铣刨功率。

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