EP4149684A1 - Method for detecting wear in crushers during idle operation - Google Patents

Method for detecting wear in crushers during idle operation

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EP4149684A1
EP4149684A1 EP21726035.5A EP21726035A EP4149684A1 EP 4149684 A1 EP4149684 A1 EP 4149684A1 EP 21726035 A EP21726035 A EP 21726035A EP 4149684 A1 EP4149684 A1 EP 4149684A1
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EP
European Patent Office
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wear
grain diameter
grain
determined
output
Prior art date
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Pending
Application number
EP21726035.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian HINTERDORFER
Christian Hinterreiter
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Rubble Master HMH GmbH
Original Assignee
Rubble Master HMH GmbH
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Publication date
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    • G06T2207/30164—Workpiece; Machine component

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting wear in crushers in empty travel with a wear part mounted on a drive shaft.
  • the wear part can in particular comprise one or more impact bars arranged on a crusher rotor, which interact with an impact plate to form a crushing gap. Due to the wear and tear, the actual crushing gap can gradually deviate from the specified target crushing gap of the crusher, so that the machine operator has to readjust the crushing gap in order to enable a constant grain diameter of the output grain generated by the crusher. In addition, if the wear part is correspondingly worn, it must also be replaced after a certain period of use.
  • the crushing gap is usually measured manually at regular intervals when the crusher is at a standstill, so that the machine operator can adjust the crushing gap to the specified target value on the basis of this measurement or determines that the wear part needs to be replaced.
  • the disadvantage of this is that apart from the reduced crusher productivity due to the Determination of wear, necessary downtimes and measurement errors by the machine operator can occur. If, for example, a crusher gap value incorrectly measured between a blind strip and a baffle plate were used as the starting point for readjusting the crusher gap, this measure could, in the worst case, lead to damage to the crusher, which can sometimes be dangerous for bystanders. Not least because and because the machine operator has to manually intervene in the crushing chamber to measure the crushing gap, the machine operator is exposed to a not inconsiderable risk of injury.
  • the invention solves the problem in that the drive shaft accelerates from a starting angular speed to a final angular speed with a predetermined acceleration and the required drive energy is determined, after which the wear of the wear part is determined as the value assigned to the required drive energy in a given wear part characteristic curve.
  • the wear of the wearing part can be reliably determined, so that manual intervention in the crushing chamber can be dispensed with.
  • the invention is based on the consideration that the loss of mass caused by wear and the change in geometry of the wear part lead to a change in the moment of inertia of the wear part on the drive shaft and thus to a change in the required drive power under the same acceleration conditions. Consequently, according to the method according to the invention for the predetermined acceleration process For example, a drive power measurement of the crusher is carried out and the required energy consumption is determined from this.
  • the energy expenditure determined in the context of the specified acceleration process is assigned a corresponding wear value according to a specified wear part characteristic curve, so that the wear of the wear part can be determined on the basis of the deviation of the measured drive power compared to the required drive power in the wear-free state.
  • a reference run can first be carried out at a given acceleration from a starting angular speed to a final angular speed.
  • the drive power can be measured, from which the required reference energy expenditure for the acceleration process can then be determined.
  • this reference energy expenditure can now be assigned the wear value 0 based on the change in the geometry of the wearing part.
  • the theoretical energy expenditure for the specified acceleration travel can be determined for any wear values by using the change in geometry of the wearing part at a given density of the wearing part, the mass of the wearing part and the moment of inertia acting on the drive shaft, the required drive power and thus the theoretical energy expenditure in the acceleration from a starting angular speed to a final angular speed is determined.
  • the specified characteristic wear part curve for the arrangement of the wear part on the drive shaft is selected from a wear part characteristic curve set of possible different arrangements. This means that a separate wearing part characteristic curve is first created for different arrangements of the wearing part on the drive shaft, the different wearing part characteristic curves being combined into a wearing part characteristic curve set and stored, for example, in a wearing part characteristic curve memory.
  • Such an arrangement can depend, for example, on the number of blow bars mounted on the drive shaft and their material properties, geometry and / or degree of wear, but also on the number of blind bars that may be provided, also mounted on the drive shaft, for mass balancing.
  • the machine operator can select the wearing part characteristic curve corresponding to that arrangement from the wearing part characteristic curve set.
  • the wear part or its elements can be provided with a machine-readable identification so that when the elements of the wear part are installed, the respective arrangement is recorded by appropriately arranged sensors and the corresponding wear part characteristic curve is selected from the wear part characteristic curve set can be.
  • the identification can be formed, for example, by an RFID transponder.
  • the invention can provide that the wearing part is one or more impact bars of an impact crusher that interact with a baffle plate and for whose output grain that actual reference grain diameter is determined which is greater than is the respective grain diameter of a predetermined volume fraction of the output grain, the total wear being determined as the difference between an actual crushing gap assigned to the actual reference grain diameter and a predetermined target crushing gap.
  • the reference grain diameter which is greater than the respective grain diameter of a specified volume fraction of the output grain, is characteristic of the crushing gap, although this reference grain diameter does not have to correspond to the crushing gap depending on the specified volume fraction . If a known crushing gap is thus assigned to the reference grain diameters, the wear can be determined as a change in this crushing gap when the reference grain diameters change. The reference grain diameter and the associated crushing gap can be reliably determined if the specified volume fraction of the output grain, i.e. the sieve passage, is less than 90%.
  • the reference grain diameter corresponds approximately to the crushing gap formed between the wear part and the baffle plate. This means that 90%, preferably between 75 and 85% and in particular 80% of the volume fraction of the output grain is smaller than the reference grain diameter.
  • the impact rocker can be brought closer to the wear part by the amount of the total wear for a given nominal crushing gap of the impact crusher.
  • the actual crushing gap thus corresponds to the specified target crushing gap despite the wear-related material wear.
  • reference grain diameters and crushing gap are dependent on the respective crushed material and other crushing parameters, such as the blow bar configuration.
  • the reference grain diameter is determined for different, defined crushing gaps, which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain and is assigned to the respective crushing gap in a crushing gap characteristic.
  • several crushing gap characteristics can be determined as crushing gap characteristics, from which the respectively suitable crushing gap characteristics can be selected during operation.
  • reference grain diameters can only be determined for individual crushing gap settings and interpolated to a crushing gap characteristic.
  • the wearing parts wear unevenly along their longitudinal axis, which is parallel to the axis of rotation of the drive shaft, the also uneven crushing gap can lead to an undesirable grain size distribution and consequently to a lower product quality of the output grain.
  • the actual reference grain diameter be determined transversely to the conveying direction of the output grain at different points and that the resulting impact plate wear is determined for each point.
  • the actual reference grain diameter has to be determined separately for several regions of the output grain lying next to one another transversely to the conveying direction and the method according to the invention has to be carried out for each of these regions.
  • the Crushing gap characteristic which is determined in the case of a wear part with known wear, for example in the wear-free state, can, on the other hand, be determined for the entire output grain.
  • known photogrammetric methods which are implemented using a stereo camera and laser triangulation, for example, can be used for the in-situ determination of that reference grain diameter that is larger than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain.
  • the disadvantage of this is their limited acquisition and processing speed, so that the conveying speeds of the material flows or the belt speed of the conveying unit must be reduced accordingly for a reliable determination of the largest grain diameter.
  • belt speeds of less than 2 m / s can only be achieved. However, this also reduces the overall throughput and thus the efficiency of the crusher process.
  • the grains on the conveyor unit must not overlap with such methods, which, however, is unavoidable in realistic conveyor operation.
  • a depth image of the output grain conveyed past the depth sensor is recorded in sections in a detection area by a depth sensor, the recorded two-dimensional depth image being fed to a previously trained, folding neural network that has at least three consecutive folding levels, so-called convolution layers, and a downstream reference grain diameter classifier, for example can be designed as a so-called fully connected layer and the output value of which is output as a reference grain diameter that is greater than the respective grain diameter of a given volume part of the Output grain is.
  • the reference grain diameter classifier can, however, also be formed from a plurality of quantity classifiers which are assigned to the classes of a grain size histogram, which are sorted in ascending order according to size. This has the particular advantage that the specified volume fraction can be changed subsequently, that is, after the neural network has been trained.
  • the reference grain diameter classifier can, however, also be formed from a plurality of quantity classifications which are assigned to the classes of a sieve characteristic, which are sorted according to size in ascending order, so that the volume fraction or sieve passage can be determined more easily.
  • the information required to determine the reference grain diameter can be extracted from the depth information after a neural network used for this purpose has been trained with training depth images with known reference grain diameters.
  • the folding planes reduce the input depth images to a number of individual features, which in turn are evaluated by the downstream reference grain diameter classifier, so that the result can be determined as the reference grain diameter, which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain shown in the input depth image.
  • the number of folding levels provided, each of which can be followed by a pooling level for information reduction, can be at least three, preferably five, depending on the computing power available.
  • a so-called flattening layer can be provided between the folding planes and the downstream reference grain diameter classifier. Since the distance between the displayed output grain and the depth sensor is mapped with only one value in the depth image for each pixel, the amount of data to be processed can be reduced, the measurement process accelerated and the memory required for the neural network reduced, in contrast to the processing of color images. As a result, the neural network can be implemented on inexpensive KI parallel computing units with GPU support and the method can be used regardless of the color of the bulk material.
  • the reference grain diameter can also be increased by accelerating the measurement process even at conveyor belt speeds of 3m / s, preferably 4m / s, can be determined.
  • the mentioned reduction in the amount of data in the depth image and thus in the neural network additionally reduces the susceptibility to errors for the correct determination of the reference grain diameter, which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain.
  • the use of depth images has the additional advantage that the measurement process is largely independent of changing exposure conditions.
  • a vgg16 network Simonyan / Zisserman, Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition, 2015), which is only reduced to one channel, namely for the values of the depth image points, can be used as a neural network, for example .
  • the depth image can be captured with a 3D camera, for example, since it can be arranged above the output grain in the crusher due to the smaller space requirement, even if there is little space available.
  • a 3D camera for example, since it can be arranged above the output grain in the crusher due to the smaller space requirement, even if there is little space available.
  • several successive output values can also be averaged and the mean value can be output as the grain size distribution in the detection area and / or as the material volume in the detection area.
  • the training of the neural network is made more difficult and the measurement accuracy decreases during operation if elements foreign to the output grain are in the detection range of the depth sensor. These include, for example, vibrating components of a conveyor belt itself, or other machine elements. To avoid the resulting disturbances, it is proposed that the values of those image points are removed from the depth image and / or the training depth image, the depth of which corresponds to a previously detected distance between the depth sensor and a background for this image point or exceeds this distance. In this way, disruptive image information, caused for example by vibrations of the conveyor belt, can be removed and both the depth images and the Training depth images are limited to the information relevant for the measurement.
  • the training of the neural network requires large amounts of training depth images that represent the output grain to be recorded as exactly as possible. However, the amount of work required to measure the required amount of output grain is extremely high.
  • sample depth images of each sample grain with a known grain diameter are first recorded and stored together with the grain diameter, after which several sample depth images are randomly combined to form a training depth image the reference grain diameter of the composite sample depth images is assigned, after which the training depth image on the input side and the assigned reference grain diameter on the output side are fed to the neural network and the weights of the individual network nodes are adapted in a learning step.
  • the training method is therefore based on the consideration that by combining sample depth images of measured sample grains, diverse combinations of training depth images can be created. It is therefore sufficient to record sample depth images with a relatively small number of sample grains with their grain diameter in order to generate a large number of training depth images with which the neural network can be trained.
  • the weights between the individual network nodes are adapted in a known manner in the individual training steps so that the actual output value corresponds as closely as possible to the predefined output value at the end of the neural network.
  • Different activation functions can be specified at the network nodes, which are decisive for whether a sum value present at the network node is passed on to the next level of the neural network.
  • the values of those image points are removed from the depth image, the depth of which corresponds to a previously detected distance between the depth sensor and the background for this image point corresponds to or exceeds this distance.
  • the training depth images and the depth images of the measured output grain only have the information relevant for the measurement, whereby a more stable training behavior is achieved and the recognition rate is increased during use.
  • the neural network can be trained on any type of bulk material by selecting the example images or the training depth images composed of them.
  • the example depth images are combined with a random alignment to form a training depth image.
  • the number of grains per example depth image the number of possible arrangements of the grains is significantly increased without more sample depth images having to be generated and an over-adaptation of the neural network is avoided.
  • a separation of the grains of the output grain can be omitted and larger output grain quantities can be determined with constant conveying speed of the conveyor belt, if the sample depth images with partial overlaps are combined to form a training depth image, whereby the depth value of the training depth image in the overlapping area corresponds to the shallowest depth of both sample depth images.
  • the neural network can be trained to recognize such overlaps and still be able to determine the volume of the sample grains.
  • 1 shows a schematic representation of an acceleration process when carrying out a method according to the invention
  • 2 shows a wearing part characteristic curve between the wear of a wearing part and the energy expenditure required for acceleration for a first arrangement of a wearing part on a drive shaft
  • FIG. 3 shows a wear part characteristic curve corresponding to FIG. 2 for a second arrangement of a wear part on a drive shaft
  • FIG. 4 shows a wear part characteristic curve corresponding to FIG. 2 for a third arrangement of a wear part on a drive shaft; and
  • FIG. 5 shows a detailed view of a wear part and a baffle plate cooperating with it according to FIG. 1 on a larger scale.
  • a method according to the invention can be used to detect wear in crushers with a wear part 2 mounted on a drive shaft 1 in empty travel.
  • the drive shaft 1 is accelerated from a starting angular speed wi to a final angular speed 002 with a specified acceleration and the required drive energy is determined, after which the wear of the wear part 2 is determined as the value assigned to the required drive energy in a given wear part characteristic 3, 4, 5.
  • the crusher can, for example, be an impact crusher with a crushing chamber 6, wherein the wearing part 2 can comprise one or more impact bars, as is indicated schematically in FIG. 1.
  • the wearing part 2 is arranged on a rotor 7 that is drive-connected to the drive shaft 1 and interacts with at least one baffle plate 8 to form a crushing gap.
  • the wearing part characteristic curve 3 shown in FIG. 2 relates to an arrangement of four blow bars with a predetermined geometry and density. This arrangement is also shown schematically in FIG. 1 indicated.
  • Wearing part characteristic curve 4 of FIG. 3 relates to an arrangement which comprises two blow bars according to wearing part characteristic curve 3 and two dummy bars.
  • FIG. 4 a third arrangement is exemplified in FIG. 4, which likewise comprises two dummy bars and two blow bars exhibiting a defined partial wear according to the wear part characteristic curve 3.
  • the theoretical energy expenditure for the specified acceleration travel can be determined for any wear values by using the change in geometry of the wearing part at a given density of the wearing part, the mass of the wearing part and the moment of inertia acting on the drive shaft, the required drive power and thus the Theoretical energy expenditure during the acceleration from a starting angular speed wi to a final angular speed 002 is determined.
  • the change in length of the wear part in a direction of wear can be used as wear.
  • the different wearing part characteristics 3, 4, 5 can be assigned to a wearing part characteristic set and selected from this.
  • the impact plate wear of an impact plate 8 during operation of the impact crusher can also be determined with the aid of a method according to the invention.
  • That actual reference grain diameter is determined which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain.
  • the total wear is accordingly indicated as the difference between an actual crushing gap K assigned to the determined actual reference grain diameter and a predetermined desired crushing gap. If the total wear and tear S of a wearing part 2 is known, the impact plate wear P can be determined as the difference between the actual crushing gap K assigned to the actual reference grain diameter and the sum of the wear S of a wearing part 2 and the specified target crushing gap B. .

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Abstract

A method for detecting wear in crushers, having a wearing part (2) mounted on a drive shaft (1), during idle operation is described. In order to create a method of the type discussed in the introduction such that downtimes that impair crusher productivity can be eliminated and nevertheless reliable wear detection is made possible with low risk of injury to machine operators, it is proposed that the drive shaft (1) is accelerated from a starting angular speed (ω1) to an end angular speed (ω2) with a specified acceleration and the drive energy required for this is ascertained, whereupon the wear of the wearing part (2) is ascertained as the value assigned to the required drive energy in a specified wearing-part characteristic curve (3, 4, 5).

Description

Verfahren zur Verschleißerkennung bei Brechern in Leerfahrt Process for detecting wear in crushers when empty
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verschleißerkennung bei Brechern in Leerfahrt mit einem an einer Antriebswelle gelagertem Verschleißteil. The invention relates to a method for detecting wear in crushers in empty travel with a wear part mounted on a drive shaft.
Stand der Technik State of the art
Im Zusammenhang mit Brechern, wie beispielsweise Prallbrechern, die zur industriellen Aufbereitung von mineralischem Schüttgut zum Einsatz kommen, führen die beim Aufbereitungsprozess auftretenden hohen Druck- und Reibungskräfte mit der Zeit zu einem Verschleiß des an einer Antriebswelle des Brechers gelagerten, stark beanspruchten Verschleißteils. Im Fall von Prallbrechen kann das Verschleißteil insbesondere eine oder mehrere an einem Brecherrotor angeordnete Schlagleisten umfassen, die mit einer Prallplatte unter Ausbildung eines Brechspaltes Zusammenwirken. Bedingt durch den Verschleiß kann es allmählich zu Abweichungen des Ist-Brechspalts vom vorgegebenen Soll- Brechspalt des Brechers kommen, sodass der Maschinenbetreiber den Brechspalt nachjustieren muss, um einen gleichbleibenden Korndurchmesser des vom Brecher erzeugten Ausgabekorns zu ermöglichen. Darüber hinaus muss bei entsprechend starker Abnutzung des Verschleißteils dieses nach einer gewissen Benutzungszeit auch ausgetauscht werden. In connection with crushers, such as impact crushers, which are used for the industrial processing of mineral bulk material, the high pressure and friction forces that occur during the processing process over time lead to wear of the heavily stressed wear part mounted on a drive shaft of the crusher. In the case of impact crusher, the wear part can in particular comprise one or more impact bars arranged on a crusher rotor, which interact with an impact plate to form a crushing gap. Due to the wear and tear, the actual crushing gap can gradually deviate from the specified target crushing gap of the crusher, so that the machine operator has to readjust the crushing gap in order to enable a constant grain diameter of the output grain generated by the crusher. In addition, if the wear part is correspondingly worn, it must also be replaced after a certain period of use.
Vor diesem Hintergrund wird üblicherweise in regelmäßigen Abständen bei Stillstand des Brechers der Brechspalt händisch nachgemessen, sodass der Maschinenbetreiber auf Basis dieser Messung den Brechspalt wieder an den vorgegebenen Soll-Wert anpassen kann oder aber dabei feststellt, dass das Verschleißteil ausgetauscht werden muss. Nachteilig ist daran allerdings, dass abgesehen von der verminderten Brecherproduktivität aufgrund der zur Verschleißbestimmung notwendigen Stillstandzeiten auch Messfehler durch den Maschinenbetreiber auftreten können. Würde zum Beispiel ein fälschlicherweise zwischen einer Blindleiste und einer Prallplatte gemessener Brechspaltwert als Ausgangsbasis zur Nachjustierung des Brechspalts herangezogen werden, könnte diese Maßnahme schlimmstenfalls zu einer mitunter für umstehende Personen gefährlichen Beschädigung des Brechers führen. Nicht zuletzt deshalb und weil der Maschinenbetreiber zur Messung des Brechspalts einen händischen Eingriff in die Brechkammer vornehmen muss, ist der Maschinenbetreiber einem nicht unerheblichen Verletzungsrisiko ausgesetzt. Against this background, the crushing gap is usually measured manually at regular intervals when the crusher is at a standstill, so that the machine operator can adjust the crushing gap to the specified target value on the basis of this measurement or determines that the wear part needs to be replaced. The disadvantage of this, however, is that apart from the reduced crusher productivity due to the Determination of wear, necessary downtimes and measurement errors by the machine operator can occur. If, for example, a crusher gap value incorrectly measured between a blind strip and a baffle plate were used as the starting point for readjusting the crusher gap, this measure could, in the worst case, lead to damage to the crusher, which can sometimes be dangerous for bystanders. Not least because and because the machine operator has to manually intervene in the crushing chamber to measure the crushing gap, the machine operator is exposed to a not inconsiderable risk of injury.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Es besteht somit ein Bedarf, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art zu schaffen, sodass die Brecherproduktivität beeinträchtigende Stillstandzeiten entfallen können und dennoch eine zuverlässige Verschleißerkennung bei geringem Verletzungsrisiko für den Maschinenbetreiber ermöglicht wird. There is thus a need to create a method of the type described above, so that downtimes that impair the crusher productivity can be dispensed with and yet reliable wear detection is made possible with a low risk of injury for the machine operator.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Antriebswelle von einer Startwinkelgeschwindigkeit auf eine Endwinkelgeschwindigkeit mit vorgegebener Beschleunigung beschleunigt und die dazu erforderliche Antriebsenergie ermittelt wird, wonach der Verschleiß des Verschleißteils als der der erforderlichen Antriebsenergie in einer vorgegebenen Verschleißteilkennlinie zugeordnete Wert ermittelt wird. The invention solves the problem in that the drive shaft accelerates from a starting angular speed to a final angular speed with a predetermined acceleration and the required drive energy is determined, after which the wear of the wear part is determined as the value assigned to the required drive energy in a given wear part characteristic curve.
Zufolge dieser Maßnahmen kann bei Leerfahrt des Brechers, das heißt ohne aufgegebenem Brechgut, der Verschleiß des Verschleißteils zuverlässig ermittelt werden, sodass ein händischer Eingriff in die Brechkammer entfallen kann. Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, dass der durch den Verschleiß hervorgerufene Massenverlust sowie die Geometrieänderung des Verschleißteils zu einer Änderung des Trägheitsmoments des Verschleißteils an der Antriebswelle und damit zu einer Änderung der erforderlichen Antriebsleistung bei gleichen Beschleunigungsbedingungen führt. Folglich wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren für den vorgegebenen Beschleunigungsvorgang beispielsweise eine Antriebsleistungsmessung des Brechers durchgeführt und daraus der erforderliche Energieaufwand bestimmt. Dem im Rahmen des vorgegebenen Beschleunigungsvorgangs bestimmten Energieaufwand ist gemäß einer vorgegebenen Verschleißteilkennlinie ein entsprechender Verschleißwert zugeordnet, sodass der Verschleiß des Verschleißteils auf Basis der Abweichung der gemessenen Antriebsleistung gegenüber der erforderlichen Antriebsleistung im verschleißfreien Zustand ermittelt werden kann. Zur Bestimmung der Verschleißteilkennlinie kann im Falle eines Prallbrechers für eine vorgegebene Anordnung des Verschleißteils an der Antriebswelle mit vorgegebener Verschleißteildichte bzw. Geometrie, und somit bekanntem Trägheitsmoment, zunächst eine Referenzfahrt bei vorgegebener Beschleunigung von einer Startwinkelgeschwindigkeit auf eine Endwinkelgeschwindigkeit durchgeführt werden. Dabei lässt sich, wie zuvor bereits beschrieben, die Antriebsleistung messen, woraus in weiterer Folge wiederum der benötigte Referenzenergieaufwand für den Beschleunigungsvorgang ermittelt werden kann. Beispielsweise kann nun unter der vereinfachten Annahme eines quaderförmigen Verschleißteils sowie unter Annahme eines gleichmäßig erfolgenden Verschleißes diesem Referenzenergieaufwand der Verschleißwert 0 bezogen auf die Änderung des Verschleißteils in seiner Geometrie zugeordnet werden. Um in weiterer Folge eine Verschleißteilkennlinie zu bestimmen, kann der theoretische Energieaufwand bei der vorgegebenen Beschleunigungsfahrt für beliebige Verschleißwerte ermittelt werden, indem über die Geometrieänderung des Verschleißteils bei vorgegebener Dichte des Verschleißteils dessen Masse und über das an der Antriebswelle wirkende Trägheitsmoment die erforderliche Antriebsleistung und somit der theoretische Energieaufwand bei der Beschleunigung von einer Startwinkelgeschwindigkeit auf eine Endwinkelgeschwindigkeit ermittelt wird. Im einfachsten Fall handelt es sich um eine, um einen Entwicklungspunkt linearisierte quadratische Funktion des für den vorgegebenen Beschleunigungsvorgang erforderlichen Energieaufwands in Abhängigkeit der Änderung des Verschleißteils in seiner Geometrie. Beispielsweise kann als Verschleiß die Längenänderung des Verschleißteils in einer Abnützungsrichtung herangezogen werden. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, dass die vorgegebene Verschleißteilkennlinie für die Anordnung des Verschleißteils an der Antriebswelle aus einem Verschleißteilkennliniensatz möglicher unterschiedlicher Anordnungen ausgewählt wird. Dies bedeutet, dass zunächst für verschiedene Anordnungen des Verschleißteils an der Antriebswelle jeweils eine eigene Verschleißteilkennlinie erstellt wird, wobei die unterschiedlichen Verschleißteilkennlinien zu einem Verschleißteilkennliniensatz zusammengefasst und beispielsweise in einem Verschleißteilkennlinienspeicher abgelegt werden. Eine solche Anordnung kann beispielsweise von der Anzahl der an der Antriebswelle gelagerten Schlagleisten sowie deren Materialeigenschaften, Geometrie und / oder Verschleißgrad abhängig sein, aber auch von der Anzahl der gegebenenfalls vorgesehenen, ebenfalls an der Antriebswelle gelagerten Blindleisten zum Massenausgleich. Wird somit eine bestimmte Anordnung des Verschleißteils an der Antriebswelle beim Brecher installiert, kann der Maschinenbetreiber die jener Anordnung entsprechende Verschleißteilkennlinie aus dem Verschleißteilkennliniensatz auswählen. Um eine manuelle, gegebenenfalls fehlerbehaftete Auswahl durch den Maschinenbetreiber zu vermeiden, kann das Verschleißteil oder dessen Elemente mit einer maschinell auslesbaren Identifikation versehen sein, sodass beim Einbau der Elemente des Verschleißteils die jeweilige Anordnung durch entsprechend angeordnete Sensoren erfasst und die entsprechende Verschleißteilkennlinie aus dem Verschleißteilkennliniensatz ausgewählt werden kann. Die Identifikation kann beispielsweise durch einen RFID-Transponder gebildet werden. As a result of these measures, when the crusher is empty, that is, when the crushed material is empty, the wear of the wearing part can be reliably determined, so that manual intervention in the crushing chamber can be dispensed with. The invention is based on the consideration that the loss of mass caused by wear and the change in geometry of the wear part lead to a change in the moment of inertia of the wear part on the drive shaft and thus to a change in the required drive power under the same acceleration conditions. Consequently, according to the method according to the invention for the predetermined acceleration process For example, a drive power measurement of the crusher is carried out and the required energy consumption is determined from this. The energy expenditure determined in the context of the specified acceleration process is assigned a corresponding wear value according to a specified wear part characteristic curve, so that the wear of the wear part can be determined on the basis of the deviation of the measured drive power compared to the required drive power in the wear-free state. To determine the wear part characteristic, in the case of an impact crusher for a given arrangement of the wear part on the drive shaft with a given wear part density or geometry, and thus a known moment of inertia, a reference run can first be carried out at a given acceleration from a starting angular speed to a final angular speed. As already described above, the drive power can be measured, from which the required reference energy expenditure for the acceleration process can then be determined. For example, under the simplified assumption of a cuboid wearing part and assuming uniform wear, this reference energy expenditure can now be assigned the wear value 0 based on the change in the geometry of the wearing part. In order to subsequently determine a wearing part characteristic curve, the theoretical energy expenditure for the specified acceleration travel can be determined for any wear values by using the change in geometry of the wearing part at a given density of the wearing part, the mass of the wearing part and the moment of inertia acting on the drive shaft, the required drive power and thus the theoretical energy expenditure in the acceleration from a starting angular speed to a final angular speed is determined. In the simplest case, it is a quadratic function, linearized around a development point, of the energy expenditure required for the specified acceleration process as a function of the change in the geometry of the wear part. For example, the change in length of the wear part in a direction of wear can be used as wear. In this context, it is recommended that the specified characteristic wear part curve for the arrangement of the wear part on the drive shaft is selected from a wear part characteristic curve set of possible different arrangements. This means that a separate wearing part characteristic curve is first created for different arrangements of the wearing part on the drive shaft, the different wearing part characteristic curves being combined into a wearing part characteristic curve set and stored, for example, in a wearing part characteristic curve memory. Such an arrangement can depend, for example, on the number of blow bars mounted on the drive shaft and their material properties, geometry and / or degree of wear, but also on the number of blind bars that may be provided, also mounted on the drive shaft, for mass balancing. If a certain arrangement of the wearing part is installed on the drive shaft at the crusher, the machine operator can select the wearing part characteristic curve corresponding to that arrangement from the wearing part characteristic curve set. In order to avoid manual, possibly incorrect, selection by the machine operator, the wear part or its elements can be provided with a machine-readable identification so that when the elements of the wear part are installed, the respective arrangement is recorded by appropriately arranged sensors and the corresponding wear part characteristic curve is selected from the wear part characteristic curve set can be. The identification can be formed, for example, by an RFID transponder.
Um neben dem Verschleiß auf dem Verschleißteil auch den den Brechspalt bestimmenden Gesamtverschleiß ermitteln zu können, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Verschleißteil eine oder mehrere mit einer Prallplatte zusammenwirkende Schlagleisten eines Prallbrechers sind, für dessen Ausgabekorn jener Ist-Referenzkorndurchmesser ermittelt wird, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist, wobei der Gesamtverschleiß als Differenz zwischen einem dem Ist-Referenzkorndurchmesser zugeordneten Ist-Brechspalt und einem vorgegebenen Soll-Brechspalt bestimmt wird. Im Zusammenhang mit Prallbrechern haben Siebanalysen des Ausgabekorns bzw. Analysen der Korngrößenverteilungen des Ausgabekorns gezeigt, dass der Referenzkorndurchmesser, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist, charakteristisch für den Brechspalt ist, wenngleich dieser Referenzkorndurchmesser in Abhängigkeit vom vorgegebenen Volumsanteil nicht dem Brechspalt entsprechen muss. Ist damit den Referenzkorndurchmessern ein bekannter Brechspalt zugeordnet, kann der Verschleiß als Änderung dieses Brechspaltes bei sich verändernden Referenzkorndurchmessern bestimmt werden. Eine zuverlässige Ermittlung der Referenzkorndurchmesser und der zugeordneten Brechspalte kann erfolgen, wenn der vorgegebene Volumsanteil des Ausgabekorns, also der Siebdurchgang, bei weniger als 90 % liegt. Bei einem besonders bevorzugten vorgegebenen Volumsanteil von 75 bis 85 %, vorzugsweise bei 80 %, entspricht der Referenzkorndurchmesser in etwa dem sich zwischen Verschleißteil und der Prallplatte bildenden Brechspalt. Dies bedeutet, dass 90 %, vorzugsweise zwischen 75 und 85 % und insbesondere 80 % des Volumsanteils des Ausgabekorns kleiner als der Referenzkorndurchmesser sind. In order to be able to determine the total wear determining the crushing gap in addition to the wear on the wearing part, the invention can provide that the wearing part is one or more impact bars of an impact crusher that interact with a baffle plate and for whose output grain that actual reference grain diameter is determined which is greater than is the respective grain diameter of a predetermined volume fraction of the output grain, the total wear being determined as the difference between an actual crushing gap assigned to the actual reference grain diameter and a predetermined target crushing gap. In connection with For impact crushers, sieve analyzes of the output grain or analyzes of the grain size distributions of the output grain have shown that the reference grain diameter, which is greater than the respective grain diameter of a specified volume fraction of the output grain, is characteristic of the crushing gap, although this reference grain diameter does not have to correspond to the crushing gap depending on the specified volume fraction . If a known crushing gap is thus assigned to the reference grain diameters, the wear can be determined as a change in this crushing gap when the reference grain diameters change. The reference grain diameter and the associated crushing gap can be reliably determined if the specified volume fraction of the output grain, i.e. the sieve passage, is less than 90%. In the case of a particularly preferred predetermined volume fraction of 75 to 85%, preferably 80%, the reference grain diameter corresponds approximately to the crushing gap formed between the wear part and the baffle plate. This means that 90%, preferably between 75 and 85% and in particular 80% of the volume fraction of the output grain is smaller than the reference grain diameter.
Ist der Gesamtverschleiß bekannt, kann die Prallschwinge für einen vorgegebenen Soll-Brechspalt des Prallbrechers um den Betrag des Gesamtverschleißes näher an das Verschleißteil herangeführt werden. Damit entspricht der Ist-Brechspalt dem vorgegebenen Soll-Brechspalt trotz der verschleißbedingten Materialabnützung. If the total wear is known, the impact rocker can be brought closer to the wear part by the amount of the total wear for a given nominal crushing gap of the impact crusher. The actual crushing gap thus corresponds to the specified target crushing gap despite the wear-related material wear.
Bei Prallbrechern mit einem aus einer oder mehreren Schlagleisten gebildeten Verschleißteil ist es wünschenswert, auch den Verschleiß der mit den Schlagleisten zusammenwirkenden Prallplatten zuverlässig ohne manuellen Eingriff in die Brechkammer zu bestimmen. Daher wird vorgeschlagen, dass für das Ausgabekorn des Prallbrechers jener Ist-Referenzkorndurchmesser ermittelt wird, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist, wobei der Prallplattenverschleiß als Differenz zwischen einem dem Ist-Referenzkorndurchmesser zugeordneten Ist- Brechspalt und der Summe aus dem Verschleiß einer Schlagleiste und einem vorgegebenen Soll-Brechspalt bestimmt wird. Bei bekanntem Verschleiß auf dem Verschleißteil kann somit der Verschleiß auf der Prallplatte ermittelt werden. In the case of impact crushers with a wearing part formed from one or more impact bars, it is desirable to also reliably determine the wear of the impact plates interacting with the impact bars without manual intervention in the crushing chamber. It is therefore proposed that for the output grain of the impact crusher that actual reference grain diameter is determined which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain, with the impact plate wear as the difference between an actual crushing gap assigned to the actual reference grain diameter and the sum of the Wear of a blow bar and one predetermined target crushing gap is determined. If the wear on the wear part is known, the wear on the baffle plate can thus be determined.
Eine Zuordnung von Referenzkorndurchmessern und Brechspalt ist vom jeweiligen Brechgut und von anderen Brecherparametern, wie beispielsweise der Schlagleistenkonfiguration, abhängig. Um daher eine zuverlässige Bestimmung des Brechspaltes für einen bestimmten Referenzkorndurchmesser zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass bei Verschleißteil mit bekanntem Verschleiß, beispielsweise im verschleißfreien Zustand, für unterschiedliche, definierte Brechspalte der Referenzkorndurchmesser ermittelt wird, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist und dem jeweiligen Brechspalt in einer Brechspaltkennlinie zugeordnet wird. Zur Bestimmung des Verschleißes und in weiterer Folge des Verschleißes auf der Prallplatte können je nach vorgegebener Verschleißteilanordnung, Art des Brechguts und anderen Brecherparametern mehrere Brechspaltkennlinien als Brechspaltkennlinienfeld ermittelt werden, aus denen die jeweils geeignete Brechspaltkennlinie im Betrieb ausgewählt werden kann. Um das Ermitteln der erforderlichen Referenzkorndurchmesser bei vorgegebenem Brechspalt zu beschleunigen, können lediglich für einzelne Brechspalteinstellungen Referenzkorndurchmesser ermittelt und zu einer Brechspaltkennlinie interpoliert werden. An assignment of reference grain diameters and crushing gap is dependent on the respective crushed material and other crushing parameters, such as the blow bar configuration. In order to enable a reliable determination of the crushing gap for a certain reference grain diameter, it is proposed that, in the case of wear parts with known wear, for example in the wear-free state, the reference grain diameter is determined for different, defined crushing gaps, which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain and is assigned to the respective crushing gap in a crushing gap characteristic. To determine the wear and, as a result, the wear on the baffle plate, depending on the specified arrangement of wear parts, the type of material to be crushed and other crusher parameters, several crushing gap characteristics can be determined as crushing gap characteristics, from which the respectively suitable crushing gap characteristics can be selected during operation. In order to accelerate the determination of the required reference grain diameter for a given crushing gap, reference grain diameters can only be determined for individual crushing gap settings and interpolated to a crushing gap characteristic.
Für den Fall, dass sich die Verschleißteile entlang ihrer zur Rotationsachse der Antriebswelle parallelen Längsachse ungleichmäßig abnützen, kann der damit ebenfalls ungleichmäßige Brechspalt zu einer unerwünschten Korngrößenverteilung und folglich zu einer minderen Produktqualität des Ausgabekorns führen. Vor diesem Hintergrund empfiehlt es sich, dass der Ist- Referenzkorndurchmesser quer zur Förderrichtung des Ausgabekorns an unterschiedlichen Stellen ermittelt und für jede Stelle der resultierende Prallplattenverschleiß bestimmt wird. Zu diesem Zweck muss lediglich der Ist- Referenzkorndurchmesser für mehrere quer zur Förderrichtung nebeneinanderliegende Bereiche des Ausgabekorns separat bestimmt und das erfindungsgemäße Verfahren für jeden dieser Bereiche durchgeführt werden. Die Brechspaltkennlinie, die ja im Fall eines Verschleißteils mit bekanntem Verschleiß, beispielsweise im verschleißfreien Zustand, ermittelt wird, kann demgegenüber für das gesamte Ausgabekorn bestimmt werden. In the event that the wearing parts wear unevenly along their longitudinal axis, which is parallel to the axis of rotation of the drive shaft, the also uneven crushing gap can lead to an undesirable grain size distribution and consequently to a lower product quality of the output grain. Against this background, it is recommended that the actual reference grain diameter be determined transversely to the conveying direction of the output grain at different points and that the resulting impact plate wear is determined for each point. For this purpose, only the actual reference grain diameter has to be determined separately for several regions of the output grain lying next to one another transversely to the conveying direction and the method according to the invention has to be carried out for each of these regions. the Crushing gap characteristic, which is determined in the case of a wear part with known wear, for example in the wear-free state, can, on the other hand, be determined for the entire output grain.
Grundsätzlich können zur in-situ Bestimmung jenes Referenzkorndurchmessers, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist, bekannte photogram metrische Verfahren, die beispielsweise mithilfe einer Stereokamera und Lasertriangulation realisiert werden, zum Einsatz kommen. Nachteilig daran ist allerdings deren begrenzte Erfassungs- und Verarbeitungsgeschwindigkeit, sodass für eine zuverlässige Bestimmung des größten Korndurchmessers die Fördergeschwindigkeiten der Materialströme bzw. die Bandgeschwindigkeit der Fördereinheit entsprechend reduziert werden müssen. Selbst bei aufwändigen Systemen, die einen großen Platzbedarf aufweisen, können so nur Bandgeschwindigkeiten von unter 2 m/s erreicht werden. Dadurch verringert sich allerdings insgesamt auch der Durchsatz und somit die Effizienz des Brecherprozesses. Darüber hinaus dürfen sich bei derartigen Verfahren die Körner auf der Fördereinheit nicht überlappen, was allerdings im realistischen Förderbetrieb unvermeidbar ist. In principle, known photogrammetric methods, which are implemented using a stereo camera and laser triangulation, for example, can be used for the in-situ determination of that reference grain diameter that is larger than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain. The disadvantage of this, however, is their limited acquisition and processing speed, so that the conveying speeds of the material flows or the belt speed of the conveying unit must be reduced accordingly for a reliable determination of the largest grain diameter. Even with complex systems that require a lot of space, belt speeds of less than 2 m / s can only be achieved. However, this also reduces the overall throughput and thus the efficiency of the crusher process. In addition, the grains on the conveyor unit must not overlap with such methods, which, however, is unavoidable in realistic conveyor operation.
Um vor diesem Hintergrund den Referenzkorndurchmesser, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist, auch bei Überlappungen zuverlässig bei Fördergeschwindigkeiten von mehr als 2 m/s zu erfassen, ohne dass hierfür konstruktiv aufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen, wird vorgeschlagen, dass abschnittsweise in einem Erfassungsbereich von einem Tiefensensor ein Tiefenbild des am Tiefensensor vorbeigeförderten Ausgabekorns erfasst wird, wobei das erfasste zweidimensionale Tiefenbild einem vorab trainierten, faltendem neuronalen Netzwerk zugeführt wird, das wenigstens drei hintereinanderliegende Faltungsebenen, sogenannte convolution layer, und einen nachgelagerten Referenzkorndurchmesserklassifizierer aufweist, der beispielsweise als ein sogenannter fully connected layer ausgeführt sein kann und dessen Ausgangswert als Referenzkorndurchmesser ausgegeben wird, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist. Der Referenzkorndurchmesserklassifizierer kann aber auch aus mehreren Mengenklassifizierern gebildet sein, die den der Größe nach aufsteigend sortierten Klassen eines Korngrößenhistogramms zugeordnet sind. Dies hat den besonderen Vorteil, dass der vorgegebene Volumsanteil nachträglich, das heißt nach dem Trainieren des neuronalen Netzwerks verändert werden kann. Der Referenzkorndurchmesserklassifizierer kann aber auch aus mehreren Mengenklassifizieren gebildet sein, die den der Größe nach aufsteigend sortierten Klassen einer Siebkennlinie zugeordnet sind, sodass der Volumsanteil bzw. Siebdurchgang einfacher ermittelt werden kann. Dabei liegt die Überlegung zugrunde, dass bei der Verwendung von zweidimensionalen Tiefenbildern die zur Referenzkorndurchmesserbestimmung notwendigen Informationen aus den Tiefeninformationen extrahiert werden können, nachdem ein hierfür eingesetztes neuronales Netzwerk mit Trainingstiefenbildern mit bekannten Referenzkorndurchmessern trainiert wurde. Die Faltungsebenen reduzieren dabei die Eingangstiefenbilder zu einer Reihe von Einzelmerkmalen, die wiederum vom nachgelagerten Referenzkorndurchmesserklassifizierer bewertet werden, sodass im Ergebnis der Referenzkorndurchmesser, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des im Eingangstiefenbild abgebildeten Ausgabekorns ist, ermittelt werden kann. Die Anzahl der vorgesehenen Faltungsebenen, die jeweils von einer Pooling-Ebene zur Informationsreduktion gefolgt sein können, kann je nach verfügbarer Rechenleistung bei wenigstens drei, vorzugsweise bei fünf, liegen. Zwischen den Faltungsebenen und dem nachgelagerten Referenzkorndurchmesserklassifizierer kann in bekannterWeise eine Ebene zur Dimensionsreduktion, ein sogenannter flattening layer, vorgesehen sein. Da im Tiefenbild je Bildpunkt der Abstand des abgebildeten Ausgabekorns zum Tiefensensor mit nur einem Wert abgebildet wird, kann im Gegensatz zur Verarbeitung von Farbbildern die zu verarbeitende Datenmenge reduziert, das Messverfahren beschleunigt und der für das neuronale Netzwerk erforderliche Speicherbedarf verringert werden. Dadurch kann das neuronale Netzwerk auf günstigen Kl-Parallelrecheneinheiten mit GPU- Unterstützung implementiert und das Verfahren unabhängig von der Farbe des Schüttgutes eingesetzt werden. Auch kann der Referenzkorndurchmesser durch die Beschleunigung des Messverfahrens selbst bei Förderbandgeschwindigkeiten von 3m/s, bevorzugter Weise 4m/s, bestimmt werden. Die genannte Reduktion der Datenmenge im Tiefenbild und damit im neuronalen Netzwerk senkt zusätzlich die Fehleranfälligkeit für die korrekte Bestimmung des Referenzkorndurchmessers, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist. Die Verwendung von Tiefenbildern hat im Gegensatz zu Färb- oder Graustufenbildern den zusätzlichen Vorteil, dass das Messverfahren weitgehend unabhängig von sich ändernden Belichtungsbedingungen ist. Als neuronales Netzwerk kann beispielsweise ein üblicherweise nur für Farbbilder verwendetes vgg16 Netzwerk (Simonyan / Zisserman, Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition, 2015) zum Einsatz kommen, das lediglich auf einen Kanal, nämlich für die Werte der Tiefenbildpunkte, reduziert ist. Das Tiefenbild kann beispielsweise mit einer 3D-Kamera erfasst werden, da diese aufgrund des geringeren Platzbedarfes auch bei geringem Raumangebot oberhalb des Ausgabekorns im Brecher angeordnet werden kann. Um Schwankungen bei der Erfassung der Korngrößenverteilung und / oder des Volumens auszugleichen und fehlerhafte Ausgabewerte des neuronalen Netzwerkes zu kompensieren, können darüber hinaus mehrere aufeinanderfolgende Ausgangswerte gemittelt und der Mittelwert als die im Erfassungsbereich vorhandene Korngrößenverteilung und / oder als das im Erfassungsbereich vorhandene Materialvolumen ausgegeben werden. Against this background, in order to reliably detect the reference grain diameter, which is larger than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain, even in the event of overlaps at conveying speeds of more than 2 m / s, without having to take structurally complex measures, it is proposed that A depth image of the output grain conveyed past the depth sensor is recorded in sections in a detection area by a depth sensor, the recorded two-dimensional depth image being fed to a previously trained, folding neural network that has at least three consecutive folding levels, so-called convolution layers, and a downstream reference grain diameter classifier, for example can be designed as a so-called fully connected layer and the output value of which is output as a reference grain diameter that is greater than the respective grain diameter of a given volume part of the Output grain is. The reference grain diameter classifier can, however, also be formed from a plurality of quantity classifiers which are assigned to the classes of a grain size histogram, which are sorted in ascending order according to size. This has the particular advantage that the specified volume fraction can be changed subsequently, that is, after the neural network has been trained. The reference grain diameter classifier can, however, also be formed from a plurality of quantity classifications which are assigned to the classes of a sieve characteristic, which are sorted according to size in ascending order, so that the volume fraction or sieve passage can be determined more easily. This is based on the idea that when using two-dimensional depth images, the information required to determine the reference grain diameter can be extracted from the depth information after a neural network used for this purpose has been trained with training depth images with known reference grain diameters. The folding planes reduce the input depth images to a number of individual features, which in turn are evaluated by the downstream reference grain diameter classifier, so that the result can be determined as the reference grain diameter, which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain shown in the input depth image. The number of folding levels provided, each of which can be followed by a pooling level for information reduction, can be at least three, preferably five, depending on the computing power available. In a known manner, a so-called flattening layer can be provided between the folding planes and the downstream reference grain diameter classifier. Since the distance between the displayed output grain and the depth sensor is mapped with only one value in the depth image for each pixel, the amount of data to be processed can be reduced, the measurement process accelerated and the memory required for the neural network reduced, in contrast to the processing of color images. As a result, the neural network can be implemented on inexpensive KI parallel computing units with GPU support and the method can be used regardless of the color of the bulk material. The reference grain diameter can also be increased by accelerating the measurement process even at conveyor belt speeds of 3m / s, preferably 4m / s, can be determined. The mentioned reduction in the amount of data in the depth image and thus in the neural network additionally reduces the susceptibility to errors for the correct determination of the reference grain diameter, which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain. In contrast to color or grayscale images, the use of depth images has the additional advantage that the measurement process is largely independent of changing exposure conditions. A vgg16 network (Simonyan / Zisserman, Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition, 2015), which is only reduced to one channel, namely for the values of the depth image points, can be used as a neural network, for example . The depth image can be captured with a 3D camera, for example, since it can be arranged above the output grain in the crusher due to the smaller space requirement, even if there is little space available. In order to compensate for fluctuations in the detection of the grain size distribution and / or the volume and to compensate for incorrect output values of the neural network, several successive output values can also be averaged and the mean value can be output as the grain size distribution in the detection area and / or as the material volume in the detection area.
Das Trainieren des neuronalen Netzwerks wird erschwert und die Messgenauigkeit nimmt im laufenden Betrieb ab, wenn ausgabekornfremde Elemente im Erfassungsbereich des Tiefensensors liegen. Dazu zählen beispielsweise vibrierende Bauteile eines Förderbandes selbst, oder aber andere Maschinenelemente. Zur Vermeidung der daraus entstehenden Störungen wird vorgeschlagen, dass aus dem Tiefenbild und/oder dem Trainingstiefenbild die Werte jener Bildpunkte entfernt werden, deren Tiefe einem vorab erfassten Abstand zwischen Tiefensensor und einem Flintergrund für diesen Bildpunkt entspricht oder diesen Abstand überschreitet. Dadurch können störende Bildinformationen, hervorgerufen beispielsweise durch Vibrationen des Förderbandes, entfernt und sowohl die Tiefenbilder als auch die Trainingstiefenbilder auf die für die Vermessung relevanten Informationen beschränkt werden. The training of the neural network is made more difficult and the measurement accuracy decreases during operation if elements foreign to the output grain are in the detection range of the depth sensor. These include, for example, vibrating components of a conveyor belt itself, or other machine elements. To avoid the resulting disturbances, it is proposed that the values of those image points are removed from the depth image and / or the training depth image, the depth of which corresponds to a previously detected distance between the depth sensor and a background for this image point or exceeds this distance. In this way, disruptive image information, caused for example by vibrations of the conveyor belt, can be removed and both the depth images and the Training depth images are limited to the information relevant for the measurement.
Das Training des neuronalen Netzwerks erfordert große Mengen an Trainingstiefenbildern, die das zu erfassende Ausgabekorn möglichst exakt repräsentieren. Der Arbeitsaufwand um die notwendige Menge an Ausgabekorn zu vermessen ist allerdings extrem hoch. Um dem neuronalen Netz dennoch ausreichende Trainingstiefenbilder zur Verfügung zu stellen, um den Referenzkorndurchmesser zu bestimmen, wird vorgeschlagen, dass zunächst Beispieltiefenbilder je eines Beispielkornes mit bekanntem Korndurchmesser erfasst und gemeinsam mit dem Korndurchmesser abgespeichert werden, wonach mehrere Beispieltiefenbilder zufällig zu einem Trainingstiefenbild zusammengesetzt werden, dem der Referenzkorndurchmesser der zusammengesetzten Beispieltiefenbilder zugeordnet wird, wonach das Trainingstiefenbild eingangsseitig und der zugeordnete Referenzkorndurchmesser ausgangsseitig dem neuronalen Netzwerk zugeführt und die Gewichte der einzelnen Netzwerkknoten in einem Lernschritt angepasst werden. Der Trainingsmethode liegt also die Überlegung zugrunde, dass durch die Kombination von Beispieltiefenbildern vermessener Beispielkörner mannigfaltige Kombinationen an Trainingstiefenbildern erstellt werden können. Es genügt also, Beispieltiefenbilder verhältnismäßig weniger Beispielkörner mit ihrem Korndurchmesser zu erfassen, um eine große Anzahl an Trainingstiefenbildern zu generieren, mit denen das neuronale Netzwerk trainiert werden kann. Zum Training des neuronalen Netzwerks werden in den einzelnen Trainingsschritten in bekannterWeise die Gewichte zwischen den einzelnen Netzwerkknoten so angepasst, dass der tatsächliche Ausgabewert dem vorgegebenen Ausgabewert am Ende des neuronalen Netzwerks ehestmöglich entspricht. Dabei können an den Netzwerkknoten unterschiedliche Aktivierungsfunktionen vorgegeben werden, die dafür maßgeblich sind, ob ein am Netzwerkknoten anliegender Summenwert an die nächste Ebene des neuronalen Netzwerks weitergegeben wird. Zur Tiefenbildverarbeitung wird auch hier vorgeschlagen, dass aus dem Tiefenbild die Werte jener Bildpunkte entfernt werden, deren Tiefe einem vorab erfassten Abstand zwischen Tiefensensor und dem Hintergrund für diesen Bildpunkt entspricht oder diesen Abstand überschreitet. Dadurch weisen die Trainingstiefenbilder und die Tiefenbilder des gemessenen Ausgabekorns nur die für die Vermessung relevanten Informationen auf, wodurch ein stabileres Trainingsverhalten erreicht und die Erkennungsrate bei der Anwendung erhöht wird. Über die Auswahl der Beispiel- bzw. der aus ihnen zusammengesetzten Trainingstiefenbilder kann das neuronale Netz auf beliebige Arten von Schüttgut trainiert werden. The training of the neural network requires large amounts of training depth images that represent the output grain to be recorded as exactly as possible. However, the amount of work required to measure the required amount of output grain is extremely high. In order to provide the neural network with sufficient training depth images to determine the reference grain diameter, it is proposed that sample depth images of each sample grain with a known grain diameter are first recorded and stored together with the grain diameter, after which several sample depth images are randomly combined to form a training depth image the reference grain diameter of the composite sample depth images is assigned, after which the training depth image on the input side and the assigned reference grain diameter on the output side are fed to the neural network and the weights of the individual network nodes are adapted in a learning step. The training method is therefore based on the consideration that by combining sample depth images of measured sample grains, diverse combinations of training depth images can be created. It is therefore sufficient to record sample depth images with a relatively small number of sample grains with their grain diameter in order to generate a large number of training depth images with which the neural network can be trained. To train the neural network, the weights between the individual network nodes are adapted in a known manner in the individual training steps so that the actual output value corresponds as closely as possible to the predefined output value at the end of the neural network. Different activation functions can be specified at the network nodes, which are decisive for whether a sum value present at the network node is passed on to the next level of the neural network. For depth image processing, it is also proposed here that the values of those image points are removed from the depth image, the depth of which corresponds to a previously detected distance between the depth sensor and the background for this image point corresponds to or exceeds this distance. As a result, the training depth images and the depth images of the measured output grain only have the information relevant for the measurement, whereby a more stable training behavior is achieved and the recognition rate is increased during use. The neural network can be trained on any type of bulk material by selecting the example images or the training depth images composed of them.
Um das Trainingsverhalten und die Erkennungsrate weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Beispieltiefenbilder mit zufälliger Ausrichtung zu einem Trainingstiefenbild zusammengesetzt werden. Dadurch wird bei gegebener Anzahl an Körnern pro Beispieltiefenbild die Anzahl an möglichen Anordnungen der Körner deutlich erhöht, ohne dass mehr Beispieltiefenbilder generiert werden müssen und eine Überanpassung des neuronalen Netzwerks wird vermieden. In order to further improve the training behavior and the recognition rate, it is proposed that the example depth images are combined with a random alignment to form a training depth image. As a result, given the number of grains per example depth image, the number of possible arrangements of the grains is significantly increased without more sample depth images having to be generated and an over-adaptation of the neural network is avoided.
Eine Vereinzelung der Körner des Ausgabekorns kann entfallen und größere Ausgabekornmengen können bei gleichbleibender Fördergeschwindigkeit des Förderbandes bestimmt werden, wenn die Beispieltiefenbilder mit teilweisen Überlappungen zu einem Trainingstiefenbild zusammengesetzt werden, wobei der Tiefenwert des Trainingstiefenbilds im Überlappungsbereich der geringsten Tiefe beider Beispieltiefenbilder entspricht. Um realistische Ausgabekornverteilungen zu erfassen, müssen die Fälle berücksichtigt werden, in denen zwei Körner aufeinander zu liegen kommen. Das neuronale Netzwerk kann dahingehend trainiert werden, dass es solche Überlappungen erkennt, und das Volumen der Beispielkörner trotzdem ermitteln kann. A separation of the grains of the output grain can be omitted and larger output grain quantities can be determined with constant conveying speed of the conveyor belt, if the sample depth images with partial overlaps are combined to form a training depth image, whereby the depth value of the training depth image in the overlapping area corresponds to the shallowest depth of both sample depth images. In order to capture realistic output grain distributions, the cases in which two grains come to rest on top of one another must be taken into account. The neural network can be trained to recognize such overlaps and still be able to determine the volume of the sample grains.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Show it
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beschleunigungsvorganges bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 eine Verschleißteilkennlinie zwischen dem Verschleiß eines Verschleißteils und dem zur Beschleunigung erforderlichen Energieaufwand für eine erste Anordnung eines Verschleißteils an einer Antriebswelle, 1 shows a schematic representation of an acceleration process when carrying out a method according to the invention, 2 shows a wearing part characteristic curve between the wear of a wearing part and the energy expenditure required for acceleration for a first arrangement of a wearing part on a drive shaft,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Verschleißteilkennlinie für eine zweite Anordnung eines Verschleißteils an einer Antriebswelle, 3 shows a wear part characteristic curve corresponding to FIG. 2 for a second arrangement of a wear part on a drive shaft,
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Verschleißteilkennlinie für eine dritte Anordnung eines Verschleißteils an einer Antriebswelle und Fig. 5 eine Detailansicht eines Verschleißteils und einer mit diesem zusammenwirkenden Prallplatte nach der Fig. 1 in einem größeren Maßstab. 4 shows a wear part characteristic curve corresponding to FIG. 2 for a third arrangement of a wear part on a drive shaft; and FIG. 5 shows a detailed view of a wear part and a baffle plate cooperating with it according to FIG. 1 on a larger scale.
Wege zur Ausführung der Erfindung Ways of Carrying Out the Invention
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann zur Verschleißerkennung bei Brechern mit einem an einer Antriebswelle 1 gelagertem Verschleißteil 2 in Leerfahrt eingesetzt werden. Dabei wird die Antriebswelle 1 von einer Startwinkelgeschwindigkeit wi auf eine Endwinkelgeschwindigkeit 002 mit vorgegebener Beschleunigung beschleunigt und die dazu erforderliche Antriebsenergie ermittelt, wonach der Verschleiß des Verschleißteils 2 als der der erforderlichen Antriebsenergie in einer vorgegebenen Verschleißteilkennlinie 3, 4, 5 zugeordnete Wert ermittelt wird. Der Brecher kann beispielsweise ein Prallbrecher mit einer Brechkammer 6 sein, wobei das Verschleißteil 2 eine oder mehrere Schlagleisten umfassen kann, wie dies in Fig. 1 schematisch angedeutet wird. Das Verschleißteil 2 ist dabei auf einem mit der Antriebswelle 1 antriebsverbundenen Rotor 7 angeordnet und wirkt mit wenigstens einer Prallplatte 8 unter Ausbildung eines Brechspaltes zusammen. A method according to the invention can be used to detect wear in crushers with a wear part 2 mounted on a drive shaft 1 in empty travel. The drive shaft 1 is accelerated from a starting angular speed wi to a final angular speed 002 with a specified acceleration and the required drive energy is determined, after which the wear of the wear part 2 is determined as the value assigned to the required drive energy in a given wear part characteristic 3, 4, 5. The crusher can, for example, be an impact crusher with a crushing chamber 6, wherein the wearing part 2 can comprise one or more impact bars, as is indicated schematically in FIG. 1. The wearing part 2 is arranged on a rotor 7 that is drive-connected to the drive shaft 1 and interacts with at least one baffle plate 8 to form a crushing gap.
Fig. 2 bis 4 zeigen jeweils für unterschiedliche Anordnungen eines Verschleißteils 2 an der Antriebswelle 1 ermittelte Verschleißteilkennlinien 3, 4 und 5, wobei jeweils eine lineare Regressionsgerade als Approximation zu den berechneten Einzelwerten erstellt wurde. Die in Fig. 2 gezeigte Verschleißteilkennlinie 3 bezieht sich dabei auf eine Anordnung von vier Schlagleisten mit vorgegebener Geometrie und Dichte. Diese Anordnung wird auch schematisch in der Fig. 1 angedeutet. Verschleißteilkennlinie 4 der Fig. 3 bezieht sich auf eine Anordnung, die zwei Schlagleisten gemäß der Verschleißteilkennlinie 3 sowie zwei Blindleisten umfasst. Schließlich wird in Fig. 4 beispielhaft eine dritte Anordnung angeführt, die ebenfalls zwei Blindleisten sowie zwei, einen definierten Teilverschleiß aufweisende Schlagleisten gemäß Verschleißteilkennlinie 3 umfasst. 2 to 4 each show wear part characteristics 3, 4 and 5 determined for different arrangements of a wear part 2 on the drive shaft 1, a linear regression line being created as an approximation to the calculated individual values. The wearing part characteristic curve 3 shown in FIG. 2 relates to an arrangement of four blow bars with a predetermined geometry and density. This arrangement is also shown schematically in FIG. 1 indicated. Wearing part characteristic curve 4 of FIG. 3 relates to an arrangement which comprises two blow bars according to wearing part characteristic curve 3 and two dummy bars. Finally, a third arrangement is exemplified in FIG. 4, which likewise comprises two dummy bars and two blow bars exhibiting a defined partial wear according to the wear part characteristic curve 3.
Im Falle eines Prallbrechers kann zur Bestimmung einer der Verschleißteilkennlinien 3, 4, 5 für eine jeweils vorgegebene Anordnung des Verschleißteils 2 an der Antriebswelle 1 mit bekannter Verschleißteildichte bzw. Geometrie und somit bekanntem Trägheitsmoment zunächst eine Referenzfahrt bei vorgegebener Beschleunigung von einer Startwinkelgeschwindigkeit wi auf eine Endwinkelgeschwindigkeit 002 durchgeführt werden. Dabei lässt sich die Antriebsleistung messen, woraus sich in weiterer Folge wiederum der benötigte Referenzenergieaufwand für den Beschleunigungsvorgang ermitteln lässt. Damit kann unter der Annahme geometrischer Vereinfachungen sowie eines gleichmäßig erfolgenden Verschleißes diesem Referenzenergieaufwand der Verschleißwert 0 bezogen auf die Änderung des Verschleißteils in seiner Geometrie zugeordnet werden. Um in weiterer Folge eine Verschleißteilkennlinie zu bestimmen, kann der theoretische Energieaufwand bei der vorgegebenen Beschleunigungsfahrt für beliebige Verschleißwerte ermittelt werden, indem über die Geometrieänderung des Verschleißteils bei vorgegebener Dichte des Verschleißteils dessen Masse und über das an der Antriebswelle wirkende Trägheitsmoment die erforderliche Antriebsleistung und somit der theoretische Energieaufwand bei der Beschleunigung von einer Startwinkelgeschwindigkeit wi auf eine Endwinkelgeschwindigkeit 002 ermittelt wird. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen im Wesentlichen linearen Zusammenhang zwischen dem für den vorgegebenen Beschleunigungsvorgang erforderlichen Energieaufwand in kJ und der Änderung des Verschleißteils 2 in seiner Geometrie in mm. Beispielsweise kann als Verschleiß die Längenänderung des Verschleißteils in einer Abnützungsrichtung herangezogen werden. Um daher den Verschleiß für eine bestimmte Anordnung des Verschleißteils 2 an der Antriebswelle 1 mithilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermitteln, können die unterschiedlichen Verschleißteilkennlinien 3, 4, 5 einem Verschleißteilkennliniensatz zugeordnet und aus diesem ausgewählt werden. Wie dies in Fig. 5 angedeutet wird, kann mithilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens auch der Prallplattenverschleiß einer Prallplatte 8 im Betrieb des Prallbrechers ermittelt werden. Dabei wird für das Ausgabekorn des Prallbrechers jener Ist-Referenzkorndurchmesser ermittelt, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist. Der Gesamtverschleiß wird demnach als Differenz zwischen einem dem ermittelten Ist-Referenzkorndurchmesser zugeordneten Ist-Brechspalt K und einem vorgegebenen Soll-Brechspalt angegeben. Ist daher der Gesamtverschleiß, sowie der Verschleiß S eines Verschleißteils 2 bekannt, kann der Prallplattenverschleiß P als Differenz zwischen dem dem Ist-Referenzkorndurchmesser zugeordneten Ist-Brechspalt K und der Summe aus dem Verschleiß S eines Verschleißteils 2 und dem vorgegebenen Soll-Brechspalt B bestimmt werden. In the case of an impact crusher, to determine one of the wearing part characteristics 3, 4, 5 for a given arrangement of the wearing part 2 on the drive shaft 1 with a known wearing part density or geometry and thus a known moment of inertia, first a reference run at a given acceleration from a starting angular speed wi to a final angular speed 002. The drive power can be measured, from which the required reference energy expenditure for the acceleration process can then be determined. Assuming geometric simplifications and uniform wear, this reference energy expenditure can thus be assigned the wear value 0 based on the change in the geometry of the wear part. In order to subsequently determine a wearing part characteristic curve, the theoretical energy expenditure for the specified acceleration travel can be determined for any wear values by using the change in geometry of the wearing part at a given density of the wearing part, the mass of the wearing part and the moment of inertia acting on the drive shaft, the required drive power and thus the Theoretical energy expenditure during the acceleration from a starting angular speed wi to a final angular speed 002 is determined. In the simplest case, there is an essentially linear relationship between the energy expenditure required for the specified acceleration process in kJ and the change in the geometry of the wear part 2 in mm. For example, the change in length of the wear part in a direction of wear can be used as wear. In order to determine the wear for a certain arrangement of the wearing part 2 on the drive shaft 1 using a method according to the invention, the different wearing part characteristics 3, 4, 5 can be assigned to a wearing part characteristic set and selected from this. As indicated in FIG. 5, the impact plate wear of an impact plate 8 during operation of the impact crusher can also be determined with the aid of a method according to the invention. For the output grain of the impact crusher, that actual reference grain diameter is determined which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain. The total wear is accordingly indicated as the difference between an actual crushing gap K assigned to the determined actual reference grain diameter and a predetermined desired crushing gap. If the total wear and tear S of a wearing part 2 is known, the impact plate wear P can be determined as the difference between the actual crushing gap K assigned to the actual reference grain diameter and the sum of the wear S of a wearing part 2 and the specified target crushing gap B. .

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Verschleißerkennung bei Brechern in Leerfahrt mit einem an einer Antriebswelle (1) gelagertem Verschleißteil (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) von einer Startwinkelgeschwindigkeit (wi) auf eine Endwinkelgeschwindigkeit (002) mit vorgegebener Beschleunigung beschleunigt und die dazu erforderliche Antriebsenergie ermittelt wird, wonach der Verschleiß des Verschleißteils (2) als der der erforderlichen Antriebsenergie in einer vorgegebenen Verschleißteilkennlinie (3, 4, 5) zugeordnete Wert ermittelt wird. 1. A method for detecting wear in crushers in empty travel with a wearing part (2) mounted on a drive shaft (1), characterized in that the drive shaft (1) accelerates from a starting angular speed (wi) to a final angular speed (002) with a predetermined acceleration and the the drive energy required for this is determined, after which the wear of the wearing part (2) is determined as the value assigned to the required drive energy in a predetermined wearing part characteristic curve (3, 4, 5).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Verschleißteilkennlinie (3, 4, 5) für die Anordnung des Verschleißteils (2) an der Antriebswelle (1) aus einem Verschleißteilkennliniensatz möglicher unterschiedlicher Anordnungen ausgewählt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined wear part characteristic (3, 4, 5) for the arrangement of the wear part (2) on the drive shaft (1) is selected from a wear part characteristic set of possible different arrangements.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschleißteil (2) eine oder mehrere mit einer Prallplatte (8) zusammenwirkende Schlagleisten eines Prallbrechers sind, für dessen Ausgabekorn jener Ist- Referenzkorndurchmesser ermittelt wird, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist, wobei der Gesamtverschleiß als Differenz zwischen einem dem Ist- Referenzkorndurchmesser zugeordneten Ist-Brechspalt (K) und einem vorgegebenen Soll-Brechspalt (B) bestimmt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the wearing part (2) is one or more with a baffle plate (8) cooperating blow bars of an impact crusher, for whose output grain that actual reference grain diameter is determined which is greater than the respective grain diameter of a predetermined volume fraction of the output grain, the total wear being determined as the difference between an actual crushing gap (K) assigned to the actual reference grain diameter and a predetermined target crushing gap (B).
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallschwinge für einen vorgegebenen Soll-Brechspalt (B) des Prallbrechers um den Betrag des Gesamtverschleißes näher an das Verschleißteil (2) herangeführt wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that the impact rocker for a predetermined target crushing gap (B) of the impact crusher is brought closer to the wear part (2) by the amount of total wear.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschleißteil (2) eine oder mehrere mit einer Prallplatte (8) zusammenwirkende Schlagleisten eines Prallbrechers sind, für dessen Ausgabekorn jener Ist-Referenzkorndurchmesser ermittelt wird, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist, wobei der Prallplattenverschleiß (P) als Differenz zwischen einem dem Ist-Referenzkorndurchmesser zugeordneten Ist-Brechspalt (K) und der Summe aus dem Verschleiß (S) einer Schlagleiste und einem vorgegebenen Soll-Brechspalt (B) bestimmt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the wearing part (2) is one or more with a baffle plate (8) cooperating blow bars of an impact crusher, for whose output grain that actual reference grain diameter is determined which is greater than is the respective grain diameter of a specified volume fraction of the output grain, with the impact plate wear (P) as the difference between an actual crushing gap (K) assigned to the actual reference grain diameter and the sum of the wear (S) of a blow bar and a specified target crushing gap (B) is determined.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verschleißteil (2) mit bekanntem Verschleiß (S) für unterschiedliche Brechspalte der Referenzkorndurchmesser ermittelt wird, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist und dem jeweiligen Brechspalt in einer Brechspaltkennlinie zugeordnet wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in the case of wear part (2) with known wear (S) for different crushing gaps, the reference grain diameter is determined which is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain and the respective crushing gap is assigned in a crushing gap characteristic.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Referenzkorndurchmesser quer zur Förderrichtung des Ausgabekorns an unterschiedlichen Stellen ermittelt und für jede Stelle der resultierende Prallplattenverschleiß (P) bestimmt wird. 7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the actual reference grain diameter is determined transversely to the conveying direction of the output grain at different points and the resulting impact plate wear (P) is determined for each point.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass abschnittsweise in einem Erfassungsbereich von einem Tiefensensor ein Tiefenbild des am Tiefensensor vorbeigeförderten Ausgabekorns erfasst wird, wobei das erfasste zweidimensionale Tiefenbild einem vorab trainierten, faltendem neuronalen Netzwerk zugeführt wird, das wenigstens drei hintereinanderliegende Faltungsebenen und einen nachgelagerten Referenzkorndurchmesserklassifizierer aufweist, dessen Ausgangswert als Korndurchmesser ausgegeben wird, der größer als der jeweilige Korndurchmesser eines vorgegebenen Volumsanteils des Ausgabekorns ist. 8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that in sections in a detection area of a depth sensor a depth image of the output grain conveyed past the depth sensor is recorded, wherein the recorded two-dimensional depth image is fed to a previously trained, folding neural network, the at least three has successive folding planes and a downstream reference grain diameter classifier, the output value of which is output as a grain diameter that is greater than the respective grain diameter of a given volume fraction of the output grain.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Tiefenbild die Werte jener Bildpunkte entfernt werden, deren Tiefe einem vorab erfassten Abstand zwischen Tiefensensor und einem Flintergrund für diesen Bildpunkt entspricht oder diesen Abstand überschreitet. 9. The method according to claim 8, characterized in that the values of those image points are removed from the depth image, the depth of which corresponds to a previously detected distance between the depth sensor and a background for this image point or exceeds this distance.
10. Verfahren zum Trainieren eines neuronalen Netzwerks für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst Beispieltiefenbilder je eines Beispielkornes mit bekanntem Korndurchmesser erfasst und gemeinsam mit dem Korndurchmesser abgespeichert werden, wonach mehrere Beispieltiefenbilder zufällig zu einem Trainingstiefenbild zusammengesetzt werden, dem der Referenzkorndurchmesser der zusammengesetzten Beispieltiefenbilder zugeordnet wird, wonach das Trainingstiefenbild eingangsseitig und der zugeordnete Referenzkorndurchmesser ausgangsseitig dem neuronalen Netzwerk zugeführt und die Gewichte der einzelnen Netzwerkknoten in einem Lernschritt angepasst werden. 10. A method for training a neural network for a method according to one of claims 8 or 9, characterized in that sample depth images each of a sample grain with a known grain diameter are recorded and stored together with the grain diameter, after which several sample depth images are randomly combined to form a training depth image, to which the reference grain diameter of the composite sample depth images is assigned, after which the training depth image on the input side and the assigned reference grain diameter on the output side are fed to the neural network and the weights of the individual network nodes are adapted in a learning step.
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