[发明专利]一种工程机械及其刀具破损检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种刀具破损检测系统和方法，本发明还涉及一种安装有该刀具破损检测系统的工程机械。

背景技术

目前，对于利用滚筒状工作鼓从事路面清除、矿产开采的施工设备（如铣刨机、再生机、表面采矿机等）而言，其工作鼓上通常安装有刀座，刀座上安装有合金刀具（子弹型或盘型），借助合金刀具对硬质施工面进行破除；由于合金刀具与硬质施工面之间的长期摩擦或撞击，导致合金刀具容易破损，从而进一步威胁到刀座；为避免对刀座和工作鼓造成损坏，通常需要频繁检查刀具的破损情况。

为了保障施工安全和避免烟尘溢出，工作鼓通常安装在工作罩壳内部，此结构造成了检查刀具的困难，不得不频繁停机和打开工作罩壳，以便视觉检查刀具破损状况，造成了施工效率的降低和人工的消耗。

为此，部分产品开发了基于可视化显示的刀具检查功能，如专利CN201210100366.7公开了一种建设或采矿机械工作鼓的鼓外壳，其通过摄像和显示功能，能够使操作者在操作台检测刀具状况；也有部分产品通过检测力或扭矩或振动的变化情况分析刀具的破损情况。以上的技术主要有以下缺点：（1）通过停机打开工作罩壳进行目视检查，其操作繁琐，造成了施工效率的降低和人工的消耗，同时无法及时发现问题；（2）通过停机摄像设备检验，效率有所提升，但仍然耽误了一定的施工时间；（3）通过检测力或扭矩或振动的变化情况，分析刀具的破损情况，但由于工况和信号的复杂度高，模式识别存在非常大的困难，造成了大量的漏报或者误报。

因此，如何开发一种高效且准确的检测系统和方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种刀具破损检测系统和方法，以解决在检测刀具破损情况时发现问题不及时、检测效率低下以及存在漏报或误报的问题；本发明还提出了一种安装有该刀具破损检测系统的工程机械。

一方面，本发明提供了一种刀具破损检测系统，包括工作鼓、工作罩壳、刀具和刀座，刀具通过刀座安装在工作鼓上，工作鼓设于工作罩壳内部；该刀具破损检测系统还包括：

红外摄录模块，设置在工作罩壳上，用于获取刀具的轮廓图像信息；

数据处理模块，用于接收所述红外摄录模块获取的轮廓图像信息并对其进行处理；

反馈终端，用于根据所述数据处理模块处理后的数据信息，提供反馈信息。

进一步地，所述反馈终端为显示模块。

进一步地，所述数据处理模块包括数据存储单元和数据比对单元，所述数据存储单元用于存储标准数据，所述数据对比单元用于将所述轮廓图像信息与存储的所述标准数据进行比对；且所述反馈终端为报警装置，用于根据所述数据比对单元的数据比对结果，发出报警信号。

进一步地，所述刀具破损检测系统还包括驱动机构，所述驱动机构设于工作罩壳内壁上，并与所述红外摄录模块相连，用于驱使所述红外摄录模块沿着工作鼓的轴线方向移动。

进一步地，所述红外摄录模块设置在工作罩壳的内壁顶部。

进一步地，所述刀具破损检测系统还包括传感器，所述传感器设于所述刀具或红外摄录模块上。

本发明提供的一种刀具破损检测系统，包括红外摄录模块、数据处理模块和反馈终端，该刀具破损检测系统的作用原理是：利用刀具在工作过程中，其温度明显高于周边环境的温度，通过安装在工作罩壳上的红外摄录模块，记录刀具的轮廓图像信息，该轮廓图像信息经过数据处理模块的处理或者数据比对，最终结果通过反馈终端反馈给操作者，从而达到检测刀具的破损情况。与现有技术相比，本发明的刀具破损检测过程可以在封闭的环境内进行，不需要额外的光源，也不需要停机打开工作罩壳的繁琐操作，而且可以在刀具工作过程中实时检测，因此，本发明的刀具破损检测系统在进行刀具破损检测过程中，可以及时发现问题，检测效率较高，利用红外摄录得到高温下刀具的轮廓图像信息，检测结果比较准确。

另一方面，本发明还提供一种工程机械，设置有上述任一种刀具破损检测系统。

又一方面，本发明还提供一种刀具破损检测方法，包括以下步骤：

图像获取，用红外摄录模块获取刀具的轮廓图像信息，并将该轮廓图像信息传输给数据处理模块；

数据处理，数据处理模块对所述轮廓图像信息进行处理；

反馈信息，根据经数据处理模块处理后的数据信息，输出反馈结果。

进一步地，在进行图像获取时，红外摄录模块优选在工作鼓工作间歇和/或低速运转时摄录图像。