[发明专利]用于确定链条的磨损状态的装置和方法

说明书

本发明涉及一种链条传感器，其具有第一磁路、用于测量所述第一磁路(6)中的磁通量密度的装置以及线圈。所述磁路大体上由导磁轭体形成。所述轭体具有横向支腿，所述横向支腿的端部可设置在链条(10)附近。用于测量所述磁通量密度的所述装置连接到分析单元(40)。本发明进一步涉及一种用于确定链条(10)在操作期间的伸长的方法，其具有以下方法步骤：形成部分闭合的磁路；向设置在所述磁路中的线圈施加电压；通过所述链条穿过所述部分闭合的磁路的移动而在所述磁路中生成交变磁通量密度；将所述磁路中的所述交变磁通量密度检测为多个测量值；以及依据所述测量值确定所述链条的长度值。

技术领域

本发明涉及一种用于确定链条驱动器中的链条段的伸长的方法、一种用于确定链条段的伸长的传感器装置、一种链条、一种链条/传感器装置系统以及一种用于执行所述方法的计算机程序。

背景技术

链条驱动器用于各种工业应用中以用于驱动或处置目的。通常，使用若干股链条。除了通常无限旋转的链条之外，完整的链条驱动器包含若干链轮，所述链轮用于使链条返回，且驱动或处置连接到链条的元件，所述元件由链条致动。由于链条接头中可相对于彼此移动的部件之间发生磨损，链条在操作期间易于磨损。其它因素，例如链条入口处的伸长、拉伸、轴承间隙和轴承磨损，也可能导致链条伸长并最终导致驱动单元失效。影响链条磨损的其它因素有作用在链条上的力和负载，或甚至是由周围环境限定的外部影响。由于这些条件的复杂性，无法预测链条的磨损，且由此无法预测操作过程中的可能故障或甚至驱动单元的失效。

鉴于全自动化机器和系统的数量不断增加，复杂的链条驱动器越来越广泛地使用，因为其是现代工厂自动化所必需的。由于如此高度自动化和全球价格压力所带来的高投资成本，有必要将这种机器和系统的停机时间降到最低，并完全防止意外停机时间。

除了直接的经济损失之外，这种意外停机时间还会导致间接问题，例如物流链中断或甚至交付期限无法满足，且因此进一步造成财务损失。然而，即使较低的磨损程度也可能导致通过链条驱动器同步的过程造成生产缺陷且必须手动重新调整。由于驱动链条的磨损或其伸长既无法预先避免也无法预先确定，链条驱动器的连续监测对于能够及时执行检查以调整同步过程并更换有缺陷的链条是必不可少的。

相关技术

US 5,291,131描述了一种用于监测旋转驱动链条的伸长的合适方法。在所述方法中，驱动链条具有在链条的纵向方向上间隔开的两个分度器，其位置在操作期间由两个也设置在距彼此一定距离处的电感或光学传感器检测。链条的旋转速度和间隔开的分度器之间的链条段中的链条伸长可依据由两个传感器经由连接的数据采集件测量的值确定。用所述方法无法得出关于链条的其它部分或链条的较小段的结论。

在文献EP 1 464 919A1中描述了一种用于监测驱动链条磨损的类似方法。同样，由磁性材料制成的两个分度器附接到链条的相对侧。邻近于链条提供的两个电感传感器在通过磁性传感器时生成电信号。传感器设置在驱动链条的相对侧上，彼此隔开一定距离，使得所述传感器最初被同时触发。一旦由于链条的磨损诱发的伸长而在触发传感器之间产生时间延迟，则可基于传感器的位置偏移来确定链条的磨损诱发的伸长。如在上述情况中那样，链条的旋转速度和间隔开的分度器之间的链条段中的链条伸长可再次依据由两个传感器测量的值确定。用所述方法也无法得出关于链条的其它部分或链条的较小段的结论。

US 7,540,374 B2描述了另一种用于使用两个光学传感器测量驱动链条的磨损诱发的伸长的装置。此处，第一传感器检测链节的第一链条接头，且第二传感器确定第二链条接头的位置和距离。此外，还可确定在两个间隔开的测量位置处的多个链节之间的距离。

此外，如所属领域中所已知，驱动链条的磨损可基于紧链器或驱动链轮和负载链轮处的两个旋转角度传感器的力、距离或旋转角度的测量来加以确定。然而，并不始终需要紧链器，且旋转角度传感器也无法在任何地方都适用。此外，它们受到磨损或链条伸长的影响。然而，这些方法必须精确地调整以适应特定方法，因为在这些情况下，测量取决于整个链条长度以及链轮的磨损。调整非常复杂，且容易出错。因此，这些方法无法通用。