确定磨损状态的方法技术

本发明专利技术涉及一种获得刀具、刀架和/或具有刀具和刀架的刀架－更换系统的磨损状态的方法。为了在这种方法中给用户提供有质、有量的磨损结论，根据本发明专利技术的设置，借助无接触的测量方法来获得刀具和/或刀架中的至少一个点的位置，并且在电路单元中将该测量结果与一个储存在存储单元中的基准值相比较。

【技术实现步骤摘要】
确定磨损状态的方法分案申请本申请是向中国知识产权局提交的申请日为2009年9月3日的标题为“确定磨损状态的方法”的第200910172036.7号申请的分案申请。
在借助铣削来改建街道以及借助露天矿开采机通过铣削开采矿床时，所使用的工具同时尤其是铣削刀具处于连续的磨损过程之中。如果该工具到达一定的磨损状态，更换工具是有利的，否则在接下来的过程中将损失效能(效率)。在这种情况下，必须区别出导致更换铣削刀具或者刀架的不同磨损状态：1.更换刀具，因为不再存在足够的磨损材料(尤其是尖端的硬质合金)。进入阻力太大并且因此减小效率(太多的摩擦损失)，磨损主要是旋转对称的。2.更换刀架，因为到达磨损极限了(在刀具和刀架之间的接触表面产生刀架的磨损)。这种磨损通常是对称的。3.刀具在铣削期间不充分的旋转运动导致非旋转对称地磨损刀尖端和/或刀头。其结果是，铣削形态不良及存在工具断裂的危险，因为损失了刀头的支撑作用。4.此外，刀架可能承受额外的、非旋转对称的磨损。5.刀具断裂。此外，在刀具磨损和/或者断裂时会产生对刀架的第二次损害，或者在刀架磨损时会产生对铣辊的第二次损害。因此及时更换刀具和/或刀架是必需的并且节省了成本。与之相反如果刀具和/或刀架太早地被更换，那么也不能以最佳的成本进行工作，因为作为磨损件的刀具和刀架的费用很高。不能充分地利用仍然存在的磨损潜能。目前刀具和刀架的磨损状态通过机器操纵者的视觉检查来判断。为此，机器操纵者必须停止机器(关闭马达及使辊与传动支路脱耦)。然后，他必须打开后面的辊盖，从而用眼睛检查铣辊。然后借助第二驱动装置来使铣辊旋转，从而可以检查整个铣辊。辊检查的任务也可以由第二个操纵人员来完成。在这种情况下，刀架的磨损状态通常通过所谓的磨损标记来判断。刀具的磨损状态通过长度磨损和磨损形态的旋转对称来判断。
技术介绍
刀具和刀架的磨损状态检查非常消耗时间并且无生产效益，因为在这个时间内不能生产。总过程受到影响并且因此额外地减小了可支配性。此外，由于受主观影响很大的判断而产生的危险在于，不能最佳地利用刀架和刀具的磨损潜能。DE10203732A1公开了一种这样的装置，在该装置中，工作运行可以通过观测直接或者间接参与铣削过程的机器结构件的工作状态来达到优化。因此，此外也通过分析评价各种各样的机器参数和特征值来判断刀具的磨损状态。在铣削机械的工作期间存在以下问题，即铣削过程或者性能剧烈变动的地基对结构件的工作状态的分析评价也有很大的影响。由于被铣削地基性能的强烈变动，不能立即区别出直接或者间接参与铣削过程的机器结构件的工作状态变化是由于地面性能变化引起的还是由于工具性能变化而引起的。AT382683B公开了一种采矿机器，在该机器中可以无接触地检查开槽辊。此时使用识别刀具的存在的光箱。通过这种方法不能实现数量上的磨损分析评价。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种开始时所述的那种方法，通过该方法可以实现数量上的磨损识别。这个目的通过下面来实现，即借助测量方法来求得铣削工具中、尤其是刀具和/或刀架中的至少一个点的位置(在下面称为“位置值”)，并且在一个电路单元中将测量结果与一个储存在储存单元中的基准值相比较。根据本专利技术，通过比较位置值和基准值确定一个参考值，该参考值包含有关铣削工具、尤其是刀具和/或刀架磨损的数量上的结论。于是这时可以进行磨损程度的分析评价，该分析评价给使用者提供一个抉择帮助。与此相应地，他可以确定是否一定要进行工具更换，或者该磨损状态是否能允许接下来的一个铣削任务。通过这种方式可以明显地提高效率。基准值可以是一个事先已知的值或者是一个探测到的并被存储的值或者是一个特性曲线族或者是一个函数关系，一个或者多个位置值或者它们的计算值与该基准值进行比较。本专利技术一个可能的布置形式可以设置为，获取刀尖端的位置作为位置值。在最简单的情况下，测量刀尖端相对于铣辊旋转点的位置，并且将该位置与一个例如在刀架和刀具的新状态下所探测到的基准值相比较。由此，直接地获得了刀具和刀架的纵向磨损。在到达一定的极限磨损长度时，更换该刀具。除了可以测量相对于铣辊的旋转点或者其它的起点的绝对值以外，也可以测量例如刀具上的至少两个位置值之间的相对值。当这些点按以下方式选择时，即在刀尖区域内获取一个位置值并且在磨损只是较小或者没有磨损的区域内获取至少另一个位置值，可以通过将两个位置值之差与基准值相比直接得出纵向磨损，该基准值与在刀具新状态下这两个点的差值相对应。如果在每次刀具更换之后重新获得刀尖端的基准值，那么因此也可以获得刀架的磨损。此时必须使用以下形式的刀具，即该刀具的长度事先是已知的(例如，通过预先测量)或者该长度位于一定公差带内(例如在新刀具中是制造公差带)。通过考虑如此获得的刀架磨损，也可以获得位于已被磨损的刀架上的新刀具的精确磨损。这归因于这样的情况，即刀架在一把刀具的使用寿命期间的磨损小到可被忽略。如果设置成从所获得的位置值中得出刀头体积或者一部分刀头的体积、尤其是刀尖端的体积或者一部分刀尖端的体积，那么由代表位置值的这些点的位置形成一条轮廓线，根据这条轮廓线来确定刀尖端和/或刀头的平均磨损体积。这时可以将该磨损体积与一个基准值进行比较，该基准值例如描述了未磨损工具的轮廓线。将该磨损体积与事先测量出的、描述确定磨损状态的、作为基准值的轮廓线进行比较也是可行的。在这种情况下，磨损状态的进一步细化可以通过下面方法来实现，即获取在未磨损的新状态下刀具、刀架和/或刀架－更换系统中的至少一个点的位置，以求得基准值。该基准值可以是一个理论值，因为它例如可以由几何关系推导出来，它事先被规定(例如，作为刀具特征值的刀头的长度)，或者可以设置为，在磨损或者部分磨损的状态下获得基准值和位置值。在例如实际磨损情况未知时，或者由于整个辊被更换并且它配置有已经磨损的刀架和刀具，就使用该方法。本专利技术一个优选的布置可以设置成，至少一个位置值通过特性曲线族或者函数关系作为基准值与磨损特征值构成相互关系，其中可以事先求得函数关系或者特性曲线族。特性曲线族例如可以包括在实验中所求得的关系。如果方法设置成以下形式，即获取刀头和/或刀尖端的中心纵向轴线的位置以作为位置值及将该位置值与一个包含中心纵向轴线的理想位置的基准值相比较，那么可以以一种简单的方式探测到刀具的非对称磨损。一个特别优选的方法的特征在于，在进一步运算中求得刀具的磨损和孤立地求得刀架的磨损。因此产生了详细的系统信息，该信息给使用者提供了有关系统元件的磨损的精确说明。如果该方法设置成，首先求得由刀架和刀具的磨损相加所得到的总磨损时，那么以上的描述可以特别容易地被实现。此后进行工具更换。在本方法的进一步过程中，必须获得安装在磨损或者部分磨损的刀架上的刀具在新状态中的至少一个点的实际位置。然后，使该测量结果与在刀具和刀架的新状态下至少一个点的基准值相比较，并且通过求差来得到刀架的磨损。从而由总磨损和刀架磨损之间的差值来得到刀具磨损。如果假设两次刀具更换之间的刀架磨损趋向于0，那么通过在求差时引入每次以前测量的刀架磨损，根据该方法可以随时获得刀具磨损。另一方法可以按以下形式来构成。在刀具和刀架的新状态下，获得第一基准值，并且储存该第一基准值直到取下刀架为止。建立第二基准值并且在每次刀具更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得铣削工具、尤其是刀具(10)、刀架和/或具有刀具(10)和刀架(70)的刀架‑更换系统的磨损状态的方法，其特征在于，借助测量方法来求得刀具(10)和/或刀架(70)中的至少一个点的位置(在下面称为“位置值”)，其中，所述测量方法是测量相对于铣辊的旋转点或者其它的起点的绝对值的方法，及在电路单元中将测量结果或者测量结果的计算值与至少一个储存在存储单元中的基准值相比较。

【技术特征摘要】
2008.09.03 DE 102008045470.21.一种获得铣削工具、尤其是刀具(10)、刀架和/或具有刀具(10)和刀架(70)的刀架-更换系统的磨损状态的方法，其特征在于，借助测量方法来求得刀具(10)和/或刀架(70)中的至少一个点的位置(在下面称为“位置值”)，其中，所述测量方法是测量相对于铣辊的旋转点或者其它的起点的绝对值的方法，及在电路单元中将测量结果或者测量结果的计算值与至少一个储存在存储单元中的基准值相比较。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用无接触的测量方法、尤其是光学测量方法来获得位置值。3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，获得刀尖端(11)的位置作为位置值。4.根据权利要求1－3中任一所述的方法，其特征在于，捕捉刀具表面或者刀具表面一部分的许多点或者轮廓，从而获得作为位置值的刀头表面或者该刀头表面的一部分。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，从所获得的位置值中求得刀头(12)体积或者刀头(12)一部分的体积、尤其是刀尖端(11)的体积或者刀尖端(11)一部分的体积。6.根据权利要求1－5任一所述的方法，其特征在于，借助测量值比较，单独获得没有刀尖端(11)的刀头(12)的磨损状态，及单独获得刀尖端(11)的磨损状态。7.根据权利要求1－6任一所述的方法，其特征在于，获得在未磨损的新状态下刀具(10)、刀架和/或刀架-更换系统中的至少一个点，以求得基准值。8.根据权利要求1－7任一所述的方法，其特征在于，工具参数作为基准值被储存或者可以被储存。9.根据权利要求1－8任一所述的方法，其特征在于，求得处于磨损或者部分磨损状态下的该基准值和/或位置值。10.根据权利要求1－9任一所述的方法，其特征在于，位置值通过特性曲线族或者函数关系作为基准值与磨损参数相联系。11.根据权利要求1－10任一所述的方法，其特征在于，探测刀头(12)和/或刀尖端(11)的中心纵向轴线(M1、M2)的位置以作为位置值，并且将该位置值与一个包含中心纵向轴线(M)的理想位置的基准值相比较。12.根据权利要求1－10任一所述的方法，其特征在于，在进一步运算中，求得刀具(10)的磨损，及因此孤立地求得刀架(70)的磨损。13.根据权利要求1－12任一所述的方法，其特征在于，首先求得由刀架(70)和刀具(10)的磨损相加所得到的总磨损，然后，刀具(10)被换成处于新状态下的刀具(10)；然后，获得安装好的，在新状态下的刀具(10)中的至少一个点的实际位置；之后，将该测量结果与刀具(10)和刀架(70)的新状态下至少一个点的基准值相比较，并且通过求差来得到刀架(70)的磨损。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，通过总磨损和刀架磨损之间的求差来得到刀具(10)的磨损。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，引入前述测量中的刀架磨损，以进行求差。16.根据权利要求1－12任一所述的方法，其特征在于，在刀具和刀架的新状态下，获得第一基准值，并且引入第二基准值，该第二基准值在每次刀具更换之后通过新基准测量来更新，并且由这两个基准值来求得刀架磨损。17.根据权利要求16所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·韦格纳，西鲁斯·巴里马尼，京特·亨，
申请(专利权)人：维特根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE