CN115110602A - 一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法 - Google Patents

一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115110602A
CN115110602A CN202210919979.7A CN202210919979A CN115110602A CN 115110602 A CN115110602 A CN 115110602A CN 202210919979 A CN202210919979 A CN 202210919979A CN 115110602 A CN115110602 A CN 115110602A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tooth
bucket
excavator
image
teeth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210919979.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王延蒙
侯志强
廖昊
王全永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou XCMG Excavator Machinery Co Ltd
Jiangsu XCMG Guozhong Laboratory Technology Co Ltd
Original Assignee
Xuzhou XCMG Excavator Machinery Co Ltd
Jiangsu XCMG Guozhong Laboratory Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou XCMG Excavator Machinery Co Ltd, Jiangsu XCMG Guozhong Laboratory Technology Co Ltd filed Critical Xuzhou XCMG Excavator Machinery Co Ltd
Priority to CN202210919979.7A priority Critical patent/CN115110602A/zh
Publication of CN115110602A publication Critical patent/CN115110602A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/267—Diagnosing or detecting failure of vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2037—Coordinating the movements of the implement and of the frame
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10004—Still image; Photographic image

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

本公开涉及一种斗齿监测系统和斗齿监测控制方法，用于监测挖掘机铲斗(1)的斗齿(11)的状态，斗齿监测系统包括：图像采集装置(2)，设置在所述挖掘机上；处理器(3)，与所述图像采集装置(2)信号连接，被配置为当所述铲斗(1)处于空载状态且所述铲斗(1)的斗齿(11)进入所述图像采集装置(2)的采集范围内，使所述图像采集装置(2)采集铲斗图像，并根据所述铲斗图像分析所述斗齿(11)的磨损情况。

Description

一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法
技术领域
本公开涉及挖掘机技术领域，尤其涉及一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法。
背景技术
挖掘机是一种重要的工程机械，被广泛应用于房屋建筑、道路建设、水利建设、港口建设等施工和矿山采掘业中，对减轻繁重的体力劳动、保证工程质量、加快工程建设、提高劳动生产率、促进国民经济的高速发展等都起着巨大的作用。
挖掘机铲斗上的斗齿在作业过程中经常发生一些故障，如斗齿磨损、斗齿断裂、斗齿脱落等，斗齿故障会大大增加挖掘机作业时的挖掘阻力，造成铲斗挖掘物料时比较困难，严重降低作业效率，而且挖掘阻力的增大会加速铲斗的磨损，缩短铲斗的使用寿命，形成恶性循环。
发明内容
发明人经研究发现，相关技术中的铲斗的斗齿断裂和脱落容易在作业中被发现而得到及时更换，但操作人员无法及时观察到斗齿磨损状态，因此不能准确判断更换磨损斗齿的时机，而斗齿更换过早会浪费斗齿，增加施工成本，斗齿更换不及时会增加挖掘阻力，浪费能耗、降低施工效率，并对齿座和铲斗体造成损坏。挖掘机在作业时由于斗齿容易被铲斗内的物料遮挡，不便于观察斗齿状态。
有鉴于此，本公开实施例提供一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法，可以更精确地监测斗齿磨损状态。
在本公开的一个方面，提供一种斗齿监测系统，用于监测挖掘机铲斗的斗齿的状态，包括：
图像采集装置，设置在挖掘机上；
处理器，与图像采集装置信号连接，被配置为当铲斗处于空载状态且铲斗的斗齿进入图像采集装置的采集范围内，使图像采集装置采集铲斗图像，并根据铲斗图像分析斗齿的磨损情况。
在一些实施例中，处理器被进一步配置为：
根据铲斗图像，获取每个斗齿的边缘特征，以确定每个斗齿的实际尺寸。
在一些实施例中，斗齿监测系统还包括：
存储装置，与处理器信号连接，被配置为存储斗齿的原始图像及尺寸；
显示装置，与处理器信号连接，被配置为显示斗齿的尺寸信息；
其中，处理器被配置为：调取斗齿的原始尺寸，并根据斗齿的实际尺寸和原始尺寸，获得斗齿的磨损量，并使显示装置显示斗齿的磨损量。
在一些实施例中，斗齿的尺寸包括斗齿的长度，斗齿的长度为斗齿边缘最高点的纵坐标与最低点的纵坐标的差值。
在一些实施例中，处理器被配置为：
根据斗齿的实际长度和原始长度的差值，确定斗齿的磨损量。
在一些实施例中，处理器被配置为：
当磨损量大于或等于临界值，使显示装置显示报警信息。
在一些实施例中，处理器被配置为：
当斗齿的实际长度等于齿座悬臂长度，使显示装置显示报警信息。
在一些实施例中，处理器被配置为：
根据铲斗图像，获取斗齿的数量。
在一些实施例中，斗齿监测系统还包括：
存储装置，与处理器信号连接，被配置为存储斗齿的原始数量；
显示装置，与处理器信号连接，被配置为显示斗齿的数量信息；
其中，处理器被配置为：
调取斗齿的原始数量，并比较斗齿的实际数量和原始数量，当斗齿的实际数量小于原始数量，使显示装置显示报警信息。
在一些实施例中，处理器被配置为：
当挖掘机的铲斗油缸收缩第一预设行程、挖掘机的斗杆油缸收缩第二预设行程且挖掘机的动臂油缸伸出第三预设行程时，使图像采集装置采集铲斗图像。
在一些实施例中，第一预设行程为挖掘机的铲斗油缸的最大行程，第二预设行程为挖掘机的斗杆油缸的最大行程，第三预设行程为挖掘机的动臂油缸的最大行程。
在一些实施例中，图像采集装置设置在挖掘机的驾驶室的顶部外侧。
在一些实施例中，图像采集装置包括：
摄像机，摄像机的收光区域至少部分与挖掘机倾倒物料后铲斗空载时的斗齿所在区域重合。
在一些实施例中，图像采集装置还包括：
补光灯，被配置为增强挖掘机倾倒物料后铲斗空载时的斗齿所在区域的亮度；
其中，处理器被配置为：
当摄像机所采集图像的亮度低于设定亮度，打开补光灯。
在本公开的另一方面，提供一种基于上述任一的斗齿监测系统的斗齿监测控制方法，包括：
当铲斗处于空载状态且铲斗的斗齿进入图像采集装置的采集范围内时，通过图像采集装置获取铲斗图像；
根据铲斗图像，分析斗齿的磨损情况。
在一些实施例中，斗齿监测系统还包括：
显示装置，被配置为显示斗齿的尺寸信息；
其中，斗齿监测控制方法包括：
获取图像中每个斗齿的边缘特征，以确定每个斗齿的实际长度；
计算斗齿的实际长度和原始长度的差值，以确定斗齿的磨损量；
使显示装置显示斗齿的磨损量。
在一些实施例中，确定每个斗齿的实际长度的操作具体包括：
获取斗齿的边缘各点的坐标；
确定纵坐标最大的点和纵坐标最小的点的纵坐标之差。
在一些实施例中，斗齿监测控制方法还包括：
当磨损量大于或等于临界值，使显示装置显示报警信息。
在一些实施例中，斗齿监测控制方法还包括：
当斗齿的实际长度等于齿座悬臂长度，使显示装置显示报警信息。
在一些实施例中，斗齿监测系统还包括：
显示装置，被配置为显示斗齿的数量信息；
其中，斗齿监测控制方法还包括：
输入斗齿的原始数量；
获取图像中的斗齿的数量；
比较斗齿的实际数量和原始数量；
当斗齿的实际数量小于原始数量时，使显示装置显示报警信息。
在一些实施例中，斗齿监测控制方法还包括：
当挖掘机的铲斗油缸收缩第一预设行程、挖掘机的斗杆油缸收缩第二预设行程且挖掘机的动臂油缸伸出第三预设行程时，使图像采集装置采集铲斗图像。
在一些实施例中，第一预设行程为挖掘机的铲斗油缸的最大行程，第二预设行程为挖掘机的斗杆油缸的最大行程，第三预设行程为挖掘机的动臂油缸的最大行程。
因此，根据本公开实施例，通过设置图像采集装置采集铲斗倒出物料后处于空载状态下的图像，此时斗齿不会被物料遮挡，以便处理器获得更清晰质量更高的斗齿成像，从而可以对斗齿的磨损状况实现更精准的判断，以根据斗齿的具体磨损情况在最合适的时刻更换斗齿，能够避免斗齿的浪费，在节约施工成本的同时保证施工的可靠度和安全性。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是根据本公开斗齿监测系统的一些实施例的结构示意图；
图2是根据本公开斗齿监测系统的一些实施例的连接关系图；
图3的(a)、(b)和(c)是根据本公开斗齿监测系统的一些实施例的局部示意图；
图4是根据本公开斗齿监测系统的一些实施例的斗齿坐标示意图；
图5是根据本公开斗齿监测控制方法的一些实施例的流程图。
应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
相关技术中，对磨损斗齿11的更换主要还是凭借操作人员的经验判断：挖掘机操作人员多数采用肉眼进行观察，根据自己的经验判断斗齿11的磨损情况，主观意识决定是否更换斗齿11，对于斗齿11的磨损状态只是定性判断，无法做到对具体磨损量的定量判断，存在很大的误差。过早更换会浪费斗齿11，增加施工成本，更换不及时会增加挖掘阻力，浪费能耗、降低施工效率。并且这种人工检查的方式效率较低，需要经常停机查看斗齿11，更无法满足挖掘机无人化施工时对斗齿11磨损状态的后台传输，提醒远程操作人员斗齿11磨损情况。
有鉴于此，参考图1和图2，本公开实施例提供一种斗齿监测系统，用于监测挖掘机铲斗1的斗齿11的状态，包括图像采集装置2和处理器3。图像采集装置2设置在挖掘机上，处理器3与图像采集装置2信号连接，被配置为当铲斗1处于空载状态且铲斗1的斗齿11进入图像采集装置2的采集范围内，使图像采集装置2采集铲斗图像，并根据铲斗图像分析斗齿11的磨损情况。
参考图3的(a)～(c)，A为未磨损的斗齿11，B为发生磨损的斗齿11，C为发生断裂的斗齿11，区域D为斗齿11脱落的情况。本实施例中，通过设置图像采集装置2采集铲斗1倒出物料后处于空载状态下的图像，此时斗齿11不会被物料遮挡，以便处理器获得更清晰质量更高的斗齿11成像，从而可以对斗齿11的磨损状况实现更精准的判断，以根据斗齿11的具体磨损情况在最合适的时刻更换斗齿11，能够避免斗齿11的浪费，在节约施工成本的同时保证施工的可靠度和安全性。
参考图4，在一些实施例中，处理器3被进一步配置为根据铲斗图像，获取每个斗齿11的边缘特征，以确定每个斗齿11的实际尺寸。本实施例中，通过对图像采集装置2采集到的铲斗1的图像中斗齿11的边缘特征进行识别提取，可以将每个斗齿11分别单独成像，获得各个斗齿11的边缘点集，以确定每一个斗齿11的实际尺寸。
参考图1、图2和图4，在一些实施例中，斗齿监测系统还包括：存储装置4和显示装置5。存储装置4与处理器3信号连接，被配置为存储斗齿11的原始图像及尺寸。显示装置5与处理器3信号连接，被配置为显示斗齿11的尺寸信息，尺寸信息包括但不限于斗齿11的实际尺寸、原始尺寸、实际磨损量和磨损量临界值等。处理器3被配置为调取斗齿11的原始尺寸，并根据斗齿11的实际尺寸和原始尺寸，获得斗齿11的磨损量，使显示装置5显示斗齿11的磨损量。
本实施例中，可通过每个斗齿11的原始尺寸和实际尺寸的差值确定斗齿11的磨损量，并将斗齿11的相关尺寸信息显示在显示装置5上，便于操作人员定量监测斗齿11的磨损情况，及时进行处理。显示器5还可显示斗齿11的图像和更换提醒信息，显示器5显示的斗齿11的实际图像、实际尺寸信息等随作业的进行实时更新，方便操作人员随时查看和操作，及时掌握斗齿11的磨损情况。在挖掘机开始工作前，操作人员可通过显示装置5键入斗齿11的原始尺寸等信息。
参考图1、图2和图4，在一些实施例中，斗齿11的尺寸包括斗齿11的长度，斗齿11的长度为斗齿11边缘最高点的纵坐标与最低点的纵坐标的差值。如图4所示，本实施例中可沿直角坐标系X轴正方向，依次对斗齿11进行编号为1、2、3、……、i，可通过处理器3识别出铲斗1上的斗齿11的个数以及每个斗齿11的边缘各点的坐标，并遍历各个斗齿11的边缘点集，找到每个斗齿11边缘点的最上端坐标(xai,ymaxi)和最下端坐标(xbi,ymini)，计算得到斗齿11的实际长度Li＝ymaxi-ymini，其中i为斗齿11的编号。
在一些实施例中，处理器3被配置为根据斗齿11的实际长度和原始长度的差值，确定斗齿11的磨损量。本实施例中，斗齿11的原始尺寸为L0，则每个斗齿11的磨损量ΔLi＝L0-(ymaxi-ymini)，有时斗齿斗齿11的磨损量还可结合计算精度和误差设置一定的倍数因子进行换算。挖掘机在作业过程中还会出现斗齿11断裂的情况，如图3的(c)中的斗齿C，当斗齿11断裂，若处理器3计算得到的斗齿11断裂部分的长度大于临界磨损量，则通过显示装置5提醒操作人员更换斗齿11。
参考图1和图2，在一些实施例中，处理器3被配置为当磨损量大于或等于临界值，使显示装置5显示报警信息，提醒操作人员及时更换斗齿。本实施例中，可根据试验或实际使用情况确定斗齿11磨损量的临界值，也即斗齿11处于更换最佳时机的磨损量，将该磨损量临界值存入存储装置4中，以便处理器3将计算得到的实际磨损量与该临界值进行比较，及时掌握斗齿11的磨损情况，适时更换斗齿11。
参考图3的(c)，在一些实施例中，挖掘机在作业过程中还会出现斗齿11脱落的情况，如区域D所示，斗齿11脱落时处理器3识别得到的斗齿11边缘最高点位于铲斗1的齿座悬臂的上端部，最低点位于齿座悬臂的下端部，因此当斗齿11的实际长度等于齿座悬臂长度，处理器3使显示装置5显示报警信息。
本实施例中，当斗齿11脱落，此时计算得到的斗齿11磨损量小于预设的磨损量临界值，因此需通过比较磨损量与齿座悬臂的大小，当计算得到的磨损量等于齿座悬臂长度时，即为斗齿11脱落的情形，及时提醒操作人员安装新的斗齿11，保证挖掘机操作的安全性和稳定性，避免造成能耗浪费。
参考图4，在一些实施例中，处理器3被配置为根据铲斗图像，获取斗齿11的数量。本实施例中，还可基于斗齿11的边缘特征，单独划分和提取各个斗齿11的图像，确定斗齿11的实际数量，便于操作人员及时掌握斗齿11是否脱落。
在一些实施例中，斗齿监测系统还包括：存储装置4和显示装置5。存储装置4与处理器3信号连接，被配置为存储斗齿11的原始数量，显示装置5与处理器3信号连接，被配置为显示斗齿11的数量信息。处理器3被配置为调取斗齿11的原始数量，并比较斗齿11的实际数量和原始数量，当斗齿11的实际数量小于原始数量，使显示装置5显示报警信息。
本实施例中，通过比较斗齿11的原始数量和实际数量，判断斗齿11是否存在脱落情况，以便及时在脱落部位安装新的斗齿11，保证操作安全，提高挖掘机的工作效率。
参考图1，在一些实施例中，处理器3被配置为当挖掘机的铲斗油缸13收缩第一预设行程、挖掘机的斗杆油缸14收缩第二预设行程且挖掘机的动臂油缸15伸出第三预设行程时，使图像采集装置2采集铲斗图像。
本实施例中，可根据挖掘机的结构尺寸，调整第一预设行程、第二预设行程和第三预设行程的大小，以调整图像采集时铲斗1的姿态，使图像采集装置2采集斗齿11没有被物料遮挡时更全面清晰的画面，以保证采集到的图像可靠有效，从而进一步提高斗齿11磨损量的计算精度。
在一些实施例中，第一预设行程为挖掘机的铲斗油缸13的最大行程，第二预设行程为挖掘机的斗杆油缸14的最大行程，第三预设行程为挖掘机的动臂油缸15的最大行程。
本实施例中，当铲斗油缸13完全收缩、斗杆油缸14完全收缩且动臂油缸15完全伸长时，铲斗11处于完全倾倒的空载状态，此时对铲斗11进行图像采集，可以得到最为精准的磨损量计算结果。
参考图1，在一些实施例中，图像采集装置2设置在挖掘机的驾驶室12的顶部外侧，处理器3、存储装置4和显示装置5可设置在驾驶室内，显示装置5还可根据实际需要设置在远端，以便操作人员实现远程监测和操作。
本实施例中，通过将图像采集装置2设置在驾驶室12的顶部，可以避免铲斗1上的粉尘污染图像采集装置2，以保证铲斗图像的清晰度。同时将图像采集装置2设置在固定位置对处于相同姿态时的铲斗1进行图像采集，可以更准确地比较和计算出铲斗1数量和尺寸的变化值，避免因采集点位置不同而导致计算磨损量时相关参考值发生变化，能够提高磨损量的计算准确性。
参考图1，在一些实施例中，图像采集装置2包括：摄像机21，摄像机21包括但不限于CCD相机。摄像机21的收光区域至少部分与挖掘机倾倒物料后铲斗1空载时的斗齿11所在区域重合。本实施例中，将摄像机21设置在离铲斗1教员的驾驶室顶部，可以大幅减少粉尘对摄像机21镜头的污染，减少清理摄像机21的频次。
参考图1，在一些实施例中，图像采集装置2还包括：补光灯22，被配置为增强挖掘机倾倒物料后铲斗1空载时的斗齿11所在区域的亮度。处理器3被配置为当摄像机21所采集图像的亮度低于设定亮度，打开补光灯22。本实施例中，当环境亮度较低时，可打开补光灯22，以提高图像采集装置2所拍摄图像的质量，便于磨损量的精准计算。
参考图5，在本公开实施例的另一方面，提供一种基于上述任一的斗齿监测系统的斗齿监测控制方法，包括：步骤S10到步骤S20。
在步骤S10中，当铲斗1处于空载状态且铲斗1的斗齿11进入图像采集装置2的采集范围内时，通过图像采集装置2获取铲斗图像；
在步骤S20中，根据铲斗图像，分析斗齿11的磨损情况。
本实施例中，通过设置图像采集装置2采集铲斗1倒出物料后处于空载状态下的图像，此时斗齿11不会被物料遮挡，以便采集到更清晰的斗齿11图像，从而可以对斗齿11的磨损状况实现更精准的判断，以根据斗齿11的具体磨损情况在最合适的时刻更换斗齿11，可以避免斗齿11的浪费，在节约施工成本的同时保证施工的可靠度和安全性。
在一些实施例中，斗齿监测系统还包括：显示装置5，显示装置5被配置为显示斗齿11的尺寸信息。斗齿监测控制方法包括：获取图像中每个斗齿11的边缘特征，以确定每个斗齿11的实际长度；计算斗齿11的实际长度和原始长度的差值，以确定斗齿11的磨损量；使显示装置5显示斗齿11的磨损量。
本实施例中，可通过每个斗齿11的原始尺寸和实际尺寸的差值确定斗齿11的磨损量，并将斗齿11的相关尺寸信息显示在显示装置5上，便于操作人员定量监测斗齿11的磨损情况，及时进行处理。
在一些实施例中，确定每个斗齿11的实际长度的操作具体包括：获取斗齿11的边缘各点的坐标，确定纵坐标最大的点和纵坐标最小的点的纵坐标之差。本实施例中可沿直角坐标系X轴正方向，依次对斗齿11进行编号为1、2、3、……、i，可通过处理器3识别出铲斗1上的斗齿11的个数以及每个斗齿11的边缘各点的坐标，并遍历各个斗齿11的边缘点集，找到每个斗齿11边缘点的最上端坐标(xai,ymaxi)和最下端坐标(xbi,ymini)，计算得到斗齿11的实际长度Li＝ymaxi-ymini，其中i为斗齿11的编号。
参考图5，在一些实施例中，斗齿监测控制方法还包括：步骤S30到步骤S40。在步骤S30中，判断磨损量是否大于或等于临界值；若磨损量大于或等于临界值，在步骤S40中，使显示装置5显示报警信息。本实施例中，当检测到斗齿11的磨损量超出预设临界值，及时提醒操作人员更换或维修斗齿11，保证挖掘机操作的安全性和稳定性，避免挖掘阻力过大影响工作效率。
参考图5，在一些实施例中，斗齿监测控制方法还包括：步骤S30和步骤S50。在步骤S30中，判断磨损量是否大于或等于临界值；若磨损量小于临界值，在步骤S50中，判断斗齿11的实际长度是否等于齿座悬臂长度；若斗齿11的实际长度等于齿座悬臂长度，使显示装置5显示报警信息。
本实施例中，当斗齿11脱落，此时计算得到的斗齿11磨损量小于预设的磨损量临界值，因此通过比较磨损量与齿座悬臂的大小，当计算得到的磨损量等于齿座悬臂长度时，即为斗齿11脱落的情形，及时提醒操作人员安装新的斗齿11，保证挖掘机操作的安全性和稳定性，避免造成能耗浪费。
在一些实施例中，斗齿监测控制方法还包括：判断斗齿11的型号是否为初次使用，若斗齿11的型号为初次使用，通过显示装置5输入斗齿11的原始长度和磨损量临界值。本实施例中，若铲斗1上的斗齿11的型号是首次使用，可在挖掘机工作前通过显示器5输入该型号斗齿11的原始长度L0并将其存储至存储器4中，以便后续参考和计算。
在一些实施例中，斗齿监测系统还包括：显示装置5，被配置为显示斗齿11的数量信息。斗齿监测控制方法还包括：输入斗齿11的原始数量，获取图像中的斗齿11的数量，比较斗齿11的实际数量和原始数量，当斗齿11的实际数量小于原始数量时，使显示装置5显示报警信息。本实施例中，还可通过分析铲斗图像获取斗齿11的实际数量，便于操作人员及时掌握斗齿11是否脱落。
在一些实施例中，斗齿监测控制方法还包括：判断斗齿11的型号是否为初次使用，若斗齿11的型号为初次使用，通过显示装置5输入斗齿11的原始数量。本实施例中，若铲斗1上的斗齿11的型号是首次使用，可在挖掘机工作前通过显示器5输入该型号斗齿11的原始数量并将其存储至存储器4中，以便后续参考和计算。
在一些实施例中，斗齿监测控制方法还包括：当挖掘机的铲斗油缸13收缩第一预设行程、挖掘机的斗杆油缸14收缩第二预设行程且挖掘机的动臂油缸15伸出第三预设行程时，使图像采集装置2采集铲斗图像。
本实施例中，可根据挖掘机的结构尺寸，调整第一预设行程、第二预设行程和第三预设行程的大小，以调整铲斗1的姿态，使图像采集装置2采集斗齿11没有被物料遮挡时更全面清晰的画面，以保证采集到的图像可靠有效，从而进一步提高斗齿11磨损量的计算精度。
在一些实施例中，第一预设行程为挖掘机的铲斗油缸13的最大行程，第二预设行程为挖掘机的斗杆油缸14的最大行程，第三预设行程为挖掘机的动臂油缸15的最大行程。
本实施例中，当铲斗油缸13完全收缩、斗杆油缸14完全收缩且动臂油缸15完全伸长时，铲斗11处于完全倾倒的空载状态，此时对铲斗11进行图像采集，可以得到最为精准的磨损量计算结果。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (22)

1.一种斗齿监测系统，用于监测挖掘机铲斗(1)的斗齿(11)的状态，其特征在于，包括：
图像采集装置(2)，设置在所述挖掘机上；
处理器(3)，与所述图像采集装置(2)信号连接，被配置为当所述铲斗(1)处于空载状态且所述铲斗(1)的斗齿(11)进入所述图像采集装置(2)的采集范围内，使所述图像采集装置(2)采集铲斗图像，并根据所述铲斗图像分析所述斗齿(11)的磨损情况。
2.如权利要求1所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述处理器(3)被进一步配置为：
根据所述铲斗图像，获取每个所述斗齿(11)的边缘特征，以确定每个所述斗齿(11)的实际尺寸。
3.如权利要求2所述的斗齿监测系统，其特征在于，还包括：
存储装置(4)，与所述处理器(3)信号连接，被配置为存储所述斗齿(11)的原始图像及尺寸；
显示装置(5)，与所述处理器(3)信号连接，被配置为显示所述斗齿(11)的尺寸信息；
其中，所述处理器(3)被配置为：调取所述斗齿(11)的原始尺寸，并根据所述斗齿(11)的实际尺寸和原始尺寸，获得所述斗齿(11)的磨损量，并使所述显示装置(5)显示所述斗齿(11)的磨损量。
4.如权利要求3所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述斗齿(11)的尺寸包括所述斗齿(11)的长度，所述斗齿(11)的长度为所述斗齿(11)边缘最高点的纵坐标与最低点的纵坐标的差值。
5.如权利要求4所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述处理器(3)被配置为：
根据所述斗齿(11)的实际长度和原始长度的差值，确定所述斗齿(11)的磨损量。
6.如权利要求5所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述处理器(3)被配置为：
当所述磨损量大于或等于临界值，使所述显示装置(5)显示报警信息。
7.如权利要求4所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述处理器(3)被配置为：
当所述斗齿(11)的实际长度等于齿座悬臂长度，使所述显示装置(5)显示报警信息。
8.如权利要求1所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述处理器(3)被配置为：
根据所述铲斗图像，获取所述斗齿(11)的数量。
9.如权利要求8所述的斗齿监测系统，其特征在于，还包括：
存储装置(4)，与所述处理器(3)信号连接，被配置为存储所述斗齿(11)的原始数量；
显示装置(5)，与所述处理器(3)信号连接，被配置为显示所述斗齿(11)的数量信息；
其中，所述处理器(3)被配置为：
调取所述斗齿(11)的原始数量，并比较所述斗齿(11)的实际数量和原始数量，当所述斗齿(11)的实际数量小于原始数量，使所述显示装置(5)显示报警信息。
10.如权利要求1所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述处理器(3)被配置为：
当所述挖掘机的铲斗油缸(13)收缩第一预设行程、所述挖掘机的斗杆油缸(14)收缩第二预设行程且所述挖掘机的动臂油缸(15)伸出第三预设行程时，使所述图像采集装置(2)采集铲斗图像。
11.如权利要求10所述的斗齿监测系统，其特征在于，
所述第一预设行程为所述挖掘机的铲斗油缸(13)的最大行程；
所述第二预设行程为所述挖掘机的斗杆油缸(14)的最大行程；
所述第三预设行程为所述挖掘机的动臂油缸(15)的最大行程。
12.如权利要求1所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述图像采集装置(2)设置在所述挖掘机的驾驶室(12)的顶部外侧。
13.如权利要求1所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述图像采集装置(2)包括：
摄像机(21)，所述摄像机(21)的收光区域至少部分与所述挖掘机倾倒物料后所述铲斗(1)空载时的所述斗齿(11)所在区域重合。
14.如权利要求13所述的斗齿监测系统，其特征在于，所述图像采集装置(2)还包括：
补光灯(22)，被配置为增强所述挖掘机倾倒物料后所述铲斗(1)空载时的所述斗齿(11)所在区域的亮度；
其中，所述处理器(3)被配置为：
当所述摄像机(21)所采集图像的亮度低于设定亮度，打开所述补光灯(22)。
15.一种基于权利要求1～14任一所述的斗齿监测系统的斗齿监测控制方法，其特征在于，包括：
当所述铲斗(1)处于空载状态且所述铲斗(1)的斗齿(11)进入所述图像采集装置(2)的采集范围内时，通过所述图像采集装置(2)获取所述铲斗图像；
根据所述铲斗图像，分析所述斗齿(11)的磨损情况。
16.如权利要求15所述的斗齿监测控制方法，其特征在于，所述斗齿监测系统还包括：
显示装置(5)，被配置为显示所述斗齿(11)的尺寸信息；
其中，所述斗齿监测控制方法包括：
获取图像中每个所述斗齿(11)的边缘特征，以确定每个所述斗齿(11)的实际长度；
计算所述斗齿(11)的实际长度和原始长度的差值，以确定所述斗齿(11)的磨损量；
使所述显示装置(5)显示所述斗齿(11)的磨损量。
17.如权利要求16所述的斗齿监测控制方法，其特征在于，确定每个所述斗齿(11)的实际长度的操作具体包括：
获取所述斗齿(11)的边缘各点的坐标；
确定纵坐标最大的点和纵坐标最小的点的纵坐标之差。
18.如权利要求16所述的斗齿监测控制方法，其特征在于，还包括：
当所述磨损量大于或等于临界值，使所述显示装置(5)显示报警信息。
19.如权利要求16所述的斗齿监测控制方法，其特征在于，还包括：
当所述斗齿(11)的实际长度等于齿座悬臂长度，使所述显示装置(5)显示报警信息。
20.如权利要求15所述的斗齿监测控制方法，其特征在于，所述斗齿监测系统还包括：
显示装置(5)，被配置为显示斗齿(11)的数量信息；
其中，所述斗齿监测控制方法还包括：
输入所述斗齿(11)的原始数量；
获取图像中的所述斗齿(11)的数量；
比较所述斗齿(11)的实际数量和原始数量；
当所述斗齿(11)的实际数量小于原始数量时，使所述显示装置(5)显示报警信息。
21.如权利要求15所述的斗齿监测控制方法，其特征在于，还包括：
当所述挖掘机的铲斗油缸(13)收缩第一预设行程、所述挖掘机的斗杆油缸(14)收缩第二预设行程且所述挖掘机的动臂油缸(15)伸出第三预设行程时，使所述图像采集装置(2)采集铲斗图像。
22.如权利要求21所述的斗齿监测控制方法，其特征在于，
所述第一预设行程为所述挖掘机的铲斗油缸(13)的最大行程；
所述第二预设行程为所述挖掘机的斗杆油缸(14)的最大行程；
所述第三预设行程为所述挖掘机的动臂油缸(15)的最大行程。
CN202210919979.7A 2022-08-01 2022-08-01 一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法 Pending CN115110602A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210919979.7A CN115110602A (zh) 2022-08-01 2022-08-01 一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210919979.7A CN115110602A (zh) 2022-08-01 2022-08-01 一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115110602A true CN115110602A (zh) 2022-09-27

Family

ID=83334075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210919979.7A Pending CN115110602A (zh) 2022-08-01 2022-08-01 一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115110602A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115839651A (zh) * 2023-02-27 2023-03-24 江苏宣胜金属科技有限公司 一种挖掘机斗齿磨损测试装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201527625A (zh) * 2013-11-25 2015-07-16 埃斯科公司 磨耗零件監測
CN111395423A (zh) * 2020-04-30 2020-07-10 三一重机有限公司 铲斗健康状态监测装置及其方法、挖掘机
CN111764456A (zh) * 2020-06-16 2020-10-13 武汉理工大学 铲车斗齿脱落智能监测与报警装置及方法
CN212516078U (zh) * 2020-07-09 2021-02-09 神华北电胜利能源有限公司 电铲铲齿丢失智能监测及报警系统
US20210042907A1 (en) * 2019-08-09 2021-02-11 Caterpillar Inc. Methods and systems for determiing part wear using a bounding model
CN112686206A (zh) * 2021-01-20 2021-04-20 塞尔昂(上海)工业技术有限公司 一种智能斗齿监测系统
CN113891975A (zh) * 2019-05-31 2022-01-04 卡姆斯企业有限公司 地面接合工具监测系统
WO2022093524A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 Caterpillar Inc. Wear and loss detection system and method using bucket-tool templates
CN114658060A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 武汉理工大学 基于卷积神经网络的斗齿脱落智能监测系统及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201527625A (zh) * 2013-11-25 2015-07-16 埃斯科公司 磨耗零件監測
CN113891975A (zh) * 2019-05-31 2022-01-04 卡姆斯企业有限公司 地面接合工具监测系统
US20210042907A1 (en) * 2019-08-09 2021-02-11 Caterpillar Inc. Methods and systems for determiing part wear using a bounding model
CN111395423A (zh) * 2020-04-30 2020-07-10 三一重机有限公司 铲斗健康状态监测装置及其方法、挖掘机
CN111764456A (zh) * 2020-06-16 2020-10-13 武汉理工大学 铲车斗齿脱落智能监测与报警装置及方法
CN212516078U (zh) * 2020-07-09 2021-02-09 神华北电胜利能源有限公司 电铲铲齿丢失智能监测及报警系统
WO2022093524A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 Caterpillar Inc. Wear and loss detection system and method using bucket-tool templates
CN112686206A (zh) * 2021-01-20 2021-04-20 塞尔昂(上海)工业技术有限公司 一种智能斗齿监测系统
CN114658060A (zh) * 2022-03-31 2022-06-24 武汉理工大学 基于卷积神经网络的斗齿脱落智能监测系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115839651A (zh) * 2023-02-27 2023-03-24 江苏宣胜金属科技有限公司 一种挖掘机斗齿磨损测试装置
CN115839651B (zh) * 2023-02-27 2023-05-05 江苏宣胜金属科技有限公司 一种挖掘机斗齿磨损测试装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110036157B (zh) 使用增强现实的工具侵蚀检测系统
CN109406533A (zh) 一种产品表面缺陷的检测系统及方法
CN115110602A (zh) 一种斗齿监测系统及斗齿监测控制方法
KR102039371B1 (ko) 작업기 관리 장치
CN109790704A (zh) 挖土机
CN109314769A (zh) 施工机械用周边监视系统
US20160078340A1 (en) Machine Operation Classifier
JP6440374B2 (ja) ごみピット内の攪拌状態測定装置及びごみピット内の攪拌状態測定方法
CN110184401A (zh) 高炉出渣铁状态在线检测方法
DE112016000052T5 (de) Bewertungsvorrichtung
US20180089823A1 (en) Asset management system
CN114104755B (zh) 高炉槽上料仓智能管理系统及方法
CN113014894B (zh) 一种基于人工智能的石油井下作业安全盯控方法
CN111771035A (zh) 作业分析装置以及作业分析方法
JP2023548284A (ja) バレルを用いたバレルテンプレートの摩耗検出システムと方法
KR20210006018A (ko) 건설 기계의 점검 지원 시스템, 관리 서버 및 점검 리포트 작성 시스템
CN114658060A (zh) 基于卷积神经网络的斗齿脱落智能监测系统及方法
RU2820623C1 (ru) Система и метод обнаружения износа и потери землеройной техники
KR101861379B1 (ko) 유압장비의 작업 계측 시스템 및 방법
US20220136217A1 (en) Ground engaging tool wear and loss detection system and method
RU2772929C1 (ru) Способ, устройство и система мониторинга рабочего состояния тяжелого оборудования, такого как карьерный экскаватор
JP2024507090A (ja) 接地係合ツールの摩耗および喪失検出システムならびに方法
RU2794881C1 (ru) Система мониторинга орудия для земляных работ и ее электронный контроллер
JP2024522396A (ja) 地面係合ツールの摩耗および損失検出システムおよび方法
CN116189082A (zh) 一种基于图像识别的氢氧化铝仓下料口管理方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination