FI126101B - Recorder and method for registering at least one drill machine parameter - Google Patents

Recorder and method for registering at least one drill machine parameter Download PDF

Info

Publication number
FI126101B
FI126101B FI20116049A FI20116049A FI126101B FI 126101 B FI126101 B FI 126101B FI 20116049 A FI20116049 A FI 20116049A FI 20116049 A FI20116049 A FI 20116049A FI 126101 B FI126101 B FI 126101B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
recording device
drill
recorder
machine
rock
Prior art date
Application number
FI20116049A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20116049L (en
Inventor
Stefan Andersson
Original Assignee
Atlas Copco Rock Drills Ab
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 Atlas Copco Rock Drills Ab filed Critical Atlas Copco Rock Drills Ab
Publication of FI20116049L publication Critical patent/FI20116049L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI126101B publication Critical patent/FI126101B/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0085Adaptations of electric power generating means for use in boreholes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B45/00Measuring the drilling time or rate of penetration
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/02Registering or indicating working or idle time only
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • G07C3/08Registering or indicating the production of the machine either with or without registering working or idle time

Description

Rekisteröintilaite ja menetelmä ainakin yhden porakoneparametrin rekisteröimiseksi kalliota porattaessaRecorder and method for recording at least one drilling machine parameter when drilling a rock

TEKNINEN ALATECHNICAL FIELD

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja rekisteröintilaitetta ainakin yhden porakoneparametrin rekisteröimiseksi kallioon porattaessa. Edelleen keksintö koskee tietokoneohjelmaa keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi. Lisäksi keksintö koskee tällaisen rekisteröintilaitteen käsittävää kallioporakonetta ja kalliopo-rakoneen käsittävää porauslaitetta.The present invention relates to a method and a recorder for recording at least one drilling machine parameter when drilling into a rock. The invention further relates to a computer program for carrying out the method according to the invention. The invention further relates to a rock drill with such a recorder and a drilling machine comprising a rock drill.

TEKNIIKAN TASOBACKGROUND OF THE INVENTION

Porauslaite sisältää puomin, jonka yksi pää on ohjattavasti kiinnitetty kannattimeen, kuten ajoneuvoon, yhden tai useamman ohjauselimen kautta ja jonka toiseen päähän on järjestetty syöttöpalkki, joka kantaa keksinnön mukaista iskukoneistoa, johon kuuluu kallioporakone. Porakone on syöttöpalkkia pitkin siirtyvä. Iskevässä porauksessa porakone käsittää useimmiten myös iskukoneiston, jossa on hydraulisesti käytetty iskumäntä iskuaallon tuottamiseksi, joka leviää poratangon kautta kovametal-linastoilla varustettuun porakruunuun. Kun iskuaalto osuu porakruunuun, sen ko-vametallinastat painuvat kallion sisään, mikä tuottaa sen verran suuren voiman, että kallio murskautuu.The drilling device includes a boom having one end controllably secured to a bracket, such as a vehicle, through one or more control members, and at the other end of which is a feed beam carrying the impact machine of the invention, which includes a rock drill. The drill is movable along the feed beam. In impact drilling, the drilling machine most often also comprises a percussion machine with a hydraulically driven percussion piston to produce an impact wave, which is propagated through the drill rod to a drill bit with carbide laths. When the shock wave hits the drill bit, its hard metal pins are pushed into the rock, which produces such great force that the rock is crushed.

Kallionporauslaitteet ovat usein suhteellisen paikoillaan pysyviä ja pysyvät kallion-porauspaikalla eikä niitä siirretä kovin usein kaivoksesta toiseen. Porauslaitteet mit-taavat automaattisesti porauslaitteen syöttöpalkkien käyttöaikaa. Tavallisesti käyttö-aikalaskin laskee tämän päivän porauslaitteissa lisäksi porauslaitteen puomin käyttöajan. Ongelmana on kuitenkin ratkaista, onko itse porakone ollut samanaikaisesti aktiivinen. Porakone saattaa olla esimerkiksi vaihdettu, ja usein käyttäjällä on lisäksi pari kappaletta porakoneita samaan porauslaitteeseen, jotta porauslaite pystyy olemaan jatkuvasti käytössä, tarvitsematta olla riippuvainen siitä, suoritetaanko samanaikaisesti jossakin porakoneessa huoltoa. Siksi käyttäjä arvioi kyseisen porakoneen käyttöajan tavallisesti käsin.Rock drilling equipment is often relatively stationary and remains at the rock drilling site and is not very often moved from one mine to another. The drilling rigs automatically measure the operating time of the drilling rig feeders. Usually, the time-of-use calculator for today's drilling rigs also calculates the runtime of the drill rig. However, the problem is to determine whether the drill itself has been active at the same time. For example, the drill may be replaced, and often the user will additionally have a couple of drills on the same drill to keep the drill in constant use without having to rely on simultaneous maintenance on a drill. Therefore, the user usually estimates the operating time of the drill by hand.

Ongelmana on se, että porakoneen käyttöaika on ratkaiseva parametri arvioitaessa eri kokeita, joita tehdään työssä kenttäkokeiden aikana sekä huoltotöissä. Porakoneen käyttöajalla on myös merkitystä muiden porakoneparametrien laskennassa. Siksi teollisuuden piirissä on toiveena saada aikaan parannettu menetelmä ja laite rekisteröimään, milloin porakone on aktiivinen.The problem is that drill runtime is a decisive parameter when evaluating the various tests that are performed in the field during field tests and in maintenance work. Drill run time is also important in calculating other drill machine parameters. Therefore, there is a desire within the industry to provide an improved method and device for recording when a drill is active.

Julkaisussa US 2003/0004603 AI on esitetty laite, jonka avulla voidaan rekisteröidä iskutyökalun, erityisesti hydraulisen vasaran todellisten työiskujen lukumäärä. Laite käsittää pietsoanturin, joka generoi mittaussignaaleja iskujen aiheuttamien kiihtyvyyksien perusteella. Pietsoanturin generoimat signaalit muunnetaan laitteessa digitaalisiksi signaaleiksi, joita käsitellään mikroprosessorin avulla.US 2003/0004603 A1 discloses a device for recording the actual number of strokes of an impact tool, in particular a hydraulic hammer. The device comprises a piezo sensor which generates measurement signals based on the acceleration caused by the shocks. The signals generated by the piezo sensor in the device are converted into digital signals which are processed by a microprocessor.

KEKSINNÖN SELVITYSDISCLOSURE OF THE INVENTION

Keksinnön ensimmäisenä tavoitteena on saada aikaan johdannossa mainittu rekiste-röintilaite, joka ratkaisee edellä olevat ongelmat.It is a first object of the invention to provide a recording device as mentioned in the introduction which solves the above problems.

Ratkaisuna on rekisteröintilaite, jolla on patenttivaatimuksessa 1 esitetyt tunnusmerkit. Tällainen kallioporakoneeseen järjestettäväksi tarkoitettu rekisteröintilaite on järjestetty rekisteröimään ainakin yhden porakoneparametrin kallioon porattaessa, jolloin rekisteröintilaite käsittää sisäisen generaattorin, joka syöttää rekisteröintilaitteelle virtaa silloin kun kallioporakone on aktiivinen, ja suunta-anturin, joka suunta-anturi on järjestetty havaitsemaan, että porakone värähtelee aksiaalisessa pituussuunnassaan, jolloin rekisteröintilaite käsittää välineet rekisteröimään ensimmäiseksi pora-koneparametriksi ajanjakson, jonka porakone värähtelee aksiaalisessa pituussuunnassaan, ja rekisteröintilaite käsittää lisäksi transponderin, joka on järjestetty syöttämään tilapäisesti virtaa rekisteröintilaitteille radiosignaalilla, joka on lähetetty ulkoisesta ohjelmointi-ja luentayksiköstä.The solution is a recording device having the features set forth in claim 1. Such a rocker drill recorder is configured to register at least one drill machine parameter when drilling into a rock, wherein the recorder comprises an internal generator which supplies power to the recorder when the rock drill is active and a directional sensor arranged to detect that the drill the recording device comprises means for registering as a first drill machine parameter the period of time the drill machine oscillates in its axial longitudinal direction, and the recording device further comprising a transponder arranged to temporarily supply the recording devices with a radio signal transmitted from an external programming and reading unit.

Porakoneen aksiaalisella pituussuunnalla tarkoitetaan iskumännän aksiaalista ulottuvuutta, ts. sen ulottuvuutta iskumännän symmetria-akselia pitkin yhdensuuntaisena iskusuuntaan nähden. Samalla tavalla porakoneen säteittäinen ulottuvuus tarkoittaa iskumännän säteittäistä ulottuvuutta sädettä pitkin lähtien iskumännän symmetria-akselista tasossa kohtisuoraan männän symmetria-akselia kohti.The axial longitudinal direction of the drill means the axial dimension of the impact piston, i.e. its dimension along the axis of symmetry of the impact piston, parallel to the direction of impact. Similarly, the radial dimension of the drill means the radial dimension of the percussion piston along the radius starting from the axis of symmetry of the percussion plane in a plane perpendicular to the axis of symmetry of the piston.

Koska rekisteröintilaitteelle syötetään virtaa sisäisellä generaattorilla, rekisteröinti-laite on mahdollista järjestää yksittäiseen porakoneeseen, jolloin jokainen pora-koneyksilö on mahdollista varustaa yksilöllisellä anturilla, ja edelleen koska havaitaan kallioporakoneen aksiaalisessa pituussuunnassa syntyvät värähtelyt, on mahdollista havaita, milloin iskukoneisto on aktiivinen, jolloin on mahdollista rekisteröidä se todellinen ajanjakso, jonka yksittäinen kallioporakone on ollut käytössä, ts. värähdellyt aksiaalisessa pituussuunnassaan, mikä tapahtuu silloin kun iskukoneisto on aktiivinen. Itsenäisestä rekisteröintilaitteesta on etua käytössä, koska akkuja ei tarvitse vaihtaa. Nykyään mitataan sen sijaan porauslaitteen käyttöaikaa, ja siksi jo kaisen yksittäisen porakoneen käyttöajan arvioi käyttäjä, koska jokaisella poraus-laitteella saattaa olla suuri joukko porakoneita, joita vaihdetaan ja joista jokin saattaa olla huollettavana, ja siksi on vaikeaa arvioida yksittäisten porakoneiden käyttöaika.Because the recorder is powered by an internal generator, it is possible to arrange the recorder into a single drill, allowing each drill machine to be equipped with a unique sensor, and further, because of vibrations in the axial longitudinal direction of the rock drill, it is possible to detect the actual time period in which a single rock drill has been in use, i.e. oscillating in its axial longitudinal direction, which occurs when the impact mechanism is active. An autonomous recorder offers the advantage of having no need to replace the batteries. Nowadays, instead, the life of a drill is measured, and therefore, the life of each individual drill is estimated by the user, since each drill may have a large number of drills that are exchanged and serviceable, making it difficult to estimate the life of individual drills.

Keksinnöstä seuraa siksi se etu, että huolto voidaan suorittaa tarveperusteisesti sen asemesta, että se suoritetaan arvioidun ajan jälkeen. Tämä oikea käyttöaika lasken-taparametrina, sen asemesta, että käytetään oletettua käyttöaikaa, käyttäjä voi arvioida kenttäkokeiden tulokset varmemmin ja yksinkertaisemmin, lisäksi muutkin parametrit, kuten käyttöaste, voidaan laskea virheettömämmin, ja siten esimerkiksi odotettu kuluminen sekä porakoneen huoltotarve voidaan arvioida virheettö-mämmin. Eräässä toisessa suoritusmuodossa käytetään mainittua, käyttöaika-perusteisen huollon ajanjakson rekisteröintiä. Tätä huolto strategiaa on pidettävä parempana kuin kalenteriaikaan perustuvia huoltotoimenpiteitä. Käyttöaika-perusteinen huolto tulee lisäämään kallioporakoneiden tuottavuutta, koska huomioon otetaan todellinen käyttöaika sen asemesta, että käyttäjä arvioi käyttöajan käsin ja siten myös sen milloin huoltoa tarvitaan, mikä arvioidaan tietyllä varmuusmargi-naalilla ajan suhteen ja siksi tuotantoaika pienenee. Tämä helpottaa huoltoteknikko-ja sekä muiden porakonesäätöjen laskelmissa että itse työssä kenttäkokeissa, koska käyttöaika on ratkaiseva erilaisissa testeissä, joita suoritetaan kenttäkokeissa.The invention therefore has the advantage that the maintenance can be performed on a need basis instead of after the estimated time. Instead of using the expected operating time, this correct operating time as a calculation method allows the user to more accurately and simply evaluate field test results, and to calculate other parameters, such as utilization rate, more accurately and thus better estimate expected wear and drill maintenance. In another embodiment, said time-based maintenance period registration is used. This maintenance strategy should be preferred to calendar based maintenance. Service life-based maintenance will increase the productivity of rock drills by taking into account the actual service life, rather than manually estimating service life and thus when maintenance is needed, which is estimated with a certain safety margin over time and therefore reduces production time. This facilitates the calculation of maintenance technicians and other drill adjustments as well as in-house field tests, as operating time is crucial in the various tests that are performed in field tests.

Koska rekisteröintilaitteeseen on järjestetty transponderi, porakoneparametrit voidaan lukea ilman ulkoista virransyöttöä porauslaitteesta. Silloin on mahdollista sekä rekisteröintilaitteen aktivointi että virransyöttö energialla, joka saadaan ulkoisesta luentayksiköstä lähetettävästä antennisignaalista, silloin kun porakoneparametreja luetaan tai ohjelmoidaan ulkoisella yksiköllä. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan rekisteröintilaite käsittää RFID-yksikön (radiotaajuustunnistus) langatonta tiedonsiirtoa varten, jolloin RFID-yksikkö käsittää transponderin.Because a transponder is provided in the recorder, the drill machine parameters can be read without external power supply from the drill. Then it is possible to activate both the recorder and the power supply with the energy obtained from the antenna signal transmitted from the external reading unit when the drill machine parameters are read or programmed by an external unit. According to a preferred embodiment, the recording device comprises an RFID (Radio Frequency Identification) unit for wireless communication, wherein the RFID unit comprises a transponder.

Keksinnön mukaisen rekisteröintilaitteen eräässä suoritusmuodossa suunta-anturi käsittää pietsosähköisen anturin. Pietsosähköinen anturi käsittää pietsosähköinen kiteen, joka on järjestetty tunnistamaan värähtelyt tai värisyttämään porakonetta aksi-aalisesti. Tällöin suunta-anturi on järjestetty havaitsemaan porakoneen värähte-lysuunta. Kun pietsosähköinen kide altistuu säännöllisille värähtelyille, kuten mainituille värähtelyille yhdessä suunnassa, se tuottaa sähköisen jännitteen.In one embodiment of the recording device according to the invention, the direction sensor comprises a piezoelectric sensor. The piezoelectric sensor comprises a piezoelectric crystal arranged to detect vibrations or to vibrate the drill axially. The direction sensor is then arranged to detect the vibration direction of the drill. When a piezoelectric crystal is exposed to regular oscillations, such as said oscillations in one direction, it produces an electrical voltage.

Se, että rekisteröintilaite käsittää sisäisen generaattorin, joka syöttää virtaa rekiste-röintilaitteelle silloin kun kallioporakone on aktiivinen, ratkaisee edelleen ongelman välttää ulkoinen virransyöttö ulkoisella jännitelähteellä rekisteröintilaitteen sähköi selle piirille, mikä on etu, koska kallioporakone on tavallisesti vaikeapääsyisessä ja likaisessa ympäristössä, jossa piirin virransyöttöongelmaa on vaikea ratkaista. Nykyisin muut käyttöaikalaskimet ovat tavallisesti sähköisiä, mutta sähköinen käyttö-aikalaskin tarvitsee kuitenkin jännitteensyötön jollakin tapaa, kuten akut tai ulkoisen jännitteensyötön. Ratkaisumme ei tarvitse galvaanista liitäntää porauslaitteeseen tai johonkin muuhun ulkoiseen varusteeseen. Jos piiri sen sijaan varustettaisiin akulla, akku olisi vaihdettava tai sen toiminta olisi joskus tarkastettava, mistä me nyt pääsemme eroon. Edullisessa suoritusmuodossa mainittu generaattori käsittää pietsosähköisen generaattorin, joka muuntaa värähtelyt sähköiseksi jännitteeksi. Pietsosähköinen generaattori käsittää pietsosähköisen kiteen. Käyttämällä piet-sosähköistä generaattoria on mahdollista hyödyntää porakoneen värähtelyt energialähteenä siten, että pietsosähköinen generaattori muuntaa värähtelyenergian porakoneen aksiaalisessa pituussuunnassa sähköiseksi energiaksi niin, että aikaansaadaan virta, jota voidaan hyödyntää rekisteröintilaitteen käyttämiseen, ja siksi ei tarvita mitään ulkoista tai vaihdettavaa energialähdettä kuten akkua. Pietsosähköinen anturi tai generaattori voi tällöin käyttää samaa kidettä.The fact that the recorder comprises an internal generator which supplies power to the recorder when the rock drill is active still solves the problem of avoiding external power supply to the electrical circuit of the recorder by an external voltage source, which is advantageous because the rock drill is usually in difficult to solve. Nowadays, other life time calculators are usually electric, but the electric life time counter still needs some power supply, such as batteries or external power supply. Our solution does not require a galvanic connection to a drilling rig or other external equipment. If, on the other hand, the circuit were equipped with a battery, the battery would have to be replaced or its function should sometimes be checked, which we now get rid of. In a preferred embodiment, said generator comprises a piezoelectric generator which converts the oscillations into an electrical voltage. The piezoelectric generator comprises a piezoelectric crystal. By using a piezoelectric generator, it is possible to utilize the drill vibrations as an energy source, so that the piezoelectric generator converts the vibration energy in the axial longitudinal direction of the drill into electrical energy to provide a current that can be utilized to operate the recorder. The piezoelectric sensor or generator can then use the same crystal.

Keksinnön mukaisen rekisteröintilaitteen erään suoritusmuodon mukaan rekiste-röintilaite on liitetty kallioporakoneeseen järjestettyyn pietsosähköiseen paineanturiin, joka on sovitettu tunnistamaan iskukoneistopaine, jolloin rekisteröintilaite on järjestetty rekisteröimään mainittu iskukoneistopaine toiseksi porakoneparametriksi. Keksinnön mukaisen laitteen erään toisen suoritusmuodon mukaan muita kalliopo-rakoneparametreja ovat jotkin seuraa vista: huoltoväli, käyttöaika, iskukoneistopaine, asiakastunnistus, porauslaitetunnistus, porakonetunnistus.According to an embodiment of the recording device according to the invention, the recording device is connected to a piezoelectric pressure sensor arranged in a rock drill and adapted to detect the impact machine pressure, wherein the recording device is arranged to register said impact machine pressure as a second drill machine parameter. According to another embodiment of the device according to the invention, the other rock bottom slot parameters are some of the following: service interval, operating time, impact machine pressure, customer identification, drilling machine identification, drill machine identification.

Keksinnön mukaisen rekisteröintilaitteen erään suoritusmuodon mukaan rekisteröintilaite on liitetty impulssintuottavaan laitteeseen järjestettyyn pietsosähköiseen paineanturiin, joka on sovitettu tunnistamaan iskukoneistopaine, iskukoneistoa käyttävä hydraulinen paine, jolloin rekisteröintilaite on järjestetty rekisteröimään mainittu iskukoneistopaine toiseksi porakoneparametriksi.According to one embodiment of the recording device according to the invention, the recording device is connected to a piezoelectric pressure sensor arranged on the impulse generating device and adapted to detect the impacting pressure, the hydraulic pressure using the impacting mechanism, wherein the recording device is arranged to register said impacting pressure.

Keksinnön mukaisen rekisteröintilaitteen erään suoritusmuodon mukaan rekisteröintilaite on sisällytetty impulssintuottavan laitteen johonkin kuoriosaan. Keksinnön mukaisen rekisteröintilaitteen eräässä edullisessa suoritusmuodossa rekisteröintilaite on sisällytetty koteloon, kuten kiinnityslaitteeseen. Siten rekisteröintilaite on hyvin järjestetty tunnistamaan porakoneen värähtelyt. Tämän sijoituksen takia rekis-teröintilaitteesta tulee edelleen yksinkertaisesti asennettava ja käytettävä. Rekiste-röintilaitteesta tulee myös lujatekoinen ja kestävä likaisia ympäristöjä vastaan, kos ka se on koteloitu. Tällöin on lisäksi mahdollista käyttää rekisteröintilaitetta jo valmistetuissa koneissa.According to one embodiment of the recording device according to the invention, the recording device is incorporated in a housing part of the impulse generating device. In a preferred embodiment of the recording device according to the invention, the recording device is included in a housing, such as a fastening device. Thus, the recording device is well arranged to detect the vibrations of the drill. Because of this investment, the recorder will continue to be simple to install and operate. The recorder also becomes robust and durable against dirty environments because it is encased. In this case, it is also possible to use the recorder on already manufactured machines.

Keksinnön toisena tavoitteena on saada aikaan johdannossa mainittu menetelmä, joka ratkaisee edellä esitetyt ongelmat. Menetelmä käsittää vastaavat edut kuten laitteen edellä selitetyt edut.Another object of the invention is to provide a method as mentioned in the introduction which solves the above problems. The method encompasses the corresponding advantages such as those described above for the device.

Keksintö käsittää edelleen tietokoneohjelman, joka ohjelma käsittää ohjelmakoodin patenttivaatimusten 7-11 mukaisen menetelmän ohjaamiseksi. Lisäksi keksintö käsittää tietokoneluettavan välineen, jossa on tietokoneohjelma tallennettuna, joka tietokoneohjelma on suunniteltu saamaan loogisen yksikön suorittamaan jonkin patenttivaatimusten 7-11 mukaisista vaiheista.The invention further comprises a computer program, the program comprising program code for controlling a method according to claims 7-11. The invention further comprises a computer readable medium having a computer program stored, the computer program being designed to cause the logical unit to perform the steps of any one of claims 7-11.

Keksintö käsittää myös porauslaitteen, jossa on jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen rekisteröintilaite.The invention also comprises a drilling device having a recording device according to any one of claims 1 to 6.

Keksinnön edulliset jatkokehittelyt ilmenevät jäljempänä olevasta selityksestä ja patenttivaatimuksista.Preferred further developments of the invention will be apparent from the following description and claims.

KUVIOIDEN SELITYSDESCRIPTION OF THE FIGURES

Keksintöä selitetään lähemmin kuvaamalla suoritusesimerkkejä viittaamalla oheis-tettuihin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää porauslaitetta, jossa on keksinnön mukaisen rekisteröintilaitteen käsittävä porakone, kuvio 2 esittää perspektiivikuvaa porakoneesta, joka käsittää kuviossa 1 esitetyn rekisteröintilaitteen, kuvio 3A esittää aksiaalista läpileikkausta kuviossa 2 esitetystä rekisteröintilaittees-ta, kuvio 3B esittää erästä toista rekisteröintilaitetta keksinnön erään suoritusmuodon mukaan, kuvio 4A esittää rekisteröintilaitteen luentaa keksinnön mukaisella, kädessä pidettävällä yksiköllä, kuvio 4B esittää kuvion 4A kädessä pidettävää yksikköä, kuvio 5A esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista menetelmää lohkokaavion muodossa, ja kuvio 5B esittää kaaviomaisesti erästä toista keksinnön mukaista menetelmää lohkokaavion muodossa.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view of a drill comprising the recording device shown in Fig. 1, and Fig. 3A is an axial sectional view of Fig. 2; Fig. 3B illustrates another recording device according to an embodiment of the invention, Fig. 4A shows a reading of the recording device with a handheld unit according to the invention, Fig. 4B shows a handheld unit of Fig. 4A, schematically illustrates a method according to the invention in block diagram form; in the form of a block diagram.

SUORITUSESIMERKKIEN SELITYSDESCRIPTION OF THE EXAMPLES

Seuraava selitys kuvaa maanalaista porauslaitetta, mutta keksintöä voidaan soveltaa myös maanpäälliseen porauslaitteeseen.The following description describes an underground drilling rig, but the invention can also be applied to a ground drilling rig.

Kuvio 1 esittää kallionporauslaitetta 10 tunnelinajoon, malminlouhintaan tai kalli-onlujituspulttien asennukseen esim. tunnelinajossa tai kaivostoiminnassa. Porauslai-te 10 käsittää puomin 11, jonka yksi pää 11a on ohjattavasti kiinnitetty kannatti-meen 12, kuten ajoneuvoon, yhden tai useamman ohjauselimen kautta ja jonka toiseen päähän 11b on järjestetty syöttöpalkki 13, joka kantaa keksinnön mukaista is-kukoneistoa, johon kuuluu impulssintuottava laite porakoneen 14 muodossa. Pora-kone 14 on syöttöpalkkia 13 pitkin siirtyvä. Itse porakone voidaan kiinnittää esim, kelkkaan, joka puolestaan kulkee syöttöpalkkia pitkin. Porakone käsittää isku-koneiston, joka tuottaa iskuaaltoja, jotka siirtyvät poraputken 15 ja porakruunun 18 kautta kallioon 17. Iskukoneisto käsittää tällöin iskuelimen, edestakaisin liikkuvan iskumännän ja niska-adapterin, joita ei ole esitetty. Niska-adapteri on varustettu välineillä, esimerkiksi kierteillä, joita ei ole esitetty, poraputkeen 15 liittämistä varten. Iskumäntä on järjestetty toimimaan iskujen avulla niska-adapterin ylempää päätä vasten, jolloin ensimmäinen osa iskumäntää on sovitettu iskemään niska-adapteria vasten ja siten siirtämään iskuenergiaa poratangoille. Kelkkaa ja siten porakonetta ajamalla syöttöpalkkia pitkin kallion suuntaan porakruunu painautuu kalliota vasten. Sitä hydraulista painetta, joka käyttää hydraulimoottoria, joka käyttää isku-koneistoa, kutsutaan yleisesti iskukoneistopaineeksi, ja se ilmaisee, millä voimalla porakruunu painautuu kalliota vasten.Figure 1 shows a rock drilling device 10 for tunneling, ore mining, or installing rock reinforcing bolts, e.g., in tunneling or mining. The drilling device 10 comprises a boom 11 whose one end 11a is controllably secured to a bracket 12, such as a vehicle, through one or more control members, and at one end 11b of which is a feed beam 13 carrying an impact mechanism according to the invention including an impulse generating device. in the form of a drill 14. The drill machine 14 is movable along the feed beam 13. The drill itself can be mounted, for example, on a carriage, which in turn runs along the feed beam. The drill comprises a percussion machine which produces impact waves which are transmitted through the drill tube 15 and the drill bit 18 into the rock 17. The percussion machine then comprises an impact member, a reciprocating percussion piston and a neck adapter (not shown). The neck adapter is provided with means, for example threads, not shown, for connection to the drill pipe 15. The impact piston is arranged to operate by impact against the upper end of the neck adapter, the first portion of the impact piston being adapted to impact the neck adapter and thereby transfer the impact energy to the drill rods. By driving the sled and thus the drill machine along the feed beam in the direction of the rock, the drill bit presses against the rock. Hydraulic pressure that uses a hydraulic motor that drives a percussion machine is commonly referred to as percussion machine pressure and indicates the force by which the drill bit presses against a rock.

Kuvio 2 esittää perspektiivikuvana yksityiskohtaisemmin kuvion 1 porakonetta 14. Porakone 14 käsittää konekotelon 22, jossa on edestakaisin liikkuva iskumäntä. Ko-nekotelo 22 koostuu useammista kuoriosista 22a-22d. Konekotelo on järjestetty olennaisesti sulkemaan iskukoneisto hydraulisesti. Konekotelon sisässä, ei esitetty, on mäntäputki, joka on järjestetty sijoittamaan iskumäntä liikkuvaksi. Porakoneeseen on järjestetty rekisteröintilaite 28. Rekisteröintilaite 28 on järjestetty tunnistamaan, milloin porakone on aktiivinen, sekä rekisteröimään ja tallentamaan pora- koneparametrit. Rekisteröintilaite 28 on sisällytetty koteloon, joka on mukautettu asennettavaksi porakoneen johonkin kuoriosaan. Tässä tapauksessa rekisteröintilaite on järjestetty kiinnityslaitteen 30 sisään, kierteiseen ruuvilaitteeseen. Rekisteröinti-laitetta asennettaessa porataan reikä siihen kuoriosaan 22c, johon rekisteröintilaite on määrä asentaa, ja kiinnityslaite ruuvataan reikään kiinni. Rekisteröintilaite on tässä valettu koteloon, jotta se kestää rasittavan ympäristön, jossa on mm. voimakkaita värähtelyjä ja epäpuhtauksia kuten pölyä, porajauhetta ja öljyä. Kotelo voi olla myös jokin muu, kuten toisentyyppinen kiinnityslaite, esimerkiksi pultti. Rekiste-röintilaitteen koteloinnin koko ja vaatimukset määrittävät rekisteröintilaitteen elimen fyysisen koon ja muotoilun. Tässä tapauksessa tarkoituksena on, että se on helposti asennettava.Figure 2 is a perspective view in more detail of the drill machine 14 of Figure 1. The drill machine 14 comprises a machine housing 22 with a reciprocating percussion piston. The machine housing 22 consists of a plurality of shell portions 22a-22d. The machine housing is arranged to substantially close the impact mechanism hydraulically. Inside the machine housing, not shown, is a piston tube arranged to position the percussion piston movable. A recording device 28 is provided on the drilling machine. The recording device 28 is arranged to identify when the drilling machine is active and to register and store drilling machine parameters. The recording device 28 is included in a housing adapted to be mounted on a housing part of the drill. In this case, the recording device is disposed within the clamping device 30, a helical screwdriver. When mounting the recorder, a hole is drilled into the housing portion 22c where the recorder is to be mounted and the fastener is screwed into the hole. The recorder is here molded into a housing to withstand a stressful environment with e.g. strong vibrations and impurities such as dust, drill powder and oil. The housing may also be other, such as another type of fastening device, such as a bolt. The size and requirements of the recorder enclosure determine the physical size and shape of the recorder body. In this case, the purpose is to make it easy to install.

Kuvio 3A esittää aksiaalista läpileikkausta kuvion 2 rekisteröintilaitteen suoritusmuodosta. Rekisteröintilaite 28a on sisällytetty kierteet 29 ja pään 30 käsittävään muviin. Rekisteröintilaite 28a käsittää sähköisen piirin, johon kuuluu looginen yksikkö 31, kuten CPU (keskusprosessiyksikkö), FPGA-yksikkö (field-programmable gate array) tai jokin muu looginen ohjelmoitava yksikkö, ja muistielin 32 käsittäen katoamattoman muistin, kuten esimerkiksi flash-muistin, sekä I/O-yksikkö 34 (kir-joitus-/lukuelin) tietojen tallentamiseksi ja muistiin tallennettuihin tietoihin pääsemiseksi. Rekisteröintilaitteeseen 28a on järjestetty ainakin yksi suunta-anturi 35, joka on järjestetty impulssintuottavaan laitteeseen tunnistamaan värähtelyt pituussuunnassa R, joka on yhdenmukainen porakoneen aksiaalisen pituussuunnan kanssa, sen avulla, että se käsittää pietsosähköisen kiteen.Figure 3A shows an axial sectional view of an embodiment of the recording device of Figure 2. The recording device 28a is incorporated in a screw comprising threads 29 and end 30. The recording device 28a comprises an electronic circuit comprising a logic unit 31 such as a CPU, a field-programmable gate array (FPGA) or other logical programmable unit, and a memory member 32 comprising a non-volatile memory such as a flash memory, and / O unit 34 (writing / reading means) for storing data and accessing data stored in memory. The recording device 28a is provided with at least one directional sensor 35, which is arranged on the impulse generating device to detect longitudinal oscillations R which is consistent with the axial longitudinal direction of the drilling machine by comprising a piezoelectric crystal.

Rekisteröintilaite 28 käsittää myös pietsosähköisen generaattorin 36 virran syöttämiseksi rekisteröintilaitteelle 28. Pietsosähköinen generaattori 36 on järjestetty tuottamaan virtaa silloin kun se värähtelee ennalta määrätyssä suunnassa. Porattaessa kalliokontaktissa tai ilman sitä porakone värähtelee iskuaaltojen takia, joita porakone aiheuttaa. Värähtelyt ovat siten voimakkaimmillaan poraussuunnassa, ts. pora-koneen aksiaalisessa pituussuunnassa. Syntyvät värähtelyt pietsosähköinen kide muuntaa sähköiseksi energiaksi, jota voidaan hyödyntää sähköisen piirin käyttämiseen pietsosähköisessä generaattorissa 36. Tällöin pietsosähköinen generaattori järjestetään fyysisesti siten, että se tuottaa virtaa ainoastaan silloin kun porakone värähtelee poraussuunnassa. Pietsosähköisen generaattorin 36 virtaa hyödynnetään tällöin rekisteröintilaitteen 28 käyttövirtana.The recording device 28 also comprises a piezoelectric generator 36 for supplying power to the recording device 28. The piezoelectric generator 36 is arranged to provide current when it oscillates in a predetermined direction. When drilling with or without rock contact, the drill vibrates due to shock waves caused by the drill. The vibrations are thus most intense in the drilling direction, i.e. the axial longitudinal direction of the drill. The resulting oscillations convert the piezoelectric crystal into electrical energy that can be utilized to use the electrical circuit in the piezoelectric generator 36. In this case, the piezoelectric generator is physically arranged to produce current only when the drill machine oscillates in the drilling direction. The current of the piezoelectric generator 36 is then utilized as the operating current of the recording device 28.

Rekisteröintilaite sisältää edelleen ajanrekisteröintiyksikön 38A, joka rekisteröi ajanjakson T porakoneparametriksi muistiin 32. Ajanrekisteröintiyksikkö 38A käsittää kellon, jossa on oskillaattoripiiri, jolloin ajanrekisteröintiyksikkö lisää uuden pulssin muistiin joka kerta kun ajanrekisteröintiyksikkö laskee kulloisenkin aikape-rusteen mukaisen jakson. Ajanrekisteröintiyksikkö voi käyttää esimerkiksi 1 Hz:n oskillaattoripiiriä, tällöin aikaperusteena on yksi (1) sekunti ja tässä lisätään uusi pulssi kerran sekunnissa. Rekisteröintilaitteen sähköisen piirin kello on järjestetty siten, että yksi pulssi lisätään joka sekunti kun värähtely on meneillään. Siten käyttöaika voidaan rekisteröidä muistiin 32. Pulssien lukumäärä K tallennetaan muis-tiyksikköön 32. Jaksojen kokonaismäärä on silloin kokonaisaika, jolloin rekisteröin-tilaite on rekisteröinyt ajan. Muutakin aikaperustetta voidaan käyttää, kuten esimerkiksi 0,5-10 s, aikaperuste valitaan sen mukaan, kuinka tarkka mittaus on suoritettava siitä, kuinka kauan porakone on ollut käytössä. Voidaan myös käyttää aikaperustetta, jolla on jokin muu tarkoitus, kuten aikaa kahden huolto välin välillä. Koska pietsosähköisen generaattorin 36 virtaa hyödynnetään rekisteröintilaitteen 28 käyt-tövirtana samanaikaisesti kun porakone on aktiivinen, rekisteröintilaite on järjestetty rekisteröimään aikaa ainoastaan silloin kun pietsosähköinen generaattori käyttää re-kisteröintilaitetta. Kun poraus loppuu ja siksi värähtelyt lakkaavat, laskin pysähtyy energiapuutteen takia, ts. että pietsosähköinen generaattori lopettaa sähköisen energian tuottamisen. Koska muisti on staattista tyyppiä, ei-katoavaa, muisti säilyttää viimeisimmän tallennetun arvon jännitteen kadotessa. Tällä tavalla saadaan koko-naiskäyttöaika tallennettua porakoneparametriksi staattiseen muistiin.The recording apparatus further includes a time recording unit 38A, which registers time period T as a drill machine parameter in memory 32. The time recording unit 38A comprises a clock having an oscillator circuit, the time recording unit adding a new pulse to memory each time the time recording unit calculates the current time basis. The time recording unit may use, for example, a 1 Hz oscillator circuit, in which case the time basis is one (1) second and here a new pulse is added once per second. The electronic circuit clock of the recording device is arranged such that one pulse is added every second while vibration is in progress. Thus, the operating time can be recorded in memory 32. The number of pulses K is stored in the memory unit 32. The total number of cycles is then the total time that the recording device has registered the time. Other time criteria can be used, such as 0.5 to 10 s. The time criterion is selected based on how accurate the measurement is to be made of how long the drill has been in use. A time basis with a different purpose, such as time between two maintenance intervals, may also be used. Since the current of the piezoelectric generator 36 is utilized as the operating current of the recorder 28 while the drill is active, the recorder is arranged to record time only when the piezoelectric generator is operating the recorder. When drilling stops and therefore vibrations stop, the calculator stops due to a lack of energy, i.e., the piezoelectric generator stops generating electrical energy. Because the memory is of static type, non-volatile, the memory retains the last stored value when the voltage is lost. In this way, the total operating time can be stored as a drill machine parameter in the static memory.

Jotta tiedot, kuten porakoneparametrit, voidaan lukea rekisteröintilaitteen muistista 32, käytetään tässä tapauksessa RFID-järjestelmää (radiotaajuustunnistus). RFID-järjestelmä muodostuu kolmesta komponentista, RFID-yksiköstä: transponderista, antennista ja lukuyksiköstä. Antenni saa aikaan sähkömagneettisen kentän, joka vä-rähtelee tietyllä taajuudella. Kenttä aktivoi ja käyttää transponderia, joka lähettää yksilöllisen koodin, jonka antenni sieppaa. Lukuyksikkö kääntää ja tulkitsee signaalin ja esittää sen esimerkiksi lukuyksikön näytöllä. Transponderi muodostuu kotelossa olevasta pienestä antennista ja loogisesta yksiköstä, kuten mikrosirusta (IC-piiri).In this case, the RFID (Radio Frequency Identification) system is used to read data such as drill machine parameters from the recorder memory 32. An RFID system consists of three components, an RFID unit: a transponder, an antenna, and a read unit. The antenna generates an electromagnetic field which vibrates at a specific frequency. The field activates and uses a transponder that transmits a unique code that is captured by the antenna. The reading unit translates and interprets the signal and displays it, for example, on the reading screen. The transponder consists of a small antenna in the housing and a logic unit, such as a microchip (IC chip).

Rekisteröintilaite käsittää tällöin myös RFID-yksikön 42, jossa on transponderi 43, sekä antennin 46. Tässä tapauksessa reikä on porattu pulttiin/koteloon ja antenni 46 asennettu reikään. Antenni 46 on esimerkiksi kuparilankaa tai jotakin muuta, jolla on samanlaiset ominaisuudet. Jotta saadaan suurempi kantama RFID-yksikölle, antenni on tässä tapauksessa galvaanisesti eristetty muusta kotelosta. RFID-järjestelmä käsittää tässä tapauksessa myös ei-esitetyn, kädessä pidettävän yksikön. Kädessä pidettävä yksikkö käsittää antennin, loogisen yksikön, lukuyksikön ja muistin. Kädessä pidettävä yksikkö toimii RFID-tekniikalla.The recorder then also comprises an RFID unit 42 having a transponder 43 and an antenna 46. In this case, the hole is drilled into the bolt / housing and the antenna 46 is mounted in the hole. The antenna 46 is, for example, copper wire or something with similar characteristics. In order to obtain a greater range for the RFID unit, the antenna is galvanically isolated from the rest of the enclosure. In this case, the RFID system also includes a non-shown handheld unit. The handheld unit comprises an antenna, a logic unit, a read unit, and a memory. The handheld unit uses RFID technology.

Rekisteröintilaitetta luettaessa, esimerkiksi luettaessa jotakin porakoneparametria, kuten käyttöaikaa T, aktivoituu transponderi 43 rekisteröintilaitteen RFID-yksikössä 42 kädessä pidettävästä yksiköstä saapuvan antennisignaalin avulla. Kädessä pidettävä yksikkö lähettää tällöin sekä tietosignaalin että riittävän suuren energiamäärän aktivoidakseen RFID-yksikön 42 niin, että se voi lähettää tietoja ennen kuin se tulee jälleen virrattomaksi. Tämä tekniikka mahdollistaa sen, että muisti voidaan lukea ja ohjelmoida rekisteröintilaitteessa syöttämättä tälle samanaikaisesti omaa energiaa, vaan sen sijaan se saa energian antennisignaalin mukana, joka lähetetään ulkoisesta kädessä pidettävästä yksiköstä. Näin ollen porakoneparametrit voidaan lukea, vaikka porakone ei ole aktiivinen, siten, että pietsosähköinen kide käyttää rekisteröinti-laitetta. Sen jälkeen RFID-yksikkö 42 hakee tiedot, kuten porakoneparametrit, kuten käyttöajan T, muistista I/O-yksikön (kirjoitus-/lukuyksikkö) ja antennin 46 kautta ja lähettää ne kädessä pidettävälle yksikölle.As the recorder is read, for example, when reading a drill machine parameter such as operating time T, transponder 43 is activated on the RFID unit 42 of the recorder by an antenna signal received from a handheld unit. The handheld unit then transmits both the data signal and a sufficiently large amount of energy to activate the RFID unit 42 so that it can transmit data before it is power-free again. This technology allows the memory to be read and programmed by the recorder without simultaneously supplying its own energy, but instead receiving energy with the antenna signal transmitted from an external handheld unit. Thus, the drill machine parameters can be read, even if the drill machine is not active, so that the piezoelectric crystal uses a recording device. The RFID unit 42 then retrieves information such as drill machine parameters, such as operating time T, from the memory via the I / O unit (read / write unit) and the antenna 46 and sends it to the handheld unit.

Kuvio 3B esittää aksiaalista läpileikkausta rekisteröintilaitteen 28b eräästä toisesta suoritusmuodosta. Tämän suoritusmuodon erottaa edellä olevasta se, että samaan sähköiseen piiriin on sisällytetty useampia ajanrekisteröintiyksikköjä. Näitä voidaan käyttää eri asioihin, esim. ajanrekisteröintiyksikkö 38B, joka voidaan nollata ja ajanrekisteröintiyksikkö 38C, jota ei voi nollata.Figure 3B shows an axial sectional view of another embodiment of the recording device 28b. What distinguishes this embodiment from the above is that several time recording units are included in the same electronic circuit. These can be used for different things, e.g., time recorder 38B, which can be reset, and time recorder 38C, which cannot be reset.

Myös muistipaikkojen 32a-32c lukumäärää voidaan lisätä muistiyksikössä. Edelleen ajanrekisteröintiyksiköiden 38a-38c lukumäärää voidaan lisätä. Muistipaikka voidaan määritellä esimerkiksi siten, että sitä ei voi nollata siellä, mihin käyttöaika tallennetaan. Yhtä tai useampaa muistipaikkaa 32a-32c käytetään tallentamaan porakoneparametrit Ml, M2, M3, kuten huollon välinen aika, tiettyyn koneosaan käytetty aika jne. Edelleen muistin paikkoja 32a-32c voidaan käyttää tallentamaan muita porakoneparametreja, kuten huolto väli, asiakastunnistus, porauslaitetunnistus, pora-konetunnistus jne. RFID-yksikköä voidaan myös käyttää ohjelmoimaan muistiyk-sikkö muilla tiedoilla käyttöajan lisäksi esim. porakoneidentiteetti, asiakas, päivämäärä, huolto väli ja porauslaitetyyppi.The number of memory locations 32a-32c may also be increased in the memory unit. Further, the number of time recording units 38a-38c may be increased. For example, a memory location can be defined so that it cannot be reset where the usage time is stored. One or more memory locations 32a-32c are used to store drill machine parameters M1, M2, M3, such as time between service, time spent on a particular machine part, etc. Further, memory locations 32a-32c can be used to store other drill machine parameters such as service interval, customer authentication, drill identification etc. The RFID unit may also be used to program the memory unit with other information in addition to the operating time, e.g., drill machine identity, customer, date, maintenance interval, and drilling device type.

Hydrauliseen iskukoneistopiiriin voidaan myös järjestää paineanturi 48, joka on liitetty sähköiseen piiriin, kuten pietsosähköinen paineanturi. Jotta anturi voi tunnistaa esimerkiksi iskukoneistopaineen iskukoneiston hydraulisessa järjestelmässä, porataan reikä, joka yhdistää hydraulisen järjestelmän porakoneen 14 sopivassa paikassa olevaan anturiin, ei esitetty. Anturin sijainti porakoneessa on tärkeä, ja se valitaan edullisesti siten, että ylimääräisen reiän poraaminen on yksinkertainen toimenpide porakoneen tuotannossa. Paineanturi tunnistaa hydrauliöljypaineen iskukoneistopii-rissä ja tämä tallennetaan lisäporakoneparametriksi muistiin. Paineanturi on tällöin liitetty rekisteriyksikössä 30 olevaan, sisäiseen loogiseen yksikköön 31. Tämä mahdollistaa sen, että tunnistetuista ajan ja paineen mittausarvoista voidaan laskea ja dokumentoida ajankohtainen taajuus, iskukoneistopaine, iskuenergia, antoteho ja käyttöaika sekä tallentaa nämä tiedot muistiin M3, sen takia, että muut tunnetut po-rakoneparametrit on rekisteröity porauslaitteen ohjausjärjestelmään. Hyödyntämällä otantateoreemaa ja jos iskukoneistopaine rekisteröidään vähintään kaksinkertaisella iskukoneistotaajuudella, jokaisena ajankohtana on mahdollista rekisteröidä ajankohtainen iskukoneistotaajuus.A pressure transducer 48 may also be provided in the hydraulic impact mechanism circuit which is connected to an electrical circuit, such as a piezo-electric pressure transducer. To allow the sensor to detect, for example, the impact machine pressure in the hydraulic system of the impact machine, a hole connecting the hydraulic system to a sensor at a suitable location in the drill machine 14 is drilled. The location of the sensor in the drill is important and is preferably selected so that drilling an extra hole is a simple operation in the production of the drill. The pressure sensor detects the hydraulic oil pressure in the stroke gear circuit and this is stored as an additional drill machine parameter in memory. The pressure transducer is then connected to an internal logic unit 31 in the register unit 30. This allows the detected frequency and pressure measurement values to calculate and document the current frequency, impactor pressure, impact energy, output power and operating time, and to store this information in memory M3. The po-blade parameters are registered in the control system of the drilling rig. By utilizing the sampling theorem and recording the impactor pressure at at least twice the impactor frequency, it is possible to record the current impactor frequency at each time.

Liittämällä useampia porakoneeseen sopivasti sijoitettuja antureita keksinnön mukaisen rekisteröintilaitteen antureihin on myös mahdollista rekisteröidä muita pora-koneparametreja kuten ajankohtainen vaimennuspaine ja/tai pyörimisnopeus, jolloin anturi on sopivasti sijoitettu hydraulimoottoriin esimerkiksi pyörimisnopeuden tunnistamiseksi. Ilmanpaineen tunnistamiseksi voiteluöljypiiristä voidaan myös järjestää eräs toinen anturi. Monien erilaisten porakoneparametrien tunnistamisen ja tallentamisen takia käyttäjän on yksinkertaisempaa suorittaa kenttäkokeiden sekä käyt-töperusteisen huollon seurantaa.By connecting a plurality of sensors conveniently located in the drill machine to the sensors of the recording apparatus of the invention, it is also possible to register other drill machine parameters such as current damping pressure and / or rotational speed, such that the sensor is suitably positioned on the hydraulic motor. Another sensor may also be provided to detect atmospheric pressure from the lubricating oil circuit. Recognition and recording of many different drill machine parameters makes it easier for the user to perform field tests and follow-up maintenance.

Myös suoritusmuodot edellä olevien suoritusmuotojen yhdistelmistä tai osista ovat mahdollisia.Embodiments of combinations or portions of the above embodiments are also possible.

Kuvio 4A esittää, kuinka käyttäjä 60 lukee samantyyppistä rekisteröintilaitetta 28c kuin edellä selitetty rekisteröintilaite, kädessä pidettävän yksikön 62 avulla, kuten edellä on mainittu. Käyttäjä 60 seisoo aivan lähellä porauslaitetta 10, jota ei ole esitetty kokonaisuudessaan. Tässä tapauksessa käyttäjä lukee, ohjelmoi tai päivittää rekisteröintilaitteen 28c muistiin tallennettuja tietoja, kuten edellä selitettyjä pora-koneparametreja, kädessä pidettävällä yksiköllä 62 langattoman tiedonsiirron kautta RFID-tekniikalla. Lukuetäisyys on tässä tapauksessa rajoitettu arvoon < 10 m. Kädessä pidettävä yksikkö 62 mukautetaan edelleen tavoitteeseemme varustamalla se spesifisellä käyttäj äohj elmalla.FIG. 4A illustrates how a user 60 reads a recording device 28c of the same type as the recording device described above with the aid of a handheld unit 62 as mentioned above. The user 60 is standing very close to the drilling device 10, which is not shown in its entirety. In this case, the user reads, programs or updates information stored in the memory of the recording device 28c, such as the drill machine parameters described above, with the handheld unit 62 via wireless data transmission via RFID technology. The reading distance in this case is limited to <10 m. The handheld unit 62 is further adapted to our purpose by providing it with a specific user program.

Radiotaajuustunnistusta varten sähköinen merkintä on suoritettu RFID-yksikössä rekisteröintilaitteessa siten, että sen muistiin on tallennettu yksilöllinen koodi. Koodi voidaan lukea läheltä kädessä pidettävällä yksiköllä antennin 63 avulla, joka on järjestetty kädessä pidettävään yksikköön. Rekisteröintilaite voidaan lukea langattoman tiedonsiirron avulla riippumatta impulssintuottavan laitteen aktivointitasosta, koska transponderi saa energian radiosignaalista.For radio frequency identification, the electronic tagging is performed on the RFID unit by a unique code stored in its memory. The code can be read by a handheld unit by means of an antenna 63 arranged in the handheld unit. The recorder can be read via wireless communication regardless of the activation level of the impulse generating device, since the transponder receives energy from the radio signal.

Kuvio 4B esittää kädessä pidettävää yksikköä 62, joka esitetään kuviossa 4A. Kädessä pidettävä yksikkö käsittää loogisen yksikön 64 yksikön ohjaamiseksi, muis-tiyksikön 65 lähetettävien tai vastaanotettujen tietojen tallentamiseksi, antennin 63, RFID-piirin 70 sekä I/O-yksikön, joka käsittää näppäimistön 72 ja näytön 74.Figure 4B shows a handheld unit 62 shown in Figure 4A. The handheld unit comprises a logical unit 64 for controlling the unit, a memory unit 65 for storing data to be transmitted or received, an antenna 63, an RFID circuit 70, and an I / O unit comprising a keyboard 72 and a display 74.

Kuvio 5A esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista menetelmää lohkokaavion muodossa.Figure 5A schematically illustrates a method according to the invention in the form of a block diagram.

Paikka 100 osoittaa sekvenssin alkua.Position 100 indicates the beginning of the sequence.

Paikka 110 aktivoi rekisteröintiyksikön.Position 110 activates the registration unit.

Paikka 120 rekisteröi, että iskukoneisto on aktiivinen.Position 120 registers that the impact mechanism is active.

Paikka 130 osoittaa porakoneparametrin rekisteröintiä.Position 130 indicates registration of the drilling machine parameter.

Paikka 140 osoittaa porakoneparametrin tallentamista muistiin.Position 140 indicates the storage of the drill machine parameter.

Paikka 150 osoittaa sekvenssin päättymistä.Position 150 indicates completion of the sequence.

Kuvio 5B esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista menetelmää lohkokaavion muodossa.Figure 5B schematically illustrates a method according to the invention in the form of a block diagram.

Paikka 200 osoittaa sekvenssin alkua.Position 200 indicates the beginning of the sequence.

Paikka 210 osoittaa rekisteröintiyksikön aktivointia.Position 210 indicates activation of the registration unit.

Paikka 220 osoittaa vastaanottoa kyselystä, joka koskee jonkin muistissa olevan porakoneparametrin lukemista.Position 220 indicates receipt of a query to read a drill machine parameter in memory.

Paikka 230 osoittaa muistiin tallennetun porakoneparametrin lähettämistä.Position 230 indicates the transmission of the drill machine parameter stored in the memory.

Paikka 240 osoittaa sekvenssin päättymistä.Position 240 indicates termination of the sequence.

Claims (15)

1. Rekisteröintilaite (28a-28c), joka on tarkoitettu järjestettäväksi kalliopora-koneeseen (14), jolloin rekisteröintilaite on järjestetty rekisteröimään ainakin yhden porakoneparametrin (T, M1-M3) kalliota (17) porattaessa, tunnettu siitä, että rekisteröintilaite käsittää sisäisen generaattorin, joka syöttää rekisteröintilaitteelle virtaa silloin kun kallioporakone on aktiivinen, ja suunta-anturin (35), joka on järjestetty havaitsemaan, että porakone värähtelee aksiaalisessa pituussuunnassaan (R), jolloin rekisteröintilaite käsittää välineet, jotka rekisteröivät ensimmäiseksi porakonepara-metriksi ajanjakson (T), jolloin porakone värähtelee aksiaalisessa pituussuunnassaan (R), ja että rekisteröintilaite käsittää lisäksi transponderin (43), joka on järjestetty syöttämään tilapäisesti virtaa rekisteröintilaitteelle ulkoisen radiosignaalin kautta.A recording device (28a-28c) for mounting on a rock drill (14), wherein the recording device is arranged to register at least one drilling machine parameter (T, M1-M3) when drilling rock (17), characterized in that the recording device comprises an internal generator, which supplies power to the recorder when the rock drill is active and a directional sensor (35) arranged to detect that the drill vibrates in its axial longitudinal direction (R), wherein the recorder comprises means for registering the first drill parameter as the time (T) oscillates in its axial longitudinal direction (R), and that the recording device further comprises a transponder (43) arranged to temporarily supply power to the recording device via an external radio signal. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rekisteröintilaite (28a-28c), jossa suunta-anturi (35) käsittää pietsosähköisen anturin.The recording device (28a-28c) of claim 1, wherein the direction sensor (35) comprises a piezoelectric sensor. 3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen rekisteröintilaite (28a-28c), jossa mainittu generaattori käsittää pietsosähköisen generaattorin (36).The recording device (28a-28c) according to any one of claims 1 to 2, wherein said generator comprises a piezo-electric generator (36). 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen rekisteröintilaite (28a-28c), jossa rekisteröintilaite on liitetty kallioporakoneeseen järjestettyyn pietsosähköiseen paineanturiin (48), joka on sovitettu tunnistamaan iskukoneistopaine, jolloin rekisteröintilaite on järjestetty rekisteröimään mainittu iskukoneistopaine toiseksi pora-koneparametriksi (Ml-M3).The recording device (28a-28c) according to any one of claims 1 to 3, wherein the recording device is coupled to a piezoelectric pressure sensor (48) arranged in a rock drill and adapted to detect impact engine pressure, wherein the recorder is arranged to register said impact engine pressure as a second drill machine parameter (M1-M3). 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen rekisteröintilaite (28a-28c), jossa rekisteröintilaite on sisällytetty kallioporakoneen (14) kuoriosaan (22c).The recording device (28a-28c) according to any one of claims 1 to 4, wherein the recording device is incorporated in the shell part (22c) of the rock drilling machine (14). 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen rekisteröintilaite (28a-28c), jossa rekisteröintilaite on sisällytetty kiinnityslaitteeseen (28).The recording device (28a-28c) according to claim 5, wherein the recording device is incorporated in the fastening device (28). 7. Menetelmä ainakin yhden porakoneparametrin rekisteröimiseksi porakoneeseen järjestetyllä rekisteröintilaitteella (28a-28c) kalliota porattaessa, tunnettu siitä, - että rekisteröintilaitteelle (28a-28c) syötetään virtaa sisäisellä generaattorilla silloin kun kallioporakone (14) on aktiivinen, - että havaitaan, milloin kallioporakone (14) värähtelee aksiaalisessa pituussuunnassaan (R), - että ensimmäiseksi porakoneparametriksi rekisteröidään ajanjakso (T), jonka kal-lioporakone (14) värähtelee aksiaalisessa pituussuunnassaan (R), - ja että rekisteröintilaitteeseen (28a-28c) sisällytetty transponderi (43) järjestetään syöttämään tilapäisesti virtaa rekisteröintilaitteelle ulkoisesta radiosignaalista saatavan energian avulla.Method for recording at least one drill machine parameter with a recorder (28a-28c) arranged in a drill while drilling rock, characterized in that - the recorder (28a-28c) is powered by an internal generator when the rock drill (14) is active, ) oscillates in its axial longitudinal direction (R), - registering as the first drill machine parameter the time period (T) that the tilting machine (14) oscillates in its axial longitudinal direction (R), and transmitting the transponder (43) included in the recording device (28a-28c); to the recording equipment by means of energy from an external radio signal. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, jossa menetelmään sisältyy edelleen mainittujen värähtelyjen rekisteröinti pietsosähköisellä anturilla (35).The method of claim 7, wherein the method further comprises registering said vibrations with a piezoelectric sensor (35). 9. Jonkin patenttivaatimuksen 7-8 mukainen menetelmä, jossa rekisteröinti-laitteeseen (28a-28c) järjestetään pietsosähköinen generaattori (36), joka muuntaa mainitut värähtelyt sähköiseksi jännitteeksi.A method according to any one of claims 7-8, wherein a piezo-electric generator (36) is provided to the recording device (28a-28c) to convert said oscillations into an electrical voltage. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen menetelmä, jossa rekisteröintilaite (28a-28c) liitetään kallioporakoneeseen (14) järjestettyyn pietsosähköiseen paineanturiin (48), joka sovitetaan tunnistamaan iskukoneistopaine, jolloin rekisteröintilaite (28a-28c) järjestetään rekisteröimään mainittu iskukoneistopaine toiseksi porakoneparametriksi.The method of any one of claims 7 to 9, wherein the recording device (28a-28c) is coupled to a piezoelectric pressure sensor (48) arranged on the rock drill (14) and adapted to detect impact machine pressure, wherein the recording device (28a-28c) is configured to register said impact machine pressure. 11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen menetelmä, jossa mainittu rekisteröity ajanjakso (T) tai vastaava rekisteröity iskukoneistopaine luetaan langattomalla tiedonsiirrolla.A method according to any one of claims 7 to 10, wherein said registered time period (T) or the corresponding registered punching machine pressure is read by wireless communication. 12. Tietokoneohjelma, joka ohjelma käsittää ohjelmakoodin jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukaisen menetelmän ohjaamiseksi.A computer program, the program comprising a program code for controlling a method according to any one of claims 7 to 10. 13. Tietokoneluettava väline, jossa on tietokoneohjelma tallennettuna, joka tietokoneohjelma on suunniteltu saamaan loogisen yksikön suorittamaan jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukaiset vaiheet.A computer readable medium having a computer program stored, the computer program being designed to cause the logical unit to perform the steps of any one of claims 7 to 10. 14. Kallioporakone (14), joka käsittää patenttivaatimusten 1-6 mukaisen rekisteröin tilaitteen (28a-28c).A rock drill (14) comprising a recording device (28a-28c) according to claims 1-6. 15. Porauslaite (10), joka käsittää patenttivaatimuksen 14 mukaisen kallio-porakoneen (14). PatentkravA drilling device (10) comprising a rock drilling machine (14) according to claim 14. claim
FI20116049A 2009-04-09 2010-04-09 Recorder and method for registering at least one drill machine parameter FI126101B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0900473A SE533954C2 (en) 2009-04-09 2009-04-09 Recorders and method for registering a drill parameter, a computer program, a computer-readable medium, a rock drill and a drill rig
PCT/SE2010/050391 WO2010117331A1 (en) 2009-04-09 2010-04-09 A method and a device for registering at least one rock drill parameter when drilling in rock

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20116049L FI20116049L (en) 2011-10-25
FI126101B true FI126101B (en) 2016-06-30

Family

ID=42936438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20116049A FI126101B (en) 2009-04-09 2010-04-09 Recorder and method for registering at least one drill machine parameter

Country Status (3)

Country Link
FI (1) FI126101B (en)
SE (1) SE533954C2 (en)
WO (1) WO2010117331A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130082846A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Timothy Allen McKinley Sensor system and method
US9243381B2 (en) 2013-04-19 2016-01-26 Caterpillar Inc. Erosion monitoring system for ground engaging tool
US9475526B2 (en) 2014-08-23 2016-10-25 Caterpillar Inc. Track link having a wear sensing device
US9868482B2 (en) 2014-10-29 2018-01-16 Caterpillar Inc. Track roller assembly with a wear measurement system
US9592866B2 (en) 2014-11-06 2017-03-14 Caterpillar Inc. Track assembly having a wear monitoring system
US9371630B1 (en) 2014-12-19 2016-06-21 Caterpillar Inc. Determination of undercarriage idler and roller wear based on final drive speed
SE540205C2 (en) 2016-06-17 2018-05-02 Epiroc Rock Drills Ab System and method for assessing the efficiency of a drilling process
SE544076C2 (en) * 2019-07-05 2021-12-14 Epiroc Rock Drills Ab Method and system for estimating wear of a drill bit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2635894A1 (en) * 1988-08-23 1990-03-02 Mariaulle Dominique Time counter for vibrating appliances
GB0403703D0 (en) * 2004-02-19 2004-03-24 Swan Michael D Improvements relating to engine maintenance
AR045237A1 (en) * 2004-08-09 2005-10-19 Servicios Especiales San Anton ELECTRICAL POWER GENERATOR THAT USES VIBRATIONS CAUSED BY A DRILLING TOOL
US7762354B2 (en) * 2007-08-09 2010-07-27 Schlumberger Technology Corporation Peizoelectric generator particularly for use with wellbore drilling equipment

Also Published As

Publication number Publication date
SE0900473A1 (en) 2010-10-10
WO2010117331A1 (en) 2010-10-14
FI20116049L (en) 2011-10-25
SE533954C2 (en) 2011-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI126101B (en) Recorder and method for registering at least one drill machine parameter
JP5579868B2 (en) Method of measuring usage rate of crushing hammer, crushing hammer and measuring device
CN107313771B (en) Near-bit measuring instrument with resistivity measuring function
CA2820585C (en) Wireless sensor device
US8738304B2 (en) System for acquiring data from a component
CN104781504B (en) Method for surveying a borehole, drilling apparatus, and borehole survey assembly
CN109312617B (en) System and method for evaluating efficiency of a drilling process
JP6340493B1 (en) Hydraulic clamping device and life judgment method of hydraulic clamping device
FR2919942B1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR TRACIBILITY OF THE VIBRATION LOAD OF A TOOL AND THE TOOL OF THE SYSTEM
AU2018318700B2 (en) Systems and methods for monitoring an attachment for a mining machine
CN115103950A (en) Drilling tool and system for drilling tool identification
US20210355977A1 (en) Anchoring Device
CN102704910B (en) Underground coal mine creeps into monitoring system
JP4340738B2 (en) Apparatus and method for measuring pore diameter change
CN111119867A (en) Logging-while-drilling instrument for fish measurement based on magnetic signal and ultrasonic wave principle
EP4035836A1 (en) Tool with counter device
RU69565U1 (en) BOTTOM DATA RECORDER

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126101

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: EPIROC ROCK DRILLS AKTIEBOLAG