JP2017210820A - Rotary bit state identification device and excavator - Google Patents

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JP2017210820A JP2016105438A JP2016105438A JP2017210820A JP 2017210820 A JP2017210820 A JP 2017210820A JP 2016105438 A JP2016105438 A JP 2016105438A JP 2016105438 A JP2016105438 A JP 2016105438A JP 2017210820 A JP2017210820 A JP 2017210820A
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Yoshikazu Nomoto
義一 野元
広晃 杉原
Hiroaki Sugihara
広晃 杉原
英樹 山口
Hideki Yamaguchi
英樹 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide highly durable mechanism for monitoring abrasion state of a rotary bit mounted on an excavator.SOLUTION: An excavator 1 comprises: a cutting head 11 which is disposed at a position contacting a face natural ground; a rotary sensor 12 which is disposed depending on respective rotary bits mounted on the cutting head 11 and detects the rotation at every rotation of the rotary bit along with the rotation of the cutting head 11; and a device 13 which identifies abrasion state and rotation state of each rotary bit based on the detection result of the rotary sensor 12. The device 13 judges that the rotary bit normally rotates when a signal output from the rotary sensor 12 indicates spike at almost equal time interval. The device 13 identifies abrasion loss of the rotary bit based on the time interval of the spike indicated by the signal output from the rotary sensor 12 when the rotary bit normally rotates.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転するビットを備える掘削機の状態を管理する技術に関する。   The present invention relates to a technique for managing the state of an excavator including a rotating bit.

トンネルや上下水道等の掘削工事において用いられるシールドマシンやトンネルボーリングマシン等の掘削機には、切削ヘッドに回転するビット（以下、本願において「回転ビット」という）を備えるものがある。   Some excavators such as shield machines and tunnel boring machines used in excavation work such as tunnels and water and sewage have a bit (hereinafter referred to as “rotating bit” in the present application) that rotates on a cutting head.

回転ビットは、切削ヘッドの回転に伴い切羽地山との摩擦力により回転しながら、切羽地山を掘削する役割を果たす。従って、掘削に伴い、回転ビットの切羽地山に接する部分（以下、本願において「刃部分」という）が摩耗し小さくなってゆく。   The rotating bit plays a role of excavating the face mountain while rotating by the frictional force with the face face as the cutting head rotates. Therefore, the part (hereinafter referred to as “blade part” in the present application) in contact with the face of the rotating bit wears and becomes smaller with excavation.

回転ビットが摩耗限界を超えて摩耗すると、回転ビットが切羽地山を効率的に掘削することができなくなる。従って、効率的に掘削を行うために、掘削機のオペレータ等の作業員は回転ビットの摩耗状態を把握し、摩耗限界に達した回転ビットがあれば当該回転ビットを速やかに交換する必要がある。   When the rotating bit is worn beyond the wear limit, the rotating bit cannot efficiently excavate the face mountain. Therefore, in order to perform excavation efficiently, an operator such as an excavator operator needs to grasp the wear state of the rotating bit, and if there is a rotating bit that has reached the wear limit, it is necessary to quickly replace the rotating bit. .

回転ビットの摩耗状態を把握する方法として広く実施されているものは、作業員が直接回転ビットを目視する方法である。回転ビットを作業員が直接目視するためには、地盤改良を行ったり、立坑を掘ったりする必要があり、多大なコスト、時間、労力を要する。また、掘削中に回転ビットを直接目視することはできないので、作業員は掘削中の回転ビットの摩耗状態をモニタリングすることはできない。   A widely used method for grasping the wear state of the rotating bit is a method in which an operator directly looks at the rotating bit. In order for an operator to directly observe the rotating bit, it is necessary to improve the ground or dig a shaft, which requires a great deal of cost, time, and labor. In addition, since the rotating bit cannot be directly observed during excavation, the worker cannot monitor the wear state of the rotating bit during excavation.

上記の問題を解消するために、センサを用いて回転ビットの摩耗状態をモニタリングする技術が提案されている。例えば特許文献１には、カッター（回転ビットの一例）の回転部分に取り付けられた磁石の回転に伴う磁場の変化を検知する回転センサと、カッターの周縁の摩耗に伴う磁化物質の減少による磁場の変化を検知する摩耗センサとにより、カッターの摩耗状態と回転状態をモニタリングする仕組みが提案されている。   In order to solve the above problem, a technique for monitoring the wear state of a rotating bit using a sensor has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a rotation sensor that detects a change in a magnetic field accompanying rotation of a magnet attached to a rotating portion of a cutter (an example of a rotating bit), and a magnetic field generated by a decrease in magnetized material due to wear on the periphery of the cutter. A mechanism for monitoring the wear state and rotation state of a cutter by a wear sensor that detects a change has been proposed.

また、例えば特許文献２には、ローラーカッター（回転ビットの一例）の半径方向からローラーカッターの刃先に向かって磁界を形成する渦電流式センサにより、渦電流式センサの基準位置からローラーカッターの刃先までの距離を計測して、ローラーカッターの摩耗状態を検知する仕組みが提案されている。   Further, for example, in Patent Document 2, an eddy current sensor that forms a magnetic field from the radial direction of a roller cutter (an example of a rotating bit) toward the blade edge of the roller cutter, the blade edge of the roller cutter from the reference position of the eddy current sensor. The mechanism which measures the distance to and detects the wear state of a roller cutter is proposed.

特開２００３−３０７０９５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-307095 特開２００３−０８２９８６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-082986

特許文献１または特許文献２に提案されている仕組みによれば、掘削機のオペレータは回転ビットの摩耗状態をモニタリングすることができる。ただし、特許文献１および特許文献２に提案されている仕組みにおいては、回転ビットの刃部分に近接する位置にセンサを配置する必要がある。回転ビットの刃部分の近傍は掘削により生じる土砂等の移動経路となるため、土砂等から受ける力によりセンサの不具合（位置ずれや損傷等）が生じ、摩耗状態のモニタリングが継続できなくなる危険性がある。   According to the mechanism proposed in Patent Document 1 or Patent Document 2, the operator of the excavator can monitor the wear state of the rotating bit. However, in the mechanism proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is necessary to arrange a sensor at a position close to the blade portion of the rotating bit. Since the vicinity of the blade part of the rotating bit is a movement path for earth and sand generated by excavation, there is a risk that the force received from the earth and sand will cause sensor malfunctions (positional displacement, damage, etc.) and the monitoring of the wear state cannot be continued. is there.

本発明は、上記の事情に鑑み、掘削機が備える回転ビットの摩耗状態をモニタリングする、耐久性の高い仕組みを実現することを目的とする。   An object of this invention is to implement | achieve the mechanism with high durability which monitors the abrasion state of the rotation bit with which an excavator is equipped in view of said situation.

上記の目的を達成するため、本発明は、切削ヘッドに取り付けられた回転ビットが所定角度だけ回転したことを検知する回転センサの検知結果に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する特定手段を備える装置を提案する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a specifying means for specifying a wear state of the rotating bit based on a detection result of a rotation sensor that detects that the rotating bit attached to the cutting head has rotated by a predetermined angle. Propose a device with.

上記の装置において、前記切削ヘッドは一定の回転速度で回転し、前記特定手段は、前記回転センサにより検知された前記回転ビットの前記所定角度の回転に要した時間に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する、という構成が採用されてもよい。   In the above apparatus, the cutting head rotates at a constant rotational speed, and the specifying means wears the rotating bit based on the time required for rotating the rotating bit at the predetermined angle detected by the rotation sensor. A configuration in which the state is specified may be employed.

また、上記の装置において、前記特定手段は、前記切削ヘッドが所定角度だけ回転する間に、前記回転センサにより検知された前記回転ビットが回転した角度に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する、という構成が採用されてもよい。   In the above apparatus, the specifying unit specifies a wear state of the rotating bit based on an angle of rotation of the rotating bit detected by the rotation sensor while the cutting head rotates by a predetermined angle. , May be employed.

また、上記の装置において、前記特定手段は、前記回転センサの検知結果に基づき、前記回転ビットの回転状態を特定する、という構成が採用されてもよい。   In the above apparatus, a configuration may be employed in which the specifying unit specifies a rotation state of the rotation bit based on a detection result of the rotation sensor.

また、本発明は、切削ヘッドと、前記切削ヘッドに取り付けられた回転ビットと、前記回転ビットが所定角度だけ回転したことを検知する回転センサと、前記回転センサの検知結果に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する特定手段とを備える掘削機を提供する。   Further, the present invention provides a cutting head, a rotating bit attached to the cutting head, a rotation sensor for detecting that the rotating bit has rotated by a predetermined angle, and the rotation bit based on a detection result of the rotation sensor. There is provided an excavator provided with a specific means for specifying the wear state of the drill.

本発明によれば、回転センサにより回転ビットの摩耗状態が特定される。回転センサの設置位置は回転ビットの刃部分に近接した位置である必要はない。従って、回転センサを、掘削した土砂等の力を受けにくい位置に配置することにより、不具合の生じる危険性を低減することができる。また、回転センサを、回転ビットの交換時に取り外しを要さない位置に配置することで、回転ビットの交換を容易に行うことが可能となる。   According to the present invention, the wear state of the rotating bit is specified by the rotation sensor. The position where the rotation sensor is installed need not be close to the blade portion of the rotation bit. Therefore, by arranging the rotation sensor at a position where it is difficult to receive a force such as excavated earth and sand, the risk of occurrence of a malfunction can be reduced. Further, the rotation bit can be easily replaced by disposing the rotation sensor at a position that does not require removal when the rotation bit is replaced.

また、特許文献１および２に記載の発明による場合、回転ビットの材質によってセンサ（特許文献１の発明における摩耗センサ、特許文献２の発明における渦電流式センサ）の出力値と摩耗量の関係が異なる。従って、材質の異なる回転ビットを用いる場合、センサの出力値を補正するためのキャリブレーションを行う必要がある。本発明によれば、そのようなキャリブレーションを行う必要はない。   Further, according to the inventions described in Patent Documents 1 and 2, the relationship between the output value of the sensor (the wear sensor in the invention of Patent Document 1 and the eddy current sensor in the invention of Patent Document 2) and the amount of wear depends on the material of the rotating bit. Different. Therefore, when using a rotating bit made of a different material, it is necessary to perform calibration for correcting the output value of the sensor. According to the present invention, it is not necessary to perform such calibration.

一実施形態にかかる掘削機の全体構成の模式図。The schematic diagram of the whole structure of the excavator concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる切削ヘッドの外観図。The external view of the cutting head concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる回転ビットの位置を示した図。The figure which showed the position of the rotation bit concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる回転ビットと回転センサの位置関係を示した図。The figure which showed the positional relationship of the rotation bit concerning one Embodiment, and a rotation sensor. 一実施形態にかかる回転ビットと回転センサの位置関係を示した図。The figure which showed the positional relationship of the rotation bit concerning one Embodiment, and a rotation sensor. 一実施形態にかかる回転ビットと回転センサの位置関係を示した図。The figure which showed the positional relationship of the rotation bit concerning one Embodiment, and a rotation sensor. 一実施形態にかかる回転ビットと回転センサの位置関係を示した図。The figure which showed the positional relationship of the rotation bit concerning one Embodiment, and a rotation sensor. 一実施形態にかかる回転センサから出力される信号を例示したグラフ。The graph which illustrated the signal outputted from the rotation sensor concerning one embodiment. 一実施形態にかかる掘削機において、切削ヘッドが一定の回転速度で回転する場合に、所定の直径の回転ビットの回転所要時間と取付位置の関係を示した表。The excavator concerning one embodiment WHEREIN: When the cutting head rotates at a fixed rotational speed, the table | surface which showed the relationship between the rotation required time of a rotation bit of a predetermined diameter, and an attachment position. 一実施形態にかかる掘削機において、切削ヘッドが一定の回転速度で回転する場合に、所定の取付位置に取り付けられた回転ビットの回転所要時間と直径の関係を示した表。The excavator concerning one embodiment WHEREIN: When the cutting head rotates with a fixed rotational speed, the table | surface which showed the relationship between the rotation required time and diameter of the rotation bit attached to the predetermined attachment position. 一実施形態にかかる掘削機において、切削ヘッドが一定の回転速度で回転する場合に、回転ビットの取付位置、直径、および回転所要時間の関係を示した表。The excavator concerning one embodiment WHEREIN: When the cutting head rotates at a fixed rotational speed, the table | surface which showed the relationship between the attachment position of a rotation bit, a diameter, and rotation required time. 一実施形態にかかる装置のハードウェアとして用いられるコンピュータの基本構成を示した図。The figure which showed the basic composition of the computer used as hardware of the apparatus concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる装置の機能構成を示した図。The figure which showed the function structure of the apparatus concerning one Embodiment. 一実施形態にかかる装置が表示する画面を例示した図。The figure which illustrated the screen which the device concerning one embodiment displays. 一実施形態にかかる装置が表示する画面を例示した図。The figure which illustrated the screen which the device concerning one embodiment displays. 一実施形態にかかる装置が表示する画面を例示した図。The figure which illustrated the screen which the device concerning one embodiment displays.

［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる掘削機１の全体構成を模式的に示した図である。掘削機１は切羽地山に接する位置に配置された切削ヘッド１１と、切削ヘッド１１が備える複数の回転ビット１１１（図１において図示略）の各々に応じて１つずつ配置された回転センサ１２と、それらの複数の回転ビット１１１の各々の摩耗状態と回転状態を特定する装置１３を備える。 [Embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of an excavator 1 according to an embodiment of the present invention. The excavator 1 includes a cutting head 11 disposed at a position in contact with the face of the face and a plurality of rotation bits 111 (not shown in FIG. 1) provided in the cutting head 11. And a device 13 for identifying the wear state and the rotation state of each of the plurality of rotation bits 111.

なお、図１に例示の掘削機１はシールドマシンであるが、掘削機１の種別はシールドマシンに限られず、回転ビットを有する切削ヘッドを備える掘削機であれば、トンネルボーリングマシン等の他の種別の掘削機であってもよい。   The excavator 1 illustrated in FIG. 1 is a shield machine, but the type of the excavator 1 is not limited to the shield machine, and any other excavator having a cutting head having a rotating bit may be used as a tunnel boring machine. It may be a type of excavator.

回転センサ１２は回転ビット１１１が一回転したことを検知するセンサである。本実施形態において、回転センサ１２は電磁式回転センサであるものとする。具体的には、回転センサ１２は永久磁石、検出コイル、ヨーク等を備え、磁性体がヨークに近付く際に生じる磁束の変化により検出コイルに誘起される電圧を示す信号を出力する。回転センサ１２が出力する信号には、後述するように、回転ビット１１１が一回転したタイミングでスパイク（瞬間的に上昇し下降する波形）が含まれる。このスパイクにより、回転ビット１１１が一回転したことが検知される。   The rotation sensor 12 is a sensor that detects that the rotation bit 111 has rotated once. In the present embodiment, the rotation sensor 12 is an electromagnetic rotation sensor. Specifically, the rotation sensor 12 includes a permanent magnet, a detection coil, a yoke, and the like, and outputs a signal indicating a voltage induced in the detection coil due to a change in magnetic flux generated when the magnetic body approaches the yoke. The signal output from the rotation sensor 12 includes a spike (a waveform that rises and falls instantaneously) at the timing when the rotation bit 111 rotates once, as will be described later. It is detected by this spike that the rotating bit 111 has made one rotation.

本実施形態においては例として、回転センサ１２の各々と装置１３は有線接続されている。ただし、回転センサ１２の少なくとも１つと装置１３が無線接続により信号の送受信を行ってもよい。   In the present embodiment, as an example, each of the rotation sensors 12 and the device 13 are connected by wire. However, at least one of the rotation sensors 12 and the device 13 may transmit and receive signals by wireless connection.

なお、回転センサ１２から出力される信号がノイズを含む場合、当該ノイズを除去する装置が回転センサ１２と装置１３の間に設けられてもよい。また、回転センサ１２から出力される信号がアナログ信号であり、装置１３がデジタル信号の入力しか受け付けない場合、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換処理を行う装置が回転センサ１２と装置１３の間に設けられる。   In addition, when the signal output from the rotation sensor 12 includes noise, a device for removing the noise may be provided between the rotation sensor 12 and the device 13. Further, when the signal output from the rotation sensor 12 is an analog signal and the device 13 accepts only the input of a digital signal, the device that performs A / D (Analog to Digital) conversion processing is between the rotation sensor 12 and the device 13. Is provided.

図２Ａは切削ヘッド１１を図１の矢印Ａが示す方向から見た外観図である。図２Ｂは図２Ａに示される切削ヘッド１１が備える回転ビット１１１の位置を示している。回転ビット１１１の各々は、掘削機１の掘進に伴い切羽地山に押し付けられた状態で、切削ヘッド１１の回転に伴い刃部分と切羽地山との間に生じる摩擦力により回転しながら、切羽地山を掘削する。   2A is an external view of the cutting head 11 as seen from the direction indicated by the arrow A in FIG. FIG. 2B shows the position of the rotating bit 111 provided in the cutting head 11 shown in FIG. 2A. Each of the rotating bits 111 is pressed against the face mountain as the excavator 1 advances, while rotating by the friction force generated between the blade portion and the face mountain as the cutting head 11 rotates, Drill natural ground.

図３Ａ〜図３Ｄは回転ビット１１１と回転センサ１２の位置関係を示した図である。ただし、図３Ａおよび図３Ｂには、回転ビット１１１を保持するホルダ１１２も示されている。ホルダ１１２は切削ヘッド１１の本体に固定され、回転ビット１１１を回転可能に保持する。   3A to 3D are diagrams showing the positional relationship between the rotation bit 111 and the rotation sensor 12. However, FIGS. 3A and 3B also show a holder 112 that holds the rotating bit 111. The holder 112 is fixed to the main body of the cutting head 11 and holds the rotating bit 111 rotatably.

図３Ａは回転ビット１１１の回転軸の方向に見た回転ビット１１１と回転センサ１２の位置関係を示している。図３Ｂは図３Ａの矢印Ｂが示す方向に見た回転ビット１１１と回転センサ１２の位置関係を示している。図３Ｃは図３Ａの矢印Ｃが示す方向に見た回転ビット１１１と回転センサ１２の位置関係を示している。図３Ｄは図３Ｃの矢印Ｄが示す方向に見た回転ビット１１１と回転センサ１２の位置関係を示している。以下、図３Ａ〜図３Ｄを図３と総称する。   FIG. 3A shows the positional relationship between the rotation bit 111 and the rotation sensor 12 as viewed in the direction of the rotation axis of the rotation bit 111. FIG. 3B shows the positional relationship between the rotation bit 111 and the rotation sensor 12 as viewed in the direction indicated by the arrow B in FIG. 3A. FIG. 3C shows the positional relationship between the rotation bit 111 and the rotation sensor 12 as viewed in the direction indicated by the arrow C in FIG. 3A. FIG. 3D shows the positional relationship between the rotation bit 111 and the rotation sensor 12 viewed in the direction indicated by the arrow D in FIG. 3C. Hereinafter, FIGS. 3A to 3D are collectively referred to as FIG.

図３に示されるように、回転センサ１２は回転ビット１１１の回転軸の近傍において回転ビット１１１に近接する位置に配置されている。すなわち、回転ビット１１１が切羽地山の掘削を行う刃部分から離れた位置に配置されているため、掘削された土砂等により回転センサ１２に不具合が生じる可能性が低い。なお、回転センサ１２は切削ヘッド１１のホルダ１１２（または切削ヘッド１１の本体）に固定されており、回転ビット１１１の回転に伴い回転センサ１２が回転ビット１１１の回転軸周りに回転することはない。   As shown in FIG. 3, the rotation sensor 12 is disposed in the vicinity of the rotation bit 111 in the vicinity of the rotation axis of the rotation bit 111. That is, since the rotation bit 111 is disposed at a position away from the blade portion for excavating the face of the face, it is unlikely that the rotation sensor 12 will be defective due to excavated earth and sand. The rotation sensor 12 is fixed to the holder 112 of the cutting head 11 (or the main body of the cutting head 11), and the rotation sensor 12 does not rotate around the rotation axis of the rotation bit 111 as the rotation bit 111 rotates. .

図３に示されるように、回転ビット１１１の側面（回転ビット１１１の回転軸に沿った方向に見た場合に見る人に正対する面）には円柱形状の凹部１１１１が設けられている。凹部１１１１は回転ビット１１１が３６０度だけ回転、すなわち一回転する間に一度、回転センサ１２の近傍を通過する。凹部１１１１が回転センサ１２の近傍を通過すると、回転センサ１２の磁束に変化が生じ、回転センサ１２から出力される信号にスパイクが生じる。   As shown in FIG. 3, a cylindrical recess 1111 is provided on the side surface of the rotating bit 111 (the surface facing the viewer when viewed in the direction along the rotation axis of the rotating bit 111). The recess 1111 passes through the vicinity of the rotation sensor 12 once while the rotation bit 111 rotates by 360 degrees, that is, once. When the recess 1111 passes near the rotation sensor 12, the magnetic flux of the rotation sensor 12 changes, and a spike is generated in the signal output from the rotation sensor 12.

図４は切削ヘッド１１が一定の回転速度で回転している状態において、回転センサ１２から出力される信号を例示したグラフである。図４のグラフの横軸は時間を示し、縦軸は回転センサ１２から出力される信号の振幅（電圧値）を示す。図４のグラフには５つのスパイク、すなわちスパイクＳ１〜Ｓ５が示されている。スパイクＳ１〜Ｓ５の発生した時刻ｔ１〜ｔ５の各々は、回転ビット１１１の凹部１１１１が回転センサ１２の近傍を通過した時刻である。従って、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間Ｔ１、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間Ｔ２、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間Ｔ３、および時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間Ｔ４は各々、回転ビット１１１が一回転するために要した時間を示す。以下、回転ビット１１１が一回転するために要する時間を「回転所要時間」という。   FIG. 4 is a graph illustrating signals output from the rotation sensor 12 when the cutting head 11 is rotating at a constant rotation speed. The horizontal axis of the graph in FIG. 4 indicates time, and the vertical axis indicates the amplitude (voltage value) of the signal output from the rotation sensor 12. The graph of FIG. 4 shows five spikes, that is, spikes S1 to S5. Each of the times t1 to t5 when the spikes S1 to S5 are generated is a time when the concave portion 1111 of the rotation bit 111 passes near the rotation sensor 12. Accordingly, the time T1 from the time t1 to the time t2, the time T2 from the time t2 to the time t3, the time T3 from the time t3 to the time t4, and the time T4 from the time t4 to the time t5 are set to be equal to each other. Indicates the time required to rotate. Hereinafter, the time required for the rotation bit 111 to make one rotation is referred to as “required rotation time”.

切削ヘッド１１の回転速度が一定である場合、回転ビット１１１が正常に回転していれば、回転ビット１１１の回転所要時間は概ね一定である。正常に回転している回転ビット１１１の回転所要時間は、回転ビット１１１の取付位置、すなわち、切削ヘッド１１の回転軸と回転ビット１１１の間の距離によって異なる。   When the rotation speed of the cutting head 11 is constant, if the rotation bit 111 is rotating normally, the required rotation time of the rotation bit 111 is substantially constant. The required rotation time of the rotating bit 111 that is rotating normally varies depending on the mounting position of the rotating bit 111, that is, the distance between the rotating shaft of the cutting head 11 and the rotating bit 111.

図５は、切削ヘッド１１が２回／分の回転速度で回転する場合に、直径が３００ミリメートルの回転ビット１１１の回転所要時間（正常回転時）を、複数の異なる取付位置の各々に関して示した表である。図５の表に示されるように、回転ビット１１１が切削ヘッド１１の回転軸から離れる程、回転ビット１１１の回転所要時間は短くなる。   FIG. 5 shows the time required to rotate the rotating bit 111 having a diameter of 300 mm (during normal rotation) for each of a plurality of different mounting positions when the cutting head 11 rotates at a rotation speed of 2 times / minute. It is a table. As shown in the table of FIG. 5, the longer the rotation bit 111 is away from the rotation axis of the cutting head 11, the shorter the required rotation time of the rotation bit 111.

上述したように、切削ヘッド１１の回転速度が一定である場合、回転ビット１１１の回転所要時間（正常回転時）は概ね一定である。ただし、回転ビット１１１の直径は使用に伴う回転ビット１１１の摩耗に伴い短くなる。図６は、切削ヘッド１１が２回／分の回転速度で回転する場合に、切削ヘッド１１の回転軸から０．２５ｍの位置に取り付けられた回転ビット１１１の回転所要時間（正常回転時）を、直径が異なる複数の回転ビット１１１の各々に関して示した表である。図６の表に示されるように、回転ビット１１１が摩耗してその直径が短くなる程、回転ビット１１１の回転所要時間は短くなる。   As described above, when the rotation speed of the cutting head 11 is constant, the required rotation time (during normal rotation) of the rotation bit 111 is substantially constant. However, the diameter of the rotating bit 111 becomes shorter as the rotating bit 111 is worn with use. FIG. 6 shows the time required for rotation of the rotation bit 111 attached at a position of 0.25 m from the rotation axis of the cutting head 11 (during normal rotation) when the cutting head 11 rotates at a rotation speed of 2 times / minute. 5 is a table showing each of a plurality of rotating bits 111 having different diameters. As shown in the table of FIG. 6, the required rotation time of the rotating bit 111 is shortened as the rotating bit 111 is worn and its diameter is shortened.

図７は、切削ヘッド１１が２回／分の回転速度で回転する場合に、複数の異なる取付位置、および複数の異なる直径の回転ビット１１１の各々に関し、回転所要時間（正常回転時）を示した表である。装置１３は、図７に示される回転ビット１１１の取付位置、直径、および回転所要時間の関係に基づき、回転ビット１１１の摩耗状態を特定する。   FIG. 7 shows the time required for rotation (during normal rotation) for each of a plurality of different mounting positions and a plurality of rotation bits 111 having different diameters when the cutting head 11 rotates at a rotation speed of 2 times / minute. It is a table. The device 13 identifies the wear state of the rotating bit 111 based on the relationship between the mounting position, the diameter, and the required rotation time of the rotating bit 111 shown in FIG.

装置１３は、上述した回転ビット１１１の摩耗状態の特定に加え、回転ビット１１１の回転状態の特定も行う。回転ビット１１１は、切羽地山の状態、掘削機１の推進力、切削ヘッド１１の回転速度等の諸条件によって、掘削中に回転を停止してしまう場合がある。回転を停止した回転ビット１１１は刃部分の同じ箇所が切羽地山に接し続けるため、その箇所の摩耗が急速に進み、偏摩耗、すなわち回転ビット１１１の摩耗の程度が半径方向によって異なる状態が生じる。   In addition to specifying the wear state of the rotating bit 111 described above, the device 13 also specifies the rotating state of the rotating bit 111. The rotation bit 111 may stop rotating during excavation depending on various conditions such as the state of the face of the face, the driving force of the excavator 1 and the rotational speed of the cutting head 11. In the rotating bit 111 that has stopped rotating, the same portion of the blade portion continues to contact the face of the face, so wear of that portion proceeds rapidly, and uneven wear, that is, the degree of wear of the rotating bit 111 varies depending on the radial direction. .

偏摩耗が進行した回転ビット１１１はいったん停止すると回転を再開することが難しくなり、さらに偏摩耗が進行すると切削ヘッド１１の面盤や掘削機１の本体が回転ビット１１１を介さずに切羽地山に直接接してしまい、損傷を受けてしまう危険性がある。従って、回転ビット１１１の回転に異常が発生した場合には掘削機のオペレータ等は速やかに掘削機１の運転状態（推進力、切削ヘッド１１の回転速度等）を調整して、回転ビット１１１の回転を正常化する必要がある。装置１３は、回転センサ１２から出力される信号が示すスパイクの発生タイミングの間隔を監視することにより、回転ビット１１１の回転の異常を検知する。   The rotating bit 111 that has progressed uneven wear becomes difficult to resume once stopped, and further, when the uneven wear proceeds, the face plate of the cutting head 11 and the main body of the excavator 1 do not go through the rotating bit 111 but the face of the face. There is a risk of being directly touched and damaged. Therefore, when an abnormality occurs in the rotation of the rotating bit 111, the operator of the excavator quickly adjusts the operating state of the excavator 1 (propulsion force, rotational speed of the cutting head 11, etc.) It is necessary to normalize the rotation. The device 13 detects an abnormality in the rotation of the rotation bit 111 by monitoring the interval of the spike generation timing indicated by the signal output from the rotation sensor 12.

装置１３のハードウェアは、例えば一般的なコンピュータである。図８は装置１３のハードウェアとして用いられるコンピュータ１０の基本構成を示した図である。コンピュータ１０はメモリ１０１と、メモリ１０１に記憶されるプログラムに従い各種データ処理を行うプロセッサ１０２と、回転センサ１２から出力される信号の入力を受けるためのＩＦ（Interface）である通信ＩＦ１０３と、ユーザの操作を受け付けるキーボード等の操作装置１０４と、ユーザに対する各種情報を表示する液晶ディスプレイ等の表示装置１０５を備える。なお、操作装置１０４および表示装置１０５の少なくとも一方がコンピュータ１０に対し接続される外部の装置として構成されてもよい。   The hardware of the device 13 is, for example, a general computer. FIG. 8 is a diagram showing a basic configuration of the computer 10 used as hardware of the apparatus 13. The computer 10 includes a memory 101, a processor 102 that performs various data processing in accordance with a program stored in the memory 101, a communication IF 103 that is an IF (Interface) for receiving an input of a signal output from the rotation sensor 12, and a user's An operation device 104 such as a keyboard that accepts operations and a display device 105 such as a liquid crystal display that displays various types of information for a user are provided. Note that at least one of the operation device 104 and the display device 105 may be configured as an external device connected to the computer 10.

図９は装置１３の機能構成を示した図である。すなわち、コンピュータ１０のプロセッサ１０２が本実施形態にかかる装置１３用のプログラムに従うデータ処理を行うことにより、図９に示される構成を備える装置が実現される。以下に装置１３が備える機能構成を説明する。信号取得手段１３１は回転センサ１２が出力する信号を取得する。なお、回転センサ１２が出力する信号は、既述のように、回転ビット１１１が一回転したことを検知する回転センサ１２の検知結果を示す信号である。   FIG. 9 is a diagram showing a functional configuration of the device 13. That is, when the processor 102 of the computer 10 performs data processing according to the program for the apparatus 13 according to the present embodiment, an apparatus having the configuration shown in FIG. 9 is realized. The functional configuration provided in the device 13 will be described below. The signal acquisition unit 131 acquires a signal output from the rotation sensor 12. The signal output from the rotation sensor 12 is a signal indicating the detection result of the rotation sensor 12 that detects that the rotation bit 111 has made one rotation, as described above.

記憶手段１３２は、複数の回転ビット１１１の各々の取付位置（切削ヘッド１１の回転軸からの距離）を示すデータと、回転ビット１１１の取付位置、直径、および回転所要時間の関係を示すデータを記憶する。回転ビット１１１の取付位置、直径、および回転所要時間の関係を示すデータは、例えば以下のような関係式（式１）を示すデータである。   The storage unit 132 stores data indicating the mounting positions (distances from the rotation axis of the cutting head 11) of each of the plurality of rotating bits 111, and data indicating the relationship between the mounting position of the rotating bits 111, the diameter, and the required rotation time. Remember. The data indicating the relationship between the mounting position of the rotation bit 111, the diameter, and the required rotation time is, for example, data indicating the following relational expression (Expression 1).

Ｒ＝（１００／３）×ｒＳＴ ・・・（式１）
ただし、
Ｒは回転ビット１１１の直径（ミリメートル）、
ｒは回転ビット１１１の取付位置（切削ヘッド１１の中心から回転ビット１１１までの距離）（メートル）、
Ｓは切削ヘッド１１の回転速度（回／分）、
Ｔは回転ビット１１１の回転所要時間（秒）。 R = (100/3) × rST (Formula 1)
However,
R is the diameter of the rotating bit 111 (in millimeters),
r is the mounting position of the rotating bit 111 (distance from the center of the cutting head 11 to the rotating bit 111) (meter),
S is the rotational speed of the cutting head 11 (times / minute),
T is the time required for rotation of the rotation bit 111 (seconds).

なお、図７に示した表に示される回転所要時間は、上記の式１においてＳ＝２（回／分）とし、回転ビット１１１の取付位置ｒと回転ビット１１１の直径Ｒの様々な組み合わせに関し算出したＴの値を示している。   Note that the required rotation time shown in the table shown in FIG. 7 is S = 2 (times / minute) in the above equation 1, and relates to various combinations of the mounting position r of the rotating bit 111 and the diameter R of the rotating bit 111. The calculated value of T is shown.

特定手段１３３は信号取得手段１３１が回転センサ１２から取得した信号に基づき、回転ビット１１１の状態を特定する。特定手段１３３は回転ビット１１１の回転状態を特定する回転状態特定手段１３３１と、回転ビット１１１の摩耗状態を特定する摩耗状態特定手段１３３２を有する。   The specifying unit 133 specifies the state of the rotation bit 111 based on the signal acquired from the rotation sensor 12 by the signal acquisition unit 131. The identification unit 133 includes a rotation state identification unit 1331 that identifies the rotation state of the rotation bit 111 and a wear state identification unit 1332 that identifies the wear state of the rotation bit 111.

回転状態特定手段１３３１は、複数の回転ビット１１１の各々に関し、信号取得手段１３１が回転センサ１２から取得する信号（図４参照）に含まれるスパイクを順次特定し、特定したそれらのスパイクの間隔（互いに隣接する２つのスパイクの時間間隔）を順次特定する。続いて、回転状態特定手段１３３１は、特定したスパイクの時間間隔の変動が所定の閾値以下であるか否かを判定する。スパイクの時間間隔の変動が所定の閾値以下であれば、回転状態特定手段１３３１は回転ビット１１１の回転状態を正常と判定する。一方、スパイクの時間間隔の変動が所定の閾値を超過していれば、回転状態特定手段１３３１は回転ビット１１１の回転状態を異常と判定する。   The rotation state specifying unit 1331 sequentially specifies spikes included in the signal (see FIG. 4) acquired by the signal acquisition unit 131 from the rotation sensor 12 for each of the plurality of rotation bits 111, and the interval between the specified spikes ( The time interval between two spikes adjacent to each other) is specified sequentially. Subsequently, the rotation state specifying unit 1331 determines whether or not the fluctuation in the time interval of the specified spike is equal to or less than a predetermined threshold value. If the fluctuation of the spike time interval is equal to or less than a predetermined threshold, the rotation state specifying unit 1331 determines that the rotation state of the rotation bit 111 is normal. On the other hand, if the fluctuation of the spike time interval exceeds a predetermined threshold, the rotation state specifying means 1331 determines that the rotation state of the rotation bit 111 is abnormal.

摩耗状態特定手段１３３２は、複数の回転ビット１１１の各々に関し、回転状態特定手段１３３１により回転状態が正常と判定された期間において回転状態特定手段１３３１により特定されたスパイクの時間間隔の代表値（例えば、過去の所定時間内に発生したスパイクの時間間隔の平均値）を算出する。続いて、摩耗状態特定手段１３３２は上述した式１に以下の値を代入して、回転ビット１１１の直径Ｒを算出する。   The wear state specifying unit 1332 relates to each of the plurality of rotation bits 111 and represents a representative value of the time interval of the spike specified by the rotation state specifying unit 1331 during the period when the rotation state is determined to be normal by the rotation state specifying unit 1331 (for example, , The average value of the time intervals of spikes generated within a predetermined time in the past). Subsequently, the wear state specifying unit 1332 calculates the diameter R of the rotating bit 111 by substituting the following values into the above-described Expression 1.

ｒ＝（回転ビット１１１の取付位置、すなわち、切削ヘッド１１の中心から回転ビット１１１までの距離（メートル））
Ｓ＝２（切削ヘッド１１の回転速度（回／分））
Ｔ＝（算出したスパイクの時間間隔の代表値（秒）） r = (Mounting position of the rotating bit 111, that is, distance from the center of the cutting head 11 to the rotating bit 111 (meter))
S = 2 (rotation speed of the cutting head 11 (times / minute))
T = (Typical value of calculated spike time interval (seconds))

続いて、摩耗状態特定手段１３３２は以下の式２に従い、回転ビット１１１の摩耗量を算出する。   Subsequently, the wear state specifying means 1332 calculates the wear amount of the rotating bit 111 according to the following Equation 2.

ｗ＝（Ｒ0−Ｒ）／２ ・・・（式２）
ただし、
ｗは回転ビット１１１の摩耗量（ミリメートル）、
Ｒ0は未使用の回転ビット１１１の直径（ミリメートル）、
Ｒは摩耗状態特定手段１３３２が算出した回転ビット１１１の直径Ｒ（ミリメートル）。 w = (R 0 −R) / 2 (Formula 2)
However,
w is the amount of wear of the rotating bit 111 (in millimeters),
R 0 is the diameter (mm) of the unused rotating bit 111,
R is the diameter R (millimeter) of the rotating bit 111 calculated by the wear state specifying means 1332.

摩耗状態特定手段１３３２は、回転ビット１１１の直径Ｒが所定の閾値以上であれば、回転ビット１１１は摩耗限界に達していないと判定する。一方、回転ビット１１１の直径Ｒが所定の閾値未満であれば、摩耗状態特定手段１３３２は回転ビット１１１が摩耗限界に達していると判定する。   If the diameter R of the rotating bit 111 is equal to or greater than a predetermined threshold, the wear state specifying unit 1332 determines that the rotating bit 111 has not reached the wear limit. On the other hand, if the diameter R of the rotating bit 111 is less than the predetermined threshold, the wear state specifying means 1332 determines that the rotating bit 111 has reached the wear limit.

通知手段１３４は、回転状態特定手段１３３１により特定された回転ビット１１１の回転状態と、摩耗状態特定手段１３３２により特定された回転ビット１１１の摩耗状態を、掘削機１のオペレータ等の作業員（装置１３のユーザ）に対し通知する。   The notifying unit 134 indicates the rotation state of the rotating bit 111 specified by the rotating state specifying unit 1331 and the wear state of the rotating bit 111 specified by the wear state specifying unit 1332 by an operator (device) such as an operator of the excavator 1. 13 users).

図１０は回転ビット１１１の回転状態をユーザに通知するために通知手段１３４が表示する画面（以下、「回転モニタリング画面」という）を例示した図である。回転モニタリング画面においては、正常に回転している回転ビット１１１と回転に異常を生じている回転ビット１１１の位置を示す図形（例えば矩形）が、例えば破線と実線のように異なる態様で図示される。ユーザは回転モニタリング画面により複数の回転ビット１１１の各々が正常に回転しているか否かを容易に知ることができる。   FIG. 10 is a diagram exemplifying a screen (hereinafter referred to as “rotation monitoring screen”) displayed by the notification means 134 for notifying the user of the rotation state of the rotation bit 111. In the rotation monitoring screen, a figure (for example, a rectangle) indicating the position of the rotation bit 111 that is rotating normally and the rotation bit 111 that is rotating abnormally is illustrated in a different manner, for example, a broken line and a solid line. . The user can easily know whether or not each of the plurality of rotation bits 111 is normally rotated on the rotation monitoring screen.

図１１は回転モニタリング画面に表示される「履歴」ボタンがユーザにより操作された場合に通知手段１３４が表示する画面（以下、「回転履歴表示画面」という）を例示した図である。回転履歴表示画面には、複数の回転ビット１１１の各々が過去に回転異常を示した期間がグラフ表示される。ユーザは回転履歴表示画面により複数の回転ビット１１１の各々に過去に生じた回転異常の有無や回転異常が生じた期間を容易に知ることができる。   FIG. 11 is a diagram exemplifying a screen (hereinafter referred to as “rotation history display screen”) displayed by the notification unit 134 when the “history” button displayed on the rotation monitoring screen is operated by the user. On the rotation history display screen, a period during which each of the plurality of rotation bits 111 has shown a rotation abnormality in the past is displayed in a graph. The user can easily know the presence or absence of a rotation abnormality that has occurred in the past in each of the plurality of rotation bits 111 and the period in which the rotation abnormality has occurred on the rotation history display screen.

図１２は回転ビット１１１の摩耗状態をユーザに通知するために通知手段１３４が表示する画面（以下、「摩耗モニタリング画面」という）を例示した図である。摩耗モニタリング画面においては、回転ビット１１１に応じた位置を示す図形（例えば矩形）が回転ビット１１１の摩耗量に応じて異なる態様（例えば摩耗量に応じた濃度や色）で図示される。また、摩耗モニタリング画面においては、摩耗限界に達していない回転ビット１１１と摩耗限界に達した回転ビット１１１の位置を示す図形が、例えば破線と実線のように異なる態様で図示される。ユーザは摩耗モニタリング画面により複数の回転ビット１１１の各々の摩耗量と、それらの回転ビット１１１の各々が摩耗限界に達しているか否かを容易に知ることができる。   FIG. 12 is a diagram exemplifying a screen (hereinafter referred to as “wear monitoring screen”) displayed by the notification means 134 in order to notify the wear state of the rotating bit 111 to the user. On the wear monitoring screen, a figure (for example, a rectangle) indicating a position corresponding to the rotation bit 111 is illustrated in a different mode (for example, a density or a color corresponding to the wear amount) depending on the wear amount of the rotation bit 111. In addition, on the wear monitoring screen, the rotation bit 111 that has not reached the wear limit and the graphic indicating the position of the rotation bit 111 that has reached the wear limit are illustrated in different forms, for example, a broken line and a solid line. The user can easily know the wear amount of each of the plurality of rotating bits 111 and whether or not each of the rotating bits 111 has reached the wear limit on the wear monitoring screen.

［変形例］
上述の実施形態は本発明に一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。 [Modification]
The above-described embodiments are specific examples of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Examples of these modifications are shown below.

（１）上述した実施形態において、回転センサ１２の方式は電磁式である。回転センサ１２の方式はこれに限られず、回転ビット１１１が一回転したことを検知することが可能な限り、回転センサ１２の方式は、光電式、渦電流式等のいずれの方式であってもよい。 (1) In the embodiment described above, the rotation sensor 12 is an electromagnetic type. The method of the rotation sensor 12 is not limited to this, and as long as it is possible to detect that the rotation bit 111 has made one rotation, the method of the rotation sensor 12 may be any method such as a photoelectric method or an eddy current method. Good.

（２）上述した実施形態において、凹部１１１１の数は１つである。これに代えて、凹部１１１１の数が２以上であってもよい。例えば、回転ビット１１１に、回転軸周りに互いに９０度離れた位置に４つの凹部１１１１が設けられてもよい。この場合、回転センサ１２が出力する信号が示すスパイクの時間間隔は、回転ビット１１１が９０度回転するために要した時間を示す。すなわち、回転センサ１２は回転ビット１１１が９０度だけ回転したことを検知することになる。 (2) In the embodiment described above, the number of the concave portions 1111 is one. Instead of this, the number of the concave portions 1111 may be two or more. For example, the rotation bit 111 may be provided with four recesses 1111 at positions 90 degrees apart from each other around the rotation axis. In this case, the spike time interval indicated by the signal output from the rotation sensor 12 indicates the time required for the rotation bit 111 to rotate 90 degrees. That is, the rotation sensor 12 detects that the rotation bit 111 has been rotated by 90 degrees.

（３）上述した実施形態において、凹部１１１１の形状は円柱形状である。凹部１１１１の形状はこれに限られず、例えば角柱形状、円錐形状等であってもよい。また、凹部１１１１に代えて、回転ビット１１１の側面上に凸部が設けられてもよい。また、凹部１１１１に永久磁石等の回転ビット１１１の本体の素材と磁性が異なる材質の部材が填め込まれていてもよい。すなわち、回転ビット１１１の表面のうち、回転ビット１１１の回転に伴い回転センサ１２の近傍を通過する領域の上に、周囲と磁性が不連続に異なる部分が設けられていればよい。 (3) In embodiment mentioned above, the shape of the recessed part 1111 is a column shape. The shape of the recess 1111 is not limited to this, and may be, for example, a prismatic shape or a conical shape. Further, instead of the concave portion 1111, a convex portion may be provided on the side surface of the rotating bit 111. Further, a member made of a material different in magnetism from the material of the main body of the rotating bit 111 such as a permanent magnet may be inserted into the recess 1111. That is, it is only necessary that a portion of the surface of the rotating bit 111 that discontinuously differs in magnetism from the surroundings is provided on a region that passes near the rotation sensor 12 as the rotating bit 111 rotates.

（４）上述した実施形態において、切削ヘッド１１の回転速度は一定であるものとした。切削ヘッド１１の回転速度は一定でなくてもよい。切削ヘッド１１の回転速度が変化する場合、特定手段１３３は切削ヘッド１１の現在の回転速度を示すデータを、例えば掘削機１の運転を制御する制御装置等から取得し、上記の式１において、当該データが示す回転速度をＳとして用いることにより、回転ビット１１１の直径Ｒを特定するように構成される。 (4) In the embodiment described above, the rotational speed of the cutting head 11 is assumed to be constant. The rotational speed of the cutting head 11 may not be constant. When the rotational speed of the cutting head 11 changes, the specifying unit 133 acquires data indicating the current rotational speed of the cutting head 11 from, for example, a control device that controls the operation of the excavator 1, and in the above formula 1, By using the rotation speed indicated by the data as S, the diameter R of the rotation bit 111 is specified.

（５）上述した実施形態において、切削ヘッド１１は一定の回転速度で回転し、特定手段１３３は回転ビット１１１の所定角度（例えば３６０度）の回転に要した時間（回転所要時間）に基づき、回転ビット１１１の摩耗状態（回転ビット１１１の摩耗量および回転ビット１１１が摩耗限界に達しているか否か）を特定する。特定手段１３３は、回転センサ１２の検知結果に基づき回転ビット１１１の摩耗状態を特定する限り、その特定の手順等は上述したものに限られない。 (5) In the above-described embodiment, the cutting head 11 rotates at a constant rotation speed, and the specifying unit 133 is based on the time (required rotation time) required to rotate the rotation bit 111 at a predetermined angle (for example, 360 degrees). The wear state of the rotating bit 111 (the amount of wear of the rotating bit 111 and whether or not the rotating bit 111 has reached the wear limit) is specified. As long as the specifying unit 133 specifies the wear state of the rotating bit 111 based on the detection result of the rotation sensor 12, the specific procedure and the like are not limited to those described above.

例えば、特定手段１３３は、切削ヘッド１１が所定角度だけ回転する間に回転ビット１１１が回転した角度に基づいて、回転ビット１１１の摩耗状態を特定するように構成されてもよい。   For example, the specifying unit 133 may be configured to specify the wear state of the rotating bit 111 based on the angle that the rotating bit 111 rotates while the cutting head 11 rotates by a predetermined angle.

切削ヘッド１１の回転角度と回転ビット１１１の回転角度には以下の式３に示される関係が成立する。   The relationship shown in the following Expression 3 is established between the rotation angle of the cutting head 11 and the rotation angle of the rotation bit 111.

Ｒ＝２０００ｒＡ／ａ ・・・（式３）
ただし、
Ｒは回転ビット１１１の直径（ミリメートル）、
ｒは回転ビット１１１の取付位置（切削ヘッド１１の中心から回転ビット１１１までの距離）（メートル）、
Ａは切削ヘッド１１の回転角度（度）、
ａは回転ビット１１１の回転角度（度）。 R = 2000 rA / a (Formula 3)
However,
R is the diameter of the rotating bit 111 (in millimeters),
r is the mounting position of the rotating bit 111 (distance from the center of the cutting head 11 to the rotating bit 111) (meter),
A is the rotation angle (degree) of the cutting head 11,
a is a rotation angle (degree) of the rotation bit 111.

従って、特定手段１３３は、例えば掘削機１の運転を制御する制御装置等から切削ヘッド１１の回転角度Ａを示すデータを取得するとともに、回転センサ１２から出力された信号から回転ビット１１１の回転角度ａを特定し、それらの回転角度と回転ビット１１１の取付位置ｒを用いて、回転ビット１１１の直径Ｒを特定するように構成されてもよい。   Accordingly, the specifying unit 133 acquires data indicating the rotation angle A of the cutting head 11 from, for example, a control device that controls the operation of the excavator 1 and the rotation angle of the rotation bit 111 from the signal output from the rotation sensor 12. A may be specified, and the diameter R of the rotating bit 111 may be specified using the rotation angle and the mounting position r of the rotating bit 111.

なお、特定手段１３３が回転ビット１１１の回転角度を用いて回転ビット１１１の摩耗状態を特定する場合、回転センサ１２は、上述した実施形態における場合よりも細かい解像度で回転ビット１１１の回転角度を検知できることが望ましい。   When the specifying unit 133 uses the rotation angle of the rotation bit 111 to specify the wear state of the rotation bit 111, the rotation sensor 12 detects the rotation angle of the rotation bit 111 with a finer resolution than in the above-described embodiment. It is desirable to be able to do it.

そのために、例えば回転ビット１１１に多数の凹部１１１１を設けることが考えられる。例えば、回転ビット１１１に円形にｎ個の凹部１１１１を等しい角度間隔で配置すると、回転センサ１２から出力される信号は、回転ビット１１１が（３６０／ｎ）度だけ回転する毎にスパイクを示すことになる。従って、凹部１１１１の数が十分に多ければ、特定手段１３３は必要とされる精度で回転ビット１１１の摩耗量を特定することができる。   Therefore, for example, it is conceivable to provide a large number of recesses 1111 in the rotating bit 111. For example, if n concave portions 1111 are arranged in a circle on the rotation bit 111 at equal angular intervals, the signal output from the rotation sensor 12 indicates a spike every time the rotation bit 111 rotates by (360 / n) degrees. become. Therefore, if the number of the concave portions 1111 is sufficiently large, the specifying unit 133 can specify the wear amount of the rotating bit 111 with the required accuracy.

（６）上述した実施形態において示した式１、および変形例（５）において示した式３は、回転ビット１１１と切羽地山との間に滑りが生じない場合に成立する。回転ビット１１１と切羽地山との間に滑りが生じる場合、滑りの程度が考慮された関係に従い、回転ビット１１１の直径Ｒの特定が行われてもよい。 (6) Expression 1 shown in the above-described embodiment and Expression 3 shown in the modification example (5) are established when no slip occurs between the rotating bit 111 and the face mountain. In the case where slippage occurs between the rotating bit 111 and the face mountain, the diameter R of the rotating bit 111 may be specified in accordance with a relationship in which the degree of slipping is considered.

例えば、切削ヘッド１１の回転に伴い回転ビット１１１が切削ヘッド１１の軸周りに移動する距離をＣ（メートル）、その際の回転ビット１１１の外周円上の移動距離をｃ（メートル）、回転ビット１１１と切羽地山との間の滑り率ｍ＝（Ｃ−ｃ）／Ｃとすると、式１は以下の式４のように修正される。   For example, the distance that the rotating bit 111 moves around the axis of the cutting head 11 with the rotation of the cutting head 11 is C (meter), and the moving distance on the outer circumference of the rotating bit 111 is c (meter). Assuming that the slip ratio between 111 and Mt. Kiwachiyama is m = (C−c) / C, Equation 1 is modified as Equation 4 below.

Ｒ＝（１００／３）×ｒＳＴ×（１−ｍ） ・・・（式４）
ただし、
Ｒは回転ビット１１１の直径（ミリメートル）、
ｒは回転ビット１１１の取付位置（切削ヘッド１１の中心から回転ビット１１１までの距離）（メートル）、
Ｓは切削ヘッド１１の回転速度（回／分）、
Ｔは回転ビット１１１の回転所要時間（秒）、
ｍは回転ビット１１１と切羽地山との間の滑り率（無単位）。 R = (100/3) × rST × (1-m) (Formula 4)
However,
R is the diameter of the rotating bit 111 (in millimeters),
r is the mounting position of the rotating bit 111 (distance from the center of the cutting head 11 to the rotating bit 111) (meter),
S is the rotational speed of the cutting head 11 (times / minute),
T is the rotation time (seconds) of the rotation bit 111,
m is the slip ratio (no unit) between the rotating bit 111 and Mt.

従って、滑り率ｍが既知の場合、特定手段１３３は式１に代えて式４に従い回転ビット１１１の直径Ｒを算出することにより、より高い精度で回転ビット１１１の摩耗状態を特定することができる。   Therefore, when the slip ratio m is known, the specifying unit 133 can specify the wear state of the rotating bit 111 with higher accuracy by calculating the diameter R of the rotating bit 111 according to Equation 4 instead of Equation 1. .

（７）上述した実施形態において、装置１３はコンピュータ１０がプログラムに従ったデータ処理を実行することにより実現される。これに代えて、例えば図９に示される構成部がハードウェアにより実現される専用装置として装置１３が構成されてもよい。 (7) In the embodiment described above, the device 13 is realized by the computer 10 executing data processing according to a program. Instead, for example, the device 13 may be configured as a dedicated device in which the components illustrated in FIG. 9 are realized by hardware.

（８）図１において、装置１３は掘削機１の本体内に配置されている。装置１３が配置される位置は掘削機１の本体内に限られず、例えば地上に配置されてもよい。また、掘削機１の本体内に配置される装置１３から、例えば地上に配置される外部の装置に対し、回転センサ１２の検知結果を示すデータや、装置１３において生成された各種データ（例えば、回転状態特定手段１３３１が特定した回転ビット１１１の回転状態を示すデータや、摩耗状態特定手段１３３２が特定した回転ビット１１１の摩耗状態を示すデータ等）が送信されてもよい。この変形例によれば、例えば掘削機１の管理者等のユーザが、掘削機１の外部において回転ビット１１１の回転状態や摩耗状態をモニタリングすることができる。 (8) In FIG. 1, the device 13 is disposed in the main body of the excavator 1. The position where the device 13 is disposed is not limited to the main body of the excavator 1, and may be disposed on the ground, for example. Further, from the device 13 arranged in the main body of the excavator 1, for example, data indicating the detection result of the rotation sensor 12 to an external device arranged on the ground, and various data generated in the device 13 (for example, Data indicating the rotation state of the rotation bit 111 specified by the rotation state specifying unit 1331, data indicating the wear state of the rotation bit 111 specified by the wear state specifying unit 1332, etc.) may be transmitted. According to this modified example, a user such as an administrator of the excavator 1 can monitor the rotation state and wear state of the rotary bit 111 outside the excavator 1.

１…掘削機、１０…コンピュータ、１１…切削ヘッド、１２…回転センサ、１３…装置、１０１…メモリ、１０２…プロセッサ、１０３…通信ＩＦ、１０４…操作装置、１０５…表示装置、１１１…回転ビット、１１２…ホルダ、１３１…信号取得手段、１３２…記憶手段、１３３…特定手段、１３４…通知手段、１１１１…凹部、１３３１…回転状態特定手段、１３３２…摩耗状態特定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Excavator, 10 ... Computer, 11 ... Cutting head, 12 ... Rotation sensor, 13 ... Apparatus, 101 ... Memory, 102 ... Processor, 103 ... Communication IF, 104 ... Operation apparatus, 105 ... Display apparatus, 111 ... Rotation bit , 112 ... Holder, 131 ... Signal acquisition means, 132 ... Storage means, 133 ... Identification means, 134 ... Notification means, 1111 ... Recess, 1331 ... Rotation state identification means, 1332 ... Wear state identification means

Claims (5)

切削ヘッドに取り付けられた回転ビットが所定角度だけ回転したことを検知する回転センサの検知結果に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する特定手段
を備える装置。 An apparatus comprising: a specifying unit that specifies a wear state of the rotating bit based on a detection result of a rotation sensor that detects that the rotating bit attached to the cutting head has rotated by a predetermined angle. 前記切削ヘッドは一定の回転速度で回転し、
前記特定手段は、前記回転センサにより検知された前記回転ビットの前記所定角度の回転に要した時間に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する
請求項１に記載の装置。 The cutting head rotates at a constant rotational speed;
The apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit specifies a wear state of the rotating bit based on a time required to rotate the rotating bit at the predetermined angle detected by the rotation sensor. 前記特定手段は、前記切削ヘッドが所定角度だけ回転する間に、前記回転センサにより検知された前記回転ビットが回転した角度に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する
請求項１に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit specifies a wear state of the rotating bit based on an angle of rotation of the rotating bit detected by the rotation sensor while the cutting head rotates by a predetermined angle. . 前記特定手段は、前記回転センサの検知結果に基づき、前記回転ビットの回転状態を特定する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit specifies a rotation state of the rotation bit based on a detection result of the rotation sensor. 切削ヘッドと、
前記切削ヘッドに取り付けられた回転ビットと、
前記回転ビットが所定角度だけ回転したことを検知する回転センサと、
前記回転センサの検知結果に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する特定手段と
を備える掘削機。 A cutting head;
A rotating bit attached to the cutting head;
A rotation sensor for detecting that the rotation bit has rotated by a predetermined angle;
An excavator comprising: specifying means for specifying a wear state of the rotating bit based on a detection result of the rotation sensor.
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