KR20220014332A

KR20220014332A - 굴토 작업 장비용 접지 체결 제품의 모니터링

Info

Publication number: KR20220014332A
Application number: KR1020217043066A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 디. 하이드; 제이슨 더블유. 베투르네; 크리스토퍼 디. 스나이더
Original assignee: 에스코 그룹 엘엘씨
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2022-02-04
Also published as: CN113994053A; JP2022534714A; CL2024000653A1; EP4098814A1; AU2020284137B2; AU2020284137C1; MX2021014417A; CA3142013A1; CN116537300A; AU2023203100A1; PE20212353A1; AU2023203159A1; AR119029A1; EA202193347A1; EP4095320A1; WO2020243598A1; EP3976892A4; CL2021003083A1; AU2023203140A1; EP3976892B1

Abstract

접지 체결 제품의 특징을 모니터링하기 위해, 접지 체결 제품의 베이스 내의 구멍에 모니터링 장치 및 시스템이 위치한다. 특징은 굴토 작업 장비에 고정된 접지 체결 제품의 존재, 부품 ID, 상태, 사용 및/또는 성능과 관련될 수 있다. 모니터링 시스템은 접지 체결 제품의 하나 이상의 구성 요소의 존재 및/또는 부재를 감지할 수 있다.

Description

굴토 작업 장비용 접지 체결 제품의 모니터링

본 개시는, 다양한 종류의 굴토 작업 장비에 사용되는 접지 체결 툴 등과 같은 접지 체결 제품을 모니터링하기 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다

굴토 작업 활동(예, 광업 및 건설)에서, 접지 체결 제품은 과도한 마모로부터 기본 장비를 보호하기 위해 모든 종류의 굴토 작업 장비에 일반적으로 제공되며, 일부 경우에는 굴삭 에지의 앞에 땅을 쪼개는 것과 같은 다른 기능도 수행한다. 접지 체결 제품은, 예를 들어 버킷의 립에 고정된 치형부 및 덮개를 포함한다.

무거운 하중 및 마모성 조건은, 접지 체결 제품으로 하여금 굴토 작업 장비로부터 분리시킬 수 있다. 굴토 작업 장비의 작동자는, 항상 접지 체결 제품이 분리되었을 때를 볼 수 있는 것은 아니다. 분리된 접지 체결 제품은 다운스트림 처리 장비에 손상을 줄 수 있다. 예를 들어, 분리된 접지 체결 제품이 파쇄기로 송급되는 경우, 제품이 튕겨 작업자에 대한 위험을 야기하거나, 걸림이 발생하여 값비싼 파쇄기 중단 시간을 야기할 수 있다. 걸림이 발생한 파쇄기는, 기계를 정지시키고 작동자가 부품을 이탈하는데, 이는 종종 어렵고, 시간이 많이 걸리고/걸리거나 위험한 공정일 수 있다. 또한, 접지 체결 제품이 누락된 상태로 굴착 장비를 계속 작동시키는 것은, 전체 생산성을 감소시킬 수 있고, 제품이 고정된 베이스로 하여금 조기 마모를 겪게 할 수 있다.

마모부가 손실된 시기를 결정하기 위해 제안된 이전 시스템이 있다. 예를 들어, Motion Metrics가 판매하는 누락 치형부 감지 시스템은 굴착 장비의 붐에 장착된 광학 카메라를 사용하여 마모부가 손실되는 시기를 결정한다. 마찬가지로, 미국 특허 제8,411,930호는 손상되거나 누락 마모 부재를 감지하기 위해, 굴착기의 붐에 장착된 비디오 카메라에 의존하는 시스템을 개시하고 있다. 미국 특허 제6,870,485호에서, 스프링-로딩된 스위치가 마모부 구성 요소 사이에 제공되어, 구성 요소가 분리되는 경우에 스위치는 작동자에게 마모부가 분리되었음을 알리는 무선 송신기를 활성화시킨다. 미국 특허 제5,743,031호에서, 액추에이터는, 마모부가 떨어질 때 연기 또는 무선 신호를 제공하기 위해 마모부 구성 요소에 고정된다.

본 개시는 굴토 작업 장비용 접지 체결 제품을 모니터링하기 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 채굴, 건설 및 기타 지상 작업 운영에서 굴토 작업 장비에 사용되는 접지 체결 제품(예컨대, 존재, 부품 ID, 상태, 성능 및/또는 접지 체결 제품 사용)의 특성을 모니터링하는 데 사용할 수 있다.

일 구현예에서, 굴토 작업 장비용 마모 조립체는, 굴토 작업 장비에 고정될 수 있고 구멍을 갖는 장착부를 갖는, 베이스를 포함한다. 마모부는, 베이스의 장착부를 수용하기 위한 공동, 및 베이스 내의 구멍과 적어도 부분적으로 정렬되는 개구를 갖는다. 잠금부는, 마모부를 베이스에 고정하기 위해, 마모부의 개구 및 베이스의 구멍에 수용된다. 모니터링 장치는, 잠금부가 구멍 내에 수용되는 경우에 잠금부에 인접한 베이스 내의 구멍 내에 있어서, 잠금부의 존재 및/또는 부재를 감지하고, 잠금부가 베이스에 없는 때를 나타내기 위해 신호를 무선으로 송신한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비용 마모 조립체는, 굴토 작업 장비에 고정될 수 있고 외부 표면을 갖는 장착부를 갖는 베이스, 상기 베이스의 장착부를 수용하는 공동을 갖는 마모부, 상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위한 잠금부, 상기 베이스의 외부 표면에서 개방되어 상기 마모부 또는 상기 잠금부에 대항하고 이때 상기 베이스, 마모부 및 잠금부가 함께 조립될 시 상기 베이스의 구멍, 및 상기 구멍 내에 있고 상기 마모부 또는 상기 잠금부에 매우 근접하여 상기 외부 표면으로부터 바깥으로 대면하는 모니터링 장치를 포함하며, 상기 모니터링 장치는 이동식 구성 요소가 없어, 마모부 또는 잠금부의 존재 및/또는 부재를 감지하고 상기 마모부 또는 잠금부가 부재하는 것으로 감지되는 경우에 무선 신호를 송신한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비용 마모 조립체는, 굴토 작업 장비에 고정될 수 있는 베이스를 포함하고 장착부와 장착부에서 개방된 구멍을 갖는다. 마모부는 베이스의 장착부를 수용하기 위한 공동을 갖는다. 잠금부는 마모부를 베이스에 고정시킨다. 근접 장치는 마모부 또는 잠금부에 있다. 근접 장치의 존재 및/또는 부재를 감지하고, 근접 장치가 부재할 시 무선 신호를 송신하기 위해, 베이스 내의 구멍 내에 모니터링 장치가 있다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비용 마모 조립체는, 굴토 작업 장비에 고정될 수 있고 구멍을 포함한 베이스, 상기 베이스의 적어도 일부를 수용하는 공동을 포함한 마모부, 상기 베이스에 상기 마모부를 고정하기 위한 잠금부, 및 상기 마모부 및/또는 상기 베이스의 특성을 감지하기 위한 베이스 내의 모니터링 장치를 포함하며, 상기 특성은 상기 마모부 및/또는 상기 베이스의 상태, 사용, 성능 및/또는 부품 ID 중 적어도 하나를 포함한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비용 마모 조립체는, 굴토 작업 장비에 고정될 수 있고 구멍을 포함한 베이스, 상기 베이스의 적어도 일부를 수용하는 공동을 갖는 마모부, 상기 마모부를 상기 베이스에 고정시키는 잠금부, 및 온도 변화를 감지하고 온도 변화가 임계 수준에 도달하는 경우에 신호를 송신하기 위해 상기 구멍 내에 있는 모니터링 장치를 포함한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비에 고정된 접지 체결 제품을 모니터링하기 위한 모니터링 시스템은, 상기 굴토 작업 장비에 부착될 수 있고 전방 말단 및 상기 전방 말단에 구멍 개구를 갖는 베이스, 사용 중에 마모되는 외부 표면 및 상기 베이스의 전방 말단을 수용하기 위한 장착 공동을 갖는 마모부, 상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위한 잠금부, 상기 베이스의 구멍 내의 모니터링 장치(상기 모니터링 장치는, 제1 센서, 제2 센서, 상기 제1 및 제2 센서로부터 정보를 무선으로 송신하기 위한 통신 장치, 및 배터리를 포함함), 및 상기 제1 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 베이스로부터의 마모부의 분리를 식별하고 상기 제2 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 굴토 작업 장비로부터의 베이스의 분리를 식별하도록 프로그래밍 가능한 로직 장치를 포함한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비용 접지 체결 제품의 구성 요소로, 상기 구성 요소는, 상기 굴토 작업 장비에 고정될 수 있는 장착부, 구멍을 갖는 외부 표면, 및 온도 센서와 상기 온도 센서로부터 정보를 무선으로 송신하기 위해 상기 구멍 내에 있는 모니터링 장치를 포함한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비용 마모 조립체는, 굴토 작업 장비에 고정하기 위한 후방 말단을 갖는 베이스, 전방 장착부, 및 상기 장착부 내의 구멍 개구를 포함한다. 마모부는 장착부 위에 수용되고, 베이스 내의 구멍과 적어도 부분적으로 정렬된 개구를 포함한다. 잠금부는 마모부를 베이스에 고정시킨다. 베이스의 구멍 내에 모니터링 장치가 있어서, 마모부가 베이스로부터 분리되었는지 여부를 감지하고, 마모부가 분리되었을 경우에 무선 신호를 송신한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비용 마모 조립체는, 모니터링 장치를 갖는 굴삭 에지를 포함한다. 마모부는 굴삭 에지를 수용하기 위한 공동, 및 개구를 갖는다. 덮개가 굴삭 에지에 고정되도록 개구 내에 잠금부가 수용된다. 모니터링 장치는, 마모부가 굴삭 에지로부터 분리되었을 때를 감지하고 마모부가 분리되었을 때 무선 신호를 송신하도록 굴삭 에지에 고정된다.

다른 구현예에서, 접지 체결 제품을 모니터링하기 위한 모니터링 시스템은, 굴토 작업 장비에 부착 가능하고 전방 말단을 갖는 베이스, 사용 중에 마모될 외부 표면을 갖는 마모부, 및 베이스의 전방 말단을 수용하기 위한 장착 공동을 포함한 굴토 작업 장비에 고정된다. 잠금부는 마모부를 베이스에 고정시킨다. 모니터링 장치는 베이스에 고정되고, 마모부의 특징을 식별하기 위한 전자 장치, 및 특징에 관한 정보를 무선으로 통신하기 위한 통신 장치를 포함한다. 모니터링 장치로부터 원격식 장치가 제공되어 통신 장치와 무선으로 통신하여 특징에 관한 정보를 수신한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비에 고정된 접지 체결 제품을 모니터링하기 위한 모니터링 시스템은, 굴토 작업 장비에 부착할 수 있고 전방 말단, 상단 표면, 하단 표면, 및 측부 표면을 갖는 베이스, 및 상기 상단, 하단 및/또는 측부 표면 중 적어도 하나에 제1 구멍을 포함한다. 마모부는, 사용 중에 마모될 외부 표면, 베이스의 전방 말단을 수용하기 위한 내부 표면을 정의하는 장착 공동, 및 제2 구멍을 갖고, 상기 제2 구멍은 상기 제1 구멍과 상이한 위치에 있다. 잠금부는 접지 체결 제품을 베이스에 고정하기 위해 제2 구멍 내에 있다. 모니터링 장치는 제1 구멍에 있고 베이스에 고정되며, 마모부의 특징을 식별하기 위한 전자 장치, 및 특징에 관한 정보를 무선으로 통신하기 위한 통신 장치를 포함한다. 원격식 장치가 모니터링 장치로부터 제공되어 통신 장치와 무선으로 통신하여 특징에 관한 정보를 수신한다.

다른 구현예에서, 굴토 작업 장비에 고정된 접지 체결 제품을 모니터링하기 위한 모니터링 시스템은, 전방 말단, 상단 표면, 하단 표면, 및 측부 표면을 갖는 베이스, 및 상기 상단, 하단 및/또는 측부 표면 중 적어도 하나에 제1 구멍을 포함한다. 마모부는, 사용 중에 마모될 외부 표면, 베이스의 전방 말단을 수용하기 위한 내부 표면을 정의하는 장착 공동, 및 제2 구멍을 갖되, 상기 제2 구멍은 일반적으로 상기 제1 구멍과 정렬된다. 잠금부는 제1 및 제2 구멍 내에 고정되어 마모부를 베이스에 고정한다. 잠금부는 선 말단에 고정된 자석을 갖는다. 모니터링 장치는 베이스에 고정되고, 마모부가 자석의 부재 또는 존재로부터 베이스로부터 분리되었는지 여부를 식별하기 위한 홀 효과 센서, 및 특징에 대한 정보를 무선으로 통신하기 위한 통신 장치를 포함한다.

본 개시의 다른 일 구현예에서, 시스템은 마모부와 연결된 모니터링 장치, 베이스, 상기 모니터링 장치와 연동하기 위한 적어도 하나의 원격식 장치, 및 장치 간에 통신되는 정보를 처리하기 위한 프로그램 가능한 로직 장치를 포함할 수 있다. 접지 체결 제품은 포인트, 팁, 픽, 덮개 또는 어댑터일 수 있다. 베이스는 굴토 작업 장비의 립, 중간 어댑터, 또는 베이스 어댑터일 수 있다. 프로그램 가능한 로직 장치는, 예를 들어 굴토 작업 장비에 부착된 접지 체결 제품의 부품 ID, 존재, 성능 및/또는 사용을 포함한 마모부의 특성을 결정하기 위해 정보를 사용한다. 하나의 대안적인 예시에서, 프로그래밍 가능한 로직 장치는 디스플레이와 통신할 수 있다. 다른 예시에서, 모니터링 시스템은 경보 신호를 보낼 수 있다. 경보 신호는, 접지 체결 제품이 제거되고 모니터링 장치의 통신 장치가 명확한 통신 경로를 갖도록 개방된 외부 경로 뒤에 남긴 후에, 송신될 수 있다.

본 개시의 다른 예시에서, 마모부를 지지하는 베이스의 잠금부 수용 개구 내에 모니터링 장치가 제공된다. 일례로, 모니터링 장치는, 적어도 하나의 센서, 무선 통신 장치 및/또는 잠금부 수용 개구 내에 포함된 배터리를 포함한다. 모니터링 장치는, 장치의 구성 요소를 안정적인 위치에 고정하고 일부 센서에 대해 원하는 높이를 제어하는 것을 돕는, 비금속 몸체를 가질 수 있다. 모니터링 장치는, 잠금부의 선말단 또는 측벽에 인접하여 위치한다. 일례로, 모니터링 장치로부터의 원격식 장치는 통신 장치와 무선으로 통신하여 특징에 관한 정보를 수신한다. 일례로, 잠금부 수용 개구는, 베이스의 상단, 하단 또는 측부 표면 중 하나로부터 내측으로 연장되고, 모니터링 장치는 구멍 내에 있다.

대안적인 구현예에서, 모니터링 시스템은 근접 장치를 추가로 포함할 수 있다. 일례로, 근접 장치는 잠금부의 선말단 상에 위치할 수 있다. 잠금부의 선말단은 잠금부의 구동 외부 또는 상단 표면과 대향한다. 대안적인 예시에서, 근접 장치는 애퍼처 내에 위치하여 수지 재료에 부착될 수 있다. 일례로, 근접 장치는 RFID 태그이고, 전자 장치는 RFID 수신기이다. 대안적으로, 전자 장치는, 베이스 내의 RFID 태그의 신호 강도가 모니터링되도록, RFID 태그이다. 다른 예시에서, 근접 장치는 자석이고 적어도 하나의 센서는 홀 효과 센서이다.

본 개시의 다른 예시에서, 모니터링 장치는, 굴토 작업 장비에 마모부를 고정시키는 잠금부와 근접하지만 분리된 베이스에 고정되어, 잠금부의 존재 및/또는 손실과 같은 마모부의 특징을 감지한다.

다른 예시에서, 모니터링 시스템은, 상단, 하단 및/또는 측부 표면 중 적어도 하나에 제1 구멍을 갖는 베이스; 사용 중에 마모되는 외부 표면을 갖는 마모부; 베이스의 전방 말단을 수용하기 위해 내부 표면을 정의하는 장착 공동; 및 제2 구멍(상기 제2 구멍은 상기 제1 구멍과 상이한 위치에 있음); 접지 체결 제품을 상기 베이스에 고정하기 위해 상기 제2 구멍에 고정된 잠금부; 및 모니터링 장치를 포함한다. 모니터링 장치는 제1 구멍 내에 위치하여 베이스에 고정될 수 있다. 일례로, 모니터링 장치는, 접지 체결 제품의 특성을 식별하기 위한 전자 장치 및 특성에 관한 정보를 무선으로 통신하기 위한 통신 장치를 포함하며, 상기 통신 장치는 베이스의 상단, 하단 및/또는 측부 표면 중 적어도 하나에 근접하여 위치한다. 일례로, 상기 시스템은, 모니터링 장치로부터의 원격식 장치를 추가로 포함하여, 통신 장치와 무선으로 통신해서 특징에 관한 정보를 수신한다.

대안적인 구현예에서, 모니터링 시스템은, 전방 말단, 상단 표면, 하단 표면, 및 측부 표면을 갖고 상기 상단, 하단, 및/또는 측부 표면 중 적어도 하나에 제1 구멍을 갖는 베이스; 사용 중에 마모되는 외부 표면을 갖는 마모부; 베이스의 전방 말단을 수용하기 위해 내부 표면을 정의하는 장착 공동; 및 제2 구멍(상기 제2 구멍은 상기 제1 구멍과 정렬됨); 접지 체결 제품을 상기 베이스에 고정하기 위해 상기 제1 및 제2 구멍에 고정된 잠금부; 및 상기 베이스에 고정된 모니터링 장치를 포함한다. 일례로, 모니터링 장치는, 자석의 부재 또는 존재로부터 접지 체결 제품의 특성을 식별하기 위한 홀 효과 센서 및 특성에 관한 정보를 무선 통신하기 위한 무선 통신 장치를 포함하며, 상기 통신 장치는 잠금부의 선말단에 인접하여 그 아래에 위치한다. 홀 효과 센서는 이탈 이벤트 및 전손 이벤트를 감지할 수 있다.

도 1은 채굴 굴착기의 측면도이다.
도 2는 호 버킷의 사시도이다.
도 3은 치형부와 덮개가 있는 버킷의 립에 대한 사시도이다.
도 4는, 도 3에 나타낸 치형부 조립체 중 하나의 사시도이다.
도 5는, 어댑터가 립에 고정된 도 4의 치형부 조립체의 분해 사시도이다.
도 6은 치형부 조립체의 잠금부의 사시도이다.
도 7a는 도 4의 7-7 선을 따라 취한 단면도로서, 본 개시에 따른 모니터링 시스템의 제1 예시를 나타낸다.
도 7b는 도 4의 7-7 선을 따라 취한 단면도로서, 본 개시에 따른 모니터링 시스템의 제2 예시를 나타낸다.
도 8은 모니터링 장치의 사시도이다.
도 9는 대안적인 치형부 조립체의 사시도이다.
도 10은 도 9의 10-10 선을 따라 취한 단면도로서, 본 개시에 따른 모니터링 시스템의 제3 예시를 나타낸다.
도 11은 제2 모니터링 장치의 사시도이다.
도 12는, 도 3의 덮개 조립체의 부분 분해 사시도이다.
도 13은 도 12의 13-13 선을 따라 취한 부분 단면도로서, 본 개시에 따른 모니터링 시스템의 제4 예시를 나타낸다.
도 14는 서비스 트럭 및 버킷의 측면도이다.
도 15는 버킷 및 소형 원격식 장치의 사시도이다.

본 개시는, 굴토 작업 장비에 사용하기 위한 접지 체결 마모부의 특징을 모니터링하기 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다. 모니터링된 특징은, 예를 들어 굴토 작업 장비 상에서의 접지 체결 제품의 존재, 부품 ID, 상태, 성능 및/또는 사용을 포함할 수 있다. 예로서, 장치 및 시스템은 도저, 로더, 드래그라인 머신, 케이블 셔블, 페이스 셔블, 유압 굴착기, 드레지 커터, 버킷, 립, 립퍼, 전단 드럼, 연속 채굴기, 파쇄기 등에 고정된 접지 체결 제품을 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 이러한 접지 체결 제품용 마모부의 예시는 포인트, 베이스 어댑터, 중간 어댑터, 덮개, 상부 및 하부 윙 덮개, 러너, 픽, 마모 플레이트, 팁 등을 포함한다. 일부 예시적인 마모부(예, 베이스 어댑터 또는 중간 어댑터)도 베이스로 간주될 수 있는데, 그 이유는 이들이 결국 다른 구성 요소를 지지하기 때문이다.

논의의 편의성을 위해 전방, 후방, 상단, 하단 등과 같은 상대적인 용어가 사용된다. 용어 전방 또는 전방측은 일반적으로 사용 중에(예를 들어, 굴삭 동안에) 흙 재료에 대해 접지 체결 제품의 통상 이동 방향을 나타내는 데 사용되며, 상부 또는 상단은 일반적으로, 예를 들어 재료가 버킷 내로 수집될 때 재료가 일반적으로 통과하는 표면에 대한 기준으로서 사용된다. 그럼에도 불구하고, 다양한 굴토 작업 장비의 작동에서, 접지 체결 제품은 다양한 방식으로 배향될 수 있고, 사용 중에 모든 종류의 방향으로 이동할 수 있다.

논의의 용이성을 위해, 굴착 버킷에 고정된 접지 체결 제품의 모니터링은, 일반적으로 본원에서 논의되며, 특히 특정 종류의 치형부 및 덮개의 모니터링이 논의된다. 그러나, 본 개시의 모니터링 시스템은, 다른 종류의 치형부, 다른 종류의 접지 체결 제품, 및 다양한 유형의 굴토 작업 장비 상의 제품을 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 단지 예시로서, 모니터링 시스템은 어댑터(중간 또는 베이스) 상의 포인트, 베이스 어댑터 또는 일체형 캐스트 노즈 상의 중간 어댑터, 립 또는 베이스 상의 덮개, 버킷 상의 마모 러너, 드레지 커터 헤드 상의 치형부, 시어러 드럼 상의 픽, 슈트 또는 트럭 트레이 상의 라이너, 롤 파쇄기 내의 팁 등을 모니터링할 수 있다. 접지 체결 제품은 다양한 장비에 부착될 수 있고, 상이한 잠금부 등을 포함하는 다양한 기계적 부착부에 의해 고정될 수 있다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 채굴 굴착기(1)는 굴삭 동안에 흙 재료를 모으기 위한 붐(2), 스틱(20), 및 버킷(3)을 구비한다. 버킷(3)은, 굴삭 작업 중에 재료를 모으기 위한 공동(16)을 정의하는 프레임 또는 쉘(4)을 포함한다(도 2). 쉘(4)은, 버킷(3)을 굴착기(1)에 부착하기 위한 부착 지지부(8)를 갖는 상단 벽(6), 상단 벽(6)에 대향하는 하단 벽(10), 후방 벽(12), 및 한 쌍의 대향하는 측벽(14)을 포함한다. 버킷의 다수의 구성이 알려져 있고, 버킷 기하 구조의 변형은, 굴착 버킷 및 다른 굴착 기계를 위해 존재한다. 예를 들어, 버킷은 드래그라인 버킷에서와 같이 상단 벽을 갖지 않을 수 있고, 하단 벽은 디퍼 버킷에서와 같이 힌지식일 수 있거나, 측벽의 일부는 유압식 면 셔블에서와 같이 힌지식일 수 있다. 본 시스템은 다양한 유형의 버킷, 및 버킷 또는 다른 굴토 작업 장비에 사용되는 다양한 유형의 접지 체결 제품과 함께 사용될 수 있으므로, 버킷의 특정 기하 구조는 제한하려는 것이 아니다.

나타낸 예시에서, 버킷(3)은 굴삭 에지(5)를 갖는다(도 2-3 및 도 5). 굴삭 에지(5)는, 지상과 접촉하게 되고 굴착기 버킷 내에서 립에 의해 형성된 장비의 부분이다. 버킷(3)의 측벽(14)은, 또한 일반적으로 굴삭 에지의 일부분을 형성하고, 자주 마모부를 포함한다. 치형부 및/또는 덮개는 에지를 보호하고, 버킷(3)의 전방의 땅을 쪼개고/쪼개거나 재료를 버킷 내로 모으기 위해 굴삭 에지에 종종 고정된다. 미국 특허 제9,222,243호 및 미국 특허 제10,612,214호에 개시된 바와 같이, 다중 치형부(7) 및/또는 덮개(9)가 버킷(3)의 립(5)에 부착될 수 있으며, 그 전체가 참조로서 각각 본원에 포함된다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 단지 예시로서 제공되어 나타낸 치형부(7)는, 립(5)에 용접된 베이스 어댑터(11), 어댑터(11) 상에 장착된 중간 어댑터(13), 및 중간 어댑터 상에 장착된 포인트(팁이라고도 함)(15)를 포함한다. 포인트(15)는 노즈부(17)를 수용하기 위한 후방측-개방 공동(18), 및 땅을 관통하기 위한 전방 말단 또는 비트부(19)를 포함한다(도 5). 잠금부 개구(48)가 포인트(15)에 형성되고 구멍(49)이 베이스(13)에 형성되어, 포인트(15)를 베이스(13)에 유지시키는 잠금부(21)를 수용한다. 예를 들어, 잠금부(고정부라고도 함)(21)는 포인트(15)를 중간 어댑터(13)에 고정하고, 중간 어댑터(13)를 어댑터(11)의 노즈(23)에 고정시키는 데 사용된다. 이 예시에서, 잠금부(21)는 모두 동일하지만 반드시 그럴 필요는 없다. 접지 체결 제품이 베이스로부터 예상치 못하게 분리되는 경우에, 접지 체결 제품은 바람직하게, 곧 교체되어 생산이 감소하지 않고, 접지 체결 제품이 부착되는 베이스가 조기 마모를 경험하지 않도록 한다.

도 6을 참조하면, 잠금부(21)는 칼라(122) 내로 나사식 결합된 핀(150)을 포함할 수 있다. 일례로, 칼라(122)는 팁(15)의 개구(48) 내에 고정되고, 핀(150)은 유지 위치와 해제 위치 사이의 내측 및 외측 이동을 위해 칼라(122)를 통해 나사식으로 삽입된다. 즉, 핀(150)은 베이스(13)의 구멍(49) 내외로 이동 가능한 선말단(22)을 가져서 마모부를 각각 고정하고 해제한다. 이러한 예시에서, 러그(124, 125)는 칼라를 개구(48) 베이어닛 스타일에 고정시키고, 클립(123)은 개구로부터 칼라의 회전 및 해제를 방지하는 데 사용되며; 칼라는 다른 방식으로 개구(48)에 고정될 수 있다. 핀(150)은 칼라 없이 고정될 수도 있으며; 예를 들어, 개구는 나사산을 포함할 수 있다. 핀(150) 내의 래치(126)는 핀을 유지 및 해제 위치에 고정하기 위해 제공되지만, 다른 고정 배열이 사용될 수 있거나, 또는 포인트가 고정되는 위치 사이에서 핀이 무한하게 조절될 수 있고, 포인트가 해제될 수 있다. 유지 위치에서, 핀(150)의 선말단(22)은 노즈(17)의 구멍(49) 내에 수용되어 노즈(17) 상에 포인트(15)를 고정시킨다. 나타낸 예시에서, 핀(150)은 헤드(152) 및 나사형 섕크(154)를 포함하나, 다른 배열이 가능하다. 리세스(50)는, 고정 및 해제 포인트(15)용 핀(150)을 회전시키기 위한 툴(미도시)을 수용하기 위해 헤드(152)의 외측면(158)에서 개방된다. 이는 간단히 하나의 예시로서 제공되며, 포인트(또는 다른 마모부)를 어댑터(또는 다른 베이스)에 고정하기 위해 다른 잠금부 배열(나사형 또는 비나사형)이 사용될 수 있다.

도 7a-7b를 참조하면, 모니터링 시스템(27)은, 잠금부(21)에 인접한 베이스 구멍(49) 내에 위치하는 모니터링 장치(25)를 포함한다. 베이스 위에 위치한 접지 체결 제품(예를 들어, 나타낸 포인트(15)는 어댑터(13) 위에 위치함), 및 베이스에 마모부를 고정하기 위한 잠금부(21)를 갖는 치형부(7)가 나타나 있다. 알 수 있는 바와 같이, 잠금부(21)는 접지 체결 제품 잠금부 개구(48) 및 베이스 구멍(49) 둘 모두에 위치하여 마모부를 베이스에 고정시킨다. 대안적으로, 마모부의 장착부는 베이스 내의 리세스에 인접하게 설정되거나 달리 이를 보완할 수 있다.

특정 예시에서, 모니터링 시스템(27)은 베이스 내에 센서(들) 및 선택적으로 잠금부 내에 및/또는 잠금부 상에 태그(들) 등을 포함한다. 마모부는, 일반적으로 충격, 높은 하중, 피로, 마모 등과 같은 이유로 기계와 분리되어 있다. 마모부는, 통상적으로 분리 중에 베이스로부터 잠금부를 당긴다. 잠금부(21)가 고장날 경우, 마모부는 보통 굴토 작업 장비를 사용하는 동안에 베이스에 남아 있지 않다. 따라서, 분리 이유에 관계없이, 일반적으로 잠금부는 마모부(예, 마모부에 일체로 고정된 잠금부)와 함께 유지되거나, 마모부가 굴토 작업 기계로부터 분리되는 경우에 마모부에 대한 힘, 마모부의 파손 등으로 인해 마모 조립체로부터 완전히 버려진다. 마모부가 기계로부터 분리되는 경우에 잠금부가 베이스의 잠금부 수용 구멍에 정상적으로 고정되지 않기 때문에, 베이스의 센서는 잠금부의 부재를 감지하여 마모부가 베이스로부터 분리되었음을 식별할 수 있다. 모니터링 장치는 또한, 베이스가 굴토 작업 장비로부터 분리되었는지, 따라서 해당 베이스와 연결된 마모부 및 잠금부로부터 분리되었는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다. 이러한 상황에서, 센서(들)로부터의 신호의 상실은, 베이스가 굴토 작업 장비로부터 분리되었음을 식별할 수 있다.

굴토 작업 장비는 센서의 생존 위험이 있는 거친 환경에서 흔히 사용된다. 마모부를 지지하는 베이스의 구멍 내에 모니터링 장치를 갖는 것은, 예를 들어 마모부, 잠금부, 및 베이스의 조합된 조립체에 의해 보호될 수 있기 때문에, 마모부 또는 잠금부에 장착되는 것과 비교하면 모니터링 장치(예, 센서(들) 및 통신 장치) 내의 구성 요소에 대한 개선된 보호를 제공하는 경향이 있다. 일부 구성에서, 베이스 내의 구멍은, 마모부 또는 잠금부에 모니터링 장치가 제공되는 시스템과 비교하면, 개선된 보호를 위해 완충 필러를 사용하기 위한 더 많은 공간을 제공한다. 마모부 또는 잠금부와 대향해서 베이스 내에 모니터링 장치를 고정하면, 모니터링 장치로부터 신호(즉, 상기 마모부가 분리되었음을 나타냄)를 수신하는 원격식 장치가 신호를 수신할 것이라 더욱 보증하는데, 즉 그 이유가, 베이스는, 마모부가 손실되는 경우에 기계와 함께 일반적으로 남아 있는 반면에, 마모부 또는 잠금부(센서를 포함하는 경우)는 땅에 남아 있거나, 그렇지 않으면 마모부가 분리되는 경우에 원격식 장치로부터 멀리 분리되어 신호가 수신되지 않을 수 있기 때문이다.

나타낸 예시(도 1 내지 도 8)에서, 포인트(15)는 상단 표면(42), 하단 표면(44) 및 측부 표면(46)을 갖는 외부 표면(40)을 포함한다. 모니터링 장치(25)는, 치형부(7)의 구성 요소가 함께 조립되는 경우에(도 7a 및 7b), 잠금부(21)의 핀(150)의 선말단(22)에 인접하도록, 베이스(13)의 구멍(49) 내에 위치한다. 일례로, 모니터링 장치(25)는 잠금부(21)의 설치 전에 베이스(13)의 구멍(49)에, 즉 핀이 포인트(15)를 어댑터(13)에 고정시키는 경우에 핀(150)에 의해 차지되지 않는 구멍(49)의 부분에, 수용된다. 이러한 위치(즉, 구멍(49))에서, 모니터링 장치(25)는, 굴토 작업 단계 동안 보호될 수 있고, 마모부 및/또는 베이스의 특징의 신뢰성 있는 감지를 제공할 수 있고, 베이스에 고정된 연속 마모부를 모니터링하는 데 사용될 수 있고/있거나, 더 빨리 소비되는 마모부에서 배터리의 필요성을 제거할 수 있다. 즉, 센서(들)를 베이스 내에 위치시킴으로써, 더 자주 교체되는 마모부는 배터리가 없을 수 있고, 더 쉽게 폐기 및/또는 재활용될 수 있다. 모니터링 장치(25)를 베이스에 배치함으로써, 구성 요소는 환경과 직접 접촉하지 않음으로써 더 양호한 생존 가능성을 갖는다. 모니터링 장치(25)는, 제조 공정의 일부로서 샵에서 및/또는 현장에서 구멍(49)에 설치될 수 있다. 모니터링 장치(25)가 제조 시점에서 구멍(49)에 설치되는 경우에, 이는 선택적으로 배송 진행, 접지 체결 제품(예, 어댑터(13))의 재고 수준을 추적하는 데 사용될 수 있고/있거나, 사용을 위해 접지 체결 제품이 재고로부터 제거되는 경우에 사용될 수 있다. 또한, 모니터링 장치(25)는, 선택적으로, 접지 체결 제품이 배송 및/또는 사용 중에 접지 체결 제품을 손상시킬 가능성이 있는 조건(예, 큰 충격)을 경험했는지 여부를 감지할 수 있다. 대안적으로, 모니터링 장치(25)는 제조 공정 후에 설치될 수 있고, 예를 들어 재고 상태에 있는 동안에 또는 굴토 작업 장비 상에 새로운 접지 체결 제품의 설치 시점에서 구멍(49)에 설치될 수 있다.

모니터링 장치(25)는, 설치될 시, 마모부를 베이스에 고정하는 경우에 구멍(49)에 수용된 잠금부(21)(예, 나타낸 구현예에서 잠금부의 핀)의 존재 및/또는 부재를 감지할 수 있다. 모니터링 장치(25)는 또한, 마모부 및/또는 베이스의 용도, 상태 및/또는 성능과 같이, 마모부 및/또는 베이스의 다른 특징, 및/또는 본원에 참조로서 포함된 미국 특허 제10,011,975호에 개시된 것과 같은 부품 ID를 선택적으로 모니터링할 수 있다. 모니터링 장치는 또한, 잠금부 및/또는 마모부의 존재 및/또는 부재 대신에 이들 다른 특징 중 하나 이상을 감지할 수 있다. 분리뿐만 아니라 다른 특징의 모니터링은, 다수의 상이한 방식으로 달성될 수 있다. 잠금부가 부재하는 것으로 감지되는 경우에, 센서는 무선 경보 신호를 원격식 장치에 전송하여 마모부가 기계로부터 분리되었음을 작동자, 유지보수 직원, 관리자, 계약자 등에게 경고할 수 있다.

도 7b에 나타낸 예시에서, 모니터링 시스템(27b)은, 잠금부(21b)에 고정되는(즉, 내부 및/또는 위에 있는) 근접 장치(51b), 및 근접 장치(51b)의 존재를 감지할 수 있는 베이스의 센서(35b)를 포함한다. 나타낸 예시에서, 근접 장치는, 핀(150b)의 선말단(22)에 또는 그 근처에 고정될 수 있고, 모니터링 장치(25)는, 잠금부가 마모부를 베이스에 고정시키는 경우에 핀(150)의 선말단(22)에 인접하도록 구멍(49b)에 위치할 수 있다. 대안적으로, 근접 장치는 칼라(122) 내에 (예를 들어, 칼라(122)의 몸체 또는 러그(124, 125) 내에) 위치할 수 있다. 모니터링 장치(25)는 또한, 대안적으로 핀(150b)의 측면에 인접하고/인접하거나 칼라(122)에 인접하게 모니터링 장치(25)를 위치시키기 위해, 구멍 오프셋에 위치할 수 있지만, 구멍(49b)과 연통할 수 있다. 이 위치는, 통신을 위해 마모 부재와 베이스 사이의 간격을 이용하는 이점을 가질 수 있다. 예시된 잠금부뿐만 아니라 사용될 수 있는 다른 종류의 잠금부에 대한 다른 변형이 가능하다.

일례로, 근접 장치(51b)는 자석이고, 센서(35)는 자석(예, 자석(51B)을 갖는 잠금 핀(150))의 존재 및/또는 부재를 감지하기 위한 홀 효과 센서이다. 홀 효과 센서(35b)는 전류를 발생시키고, 도입된 정적 자기장으로 인한 전위의 변화를 측정한다. 정적 자기장은 자석(51B)에 의해 생성될 수 있지만, 다른 수단에 의해 생성될 수 있다. 홀 효과 센서(35b)는 자석의 존재 및/또는 부재에 의해 영향을 받는 홀 전압의 변화(예, 구배를 따른 전기장의 변화, 전기장의 방향 등)를 감지할 경우에 스위치로서 작용한다. 자석(51b)이 센서(35b)에 의해 감지될 위치에 더 이상 있지 않은 경우, 이는 잠금부(21b)가 이탈되거나 손실되고 마모부가 기계로부터 분리되었음을 나타낸다. 센서(35b)는 전기장(V/M) 및/또는 자기장(mT)에 대한 소정의 설정 값을 가질 수 있다. 소정의 설정 값은, 센서(35b)가 자석(51b)이 센서(35b)로부터 멀리 떨어져 있는 거리(D)에 얼마나 민감한지(예, 손실 대 사전-손실 또는 이탈)를 결정한다. 소정의 설정 값은 정적 또는 동적(예, 3.9 mT 내지 63 mT로 설정됨)일 수 있다. 센서(35b)는 고체 기계적 접촉 센서와 같이 진동 또는 접촉 바운스를 겪지 않는다. 센서(35b)는 일반적으로 환경 오염원에 의해 영향을 받지 않고 기계적 스위치보다 낮은 비용으로 심각한 조건에서 사용될 수 있다. 센서(35b)는 넓은 범위의 자기장을 측정할 수 있다.

다른 예시에서, 근접 장치(51b)는 RFID 태그이고/이거나, 다른 단거리 감지 가능한 요소가 잠금부(21)에(예, 핀(150)의 선말단(22)에 및/또는 그 안에) 고정될 수 있다. 그 다음, RFID 태그(51b)는, 베이스(13)의 구멍(49)에서, (즉 모니터링 장치(25)의 일부로서) RFID 수신기 센서(35b)에 의해 감지된다. 마모부 및 잠금부가 베이스로부터 분리되는 경우에, 센서(35)는 RFID 태그(51B)로 신호를 상실한다. 이러한 신호 상실은 마모부가 베이스로부터 분리되었음을 식별한다. 다른 예시에서, RFID 수신기 센서(35)는, 마모부에 대한 재고 및 교체 타이밍을 모니터링하도록 도입된 각각의 신규 RFID 태그를 추적할 수 있다.

다른 종류의 센서가 구멍(49)에서 핀(150)의 존재 및/또는 부재를 감지하고/감지하거나 접지 체결 제품의 다른 특성을 감지하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 센서는 온도 센서, 디지털 경사계 유닛, 디지털 나침반, 가속도계, 타이머, 근접 센서, 위치 센서, 홀 효과 센서, 플럭스 자력계, 자력계, 자기저항 센서, 유도성 센서, RFID 태그 및/또는 판독기, IR 수신기, 초음파 및/또는 다른 센서를 포함할 수 있고, 이들은 접지 체결 제품을 베이스에 고정하는 잠금부의 존재 및/또는 부재 및/또는 마모부 및/또는 베이스의 다른 특징을 감지할 수 있다. 일부 센서는 잠금부 및/또는 마모부 상의 근접 장치(예, RFID 태그, 자석 등)의 사용을 수반하며, 일부는 잠금부 및/또는 마모부 상의 태그 또는 다른 근접 장치의 이러한 사용을 수반하지 않는다. 잠금부 상의 근접 장치를 감지하기 위한 근접 센서의 사용이 위에서 논의되었지만, 근접 센서 대신에 또는 이에 추가하여 다른 종류의 센서가 사용될 수 있다. 이동식 부품이 없는 모니터링 장치가 다양한 구현예(예, 홀 효과 센서)에 개시되어 있지만, 모니터링 장치는, 잠금부 또는 마모부과 접촉하고 잠금부 또는 마모부가 분리되는 경우에 움직이는 접촉 스위치를 갖는 센서를 포함하여, 잠금 및/또는 마모부의 존재 및/또는 부재를 식별할 수 있다. 이렇게 이동식 부품이 없는 모니터링 장치는, 미립자의 축적, 충격에 의해 야기되는 손상 등으로 인한 고장의 위험이 적다. 이렇게 이동식 부품이 없는 모니터링 장치는, 또한 몸체 또는 필러 재료에 의해 내장되고 더욱 안전하게 보호될 수 있다.

모니터링 장치(25)는, 잠금부의 존재 및/또는 부재, 및 이에 따라 베이스 상에 장착된 마모부의 존재 및/또는 부재를 감지하는 신뢰성을 증가시키기 위해, 둘 이상의 센서를 선택적으로 포함할 수 있다. 단지 일례로서, 모니터링 장치(25)는, 전술한 바와 같이 잠금부 상에서 근접 장치(예, 자석, RFID 태그 등)를 감지하는 제1 센서, 및 온도 변화를 감지하는 제2 센서를 포함할 수 있다. 포인트가 분리된 이후에, 예를 들어 치형부로 계속 굴삭하면, 일반적으로 베이스의 온도 센서가 온도 증가를 감지할 것이다. 모니터링 장치(25)는, 센서 중 하나가 분리를 감지하는 경우에, 또는 둘 다(또는 둘 이상이 사용되는 경우 모두)의 센서가 분리를 감지하는 경우에, 또는 센서의 일부(둘 이상이 제공되는 경우)가 분리를 감지하는 경우에, 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치는, 제1 센서가 마모부 또는 잠금부가 부재하는 것을 감지하는 경우 및/또는 제2 센서가 임계 수준 온도 또는 온도 상승에 도달함을 감지하는 경우에, 신호를 송신할 수 있다. 또한, 전송된 신호를 수신하는 프로그래밍 가능한 로직 장치는, 센서로부터 수신된 정보(예, 온도 변화량, 근접 장치에 관한 신호를 수신한 후 경과된 시간 등)를 평가하고, 마모부가 베이스로부터 분리되었는지 여부를 결정할 수 있다.

베이스(13)에 모니터링 장치(25)를 포함시키면, 또한 베이스가 굴토 작업 장비로부터 분리되었는지 여부를 선택적으로 감지할 수 있다. 일례로, 모니터링 장치는 가속도계를 포함할 수 있고, 베이스의 이동에 관한 신호를 송신할 수 있다. 그 다음, 베이스가 장비로부터 분리되는 경우에, 베이스는 이동이 없거나(예, 땅 안 또는 그 위에 있는 경우) 또는 상이한 이동(예, 하중의 일부로서 모인 경우)을 갖는다. 어느 경우든, 베이스가 분리되었음을 나타내는 경보가 제공될 수 있다. 베이스의 분리는, 물론 마모부, 및 베이스에 마모부를 고정하는 잠금부의 분리를 또한 의미할 것이다.

도 8을 참조하면, 나타낸 모니터링 시스템(27)은 모니터링 장치(25), 지지부(30), 몸체(31), 및 (예를 들어, 잠금부에 고정된) 근접 장치(51)를 포함한다. 모니터링 장치(25)는, 마모 조립체의 적어도 하나의 특징(예, 근접 장치(51)의 존재 및/또는 부재)을 감지하기 위한 센서(35), 정보(예, 마모부가 기계로부터 분리되었음을 나타내는 신호)를 원격식 장치(38)(도 1)로 및/또는 이로부터 신호를 수신하기 위해 무선으로 통신하는 통신 장치(36)(예, 송신기 및/또는 수신기), 및 배터리(37)를 포함한다. 이들은 함께 작동하는 상이한 구성 요소일 수 있거나, 결합될 수 있다(예, 센서(35) 및 통신 장치(36)는 동일한 구성 요소일 수 있음). 모니터링 장치(25)는 또한, 다른 구성 및/또는 다른 구성 요소를 가질 수 있다. 예를 들어, 모니터링 장치(25)는, 중복 및/또는 다른 특징(예, 고 충격 이벤트, 굴삭 사이클 등)을 감지하기 위한 다수의 센서, 데이터(예, 부품 ID, 소프트웨어, 펌웨어 등)를 유지하기 위한 저장 매체, GPS 장치, 및/또는 데이터 또는 다른 정보를 처리하기 위한 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.

일례로, 모니터링 장치(25)의 전자 장치 또는 구성 요소는 하우징(29) 내에 위치한다(도 8). 하우징(29)은 개방된 상단(47)을 갖는 컵으로서 나타나 있지만, 다른 형태를 가질 수 있다. 하우징(29)은 모니터링 장치 구성 요소를 지지하고, 잠금부에 대해 센서(35)를 위치시키고/위치시키거나 모니터링 장치(25)를 보호하는 것을 도울 수 있다. 하우징(29)은, 하우징(29)의 외부 표면이 구멍(49)의 내부 표면과 체결하도록 구멍(49) 내에 끼워지도록 위치할 수 있다. 일례로, 구멍(49)은 일 말단을 향해 수렴하고, 하우징(29)은 일반적으로 구멍(49)의 내부 표면과 평행하게 수렴한다(예, 5° ±0.5도의 수렴). 그러나, 하우징(29)은 다른 방식으로 구멍(49)에 고정될 수 있으며, 예를 들어 구멍은 접착제, 패스너, 마찰, 지지 등에 의해 고정될 수 있다. 모니터링 장치(25)는 또한, 구멍의 벽과 접촉하지 않고 구멍(49)에 끼워질 수 있고; 예를 들어 몸체 또는 필러 재료(31)가 하우징(29) 내에 및/또는 하우징 주위에 포함될 수 있다. 하우징(29)은 또한 생략될 수 있다.

다른 예시에서, 모니터링 시스템(27)은, 모니터링 장치(25)를 위치시키기 위한 구멍(49)의 지지부(30)를 포함할 수 있다. 지지부(30)는 그레이트 구성으로 나타나 있지만(도 8), 다른 종류의 지지부가 사용될 수 있다. 지지부(30)는, 모니터링 장치의 원하는 위치 설정을 보장하기 위해, 하우징(29) 및 구멍(49)의 벽을 상보적으로 테이퍼링하는 것을 사용하는 예시에서 허용 오차를 제공할 수 있다. 지지부(30)는 또한, 벽을 테이퍼링하지 않고 모니터링 장치를 구멍(49)에 위치시킬 수 있다. 나타낸 예시에서, 지지부(30)는 복수의 교차 빔(45)을 포함할 수 있다. 개별적인 복수의 크로스 빔(45)의 높이는 구멍(49) 내에서 센서(35)의 더 양호한 위치 설정을 도울 수 있다. 지지부(30)는, 그립으로서 작용하기 위해 구멍(40)의 내벽으로 바이트 하고/하거나 접착제, 패스너 등과 같은 다른 방식으로 고정될 수 있다. 대안적으로, 하우징(29), 몸체(31) 또는 모니터링 장치(25)의 다른 구성 요소는 마찰, 접착제, 패스너 등과 같은 별도의 지지부 없이 구멍(49)의 벽에 고정될 수 있다.

나타낸 예시에서, 몸체(31)는 센서(35) 및 하우징(29)과 구멍(49)의 빈 공간을 둘러싸는 재료이지만, 이들 구성 요소 및/또는 공간보다 적게 덮고/덮거나 채우는 데 사용될 수 있다. 몸체(31)는, 사용 중에 발생할 수 있는 물, 미립자, 부식성 재료 등, 및/또는 충격, 변형 등으로부터 센서(35)를 보호할 수 있다. 몸체(31)는, 수지, 중합체, 폴리우레탄, 또는 구멍(49)을 플러깅하는 다른 적절한 재료의 형태인 필러 재료일 수 있다. 몸체(31)는 무선 신호의 전송을 개선하기 위한 유전체 재료일 수 있다. 몸체(31)는 탄성중합체, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 및/또는 다른 비전도성 재료로 구성될 수 있다.

몸체(31)는 선택적으로 두 개(또는 그 이상)의 상이한 재료로 구성될 수 있다. 일례로, 몸체(31)는, 예를 들어 제1 부분(32) 및 제2 부분(34)을 포함하는 상이한 게이지 경도계 경도 스케일 재료로 구성될 수 있다. 나타낸 구현예에서, 제1 부분(32)은 잠금부로부터 더 멀리 위치한다. 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같은 예시에서, 제1 부분(32)은 포인트(즉, 대향하는 구멍(48))의 공동(18)의 내벽과 접촉할 수 있다. 포인트 공동의 내부 벽과의 접촉은, 예를 들어 사용 중에 포인트(15)에 인가된 충격을 모니터링 장치(25)로 전사시킬 수 있다. 이러한 배열에서, 제1 부분(32)은, 이들 충격을 더 잘 흡수하고 모니터링 장치(25)에 대한 향상된 보호를 제공하기 위해, 제2 부분(34)보다 더 부드러운 재료로 제조될 수 있다. 제1 연질 부분(32)은, 잠금부(21)에 대향하는 모니터링 장치의 일측에 있는 것으로 도 8에 나타나 있지만, 연질 부분(32)은 다른 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 몸체의 더 부드러운 부분은, 몸체의 더 단단한 부분 전체를 둘러쌀 수 있다. 제2 부분(34)은 모니터링 장치를 더 양호하게 유지하고 지지하는 더 단단한 재료로 이루어질 수 있다; 예를 들어, 더 단단한 제2 부분(34)은, 하우징(29)이 더 부드러운 제1 부분(32)으로 압축되고 근접 장치(51) 및/또는 잠금부(21)로부터 바람직하지 않게 이격되는 위험을 완화시킬 수 있다. 하나 이상의 몸체 재료에 의존하는 경우에, 더 경질이고 더 연질인 것 이외의 다른 배열이 사용될 수 있다. 일례로, 제2 섹션(34)은 통신 장치(36)로부터 및/또는 통신 장치로의 신호 전송을 개선하기 위한 유전체일 수 있고, 제1 섹션은 유전체 재료가 아니다(예, 보호 개선과 같은 상이한 목적으로 선택됨). 물론, 몸체(31)용 재료(들)를 선택하는 경우에 다수의 목적이 고려될 수 있다.

도 8에 나타낸 예시에서, 제1 부분(32)은, 하우징(29)이 (지지부(30)가 있거나 없는) 구멍(49)에 대해 설정되고 이에 위치하도록, 지지부를 생성할 수 있는 높이 H를 갖는다. 제1 부분(32), 지지부(30), 하우징(29) 및/또는 다른 수단에 의해 센서(35)를 구멍(49) 내의 특정 위치로 위치 설정하면, 센서(35)의 작동을 개선할 수 있으며, 즉 센서를 잠금부 및/또는 잠금부(21)에 고정된 근접 장치(51B)로부터 멀어지도록 원하는 거리(D)로 센서를 설정함으로써, 개선할 수 있다. 원하는 위치에서 구멍(49) 내에 모니터링 장치(25)를 위치시키면, 모니터링 장치(25와) 잠금부(21) 사이의 잠재적 간섭을 완화시킬 수 있다. 지지부(30)는, 센서(35)가 하부 레벨(32) 내로 침투하지 않도록 장벽으로서 선택적으로 작용할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제2 부분(34)은 유전체 재료로 제조될 수 있고, 제1 부분(32)(예, 85a)보다 더 경질이거나 더 단단한 재료일 수 있다. 나타낸 예시에서, 제1 부분(34)은 제2 부분(32) 위의 영역을 채우지만 다른 배열이 가능하다. 제1 부분은, 지지부(30)(포함된 경우)와 하우징(29)의 개방 상단(47) 내로 포팅된 사이의 공간을 채울 수 있다.

모니터링 장치(25)는, 예를 들어 볼트, 접착제, 브라킷, 테이퍼 피팅, 마찰 등을 포함하는 임의의 적절한 수단에 의해 구멍(49)에 고정될 수 있다. 모니터링 장치의 구성 요소는 하우징(29) 내에 선택적으로 내장될 수 있고/있거나, 이하에서 더 논의되는 바와 같이 구멍(49)은 필러 또는 몸체(31)로 채워질 수 있다. 대안적으로, 모니터링 장치(25)는 하우징(29) 또는 몸체(31)를 포함하지 않을 수 있고/있거나 구멍(49)이 채워지지 않을 수 있다. 모니터링 장치(25)의 구성 요소를 하우징 및/또는 몸체에 고정시키고/고정시키거나, 구멍(49)을 (즉, 베이스에 마모부를 고정하는 경우에 잠금부가 수용되는 외부에) 적절한 재료로 충진하는 것은, 접지 체결 제품이 굴착될 재료 또는 달리 작업 재료와 체결함 따라, 물, 미립자, 진동, 충격 등으로부터 장치(25) 보호를 더 크게 제공할 수 있다. 적절한 몸체(31) 재료를 사용함으로써, 선택적으로 모니터링 장치를 구멍(49)에 고정시키는 기능을 할 수 있다. 모니터링 장치(25)는, 영구적으로 고정될 수 있지만, 베이스 내의 구멍(49) 내에 탈착식으로 고정되도록 구성될 수 있다. 모니터링 장치(25)를 제거 가능하게 고정함으로써, 장치(25)를 접지 체결 제품에 일시적으로 설치시키고, 배터리가 파손되고/파손되거나 소모되는 경우에 교체시키고/시키거나 어댑터(11)의 수명이 종료되면 제거시킬 수 있다. 배터리(37)를 갖는 장치(25)를 제거하는 것은, 장비로부터 제거되는 경우에, 베이스의 용이한 배송 및/또는 종래의 재활용을 가능하게 할 수 있다. 제거는 또한 다른 마모부에서 연속적인 사용을 허용할 수 있다.

모니터링 시스템(27)을 설치하는 일례로서, 모니터링 장치(25)를 둘러싼 몸체(31)는, 구멍(49)의 형상으로 몰드 내에 형성될 수 있어서, 모니터링 장치(33)가 구멍(49)에 유닛으로서 설치될 수 있다. 몸체를 모니터링 장치에 추가한 요소로서 자주 지칭되었지만, 이러한 배열에서 몸체는 모니터링 장치(25)의 일부로 간주될 수 있다. 모니터링 시스템(27)을 설치하는 다른 예시에서, 제1 부분 재료는 몰드 내로 주입되어 몸체(31)의 제1 부분(32)을 형성할 수 있다. 지지부(30)는 쉘(32)의 제1 부분에 인접한 몰드 내에 삽입될 수 있다. 센서(35)를 갖는 하우징(29)은 지지부(30)에 대해 설치될 수 있다. 이러한 예시에서, 하우징(29)은 몸체의 제1 부분과 체결하지 않는다. 몸체의 제2 부분(34)은 몰드 내로 주입되어 제1 부분(32) 위의 영역을 완전히 둘러싸서 덮을 수 있다. 몰드는 제1 및 제2 부분(32, 34)의 재료(들)를 경화하기 위해 퍼니스 내에 배치될 수 있다. 몸체부(32, 34), 지지부(30) 및 모니터링 장치(25)가 함께 성형된 것이, 구멍(49)에 유닛으로서 설치된다. 이러한 배열에서, 몸체(31) 및 지지부(30)는 모니터링 장치의 일부로 간주될 수 있다. 모니터링 시스템(27)이 구멍 내에 설치되는 경우에, 제1 부분(32)이 구멍(49)의 하단 개구를 통과한 다음에, 접지 체결 부품이 하부 접지 체결 부품의 노즈 위에 배치되는 경우에, 하부 레벨(32)은 구멍(49) 내로 밀려 들어가고 정확하게 위치할 것이다. 다른 예시로서, 몸체(31), 지지부(30) 및/또는 모니터링 장치(25)는 몰드 내에 먼저 형성되는 대신에, 구멍(49) 내에 직접 설치될 수 있다. 이들은 예시로서 의도된 것이며, 모니터링 장치는 매우 다양한 방식으로 다양한 재료를 사용하여 베이스에 설치될 수 있다.

도 7a에 나타낸 예시에서, 모니터링 시스템(27)은, 구멍(49)에서 잠금부의 존재 및/또는 부재를 감지하는 센서를 포함하는 모니터링 장치(25)를 포함하며, 이는, 이 경우에 잠금부 상의 근접 장치를 사용하지 않는 핀(150)의 선말단이다. 그렇지 않으면, 이러한 모니터링 시스템은 도 7b의 예시와 관련하여 전술한 변형을 포함할 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 다른 예시로서 대안적인 치형부(7')가 제공된다. 대안적인 치형부(7')는 립(5')에 용접된 어댑터(11') 및 어댑터(11') 상에 장착된 포인트(15')를 포함한다. 포인트(15')는 노즈부(17')를 수용하기 위한 후방측-개방 공동(18'), 및 지면을 관통하기 위한 전방 말단(19')을 포함한다. 잠금부(21)는 포인트(15')의 일측 상에 형성된 개구(48') 내에 위치하고 어댑터(11') 내의 적어도 하나의 구멍(49') 내에 위치한다. 구멍(49')은 잠금 개구(48')와 정렬되어 잠금부(21)의 선말단(22)을 수용하여 포인트(15')를 어댑터(11')에 고정시킨다. 나타내지는 않았지만, 모니터링 장치(25)는, 잠금부(21)의 존재 및/또는 부재를 감지하기 위해 도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같이 잠금부(21)의 선말단(22)에 인접하게 위치할 수 있다.

도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같은 예시에서, 모니터링 시스템(25')은 잠금-수용 구멍(49')과 분리된 구멍(49") 내에 위치한다. 나타낸 예시에서, 구멍(49")은 잠금부(21)를 수용하는 측면에 대향하는 베이스의 측면에 있다. 그러나, 구멍(49")은 다른 표면 및 다른 위치에 제공될 수 있다. 플러그 또는 인서트(55')는 인접 모니터링 장치(25')를 설정하기 위해 구멍(48a) 내에 선택적으로 수용될 수 있다. 이 예시에서, 플러그(55')는 잠금부(21)의 반대쪽으로 설정된다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 구멍(48")은 독특한 형상을 갖지만, 구멍(48')의 형상과 일치하는 다른 형상, 단순 원통형 형상 등을 가질 수 있어서, 잠금부와 플러그는 역방향으로 되어 마모부의 반전을 허용할 수 있다. 플러그(55')는 선택적으로 근접 장치(예, RFID 태그, 자석(51') 등)를 포함할 수 있다. 플러그(55')는 몸체(31)에 대해 개시된 것과 동일하거나 상이한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 유전체 재료가 신호 투과를 보조하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 모니터링 장치(25')는 플러그 및/또는 근접 장치 없이 마모부의 일부의 존재 및/또는 부재를 감지할 수 있다. 이러한 배열에서, 몸체(31)는 구멍(49)의 내부 벽의 높이까지 채워질 수 있고 구멍을 완전히 플러그할 수 있으나, 다른 배열도 가질 수 있다. 또한, 구멍(48a 및/또는 49")은 선택적으로 다른 추가 목적을 가질 수 있고; 예를 들어 구멍(48a 및/또는 49")은 대안적으로 리프팅 아이 또는 다른 부착부를 수용하도록 제공될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 시스템의 신뢰성을 증가시키기 위해 마모부 및/또는 마모 조립체의 다른 특징 분리를 중복적으로 감지하도록 복수의 모니터링 장치가 제공될 수 있다.

도 11에 나타낸 예시에서, 모니터링 장치(25')는 센서(35'), 트랜시버, 및 배터리를 포함한다. 센서(35')는 자석(51')과 함께 기능하는 홀 효과 센서일 수 있다. 모니터링 장치(25')는 잠금부를 수용하거나 수용하지 않는 베이스 내의 구멍(49")에 위치할 수 있지만, 구멍(49)"를 참조하여 노출된다. 모니터링 장치(25')의 하우징(29')은, 몸체(31')를 구멍(49") 내에 마찰식으로 유지하기 위한 하나 이상의 리테이너(69')를 포함할 수 있으나 다른 배열도 가능하다. 리테이너(69')는, 일반적으로 외부 에지의 측면 주위로 연장되어 구멍(49")의 표면과 접촉하는 리브로서 형성될 수 있다. 몸체(31')는 간섭 끼워 맞춤을 통해 상보적 구멍 오목부 내에 고정될 수 있어서, 리테이너(69')의 리브가 오목부의 측면과 접촉하여 몸체(31')를 구멍(49") 내에 고정시킨다. 다른 리테이너가 가능하며, 리브는 오목부 내에 몸체를 고정하는데 사용될 수 있는, 리테이너의 단지 하나의 예시일 뿐이다. 몸체를 구멍(49") 내에 고정하는 다른 방법이 가능하다. 예를 들어, 리테이너는 오목부 내의 홈에 대응하는 일련의 나선형 릿지일 수 있다. 몸체는, 리테이너가 구멍(49") 내의 대응하는 홈과 체결하도록 나사식이거나 달리 회전할 수 있다. 대안적인 일례로서, 하나 이상의 래치가 몸체를 제자리에 고정하는데 사용될 수 있다. 또한, 리테이너는 몸체 상의 리테이너 대신에 또는 이에 추가하여 구멍 내에 형성될 수 있다. 모니터링 장치(25')를 구멍(49")에 고정하기 위한 다른 수단, 예컨대 접착제, 패스너, 마찰 등이 사용될 수 있다. 모니터링 장치의 일 말단 또는 양 말단은, 구멍으로부터 모니터링 장치를 제거하기 위한 제거 특징부(예, 루프 또는 헤드)를 가질 수 있다. 모니터링 장치를 수용하는 구멍이 관통 구멍인 경우에, 모니터링 장치는 구멍의 하단으로부터 상향으로 가압함으로써 제거될 수 있다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 나타낸 덮개 조립체는 립(5) 상에 장착될 수 있는 덮개(9)를 포함한다. 이 예시에서, 덮개는 립(5)의 보스(56) 위에 맞지만 다른 배열도 가능하다. 덮개(9)는, 덮개(9)를 립(5)에 유지시키는 잠금부(21")를 수용하기 위한, 개구(48")를 포함한다. 덮개 및 잠금부는, 각각 참조로서 본원에 포함된 미국 특허 7,536,811 또는 미국 특허 10,612,214에 개시된 것과 같은 구성을 가질 수 있다. 덮개는, 대안적으로 상부 및/또는 하부 윙 덮개(미도시)로서 버킷의 측벽에 장착될 수 있다. 모니터링 장치(25")는 덮개(9)의 일부에 인접하도록 보스(56)에 형성된 구멍(49")에 위치한다(도 13 참조). 대안적으로, 구멍(49") 및 모니터링 장치(25")는 보스(56)의 측벽에, 예를 들어 립에 수직하게 위치할 수 있다. 대안적으로, 홀(49")은 90°로 재배향될 수 있어서, 덮개가 보스(56) 상에 설치되고 잠금부(21")가 구멍(48)"에 삽입되는 경우에 모니터링 장치가 잠금부(21")의 존재 및/또는 부재를 감지하도록 하였다. 다른 예시에서, 모니터링 장치(25)는, 예를 들어 윙 덮개의 후방 및/또는 측면에 인접할 수 있는 쓰러스트 블록 내에 위치할 수 있다. 이어서, 모니터링 장치(25")는 다른 예시에 관해 전술한 바와 같이 잠금부의 존재 및/또는 부재를 감지할 것이다. 대안적으로, 구멍(49") 및 모니터링 장치(25")가 립 내에 제공되어 잠금부 또는 덮개(9)의 상이한 부분 아래에 놓여서 잠금부 또는 덮개의 존재 및/또는 부재를 감지할 수 있다. 잠금부(21")는 모니터링 장치(25")와 함께 작동하기 위한 근접 장치(예, 자석, RFID 태그 등)를 갖거나 갖지 않을 수 있다. 모니터링 장치는 또한, 덮개 내에 플러그 및/또는 근접 장치가 있거나 없는 덮개(9)의 존재 및/또는 부재를 모니터링할 수 있다.

모니터링 장치(25)(또는 다른 예시 중 어느 하나)는 원격식 장치(38)와 통신할 수 있으며, 이는 단순히 모니터링 장치(25)로부터 원격인 장치를 의미한다. 원격식 장치(38)는, 예를 들어 버킷(3)(도 2, 도 11 및 도 12), 붐(2)(도 1), 스틱(20)(도 1), 굴삭기(1)의 캡 24(도 1), 서비스 트럭(도 14), 드론, 소형 장치(39)(도 15), 스테이션 등 중 하나 이상에 고정될 수 있다. 원격식 장치(38)는 단일 구성 요소 또는 함께 또는 개별적으로 작동하는 구성 요소의 집합일 수 있다. 예를 들어, 원격식 장치(38)는 프로세서(198)(PC, 마이크로프로세서 등), 메모리(200), 데이터베이스(194), 송신기, 수신기, 트랜시버(60) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. (도 1). 원격식 장치(38)는, 모니터링 장치(들)(25)로부터 무선 신호(62)를 수신하기 위한 하나 이상의 수신기(예, 안테나), 신호를 송신하기 위한 송신기(들), 또는 트랜시버(60), 모니터링 장치(들)로부터 수신된 정보를 처리하기 위한 프로세서(들), 정보를 저장하기 위한 데이터베이스(들), 인간-기계 인터페이스(들) 등을 포함할 수 있다. 원격식 장치(38)는 접지 체결 제품, 다른 접지 체결 제품, 다수의 접지 체결 제품, 굴토 작업 장비(1) 상의 추가 센서 및/또는 데이터베이스(들) 및/또는 컴퓨터(들)와 통신할 수 있다. 원격식 장치(38)는, 예를 들어 무선 장치 또는 유선 장치일 수 있다. 본원의 원격식 장치(38)라는 용어는 이러한 모든 변형을 포함한다. 다양한 예시는 원격식 장치(38)의 하나 이상의 구성 요소를, 굴삭기(1) 및/또는 다른 차량(26) 상의 소정의 포인트 및 장비 피스 및/또는 사무실 공간 내에 위치시킬 수 있다. 다양한 예시는 원격식 장치의 구성 요소로서 모바일 및 소형 장치(39)를 포함할 수 있다(도 15). 예시는, 센서 및/또는 통신 장치의 전자 캔버스를 데이터가 수집된 저장소에 제공할 수 있다. 데이터는, 이전에 알려진 데이터 및/또는 다른 위치로부터 수집된 데이터와 조합될 수 있다. 하나 이상의 프로그래밍 가능한 논리 장치는, 데이터를 다양한 기계 사용 가능 및 인간 사용 가능한 포맷으로 조작하고/조작하거나 다양한 평가를 만드는 데 사용될 수 있다.

모니터링 장치(25) 및/또는 원격식 장치(38)는, 예를 들어 트랜시버(60), 예를 들어 무선 주파수 통신 장치, 전자기파 수신기 및/또는 송신기, 기계 파장 수신기 및/또는 송신기, 및/또는 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)을 포함할 수 있다. 전자기파는 가시 스펙트럼(예, 적외선, 마이크로파, 또는 무선 주파수[RF]) 바깥의 파장을 가질 수 있고, 초음파 스펙트럼 내에 있을 수 있다. 일례로, 통신 장치는 2.4 기가헤르쯔에서 블루투스 신호를 송신할 수 있지만, 다른 수단 및 다른 주파수가 사용될 수 있다.

모니터링 장치(25)는 감지된 특성(들)에 관한 무선 신호(62)를 원격식 장치(38)에 전송한다(도 1). 신호(62)는, 예를 들어 연속적, 간헐적, 배치식, 이벤트 구동 등일 수 있다. 나타낸 예시에서, 신호(62)는 굴착기(1)의 붐(2)에 장착된 원격식 장치(38)의 트랜시버(60)(예, 안테나)에 의해 수신된다(도 1). 안테나(60)는 붐 상의 안테나 대신에 또는 그에 추가하여 다른 위치에 제공될 수 있고/있거나 상이한 지지부 상에 (예를 들어, 버킷(3) 상에, 캡(24) 근처에 등) 장착될 수 있다. 본 예시에서 캡(24) 상의 안테나(60)는, 캡(24)에 메모리(200)를 갖는 프로세서(198)에 배선된(197) 것으로 나타나 있지만, 다른 연결 또는 위치를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나(60) 또는 다른 수신기는 택시 근처, 서비스 트럭 위, 소형 장치(39) 등에 장착될 수 있다. 안테나(60)는 무선 송신기에 결합될 수 있어서, 모니터링 장치(25)로부터 수신되고 캡의 원격식 장치(38)에 전송되는 정보가, 유용한 정보 및/또는 분석을 제공하기 위해 소형 장치(39), 클라우드 데이터베이스(194), 다른 데이터 소스 등에 제공되고/제공되거나 이들로부터의 데이터와 조합될 수 있다. 다수의 안테나(60)가, 작동에 필요하거나 원하는 경우에 신호를 픽업하는 신뢰성을 증가시키기 위해 사용될 수 있다.

신호가 특정 시간에만 수신될 수 있는 경우에, 모니터링 장치(25) 및/또는 원격식 장치(38)는 특정 시간 동안에만(예, 버킷이 특정 방식으로 배향되는 경우, 트리거 신호가 수신되는 경우 등) 송신될 수 있거나, 계속적으로 송신될 수 있다. 모니터링 장치(25)는, 센서가 잠금부를 감지하고/감지하거나 마모부가 베이스로부터 분리된 경우에만 선택적으로 송신할 수 있다. 또한, 다수의 원격식 장치 및/또는 안테나가, 비록 특정 간격 중에 신호가 붐(2) 상의 안테나에 의해서만 액세스될 수 있는 경우라 하더라도, 모니터링 장치로부터 지속적으로 또는 특정 간격 동안에 정보를 수신하는 데 사용될 수 있다. 원격식 장치(38)의 구성 요소는, 모니터링 장치(25)로부터 신호(62)를 수신하고 원격식 장치의 제2 또는 제3 구성 요소에 신호(62)를 중계할 수 있다(도 1). 필요에 따라 임의의 수의 원격식 장치 구성 요소가 신호를 중계하는 데 사용될 수 있다. 작업 현장에서 개별 관절형 구성 요소 및/또는 다른 차량을 포함하여, 굴삭기(1)의 이동은, 센서 및 통신 장치의 상호 관계를 확립하고 재확립하는 경향이 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 작업 현장에서 잠재적으로 차폐되는 표면이 많은데도 불구하고, 다양하고 수많은 통신 경로가 확립될 수 있다.

분리를 감지하는 예시에서, 잠금부(21) 및/또는 중첩 마모부의 손실은, 신호 차단 효과를 감소시키는 경향이 있으며, 이는 원격식 장치(38)가 모니터링 장치(25)로부터 신호를 수신할 가능성을 증가시키는 효과를 갖고, 따라서 시스템의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 모니터링 장치(25)는, 마모부가 분리되는 경우에 작동할 수 있거나, 연속적으로 작동할 수 있다. 지속적인 작동은 모니터링 장치가 여전히 작동하고/작동하거나 다른 특성을 감지하는 것을 보장하는 추가적인 이점을 제공한다. 모니터링 장치는, 잠금부 및/또는 마모부의 부재가 감지되지 않을 경우에 송신되는 신호의 반복 크기 및/또는 속도를 선택적으로 증가시킬 수 있어서, 마모부가 베이스로부터 분리되었음을 나타내는 신호를 원격식 장치(38)가 수신할 가능성을 증가시킨다. 가능성을 증가시키면, 신호를 수신한 원격식 장치는, 모니터링 시스템의 신뢰성을 개선할 수 있다. 손실된 마모부가 추적 장치를 포함하지 않을 수 있기 때문에, 마모 부재의 위치는 분리 시 알려지지 않을 수 있다. 이러한 상황에서, 분리 순간에 식별 신호를 수신하는 이점은, 손실된 마모부를 찾을 가능성을 증가시킨다. 모니터링 장치(25)는 베이스에 위치하는 추가 센서(예, GPS, 가속도계, 경사계 등 중 하나 이상)를 선택적으로 포함할 수 있으며, 이는 손실된 마모부가 발견될 수 있는 영역을 결정하기 위해 마지막 굴삭 사이클 또는 버킷 페이로드의 경로를 결정할 수 있다. 도 3 내지 도 5에 나타낸 치형부(7)에서, 제1 모니터링 장치(25)는, 중간 어댑터(13)를 베이스 어댑터(11)에 고정하는 베이스 어댑터(11) 인접 잠금부(21)의 구멍(49)에 위치할 수 있고, 제2 모니터링 장치(25)는, 포인트(15)를 중간 어댑터(13)에 고정하는 중간 어댑터(13) 인접 잠금부(21)의 구멍(49)에 위치할 수 있다. 이러한 구현예에서, 포인트(15)와 중간 어댑터(13)가 함께 손실되는 경우, 중간 어댑터는, 중간 어댑터(13)의 위치를 신호하는 센서를 포함할 수 있다. 다른 태그, 센서 등이 또한 (예를 들어, 미국 특허 제10,011,975호에 개시된 바와 같이) 마모부에 선택적으로 포함될 수 있다.

원격식 장치(38) 및/또는 모니터링 장치(25)는, 그 자체로, 집합적으로, 및/또는 다른 장치 및/또는 소프트웨어 애플리케이션 등과 함께 (예를 들어, 클라우드 데이터베이스, 다른 프로세서 등의 데이터베이스(194)로부터의 데이터(200)), 마모부의 특징에 관한 정보 또는 데이터(200)를 저장, 처리 및/또는 통신할 수 있다. 모니터링 장치(25)는, 분리를 감지하는 것과 함께 (또는 분리를 감지하는 것 대신에), 예를 들어 치형부(7), 덮개(9) 또는 굴토 작업 장비를 위한 다른 마모 조립체와 같은 접지 체결 제품의 부품 ID, 사용, 변형, 온도, 가속, 경사 등을 포함하여, 마모부의 분리 이외에 마모 조립체의 다른 특징을 식별하기 위한 하나 이상의 센서를 선택적으로 또한 포함할 수 있다. (도 1). 부품 ID와 관련된 정보는, 접지 체결 제품 유형, 부품 번호, 고객, 브랜드명, 상표, 제조업체, 자재명세서 등을 포함할 수 있다. 부품 ID는, 특정 접지 체결 제품에 관한 추가 정보를 검색하기 위한 검색 기준으로서 사용될 수 있다. 검색 기준은, 하나 이상의 관계형 데이터베이스 및/또는 더 넓은 데이터 구조를 쿼리하는 데 사용될 수 있다. 사용과 관련된 정보는, 접지 체결 제품이 고정되는 기계의 종류, 접지 체결 제품이 서비스에 사용된 시간, 접지 체결 제품이 경험한 굴삭 사이클의 수, 굴삭 사이클의 평균 시간, 기계 상의 접지 체결 제품의 위치, 충격 이벤트 등을 포함할 수 있다. 이들 모니터링된 특성은 단지 예시로서 제공되며 제한하려는 의도가 아니다. 정보는, 프로그래밍 가능한 로직, 다른 네트워크를 포함한 다양한 다른 기계와 공유, 즉, 이로 송신 및/또는 이로부터 수신될 수 있고, 다양한 소프트웨어 애플리케이션 및 루틴과 사용될 수 있다.

모니터링 장치(25) 및/또는 원격식 장치(38)는, 예를 들어 모니터링 장치(들)(25 및/또는 원격식 장치(들)(38)로부터 생성된 정보를 처리하여, 부품 ID, 존재, 상태, 성능, 및/또는 모니터링되고 있는 접지 체결 제품의 사용과 같은 특성을 모니터링하고/하거나 작동자에게 경고를 제공하기 위해, 프로그래밍 가능한 로직을 사용할 수 있다. 프로그래밍 가능한 로직을 사용하는 프로세서(예, 마이크로프로세서)는 모니터링 장치(25) 및/또는 원격식 장치(38)의 일부일 수 있다. 원격식 장치(38)에 포함된 프로그래밍 가능한 로직은, 예를 들어 모니터링 장치(25)로부터 수신된 정보를 사용하여, 접지 체결 제품이 여전히 베이스에 고정된다는 것을 식별할 수 있다. 접지 체결 제품이 베이스로부터 예기치 않게 분리되었을 경우에, 모니터링 장치(25)는 접지 체결 제품의 상태의 변화를 나타내는 경고 신호를 보낼 수 있다. 다른 예시에서, 프로세서는, 예를 들어 접지 체결 제품에 대해 남아있는 추정 마모 수명을 결정하기 위해, 모니터링 장치(25)로부터의 사용 정보와 조합하여 광산 현장의 지질 특성에 관한 정보를 사용할 수 있다. 예를 들어, 프로그래밍 가능한 로직은, 잔여 마모 수명을 결정하기 위해, 접지 체결 제품이 사용 중이었던 굴삭 사이클의 수 및/또는 지속 시간을 사용할 수 있다. 프로그래밍 가능한 로직은, 특정 접지 체결 제품이 교체 필요에 가깝다는 사전 경고를 생성하도록 프로그래밍될 수 있다. 경보는, 예를 들어 시각적 경보, 촉각 피드백, 및/또는 오디오 경보일 수 있다. 장치(25 및/또는 38)는, 작동자 또는 유지보수 직원, 광산 현장 관리자 등과 같은 다른 사람에 의한 액세스를 위해, 장치로 경고를 제공할 수 있다. 또한, 프로그래밍 가능한 로직은, 예를 들어 접지 체결 제품이 베이스로부터 예기치 않게 분리되었음을 나타내는 경우에, 경고하도록 프로그래밍될 수 있다.

일 구현예에서, 프로세스로부터의 결과 및 경고는, 적어도 하나의 인간-기계 인터페이스(HMI)(41)에 전송될 수 있다. HMI는, 예를 들어 도 12에 나타낸 바와 같이, 굴삭기 또는 화물 운반 트럭과 같은 차량의 캡에 장착되거나, 현장 내 또는 현장 외 위치에 장착된 소형 장치(39)일 수 있다. 모니터링 장치에 의해 감지된 특징부, 이벤트, 데이터 등은 프로그래밍 가능한 로직에 의해 수집되거나 저장된 다른 데이터와 함께 처리되어, 기계 작동자에게 영향을 미칠 수 있는 매우 다양한 인자를 결정할 수 있다. 시스템은, 작업 중인 흙 재료의 경도 또는 연마성, 모니터링 중인 접지 체결 제품의 재료 조성 등과 같은 외부 인자를 포함함으로써, 결정할 수 있다. 또한, 앞서 논의된 바와 같이, 시스템은 접지 체결 인벤토리 및 공급 시스템으로 조정될 수 있다. 시스템은 또한, 모니터링되는 접지 체결 제품을 교체하거나 유지하기 위한 가장 효율적인 시간을 결정하기 위해, 예정된 유지보수와 같은 다른 종류의 정보로 조정될 수 있다. 결과적으로, HMI(41)는 감지된 특징 및/또는 처리된 정보에 기초하여, 굴토 작업 장비의 보다 효율적인 사용을 위해 경고, 데이터, 예상 마모 수명 등을 제공할 수 있다.

HMI(41)는 유선이거나 무선 장치일 수 있고, 현재 굴착 장비 내에 있는 디스플레이 시스템(예를 들어, OEM 디스플레이와 함께)과 통합될 수 있고, 굴착 장비 내의 새로운 디스플레이 시스템과 통합될 수 있고/있거나 원격 위치에 있을 수 있다. HMI(41)는 접지 체결 제품의 현재 상태에 대한 그래픽 디스플레이를 제공하도록 구성될 수 있다. HMI(41)는, 예를 들어 각 접지 체결 제품에 관한 시각적 경보(예, 텍스트 및/또는 그림 이미지), 햅틱 피드백(예, 진동) 및/또는 오디오 경보를 제공할 수 있다. 시각적 경보는, 예를 들어 각각의 접지 체결 제품 및 각각의 접지 체결 제품의 상태(즉, 부재/존재, 유지보수 필요 등)를 보여주는 그래픽 사진일 수 있다. HMI(41)는 이력 차트를 표시하도록 설계될 수 있어서, 작동자가 경고가 발생한 때를 결정할 수 있고, 지상 체결 제품이 예기치 않게 분리될 경우에 작동자가 필요한 조치를 취할 수 있다. HMI(41)는 디스플레이(43)를 포함할 수 있다. 디스플레이(43)는, 예를 들어 데이터베이스로부터의 유사한 지상 체결 제품의 사진 또는 실시간 이미지; 작업 현장에서 카메라로 촬영한 사진, 예컨대 붐(2) 상의 카메라(190)(도 1)으로 촬영한 사진; 잔여 마모 수명; 버킷 구성 등을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 시각적 표시기를 포함할 수 있다.

일례로, 카메라를, 예를 들어 버킷(3), 붐(2), 스틱(20), 머신(1), 드론, 서비스 트럭(26) 또는 기타 지지부에 부착하여 작동자에게 시각적인 이중 체크를 제공할 수 있다. 나타낸 예시에서, 카메라(190)가 붐(2)에 고정되어 버킷(3)에 부착된 접지 체결 제품의 시각적 이미지를 캡처한다(적어도 시간의 일부). 기계 디스플레이(또는 다른 것)가, 예를 들어 접지 체결 제품이 분리되었다는 경고를 수신하는 경우에, 캡 내의 시각적 이미지를 보여주는 디스플레이가 언급된 접지 체결 제품이 버킷으로부터 실제로 손실되는 것을 보장하는 것이 점검되도록 할 수 있다. 점검은, 특정 위치에서 접지 체결 제품을 찾도록 프로그래밍된 컴퓨터 비전을 사용할 수 있다. 이 백업 시스템은, 작동자로 하여금 기계의 작동을 정지시키는 거짓 경보를 감소시킬 수 있다.

다른 예시에서, 종래 기술의 시스템에 사용되는 것과 같거나 그 전체가 참조로서 포함된 미국 특허 출원 제2016/0237640호에 개시된 바와 같은 카메라를 포함하는 시스템이, 본 출원에서 설명된 모니터링 시스템과 조합하여 사용될 수 있다. 카메라 기반 시스템으로부터 수신된 정보는, 허위 경보의 수를 줄이기 위한 백업이중 점검으로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 본원에 개시된 모니터링 장치(25)는, 카메라 기반 모니터링 시스템에 대한 백업 이중 점검일 수 있다. 또한, 카메라 기반 모니터링 시스템과 비-카메라 기반 모니터링 시스템(예를 들어, 본원에 개시됨) 모두에 의해 수집된 데이터는, 예를 들어 접지 체결 제품의 부품 ID, 존재, 사용, 상태 및/또는 성능을 결정하기 위해 집합적으로 처리될 수 있다. 두 시스템에 의해 수신된 전체 데이터는, 보다 신뢰할 수 있는 결론과 평가로 이어질 수 있다. 접지 체결 제품의 성능은, 굴삭 사이클의 수 및/또는 상기 굴삭 사이클의 길이와 관련될 수 있다. 굴삭 사이클은 지면과의 충격 시간으로부터 지면과의 다음 충격까지 측정될 수 있다. 굴삭 사이클은, 로드 컨테이너를 충진하는 데 필요한 시간의 양인, 작동 사이클로서 측정될 수도 있다.

모니터링 장치(25)는, 다른 컴퓨터 시스템과 무선으로 또는 케이블을 통해 또한 통신할 수 있으며, 접지 체결 제품이 분리되거나 접지 체결 제품이 유지보수를 필요로 할 수 있다는 표시가 있기 때문에, 특정 접지 체결 제품(들)은 유지보수를 필요로 한다. 모니터링 장치는 프로세스의 모든 결과를 저장할 수 있다.

상기 개시 내용은, 굴토 작업 장비에 사용되는 지상 체결 제품의 부품 ID, 용도 및/또는 존재와 같은 특성을 식별하도록, 지상 체결 제품 및 시스템의 구체적인 예시를 기술한다. 일례에서, 특징부는 다른 예시의 특징부와 함께 사용될 수 있다. 주어진 예시, 및 개시된 특징의 조합은 이들이 함께 사용되어야 한다는 의미에서 제한하려는 것이 아니다.

Claims

굴토 작업 장비용 마모 조립체로서, 상기 마모 조립체는,
상기 굴토 작업 장비에 고정 가능하고 외부 표면을 갖는 장착부를 포함하는 베이스;
상기 베이스의 장착부를 수용하는 공동을 포함하는 마모부;
상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위한 잠금부;
상기 베이스, 마모부 및 잠금부가 함께 조립될 경우에 상기 마모부 또는 잠금부와 대향하도록 상기 베이스의 외부 표면에서 개방되고 상기 베이스 내에 있는 구멍;
및 상기 구멍 내에 있고 상기 마모부 또는 상기 잠금부에 매우 근접하여 상기 외부 표면으로부터 외측 대면하는 모니터링 장치를 포함하되, 상기 모니터링 장치는, 상기 마모부 또는 잠금부의 존재 및/또는 부재를 감지하고, 상기 마모부 또는 잠금부가 부재하는 것으로 감지되는 경우에 무선 신호를 송신하기 위한 이동식 구성 요소가 없는, 마모 조립체
제1항에 있어서, 상기 잠금부는, 상기 마모부를 통해 상기 베이스 내의 구멍 내로 연장되어 상기 마모부를 상기 베이스에 고정하고, 상기 모니터링 장치는, 상기 잠금부의 존재 및/또는 부재를 감지하여 상기 마모부가 상기 베이스로부터 분리되었는지 여부를 결정하는, 마모 조립체.
굴토 작업 장비용 마모 조립체로서, 상기 마모 조립체는,
상기 굴토 작업 장비에 고정 가능하고 구멍을 갖는 장착부를 포함하는 베이스;
상기 베이스의 장착부를 수용하기 위한 공동, 및 상기 베이스 내의 구멍과 적어도 부분적으로 정렬되는 개구를 포함하는 마모부;
상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위해, 상기 마모부의 개구 및 상기 베이스 내의 구멍에 수용되는 잠금부; 및
상기 잠금부가 상기 구멍에 수용되는 경우에 상기 잠금부에 인접한 베이스 내의 구멍에 있고, 상기 잠금부의 존재 및/또는 부재를 감지하고, 상기 잠금부가 베이스에 부재하는 것을 나타내기 위해 신호를 무선으로 송신하는 모니터링 장치를 포함하는, 마모 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마모부 또는 잠금부는, 상기 마모부 및/또는 잠금부가 존재 및/또는 부재 여부를 결정하기 위해 상기 모니터링 장치에 의해 감지되는 근접 장치를 포함하는, 마모 조립체.
굴토 작업 장비용 마모 조립체로서, 상기 마모 조립체는,
상기 굴토 작업 장비에 고정 가능하고, 장착부, 및 상기 장착부에서 개방된 구멍을 포함하는 베이스;
상기 베이스의 장착부를 수용하는 공동을 포함하는 마모부;
상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위한 잠금부;
상기 마모부 또는 상기 잠금부 상의 근접 장치; 및
상기 근접 장치의 존재 및/또는 부재를 감지하고, 상기 근접 장치가 부재할 경우에 무선 신호를 송신하기 위해 상기 베이스 내의 구멍에 모니터링 장치를 포함하는, 마모 조립체.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 근접 장치는 자석 또는 RFID 태그인, 마모 조립체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금부는, 상기 베이스 내의 구멍 내외에 수용되도록 이동식 선말단을 포함하고, 상기 모니터링 장치는, 상기 선말단이 상기 구멍 내에 수용되는 경우에 상기 잠금부의 선말단에 인접한 구멍 내에 위치하는, 마모 조립체.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 필러 재료가 상기 베이스 내의 구멍을 적어도 부분적으로 충진하는, 마모 조립체.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 필러 재료는 유전체 재료인, 마모 조립체.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스는 어댑터인, 마모 조립체.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마모부는 포인트, 어댑터 또는 덮개인, 마모 조립체.
굴토 작업 장비용 마모 조립체로서, 상기 마모 조립체는,
상기 굴토 작업 장비에 고정 가능하고 구멍을 포함하는 베이스;
상기 베이스의 적어도 일부를 수용하는 공동을 포함하는 마모부;
상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위한 잠금부; 및
상기 마모부 및/또는 상기 베이스의 특징을 감지하기 위해 상기 베이스 내의 구멍 내에 있는 모니터링 장치를 포함하되, 상기 특징은 상기 마모부 및/또는 상기 베이스의 상태, 사용, 성능 및/또는 부품 ID 중 적어도 하나를 포함하는, 마모 조립체.
굴토 작업 장비용 마모 조립체로서, 상기 마모 조립체는,
상기 굴토 작업 장비에 고정 가능하고 구멍을 포함하는 베이스;
상기 베이스의 적어도 일부를 수용하는 공동을 포함하는 마모부;
상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위한 잠금부; 및
온도 변화를 감지하고 온도 변화가 임계 수준에 도달하는 경우에 신호를 송신하기 위해, 구멍 내에 있는 모니터링 장치를 포함하는, 마모 조립체.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 베이스에 상기 마모부를 고정하는 경우에 상기 잠금부가 상기 구멍 내에 수용되고, 상기 모니터링 장치는, 상기 구멍 내의 잠금부의 존재 및/또는 부재를 또한 감지하고 상기 잠금부가 상기 구멍에 없는 경우에 신호를 송신하는, 마모 조립체.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마모부 또는 잠금부는 근접 장치를 포함하고, 상기 모니터링 장치는, 상기 근접 장치의 존재 및/또는 부재를 감지하는, 마모 조립체.
굴토 작업 장비에 고정된 지상 체결 제품을 모니터링하기 위한 모니터링 시스템으로서, 상기 시스템은,
상기 굴토 작업 장비에 부착 가능하고, 장착부와 상기 장착부 내에 구멍 개구를 갖는 베이스;
사용 중에 마모되는 외부 표면 및 베이스의 장착부를 수용하기 위한 장착 공동을 갖는 마모부;
상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위한 잠금부;
상기 베이스의 구멍 내에 있고, 제1 센서, 제2 센서, 상기 제1 및 제2 센서로부터 정보를 무선으로 송신하기 위한 통신 장치, 및 배터리를 포함하는 모니터링 장치; 및
상기 제1 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 베이스로부터 마모부의 분리를 식별하고, 상기 제2 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 굴토 작업 장비로부터 상기 베이스의 분리를 식별하도록, 프로그래밍 가능한 논리 장치를 포함하는, 마모 조립체.
제16항에 있어서, 상기 프로그래밍 가능한 논리 장치는, 상기 제2 센서로부터의 정보를 사용하여 상기 마모부 및 상기 베이스의 사용을 결정하는, 모니터링 시스템.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서 및/또는 제3 센서 중 적어도 하나는, 상기 마모부 및/또는 상기 베이스의 특징을 감지하고, 상기 통신 장치는, 상기 특징에 관한 정보를 송신하고, 상기 프로그래밍 가능한 로직 장치는, 상기 마모부 및/또는 상기 베이스의 부품 ID, 상태, 사용 및/또는 성능 중 적어도 하나를 결정하는, 모니터링 시스템.
굴토 작업 장비에 고정된 지상 체결 제품을 모니터링하기 위한 모니터링 시스템으로서, 상기 시스템은,
상기 굴토 작업 장비에 부착 가능하고 구멍을 포함하는 베이스;
상기 베이스의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 포함하는 마모부;
상기 마모부를 상기 베이스에 고정하기 위한 잠금부;
상기 베이스로부터 상기 잠금부 및/또는 상기 마모부의 분리를 감지하기 위해 상기 베이스의 구멍에 있는 모니터링 장치, 및 상기 마모부 및/또는 잠금부가 존재하는 것으로 감지되는 경우에 제1 신호를 무선으로 송신하고 상기 마모부 및/또는 잠금부가 부재하는 것으로 감지되는 경우에 제2 신호를 무선으로 송신하기 위한 통신 장치(상기 제2 신호는 상기 제1 신호에 비해 더 큰 용량 및/또는 더 큰 반복 속도를 가짐);
상기 모니터링 장치로부터 상기 제1 및 제2 신호를 수신하기 위한 원격식 장치를 포함하는, 모니터링 시스템.
제19항에 있어서, 상기 제2 신호는 상기 제1 신호보다 더 큰 용량을 갖는, 모니터링 시스템.
제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 제2 신호는 상기 제1 신호보다 더 큰 반복 속도를 갖는, 모니터링 시스템.
제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마모부 또는 상기 잠금부는 근접 장치를 포함하고, 상기 모니터링 장치는, 상기 근접 장치의 존재 및/또는 부재를 감지하는, 모니터링 시스템.
제22항에 있어서, 상기 근접 장치는 자석 또는 RFID 태그이고, 상기 센서는 홀 효과 센서 또는 RFID 수신기인, 모니터링 시스템.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모니터링 장치는 가속도계를 포함하고 상기 가속도계에 의해 감지된 움직임에 관한 신호를 송신하는, 마모 조립체.
굴토 작업 장비용 접지 체결 제품의 구성 요소로서, 상기 구성 요소는 상기 굴토 작업 장비에 고정 가능한 장착부, 구멍을 갖는 외부 표면, 및 온도 센서와 상기 온도 센서로부터 정보를 무선으로 송신하기 위한 통신 장치를 포함한 모니터링 장치를 포함하는, 구성 요소.
제25항에 있어서, 상기 접지 체결 제품은 어댑터, 포인트 또는 덮개인, 구성 요소.