链条磨损监控装置的制作方法

专利名称：链条磨损监控装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及传送系统，且更明确地，涉及用于围绕诸如仓库或装配 厂或加工厂等的工厂的传送路径或轨道传送材料的传送系统和链条。
背景技术：
用于电力传输或用于材料处理和加工系统的链条(诸如，用以沿加工厂、 仓库等中的路径或传送带线路移动多个推车等的链条)通常包括由销或螺钉 (诸如，I销或其他连接元件)结合在一起的多个部件或链环。由于使链条 沿传送^4圣移动，所以链条的链环和部件经历弯曲且沿连续传送^各径或链环 转动。随着链条的一个部件弯曲，销会在中心链环和/或侧链环中的开口内 旋转，从而导致销以及中心链环和/或侧链环上的磨损。磨损导致链条的有 效长度或链条的部件的增加以及由于随后在销和链环之间可能产生间隙使 得链条的螺距的改变。通常不希望允许链条中的过多模式，因为这会导致链 条的松弛和/或链距的改变和/或所处理产品之间的距离改变，或者还会导致 噪音和进一步磨损或链条的弱化。通常，当链条磨损导致最初为链条的10 英尺部件的链条部件长度的约4-6英寸的长度增加时，必须更换链条。
通常，当链条沿传送路径行进时，链条或链条部件的长度可以通过检测 链条零件(诸如锻造销或锻造链环)来测量。这些已知的测量装置可以基于 链条的原始基线读数来测量传送带链条上的磨损。因此，这些已知的测量装 置提供链条或多个链条部件上的磨损程度的测量。链条部件的长度可以通过 检测选定中心链环的前端并知道链条沿传送路径的速度来确定。随后，可以将链条的速度和检测之间的时间用以计算链条部件的距离或长度。此长度可 以被监控以估计链条部件的销和/或链环的磨损。然而，中心链环通常为锻 造构件，且由于中心链环的制造公差和链环的表面不规则而会具有可变长 度。另外，链条的长度会随着链条沿传送路径移动而不同于正常速度。这些 链条特征和速度变化会导致链环或链条部件的测量长度的高可变性。 因此，本领域需要克服先前技术的缺点的传送带系统。

发明内容
本发明提供一种传送带系统，其通过直接测量链条的相邻销(诸如，在 普通中心链环或一对侧链环的相对端上的销)的销到销距离来测量链条的链 距。测量装置利用两个感测装置，诸如激光感测装置等。 一个感测装置可以 操作以感测诸如销或链条的其他部分的链条部分在预定位置的存在，且可操 作以产生触发或启动其他感测装置以使其他感测装置测量到下 一或随后链 条部分或销等的位置的距离或确定该位置的输出信号。
根据本发明的一个方面，传送带系统包括传送带路线或路径(诸如用于 推车的I束轨迹)、可以沿传送带路线移动的传送带链条、第一和第二感测 装置以及控制器。传送带链条包括多个中心链环、多个侧链环和将各自侧和 中心链环连接在一起的多个链条销。第一感测装置放置在传送带路线上且朝 向传送带链条。第一感测装置感测当传送带链条沿传送带路线移动时，传送 带链条的第一链条部分在特殊位置(诸如，在相对于第一感测装置的预定位 置处)的存在。第二感测装置放置在传送带路线上且通常朝向传送带链条。 第二感测装置感测当传送带链条沿传送带路线移动时传送带链条的第二链 条部分。控制器可操作以响应指示感测链条的第二链条部分的第二感测装置 的第二感测装置的输出，确定在第 一和第二链条部分之间延伸的链条部件的
磨损程度。
第二感测装置可以相应感测第 一链条部分的存在的第 一感测装置，感测
第二链条部分的位置或到该位置的距离。第一感测装置可以包括检测第一链
8条部分在沿传送带路线的预定位置处的存在的邻近传感器。当第一感测装置 检测到第一链条部分在预定位置处的存在时，第一感测装置产生输出信号， 且第二感测装置响应该输出信号来感测第二链条部分。第二感测装置可以响 应输出信号来检测或感测或确定从第二感测装置到第二部分的距离。控制器 可以响应指示感测链条的第二链条部分的第二感测装置的第二感测装置的 输出，确定第一和第二链条部分之间的距离。
第 一和第二感测装置分开预定间隔距离。控制器可以将第 一和第二链条 部分之间的距离作为预定间隔距离和从第二感测装置到第二链条部分的感 测距离的函数来确定。
可选地，第二感测装置可以包括响应感测第一链条部分的第一感测装置 而捕获第二链条部分的图像的成像传感器。控制器可以(诸如)通过将第二 链条部分的捕获图像与基线图像或参数或特征相比较，处理捕获到的图像数 据以确定链条部件的磨损程度。
可选地，传送带系统可以包括位于传送带线路上且通常朝向传送带链条 的第三感测装置，且该装置感测当传送带链条沿传送带路线移动时传送带链 条的第二链条部分。控制器可以响应第二和第三感测装置的目标区域的分离 距离和由第二和第三感测装置对第二链条部分的检测之间经过的时间，确定 传送带链条的速度。控制器可以响应传送带链条的确定速度和指示感测第一 链条部分的第 一感测装置的第 一感测装置的输出以及指示感测第二链条部 分的第二感测装置的第二感测装置的输出，确定链条部件的磨损程度和/或 第 一和第二链条部分之间的距离。
根据本发明的另一个方面，测量沿传送带路线行进的传送带链条的部件
的链条磨损的方法包括提供第一和第二感测装置，和用第一感测装置感测 传送带链条的第一链条部分，以及在感测到第一链条部分时产生输出信号。 第二感测装置感测传送带链条的第二链条部分，且可以被启动以响应第一感 测装置的输出信号来感测第二链条部分。响应指示感测第一链条部分的第一 感测装置的第一感测装置的输出和指示感测第二链条部分的第二感测装置的第二感测装置的输出，确定在传送带链条的第一和第二链条部分之间延伸 的链条部件的磨损程度。
因此，本发明提供可操作以确定链条部件的磨损程度和/或链条的部分 或链条部件之间(诸如，两个相邻或连续链条销等之间)的距离的传送带系 统和/或方法。第 一感测装置检测第 一部分或销和由触发或引起控制以启动 第二感测装置确定第二链条部分或销的位置(诸如，通过从第二感测装置到 第二部分的距离确定)的第一感测装置所产生的输出信号的存在。位于或基 本上接近当已知第 一链条部分相对于第 一感测装置的位置时的特殊时间瞬 间，可以将第一和第二链条部分之间距离作为感测装置的已知分离距离和第 二感测装置与第二链条部分之间的感测距离的函数来确定。可选地，系统可 以确定链条的速度，且基于链条的确定速度和感测装置之间的已知分离距 离，确定链条部件的磨损程度和/或感测到的链条零件之间的距离。因此， 本发明的测量装置或系统或方法可以提供连续或相邻链条销或其他链条部 分或零件之间的距离测量，以确定《连条的链环的部件中的至少一些(且可选 地，全部)的链距。
本发明的这些以及其他目标、优点、目的和性质将从以下结合附图的说 明书的评论变得显而易见。


图1是根据本发明的链条部件的侧视图和链条磨损测量装置；
图2是根据本发明的链条部件的侧视图和另 一个链条磨损测量装置；
图3是根据本发明的链条部件的平面图和另 一个链条磨损测量装置；
图4是由图3的链条磨损测量装置的成像传感器捕获到的图像；
图5是根据本发明的链条部件的平面图和另 一个链条磨损测量装置；
图6是通过图5的链条磨损测量装置的成像捕获到的图像；
图7是根据本发明的链条部件的平面图和另 一个链条磨损测量装置；
图8是根据本发明的链条部件的平面图和另 一个链条磨损测量装置。
具体实施例方式
现在参考附图和本文描述的说明性实施例，传送带系统10包括沿诸如
仓库、装配厂等(图1)的工厂或工厂中的传送路径被定路线和驱动的传送
带链条12。传送带路线包括设置在预期路线或布局中的连续回路或路径或 轨迹，且多个推车等沿该路线。推车通过诸如包括由多个链条销18 (诸如I 销或螺栓销等)连接在一起的多个链环(诸如中心链环14和侧链环16)的 连续驱动链条连接在一起。传送带系统包括磨损测量或节距测量装置或系统 20，其包括第一传感器或检测或感测装置22和第二传感器或检测或感测装 置24。磨损测量装置20位于沿传逸带路径且具有当链条沿传送带路径移动 时朝向链条并超过磨损测量装置的感测装置22、 24。如以下讨论，磨损测 量装置20测量或确定或计算或估计链条的连续或相邻或间隔销(或其他元 件或零件)之间的距离，以确定链条或链条部件中的链距和磨损程度。同样 如以下讨论，磨损测量装置20的控制器或处理器26可以接收由感测装置 22、 24产生的输出，且可以响应感测装置的输出而控制感测装置并确定链 条磨损和/或链距。
如本技术领域已知，传送带链条包括在围绕传送系统的连续回路中连接 在一起的多个链环或连杆。在不影响本发明的范围的情况下，链环和销可以 包括任何类型的链环或销。例如，链环或销可以利用诸如可以在由密歇沖艮州 的弗诺斯特链运有限公司制造和销售的Frost Smooth link和Frost Sani-link chain购得的类型的链条外〗见，或者可以利用美国专利号6,991,094和/或 7,246,699(其全部内容结合于此作为参考)中所描述的原理来形成。链环(诸 如)通过利用美国专利号6,862,939和/或6,993,978 (其全部内容结合于此作 为参考)中所描述的链环和磨损测量系统的外观而在其头部或销的部分具有 销延长。链环可以通过链环或驱动装置或发动机等连接到在传送轨迹(诸如 I束轨迹等)周围被驱动的推车等。
如图l所示，可以将第一和第二感测装置22、 24安装到安装结构或板
ii28,以使得感测装置22、 24间隔开预定且已知的间隔距离D (从而使得感 测装置目标的沿链条的区域或点或位置间隔开预定且已知的间隔距离)。将 安装结构或板28安装在沿传送带路线或路径上或沿其放置，以使得当链条 沿传送带路径行进时，第一和第二感测装置22、 24通常朝向传送带链条。 可选地，在不影响本发明的范围的情况下，还可以将感测装置安装或放置在 传送路线中，诸如在与已设定或已知的安装感测装置间隔距离的独立安装板 或支架或元件上。在不影响本发明的范围的情况下，可以将感测装置安装在 链条上且使其朝向链条的上部，或者其可以安装链条小或安装到任何侧面， 以检测链条沿传送线路移动时的链条部分。
在所说明的实施例中，第一感测装置22是用于感测或检测当链条沿传 送路径行进时第一链条部分30 (诸如链条销的头部的边缘(如图1所示)) 在预定位置的存在的邻近传感器。优选地，第一感测装置22包括发出和接 收激光以检测第一链条部分在沿传送带路径的预定位置(诸如，在相对于第 一感测装置22的特殊位置)的存在的激光近似感测装置。因此，可以使第 一感测装置22基本上朝向传送带链条，诸如从传送带链条上并朝向链条的 上部(如图l所示)。当第一感测装置22感测到第一链条部分(即，链条 销的头部的前沿或后沿)的存在时，第一感测装置22产生指示销或第一链 条部分的存在的输出信号。输出信号可以由控制器28接收或者可以由第二 感测装置24接收，藉此第二感测装置24被启动或触发以响应第一感测装置 22的输出信号来测量从第二感测装置24到第二链条部分的距离。
第二感测装置24优选地包括距离测量装置，诸如激光距离测量装置。 在所说明的实施例中，第二感测装置24包括(诸如)用于沿预定方向发出 激光束的发射元件24a和(诸如)用于在链条当沿传送带路径行进时由发射 元件24a发出的激光束被反射离开链条时接收反射束的接收元件24b。因 此，第二感测装置24被启动或触发以测量或确定位于或基本上接近第一感 测装置感测到第一链条部分30在特殊或预定位置处的存在的特殊时间瞬 间，第二感测装置24和链条的第二部分32之间的距离。第二感测装置24可以产生指示第二感测装置24和链条的第二部分32之间的检测或测量距离
的输出信号。
控制器26还可以安装到安装结构28 (或者可以位于远离感测装置)并 从第二感测装置24接收输出信号。可选地，控制器26还可以从第一感测装 置22接收输出信号并且可以用以响应来自第 一感测装置的输出信号来控制 或启动或触发第二感测装置24。控制器26响应来自第二感测装置24的输 出信号来确定第一和第二链条部分之间的距离。因为第一和第二感测装置之 间的间隔距离D为已知值，且因为在或者基本上已知第一链条部分相对于 第一感测装置22的位置时确定从第二感测装置24到第二链条部分的距离， 所以控制器可以将第 一和第二链条部分之间的距离作为已知间隔距离和第 二感测装置与第二链条部分之间的测量距离的函数来确定或计算或估计或 估算。可选地，控制器可以将第二感测装置和第二链条部分之间的确定距离 与基线或预期距离或长度(在链条的未磨损或新部件的第 一链条部分被第一 感测装置检测到时，其将被预期为链条的未磨损或新部件)相比较。
理想地，感测装置22、 24用以检测各自链条销(诸如相邻或连续链条 销或间隔开预定数目的链环的链条销等)的头部的前沿或后沿。如图1所示， 的头部的前沿或后沿可以检测当链条沿箭头A方向行进时传送带链条12的 相邻销18的头部的后沿。可选地，且如图2所示，感测装置22、 24可以枱r 测传送带链条12，的相邻销18，的凸出或点30，、 32，(诸如与美国专利号 6,862,939和/或6,993,978 (其全部内容结合于此作为参考)中所描述的类似 的凸出)。尽管展示和描述为感测前端链条部分的第一或近似感测装置和感 测后端链条部分(在链条沿传送带i 各径行进时其跟随前端链条部分)的第二 或距离感测装置，但是在不影响本发明的范围的情况下，第一或近似感测装 置可以感测后端链条部分的存在(诸如，例如，如果链条沿图1中的相反方 向行进)，藉此第二或距离感测装置可以被触发以响应第一或近似感测装置 感测到的后端链条部分存在的纟lr测而感测前端链条部分(即，在链条沿行进 方向的传送带路径行进时，前端链条部分的行进头部)。现在参考图3和4，传送带系统110包括驱动链条112和磨损测量或节 距测量装置或系统120，其包括邻近传感器或;f企测或感测装置122和成像传 感器或照相机124。磨损测量装置120位于沿传送带路径且具有在链条沿传 送带路径移动时朝向链条并超过磨损测量装置的感测装置122、 124。磨损 测量装置120测量或确定或计算或估计链条的连续或相邻或间隔销之间的 距离，以确定链条或链条部件中的链距和磨损。如以下讨论，磨损测量装置 120的控制器或处理器126可以接收由成像传感器124产生的输出，且可以 处理由成像传感器124捕获的图像以确定链条磨损和/或链距。
如以上所述，传送带链条112沿设置在预期路线或布局中的连续回路或 路径或轨迹行进，且连接到多个推车等。链条112包括由多个链条销118(诸 如I销或螺栓销等)连接在一起的多个链环(诸如中心链环114和侧链环 116)。
如图3所示，邻近传感器122沿传送路径放置以检测链条112的特殊或 目标特征，诸如销118的头部、诸如销的头部的前沿或后沿。成像传感器 124与邻近传感器122间隔预定距离(或成像传感器124被排列为以与邻近 传感器122目标的位置或区域间隔预定距离的位置或区域为目标)，以使得 当邻近传感器122感测到链条112的目标部分(诸如销的头部的前沿或后沿 或诸如销或链环的任何其他可确定零件)时，将另一个销的头部放置在成像 传感器124的视场上或放置在视场之内。用于通过邻近传感器感测的链条的
感器处或附近(诸如图3所示的相邻销的头部或诸如链条的任何销的头部或 沿链条的任何其他零件或特征)被感测。在不影响本发明的范围的情况下， 成像传感器124可以包括任何适合的传感器或图像捕获装置或照相机，诸如 与像素有关的成像阵列传感器、诸如电荷耦合装置(CCD)传感器或互补金 氧半导体(CMOS)传感器等。
磨损测量装置或系统120包括从邻近传感器122接收输出信号并控制或 启动成像传感器124以在来自邻近传感器122的输出指示检测到链条112的目标特征时捕获图像的控制器或处理器126。因此，成像传感器124响应控
制器126捕获销的头部图像。因此，如图4所示，在销的头部在成像传感器 124的视场内时的适当时间瞬间捕获图像。
控制器126可操作以处理捕获到的图像数据以确定销的头部位置，并将 该位置与销的基线或原始或未磨损销的位置相比较。因此，控制器可以基于 销相对于链条的另 一个销或其他特征(如由邻近传感器感测)的当前位置(如 由成像传感器捕获并与未磨损链条的销的基线或已知或预计位置相比较)来 确定链条和销的磨损程度。例如，控制器可以处理捕获到的图像128 (图4) 以确定销的中心和销的角度(诸如通过检测头部的侧面并计算中心，且诸如 通过确定销的头部的上表面的角度)，且可以将这些零件与销的基线中心(其 中销的中心将用于新的或未磨损链条)和头部的上表面的基线角度相比较。 控制器可以确定或计算头部的边缘和未磨损链条的边缘的已知或预期位置 之间的距离。可以计算或确定捕获到的图像和用于链条的未磨损部分的第二 链条部分的基线参数或预期位置之间的任何改变或差异，以达到链条部件 (该部件在邻近传感器和成像传感器之间)中的磨损程度。销或链条的检测 边缘或零件可以由成像传感器和控制器使用已知图像处理技术(诸如边缘检 测算法等)来检测。根据磨损检测系统的特殊应用，邻近传感器和成像传感 器可以被放置为感测或图像相邻或连续销(诸如在如图3所示的中心链环的 相对端的销)或分离或远离销(诸如在驱动链条的不同部件或部分的销)， 或链条的其他分离特征或性质(诸如连续或分离或远离链环等的特征)。
可选地，且如图5和6所示，传送带系统110，的链条112，可以包括在 销的头部具有凸出或延长119，的销118，。磨损检测系统120随后可以确定具 有感测到的性质或特征(如由邻近传感器122，感测)和/或成像的性质或特 征(如由邻近传感器124，感测)的链条部件中的磨损，且在销118，的头部 具有凸出或延长119，。在此实施例中，处理器126，可以处理捕获到的图像 128，以确定凸出119，的位置并且将该位置与基线位置(如果链条或链条部件 是新的或未磨损，那么预期的凸出位置)相比较。控制器126，随后可以确定链条或链条部件的磨损程度或传送带系统的链距。根据磨损检测系统的特殊 应用，邻近传感器和成像传感器可以被放置为感测或图像相邻或连续销(诸 如在如图5所示的中心链环的相对端的销)或分离或远离销(诸如在驱动链 条的不同部件或部分的销)，或链条的其他分离特征或性质(诸如连续或分 离或远离链环等的特征)，藉此控制器确定在检测到的或感测到的或成像链 条部分之间延伸的链条部分的磨损程度。
因此，控制器126、 126，和链条磨损检测系统110、 110，可以确定感测 链条特征和成像销之间的链条中的磨损程度或链距。捕获到的图像数据经处 理以确定捕获到的图像相对于链条的未磨损或新链条或部件的类似特征的 预期或预定或已知位置的偏移或变^f匕。因此，可以容易地确定链条部件中的 磨损程度。同样，可以基于检测到的偏移和/或邻近传感器与成像传感器之 间的已知分离距离和/或邻近传感器和成像传感器目标区域或区之间的已知 分离距离来确定成像销与感测到的销(或其他链条特征或性质)之间的距离 或链条部件的节距。磨损检测系统可以捕获链条的各种部分或部件的多个图 像，以确定或监控传送带系统的链条的不同或变化部件中的磨损程度或链 距。
现在参考图7,传送带系统210包括驱动链条212和磨损测量或节距测 量装置或系统220,其包括邻近传感器或检测或感测装置222和成像传感器 或照相机224。与上述磨损测量装置或系统类似，磨损测量装置220位于沿 传送带路径且具有在链条沿传送带路径移动时朝向链条并超过磨损测量装 置的感测装置222、 224。磨损测量装置220测量或确定或计算或估计链条 的连续或相邻或间隔销之间的距离，以确定链条的链条部件中的链距和磨 损。磨损测量装置220的控制器或处理器226可以接收由成像传感器224产 生的输出，且可以处理由成像传感器224捕获的图像以确定链条磨损和/或 链距。
如上所述，传送带链条212沿设置在预期路线或布局中的连续回路或路 径或轨迹行进，且连接到多个推车等。链条212包括由多个链条销218 (诸
16如I销或螺栓销等)连接在一起的多个链环(诸如中心链环214和侧链环
216)。如图7可以看出，侧链环216具有通过其形成的用于通过侧链环容 纳销218的开口或孔216a(诸如通过其形成并由侧链环216的中心连接部分 216b分离的两个开口或孔)。可选地，且优选地，开口 216a通过侧链环216a 冲孔，藉此沖孔过程提供基本上始终形成通过侧链环216的开口或孔216a 的基本受控且可重复的过程。
邻近传感器222沿传送路径放置以检测链条212的特殊或目标特征，诸 如图7所示的侧链环216的连接部分216b的前沿或后沿。成像传感器224 与邻近传感器222间隔预定距离，以使得当邻近传感器222感测连接部分 216b的前沿或后沿时，将另一个侧链环的连接部分放置在成像传感器224 的视场上或放置在^L场之内。经冲孔的孔的边缘(诸如，沿侧链环的连4妄部 分216b的边缘)经划分为能够为成像传感器提供高可重复性和方形边缘来 成像以增强系统的边缘;险测和处理能力的正方形边缘。
磨损测量装置或系统220包括从邻近传感器222接收输出信号并控制或 启动成像传感器224以在来自邻近传感器222的输出指示检测到链条212的 目标特征时捕获图像的控制器或处理器226。因此，成像传感器224响应控 制器226捕获侧链环216的连接部分216b的通常被划为正方形的前沿图像。 因此，在侧链环的连接部分216b在成像传感器224的视场内时的适当时间 瞬间捕获图像。尽管在图7中展示从链条部件的侧面朝向链条部件的邻近传 感器222和成像传感器224 (以朝向销的侧面)，但是这是为了清楚展示传 感器和侧链环的孔和连接部分。显然，在保持在本发明的精神和范围的情况 下，传感器能够以其他角度朝向链条部件，且优选地向下到侧链环上，以在 链条沿传送路径行进时基本上成像侧链环的冲孔的切割边缘。
控制器226可操作以处理捕获到的图像数据以确定侧链环的连接部分 的前沿或后沿的位置，并将该位置与基线或原始或未磨损侧链环和链条或链 条部件的位置相比较。因此，控制器可以基于侧链环的连接部分相对于链条 的另一个侧链环的连接部分(如由邻近传感器感测)的当前位置(如由成像传感器捕获并与未磨损链条的基线或已知位置相比较)来确定链条(诸如链 条的销和/或侧链环和/或中心链环)的磨损程度。侧链环的检测边缘或零件 可以由成像传感器和控制器使用已知图像处理技术(诸如边缘检测算法等) 来检测。根据磨损检测系统的特殊应用，邻近传感器和成像传感器可以净支放 置为感测或图像相邻或连续侧链环(诸如图7所示的连接到中心链环的相对 端的侧链环)或分离或远离侧链环(诸如在驱动链条的不同部件或部分的侧 链环)，或链条的其他分离特征或性质(诸如连续或分离或远离链环等的特 征)。
因此，控制器226和链条磨损检测系统210可以确定感测链条特征和成 像侧链环之间的链条中的磨损程度或链距。捕获到的图像数据经处理以确定 捕获到的图像相对于链条的未磨损或新链条或部件的类似特征的预期或预 定或已知或基线位置的偏移或变化。因此，可以容易地确定链条部件中的磨 损程度。同样，可以基于检测到的偏移和邻近传感器与成像传感器之间的已 知分离距离来确定成像侧链环与感测到的侧链环之间的距离或链条部件的 节距。磨损检测系统可以捕获链条的各种部分或部件的多个图像，以确定传 送带系统的链条的不同或各种部件中的磨损或链距。
可选地，且参考图8,传送带系统310包括传送带链条312,其包括由 多个链条销318 (诸如I销或螺栓销等)连接在一起的多个链环(诸如中心 链环314和侧链环316)。传送带系统包括磨损测量或节距测量装置或系统 320，其包括第一传感器或检测或感测装置322、第二传感器或检测或感测 装置323以及第三传感器或检测或感测装置324。磨损测量装置320位于沿 传送带路径且具有在链条沿传送带路径移动时朝向链条并超过磨损测量装 置的感测装置322、 323、 324。磨损测量装置320响应由感测装置323、 324 产生的输出信号来测量或确定或计算或估计链条的速度，并测量或确定或计 算或估计连续或相邻或间隔链条元件(诸如，中心链环或侧链环的末端或诸 如销)之间的距离，以确定链条的链条部件中的链距和磨损程度。以与上述 类似的方式，磨损测量装置320的控制器或处理器326可以接收由感测装置322、 323、 324产生的输出，且可以响应感测装置的输出来控制成像装置并 确定链条磨损和/或链距。
在所说明的实施例中，感测装置322、 323、 324包括在中心链环和链条 沿传送路径行进时朝向包围中心链环的末端或边缘的各自区域的激光传感 器(然而，可以利用其他感测构件)。感测装置323和324之间分离已知距 离(和/或被排列为以分离已知距离的特设区域或区或位置为目标)，且用 以检测链条部分或元件或特征，诸如中心链环314(或其他链条元件或组件) 的前端或前沿314a。其他感测装置322还与感测装置323、 324分离，且用 以才企测链条元件，诸如中心链环314 (或其他链条元件或组件)的前端或前 沿314a。感测装置322与感测装置323和/或324之间的分离距离(和/或感 测装置的目标或包围区域或区或位置之间的距离)也是已知的。在保持在本 发明的精神和范围的情况下，感测装置322可以为感测装置323和324的上 游或下游。
因为感测装置323和324之间的分离距离已知(且感测器可以紧靠在一 起或比图8所示的还要分离)，所以处理器326可以响应指示中心链环在其 沿感测装置的感测区域行进并通过时其末端的存在纟企测的感测装置323 、 324 所产生的输出信号，在任何特设时间容易地计算链条速度。理想的是，感测 装置323和324的感测区域或位置的分离距离足够小，以使得能够以归因于 传送带链条中的间隙或不规则的有限或减少的变化或错误(其会引起传送带 路径的基本长度上的不恒定速度)来基本上精确地确定链环的速度。
感测装置322、 323、 324由处理器326来单独监控(或由感测装置产生 的信号被单独处理)，且处理器326处理信号以确定特殊检测时间的链条速 度(诸如，通过由确定链条元件或零件在感测装置323和324或感测装置的 目标区域之间行进已知距离经过的时间来计算速度)。基于链条的确定速度， 且响应第一和第二感测装置322、 323的输出信号(或第一和第三感测装置 322、 324的输出信号)，处理器可以确定两个检测链条元件或零件(诸如， 两个连续或分离中心链环的前沿)之间的距离。例如，感测装置322可以4企测中心链环的前沿，藉此这个检测可以触发 其他感测装置启动和/或可以触发处理器处理其他感测装置的输出信号，以
;险测另一个中心链环的各自前沿。随后，处理器可以响应由感测装置323和 324进行的第二前沿的检测之间经过的时间来确定那时的链条速度，且可以 响应由感测装置322和323 (或者#4居感测装置的特设排列，感测装置322 和324 )进行的各自前沿的检测之间经过的时间来确定两个分离中心链环的 检测前沿之间的距离。
因此，在感测装置322检测到链条零件或特征时，感测装置323和324 可以被触发或启动以感测链条零件或特征并确定那时的链条速度。随后，控 制器可以确定感测装置322所检测的链条零件和感测装置323 (或感测装置 324)所检测的链条零件之间的距离，并将确定的距离与基线或预期链条部 件长度相比较，以确定链条的特殊部分中的磨损程度。可选地，控制器可以 将感测装置323、 324中的一个用预期时间值检测第二链条部分的时间与如 果链条的未磨损部件以计算出的速度行进时预期为链条的未磨损部件的检 测之间的时间的预期时间值进^f亍比车交。可以容易地^使用测量时间(诸如，通 过处理器的计时装置来测量)与预期或基线时间的任何差异，以计算链条部 件中的磨损程度。
尽管展示为具有感测连续中心链环的前沿的感测装置，但是在不影响本 发明的范围的情况下，感测装置还可以被定位以检测分离中心链环和/或其 他链条元件或零件。例如，感测装置可以被排列以检测链条销或链条销的凸 出(诸如，通过利用美国专利号6,862,939和6,993,978 (其全部内容结合于 此作为参考)中所描述的检测系统的外观)。例如，感测装置可以检测从链 条的销的至少 一些的末端纵向扩展的凸出或延长，诸如从传送带链条的销的 至少一些的末端纵向扩展或凸出的锥形延长、圆柱形延长、楔形延长或圆锥 形延长。尽管感测装置被展示为具有检测前中心链环的前沿的第 一感测装置 322,且具有检测后面的中心链环的前沿的第二和第三感测装置，但是在保 持在本发明的精神和范围的情况下，感测装置还可以被排列为检测沿传送路径的不同位置中的链条零件。
本发明提供传送带系统和/或方法，其可操作以确定链条的部分或链条 部件之间(诸如两个相邻或连续链条销(或分离非连续销)或相邻或连续链 条销或分离非连续链条销之间等)的链距或距离。第一感测装置检测第一部 分或销在相对于第一感测装置的特殊位置的存在，且由第一感测装置产生的 输出信号触发或引起控制以启动第二感测装置确定第二链条部分或销的位 置(诸如，通过从第二感测装置到第二部分的距离确定)。因此，可以将第 一和第二链条部分之间的距离作为第 一链条部分相对于第 一感测装置的已 知位置、两个感测装置之间的已知距离和链条那时的速度和/或处于或基本 上处于第一链条部分的相对位置已知时第二感测装置和第二链条部分之间 的确定或测量距离的函数来确定。可选地，可以通过捕获与邻近传感器的已 知距离的链条零件或特征的图像并将捕获到的图像与基线性质相比较来确 定磨损或链距。因此，本发明的测量装置或系统或方法可以提供连续或相邻 链条销或其他链条部分之间的距离测量，或者可以将链条组件的实际位置和 方向与基线位置和方向相比较，以为链条的链环部件中的至少一些(且可选 地，全部)确定链距。因此，本发明的测量装置或系统或方法可以提供链条 部件的直接节距测量，而不是由已知或常规系统提供的相对磨损图案。
如根据专利法的原则所解释，可以在不偏离本发明的精神的情况下，执 行对特定描述实施例的改变或修改，其将仅受随附权利要求的范围的限制。
权利要求
在本发明的实施例中享有的排他财产和权利如下所限定1.一种传送带系统，包括传送带路线；沿所述传送带路线可移动的传送带链条，所述传送带链条包括多个中心链环、多个侧链环和将各自侧和中心链环连接在一起的多个链条销；第一感测装置，放置在所述传送带路线上且朝向所述传送带链条，当所述传送带链条沿所述传送带路线移动时，所述第一感测装置感测所述传送带链条的第一链条部分的存在；第二感测装置，放置在所述传送带路线上且通常朝向所述传送带链条，当所述传送带链条沿所述传送带路线移动时，所述第二感测装置感测所述传送带链条的第二链条部分；以及控制器，可操作以响应指示感测所述传送带链条的所述第一链条部分的所述第一感测装置的所述第一感测装置的输出和指示感测所述传送带链条的所述第二链条部分的所述第二感测装置的所述第二感测装置的输出，确定在所述第一和第二链条部分之间延伸的链条部件的磨损程度。
1. 一种传送带系统，包括传送带路线；沿所述传送带路线可移动的传送带链条，所述传送带链条包括多个中心链环、多个侧链环和将各自侧和中心链环连接在一起的多个链条销；第一感测装置，放置在所述传送带路线上且朝向所述传送带链条，当所述传送带链条沿所述传送带路线移动时，所述第一感测装置感测所述传送带链条的第 一链条部分的存在；第二感测装置，放置在所述传送带路线上且通常朝向所述传送带链条，当所述传送带链条沿所述传送带路线移动时，所述第二感测装置感测所述传送带链条的第二链条部分；以及控制器，可操作以响应指示感测所述传送带链条的所述第 一链条部分的所述第一感测装置的所述第一感测装置的输出和指示感测所述传送带链条的所述第二链条部分的所述第二感测装置的所述第二感测装置的输出，确定在所述第一和第二链条部分之间延伸的链条部件的磨损程度。
2. 根据权利要求1所述的传送带系统，其中所述第二感测装置响应感测所述第 一链条部分的所述第 一 感测装置来感测所述第二链条部分。
3. 根据权利要求1所述的传送带系统，其中所述第一和第二链条部分包括所述传送带链条的第 一和第二链条销的头部。
4. 根据权利要求1所述的传送带系统，其中所述第一和第二链条部分包括在所述传送带链条的第一和第二链条销的头部上的凸出。
5. 根据权利要求1所述的传送带系统，其中所述第一和第二链条部分包4舌所述侧链环或所述中心链环的各自 一个的一部分的边缘。
6. 根据权利要求1所述的传送带系统，其中所述第一感测装置包括检测所述第一链条部分在沿所述传送带路线且相对于所述第一感测装置的预定位置处的存在的邻近传感器。
7. 根据权利要求6所述的传送带系统，其中当所述第一感测装置检测到所述第一链条部分在所述预定位置处的存在时，所述第一感测装置产生输出信号，所述第二感测装置响应所述输出信号来感测所述第二链条部分。
8. 根据权利要求7所述的传送带系统，其中所述第二感测装置响应所述输出信号来感测从所述第二感测装置到所述第二链条部分的距离。
9. 根据权利要求8所述的传送带系统，其中所述第一和第二感测装置分开预定间隔距离，所述控制器可操作以将所述传送带链条的所述第一和第二链条部分之间的距离作为所述预定间隔距离和从所述第二感测装置到所述第二链条部分的所述感测距离的函数来确定。
10. 根据权利要求9所述的传送带系统，其中所述第一和第二感测装置安装到放置在所述传送带路线的普通安装板上。
11. 根据权利要求1所述的传送带系统，其中所述控制器通过监控所述第 一和第二链条部分之间的距离来监控所述链条部件中的磨损程度。
12. 根据权利要求1所述的传送带系统，其中所述控制器将所述第一和第二链条部分之间的确定距离与基线距离相比较以确定链条的所述部件中的所述磨损程度。
13. 根据权利要求1所述的传送带系统，其中所述第二感测装置包括响应感测所述第一链条部分的所述第一感测装置来捕获指示所述第二链条部分的图像数据的成像传感器。
14. 根据权利要求13所述的传送带系统，其中所述控制器处理所述捕获到的图像数据以确定链条的所述部件中的所述磨损程度。
15. 根据权利要求14所述的传送带系统，其中所述控制器处理所述捕获到的图像数据并将所述第二链条部分的当前捕获到的图像与基线参数相比较，以确定链条的所述部件中的所述磨损程度。
16. 根据权利要求1所述的传送带系统，还包括放置在所述传送带线路上且通常朝向所述传送带链条的第三感测装置，当所述传送带链条沿所述传送带路线移动时，所述第三装置感测所述传送带链条的所述第二链条部分，所述控制器响应所述第二和第三感测装置的目标区域的分离距离和由所述第二和第三感测装置对所述第二链条部分的检测之间经过的时间，确定所述传送带链条的速度。
17. 根据权利要求16所述的传送带系统，其中所述控制器响应所述传送带链条的所述确定速度和指示感测所述传送带链条的所述第一链条部分的所述第一感测装置的所述第一感测装置的输出以及指示感测所述传送带链条的所述第二链条部分的所述第二感测装置的所述第二感测装置的输出，确定所述第 一和第二链条部分之间的距离。
18. 根据权利要求17所述的传送带系统，其中所述控制器将所述第一和第二链条部分之间的所述确定距离与基线距离相比较以确定链条的所述部件中的所述磨损程度。
19. 一种测量沿传送带路线行进的传送带链条的部件中的链条磨损的方法，所述方法包括提供分开预定分离距离的第 一和第二感测装置； 当所述传送带链条的所述第一链条部分位于相对于所述第一感测装置的预定位置时，用所述第一感测装置感测所述传送带链条的第一链条部分的存在，且在感测到所述第一链条部分时产生输出信号；用第二感测装置感测所述传送带链条的第二链条部分；以及响应指示感测所述传送带链条的所述第一链条部分的所述第一感测装置的所述第一感测装置的输出和指示感测所述链条的所述第二链条部分的所述第二感测装置的所述第二感测装置的输出，确定在所述传送带链条的所述第 一 和第二链条部分之间延伸的链条部件的磨损程度。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中所述第二感测装置被启动以响应所述第 一感测装置的所述输出信号来感测所述第二链条部分。
21. 根据权利要求19所述的方法，其中所述第一感测装置包括检测所述第一链条部分在沿所述传送带路线的预定位置处的存在的邻近传感器。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中所述第二感测装置响应所述输出信号来感测从所述第二感测装置到所述第二链条部分的距离。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中确定所述链条部件的磨损程度包括将所述传送带链条的所述第一和第二链条部分之间的距离作为所述预定间隔距离和在基本上由所述第 一感测装置感测到所述第 一链条部分的时间瞬间从所述第二感测装置到所述第二链条部分的所述感测距离的函数来确定。
24. 根据权利要求19所述的方法，其中通过监控所述第一和第二链条部分之间的距离来监控链条的所述部件中的磨损程度。
25. 根据权利要求19所述的方法，包括将所述第一和第二链条部分之间的确定距离与基线距离相比较以确定链条的所述部件中的所述磨损程度。
26. 根据权利要求19所述的方法，其中用所述第二感测装置感测所述传送带链条的第二链条部分包括捕获所述传送带链条的第二链条部分图像。
27. 根据权利要求26所述的方法，其中确定链条的所述部件的磨损程度包括处理捕获到的图像数据以确定链条的所述部件的所述磨损程度。
28. 根据权利要求27所述的方法，包括处理所述捕获到的图像数据和将所述第二链条部分的捕获图像与基线参数相比较以确定链条的所述部件中的所述磨损程度。
29. 根据权利要求16所述的方法，还包括提供与所述第二感测装置分离预定分离距离的第三感测装置；用所述第三感测装置来感测所述传送带链条的所述第二链条部分；以及响应所述第二和第三感测装置之间的预定分离距离和由所述第二和第三感测装置对所述第二链条部分的检测之间经过的时间来确定所述传送带链条的速度。
30. 根据权利要求29所述的方法，其中确定链条的所述部件的磨损程度包括响应所述传送带链条的所述确定速度和指示感测所述传送带链条的所述第一链条部分的所述第一感测装置的所述第一感测装置的输出以及指示感测所述传送带链条的所述第二链条部分的所述第二感测装置的所述第二感测装置的输出，确定所述第 一和第二链条部分之间的距离。
31.根据权利要求29所述的方法，其中确定链条的所述部件的磨损程度包括将所述第 一和第二链条部分之间的确定距离与基线参数相比较。
全文摘要
本发明揭露一种测量链条磨损的传送带系统和方法，包括位于传送带路线或路径上且朝向可以沿传送带路径移动的传送带链条的第一和第二感测装置。第一感测装置感测传送带链条的第一链条部分在传送带链条沿传送带线路移动时在预定位置处的存在。第二感测装置感测在传送带链条沿传送带线路移动时传送带链条的第二链条部分。第二感测装置可操作以感测第二链条部分的位置或与其的距离，或者捕获第二部分的图像。控制器可操作以响应第二感测装置来确定在第一和第二链条部分之间延伸的链条部件的磨损程度。
文档编号G01M99/00GK101516746SQ200780034774
公开日2009年8月26日 申请日期2007年8月17日 优先权日2006年8月24日
发明者乔纳森·M.·莱斯班, 约瑟夫·S.·麦尔顿 申请人:弗诺斯特链运有限公司