一种隧道掘进机刀具损耗检测装置

1.本实用新型涉及刀具检测技术领域，特别是涉及一种隧道掘进机刀具损耗检测装置。


背景技术：

2.在许多领域中，都需要使用刀具来进行切割或破碎操作。例如，使用隧道掘进机进行地下施工时，通过刀具对岩土体进行切削破碎，从而实现隧道挖掘。在挖掘过程中，地下岩土体环境复杂，且施工条件较为恶劣，导致刀具在长期使用后容易出现磨损。基于此，刀具使用一段时间后，操作人员会使用检测装置对刀具的磨损尺寸与磨损位置等参数进行检测，以全面了解刀具的磨损状况，有利于及时更换磨损严重的刀具。
3.在相关技术中，此类检测装置通常包括图像拍摄件，通过图像拍摄件拍摄刀具表面图像，计算机基于图像拍摄件拍摄的图像进行分析，从而得到刀具磨损状况。然而，此类检测装置进行检测时，单次拍摄范围较为有限，需要操作人员多次调整刀具摆放位置，使刀具上各个区域能依次进入拍摄范围内完成拍摄，导致检测效率较低。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型提出一种隧道掘进机刀具损耗检测装置，能够提高图像拍摄效率，从而提高检测效率，以便于更及时的获得刀具磨损状况。
5.一种隧道掘进机刀具损耗检测装置，包括检测件，所述检测件用于对所拍摄的刀具的图像进行检测，还包括：
6.壳体；
7.第一驱动件，连接于所述壳体的内壁，并用于与所述刀具可拆卸连接；
8.图像拍摄件，转动连接于所述内壁，并用于拍摄所述刀具的所述图像，所述图像拍摄件具有拍摄范围；
9.所述图像拍摄件能够相对于所述壳体转动，且所述第一驱动件在与所述刀具连接的连接状态下能够驱动所述刀具绕自身轴线转动，以使所述刀具上不同区域进入所述拍摄范围。
10.在其中一个实施例中，所述隧道掘进机刀具损耗检测装置还包括连接于所述内壁的安装座，所述图像拍摄件与所述安装座球铰连接。
11.在其中一个实施例中，所述隧道掘进机刀具损耗检测装置包括连接于所述内壁的第二驱动件，所述第二驱动件连接于所述图像拍摄件，并用于驱动所述图像拍摄件在检测过程中转动。
12.在其中一个实施例中，所述隧道掘进机刀具损耗检测装置还包括自所述内壁伸出的悬臂，所述第一驱动件安装于所述悬臂；
13.所述悬臂与所述内壁转动连接，所述第一驱动件能够随所述悬臂相对于所述壳体转动。
14.在其中一个实施例中，所述悬臂被配置为能够沿自身长度方向伸缩的伸缩杆。
15.在其中一个实施例中，所述内壁上设有避让孔，所述第一驱动件与所述悬臂能够相对于所述壳体转动至经所述避让孔伸出所述壳体以外。
16.在其中一个实施例中，所述避让孔包括第一部分以及连通于所述第一部分的第二部分，所述第二部分的尺寸大于所述第一部分的尺寸，且沿所述第一部分与所述第二部分的排布方向，所述第一部分位于靠近所述悬臂与所述内壁连接位置的一侧，所述第一驱动件与所述悬臂能够相对于所述壳体转动至所述悬臂经所述第一部分伸出所述壳体以外，且所述第一驱动件经所述第二部分伸出所述壳体以外。
17.在其中一个实施例中，所述第一驱动件包括用于与所述刀具可拆卸连接的输出轴，多个所述图像拍摄件围设于所述输出轴的外侧。
18.在其中一个实施例中，多个所述图像拍摄件均匀围设于所述输出轴的外侧；
19.以所述图像拍摄件朝向所述输出轴的方向为拍摄朝向，多个所述图像拍摄件中，至少部分所述图像拍摄件的拍摄朝向与其他所述图像拍摄件的拍摄朝向不同。
20.在其中一个实施例中，沿所述拍摄朝向，所述图像拍摄件的前端设有透明隔板。
21.上述隧道掘进机刀具损耗检测装置，第一驱动件连接于壳体的内壁，且能够与刀具可拆卸连接。图像拍摄件转动连接于壳体的内壁，图像拍摄件可以拍摄检测件检测时所需的刀具的图像。图像拍摄件能够相对于壳体转动，并且第一驱动件在与刀具连接的连接状态下能够驱动刀具绕自身轴线转动，从而调节图像拍摄件的拍摄范围，使得刀具上不同区域进入拍摄范围。本技术中，是通过图像拍摄件的转动和刀具的转动来实现刀具不同区域进入拍摄范围，相较于人工手动多次调整刀具摆放位置，本技术中无需过多依赖人工操作，图像拍摄效率更高，检测效率也因此有所提高，便于更及时的获得刀具磨损状况。
附图说明
22.图1为本技术一实施例中的隧道掘进机刀具损耗检测装置的俯视图；
23.图2为本技术另一实施例中的隧道掘进机刀具损耗检测装置的俯视图；
24.图3为本技术一实施例中的刀具的正视图；
25.图4为本技术一实施例中的壳体的左视图。
26.附图标记：
27.壳体100、避让孔110、第一部分111、第二部分112、过线孔120；
28.第一驱动件200、输出轴210、限位件220；
29.图像拍摄件300；安装座400；悬臂500；连接件600；透明隔板700；
30.刀具800、主体部810、安装孔811；
31.检测件900、显示屏910、按钮920、转速仪表930、导线940。
具体实施方式
32.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公
开的具体实施例的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
38.图1示出了本技术一实施例中的隧道掘进机刀具损耗检测装置的俯视图。
39.参阅图1，本实用新型一实施例提供的隧道掘进机刀具损耗检测装置包括检测件900，检测件900用于对所拍摄的刀具800的图像进行检测。另外，还包括壳体100、第一驱动件200与图像拍摄件300，第一驱动件200连接于壳体100的内壁，并用于与刀具800可拆卸连接。图像拍摄件300转动连接于壳体100的内壁，并用于拍摄刀具800的图像，图像拍摄件300具有拍摄范围。图像拍摄件300能够相对于壳体100转动，且第一驱动件200在与刀具800连接的连接状态下能够驱动刀具800绕自身轴线转动，以使刀具800上不同区域进入拍摄范围。
40.本技术中，图像拍摄件300能够相对于壳体100转动，并且第一驱动件200在与刀具800连接的连接状态下能够驱动刀具800绕自身轴线转动，从而调节图像拍摄件300的拍摄范围，使得刀具800上不同区域进入拍摄范围，从而较为全面的获取刀具800不同区域的图像，使得检测件900的检测结果更加全面准确。本技术中，是通过图像拍摄件300的转动和刀具800的转动来实现刀具800不同区域进入拍摄范围，相较于人工手动多次调整刀具800摆
放位置，本技术中无需过多依赖人工操作，图像拍摄效率更高，检测效率也因此有所提高。
41.具体地，图像拍摄件300可以为摄像机等具有拍摄功能的部件。图像拍摄件300的拍摄范围是指在该范围内的部件能够被图像拍摄件300拍摄到。图像拍摄件300与检测件900通信连接，进行检测时，通过图像拍摄件300拍摄刀具800的图像，并通过检测件900对所拍摄的刀具800的图像进行检测分析，从而得知刀具800的磨损状况。进一步地，磨损状况包括但不限于磨损位置、磨损尺寸、磨损形状等参数。需要说明的是，前述的检测件900的检测分析方式为现有技术，此处不再赘述。
42.具体地，壳体100包括四个侧壁，四个侧壁围成腔体，刀具800、第一驱动件200与图像拍摄件300等部件均位于该围成的腔体内。壳体100可以具有顶壁与底壁，即顶部与底部呈封闭状；也可以不设置顶壁与底壁，即顶部与底部呈开口状。在附图所示实施例中，壳体100具有四个侧壁，同时还具有顶壁与底壁，附图视角下省略了顶壁。附图所示实施例中，图像拍摄件300安装于壳体100的侧壁。当然，在其他实施例中，图像拍摄件300也可以安装于壳体100的顶壁或底壁的内侧。
43.请继续参阅图1，在一些实施例中，刀具800损耗检测装置还包括连接于壳体100的内壁的安装座400，图像拍摄件300与安装座400球铰连接。具体地，安装座400固定连接于壳体100的内壁，图像拍摄件300通过安装座400实现与壳体100的间接连接。当然，在一些实施例中，也可以使图像拍摄件300直接与壳体100的内壁球铰连接。在一些实施例中，安装座400通过螺钉等螺纹紧固件固定连接于壳体100的内壁。在其他实施例中，也可以通过卡接或者磁吸固定等方式实现固定。
44.本实施例中，图像拍摄件300与安装座400球铰连接，以使图像拍摄件300能够相对于安装座400绕多个方向进行转动，以调整图像拍摄件300的拍摄朝向，从而调整其拍摄范围，使其能够对准刀具800上不同区域，从而更加全面的获取刀具800各个区域的图像，有利于提高检测的准确性与全面性。其中，拍摄朝向是指图像拍摄件300朝向刀具800的安装位置的方向。在附图所示视角下，即为自壳体100的内壁朝向壳体100内中心位置的方向。
45.本实施例中，图像拍摄件300相对于安装座400的转动可以在检测开始之前进行调节，当然，也可以在检测过程中进行调节。如前所述，刀具800可以在第一驱动件200驱动下转动，以使其不同区域能够进入图像拍摄件300的拍摄范围。但在一些情况下，可能出现刀具800无论转动至何处，刀具800依然存在部分区域无法进入拍摄范围的情况，也即存在拍摄盲区。基于上述情况，可以使图像拍摄件300相对于安装座400转动，使其转动至较佳的拍摄角度，减少拍摄盲区，尽量实现在第一驱动件200驱动刀具800转动一圈的情况下对刀具800上各个区域进行较为全面的拍摄，从而提高拍摄效率与检测效率。
46.或者，在一些实施例中，刀具800损耗检测装置包括连接于壳体100的内壁的第二驱动件，第二驱动件连接于图像拍摄件300，并用于驱动图像拍摄件300在检测过程中转动。具体地，第二驱动件可以为电机或旋转气缸等部件。图像拍摄件300与第二驱动件的动力输出端连接以获取动力。与上一实施例类似，可以在检测开始之前通过第二驱动件驱动图像拍摄件300转动，使图像拍摄件300转动至较佳的拍摄角度，减少拍摄盲区。还可以在检测过程中通过第二驱动件驱动图像拍摄件300转动。具体地，第二驱动件可以驱动图像拍摄件300在竖直面内转动，或者，第二驱动件可以驱动图像拍摄件300在水平面内转动。或者，可以设置具有两个驱动件的驱动模组，不仅能够驱动图像拍摄件300在竖直面内转动，还能够
驱动图像拍摄件300在水平面内转动。
47.请继续参阅图1，在一些实施例中，刀具800损耗检测装置还包括自壳体100的内壁伸出的悬臂500，第一驱动件200安装于悬臂500。悬臂500与壳体100的内壁转动连接，第一驱动件200能够随悬臂500相对于壳体100转动。具体地，悬臂500自壳体100的内侧壁水平伸出，且二者转动连接，悬臂500能够在水平面内相对于二者转动连接处转动。第一驱动件200固定连接于悬臂500的自由端，能够随悬臂500同步转动。通过悬臂500相对于壳体100转动，可以调节第一驱动件200相对于图像拍摄件300的位置，从而调节安装于第一驱动件200上的刀具800相对于图像拍摄件300的位置。与前述实施例中图像拍摄件300进行转动类似，本实施例通过刀具800的转动可以使刀具800处于较佳位置，减少拍摄盲区，尽量实现在第一驱动件200驱动刀具800转动一圈的情况下对刀具800上各个区域进行较为全面的拍摄，从而提高拍摄效率与检测效率。
48.具体地，在一些实施例中，悬臂500通过连接件600与壳体100的内壁间接实现转动连接。连接件600与壳体100的内壁固定连接，悬臂500转动连接于连接件600的底端。当然，悬臂500直接与壳体100的内壁转动连接亦可。
49.请继续参阅图1，在一些实施例中，悬臂500被配置为能够沿自身长度方向伸缩的伸缩杆。具体地，悬臂500可以选用现有技术中任意一种类型的伸缩杆。与前述实施例类似，本实施例通过悬臂500沿自身长度方向的伸缩来使刀具800处于较佳位置，从而减少拍摄盲区，尽量实现在第一驱动件200驱动刀具800转动一圈的情况下对刀具800上各个区域进行较为全面的拍摄，从而提高拍摄效率与检测效率。
50.图4示出了本技术一实施例中的壳体的左视图。
51.请参阅图1与图4，在一些实施例中，壳体100的内壁上设有避让孔110，第一驱动件200与悬臂500能够相对于壳体100转动至经避让孔110伸出壳体100以外。具体地，避让孔110贯通壳体100。如前所述，悬臂500能够在水平面内相对于悬臂500与壳体100的转动连接处转动。第一驱动件200固定连接于悬臂500的自由端，能够随悬臂500同步转动。当悬臂500与第一驱动件200朝靠近壳体100的内壁的方向转动时，将会逐渐靠近避让孔110，直至悬臂500与第一驱动件200经避让孔110伸出至壳体100以外，以便于具有较为宽敞的空间实现刀具800的安装。在安装完成后，再将悬臂500与第一驱动件200反向转动，使二者进入壳体100内部。
52.请继续参阅图1与图4，进一步地，在一些实施例中，避让孔110包括第一部分111以及连通于第一部分111的第二部分112，第二部分112的尺寸大于第一部分111的尺寸，且沿第一部分111与第二部分112的排布方向，第一部分111位于靠近悬臂500与壳体100的内壁连接位置的一侧，第一驱动件200与悬臂500能够相对于壳体100转动至悬臂500经第一部分111伸出壳体100以外，且第一驱动件200经第二部分112伸出壳体100以外。
53.具体地，第一部分111的尺寸大于悬臂500的尺寸，第二部分112的尺寸大于第一驱动件200上安装有刀具800后的尺寸。朝外转动时，悬臂500能够穿过第一部分111，且第一驱动件200能够穿过第二部分112；朝内转动时，安装有刀具800的第一驱动件200能够穿过第二部分112。如图所示，悬臂500呈杆状，刀具800类似圆柱状，因此，第一部分111呈长孔状，第二部分112呈圆孔状。当然，在其他实施例中，也可将第一部分111与第二部分112设置为相同形状，例如，将第一部分111也设置为与第二部分112相同尺寸与形状。
54.图3示出了本技术一实施例中的刀具的正视图。
55.请参阅图1与图3，在一些实施例中，第一驱动件200包括用于与刀具800可拆卸连接的输出轴210，多个图像拍摄件300围设于输出轴210的外侧。具体地，输出轴210位于水平面内。刀具800包括主体部810，刀刃部分安装于主体部810的外周面上。主体部810的中心位置设有沿自身轴向贯通的安装孔811，输出轴210穿过安装孔811，且二者卡接，以限制二者的相对转动。
56.具体地，在一些实施例中，输出轴210的外周面设有沿自身径向朝外凸出的凸块，对应地，安装孔811的孔壁设有沿自身径向凹陷的凹槽。安装刀具800时，使刀具800的轴线与输出轴210的轴线对准，并使刀具800朝输出轴210移动，凸块卡入凹槽内，从而实现刀具800与输出轴210的连接，即采用类似于键配合的方式来实现安装。在其他实施例中，也可以互换凸块与凹槽的位置。为了进行沿轴向的限位，以免转动过程中刀具800从输出轴210上脱落，在输出轴210上还套设有限位件220，限位件220阻挡于刀具800的端部，以限制刀具800的轴向位移。限位件220可以选用卡簧等部件。
57.图2示出了本技术另一实施例中的隧道掘进机刀具损耗检测装置的俯视图。
58.请参阅图2，在一些实施例中，多个图像拍摄件300均匀围设于输出轴210的外侧。以图像拍摄件300朝向输出轴210的方向为拍摄朝向，多个图像拍摄件300中，至少部分图像拍摄件300的拍摄朝向与其他图像拍摄件300的拍摄朝向不同。具体地，拍摄朝向即为图像拍摄件300朝向刀具800的方向。图2中设置有4个图像拍摄件300，且四个图像拍摄件300的拍摄朝向各不相同，每个图像拍摄件300可以对刀具800的不同区域进行拍摄。通过设置多个图像拍摄件300同时对刀具800的不同区域进行拍摄，可以更加全面的获得刀具800的图像，从而使检测结果更加全面与准确。附图所示实施例中，4个图像拍摄件300均设置于壳体100的内侧壁，在其他实施例中，还可以在壳体100的顶壁和/或底壁也增设若干图像拍摄件300。
59.请参阅图1与图2，在一些实施例中，沿拍摄朝向，图像拍摄件300的前端设有透明隔板700。具体地，透明隔板700选用高强度透明材质制成。通过在图像拍摄件300的前端设置透明隔板700，可以对图像拍摄件300进行保护，以免刀具800转动过程中脱落而对图像拍摄件300造成损伤。由于透明隔板700为透明状，因此在起到保护作用的同时不会影响图像拍摄件300的正常拍摄。
60.下面对检测件900进行介绍。在一些实施例中，检测件900上设有显示屏910、按钮920与转速仪表930等部件。可以通过按下按钮920来启动检测件900以及第一驱动件200。转速仪表930用于显示第一驱动件200的转速。其中一个显示屏910用于显示图像拍摄件300所拍摄的图像，另一个显示屏910用于显示经检测件900分析所得的磨损状况，例如磨损位置、磨损尺寸与磨损形状等。检测件900与图像拍摄件300通过导线940连接，导线940穿过壳体100上设置的过线孔120，并插入检测件900上的插槽内以实现电连接与通信连接。
61.需要说明的是，虽然前述的刀具800为隧道掘进机中的刀具，但实际上也可以使用该装置对其他类型的刀具磨损状况进行检测。
62.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
63.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。