矿石处理设备中的机器人面板模块的移除和更换的制作方法

1.本开发涉及的领域为从形成矿石或采石场材料处理设备的处理平台的并排配置的处理面板模块的阵列中移除磨损的这种处理面板模块，并且优选地利用更换处理面板模块来更换这种磨损的处理面板模块。
2.在整个说明书中，包括所附专利权利要求中，术语诸如“处理面板模块”旨在包括筛分面板模块、脱水面板模块以及冲击面板模块，并且“处理平台”旨在包括筛分平台、脱水平台以及冲击平台。“处理设备”旨在识别具有如上所述的一个或多个处理平台的装置。


背景技术：

3.用于开采矿石或采石场材料以破碎和/或筛分这种材料的矿石处理设备常见地使用部分由面板模块构成的处理平台，这些面板模块以并排阵列定位，并且总体上彼此邻接并存在面向上的处理表面。矿石材料可以在处理平台上振动并可以通过具有特定尺寸和/或形状的筛孔来筛分，或者可以简单地沿着处理平台通过以在过程中至少部分地破碎。处理面板模块典型地可以通过各种固定元件沿着邻接边缘区域固定到通常在处理平台的纵向方向上延伸的下层支撑轨道。常见使用的固定系统利用固定销的形式的固定元件，该固定销装配到由邻接边缘区域中的轮廓凹陷区域形成的内孔中，然而，存在其他固定系统，包括这样的布置，其中与处理面板模块成一体的固定结构与下层支撑轨道等直接接合。
4.当使用固定销时，销穿入内孔中并穿过下层支撑轨道中的开口，以直接或经由处理面板模块的向下突出的部分间接地固定在轨道下面。由包括衬套和单独的中心销的两部分制成的紧固销类型也是已知的，其中，不存在穿过下层支撑轨道中的开口或孔的面板凸耳。这在较重负载应用中更经常使用。还使用其他固定系统，并且采用一些其他形式的固定方法，包括与下层支撑结构或中间构件接合的卡扣配合。在点位置中使用经由支撑平台轨道开口或孔的类似固定销的夹紧式紧固装置。在面板模块的整个边缘由固定元件夹住的情况下也使用夹紧式装置，并且该固定元件是紧固在平台轨道开口上的长构件，或者在一些布置中在可能不存在平台支撑轨道的情况下直接紧固到下层支撑横梁上。这些紧固装置中的一些的品牌名称包括“polysnap”、“cp-hdb”、“kbx”、“h-pin”以及“hdk-pin”。
5.筛分和其他类似的矿石或采石场材料处理设备还可以包括覆盖部件，这些覆盖部件适于用作处理面板模块的下表面与用于处理面板模块的支撑结构的上表面之间的屏蔽件。覆盖部件还可以包括这样的区段，这些区段包括或部分参与将处理面板模块紧固到下层支撑结构。覆盖部件常见地由类似于形成处理面板模块的外表面区域的那些材料的材料制成，并且也可能在使用矿石或采石场材料处理设备期间受到磨损和损坏。
6.模块化矿石处理平台结构的开发已经出现了很长一段时间，这是因为矿石处理平台在使用中倾向于以不均匀的方式磨损。使用模块化处理平台结构允许移除和更换选定的磨损的单个处理面板模块，而不是必须更换整个处理平台。
7.在这种类型的矿石处理设备中，相对常见的是处理面板模块是由模制的耐磨弹性体和聚合物材料(包括但不限于聚氨酯、聚酰胺、超高分子量聚乙烯以及橡胶材料)构造的。
这些材料通常将具有足够的弹性以使孔口被阻塞的可能性最小化，特别是在筛分振动机中的筛孔。在一些情况下，可以使用多种这些材料。模制材料可以模制在适合的金属(诸如钢或钢合金)的子框架上。还相对常见的是这些筛分面板模块具有最典型的尺寸为1ft
×
1ft(0.3m
×
0.3m)或1ft
×
2ft(0.3m
×
0.6m)的正方形或矩形平面配置。
8.处理平台的面向上的处理表面总体上可以是平坦的，或者可以包括筛孔和局部向上定向的突出部，诸如由谷或沟隔开的各种配置的杆或单个突出元件。
9.当然，这些处理面板模块的模制材料在操作使用期间主要会出现不同程度的磨损。然而，一些处理面板模块可能具有暴露“其他材料”区的处理表面，或者这种“其他材料”区在操作使用期间暴露，并且这些其他材料区在操作使用期间也会出现不同程度的磨损。这些其他材料可以包括陶瓷或金属插入件，或者实际上支撑模制材料的金属支撑框架工件可能暴露。确实发生的磨损倾向于在单个面板模块上以及由这些面板模块的阵列组成的处理平台上发生不同程度的磨损。目前，磨损程度的确定是由工作人员通过视觉观察实现的。已经存在通过视觉观察或其他手段协助磨损评估的许多尝试，并且这些尝试包括例如在距面向上的处理表面的不同深度处提供插入材料(诸如不同颜色的模制材料)，在不同深度水平处提供可传输的传感器，并且在距上表面设计距离处提供形状或尺寸变化的孔或其他内含物，以指示磨损达到处理面板模块应当更换的阶段。
10.以上讨论类型的处理设备经历的一个困难是它们经常包括处理平台的堆叠，也就是说，一个处理平台总体上布置在另一个处理平台的上方，在这些处理平台之间具有非常有限的物理空间。此外，这种处理设备的结构经常使得即使对于最上层平台，也存在限制最上层平台上方的可用空间的机器结构部件。通常环境照明不好并且堆叠的处理平台的紧密定位的性质进一步不利地影响筛分平台的可视性。这些因素可能导致工作人员必须爬到定位在处理平台之间的有限空间中或爬到最上层处理平台的上方的有限空间区上以评估处理面板模块的磨损发生和其他问题，包括处理平台周围的其他损坏以及还有对定位在正上方的处理平台的潜在损坏。如果工作人员需要进行诸如更换一个或多个处理面板模块的翻新工作，则这些问题进一步加剧，因为该翻新工作目前本质上是借助于手动操作工具完成的手动任务。如果工作人员必须进入平台之间、或者获得平台之间的材料或工具或者到达外部工作区，则还会给工作人员带来危险。进入这些受限的空间区域既困难又危险。如果必须更换处理面板模块，则问题增加，因为手动更换是必须利用手动工具进行的劳动密集型手动工作，并且增加了危险程度并且增加了必须在这种受限区域内进行工作的工人的工作量。
11.因此，通过避免工作人员进入处理设备进行翻新处理平台(包括筛板)所需的步骤中的至少一些或全部的需要，使这些步骤中的一些或全部机械化的任何能力是重要的向前一步。
12.因此，本公开的目的是提供能够移除矿石处理设备中的处理平台的磨损或损坏的处理面板模块的机器人设备，而无需工作人员进入矿石处理设备内的空间。本公开的特别优选的方面是提供能够移除磨损或损坏的处理面板模块并且利用更换处理面板模块来更换处理面板模块的机器人设备，而无需工作人员进入矿石处理设备内的空间。
13.优选的目的可以是将这种机器人设备与扫描装置整合，该扫描装置可以提供处理平台的自动磨损评估，而无需工作人员进入矿石处理设备，并且特别是在这种矿石处理设
备不具有限定空间的情况下。虽然这当然是优选的，但是在手动观察或通过任何其他手段观察与处理平台相关的磨损或其他损坏之后，使用本公开的机器人设备仍提供显著的优点。


技术实现要素：

14.根据本公开的一个方面，机器人设备设置成用于从矿石或采石场材料处理设备的处理平台取出处理面板模块，其中，处理平台包括固定到下层平台支撑结构且以并排阵列定位的多个处理面板模块，机器人设备包括：机器人支撑结构；运输装置，用于在使用中在处理平台的处理面板模块上或上方移动机器人支撑结构；驱动装置，用于致动运输装置；以及处理面板模块装卸机构，包括工具安装装置，该工具安装装置适于在使用中安装可与旨在从处理平台上移除的处理面板模块协作的工具装置，以能够从下层平台支撑结构释放处理面板模块，处理面板模块装卸机构还包括提升装置，该提升装置可在释放的处理面板模块已由工具装置接合时操作，可操作提升装置以从处理平台提升接合的处理面板模块。优选地，工具装置可以另外与使旨在移除的处理面板模块保持到下层平台支撑结构的固定装置协作，以从下层平台支撑结构释放固定装置。
15.优选地，运输装置是可转向的，由此处理面板模块装卸机构可相对于旨在从处理平台移除的处理面板模块定位。方便地，运输装置在预定的移动路线上方是可转向的，或者可替代地在操作者选定的移动路线上方是可转向的。
16.在一个优选实施方式中，机器人设备可以包括第一导轨装置和第二导轨装置，每个导轨装置在使用中可在处理平台的相对两侧上固定到处理设备，由此机器人支撑结构延伸横跨处理平台并在其上方延伸，相应的运输装置可沿着第一导轨装置和第二导轨装置移动。
17.在又一个优选实施方式中，工具安装装置可以连接到机器人支撑结构，以用于相对于机器人支撑结构沿着至少一个移动路径移动。至少一个移动路径可以具有两个正交的移动方向。
18.在另一个可能的优选实施方式中，机器人支撑结构或工具安装装置可以具有至少一个取出工具，该至少一个取出工具适于在使用中从处理平台的下层平台支撑结构释放保持处理面板模块的固定装置。优选地，固定装置包括一个或多个固定元件，取出工具能够移除该固定元件或每个固定元件。
19.在一个替代优选实施方式中，处理面板模块装卸机构可以包括延伸臂结构，该延伸臂结构在延伸臂结构的内侧端处连接到机器人支撑结构并且在延伸臂结构的外侧端处连接到工具安装装置。方便地，延伸臂结构的长度可以是可延伸或可收缩的。优选地，第一枢转接头结构将延伸臂结构的内侧端连接到机器人支撑结构以用于围绕一个或多个枢转轴线选择性地移动。例如，第一枢转接头结构能够相对于机器人支撑结构至少围绕延伸臂结构的直立的第一枢转轴线进行选择性枢转移动。更进一步地，第一枢转接头结构可以使得延伸臂结构相对于机器人支撑结构至少围绕横向于延伸臂结构的第二枢转轴线进行选择性枢转移动。
20.优选地，第一枢转接头结构可以以使得第一枢转接头结构能够相对于支撑结构可选择地升高或降低的方式连接到机器人支撑结构。
21.在另一个可能的配置中，第二枢转接头结构设置在延伸臂结构的外侧端与工具安装装置之间。第二枢转接头结构可以使得工具安装装置围绕在延伸臂结构的总体方向上延伸的第三枢转轴线进行选择性枢转移动。更进一步地，第二枢转接头结构提供工具安装装置围绕总体上横向于延伸臂结构的第四枢转轴线的选择性枢转移动。
22.在又一个可能的优选实施方式中，延伸臂结构包括由第三枢转接头结构连接的至少两个关节臂构件，该第三枢转接头结构使得关节臂构件能够围绕总体上横向于延伸臂结构布置的第五枢转轴线进行相对的选择性移动。方便地，关节臂构件中的至少一个关节臂构件构造成可选择地延伸或收缩。在一个可能的替代布置中，提供了三个关节臂构件，其中，相邻的臂构件对是通过第三枢转接头结构连接的。此外，延伸臂结构的内侧端在保持连接到机器人支撑结构的同时可以相对于机器人支撑结构沿着限定的路径可选择地平移移动。
23.在另一个优选实施方式中，工具安装装置或工具装置安装成在朝向机器人支撑结构的方向上和/或在远离机器人支撑结构的方向上可选择地移动，在一种形式中，工具装置能够将由工具装置保持的已取出的处理面板模块释放到机器人设备中的储存区域中。储存区域还可以在使用中配置成保持更换用处理面板模块。
24.在又一个优选实施方式中，当使用单独的固定元件以将处理面板模块固定到下层支撑结构时，更换用固定元件供应装置设置成由机器人支撑结构或由工具安装装置承载，更换用固定元件供应装置承载多个更换用固定元件。机器人设备还可以包括至少一个安装工具，该至少一个安装工具适于在使用中安装更换用固定元件以将更换用处理面板模块固定到下层平台支撑结构，该安装工具或每个安装工具安装到或可安装到工具安装装置。通过移除取出工具或每个取出工具并安装安装工具来代替取出工具，可以将该安装工具或每个安装工具安装到工具安装装置。在另一个可能的配置中，安装工具和取出工具可以成对地安装到工具安装装置，使得允许每对安装工具和取出工具的相应一者选择性地移动到操作位置。
25.在又一个优选实施方式中，处理面板模块装卸机构还可以配置成接合并保持位于机器人支撑结构的储存区域中的更换用处理面板模块，由处理面板模块装卸机构保持的更换用处理面板模块可由机器人设备移动到处理平台中的安装位置。
26.优选地，机器人设备可以包括第一扫描装置，该第一扫描装置由机器人设备承载并且在使用中定位成扫描处理平台并创建扫描信息数据，该扫描信息数据指示相应的处理平台和/或紧固装置(如果提供的话)上的磨损程度。第一扫描装置可以承载在处理面板模块装卸机构或机器人支撑结构上。第一扫描装置可以是可安装到工具安装装置的工具装置。具有或不具有如上所述的第一扫描装置的机器人设备可以包括第二扫描装置，该第二扫描装置在使用中定位成扫描处理平台以创建进一步的扫描信息数据，该进一步的扫描信息数据指示以下项的中的至少一个或多个：关于一个或多个处理面板模块的位置信息数据；用于旨在将处理面板模块固定到下层平台支撑结构的固定装置的安装位置的位置信息数据；以及用于将处理面板模块固定到下层平台支撑结构的固定装置(如果提供的话)的位置信息数据。
27.机器人设备还可以包括第一控制装置，该第一控制装置在使用中可定位在机器人设备旨在在其上操作的处理平台的外部，该第一控制装置适于接收扫描信息数据并且向定
位在机器人设备上的第二控制装置提供控制信号，从而基于扫描信息数据控制机器人设备在处理平台上的操作。方便地，第一控制装置和在使用中位于处理平台上的机器人设备之间的通信为无线通信。
28.优选地，机器人设备还包括动力装置，该动力装置提供动力以驱动至少一个运输装置。动力装置可以是承载在机器人设备上的可再充电电池装置。作为可能的替代方案，动力装置可以包括通过脐带电源线连接到机器人设备的外部电源。来自任何来源的动力装置可以向机器人设备使用的任何操作部件提供所需动力。
29.可以预期的是在一些优选布置中，机器人设备将包括清洁流体(例如水)喷嘴，该清洁流体喷嘴可定向在处理平台处，或者在可能的情况下定向在处理平台的区域下方，以使得能够从处理面板模块、紧固装置或处理平台的包括下层支撑区域的其他区域移除碎屑或其他材料。清洁流体(例如水)能够经由脐带式软管连接供应到这些清洁流体喷嘴。
30.前文段落中概述的各种优选实施方式使得能够进行部分或全部翻新矿石或采石场材料处理设备的处理(包括筛分)平台所需的任务的各个方面，且无需或最小化工作人员进入处理设备的内部区域的需要。
附图说明
31.图1立体地示出了典型配置的振动处理设备，包括用于从振动处理设备移除处理平台和更换处理面板模块的机器人设备；
32.图2是图1所示的机器人设备的图解立体图；
33.图3是图2的机器人设备的图解立体图，其中，运输装置支撑在相对的导轨上；
34.图4是机器人设备的图解立体图，示出了机器人设备在如图1所示的的外部停放位置中；
35.图5立体地示出了在处理平台上的使用位置中的机器人设备；
36.图6是图1的矿石处理设备的局部纵向截面视图，示出了在下部处理平台上的机器人设备；以及
37.图7是根据本公开的机器人设备的另一个优选实施方式的图解立体图。
具体实施方式
38.参考图1，示出了典型的矿石处理设备10，该装置包括两个堆叠的处理平台14和15。上部处理平台15定位在下部处理平台14的正上方。处理平台14、15中的每一个以类似方式构造，即由并排阵列定位并且通过固定销24固定到下层支撑结构的多个处理面板模块13组成。下层支撑结构包括沿着处理平台14、15纵向延伸的横向间隔开的支撑轨道25。支撑轨道25支撑在支撑横梁70(图5、图6)上，这些支撑横梁固定到侧壁71上并在这些侧壁之间延伸，这些侧壁定位在矿石处理设备10的任一侧上。矿石处理设备10可以典型地是振动类型的，具有由振动产生机构73产生的操作振动以在使用中施加处理平台14、15期望的振动状态。还可以采用其他形式的振动产生机构。支撑横梁70以正方形的管状轮廓示出，但是其他配置也是可能的。支撑横梁70还为矿石处理设备10的构造提供了刚度和强度。还示出了在上部处理平台15上方的位置处连接到侧壁71并在这些侧壁之间延伸的联结横梁74。处理面板模块13可以典型地具有从其上表面延伸到其下表面的通流孔口，这些上表面共同形成面
向上的处理表面31、32。特别是在不同的处理平台中，这些孔口可以具有可变尺寸和可能变化的形状以将预定尺寸的颗粒矿石材料筛分到下部区域。下部区域可以是下部处理平台。一些处理设备10可以具有处理平台，其中，处理面板模块13是冲击类型的并且不包括这些贯穿延伸的筛孔。
39.如在图1和图6中能够看到的，下部处理平台14的面向上的处理表面31与上部处理平台15的最低末端之间的空间75是非常有限的。上部处理平台15的面向上的处理表面32与平台15上方的潜在障碍(诸如联结梁74和振动产生机构73)之间的空间76也是非常有限的。如以下进一步描述的，机器人设备11必须在空间75、76内操作。
40.虽然图1示出了能够使用机器人设备11的振动矿石处理设备10的一个实例，但是本领域技术人员将认识到，存在机器人设备11能够在其上使用的许多不同形式的这种振动矿石和采石场材料处理设备10。一些变型包括处理平台14、15可以总体上水平布置，或者向上或向下倾斜，并且还能够改变数量，包括一个、两个或三个平台，或者可能更多。因此，矿石处理设备10的一种形式的表示应当被视为仅是说明性的而非限制性的。
41.要通过振动矿石处理设备10处理的矿石或采石场材料典型地将被进给到上部处理平台15的进给端34并将沿着上部处理平台朝向相对端35移动。在借助于振动产生机构73施加的振动而移动的过程中，特定尺寸的矿石颗粒将通过上部处理平台15筛分以沉积在下部处理平台14上，在该下部处理平台上可以进行二次筛分过程。
42.如图1所示，机器人设备11定位在邻近矿石处理设备10的排放区域的支撑盘12或类似物上的非使用位置中，滑槽接近端口可以位于该排放区域处。方便地，通过定位在支撑盘12与相应的处理平台14、15之间的传送装置，或者通过可替代地在机器人设备10能够直接选择性地移动到面向上的表面31或32上的位置提供可驱动的运输装置，机器人设备11能够被引入到上部处理平台15的面向上的表面32上。外部定位的控制装置36可以位于振动矿石处理设备10外部的静止位置中，并且能够经由无线装置或通过直接与机器人设备11连接的脐带命令线将命令指示传输到机器人设备11。操作者37还可以具有可以直接或经由静止控制装置36将命令指示传达到机器人设备11的移动控制设备38。同样，传输连接可以经由无线装置或通过脐带线装置发生。储存装置39设置成用于新的/使用过的处理面板模块13。储存装置39还可以包括进给装置以用于将处理面板模块13进给和递送到机器人设备11的支撑框架17的储存区域。
43.机器人设备11在图2中可以最好地看到并且可以包括机器人支撑结构17，该机器人支撑结构具有由位于任一端的可驱动的运输装置18、19承载的支撑框架。还可以预期的是在一些情况下，运输装置可以设置在任一端中间。运输装置18、19需要承载用于机器人设备11的支撑框架17，该支撑框架横跨相应的处理平台14、15的面向上的表面31、32。将认识到，处理平台14、15的表面31、32可能由于许多因素而非常不均匀，这些因素包括筛孔(当存在时)、表面上可能残留的突出部以及当然还有使用一段时间之后的磨损状况。因此，运输装置18、19需要应对这种潜在的不均匀的表面状况，并且可以存在任何数量的轮20的布置(如图所示包括在任一端具有两个轮)、环形运输轨道或用于将支撑框架17承载在表面31、32上的任何其他可能的运输系统。提供适合的驱动装置(未示出)以在经由控制装置36和/或移动控制设备38来自操作者37的命令指示下驱动运输装置18、19。还可期望的是机器人设备11是可转向的，使得机器人设备能够引导以遵循操作者37期望的表面31或32上的路线
或遵循预定的移动路线。对此，可以提供转向装置(未示出)与运输装置18、19可操作地关联。优选地，运输装置18或19可以在向前方向或向后方向上、或者两者共同在向前方向或向后方向上彼此独立地驱动。
44.支撑框架17包括储存区域40，在工作周期开始时新的更换用处理面板模块13以预定阵列装载到该储存区域上。图2示出了以单层定位的这种处理面板模块13，然而，可能的是，处理面板模块13能够布置成堆叠的多层，但是管包括任何这种承载的处理面板模块13的机器人设备11的总高度需要足够低以在空间75、76内工作。机器人设备11的总高度应当不大于500mm，优选地小于300mm。
45.机器人设备11包括处理面板模块装卸机构41，该处理面板模块装卸机构连接到支撑框架17以沿着导轨42、43在储存区域40的相对侧上移动。通过操作者37经由控制装置36和/或移动控制设备38发出的命令信号的激活来提供驱动装置(未示出)沿着导轨42、43在由箭头44指示的方向(向后和向前)上选择性地移动处理面板模块装卸机构41。
46.处理面板模块装卸机构41包括储存盒装置46，该储存盒装置布置成储存新的和使用过的固定设备，该固定设备用于将处理面板模块13固定到下层支撑框架轨道25。固定设备可以是固定销或在本说明书中先前讨论的任何其他形式的固定元件。盒装置46可以配置成在接收到操作者37的命令指示时将新的固定设备进给到正在安装更换用处理面板模块13时的使用位置，并且夹持和移动从移除到储存区域的磨损的处理面板模块13移除的使用过的这种固定设备。储存盒装置46的单独单元可以设置在处理面板模块装卸机构41的任一侧上。与储存盒装置46或每个储存盒装置相关联的是固定设备插入工具或取出工具47。插入/取出工具47可以安装到处理面板模块装卸机构41的延伸超过支撑框架17的侧边缘的一部分48，以允许插入/取出工具47接近处理平台14或15上的固定设备插入位置，或者接近平台14或15上的安装的固定设备来允许其选择性地取出。
47.处理面板模块装卸机构41安装成用于相对于支撑框架17的滑动或其他平移移动，并且还包括还延伸超过支撑框架17的侧边缘的工具安装装置49。工具安装装置可以包括可沿着导轨42、43移动的本体部分50，或者在替代方案中能够具有允许在箭头45的方向上选择性地移动的滑板54。工具安装装置49可以包括多种工具装置，如图所示，该工具装置包括从滑板54或本体部分50安装的夹持器支撑板51或类似结构，其包括夹持器元件装置以在安装或取出过程期间附接/释放处理面板模块13。夹持器元件装置可以是抽吸夹持元件、物理或机械夹持和释放元件或任何其他适合的完全或部分电操作的装置。夹持器支撑板51通过提升装置(未示出)可选择地以相对于本体部分50或滑板54可移动的方式安装以至少在向上或向下方向上移动。夹持器支撑板51优选地还安装成至少实现相对于平台14或15的受限的左右、前后、旋转以及倾斜的选择性移动。这有助于从处理平台14和15中取出和安装处理面板模块13。更进一步地，在平台14或15上的安装或取出过程期间，处理面板模块13需要整体从支撑框架17上的储存区域40移动或移动到储存区域。这意味着夹持器支撑板51需要可移动地安装以通过夹持器支撑板51相对于滑板54移动或者通过工具安装装置49相对于本体部分50移动而在箭头45的方向上移动。
48.工具安装装置49还可以承载扫描装置52，该扫描装置可以包括相机装置或任何其他适合的允许观察安装在处理平台14或15上的处理面板模块13和用于这些处理面板模块13的任何固定元件的扫描器设备。任何建立的图像或扫描数据材料优选地无线传输到控制
装置36和/或移动控制设备38。在一个可能的替代但较不优选的实施方式中，能够提供一个或多个脐带线以将图像或扫描材料数据传送到控制装置36和/或移动控制设备38。
49.扫描装置52还能够在安装更换用处理面板模块13的期间观察安装过程。在一个可能的替代优选布置中，扫描装置52还可以包括用于扫描处理平台14或15上的磨损程度的装置。清洁流体输送装置53可以设置成在处理平台14或15上喷射清洁流体(诸如水)以在进行取出或安装过程之前移除尽可能多的碎屑，或者可替代地以清除包括模块支撑轨道25的下层框架清除的剩余碎屑来协助安装更换用处理面板模块13。清洁流体输送装置53可以包括一个或多个可控制的喷嘴(未示出)以使清洁流体通过操作者37经由控制装置36和/或控制设备38可选择地引导到期望位置。清洁流体(诸如水)可以通过适合的柔性软管或类似物供应到输送装置53。
50.在一个优选实施方式中，机器人设备11可以具有如图所示的长度，该长度近似于但仅短于处理平台14、15中的每个的横向宽度尺寸，使得机器人设备11能够在运输装置18、19上沿着平台14、15的长度向上或向下移动。这样做，处理面板模块装卸机构41能够在处理平台14或15上可选择地横向移动。然而，这不是关键的。机器人设备11的框架结构17的长度可以比附图所示的更短。利用该优选实施方式，可以可选择地操作运输装置18、19以使框架结构17在特定的处理平台14或15上有效地旋转，使得框架结构17布置成在平台14或15的纵向方向上延伸，也就是说，相对于附图所示的实施方式成90
°
。在这种配置中，框架结构17能够在平台14或15上横向移动。这使得更好接近邻近矿石处理设备10的侧壁71定位的处理面板模块。
51.图3示出了类似于图2所示的实施方式的另一个优选实施方式，其中，相同的参考标号指示类似于与前文参考图2描述的那些的特征。与该实施方式的区别在于，运输装置18、19不旨在接触处理平台14、15的面向上的表面31、32。在该实施方式中，运输装置18、19定位成用于沿着定位在处理平台14、15的任一侧上的导轨100、101的平移移动。导轨100、101可以安装到侧壁71的面向内的表面或结构，或者安装到处理设备10的任何其他结构部件，由此框架结构17延伸横向跨过面向上的表面31、32并在其上方延伸。在机器人设备11沿着导轨100、101移动时，导轨100、101可以配置成与表面31、32保持恒定的距离或间距。导轨100、101可以是l或c(通道)形状的横截面，或者可以具有适于运输装置18、19的性质的其他配置。在一个优选实施方式中，导轨100、101和/或协作的运输装置18、19可以配置成限制机器人设备11的竖直(也就是说，在向上方向以及向下方向上)移动。运输装置18、19可以包括一个或多个轮、履带、或齿条和齿轮机构、或其任何组合。使机器人设备11不直接接触处理平台或类似物的优点是避免了不均匀的磨损表面上的移动，从而提供处理平台的磨损劣化的更好评估，并且因此提供处理平台的包括面板模块和紧固件的部件的更精确的位置评估。
52.对于图3所示的优选实施方式，像图2一样，如可能期望的，可以选择性地将处理面板模块装卸机构顺序地定位在选定面板模块13上方，或者顺序地定位在所有面板模块上。
53.图7以图解形式立体地示出了用于执行类似于图1至图5所示的机器人设备11的任务的机器人设备60的第二优选形式。该实施方式可以在处理平台14、15上或上方操作，如之前参考图3描述的。在该实施方式中，相同的特征被给予相同的参考标号。与之前描述的实施方式一样，机器人设备60包括机器人支撑结构17，该机器人支撑结构具有由可驱动的运
输装置18、19承载的支撑框架。如果适当，参考先前实施方式描述的任何变型也可以与图6所示的实施方式一起使用。在图6中，机器人支撑结构17包括位于外端的储存区域40a和40b以保持更换用处理面板模块13或从处理平台取出的磨损的处理面板模块13。如图所示，处理面板模块13能够堆叠在储存区域40a和40b中。机器人支撑结构17的中心区域61形成为u形配置，其中，u形配置的裸壁62布置成竖直布置且承载导轨63、64。机器人臂安装板65设置成经由位于机器人延伸臂结构66的内侧端处的第一枢转接头结构67安装。
54.在所示的优选实施方式中，机器人延伸臂结构66具有三个臂构件68、69以及80，其中，相邻对通过相应的第三枢转接头结构81a、81b连接。在机器人延伸臂结构66的外侧端处的是工具安装装置82，该工具安装装置可选择地与由机器人支撑结构17承载的各种工具装置84连接，如以下进一步描述的。第二枢转接头结构83枢接在机器人延伸臂结构66的外侧端与工具安装装置82之间。第一枢转接头结构67、第二枢转接头结构81a以及第三枢转接头结构81b可以具有多度可选的枢转移动，该枢转移动在基于计算机的控制系统的控制下至少部分地由关于扫描的处理平台相关状况的扫描数据信息引导。第一枢转接头结构67可以提供围绕垂直于机器人臂安装板65的第一轴线、围绕总体上垂直于第一轴线的第二水平轴线以及围绕垂直于第二轴线的直立轴线的枢转移动。类似地，第二枢转接头结构83可以构造成具有总体上垂直于彼此布置的两个或三个枢转轴线。第三枢转轴线81a、81b可以具有一个或多个枢转轴线。方便地，提供任何形式的机构以允许相应的第一枢转接头结构67、第二枢转接头结构81a或第三枢转接头结构81b选择性地移动，其中，控制线装置85使得能够根据需要向各种工具装置84提供控制信号和动力。可以从具有脐带供应管线(未示出)的外部电源供应电力，其中，还设置控制装置(也未示出)用于控制机器人臂结构66。
55.工具装置84包括储存在机器人支撑结构17上的扫描单元86，并且当需要使用时，该扫描单元能够经由安装配件87连接到工具安装装置82。然后，机器人延伸臂结构66能够将扫描单元86移动到能够扫描处理平台(包括处理面板模块13及其紧固装置)的任何所需方面的使用位置。扫描单元86能够通过机器人设备60在运输装置18、19上的移动或通过机器人延伸臂结构66的移动在处理平台上方移动。工具装置84还可以包括夹持器机构88，该夹持器机构包括可释放的夹持器元件以能够保持磨损的处理面板模块13、提升离开其在处理平台中的使用位置，并且移动到储存区域40a/40b。夹持器机构88能够通过将机器人延伸臂结构移动到用于机器人支撑结构17上的夹持器机构88的储存位置而与安装配件87连接。更换用处理面板模块13能够由夹持器机构88从储存区域40a、40b拾取并且定位在处理平台中。
56.工具装置84还可以包括各种其他物品，包括固定元件取出工具装置、固定元件安装装置、清洁流体(水)供应喷嘴装置以及用于向其供应清洁流体的装置。用于更换用固定元件和用于储存取出的使用过的固定元件的储存装置89也可以承载在机器人支撑结构17上。参考图1至图6所示的实施方式描述的任何特征或方面也可以在图7的实施方式中采用。
57.将理解，当在本说明书中使用时，诸如“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”的任何术语指定陈述特征、物品、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、物品、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。在整个本说明书中，参考处理平台和其部件，包括处理面板模块和紧固件，因此，将面板模块可释放地固定到下层支撑结构。在用于采矿和采石活动中的矿物加
工和处理的振动筛分装置中经常发现这种处理平台；然而，术语“一个或多个处理平台”旨在还涉及在可比较的使用应用中使用的任何装置或装备。
58.本领域技术人员将进一步了解，可以在所附权利要求书的范围内对本文公开的移动机器人设备11或60的特征、配置以及布置进行许多变化和修改，并且这些变化和修改被认为是本公开的一部分。

技术特征：
1.一种机器人设备，用于从矿石或采石场材料处理设备的处理平台取出处理面板模块，其中，所述处理平台包括固定到下层平台支撑结构且以并排阵列定位的多个所述处理面板模块，所述机器人设备包括：机器人支撑结构；运输装置，用于在使用中在所述处理平台的所述处理面板模块上或上方移动所述机器人支撑结构；驱动装置，用于致动所述运输装置；以及处理面板模块装卸机构，包括工具安装装置，该工具安装装置适于在使用中安装能与旨在从所述处理平台移除的所述处理面板模块协作的工具装置，以使得能够从所述下层平台支撑结构释放所述处理面板模块，所述处理面板模块装卸机构还包括提升装置，该提升装置能在释放的所述处理面板模块已由所述工具装置接合时操作，能操作所述提升装置以从所述处理平台提升接合的所述处理面板模块。2.根据权利要求1所述的机器人设备，其中，所述运输装置是能转向的，由此所述处理面板模块装卸机构能相对于旨在从所述处理平台移除的所述处理面板模块定位。3.根据权利要求1或权利要求2所述的机器人设备，其中，所述工具装置包括能释放的夹持装置以夹持要从所述处理平台移除的所述处理面板模块。4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人设备，其中，所述工具安装装置连接到所述机器人支撑结构，以用于相对于所述机器人支撑结构沿着至少一个移动路径移动。5.根据权利要求4所述的机器人设备，其中，所述至少一个移动路径具有两个正交的移动方向。6.根据权利要求1所述的机器人设备，还包括第一导轨装置和第二导轨装置，所述第一导轨装置和所述第二导轨装置中的每者在使用中能在所述处理平台的相对两侧上固定到所述处理设备，由此所述机器人支撑结构延伸横跨所述处理平台并在所述处理平台上方延伸，相应的所述运输装置能沿着所述第一导轨装置和所述第二导轨装置移动。7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人设备，其中，所述工具装置能另外与使旨在被移除的所述处理面板模块保持到所述下层平台支撑结构的固定装置协作，以从所述下层支撑结构释放所述固定装置。8.根据权利要求7所述的机器人设备，其中，所述工具装置包括至少一个取出工具，所述至少一个取出工具适于在使用中从所述处理平台的所述下层平台支撑结构释放保持所述处理面板模块的所述固定装置。9.根据权利要求1、权利要求6或权利要求7所述的机器人设备，其中，所述处理面板模块装卸机构包括延伸臂结构，所述延伸臂结构在所述延伸臂结构的内侧端处连接到所述机器人支撑结构并且在所述延伸臂结构的外侧端处连接到所述工具安装装置。10.根据权利要求9所述的机器人设备，其中，第一枢转接头结构将所述延伸臂结构的所述内侧端连接到所述机器人支撑结构，以用于围绕一个或多个枢转轴线选择性地移动。11.根据权利要求10所述的机器人设备，其中，所述第一枢转接头结构以使得所述第一枢转接头结构能够相对于所述机器人支撑结构能选择地升高或降低的方式连接到所述机器人支撑结构。12.根据权利要求9至11中任一项所述的机器人设备，其中，第二枢转接头结构设置在
所述延伸臂结构的所述外侧端与所述工具安装装置之间。13.根据权利要求12所述的机器人设备，其中，所述第二枢转接头结构使得所述工具安装装置围绕在所述延伸臂结构的总体方向上延伸的第三枢转轴线进行选择性枢转移动。14.根据权利要求9至13中任一项所述的机器人设备，其中，所述延伸臂结构包括由第三枢转接头结构连接的至少两个关节臂构件，所述第三枢转接头结构使得所述关节臂构件能够围绕总体上横向于所述延伸臂结构布置的第五枢转轴线进行相对的选择性移动。15.根据权利要求9至14中任一项所述的机器人设备，其中，所述延伸臂结构的所述内侧端在保持连接到所述机器人支撑结构的同时能相对于所述机器人支撑结构沿着限定的路径能选择地平移移动。16.根据权利要求1至15中任一项所述的机器人设备，其中，所述工具安装装置或所述工具装置安装成在朝向所述机器人支撑结构的方向上和/或在远离所述机器人支撑结构的方向上能选择地移动，所述工具装置能够将由所述工具装置保持的已移除的所述处理面板模块释放到所述机器人设备中的储存区域中。17.根据权利要求16所述的机器人设备，其中，所述储存区域还配置成在使用中保持至少一个更换用处理面板模块。18.根据权利要求8所述的机器人设备，其中，更换用固定元件供应装置设置成由所述机器人支撑结构或由所述工具安装装置承载，所述更换用固定元件供应装置承载多个更换用固定元件。19.根据权利要求18所述的机器人设备，还包括至少一个安装工具，所述至少一个安装工具适于在使用中安装更换用固定元件以将更换用处理面板模块固定到所述下层平台支撑结构，所述安装工具或每个所述安装工具安装或能安装到所述工具安装装置。20.根据权利要求18所述的机器人设备，其中，所述工具装置包括至少一个安装工具，所述至少一个安装工具适于在使用中安装更换用固定元件以将更换用处理面板模块固定到所述下层平台支撑结构，通过移除所述取出工具或每个所述取出工具并且安装所述安装工具来代替所述取出工具，能将所述安装工具或每个所述安装工具安装到所述工具安装装置。21.根据权利要求18所述的机器人设备，还包括至少一个安装工具，该至少一个安装工具适于在使用中安装更换用固定元件以将更换用处理面板模块固定到所述下层平台支撑结构，其中，所述安装工具和所述取出工具成对地安装到所述工具安装装置，使得允许每对所述安装工具和所述取出工具中的相应一者选择性地移动到操作位置。22.根据权利要求1或权利要求9至15中任一项所述的机器人设备，其中，所述处理面板模块装卸机构还配置成夹持和保持位于所述机器人支撑结构的储存区域中的更换用处理面板模块，由所述处理面板模块夹持机构夹持的所述更换用所述处理面板模块能由所述机器人设备移动到所述处理平台中的安装位置。23.根据权利要求1或权利要求22所述的机器人设备，还包括第一扫描装置，所述第一扫描装置由所述机器人设备承载并且在使用中定位成扫描所述处理平台并创建扫描信息数据，所述扫描信息数据指示相应的所述处理平台的磨损程度和/或在所述处理平台设置有紧固装置的情况下指示所述紧固装置的磨损程度。24.根据权利要求23所述的机器人设备，还包括第二扫描装置，所述第二扫描装置由所
述机器人设备承载并且在使用中定位成扫描所述处理平台以创建进一步的扫描信息数据，所述进一步的扫描信息数据指示以下的至少一个或多个：关于一个或多个所述处理面板模块的位置信息数据；用于旨在将所述处理面板模块固定到所述下层平台支撑结构的固定装置的安装位置的位置信息数据；以及在设置有用于将所述处理面板模块固定到所述下层平台支撑结构的固定装置的情况下的所述固定装置的位置信息数据。25.根据权利要求1至22中任一项所述的机器人设备，还包括扫描装置，所述扫描装置由所述机器人设备承载并且在使用中定位成扫描所述处理平台并创建扫描信息数据，所述扫描信息数据指示以下的至少一个或多个：用于旨在将所述处理面板模块固定到所述下层平台支撑结构的固定装置的安装位置的位置信息数据；以及在设置有用于将所述处理面板模块固定到所述下层平台支撑结构的固定装置的情况下的所述固定装置的位置信息数据。26.根据权利要求23至25中任一项所述的机器人设备，还包括第一控制装置，所述第一控制装置在使用中能定位在所述处理平台的外部，所述机器人设备旨在在所述处理平台上操作，所述第一控制装置适于接收所述扫描信息数据并且向定位在所述机器人设备上的第二控制装置提供控制信号，从而基于所述扫描信息数据控制所述机器人设备在所述处理平台上的操作。27.根据权利要求24所述的机器人设备，其中，所述第一控制装置和在使用中位于所述处理平台上的所述机器人设备之间的通信为无线通信。28.根据权利要求1至27中任一项所述的机器人设备，还包括动力装置，所述动力装置提供动力以驱动至少一个所述运输装置。

技术总结
本说明书公开了用于从矿石材料处理设备的处理平台取出磨损的处理面板模块的机器人设备，而无需工作人员进入矿石材料处理设备，该机器人设备包括承载在运输装置上的机器人支撑结构，由此机器人支撑结构遵循处理平台上的路线，该机器人设备还包括：处理面板模块装卸机构，连接到机器人支撑结构以用于沿着限定的移动路径移动；以及第一驱动装置，用于使处理面板模块装卸机构沿着限定的移动路径可选择地移动，该处理面板模块装卸机构又包括工具装置，该工具装置适于安装至少可与旨在从选定的处理平台移除的处理面板模块协作的工具装置，该工具装置能够接合面板模块以将该面板模块从处理平台提升出。块从处理平台提升出。块从处理平台提升出。


技术研发人员：阿萨德
受保护的技术使用者：申克加工澳大利亚有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2023/8/28