CN103975222B - 对受磨损壁上的磨损衬套元件进行更换的控制和定位*** - Google Patents

对受磨损壁上的磨损衬套元件进行更换的控制和定位*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种指示经受磨损的壁(2)的表面处的可更换的磨损衬套元件(10)的安装位置的控制和定位***，壁(2)可以由例如矿石研磨机处的转动滚筒(1)的内表面构成，并且其中该磨损衬套元件被支撑在机动吊臂的自由端，该机动吊臂是安装作业中对磨损衬套元件进行装卸期间由起重机操作员(5)控制的提升配件(14)，其中该壁设置有一组安装孔(21)并且该磨损衬套元件在其下表面上配备有附接装置(17)，其中该磨损衬套元件旨在凭借通过安装孔引入的辅助附接装置(17')被紧固在该表面。为了安全有效的安装，该***包括：第一参考***(Rv)，由壁(2)的安装孔(21)形成；第二参考***(Rs)，由位于磨损衬套元件(10)的下表面上的附接装置(17)形成；二维传感器(31、31')，被配置为静止地位于壁(2)的外表面处，即壁的暴露于磨损的安装表面的相对侧，以此方式，该传感器的视野包含通过安装孔(21)看到的磨损衬套元件(10)的下表面，其中该传感器被配置为传送表示两个参考***(Rv、Rs)之间的相对位置的图像的电信号，并且利用该图像的引导，起重机操作员(5)能够确定磨损衬套元件(10)在该壁处的安装位置。

Description

对受磨损壁上的磨损衬套元件进行更换的控制和定位***
技术领域
根据对权利要求1的介绍,本发明涉及一种指示可更换的磨损衬套元件与预定安装位置之间的相对位置的控制和定位***，该预定安装位置位于形成在例如处理破碎矿石或石料的设备中经受磨损的壁的内表面上的一表面上。在可选设计中，本发明使得也可以通过在互联网上远程控制和双向通信来进行磨损衬套的这种更换成为可能。
背景技术
经受磨损的壁(例如在矿石的破碎和富集期间使用的研磨滚筒的夹套)在经受磨损的内表面上覆盖有例如弹性材料构成的磨损衬套。该磨损衬套通常通过螺钉附接件被固定在形成研磨机的转动滚筒的圆柱形夹套金属片(jacket sheet metal)的表面。研磨滚筒的磨损衬套由彼此邻接放置的许多磨损衬套元件分段形成，这些磨损衬套元件借助于附接装置以这样的形式被附接至滚筒的内表面，所述形式例如是穿过配置在滚筒的夹套金属片中的安装孔的螺栓的形式。由于磨损衬套元件被布置在经受磨损的夹套壁一侧的位置，然而是从夹套表面(被称为“张力(tensioning)表面”)的相对侧穿过附接孔来安装，因而在磨损衬套元件被降低到位之前，在对每一个单独的磨损衬套元件进行调试使得磨损衬套元件的附接装置(其最简单的形式可以包括在磨损衬套元件中的细小(trivial)附接孔)相对于夹套中的每一个附接孔而位于中心期间，会出现重大问题。磨损衬套元件是非常重的，并且在装卸滚筒内部的磨损衬套元件时需要诸如起重机吊臂、机械手等提升辅助件(liftingaid)。该类型的研磨滚筒通常一天24小时作业，这意味着衬套会经受非常严重的磨损，并且必须相对较频繁地进行更换。当更换衬套时，衬套元件从一端被提升到滚筒中并且被布置在夹套的内表面上的支撑表面。即使起重机操作员是娴熟的，磨损衬套元件在夹套表面上的调试本身仍是费时且危险的工作，尤其当磨损衬套元件是使用被称为“下穿(drop-through)螺栓”以及螺母的那类磨损衬套元件时。此外，鉴于其通常涉及到长时间的生产中断这一事实，因而更换滚筒衬套是昂贵的。
已知旨在促进滚筒衬套的更换的各种类型的提升和装卸设备(例如起重吊车)。这种装卸设备通常包括诸如吊臂或起重吊车等提升配件(liftingarrangement)，该提升配件能够在研磨滚筒内部进行操纵，并且该提升配件在其自由端设置有使得磨损衬套元件能够以固定方式被夹住并支撑住的夹具配置。借助于起重吊车，夹具配置并且因此衬套元件能够在空间中基本上自由地移位，或者在空间中以至少两个或三个移动自由度(即沿x方向、y方向以及z方向)移位，并且借助于多个转动自由度，其姿势通常也能够被控制，例如，夹具配置的滚转角、俯仰角以及偏航角。[缺失的文字：“其能够被描述为”]被限定在xy平面中的第一角度a、被限定在yz平面中的第二角度β以及被限定在xz平面中的第三角度γ。可机动吊臂(manoeuvrablearm)的自由度的数目可以取决于提升配件的具体设计而变化。通常由操作员来进行提升配件的操纵，该操作员伴随着该提升配件或紧挨在该提升配件附近并利用控制单元控制该提升配件。
如上文提及的，在更换滚筒衬套时的主要问题之一是在磨损衬套元件能够被降低到位之前定位并调适每一个单独的磨损衬套元件时，难以使其附接装置位于配置在滚筒壁中的附接孔的中心，而如此应用附接元件才能使得借助于辅助附接装置而能够进行衬套元件的附接。所述辅助附接装置通常由螺栓接合(bolted joint)组成的***构成，其中磨损衬套元件在张力作用下通过螺钉被布置在研磨滚筒的内表面，该螺钉被引入磨损衬套元件中的现存附接孔并前行以伸出研磨滚筒中的安装孔之外，其中螺钉在研磨滚筒的外表面(张力表面)上凭借螺母而保持在位。然而，[缺失的文字：“在”]SE531347C2中，描述了一种新的安装技术，在该技术中，磨损衬套元件配备有螺纹孔及关联的导向钉(guide peg)。因此就不需要螺母了。凭借从研磨滚筒的外表面(张力表面)引入安装孔的螺栓(例如螺钉)来实现附接。在磨损衬套元件的安装期间，通常的情况是起重机操作员通过无线电等与在磨损衬套元件的预期安装位置或壁的支撑表面附近的工作人员进行无线联系。起重机操作员接收有关磨损衬套元件如何被导向以使磨损衬套元件的安装孔与壁的安装孔相一致并位于壁的安装孔的中心的命令和信息。为了提供使得起重机操作员可以在磨损衬套元件的安装孔中将辅助附接装置集成起来所需的信息，工作人员必须冒着危险靠近安装位置，在特定情况下，工作人员必须位于从起重吊臂悬挂的磨损衬套元件的下方。应认识到，这一作业是高度危险的，这不仅是因为正被更换的磨损衬套段通常非常之重。
发明内容
本发明的第一个目的是要实现一种特别用于转动滚筒磨粉机的控制和定位***，该控制和定位***解决上文所述的问题，并且该控制和定位***使得可以按照一种对于工作人员来说更安全且更有效的方式对经受磨损的壁上的磨损滚筒衬套进行更换。如上文所述，尤其期望的是实现一种确保工作人员不必在吊起衬套段的起重吊臂下方工作的控制和定位***。这通过展示了在权利要求1中指定的特征和特性的控制和定位***来实现。
本发明的第二个目的是要实现一种使得可以对磨损衬套进行翻新(renovation)和更换而不需要起重机操作员出现在衬套作业现场的***。
由于二维传感器被配置在壁的外表面，即从安装表面的磨损看过去的壁的相对侧)，以这种方式，使得传感器的视野包含通过安装孔看到的磨损衬套元件的下侧，并且由于传感器被配置为发出表示第一参考***Rv与第二参考***之间的相对位置的图像的电信号，其中第一参考***Rv由壁的安装孔构成，第二参考***由位于磨损衬套元件(当然，其可以包括细小的安装孔)的下表面上的附接装置构成，这样可以使磨损衬套元件的安装位置以简单有效的方式得以确定，并因此使磨损衬套元件被引导至其位于壁上的安装位置。
适当地，二维传感器包括相对于第一参考***Rv而静止布置的两个成像摄像机，使得这些传感器从滚筒夹套的外表面看过去的视线而穿过研磨滚筒的安装孔。图像处理单元是该***的组件，该单元将信号转换成以二维或三维方式表示，并且显示单元使位置信息能够被实时呈现给起重机操作员，使得起重机操作员能够引导并操纵提升配件并以此方式将磨损衬套元件针对该壁而引入其安装位置。起重机操作员能够以此方式看到摄像机的视野”，并且以此方式，通过实时接收信息，起重机操作员能够通过使用来自显示单元的直接信息在监控器上查看磨损衬套元件的下表面，以在研磨滚筒的内表面的支撑表面将磨损衬套元件准确地定位到位，使得存在于磨损衬套元件的下表面上的附接装置位于壁中相关安装孔的中心。
在替代设计中，可以想象，基于从***的图像处理单元接收的信息，实际的引导或定位步骤能够自动进行，由此能够使磨损衬套的更换期间的关键操作自动化。当起重机操作员对该位置满意时，通过按压控制单元处的按钮来激活定位功能。然后，摄像机捕获位于面板上的十字形图像并借助于激光束计算其中心的位置及其距离，由此，微处理器以已知的方式计算所需的数据并将提升配件以及因此将磨损衬套元件引导到位。在另一个设计中，可以想象，作为对起重机操作员从监控器中的图像接收的纯视觉信息的补充，关于附接装置相对于安装孔的位置的信息可以是触觉的或者也可以是视听的，其中在监控器上显示的图像对应于所述触觉或视听信息。
本发明控制和定位***的主要优点之一在于其大大有利于磨损衬套元件与支撑表面的安装孔的对齐，而且尤其是，通过本发明的控制和定位***，工作人员不需要在对齐和定位的实际工作中出现在磨损衬套元件的附近。能够在离开安装现场的安全距离处以高精度进行所有定位。作为替代，起重机操作员可以使用远程控制和这样的***中的外部通信单元来工作，其中该***使得数据在例如互联网或WLAN上沿两个方向传输，由此而适当地，单个有经验的起重机操作员就能够从相当远的地方控制一个或若干提升配件或机械手来装卸磨损衬套元件。由于富有经验的起重机操作员不需要去到例如安装有矿石研磨机的所在地(例如矿井)，而是能够从远端以无线方式操纵提升配件，因而很显然，后一种情况能够获得成本节约和效率提高。
附图说明
下文将参照附图更详细地描述本发明的实施例，其中：
图1示出典型的研磨机安装的一部分的剖视图，在该安装中配置有提升配件，该提升配件用于定位磨损衬套元件，其中操作员使用根据本发明的控制和定位***；
图2示出以磨损衬套元件的定位以及磨损衬套元件的安装期间的具有根据本发明的控制和定位***的研磨滚筒的一部分为视角的分解图，磨损衬套元件在经受磨损的滚筒的内表面的支撑表面被定位，磨损衬套元件利用附接螺栓被安装，该附接螺栓穿过研磨滚筒的夹套中的安装孔并旨在从滚筒的外表面(即被称为“张力表面”的表面)安装；
图3示出图像记录摄像机的保护外壳以及作为根据本发明的控制和定位***的组件的照明源的透视图；
图4示出具有其相关照明源(呈多个LED形式)的数字图像记录摄像机的透视图，所述多个LED分布在摄像机镜头周围且是根据本发明的控制和定位***的组件；
图5示出根据本发明的控制和定位***的方框图，该控制和定位***旨在用于使提升配件装卸磨损衬套元件以利于对可转动研磨滚筒中的磨损衬套的更换；
图6a和图6b示出例如由起重机操作员所看见的多个计算机图像，这些计算机图像使用双屏幕***而被分成多个会话，在该双屏幕***中每个图像分别由第一和第二图像记录摄像机(其为根据本发明的控制和定位***的组件)所产生；
图7a-图7c在示例中示意性示出可能出现在两个安装孔和两个附接装置之间的互不相同的角位置，其中这两个安装孔被包括在由研磨滚筒的夹套壁(X/Y平面)限定的固定第一参考***Rv中，而这两个附接装置是由提升配件正在装卸的磨损衬套元件限定的可移动第二参考***Rs的组件，其中：
a)磨损衬套元件的两个附接装置被布置为其纵轴正交于X/Y平面，
b)磨损衬套元件的两个附接装置被布置为其纵轴与X/Y平面呈25°的角度，以及
c)磨损衬套元件的两个附接装置被布置为其纵轴与X/Y平面呈-25°的角度；
图8a-图8c示意性示出如何可以在夹套壁的两个安装孔与磨损衬套元件的两个相对的附接装置(对应于图7a-图7c)之间的不同角位置条件下出现二维图形图像(即，经由监控器呈现给起重机操作员的具有双屏幕结构的多个会话)的示例，其中：
a)附接装置位于安装孔中心，即，附接装置正交于X/Y平面，
b)附接装置与安装孔呈一角度而倾斜，即，附接装置与X/Y平面呈25°的角度，
c)附接装置与安装孔呈一角度而倾斜，即，附接装置与X/Y平面呈-25°的角度；
图9示出一种用于起重机配件的远程控制作业的***，当在研磨机中进行磨损衬套的更换时，该起重机配件使用几何信息来估计根据本发明的控制和定位***中不同的参考***Rv和Rs之间的角位置。
具体实施方式
图1示出典型的研磨滚筒1的一部分的剖视图，研磨滚筒1具有呈金属片夹套(sheet metal jacket)2形式的经受磨损的围壁，在矿石3的破碎和磨碎期间使用矿石研磨机中的该研磨滚筒。第一操作员5(起重机操作员)位于滚筒内部，而第二操作员6位于滚筒的外部。两个操作员5和6能够通过例如移动电话或无线链路以无线方式彼此通信。该类型的滚筒磨粉机1处的内部滚筒衬套由彼此邻接的多个磨损衬套元件10(被称为“夹套板”)形成。每一个磨损衬套元件10具有被设计为与位于被引入研磨滚筒1中的提升配件14的自由端的钩状夹钳(hooked gripper)12相互作用的提升吊环(liftinglug)11。磨损衬套元件10示出有上表面15和下表面16，上表面15面向研磨滚筒1的中心并由耐磨材料(例如耐磨橡胶)制造而成，下表面16由金属构成并通过加硫化法(vulcanisation)被附接至所述耐磨橡胶。
由于所考虑的该类型的矿石研磨机通常全天作业，因而磨损衬套元件10必须定期进行更换。为此，磨损衬套元件10配备有通常由17表示的附接装置，在本文描述的实施例中，该附接装置包括螺纹孔19并具有相关的能够被释放的导向钉。附图标记17'通常用来表示用于安装的辅助附接装置，该装置由呈螺钉18形式的“螺栓接合件”构成，螺钉18设置有头20并旨在穿过研磨滚筒1的金属片夹套2中的安装孔21从滚筒夹套的外表面引入，以在磨损衬套元件中的螺纹孔19中被螺旋拧紧到位。因此，该附接***基本上是从SE531347C2中已获知的类型。
在该部分，应当理解的是，词语“附接装置17”用来指代使磨损衬套元件10可以装备的任何已知类型的附接装置，即，不仅包括在本实施例和上文提到的文件中描述的螺纹孔(具有相关导向钉)的那种类型，而且还有螺钉-螺母类型(被称为“下穿螺栓”)等更多简单***，其中磨损衬套元件设置有简单的安装孔。
磨损衬套元件10被定位在金属片夹套2中的安装孔21的中心，之后，磨损衬套元件10通过借助于所述螺钉18而从金属片夹套2的外表面(被称为“张力表面”)被螺旋拧紧而紧固在位于夹套的内表面上的表面。该类型的磨损衬套元件10是非常重的，并且难以装卸，即使起重机操作员(即图中的第一操作员5)是娴熟的，在研磨滚筒1外部工作的第二操作员6借助于辅助附接装置17'而能够将磨损衬套元件降低到位并从滚筒的外表面固定之前，极难定位并调适每一个单独的磨损衬套元件10而使得磨损衬套元件10的下表面上的附接装置17位于每一个附接孔21的中心。
在图1中示出在研磨滚筒1内部工作的为起重机设计的提升配件14。配置在提升配件14顶端的夹钳12呈配备有能够被***到磨损衬套元件10的提升吊环11中的栓钉或钩子(附图中未示出)等已知形式。当所述钩子被引入提升吊环12时，磨损衬套元件10能够以稳固(retaining)方式由提升配件14搬运，并且能够以此方式在研磨机内部被自由地装卸和定位。提升配件14的动作由控制和致动器装置14a来控制和监控，控制和致动器装置14a通常是液压操作(例如液压缸)型，也可以可替代地由电伺服电动机来构成。针对在研磨滚筒内部工作且作为驾驶员随提升配件移动的第一操作员5，在其驱动地点的前面，通过具有流体连接器的控制单元14b(例如控制阀单元)以及通过具有控制和引导杆的控制单元20的作用来控制提升配件14的控制和致动器装置。因此，在研磨滚筒1内部工作的第一操作员5随提升配件14移动，并因此凭借控制单元20来控制其各种动作。控制单元20配备有所需的按钮和旋钮，通过按钮和旋钮的作用和设定使得提升配件14进行理想的动作。借助于提升配件14，衬套元件能够在空间中基本上自由地移位，或者在空间中以至少两个或三个移动自由度(即沿x方向、y方向以及z方向)移位，并且借助于多个转动自由度，其姿势通常也能够得以控制，例如，夹具配置的滚转角、俯仰角以及偏航角。[缺失的文字：“其能够被描述为”]被限定在xy平面的第一角度a、被限定在yz平面的第二角度β以及被限定在xz平面的第三角度γ。
为了使得可以按照更安全有效的方式更换转动滚筒磨粉机1中磨损的滚筒衬套，根据本发明的控制和定位***30被配置为与提升配件14一起工作。尤其是，控制和定位***30有利于由位于研磨滚筒1内部的第一操作员5实时地进行起重机配置14的控制和定位，以这种方式使得磨损衬套元件10在金属片夹套2的内表面中的支撑表面准确到位。下文的词语“到位”用来表示：磨损衬套元件10的附接装置17(该附接装置配备有内螺纹)相对于金属片夹套2中的相关安装孔21基本上位于中心，如此，在磨损衬套元件的张力下进行附接时，呈螺钉18形式的辅助附接装置17'能够穿过安装孔21被引入并且被螺旋拧紧到磨损衬套元件10的呈螺纹孔19形式的附接装置17中。术语“实时”用来表示操作提升配件的第一操作员5基本上无时间延迟地(即，即刻地)接收有关磨损衬套元件10的与滚筒夹套的内表面的支撑表面上的指定安装位置相对的位置的信息。
图2更详细地示出了根据本发明的控制和定位***30，其中第一参考***Rv由滚筒夹套2的安装孔21限定，第二参考***Rs由附接装置17形成，其中该附接装置17位于磨损衬套元件10的下表面上并呈设有内螺纹的孔19的形式。控制和定位***30还包括观测装置(sighting means)，该观测装置基于两个参考***Rv和Rs使得操纵提升配件14的起重机操作员5易于向金属片夹套的内表面上确定的安装地点进行引导。该控制和定位***的观测装置包括呈第一图像记录摄像机31和第二图像记录摄像机31'形式的二维传感器。每个这种图像记录摄像机31、31'是这样的类型：其中图像被曝光在数字图像传感器上并且作为电信号被传输，该电信号表示第一参考***Rv和第二参考***Rs之间的相对位置的一连串静止图像或图像序列。照明源以具有多个LED的光源32的形式被配置在每一个图像记录摄像机31、31'处，所述多个LED绕图像记录摄像机31、31的镜头33一圈均匀分布(图4)。
图3更详细地示出了能够被打开的摄像机外壳34，所述图像记录摄像机31、31'的每一个及其相关光源32能够被***并固定在摄像机外壳34中。附接装置35以磁附接的形式位于摄像机外壳34的前端，附接装置35使摄像机外壳以允许摄像机外壳能够在研磨滚筒1的金属片夹套2的外表面移除的形式被安装，使得两个图像记录摄像机31、31'以图2所示的方式相对于第一参考***Rv而静止固定。在摄像机外壳34和位于其前端的附接装置35之间，延伸出中间管状部件36a，并且环形引导件36b从附接装置35向前突出较短的距离。图像记录摄像机31、31'的镜头33旨在向管状部件36a的后端延伸较短距离，其中所述部件形成用于该镜头的容纳室。给从附接装置35向前突出的管状引导件36b赋予选定的外部直径，使得管状引导件36b能够适于作为进入到金属片夹套2中的安装孔21中的探头。管状引导件36借助于卡口式组装件(bayonet fitting)等以允许管状引导件36被移除的方式附接至摄像机外壳34，其中摄像机外壳能够简单地设置有具有不同外部直径的管状引导件36，以使得可以将这些管状引导件适用于具有不同的内部直径的安装孔的滚筒夹套2。
开口37位于摄像机外壳34的管状引导件36b的前端，当管状引导件被***到夹套2中的安装孔21中特定距离时，开口37不仅允许图像被接收并且投射到处于摄像机外壳内部的图像记录摄像机31、31'的数字图像传感器上，而且还允许来自光源32的呈光束形式的光从摄像机外壳输出，以给由磨损衬套元件10的下表面构成的目标照明。两个图像记录摄像机31、31'相对于第一参考***Rv被固定到位(通过安装孔21)，利用由位于磨损衬套元件10的下表面上的附接装置17构成的视野，通过对表示所述目标的图像(例如二维图像)的电信号进行的适当的图像处理获得该***的第二参考***Rs。该二维图像使得起重机操作员可以实时解释两个参考***Rv和Rs之间的相对位置，即，金属片夹套2的安装孔21与位于磨损衬套元件10的下表面上的附接装置17之间的相对位置。通过使用图像光栅化(rasterisation)以及使用出现在两个参考***Rv和Rs之间的不同类型的几何对象形状，即通过使用目标值与投射表面的实际值的比较，娴熟的起重机操作员可以得出有关两个参考平面(其特性值)的相对位置以及如何操纵提升配件的结论，以使磨损衬套元件10的附接装置17以及参考***Rs相对于第一参考***Rv而位于中心。根据本发明，在存在由光源32产生的光线流的情况下确定两个参考***Rv和Rs之间的相对位置。应当理解的是，能够使用其它合适的照明源(例如激光或IR光)以使两个参考***Rv和Rs之间的相对位置在图像记录摄像机中可见。
图4更详细地示出了图像记录摄像机31、31'，由图4可清晰地看出，镜头33包括形成安装孔21的中心的原点的十字瞄准线(cross-hairs)38。由于光源32的存在，十字瞄准线38形成照明参考点，将在下文更详细地描述其目的。每一个图像记录摄像机31、31'以及每一个光源32被配置在摄像机外壳34中，摄像机外壳34利用附接装置35被安装在研磨滚筒的安装孔21之一上，图像记录摄像机31、31'具有进入到研磨滚筒的中心的视线，或换句话说，图像记录摄像机31、31'“看”向该研磨滚筒的中心。光源32以类似的方式通过安装孔21投射光束40，该光束40与在研磨滚筒1内部凭借提升配件14正在被装卸的磨损衬套元件10的下表面16相交。
图5更详细地示出了每一个图像记录摄像机31、31'通过图像处理单元42连接至监控器44，而该监控器44从两个图像记录摄像机31、31'接收并投射图像信号。所述单元之间的通信能够以任何适当的方式(例如通过网络)实现，并且无线通信链接至布置在具有很多正在作业的研磨机的矿区内并呈被称为无线基站形式的一个或若干接入点。图像信息能够经由互联网或WLAN通过无线连接而进行长距离(甚至在世界的不同地方)传输，由此，一个有经验的起重机操作员可以在对相距遥远的矿井设施中的磨损衬套进行更换期间使用外部通信，离开作业地点而远程地控制一个或多个提升配件14或机械手。在本文描述的实施例中，在研磨滚筒1内部工作的第一操作员5随提升配件14移动，并且因此而凭借控制单元20来控制其各种动作。其优点是监控器44能够被适用于使用所谓的“分区屏幕”同时从两个图像记录摄像机31、31'的每一个为操作员5显示立体图像。另一种说法是，利用分别来自第一图像记录摄像机31和第二图像记录摄像机31'的图像44a、44b，在双屏幕上形成多个会话。由于已知将对象引导至平面上的准确位置需要两个参考点或参考数据(即，形成在研磨滚筒1的金属片夹套2的内表面上的用于磨损衬套元件10的支撑表面上的这一平面)，应当认识到，其优点是摄像机图像44a、44b都能够立体地被示出在监控器44上(即，以图6a和图6b所示的方式)。
在图6a和图6b中，参考点的每一个都利用十字瞄准线38来表示，而每一个目标表示为附接装置17。作为通过在监控器44(其被集成到控制单元20中)上获得的两个摄像机图像44a、44b(图6a、6b)的由监控器随时输送的立体图像的结果，第一操作员5能够针对金属片夹套2而为磨损衬套元件10迅速地定位准确位置，以及定位使两个参考***Rv和Rs位于彼此中心且使它们的X/Y平面平行的位置。另一种说法是，操作员能够定位使得磨损衬套元件10的两个附接装置17相对于夹套2中的相关安装孔21位于中心且使得磨损衬套元件10的附接装置17正交于X/Y平面的条件。因此，十字瞄准线44在监控器44中形成操作起重机的第一操作员5所需的参考***。虽然操作控制单元20的杠杆和旋钮让由提升配件14支撑的磨损衬套元件10被定位到位，使得两个附接装置17相对于金属片夹套2中的相关安装孔21而位于中心，然后，磨损衬套元件会被降低到位。第二操作员6通过经安装孔21被引入且从研磨滚筒1的外表面(张力表面)被螺旋拧紧到磨损衬套元件的附接装置17中的螺钉18而将磨损衬套元件10紧固在研磨滚筒的内表面。
图7示意性地示出可能出现在两个安装孔21和两个附接装置17之间的不同的角位置，两个安装孔21被包括在由研磨滚筒的夹套壁(X/Y平面)限定的固定第一参考***Rv中，而两个附接装置17(本文示意性地描述为圆柱柱体)是由提升配件14正在装卸的磨损衬套元件10限定的可移动第二参考***Rs的组件。图7a中的磨损衬套元件10的两个附接装置17被布置为其纵轴正交于由夹套板2的安装开口21限定的X/Y平面。图7b中的磨损衬套元件10的两个附接装置17被布置为其纵轴与由夹套板2的安装开口21限定的X/Y平面呈25°的角度。图7c中的磨损衬套元件10的两个附接装置17被布置为其纵轴与X/Y平面呈-25°的角度。图8示意性地示出了能够出现在两个参考***Rv和Rs(其也在图7a-图7c中示出)之间的不同角位置，但是在这种情况下，该角位置是基于二维传感器31、31'的视野而示出的。因此，在图8a-图8c中，示出了这样的方式：其中，在提升配件14的作业地，两个图像记录摄像机31、31'通过安装孔21查看磨损衬套元件10的附接装置17以及这样的几何图像，其中该几何图像在显示单元44或监控器上以二维图像44a、44b的形成呈现给起重机操作员(仍参见图5)。来自摄像机31、31'的每一个的图像分别由a1-c1和a2-c2来表示。以与上文描述类似的方式，图8a示出使得磨损衬套元件10的两个附接装置17被布置为其纵轴正交于由夹套板2的安装开口21限定的X/Y平面的条件。图8b中的磨损衬套元件10的两个附接装置17被布置为其纵轴与由夹套板2的安装开口21限定的X/Y平面呈25°角度。图8c中的磨损衬套元件10的两个附接装置17被布置为其纵轴与X/Y平面呈-25°角度。
如上文描述的，借助于提升配件14，磨损衬套元件10能够在空间中基本上自由地移位，或者在空间中以至少两个或三个移动自由度(即沿x方向、y方向以及z方向)移位，并且借助于很多转动自由度，其姿势通常也能够被控制，例如，滚转角、俯仰角以及偏航角。在来自显示单元44(即，起重机操作员5在作业地具有的监控器)的图像序列的引导下，操作员能够操纵并将磨损衬套元件引导到位，然后，磨损衬套元件降低到位并从滚筒的外表面(即，从安装侧)固定到位。
图9示出允许对上文描述的控制和定位***进行远程控制的***，该控制和定位***使有经验且娴熟的起重机操作员5可以在例如在互联网或WLAN上传输数据的***中使用远程控制来工作。以此方式，可以对研磨机的衬套进行翻修和更换，而不需要具有资格的人员在场，其中借助于本控制和定位***，有经验的起重机操作员能够在世界不同地方而在外部远程控制不同研磨机内部的一个或若干个提升配件或机械手。允许该过程的***包括配备有控制单元14b的提升配件14，即允许通过包括引导和控制杆的控制单元20b进行远程控制的控制阀单元。允许远程控制的液压***通常包括传送器和接收器，该传送器和接收器使得呈红外线照射形式的控制信号作为对机器的控制单元14b的控制的电控制命令来传送，而长久以来传送器和接收器都是公知的，因此将不再对其进行详细描述。本***还包括：图像处理单元42，旨在接收来自第一摄像机31和第二摄像机31'的图像；无线通信模块108；无线IP共享配置60(其中“IP”是“互联网协议”的缩写)；以及操作员的远程工作场所，包括连接至互联网100的计算机终端120且配备有控制单元20b，该控制单元20b包括用于操纵起重机配置4的控制杆(操纵杆)。由两个摄像机31、31'获取的图像信号被发送到图像处理单元42，并在该单元中进行处理之后作为图像信号通过无线通信模块108和无线IP共享单元60进行发送。无线通信模块还接收来自计算机终端120和用于控制单元14b的控制***20b的控制信号、以及用于操纵和引导提升配件14的命令。因此，在互联网100上会发生双向数据通信。无线通信模块108可以是与无线IP共享配置60兼容使用的无线USB适配器或无线LAN卡。用于控制单元14s的控制信号是由计算机终端处的键盘命令120与通过控制杆20b的操纵杆命令相结合给出的，其中这些命令由IP共享模块60接收以通过通信模块108传递到***控制14a。因此，无线IP共享配置60连接至网线120，不仅输送出来自摄像机31、31'的图像数据，而且还将控制信号传递到提升配件14的控制和致动器装置14a。因此，借助于来自两个图像记录摄像机31、31'的每一个的显示在监控器44上的几何图像以及两个参考***Rv和Rs，坐在地理位置远离现场(例如研磨机1)的计算机终端120、20前面的起重机操作员5能够凭借控制杆20b控制提升配件14的所有动作。
本发明不限于上文描述和示出的附图：在由所附的专利权利要求限定的创新概念的范围内，能够以若干不同的方式作出改变和修改。

Claims (14)

1.一种指示经受磨损的壁(2)的表面处的可更换的磨损衬套元件(10)的安装条件的控制和定位***，所述壁(2)由矿石研磨机处的转动滚筒(1)的内表面构成，并且其中所述磨损衬套元件被支撑在机动吊臂的自由端，所述机动吊臂是安装作业中对所述磨损衬套元件进行装卸期间由起重机操作员(5)控制的提升配件(14)，其中所述壁设置有一组安装孔(21)并且所述磨损衬套元件在其下表面上配备有附接装置(17)，其中所述磨损衬套元件旨在凭借通过所述安装孔引入的辅助附接装置(17')被紧固在所述内表面，其特征在于，所述***包括：
第一参考***(Rv)，由所述壁(2)的所述安装孔(21)形成；
第二参考***(Rs)，由位于所述磨损衬套元件(10)的所述下表面的所述附接装置(17)形成；
二维传感器，被配置为静止地位于所述壁(2)的外表面处，即所述壁的暴露于磨损的安装表面的相对侧，以此方式，所述传感器的视野包含通过所述安装孔(21)看到的所述磨损衬套元件(10)的下表面，其中所述传感器被配置为传送表示所述两个参考***(Rv、Rs)之间的相对位置的图像的电信号，并且利用所述图像的引导，所述起重机操作员(5)能够确定所述磨损衬套元件(10)在所述壁处的安装位置。
2.根据权利要求1所述的控制和定位***，其中所述二维传感器包括稳固至所述第一参考***(Rv)的两个图像记录摄像机，以此方式使得两个图像记录摄像机的视野包含通过所述安装孔(21)看到的位于所述磨损衬套元件(10)的下表面上的所述附接装置(17)。
3.根据权利要求2所述的控制和定位***，包括图像处理单元(42)和显示单元(44)，其中该图像处理单元(42)将来自所述图像记录摄像机的所述电信号转换成图形二维图像(44a、44b)，而所述显示单元(44)使得所述图像能够实时呈现给所述起重机操作员(5)，使得他或她能够引导并且操纵所述提升配件并以此方式将所述磨损衬套元件(10)引入其在所述壁(2)处的安装位置。
4.根据权利要求1所述的控制和定位***，包括照明源(32)，其被配置为从所述壁(2)的所述外表面通过所述安装孔(21)或所述壁的开口沿朝向所述磨损衬套元件(10)的下表面的方向发光。
5.根据权利要求2所述的控制和定位***，包括照明源(32)，其被配置为从所述壁(2)的所述外表面通过所述安装孔(21)或所述壁的开口沿朝向所述磨损衬套元件(10)的下表面的方向发光。
6.根据权利要求3所述的控制和定位***，包括照明源(32)，其被配置为从所述壁(2)的所述外表面通过所述安装孔(21)或所述壁的开口沿朝向所述磨损衬套元件(10)的下表面的方向发光。
7.根据权利要求1至6的任何一个所述的控制和定位***，其中所述二维传感器包括环形引导件(36b)，其中该环形引导件(36b)旨在作为探头被引入到所述壁(2)的所述安装孔(21)中，用于所述第一参考***(Rv)的几何位置的几何确定。
8.根据权利要求7所述的控制和定位***，包括摆放有图像记录摄像机和照明源(32)的外壳(34)，并且所述外壳在前端配备有所述环形引导件(36b)和第二附接装置(35)，所述第二附接装置(35)允许所述外壳以允许所述外壳被移除的方式与安装孔(21)关联地安装在所述壁(2)的所述外表面。
9.根据权利要求8所述的控制和定位***，其中所述第二附接装置(35)包括磁附接件。
10.根据权利要求8所述的控制和定位***，其中每一个图像记录摄像机包括镜头(33)，所述照明源(32)在所述镜头(33)处被配置为分布在所述镜头(33)外周的一组LED。
11.根据权利要求9所述的控制和定位***，其中每一个图像记录摄像机包括镜头(33)，所述照明源(32)在所述镜头(33)处被配置为分布在所述镜头(33)外周的一组LED。
12.根据权利要求3所述的控制和定位***，包括：提升配件(14)，示出为设置有传送器和接收器的控制单元(14b)，以允许对所述提升配件的控制和致动器装置(14a)进行远程控制，并且其中控制信号作为对所述配件的所述控制单元的控制的电控制命令来发送；以及外部通信单元(108、106、120、44、20b)，其利用控制单元在互联网(100)上提供双向通信连接，所述外部通信单元具有所述图像处理单元和所述显示单元，所述显示单元使得位于远程的起重机操作员(5)能够实时地引导并控制所述两个参考***(Rv、Rs)的相对位置。
13.根据权利要求12所述的控制和定位***，其中所述外部通信单元(108、106、120、44、20b)包括具有相关控制杆的计算机终端。
14.图像记录摄像机的应用，用于利用磨损衬套元件的安装孔(21)在形成于经受磨损的壁(2)的内表面的表面上确定可更换的磨损衬套元件(10)与所述元件的确定的安装位置之间的相对位置，其中所述摄像机被配置为使得所述摄像机通过所述壁中的安装孔“看到”所述磨损衬套元件(10)的下表面。
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