TITULO

Sistema y procedimiento para el recambio de revestimientos, cuya configuración permite retirar e introducir, en forma automatizada, revestimientos de un molino utilizado para la molienda de mineral.

CAMPO DE LA INVENCIÓN.

La presente invención se enmarca en los equipos asociados a molinos para la molienda de mineral en la industria minera, en particular la aplicación se refiere al reemplazo de los elementos de desgaste, tales como los revestimientos o corazas de un molino.

La invención se refiere a un sistema para el recambio de revestimientos o corazas en un molino para molienda de mineral que comprende uno o más manipuladores robóticos para realizar la labor de retiro y reinstalación de los revestimientos durante el proceso de recambio.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION.

La molienda es un proceso que permite la reducción de tamaño del mineral utilizado en procesos de una planta concentradora de una faena minera, donde uno de los tipos de equipos utilizados en molienda, es el denominado molino para molienda semiautógena o molino SAG, el cual tiene su superficie interior revestida por revestimientos o corazas de distinto tipo y forma, según su ubicación en la superficie interior del molino.

Debido al impacto del mineral y del medio de molienda (bolas de acero) sobre los revestimientos, éstos son sometidos a un constante desgaste, razón por la cual deben ser periódicamente cambiados. El cambio de revestimientos se realiza normalmente con un equipo de manipulación telecomandado, que requiere de operadores al interior del molino que ayuden al posicionamiento y guiado de los revestimientos, siendo un proceso de alto riesgo para el personal que interviene en la operación de recambio, así como un mayor tiempo asociado a la operación de mantenimiento.

El procedimiento de cambio de revestimientos en el molino requiere rotar varias veces el molino, lo que significa, un procedimiento de des-energizar y energizar los motores que mueven el molino, reduciendo los tiempos efectivos de trabajo, a pesar de que el manipulador de revestimientos queda siempre en el interior del molino durante esta maniobra.

Para llevar a cabo el recambio de los revestimientos al interior del molino, además se requiere de realizar una serie de trabajos previos, entre los cuales se encuentran:

• Coordinación con personal de operación (detención del molino).

• Coordinar limpieza y habilitación del lugar de acceso.

• Coordinación puente grúa para traslado de equipos menores.

• Disponer en área elementos de apoyo auxiliar, cuerda de vida, escaleras, etc.

• Determinación de los revestimientos a cambiar.

• Acopio de revestimientos nuevos.

• Logística de suministro de nuevos y retiro de usados.

El proceso de recambio de los revestimientos interiores de los molinos, requiere de llevar a cabo una serie de operaciones tal como:

• Preparación y habilitación del área, que implica detener el molino, trasladar las herramientas y equipos a utilizar al lugar (herramientas de botado de pernos, herramienta de corte de tuercas, de torqueo de pernos, etc).

• Acceso a la boca de entrada del molino, donde se retira el“chute de alimentación” y elementos menores, lo que implica despejar el área de acceso al interior del molino, para luego trasladar estos elementos a un lugar habilitado para su almacenamiento temporal.

• Instalación de manipulador de revestimientos, en donde se requiere coordinación de múltiple personal y una rigurosa maniobra para ingresar el manipulador al interior del molino (por la envergadura del equipo y espacio de acceso reducido).

• Botado de pernos, operación que se debe realizar desde el exterior del molino mediante personal y equipos de corte de tuercas y botado de pernos, donde generalmente estos pernos caen al interior del molino.

• Desmontaje de revestimientos gastados: Una vez que los pernos cayeron al interior del molino, y utilizando los equipos de botado de pernos, se empujan los revestimientos gastados los cuales caen al interior del molino. De ser necesario, se debe realizar adicionalmente y con anterioridad al desmontaje, el“torcheo” mediante oxicorte (corte térmico) de las fusiones entre revestimientos (revestimientos pegados producto de la“forja interna” y altas presiones de impacto).

• Retiro de revestimientos usados, que se realiza mediante un manipulador de revestimientos que va montado en el extremo de una viga extendida, que permite cargar uno a uno los revestimientos que cayeron al interior del molino y depositarlos en un carro móvil que los extrae desde el interior del molino.

• Instalación de revestimientos nuevos, donde por fuera del molino, son suministrados los distintos tipos de revestimientos sobre el carro móvil de la viga extendida, esta operación se realiza de acuerdo a la estrategia de mantenimiento definida, donde los mantenedores aprovechan los salientes de pernos que atraviesan el manto para dar el apriete de fijación inicial al revestimiento.

• Giros del molino, que permiten habilitar diferentes zonas internas para repetir el proceso de extracción e instalación de revestimientos nuevos.

• Reinstalar el chute de alimentación, donde una vez ubicados los revestimientos nuevos dentro del molino, es retirado el manipulador de revestimientos y se vuelve a instalar el chute de alimentación. • Torqueo de pernos, donde usualmente los revestimientos nuevos se instalan directamente con sus pernos de fijación, quedando una parte del perno saliente del manto hacia afuera, este saliente de perno es utilizado para afirmar el revestimiento con una tuerca/golilla copa por el exterior del manto. Esta tuerca, se aprieta bajo un torque controlado, lo que asegura en el tiempo la fijación del revestimiento, al menos hasta la próxima detención de mantenimiento.

Los métodos y equipos utilizados en la técnica para el proceso de recambio de los revestimientos poseen una serie de desventajas y problemas que impactan en la producción, así como en la seguridad y salud ocupacional de las personas.

El tiempo de cambio de revestimiento con los equipos y procedimientos utilizados actualmente demora varios días, en promedio se estima que el cambio de revestimientos se realiza a una velocidad de 5 a 6 revestimientos por hora, lo que reduce la disponibilidad del molino. En el periodo en que se está cursando el mantenimiento, queda detenida toda la producción de la planta.

Las principales actividades que influyen con los enormes tiempos perdidos en el mantenimiento de reemplazo de revestimientos tienen que ver con la soltura y botado de pernos de fijación de los revestimientos, la propia extracción de revestimientos, y la instalación de los revestimientos nuevos. La escasa velocidad de los equipos convencionales, del orden de 1 a 2 rpm, utilizados actualmente en la técnica, evitan ser más efectivos en el tiempo utilizado para la labor de mantenimiento.

Por otro lado, en términos prácticos, en cuanto al mantenimiento, una débil fijación de revestimientos en los pernos generará solturas que favorecen fugas de pulpa, y por ende contaminación del molino al exterior, como también generará caídas de revestimientos y por ende detenciones no programadas y perdida de producción.

El procedimiento actual involucra generalmente que el personal deba introducirse al interior del molino, lo cual intrínsecamente ya es riesgoso, trabajando en altura, y estando expuestos a posibles caídas de mineral o herramientas manuales desde el mismo molino, entre otros.

El personal de mantención debe intervenir en el manejo de los revestimientos para su recambio, lo cual implica una alta exigencia física y riesgos de golpes o atrapamiento en el retiro e inserción de los revestimientos.

El manipulador de revestimientos convencional utilizado actualmente en la técnica, manipula y controla de forma telecomandada los revestimientos. Adicionalmente la operación con la máquina actual requiere de una constante interacción y colaboración del personal de mantención para la toma, guiado y la liberación del revestimiento. Por otro lado, la visibilidad del operador de la máquina convencional y del personal de mantención, es muy reducida en el interior del molino, lo cual facilita la ocurrencia de descoordinaciones. Todas estas actividades implican un alto riesgo, ya que la maquina puede golpear a los operadores o estos pueden ser golpeados por los revestimientos, situaciones que si llegan a ocurrir pueden tener causas fatales.

La solicitud nacional 199800559 (CODELCO) de fecha de publicación el 12 de marzo de 1999, describe una máquina para realizar en forma simultánea el cambio de revestimiento interno de las tapas y el manto del cilindro de un molino SAG, que consta de dos brazos o manipulador dual que forman una estructura móvil que se inserta en el interior del molino. Sin embargo, no hace referencia a un equipo que permita desarrollar labores de retiro e inserción de revestimientos de forma automatizada dentro del molino con la instrumentación y control acorde.

Por otro lado, la solicitud nacional 2642-2005 (MI ROBOTIC SOLUTIONS S.A.) de fecha de publicación el 01 de junio del 2007, y que corresponde al Registro Nacional 49044 describe un método robotizado para el procedimiento de retiro de pernos de molinos SAG, el que a su vez comprende proveer un brazo robótico con al menos 5 grados de libertad, tomar una herramienta de corte de tuercas desde un rack porta-herramientas, cortar o soltar la tuerca y tomar una herramienta removedora de pernos para botar un perno de sujeción del molino. Existe la necesidad en la técnica de proporcionar un sistema, equipo, aparato y/o dispositivo para manipular los revestimientos y/o corazas al interior de un molino cuya configuración permita evitar que el personal tenga que ejecutar actividades pesadas, en constante exposición a diferentes riesgos del proceso, mejorar el rendimiento de la operación que implica la utilización de los procedimientos y equipos utilizados en la técnica, de forma de lograr llevar a cabo la operación en forma automática con trayectorias óptimas, con mayor precisión y seguridad.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto proporcionar un sistema y procedimiento para el recambio de revestimientos de un molino, cuya configuración permita la manipulación automatizada y robótica de revestimientos de molinos para la molienda de minerales en procesos de conminución, cuya configuración y operación permita mejorar la tarea de manipulación al poseer un mayor grado de libertad y/o flexibilidad en sus movimientos, proporcionando al procedimiento un mayor grado de certeza y eficacia, por lo tanto optimizando el tiempo de detención del molino por mantenimiento, así como evitar los riesgos a los que se pueda ver sometido el personal de mantenimiento.

La invención consiste en un sistema para el recambio de revestimientos (1 ), cuya configuración permite retirar e instalar, en forma automatizada, revestimientos de un molino, utilizado para reducir el tamaño del mineral, que comprende al menos una estructura de soporte (2), al menos un sistema de alimentación y desplazamiento de revestimientos (3), al menos un sistema manipulador robótico (4) de los revestimientos, al menos una herramienta de manipulación de revestimientos (5), al menos un sistema de visión artificial (6) y al menos un sistema de control (7).

La invención además comprende un procedimiento para el recambio de revestimientos de un molino, que comprende los pasos de ubicar el sistema en el lugar con la viga telescópica en el interior del molino y por ende también los manipuladores robóticos, introducir los revestimientos a ser cambiados hacia el interior del molino para ubicarlos en la cercanías del manipulador robótico, detección del revestimiento en el carro móvil en el interior del molino, identificación de la posición y tipo de revestimiento mediante un sistema de visualización artificial para determinar de manera automática de donde debe ser sostenido el revestimiento para su inserción, escanear el manto de superficie interior del molino mediante la utilización de cámaras capaces de adquirir la información espacial del entorno para identificar la ubicación en donde deberá ser insertado el revestimiento, insertar el revestimiento en la ubicación determinada mediante el manipulador robótico en base a las trayectorias que este genera al recibir las coordenadas espaciales, y realizar en forma inversa los pasos anteriores para extraer un revestimiento desde el manto interior del molino.

La configuración del sistema y operación del procedimiento para el recambio de revestimientos de un molino de la presente invención, permite realizar dicho recambio de revestimientos con una alta precisión, siendo el procedimiento llevado a cabo en forma completamente automática donde el sistema de visión artificial indica el punto de inserción, permitiendo de esta forma disminuir el tiempo de proceso actual realizado de manera manual, asegurando además la correcta inserción de cada revestimiento, proporcionando al procedimiento un mayor grado de certeza y eficacia, por lo tanto optimizando el tiempo de parada del molino por mantenimiento. Adicionalmente al ser un sistema automatizado permite retirar a las personas del interior del molino, aspecto crítico desde el punto de vista de seguridad.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS.

Con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de la descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado la invención. La figura 1 corresponde a una vista lateral de un corte longitudinal que muestra el sistema para recambio de revestimientos en un molino de la presente invención.

La figura 1a.- corresponde a una vista en perspectiva superior del sistema para recambio de revestimiento de la presente invención.

La figura 2.- corresponde a una vista en perspectiva que muestra parte de la estructura de soporte del sistema de la invención ubicado adyacente al molino.

La figura 3.- corresponde a una vista en corte transversal a través de las vigas telescópicas que comprende la estructura de soporte del sistema de la invención de acuerdo con las líneas A-A de la figura 2.

La figura 3A.- corresponde a una vista ampliada de la sección A de la figura 3.

La figura 4.- corresponde a una vista en perspectiva superior que muestra el sistema de manipulación robótico del sistema de la invención en el interior del molino.

La figura 4a.- corresponde a una vista lateral que muestra el manipulador robótico del sistema de la presente invención.

La figura 4b.- corresponde a una vista en despiece del manipulador robótico del sistema de la presente invención.

La figura 5.- corresponde a una vista superior en planta de la unión de pivote entre la viga telescópica y la viga de pivote del sistema de la invención.

La Figura 5a.- corresponde a una vista en perspectiva que muestra en detalle el extremo de una viga telescópica del sistema de la presente invención. La Figura 5b.- corresponde a una vista en perspectiva que muestra en detalle el extremo de una viga de pivote del sistema de la presente invención.

La Figura 5c.- corresponde a una vista superior que muestra en detalle la viga telescópica del sistema de la presente invención.

La Figura 5d.- corresponde a una vista superior que muestra parte del sistema de unión pivote entre la viga telescópica y la viga de pivote del sistema de la presente invención.

La figura 6.- corresponde a una vista lateral en un corte longitudinal que muestra en detalla la unión de pivote entre las viga telescópica y viga de pivote del sistema de la presente invención.

La figura 7.- corresponde a una vista lateral en corte que muestra en detalle la unión de pivote de un actuador cilindrico que es parte de la unión de pivote entre las viga telescópica y viga de pivote del sistema de la presente invención.

La figura 8.- corresponde a una vista de un actuador cilindrico que es utilizado en el sistema de la presente invención.

La figura 9.- corresponde a una vista superior que muestra en forma esquemática el movimiento entre la viga telescópica y la viga de pivote del sistema de la presente invención.

La figura 10.- corresponde a una vista lateral en corte longitudinal de una herramienta para la toma de revestimiento que comprende el sistema de la invención.

La figura 10a.- corresponde a una vista en perspectiva superior de la herramienta para la toma de revestimiento que comprende el sistema de la invención. La figura 10b.- corresponde a una vista en perspectiva inferior de la herramienta para la toma de revestimiento que comprende el sistema de la invención.

La figura 1 1 .- corresponde a una vista lateral que muestra en detalle el sistema de garra que comprende la herramienta para la toma de revestimiento que comprende el sistema de la invención.

La figura 12.- corresponde a una imagen que representa las coordenadas y datos que son tomados en la etapa de escáner del manto del molino del procedimiento de la presente invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCION.

La invención consiste en un sistema y procedimiento para el recambio de revestimientos (1 ), cuya configuración permite retirar e instalar, en forma automatizada, revestimientos de un molino utilizado para moler mineral, tal como es ilustrado a modo esquemático en las figura N° 1 y 1 a, que comprende al menos una estructura de soporte (2), al menos un sistema de alimentación y desplazamiento de revestimientos (3), al menos un sistema manipulador robótico (4) de los revestimientos, al menos una herramienta de manipulación de revestimientos (5), al menos un sistema de visión artificial (6) y al menos un sistema de control (7).

La estructura de soporte (2), que se ilustra a modo ejemplo a través de la figura N° 2, comprende al menos un cuerpo o base de soporte (8), que permite sustentar, soportar y posicionar al sistema para recambio de revestimientos en una ubicación adyacente a la boca del molino en donde serán recambiados los revestimientos desde la superficie interior del molino, donde dicha base o cuerpo de soporte (8) se dispone por fuera de un molino en la cual es soportada al menos una viga telescópica (9) que comprende medios de desplazamientos (10), configurados por una serie de rodamientos (11 ) que son dispuesto a lo largo de una viga riel (12) fija a la base o cuerpo de soporte (8), y donde dicha viga telescópica (9) comprende a lo largo de una posición de sus caras laterales rieles (13) que se acoplan con dichos rodamientos (1 1 ), de forma tal de permitir el desplazamiento de la viga telescópica axialmente hacia el interior del molino (Figuras N° 2, 3, 3a) ). La cara superior de la viga telescópica (9) comprende el sistema de alimentación y desplazamiento de los revestimientos (3) configurado por rieles (14) a través de los cuales se desplaza un carro móvil (15) que comprende rodamientos (1 1 ), de forma tal que los revestimientos son depositados mediante un equipo de transporte, tal como se observa en la figura N° 2 y 4, sobre dicho carro móvil (15) los cuales son accionados para trasladar el revestimiento siendo un recorrido a lo largo sobre la viga telescópica (9) hasta una extremo (16) que se encuentra unidos a una viga de pivote (17) para disponer los revestimientos adyacentes al sistema de manipulación robótico (4).

La viga telescópica (9) que es ilustrada a modo de ejemplo a través de las figuras N° 2, 5 y 5a, comprende en el extremo (16) una unión de pivote (18) para unirse a una unión de pivote (19) de la viga de pivote (17), que se puede observar en la figura N° 5b, formando un conjunto de unión pivote del tipo machihembrado (figura N° 6). La viga telescópica (9) comprende además en dicho extremo (16) al menos un alojamiento (20) para al menos un actuador (21 ), que por uno de sus extremos es fijado a un soporte de cilindro (22) dispuesto en el alojamiento (20) y por su extremo opuesto es fijado a un conjunto de toma de cilindro (23) que comprende la viga de pivote (17), donde en cada uno de los extremos del cilindro tanto en el punto de unión del brazo de fijo (31 ) y el brazo extensible (32) del cilindro comprende un sistema de unión formado por un rodamiento rótula (28), de forma que dichos extremos (31 ) y (32) son unidos al soporte de cilindro (22) como al conjunto de toma de cilindro (23) a través de pasadores (33) para formar así un accionamiento de movimiento de unión de pivote o giratoria (figuras N° 5 ^a , 5b, 5d, 6, 7, 8).

Tal como se puede apreciar a través de la figura N° 6, el conjunto de unión de pivote que se encuentra configurado entre la unión del extremo (16) de la vía telescópica (9) y del extremo (24) de la viga de pivote (17) comprende un sistema machihembrado de unión, formado por al menos una unión macho (25) y por al menos una unión hembra (26), las cuales están configuradas indistintamente en al menos uno de los extremos (16) de la viga telescópica y/o del extremo (14) de la viga de pivote (17). Dichas uniones macho (25) y hembra (26) comprenden orificios (27) pasantes donde al menos uno de dichos orificios pasantes (27) comprende al menos un rodamiento rótula (28), de forma tal que al momento de acoplar entre sí dichas uniones, los orificios pasantes quedan alineados entre sí en el cual es dispuesto un pasador pivote (29), que en conjunto con el rodamiento rótula (28) forman al menos una unión de pivote o giratoria entre la viga telescópica (9) y la viga de pivote (17).

La viga de pivote (17) (ver figura N° 5b, 5c) comprende un segundo extremo (30) que comprende una superficie de montaje (34) para fijar al menos un sistema manipulador robótico (4) de los revestimientos, donde el sistema manipulador robótico (4), que a modo de ejemplo en una realización preferente se ilustra en las figuras N° 4 a 4b, comprende un manipulador robótico (35) conformado por una base (36) que se fija a la superficie de montaje (34), donde a dicha base (36) es montada una columna giratoria (37), un brazo de oscilación (38), un brazo (39), y una muñeca (40) a la cual es montada al menos una herramienta de manipulación de revestimientos (5). El manipulador robótico comprende un sistema de instalación eléctrica (41 ) y un compensador de peso (42), de forma tal que dicho manipulador robótico se encuentra formado de a lo menos 6 ejes o grados de libertad. El sistema manipulador robótico (4) posee incorporado un medio de detección de la posición de los revestimiento configurado por al menos un sistema de visión artificial (6) que se basa en técnicas de visión artificial mediante la utilización de cámaras por triangulación láser - a través de la cual es realizado un escáner del manto de la superficie interior del molino para determinar la posición en que deberá ser insertado el revestimiento, siendo capaz dicho sistema de visión artificial de entregar la distancia y ángulo de la sucesión de agujeros, para que el manipulador robótico (35) tome la decisión de inserción y acercamiento.

Una herramienta para manipulación de los revestimientos (5), tal como es ilustrada a través de las figuras N° 10 a 10b, es fijada a la muñeca (40) del manipulador robótico (35), donde dicha herramienta (5) comprende una estructura de garra (43) que incluye una placa de soporte (44) que posee medios de unión para poder ser fijada la herramienta (5) a la muñeca del manipulador robótico (35), donde dicha estructura de garra comprende además una placa base (45) que comprende guías (46) para los medios de garra (47) que son dispuesto en la estructura de garra (43) para su fijación y accionamiento para agarrar los revestimientos a ser cambiados. Los medios de garra (47), tal como son ilustrados en la figura N° 1 1 , comprende un cilindro (48) que se encuentra fijado a través del brazo deslizable (49) en forma pivotante mediante un pasador de pivote (50) a un extremo de unión de una garra (51 ), donde dicha unión de pivote comprende además un resorte de torsión (52). Con esta configuración al accionar el cilindro (48) es deslizado el brazo deslizable (49) de forma que la garra (51 ) se mueve a través de la guía (46) de la estructura de garra (43) hasta que la garra sale desde dicha guía, donde mediante el accionamiento del resorte de torsión (52) produce que la garra gire, a través de la unión de pivote, y se abra para poder disponer la garra en forma adyacente al medio de unión del revestimiento. Posteriormente el cilindro es nuevamente accionado en forma inversa, con lo cual la garra sube a través de la guía de garra (46) de la estructura de garra, haciendo que se mueva la garra y se cierre, enganchando el medio de agarre del revestimiento, fijando y sosteniendo así el revestimiento para su movimiento seguro hasta el punto donde será dispuesto por el manipulador robótico (35).

La columna giratoria (37), que es la base del manipulador robótico (35), permite girar todo el manipulador robótico, en diferentes posiciones para permitir el alcance de los revestimientos fijados en diferentes posiciones en la cubierta interior del molino, y los brazos de oscilación primero y segundo (38, 39), permiten trasladar la herramienta de manipulación de revestimiento (5) a los diferentes puntos de trabajo del molino. La muñeca (40) permite rotar y/o girar orientando la herramienta de manipulación de revestimiento (5) en función del punto de toma del revestimiento, donde además los medios de garra (47) de la herramienta pivotean y asegura la toma y posición del revestimiento.

Tal como se pude apreciar de la ilustración de la figura N° 9, el sistema de unión pivote entre la viga telescópica (9) y la viga de pivote (17) permite otorgar un eje de giro adicional al sistema para el recambio de revestimientos (1 ), que en funcionamiento permite el movimiento de la viga de pivote (17) respecto de la viga telescópica (19) en ángulo de aproximadamente 180° grados, mediante el accionamiento de al menos uno de los cilindros (22) que a través del desplazamiento del brazo mueve la viga de pivote (17) girándola producto de la unión de pivote configurada en la toma de cilindro (23) y el conjunto de unión de pivote, tal como se aprecia en las figuras N° 5D, de esta forma de acuerdo al grado de accionamiento del respectivo cilindro se logra un giro en un ángulo determinado de la viga pivote (17) respecto de la viga telescópica (9).

El sistema de visión artificial (6) preferentemente comprende una cámara de triangulación por láser, cuyo sistema de adquisición se basa en la triangulación por láser, adquiriendo información espacial de su entorno, donde dicha información adquirida es procesada a través de un computador, además comprende un PLC que integra al menos una cámara y su computador con el sistema de control de posicionamiento de la viga de pivote (17) y el manipulador robótico (25) para lograr la posición especifica que captan las cámaras, donde a través del PLC pasan los datos de posición y orientación angular para transmitirlos al manipulador robótico (35) y controlarlo.

De esta forma al menos un sistema manipulador robótico (4) de los revestimientos comprende así una configuración de al menos 7 grados de libertad, es decir, posee al menos 7 ejes o bien uniones pivotables entre sí, que permiten a cada uno de los elementos efectuar un movimiento distinto o bien en diferentes posiciones o direcciones respecto del otro, que permiten orientar la herramienta de manipulación de revestimientos (5) en función al punto de toma del revestimiento, trasladar la herramienta a diferentes puntos de trabajo, y/o permite girar todo el manipular robótico a diferentes posiciones dentro del molino para acceder a las diferentes posiciones en donde se requiera el recambio de revestimientos.

Al menos una viga de pivote (17), permite que el manipulador robótico (35) alcance la superficie del manto por el interior del molino. Por otro lado, la viga telescópica (9) se desplaza axialmente a la largo del molino permitiendo al manipulador robótico ingresar y salir del mismo, y el motor permite desplazar con motorización independiente al menos un carro móvil (15) sobre la viga telescópica, el cual posee al menos un compartimento, del tipo plataforma, en donde el manipulador robótico (35) puede depositar los revestimientos retirados y/o una grúa horquilla u otro sistema de carga, permite en el exterior del molino cargar los revestimientos nuevos, es decir, el carro móvil (15) permite trasladar los revestimientos desde y hacia el interior del molino. El sistema de visión artificial (6) puede comprender un sistema de cámara estéreo que por superposición de imágenes realiza una captura 3D del área de trabajo, donde dicha información adquirida es procesada a través de un computador, el cual identifica y localiza los puntos de interés, información que es enviada al PLC para posteriormente transmitirlos al manipulador robótico (35) para su posicionamiento final.

El sistema de control (7) permite operar y controlar el sistema para el recambio de revestimientos (1 ) de la presente invención, donde dicho dispositivo corresponde a un grupo de gabinetes los cuales tienen la función de proveer de energía y controlar el sistema, además de poseer controles para su comando y monitoreo. Los gabinetes que comprende sistema de control (7) corresponde a al menos un tablero de fuerza o TDF, tablero de control o TDC gabinetes de control de los manipuladores, tablero de detección de posición TDP y la interfaz hombre máquina o HMI, , sensores inductivos, encoder, entre otros medios de control.

El tablero de fuerza TDF, corresponde al gabinete que contiene los elementos de protección contra sobretensiones, protecciones a equipos eléctricos del gabinete de control, gabinete local de control del manipulador robótico, equipos como el mismo manipulador robótico y el panel de operador HMI (interfaz hombre máquina). También, se encuentra la barra monopolar para la distribución eléctrica a los distintos elementos y/o gabinetes. Cuenta con un seccionador principal termomagnético monofásico para abrir o cerrar el circuito de ingreso de energía eléctrica, además de indicadores luminosos pilotos.

Gabinetes de control de los manipuladores, contiene principalmente los drives necesarios para accionar cada servomotor de los manipuladores robóticos y está conectado al TDC general. Se requiere de uno o más gabinetes de control para la funcionalidad del aparato.

El TDC, corresponde a un tablero para albergar los componentes encargados de realizar el control del sistema, la base de este gabinete es su controlador principal, memoria interna y manejo de un módulo de entradas digitales.

El tablero de detección de posición TDP contiene un computador que conecta y recibe señales desde el sistema de visión artificial (6) que capta la posición interna de los revestimientos con alta precisión, datos que el computador procesa y envía las señales al TDC para posicionar los manipuladores robóticos, con sus rutinas de inserción y/o retiro de revestimientos.

El sensor inductivo tiene como objetivo principal el determinar el límite de carrera para la viga telescópica (9) y determinar si las garras (51 ) de la herramienta de manipulación de revestimientos (5) están abiertas o cerradas y el encoder tiene como objetivo determinar la posición de la viga de pivote (17) cada vez que exista un desplazamiento de esta.

El HMI, corresponde al panel para monitoreo y control en línea del proceso con conexión al controlador principal. Las terminales soportan ingreso de datos del operador mediante una pantalla, uno o dos telecomandos y botones para el accionamiento de apertura y cierre de la herramienta de manipulación de los revestimientos.

Adicionalmente, se dispone de una arquitectura de seguridad la que está formada por un controlador que monitorea todas las señales de seguridad del aparato, paradas de emergencia y sobre torques. Las paradas de emergencia son tipo SETA y están en el panel de operación y al costado de los accesos. El accionamiento de las paradas de emergencia produce la detención del aparato. El restablecimiento de una parada de emergencia por sí sola, no deja al aparato en condiciones para entrar nuevamente en operación, siempre es requerido el reconocimiento de la parada de emergencia por el operador. La reposición de las paradas de emergencia se realiza en la zona en donde ésta fue activada, pero el reconocimiento de las paradas de emergencia se realiza a través de la pantalla de operación.

El procedimiento para el recambio de revestimientos, comprende el ubicar el sistemas (1 ) en el lugar, con la viga telescópica (9) en el interior del molino y por ende también los manipuladores robóticos (35), para posteriormente alimentar los revestimientos, a través del sistema de alimentación de revestimientos, posicionando de manera constante los revestimientos sobre el carro móvil siendo desplazado hacia el interior del molino posicionándolo en las cercanías del manipulador robótico (35) de forma que pueda ser tomada sin dificultad. El desplazamiento del carro móvil se encuentra comandado por un sistema motorizado y sensorizado, permitiendo que, desde la entrada del molino, esta etapa sea totalmente automática. Posteriormente es llevado a cabo la etapa de detección del revestimiento en el carro móvil, la cual es realizada por el manipulador robótico (35), cuando el carro móvil se encuentra posicionado en el final de la carrera o riel de desplazamiento que comprende la viga telescópica (9), mediante el sistema de visualización artificial (6) identificando la posición y tipo de revestimiento determinado de manera automática de donde debe ser sostenido el revestimiento para su inserción. Utilizando cámaras capaces de adquirir la información espacial del entorno, a modo de ejemplo mediante triangulación láser o por luz estructurada, es escaneado el manto de la superficie interior del molino, haciendo posible a través de este paso identificar con alta precisión, donde deberá ser insertado el revestimiento, indicado al manipulador robótico la coordenadas espaciales y angulares de los puntos necesarios para insertar el revestimiento, lo cual a modo de ejemplo es ilustrado a través de la figura N° 12. Luego de procesar la imagen, utilizando algoritmos de segmentación en 3D se determina la ubicación del nuevo revestimiento, donde la inserción del revestimiento es realizada mediante el manipulador robótico (35) en base a las trayectorias que este genera al recibir las coordenadas espaciales, siendo dicha paso de inserción de revestimiento completamente automática donde el sistema de visión artificial indica el punto de inserción, permitiendo de esta forma disminuir el tiempo de proceso en un 10 % del proceso actual realizado de manera manual, asegurando además la correcta inserción de cada revestimiento.

Una vez finalizada la inserción del revestimiento, de la zona de trabajo del manipulador robótico (35), la viga telescópica es desplazada de manera automática para acceder al resto del área interior del molino, repitiendo la operación hasta completar toda el área de interés o cambio de revestimiento.

El proceso de retiro de revestimiento contempla los mismos pasos del proceso descrito precedentemente, pero llevados a cabo de manera inversa, considerando que el objetivo principal es la extracción del revestimiento, comenzando por la detección de este en el espacio, lo cual puede ser tomado el revestimeinto directamente desde la posición en el manto o desde la superficie de material interior del molino, para luego retirarlo de su posición y dejarlo de manera segura sobre el carro móvil para su extracción del interior del molino.

Mediante la configuración de la presente invención, se puede operar el aparato por fuera del molino en forma automatizada, evitando así que personal se encuentre dentro del molino realizando la operación de manipulación de los revestimientos, así como dotar al manipulador robótico de la configuración necesaria para mejorar la operación de manipulación al poseer un mayor grado de libertad y/o flexibilidad en sus movimientos, proporcionando al procedimiento un mayor grado certeza y eficacia, respecto de los equipos utilizados en la técnica.

Si bien la configuración del sistema para el recambio de revestimientos de un molino utilizado para la molienda de mineral aquí descritas constituye una inclusión preferida de esta invención, se debe entender que la invención no se limita a esta forma precisa del sistema para el recambio de revestimiento, ya que se pueden hacer cambios en este sin apartarse del alcance de la invención, que se definen en las reivindicaciones adjuntas.