BE1024215B9 - Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object Download PDF

Info

Publication number
BE1024215B9
BE1024215B9 BE20165832A BE201605832A BE1024215B9 BE 1024215 B9 BE1024215 B9 BE 1024215B9 BE 20165832 A BE20165832 A BE 20165832A BE 201605832 A BE201605832 A BE 201605832A BE 1024215 B9 BE1024215 B9 BE 1024215B9
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
head
measuring
robot arm
processing
machining
Prior art date
Application number
BE20165832A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1024215B1 (nl
Inventor
Filip Declercq
Original Assignee
Declercq Stortbeton Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Declercq Stortbeton Nv filed Critical Declercq Stortbeton Nv
Priority to BE20165832A priority Critical patent/BE1024215B9/nl
Priority to LU100513A priority patent/LU100513B1/en
Priority to NL2019862A priority patent/NL2019862B1/nl
Publication of BE1024215B1 publication Critical patent/BE1024215B1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1024215B9 publication Critical patent/BE1024215B9/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/12Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for removing parts of the articles by cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/003Multipurpose machines; Equipment therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/30Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor to form contours, i.e. curved surfaces, irrespective of the method of working used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/005Devices for the automatic drive or the program control of the machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

In een eerste aspect beschrijft onderhavige uitvinding een werkwijze voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object, bijvoorbeeld voor het bewerken van een betonnen trap met granulaten, omvattende het bewerken van het object middels een actieve bewerkkop daartoe voorzien in een houder aan een robotarm, met het kenmerk dat de bewerking gebeurt aan de hand van een reëel model, opgemaakt op basis van gemeten, positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op het object. In een tweede aspect betreft de uitvinding een bewerkinrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, het betonnen object, omvattende een robotarm en een houder voor een bewerkkop en/of meetkop, voorzien aan de robotarm, met het kenmerk dat er minstens één meetmodule is voorzien, geschikt voor het opmeten van positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op het te bewerken object.

Description

(30) Voorrangsgegevens :
(73) Houder(s) :
DECLERCQ STORTBETON NV
8790, WAREGEM
België (72) Uitvinder(s) :
DECLERCQ Filip 8790 WAREGEM België (54) WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BEWERKEN VAN EEN DRIEDIMENSIONAAL, BETONNEN OBJECT (57) In een eerste aspect beschrijft onderhavige uitvinding een werkwijze voor het bewerken van een driedimensionaai, betonnen object, bijvoorbeeld voor het bewerken van een betonnen trap met granulaten, omvattende het bewerken van het object middels een actieve bewerkkop daartoe voorzien in een houder aan een robotarm, met het kenmerk dat de bewerking gebeurt aan de hand van een reëel model, opgemaakt op basis van gemeten, positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op het object. In een tweede aspect betreft de uitvinding een bewerkinrichting voor het bewerken van een driedimensionaai, het betonnen object, omvattende een robotarm en een houder voor een bewerkkop en/of meetkop, voorzien aan de robotarm, met het v
Figure BE1024215B9_D0001
kenmerk dat er minstens één meetmodule is voorzien, geschikt voor het opmeten van positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op het te bewerken object.
BELGISCH UITVINDINGSOCTROOI
FOD Economie, K.M.O., Middenstand & Energie
Publicatienummer: 1024215 Nummer van indiening: BE2016/5832
Dienst voor de Intellectuele Eigendom Internationale classificatie: G01B 21/04 G01N 21/88 G06T 7/00 B28D 1/00 B28D 1/30 Datum van verlening: 13/12/2017
De Minister van Economie,
Gelet op het Verdrag van Parijs van 20 maart 1883 tot Bescherming van de industriële Eigendom;
Gelet op de wet van 28 maart 1984 op de uitvindingsoctrooien, artikel 22, voor de voor 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;
Gelet op Titel 1 Uitvindingsoctrooien van Boek XI van het Wetboek van economisch recht, artikel XI.24, voor de vanaf 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;
Gelet op het koninklijk besluit van 2 december 1986 betreffende het aanvragen, verlenen en in stand houden van uitvindingsoctrooien, artikel 28;
Gelet op de aanvraag voor een uitvindingsoctrooi ontvangen door de Dienst voor de Intellectuele Eigendom op datum van 07/11/2016.
Overwegende dat voor de octrooiaanvragen die binnen het toepassingsgebied van Titel 1, Boek XI, van het Wetboek van economisch recht (hierna WER) vallen, overeenkomstig artikel XI.19, § 4, tweede lid, van het WER, het verleende octrooi beperkt zal zijn tot de octrooiconclusies waarvoor het verslag van nieuwheidsonderzoek werd opgesteld, wanneer de octrooiaanvraag het voorwerp uitmaakt van een verslag van nieuwheidsonderzoek dat een gebrek aan eenheid van uitvinding als bedoeld in paragraaf 1, vermeldt, en wanneer de aanvrager zijn aanvraag niet beperkt en geen afgesplitste aanvraag indient overeenkomstig het verslag van nieuwheidsonderzoek.
Besluit:
Artikel 1. - Er wordt aan
DECLERCQ STORTBETON NV, Lindestraat 97, 8790 WAREGEM België;
vertegenwoordigd door
BRANTS Johan Philippe Emile, Pauline Van Pottelsberghelaan 24, 9051, GENT;
een Belgisch uitvindingsoctrooi met een looptijd van 20 jaar toegekend, onder voorbehoud van betaling van de jaartaksen zoals bedoeld in artikel XI.48, § 1 van het Wetboek van economisch recht, voor: WERKWIJZE
EN INRICHTING VOOR HET BEWERKEN VAN EEN DRIEDIMENSIONAAL, BETONNEN OBJECT.
UITVINDER(S):
DECLERCQ Filip, Lindestraat 97, 8790, WAREGEM;
VOORRANG:
AFSPLITSING :
Afgesplitst van basisaanvraag : Indieningsdatum van de basisaanvraag :
Artikel 2. - Dit octrooi wordt verleend zonder voorafgaand onderzoek naar de octrooieerbaarheid van de uitvinding, zonder garantie van de Verdienste van de uitvinding noch van de nauwkeurigheid van de beschrijving ervan en voor risico van de aanvrager(s).
Brussel, 13/12/2017,
Bij bijzondere machtiging:
BE2016/5832
WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BEWERKEN VAN EEN
DRIEDIMENSIONAAL, BETONNEN OBJECT
TECHNISCH DOMEIN
Onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object.
STAND DER TECHNIEK
Het bewerken van een object uit beton is meestal arbeidsintensieve activiteit, wat de kostprijs aanzienlijk verhoogt. Daarnaast gaat het ook vaak om een gevaarlijke activiteit. In de eerste plaats ligt het gevaar in de mogelijks grote omvang en massa van het te bewerken object. Ten tweede wordt er meestal gebruik gemaakt van snel draaiende machines zoals freesmachines en polijstmachines. Ook kan de blootstelling aan het stoffig milieu gevaarlijk zijn, in het bijzonder voor de longen. Bovendien is betonstof alkalisch, wat kan leiden tot verdere aantasting van de longen, alsook aantasting van ogen en huid.
Een mogelijke oplossing is om het bewerken van betonnen objecten zo veel als mogeiijk uit te voeren met behulp van een geautomatiseerde inrichting. Optimaliter vereist deze inrichting slechts een minimale of helemaal geen menselijke tussenkomst. Voor de bewerking van complexe objecten dient een dergelijke inrichting op zijn minst te beschikken over voldoende informatie wat betreft de positie, de oriëntatie, de vorm en de afmetingen van het te bewerken object. Dit is nodig voor de bepaling van de benodigde bewegingen van de bewerkkop gedurende de bewerking. In principe volstaat een driedimensionaal model, zoals een CAD tekening, voor het weergeven van alle informatie wat betreft de vorm en afmetingen van het object.
Voor op maat gemaakte, (betonnen) objecten is er vaak al een dergelijk model voorhanden; er werd namelijk meestal een model of plan opgesteld op basis waarvan het object werd gegoten. Dit model wordt in wat volgt aangeduid als 'het theoretisch model'. Een theoretisch model houdt echter geen rekening met onnauwkeurigheden gepaard gaande met het gietproces, dat specifiek is voor betonnen objecten. In vele gevallen dient de bewerking bovendien zeer nauwkeurig te gebeuren, tot op minder
BE2016/5832 dan een millimeter. Het theoretisch model is dan niet geschikt voor de correcte bepaling van de benodigde bewegingen van de bewerkkop.
De huidige uitvinding beoogt een oplossing te vinden voor op zijn minst één van bovenvermelde problemen.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Tot dit doel verschaft de uitvinding in een eerste aspect een werkwijze voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object, conform conclusie 1. De werkwijze omvat het bewerken van het object middels een actieve bewerkkop daartoe voorzien in een houder aan een robotarm. In het bijzonder gebeurt de bewerking aan de hand van een reëel model, opgemaakt op basis van gemeten, positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op het object. Door de bewerking uit te voeren op basis van het reëel model, houdt de inrichting rekening met de werkelijke vorm en afmetingen van het object. Dit laat een meer nauwkeurige bewerking van het object toe.
In een tweede aspect beschrijft onderhavige uitvinding een bewerkinrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object, conform conclusie 17. De bewerkinrichting omvat een robotarm en een houder voor een bewerkkop en/of meetkop, voorzien aan de robotarm. In het bijzonder is er minstens één meetmodule voorzien, geschikt voor het opmeten van positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op het te bewerken object. De inrichting voorziet dus de mogelijkheid om reële positionele informatie op te meten en in rekening te brengen. Het voordeel hiervan is dat de inrichting geschikt is voor het uitvoeren van een meer nauwkeurige bewerking van het object.
BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN
Figuur 1 toont een tweedimensionaal vooraanzicht van een uitvoeringsvorm van de bewerkinrichting, met een robotarm, hangend gemonteerd aan een rolbrug.
Figuur 2 toont een driedimensionaal perspectief van een uitvoeringsvorm van de robotarm met freeskop.
BE2016/5832
Figuur 3a toont een driedimensionaal perspectief van een uitvoeringsvorm van de werkwijze, gedurende het polijsten van een betonnen trapelement met granulaten.
Figuur 3b toont een driedimensionaal perspectief van een uitvoeringsvorm van de werkwijze, gedurende het frezen van een trapelement met granulaten.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING
De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object.
Tenzij anders gedefinieerd hebben aile termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze aigemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.
Een, de en het refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, een segment betekent een of meer dan een segment.
Wanneer ongeveer of rond in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/-5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term ongeveer of rond gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.
De termen omvatten, omvattende, bestaan uit, bestaande uit, voorzien van, bevatten, bevattende, beheizen, beheizende, inhouden, inhoudende zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.
BE2016/5832
In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object. De werkwijze omvat het bewerken van het object middels een actieve bewerkkop daartoe voorzien in een houder aan een robotarm. In het bijzonder gebeurt de bewerking aan de hand van een reëel model, opgemaakt op basis van gemeten, positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op het object. Dit heeft als voordeel dat er bij de bewerking van het object rekening wordt gehouden met de werkelijke vorm en afmetingen van het object. In een voorkeursvorm van de werkwijze, wordt het betonnen object voorafgaand aan de bewerking gegoten in een vorm, bepaald op basis van een theoretisch model voor het objecten gevolgd door uitharding van het beton. Volgens een niet-limiterend voorbeeld, wordt het object gegoten in een vorm die aanleunt bij de beoogde vorm voor het object na bewerking. Het object vraagt dan enkel nog een oppervlaktebewerking, die wordt uitgevoerd volgens onderhavige werkwijze. Volgens een ander, niet-limiterend voorbeeld wordt het object gegoten in een vorm die, waar mogelijk, aanleunt bij de beoogde vorm voor het object na bewerking, op de moeilijk te gieten aspecten na. Bijvoorbeeld wordt een typisch moeilijk te gieten uitsparing of gat pas achteraf aangebracht volgens onderhavige werkwijze. Een derde, nietlimiterend voorbeeld combineert de twee voorgaande voorbeelden.
Volgens een alternatieve werkwijze worden de benodigde bewegingen van de robotarm volledig bepaald aan de hand van het theoretisch model voor het object. Echter, vaak is het zo dat het werkelijke object onvoldoende overeenstemt met zijn theoretisch model. Ingeval een betonnen object, kan dit bijvoorbeeld zijn gelegen aan fouten tijdens het gietproces. Bepaalde afmetingen zijn te klein, in de orde van een millimeter, omdat er te weinig beton werd gebruikt of omdat het zakken van het beton bij het trillen onvoldoende werd gecompenseerd. Anderzijds zijn bepaalde afmetingen dan weer te groot, omdat er te veel beton werd gebruikt bij het gieten. Onnauwkeurigheden kunnen ook het gevolg zijn van een onnauwkeurige afstelling of fabricatie van de bekisting. Uiteindelijk is het gieten van beton ook een vrij ruw procès, met een nauwkeurigheid in de orde van millimeters. De afwerking van het object echter, vergt vaak een veel hogere nauwkeurigheid. Dit is in het bijzonder het gevai voor op maat gemaakte objecten. In een niet limiterend voorbeeld dient van elk oppervlak een laag van 3,75 mm tot 4,25 mm te worden weg gefreesd. Het is dan noodzakelijk een reëel plan op te stellen dat de werkelijke te bewerken oppervlakken van het object in kaart brengt. Dit kan op basis van gemeten, positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten, gelegen op het object. Het is voordelig dat onderhavige werkwijze dit voorziet.
BE2016/5832
In een eerste voorkeursvorm van de werkwijze wordt het reëel model opgemaakt op basis van de gemeten, positionele informatie. Er wordt daarbij geen rekening gehouden met het theoretisch model voor het object. Bij voorkeur omvat de werkwijze dan het opmeten van een puntenwolk van voldoende hoge nauwkeurigheid en densiteit. Deze puntenwolk beschrijft de positie van een groot aantal punten, gelegen op het oppervlak van het object. De puntenwolk laat bovendien toe om dit oppervlak te reconstrueren met voldoend hoge nauwkeurigheid. Een hogere nauwkeurigheid kan worden verkregen door opmeting van een puntenwolk van hogere densiteit. Een mogelijk reëel model voor het object, of voor het te bewerken gedeelte ervan, is dan een eindig-elementenmodel, opgesteld op basis van de puntenwolk. In een alternatief reëel model, wordt de puntenwolk vereenvoudigd tot een samenstelling van een beperkt aantal ge'idealiseerde facetten, die viak zijn en/of gekromd zijn volgens een kegeloppervlak, een cilinderoppervlak en/of een boloppervlak. Bij deze vereenvoudiging wordt steeds rekening gehouden met de benodigde nauwkeurigheid van het reëel model voor de beoogde bewerking; elk facet heeft een optimale overlap met het overeenkomstig deel van de punten wolk en beschrijft dat deel voldoende nauwkeurig. Zoals hierboven uiteengezet, wordt het reëel model volgens deze voorkeursvorm opgesteld, zuiver op basis van de gemeten positionele informatie. Dit heeft als voordeel dat deze uitvoeringsvorm van de werkwijze ook kan worden toegepast op objecten waarvoor er geen theoretisch model voorhanden is, of althans geen digitale versie van het theoretisch model, welke eenvoudig zou kunnen worden ingelezen door de bewerkinrichting.
In een alternatieve voorkeursvorm van de werkwijze, wordt het reëel model opgemaakt op basis van het theoretisch model in combinatie met de gemeten, positionele informatie. Volgens een verdere, te verkiezen vorm, wordt het reëel model opgesteld als verfijning van het theoretisch model. Bij voorkeur beschikt men daarbij over een digitale versie van het (driedirnensionaal) theoretisch model, die in een eerste stap wordt ingelezen door de bewerkinrichting. In een tweede stap wordt de positie en de oriëntatie van het driedirnensionaal theoretisch model ten opzichte van het object bepaald.
• Een eerste, niet-limitatieve manier om deze positie en oriëntatie te bepalen, is door een volledige puntenwolk op te meten, gelegen op het oppervlak van het object en door vervolgens het theoretisch model zodanig te positioneren en oriënteren dat zijn overlap met deze puntenwolk optimaal is.
BE2016/5832 • Een tweede, niet-limitatieve manier om deze positie en oriëntatie te bepalen, is door de positie te bepalen van minstens drie goedgekozen referentiepunten op het object, waarvoor de overeenkomstige referentiepunten in het theoretisch model goed gekend zijn. Op zieh volstaat dit voor de bepaling van de positie en de oriëntatie van het object.
In een niet-limitatieve voorkeursvorm van de werkwijze beschrijft het theoretisch model het oppervlak van het object aan de hand van de samenstelling van een beperkt aantal ge'idealiseerde facetten, die vlak zijn en/of gekromd zijn volgens een kegeloppervlak, een cilinderoppervlak en/of een boloppervlak. In dat geval wordt het reëel model bij voorkeur samengesteld uit corresponderende facetten, waarvan de positie, oriëntatie en/of kromming lichtjes verschiff van deze in het theoretisch model, voor zover dat nodig is om de overlap van het reëel model met het object te optimaliseren. De facetten worden daarbij getoetst aan de puntenwolk die het oppervlak van het object beschrijft en die vooraf wordt opgemeten. Elk facet wordt aangepast zodanig dat het de overeenkomstige puntenwolk voldoende nauwkeurig beschrijft. Laatstgenoemde puntenwolk is niet noodzakelijk van hoge densiteit; in principe kan de oriëntatie van een vlak facet worden bepaald middels het opmeten van slechts drie referentiepunten op dat vlak facet, niet op eenzelfde lijn gelegen. Bij voorkeur worden echter meer dan drie referentiepunten opgemeten, met een goede spreiding over het facet. Op die manier worden lokale afwijkingen uitgemiddeld, wat de nauwkeurigheid van de meting ten goede komt. Voor gekromde facetten wordt bij voorkeur steeds een puntenwolk van meer dan drie referentiepunten opgemeten. In vele gevallen dient het reëel model ook de rand van de facetten te beschrijven. Voor facetten met rechte randen en hoekpunten, worden dan bij voorkeur minstens alle hoekpunten opgemeten. Op zieh volstaat dit voor de beschrijving van een object samengesteld uit vlakke facetten.
In een alternatieve, niet-limitatieve voorkeursvorm van de werkwijze, wordt het theoretisch model, optimaal gepositioneerd en georiënteerd ten opzichte van het object, gebruikt als reëel model.
De bewerking zoals beschreven in onderhavige werkwijze behelst veelal het wegnemen van materiaal aan het oppervlak van het object. Bij wijze van een eerste, niet-limitatief voorbeeld, laat de werkwijze toe om onnauwkeurigheden ten gevolge van het gietproces weg te werken. Volgens een ander, niet-limitatief voorbeeld, wordt de werkwijze toegepast om het oppervlak van het object gladder te maken of net ruwer te maken. Volgens een derde, niet-limitatief voorbeeld, kan de werkwijze
BE2016/5832 worden toegepast om een interne structuur van het materiaal zichtbaar te maken, bijvoorbeeld om esthetische redenen, door een laag met een dikte van orde 1 mm weg te nemen van het oppervlak. Het theoretisch model stelt daarbij steeds het beoogde object voor, voorafgaand aan de bewerking van het oppervlak. Bij voorkeur stelt het theoretisch model het object voor vlak na het gieten, voorafgaand aan de opperviaktebewerking, zonder dat het de onnauwkeurigheden gepaard gaande met het gietproces in rekening brengt. Het theoretisch model houdt dus al rekening met de genoemde bewerking; eventueei is er op bepaalde plaatsen van het oppervlak extra materiaal voorzien, dat zal worden weggenomen tijdens de bewerking van het object. Het reëel model voor het object is vergelijkbaar met het theoretische model, in die zin dat het rekening houdt met het wegnemen van materiaal aan het oppervlak. Echter, het reëel model houdt rekening met de werkelijke vorm en afmetingen van het object. Bij voorkeur houdt het reëel model dus rekening met onnauwkeurigheden ten gevolge van het gietproces bij betonnen Objecten. Dit gegeven bepaalt dan ook de specifieke interpretatie van 'de optimale overlap' tussen het reëel model en het te bewerken object, welke in sommige gevaiien afhankelijk is van de beoogde bewerking. Stel, bij wijze van een eerste, niet-limitatief voorbeeld, dat een laag met minimale dikte d moet worden weggenomen van een (theoretisch) vlak facet. Het reële facet omvat lokale oneffenheden; op deze locaties zal een laag van dikte groter dan d moeten worden weggenomen. Er wordt een puntenwolk opgemeten, van voldoend hoge densiteit om de oneffenheden afdoende te beschrijven. Het overeenkomstige facet in het reëel model wordt nu zodanig bepaald dat de 'overlap' met de puntenwolk maximaal is. In dit specifiek geval betekent dit dat het genoemde facet dan evenwijdig met het vlak dat de puntenwolk het beste beschrijft. Bovendien omvat het facet dat punt, dat de diepste lokale oneffenheid vertegenwoordigt. Het vlak dat de puntenwolk het beste beschrijft wordt bijvoorbeeld bepaald door middel van de methode van de kleinste kwadraten voor overgedetermineerde stelsels van vergelijkingen. De bewerking, zoals uitgevoerd middels de robotarm met bewerkkop, zal dan al het materiaal wegnemen tot een afstand d onder het reële facet. Tijdens de bewerking wordt er dan ook rekening mee gehouden dat, op bepaalde plaatsen, het reële, te bewerken object zieh mogelijks uitstrekt tot buiten het reële facet hierboven beschreven. Stel, bij wijze van een tweede, niet-limitatief voorbeeld, dat de beoogde bewerking erin bestaat om alle oneffenheden aan het object weg te nemen en vervolgens het object te polijsten. Het reëel model omvattende één of meerdere facetten wordt dan opgemaakt op eenzelfde manier als hierboven, uitgebreid naar gekromde facetten. Bijvoorbeeld wordt de kromming van bolle facetten vergroot en deze van holle facetten verkleind, zodat enkel de diepste
BE2016/5832 oneffenheden op het opperviak van het reëel model zijn gelegen. Dit is opnieuw 'het model van optimale overlap' met het object. Vervolgens wordt al het materiaal weggenomen tot op het reëel model, waarna het opperviak wordt gepolijst, tot het glad is. De hoeveelheid materiaal die wordt weggenomen bij het polijsten, is meestal te verwaarlozen.
Het reëel model zopas beschreven is steeds een idealisering van het object, tot een samenstelling van vlakke facetten en/of facetten die gekromd zijn volgens een kegeloppervlak, een cilinderoppervlak en/of een boloppervlak. In een alternatieve voorkeursvorm van de werkwijze, is het reëel model van het object een rigoureus, driedimensionaai model. Bij wijze van niet-limitatief voorbeeld is dit model een eindig-elementenmodel, opgesteld op basis van een opgemeten puntenwolk. Het object wordt dan bewerkt door de robotarm met actieve bewerkkop, op basis van dit model. In een eerste verdere voorkeursvorm, werkt de robotarm toe naar een opgegeven driedimensionaai model object na bewerking. In een alternatieve verdere voorkeursvorm, omvat de bewerking het weghalen van een laag van gelijkmatige en opgegeven dikte van opperviak van het object. In de plaats daarvan of daarnaast, wordt het opperviak van het object glad gepolijst.
In een voorkeursvorm van de werkwijze, wordt de positionele informatie op zijn minst voor een deel opgemeten middels een daartoe aan de robotarm voorziene meetmodule. Dit heeft als voordeel dat de positie van de referentiepunten automatisch kan worden ingelezen door de bewerkinrichting, zonder tussenkomst van mensen. In een verdere voorkeursvorm, gebeurt het inlezen van referentiepunten op basis van het theoretisch model voor het object. Bij wijze van niet-limitatieve voorkeursvorm, wordt enkel een aantal goedgekozen referentiepunten in kaart gebracht, waarvoor de positie in het theoretisch plan gekend is. Het reëel plan wordt dan opgesteld uit het theoretisch plan met in acht name van de werkelijke positie van de referentiepunten.
In een verdere voorkeursvorm van de werkwijze, wordt de positionele informatie op zijn minst voor een deel wordt opgemeten middels een meetmodule die losstaat van de robotarm. Immers, de uitvoering waarbij de robotarm is uitgerust om zowel het object op te meten als het object te bewerken, is mogelijks vrij inefficiënt; op elk moment kan siechts één van de twee processen doorgaan. Het gebruik van een losstaande inleesmodule heeft als voordeel dat de robotarm optimaal kan worden benut voor het bewerken van objecten. De Objecten worden daarbij vooraf ingelezen
BE2016/5832 met een aparte inleesmodule, los van de robotarm. Het reëel model van het object, zoals opgemaakt middels de losstaande meetmodule, beschrijft dan de vorm en afmetingen van het object, en eventueel zijn positie en oriëntatie ten opzichte van een vast assenstelsel. Indien het object vervolgens wordt verplaatst, bijvoorbeeld richting de robotarm, moet enkel de positie en oriëntatie ten opzichte van een vast assenstelsel opnieuw worden bepaald. Volgens een te verkiezen uitvoeringsvorm echter, zoals hieronder beschreven, is de robotarm hangend gemonteerd aan een rolbrug en is het de robotarm die wordt verplaatst richting het object, met behulp van de rolbrug. In dat geval dient steeds de positie van de robotarm ten opzichte van het vaste assenstelsel van het object gekend te zijn door de geautomatiseerde inrichting. Bij wijze van niet-limitatief voorbeeid, kan dit door het regelmatig uitlezen van minstens 3, goedgekozen referentiepunten op het object, gedurende de bewerking.
In een alternatieve voorkeursvorm van de werkwijze wordt de positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten, gelegen op het object, deels bepaald middels een meetmodule daartoe aan de robotarm voorzien en deels middels een meetmodule die losstaat van de robotarm.
Bij het uitmeten van de positie van een referentiepunt, wordt enerzijds de positie van het referentiepunt ten opzichte van de meetmodule bepaald en anderzijds de positie van de meetmodule ten opzichte van een assenstelsel, vast verbonden met het object. Op die manier kan de positie van het referentiepunt ten opzichte van een assenstelsel vast verbonden met het object worden bepaald. Dit is van bijzonder belang indien er wordt gewerkt met een handmatig bediende, mobiele meetmodule of met een module die verbonden is met een beweeglijke robotarm. Bij de verplaatsing van het object wordt ook het (denkbeeldige) vaste assenstelsel mee verplaatst met het object. In een eerste, niet-limitatief voorbeeid, kent de geautomatiseerde inrichting ook op elk moment gedurende de bewerking, de positie en oriëntatie van de bewerkkop ten opzichte van dit vaste assenstelsel. Met deze informatie berekent de geautomatiseerde inrichting dan de positie en oriëntatie van de bewerkkop ten opzichte van het object. Volgens een ander, niet-limitatief voorbeeid, berekent de geautomatiseerde inrichting de positie en oriëntatie van de bewerkkop ten opzichte van het object uit de positie van minstens 3 goedgekozen referentiepunten op het object, die regelmatig wordt uitgelezen gedurende de bewerking.
BE2016/5832
In een te verkiezen uitvoering van de werkwijze, is de robotarm computergestuurd, waarbij de genoemde computer positionele informaiie uitwisselt met minstens één meetmodule. In een verdere voorkeursvorm is diezelfde computer geschikt voor het opstellen van het reëel model voor het object uit de gemeten positionele informatie en/of het theoretisch plan. De volautomatische uitwisseling en verwerking van gegevens heeft als doel dat de menselijke tussenkomst zo veel als mogelijk kan worden vermeden. Uiteraard is dit voordelig, gezien het bewerken van betonnen objecten gevaarlijk kan zijn. Op de eerste plaats ligt het gevaar in de mogelijks grote omvang en massa van het te bewerken object. Ten tweede wordt er meestal gebruik gemaakt van snel draaiende machines zoals freesmachines en polijstmachines. Daarnaast kan ook de blootstelling aan het stoffig milieu gevaarlijk zijn, in het bijzonder voor de longen. Bovendien is betonstof alkalisch, wat kan leiden tot verdere aantasting van de longen, alsook aantasting van ogen en huid.
In een verdere, te verkiezen uitvoering, is de robotarm computergestuurd en wordt de positionele informatie, op zijn minst voor een deel, handmatig ingevoerd en/of aangepast in de genoemde computer. Het is voordelig dat de mogelijkheid bestaat tot het handmatig invoeren en/of aanpassen van meetwaarden. In een niet-limitatief voorbeeld wordt voor een gefreesd, betonnen object een reëel model opgesteld, voorafgaand aan het polijsten. Echter, bij het frezen zijn ingesloten caviteiten vrijgekomen aan het oppervlak. Indien één van de meetpunten in zo een caviteit is gelegen, zal het reëel plan mogelijks erg vertekend zijn, zeker wanneer er gewerkt wordt met een beperkt aantal referentiepunten. Echter, indien de sterk afwijkende waarde wordt opgemerkt, kan deze meetwaarde handmatig worden ingegeven of aangepast in de computer. Voor of na het polijsten worden de gaten dan opgevuld met vulmateriaal, bijvoorbeeld met beton.
In een te verkiezen uitvoeringsvorm van de werkwijze, omvat minstens één meetmodule een laserafstandsmeter, welke gebaseerd is op het principe van driehoeksmeting en/of reistijdsmeting. Bij voorkeur wordt een laserafstandsmeter, gebaseerd op het principe van driehoeksmeting, toegepast voor het uitmeten van objecten met maximale afmeting kleiner dan 10 meter. Het voordeel van dit type laserafstandsmeters is de combinatie van een potentieel erg snelle meting en een potentieel erg hoge nauwkeurigheid; sommige toestellen zijn in Staat tot het opmeten van meer dan 1000 referentiepunten per seconde, met een nauwkeurigheid hoger dan 1 mm. Bij verdere voorkeur omvat minstens één meetmodule een 3D-scanner, omvattende de laserafstandsmeter. Een 3D-scanner maakt een beeid van de driedimensionale omgeving, waarbij het bovendien de afstand van elk punt tot het
BE2016/5832 apparaat bepaalt. Het voordeel hiervan is dat een driedimensionale puntenwolk automatisch wordt verkregen. In een alternatieve uitvoering, wordt de afstand tot een beperkt aantal goedgekozen referentiepunten opgemeten. In een verdere voorkeursvorm van de werkwijze omvat elke meetmodule een laserafstandsmeter en in een nog meer te verkiezen voorkeursvorm omvat elke meetmodule een 3Dscanner, omvattende een laserafstandsmeter.
In een verdere of alternatieve voorkeursvorm, omvat minstens één meetmodule één of meerdere akoestische sensoren, mechanische sensoren en/of sensoren van om het even welk ander type, geschikt voor het opmeten van afstanden en/of posities. Onder andere (waterdichte) mechanische sensoren hebben het voordeel ten opzichte van laserafstandsmeters dat ze beter functioneren in vochtige en vooral nevelige milieus. Het vochtige, nevelige milieu kan het gevolg zijn van het gebruik van water als koeling voor de bewerkkop gedurende de bewerking van betonnen objecten.
In een te verkiezen uitvoeringsvorm van de werkwijze, omvat de houder een kopwisselaar en wisselt de robotarm de actieve bewerkkop of meetkop in de houder in tegen een bewerkkop of meetkop uit een magazijn omvattende één of meerdere bewerkkoppen en/of meetkoppen, waarna laatstgenoemde bewerkkop/meetkop de nieuwe, actieve bewerkkop/meetkop is. Meestal omvat de bewerking en/of opmeting van het object verschillende stappen. In een niet-limitatief voorbeeld omvat de bewerking het weg frezen van de bovenste laag materiaal en het vervolgens glad polijsten van het gefreesde opperviak. In een ander niet-limitatief voorbeeld wordt het object eerst opgemeten door de robotarm met actieve meetkop en vervolgens in één of meerdere stappen bewerkt door de robotarm met actieve bewerkkop. Ingeval de bewerking en/of opmeting van het object meerdere zulke stappen omvat, is het voordelig dat de inrichting automatisch van bewerkkop/meetkop wisselt; op deze manier wordt menselijke tussenkomst tot een minimum wordt herleid.
In een voorkeursvorm van de werkwijze, wordt de positionele informatie op zijn minst voor een deel opgemeten middels een meetmodule omvat door een actieve meetkop. Dit heeft als voordeel dat de menselijke tussenkomst tot een minimum wordt herleid, in het bijzonder wanneer het meten onmiddellijk wordt gevolgd door het bewerken van het object. In een verdere voorkeursvorm omvat de meetmodule een laserafstandsmeter en in een nog meer te verkiezen voorkeursvorm omvat de meetmodule een 3D-scanner, omvattende een laserafstandsmeter. In een verdere of alternatieve voorkeursvorm, omvat de meetmodule één of meerdere akoestische
BE2016/5832 sensoren, mechanische sensoren of sensoren van om het even welk ander type, geschikt voor het opmeten van afstanden en/of posities.
In een voorkeursvorm van de werkwijze, is het object gedurende de bewerking stationair opgesteld en volstaan de rotatie- en translatievrijheidsgraden van de robotarm voor het uitvoeren van de beoogde bewerking en/of opmeting van het object middels de actieve bewerkkop en/of meetkop. Het stationair opstellen van het object is voordelig voor de veiligheid van de omstaanders. Vaak gaat het immers om grote en zware Objecten. Bovendien is het risico op beschadiging van het betonnen object groter, wanneer zijn positie en/of oriëntatie gedurende de bewerking één of meerder malen wordt gewijzigd. Bijgevolg is het voordelig om het betonnen object stationair op te stellen. We onderscheiden de rotatie- en translatie-vrijheidsgraden van de robotarm. Een rotatievrijheidsgraad van de robotarm wordt bij voorkeur gerealiseerd door een module die gelagerd zit op een andere module, voorzien van een actuator, bij voorkeur een servomotor. De genoemde actuator kan worden aangestuurd vanuit de computer, zodanig dat voor elke rotatievrijheidsgraad de rotatiehoek van de eerste module ten opzichte van de tweede kan worden ingesteld en gewijzigd vanuit de computer. Een translatievrijheidsgraad van de robotarm wordt bij voorkeur gerealiseerd door een module die schuifbaar wordt gehouden door of langsheen een andere module, voorzien van een actuator, bij voorkeur een elektronisch aangestuurde, pneumatische zuiger. De genoemde actuator kan worden aangestuurd vanuit de computer, zodanig dat voor elke translatievrijheidsgraad de uitgeschoven lengte van de eerste module ten opzichte van de tweede kan worden ingesteld en gewijzigd vanuit de computer. Rotatie- en/of translatievrijheidsgraden kunnen worden gecombineerd. De robotarm bestaat dan uit een aanhechtingsmodule en een reeks van één of meerdere beweeglijke modules. De eerste vrije module uit de reeks zit dan ofwel gelagerd op de aanhechtingsmodule zoals hierboven beschreven, ofwel wordt zij schuifbaar gehouden door of langsheen de aanhechtingsmodule, opnieuw zoals hierboven beschreven. Elk van de daarop volgende vrije modules zit dan ofwel gelagerd op ofwel schuifbaar gehouden door of langsheen de vorige vrije module uit de reeks. De houder voor bewerkkoppen en/of meetkoppen wordt bij voorkeur omvat door de laatste module uit de reeks, omdat deze het meeste vrijheidsgraden tot haar beschikking heeft. Bij voorkeur heeft de robotarm meerdere rotatievrijheidsgraden en geen translatievrijheidsgraden. Voor de bewerking van een stationair object middels een robotarm, is het ofwel zo dat de robotarm zelf wordt verplaatst, ofwel dat de robotarm eveneens stationair is
BE2016/5832 opgesteld. In het tweede geval, dienen de rotatie- en translatievrijheidsgraden van de robotarm uiteraard te volstaan voor de bewerking van het object.
In een voorkeursvorm van de werkwijze, is het object gedurende de bewerking stationair opgesteld, is de robotarm hangend gemonteerd aan een rolbrug en volstaan de rotatie- en translatievrijheidsgraden van de combinatie van rolbrug en robotarm voor het uitvoeren van de beoogde bewerking en/of opmeting van het object middels de actieve bewerkkop en/of meetkop. De hangende montage van de robotarm aan de rolbrug heeft als voordeel dat de rolbrug twee extra translatievrijheidsgraden voorziet. Het resultaat is dat veel grotere Objecten kunnen worden bewerkt dan het geval zou zijn middels de stationaire robotarm alleen. Typisch beschrijven deze translatievrijheidsgraden de diepterichting en de breedterichting van de werkplaats. Vaak heeft een stationaire robotarm ook onvoldoende vrijheidsgraden om grote Objecten, met typische afmetingen groter dan 2 m, te bewerken. Een mogelijke oplossing is dat het object wordt bewerkt in verschillende fases, waarbij elke fase gevolgd wordt door een verplaatsing van het object. Dit is echter gevaarlijk indien het gaat om zware betonnen Objecten. Bovendien is er risico op beschadiging van het object als gevolg van elke verplaatsing. Dit kan worden vermeden door de robotarm te monieren aan een rolbrug.
In een voorkeursvorm van de werkwijze, omvat het geheel van de actieve bewerkkop en de bewerkkoppen in het magazijn minstens een freeskop en een polijstkop. Dit is voordelig, gezien frezen en polijsten behoren tot de bewerkingen die het vaakst worden toegepast op stenen materialen. In een verdere voorkeursvorm wordt elk object eerst gefreesd en vervolgens gepolijst. In een verdere voorkeursvorm wordt dan automatisch gewisseid tussen freeskop en polijstkop. Bij voorkeur is de freeskop een stalen schijf, waarvan het gebogen zijvlak getand is en bij verdere voorkeur diamantpartikels omvat. Meerdere freeskoppen, met een steeds fijnere vertanding, kunnen worden gebruikt voor een steeds fijnere bewerking van het oppervlak van het object, steeds door het aandrukken van het gebogen zijvlak van de freeskop tegen het object, terwijl de freeskop roteert om de as van de schijf. Bij voorkeur is een polijstkop een cirkelvormig stuk schuurpapier, dat in een draaiende beweging het oppervlak schuurt. Polijstkoppen van steeds fijnere korrel kunnen worden gebruikt voor een steeds fijnere bewerking van het oppervlak van het object. Daarenboven of daarnaast wordt gebruik gemaakt van een ander type van polijstkop, dat bij voorkeur alcantara lappenschijf omvat. Bij verdere voorkeur worden deze
BE2016/5832 gebruikt in combinatie met één of meerdere polijstpasta's, welke toelaten om het opperviak enerzijds bij te schuren en anderzijds te laten glanzen.
In een voorkeursvorm van de werkwijze, betreft het object een betonnen trap of trapelement met granulaten en omvat de werkwijze het wegfrezen van een laag van 1 tot 20 mm dikte van één of meerdere oppervlakken middels de freeskop, welke gedurende deze bewerking de actieve bewerkkop is. Bij verdere voorkeur wordt een laag van 3 mm tot 5 mm dikte weg gefreesd en bij nog verdere voorkeur wordt een laag van 3,75 mm tot 4,25 mm dikte weg gefreesd. Het wegfrezen van een laag van gepaste dikte van een betonnen object met granulaten, bijvoorbeeld van een betonnen trap, heeft als voordeel dat de doorsnede van de granulaten zichtbaar wordt. Dit heeft een esthetisch effect, vooral indien de kleur van de doorsnede van de granulaten afwijkt van de kleur van de matrix. De gepaste dikte van de weg te frezen laag is daarbij afhankelijk van de gemiddelde diameter van de granulaten. Bij voorkeur wordt de dikte van de weg gefreesde laag zo gekozen dat de eerste laag granulaten min of meer centraal wordt doorsneden. Bij granulaten met een gemiddelde diameter van 8 mm, wordt bij voorkeur een laag van dikte minimaal 3 mm en maximaal 5 mm aan het opperviak weg gefreesd. Bij verdere voorkeur wordt een laag van dikte minimaal 3,75 mm en maximaal 4,25 mm weg gefreesd.
In een voorkeursvorm van de werkwijze, betreft het object een betonnen trap met granulaten en omvat de werkwijze het polijsten van één of meerdere oppervlakken middels de polijstkop, welke gedurende deze bewerking de actieve bewerkkop is. Bij voorkeur wordt deze polijststap toegepast op een uitgehard, gegoten betonnen object of op een gefreesd betonnen object. Bij verdere voorkeur betreft het betonnen object een betonnen trap. Het voordeel van het polijsten is dat de oppervlakken veel gladder kunnen worden gemaakt. Dit vergemakkelijkt het onderhoud van de betonnen trap; in het bijzonder vereenvoudigt het de schoonmaak van het trapoppervlak.
In een tweede aspect beschrijft onderhavige uitvinding een bewerkinrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object, bijvoorbeeld voor het bewerken van een betonnen trap met granulaten, omvattende een robotarm en een houder voor een bewerkkop en/of meetkop, voorzien aan de robotarm, met het kenmerk dat er minstens één meetmodule is voorzien, geschikt voor het opmeten van positionele informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op het te bewerken object. Dit heeft als voordeel dat de inrichting geschikt
BE2016/5832 is voor het in rekening brengen van de werkelijke vorm en afmetingen van het object, die eventueel kan afwijken van de theoretische vorm en afmetingen. Daarnaast is de inrichting ook geschikt voor het bepalen van de positie en oriëntatie van het te bewerken object.
In een voorkeursvorm van de bewerkinrichting, is er een meetmodule voorzien aan de robotarm. Dit heeft als voordeel dat de inrichting geschikt is voor het volautomatisch opmeten van de positionele informatie, zodat de menselijke tussenkomst tot een minimum kan worden herleid. Bij verdere voorkeur wordt de meetmodule omvat door de laatste uit de reeks van vrije modules van de robotarm, omdat deze het meeste vrijheidsgraden tot haar beschikking heeft.
In een voorkeursvorm van de bewerkinrichting is er een meetmodule omvat door een inwisselbare meetkop. Dit heeft als voordeel dat de inrichting geschikt is voor het volautomatisch opmeten van de positionele informatie, zodat de menselijke tussenkomst tot een minimum kan worden herleid. In dit geval kan de positionele informatie op zijn minst deels worden opgemeten met behulp van een inwisselbare meetkop in de houder aan de robotarm. Op die manier kan de meetkop in het magazijn worden ondergebracht tijdens de bewerking van het object. Dit is voordelig, aangezien de eventueel fragiele meetkop dan niet wordt blootgesteld aan rondvliegende betondeeltjes, alkalische betonmodder en/of betonstof en water.
In een voorkeursvorm van de bewerkinrichting, is er een meetmodule voorzien die losstaat van de robotarm. Het gebruik van een losstaande inleesmodule heeft als voordeel dat de robotarm optimaal kan worden benut voor het bewerken van objecten, die vooraf worden ingelezen met een aparte inleesmodule, los van de robotarm.
In een voorkeursvorm van de bewerkinrichting, omvat minstens één meetmodule een laserafstandsmeter, welke gebaseerd is op het principe van driehoeksmeting en/of reistijdsmeting. Bij voorkeur omvat minstens één meetmodule een laserafstandsmeter, gebaseerd op het principe van driehoeksmeting. Het voordeel van dit type laserafstandsmeters, is de combinatie van een potentieel erg snelle meting en een potentieel erg hoge nauwkeurigheid; sommige toestellen zijn in Staat tot het opmeten van meer dan 1000 referentiepunten per seconde, met een nauwkeurigheid hoger dan 1 mm. Dit, voor objecten met maximale afmeting niet groter dan 10 meter. Bij verdere voorkeur omvat minstens één meetmodule een 3D16
BE2016/5832 scanner, omvattende de laserafstandsmeter. In een nog verdere voorkeursvorm van de bewerkinrichting omvat elke meetmodule een laserafstandsmeter en in een nog meer te verkiezen voorkeursvorm omvat elke meetmodule een 3D-scanner, omvattende een laserafstandsmeter.
In een verdere of alternatieve voorkeursvorm van de bewerkinrichting, omvat minstens één meetmodule één of meerdere akoestische sensoren, mechanische sensoren, en/of sensoren van om het even welk ander type, geschikt voor het opmeten van afstanden en/of posities. Onder andere (waterdichte) mechanische sensoren hebben het voordeel ten opzichte van laserafstandsmeters dat ze beter functioneren in vochtige en vooral nevelige milieus. Dikwijls worden immers waterstralen gebruikt als koeiing voor de bewerkkop, gedurende de bewerking van betonnen objecten.
In een voorkeursvorm van de bewerkinrichting, omvat de bewerkinrichting bovendien een computer, geschikt voor het aansturen van de robotarm en voor het uitwisselen van positionele informatie met op zijn minst één meetmodule. In een verdere voorkeursvorm is diezelfde computer geschikt voor het opstellen van het reëel model voor het object uit de gemeten positionele informatie en/of het theoretisch plan. Dat de inrichting geschikt is voor de volautomatische uitwisseling en verwerking van gegevens, heeft als voordeel dat menselijke tussenkomst bij gebruik van de inrichting zo veel als mogelijk kan worden vermeden.
In een voorkeursvorm van de bewerkinrichting, is de robotarm hangend gemonteerd aan een rolbrug en is de computer geschikt voor het aansturen van deze rolbrug. De hangende montage van de robotarm aan de rolbrug heeft als effect dat de rolbrug twee extra translatievrijheidsgraden voorziet. Het voordeel is, dat de bewerkinrichting geschikt is voor het bewerken van veel grotere objecten dan het geval zou zijn middels een stationaire robotarm alleen. Typisch beschrijven deze translatievrijheidsgraden de diepterichting en de breedterichting van de werkruimte. Een ander voordeel is dat een object kan worden opgemeten met een module die losstaat van de robotarm, terwijl de robotarm een tweede object, op een andere locatie in de werkplaats aan het bewerken is. Na bewerking van het tweede object kan de robotarm dan op een eenvoudige wijze in de nabijheid van het eerste object worden gebracht, waar het onmiddellijk kan aanvangen met de bewerking.
BE2016/5832
In een voorkeursvorm van de werkwijze, omvat de inrichting een magazijn, omvattende één of meerdere inwisselbare bewerkkoppen en/of inwisselbare meetkoppen en omvat de houder een kopwisselaar, geschikt voor het inwisselbaar vasthouden van een bewerkkop/meetkop, in vastgehouden toestand de actieve bewerkkop/meetkop geheten. Meestal zal de bewerkinrichting worden toegepast voor de werkwijze hierboven beschreven en omvat zij meerdere bewerkstappen en/of meetstappen. In een niet-limitatief voorbeeld omvat de bewerking het weg frezen van een bovenlaag van materiaal en het vervolgens glad polijsten van het gefreesde oppervlak. In een ander niet-limitatief voorbeeld wordt het object eerst opgemeten door de robotarm met actieve meetkop en vervolgens in één of meerdere stappen bewerkt door de robotarm met actieve bewerkkop. Ingeval de bewerking en/of opmeting van het object meerdere zulke stappen omvat, is het voordelig dat de inrichting geschikt is voor het automatisch wisselen van bewerkkop/meetkop. Op deze manier wordt menselijke tussenkomst tot een minimum wordt herleid.
In een voorkeursvorm van de bewerkinrichting, omvat het geheel van de actieve bewerkkop en de bewerkkoppen in het magazijn minstens een freeskop en een polijstkop. Dit is voordelig, gezien frezen en polijsten behoren tot de bewerkingen die het vaakst worden toegepast op stenen materialen. In een verdere voorkeursvorm wordt elk object eerst gefreesd middels de freeskop en vervolgens gepolijst middels de polijstkop. De bewerkinrichting is dan geschikt voor het automatisch wisselen tussen freeskop en polijstkop. Bij voorkeur is de freeskop een stalen schijf, waarvan het gebogen zijvlak getand is en bij verdere voorkeur diamantpartikels omvat. Bij voorkeur is een polijstkop een cirkelvormig stuk schuurpapier, dat geschikt is voor het schuren van het oppervlak door middel van een draaiende beweging omheen de as van de cirkel. In een andere voorkeursvorm is de polijstkop een alcantara lappenschijf.
Bij voorkeur is de bewerkinrichting hierboven beschreven geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze zoals hierboven beschreven en/of in één der conclusies 1 tot en met 16.
BE2016/5832
GEDETAILLEERDE FIGURENBESCHRIJVING
De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van het volgende voorbeeid en bijgaande figuren, zonder hiertoe overigens te worden beperkt.
Figuur 1 toont een tweedimensionaal vooraanzicht van een uitvoeringsvorm van de bewerkinrichting, met een robotarm 5, hangend gemonteerd aan een rolbrug 1. Bij voorkeur beslaat het bereik van de rolbrug 1 de hele werkplaats, of op zijn minst een deel ervan. Bijvoorbeeld beslaat het bereik van de rolbrug 1 een rechthoekige kolom van breedte ongeveer 10 m en diepte ongeveer 40 m. Daartoe omvat de rolbrug 1 twee stationaire profielen 2, een in de diepterichting instelbaar profiel 3 en een in de breedterichting instelbaar element 4. De twee stationaire profielen 2 zijn gericht volgens de diepterichting van de rechthoek; ze worden ondersteund door pilaren en/of door de zijmuur van de werkplaats en zijn gefixeerd op een constante hoogte tussen 2 m en 12 m boven het oppervlak van de werkplaats, bij voorkeur tussen 2 m en 5 m, aan weerszijden van de rechthoek. Deze stationaire profielen 2 zijn geschikt voor het schuifbaar ondersteunen en/of dragen van het in de diepterichting instelbaar profiel 3. Het in de diepterichting instelbaar profiel 3 is gericht volgens de breedte van de rechthoek; het wordt aan beide einddelen schuifbaar ondersteund en/of gedragen door de stationaire profielen 2, zodanig dat de positie ervan in de diepterichting, langsheen de stationaire profielen 2, schuifbaar kan worden ingesteld. Het in de diepterichting instelbaar profiel 3 is geschikt voor het schuifbaar ondersteunen en/of dragen van het in de breedterichting instelbaar element 4. Het in de breedterichting instelbaar element 4 wordt schuifbaar ondersteund en/of gedragen door het in de diepterichting instelbaar profiel 3, zodanig dat de positie ervan in de breedterichting, langsheen het in de diepterichting instelbaar profiel 3, schuifbaar kan worden ingesteld. Op deze wijze voorziet de rolbrug twee translatievrijheidsgraden, één in de breedterichting en één in de diepterichting van de rechthoek. Door een goedgekozen instelling van beide, kan de positie van het in de breedterichting instelbaar element 4, om het even waar in de rechthoek worden gerealiseerd. De robotarm 5 is bij voorkeur hangend gemonteerd aan het in de breedterichting instelbaar element 4. Door een goedgekozen instelling van beide translatievrijheidsgraden, kan de positie van de aanhechtingsmodule van de robotarm 5, om het even waar in de rechthoek worden gerealiseerd. Bij voorkeur is de rolbrug computergestuurd, zodat de positie van het in de breedterichting instelbaar element 4 langsheen het in de diepterichting instelbaar profiel 3, alsook
BE2016/5832 de positie van het in de diepterichting instelbaar profiel 3 langsheen de stationaire profielen 2, automatisch kan worden ingesteld vanuit de computer.
Figuur 2 toont een driedimensionaal perspectief van een uitvoeringsvorm van de robotarm 5 met freeskop 7. De robotarm 5 beschikt over één of meer rotatievrijheidsgraden. Bij voorkeur beschikt de robotarm 5 over twee of meer rotatievrijheidsgraden. De robotarm 5, zoals getoond in figuur 2, beschikt over 5 rotatievrijheidsgraden, elk gerealiseerd door een scharnierpunt 6. In een voorkeursvorm van onderhavige werkwijze, wordt eerst de positie van de aanhechtingsmodule van de robotarm 5 nabij het te bewerken object ingesteld, gebruik makende van de translatievrijheidsgraden van de rolbrug 1. Vervolgens, tijdens het bewerken van het object, worden enkel de hoeken corresponderend met de rotatievrijheidsgraden gewijzigd vanuit de computer. De inwisselbare bewerkkop, in dit gevai een freeskop 7, wordt inwisselbaar vastgehouden door een houder met kopwisselaar 8. Verder omvat de robotarm 5 watersproeiers 9, geschikt voor het richten van een waterstraal 11 op de bewerkkop en/of het bewerkte oppervlak, tijdens de bewerking van het object. Dit, met het doel de bewerkkop en/of het bewerkte oppervlak af te koelen. Water wordt aangevoerd vanuit een waterleiding
10.
Figuur 3a toont een driedimensionaal perspectief van een uitvoeringsvorm van de werkwijze, gedurende het polijsten van een betonnen trapelement met granulaten 12. Voor het polijsten van oppervlakken wordt een aangepaste polijstkop 13 gebruikt. Tijdens het polijsten wordt het oppervlak en/of de bewerkkop bevochtigd via waterstraaltjes 11. Het water wordt aangevoerd via een waterleiding 10. In een voorkeursvorm van de werkwijze wordt het betonnen trapelement met granulaten 12 eerst gefreesd en vervolgens gepolijst. Het frezen is daarbij geschikt voor het wegnemen van een relatief dikke laag materiaal, met een dikte van orde enkele millimeters. Op die wijze wordt een doorsnede van het granulaat zichtbaar aan het oppervlak. Het polijsten is eerder geschikt om het gefreesde oppervlak gladder te maken en eventueei te laten glanzen. Dit is voordelig voor het onderhoud van het trapoppervlak. In een voorkeursvorm van de werkwijze, worden gedurende het polijsten van het oppervlak enkel de rotatievrijheidsgraden, corresponderend met de scharnierpunten 6, gevarieerd.
Figuur 3b toont een driedimensionaal perspectief van een uitvoeringsvorm van de werkwijze, gedurende het frezen van een betonnen trapelement met granulaten 12.
BE2016/5832
Tijdens het frezen wordt het oppervlak en/of de bewerkkop bevochtigd via waterstraaltjes 11 vanuit de watersproeiers 9. Het water wordt aangevoerd via een waterleiding 10. Het frezen is daarbij geschikt voor het wegnemen van een relatief dikke laag materiaal, met een dikte van orde enkele millimeters. Op die wijze wordt een doorsnede van het granulaat zichtbaar aan het oppervlak. In een voorkeursvorm van de werkwijze, worden gedurende het frezen van het oppervlak enkel de rotatievrijheidsgraden, corresponderend met de scharnierpunten 6, gevarieerd.
De genummerde eiementen op de figuren zijn:
1. rolbrug
2. stationaire profielen
3. in diepterichting instelbaar profiel
4. in breedterichting instelbaar element
5. robotarm
5. scharnierpunten robotarm
7. frees ko p
8. houder met kopwisselaar
9. watersproeiers
10. waterleiding
11. waterstraal
12. betonnen trapelement met granulaten
13. polijstkop
BE2016/5832
3F2frS/SS32
Il

Claims (22)

  1. CONCLUSIES
    Iß ?5
    B Een werkwijze voor hot bewerken van een driedimensionaai, betonnen object, omvattende het bewerken van het object middels een actieve bewerkkop daartoe voorzien in een bonder aan een robotarm, welk object voorafgaand aan de bewerking wordt gegoten in een vorm, bepaald op basis van eon theoretisch model voor het object, en waarbij de bewerking not polijsten van één of meerdere opperviakken en/'of bet wegfrezen van een laag van 1 tot 20 mm dikte van èén of meerdere opperviakken van bet object omvat, met het kenmerk dat de bewerking gebeurt aan de hand van een reëe! model voor die opperviakken, opgemaakt op basis van het genoemde theoretisch model, in combinatie met gemeten, positionele Informatie met betrekking tot één of meerdere referentiepunten gelegen op hebobjeet,
  2. 2, · Do werkwijze volgens conclusse ί, met het kenmerk dat de positionele informatie op zijn minst voor een deel wordt opgemeten middels een daartoe aan de robotarm voorziene meetmodule*
  3. 3, De werkwijze volgens één der conciusies 1 en 2, met het kenmerk dat de positionele Informatie op zijn minst voor een deel wordt opgemeten middels een meetmodule die losstaat van de robotarm,
  4. 4, De werkwijze volgens één der conciusies, met het kenmerk dat de robotarm compufergesfuurd is en waarbij de genoemde computer positionele informatie uitwisselt met minstens één meetmodule.
  5. 5, De werkwijze volgens ear car conclusies, met het kenmerk dat de robotarm computergestuurd is en dat de positionele informatie op zijn minst voor een deel bandmatig wordt ingsvoerd en/of aangepast in de genoemde computer,
  6. 6, De werkwijze volgens één der conciusies, met het kenmerk dat minstens één meetmodule een laserafstandsrnetsr omvat, welke gebaseerd is op het principe van driehosksmeting en/of reisbjdsmeting.
    De werkwijze volgens êén der voorgaande condusles, met het ken meric dat de bouder een kopwisselaar omvat en dat de robotarm de actieve bewerkkop of meetkop in de houder inwisseit tegen een bewerkkop of meetkop uit een magazijn omvattende êën of meerdere bewerkkoppen en/of rneetkoppen, waarna iaatstgenoemde bewerkkop/meetkop de nieuwe, actieve bewerkkop/meetkop is.
    BE2016/5832
    2 2 BE20-’6/5832
  7. 8, De werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de positionele informatie op zijn minst voor een deel wordt opgemeten middels een meetmodule, omvat door een actieve meetkop.
  8. 9, De werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk
    5 dat het object gedurende de bewerking stationair is opgesteld en dat de rotatie- en transiatlewrijhsidsgraden van de robotarm volstaan voor het uitvoeren van de beoogde bewerking en/of opmetinç van hot object middels de actieve bewerkkop en/of meetkop.
  9. 10, De werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk
    10 dat hot object gedurende de bewerking stationair Is opgesteld, dat de robotarm hangend gemonteerd is aan een rolbrog en dat de rofatse- en translatievnjheidsgraden van de combinatie van roibrug en robotarm volstaan voor het uitvoeren van de beoogde bewerking en/of opmeting van het object middsls de actieve bewerkkop en/of meetkop,
    15
  10. 11, De werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat hef gebeel van de actieve bewerkkop en de bewerkkoppen in het magazijn minstens een freesfcon en een poiijstkop omvat,
  11. 12, De werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het object een betonnen trap of Irapelement met granulaten betreft en
    20 dat de werkwijze het wegfrezen omvat van een laag van 1 tôt 20 mm dikte van één of meerdere opperviakken middels de freeskoo, welke gedurende deze bewerking de actieve bewerkkop is.
  12. 13.0e werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat hot object een betonnen trap met granulaten betreft en dat de
    25 werkwijze het polijsten omvat van één of meerdere opperviakken middels de poiijstkop, weike gedurende deze bewerking de actieve bewerkkop îs,
  13. 14.Een bewerkinrichting voor hef. bewerken van een driedimensionaal, betonnen object, bijvoorbeeld voor het bewerken van een betonnen trap met granulaten, omvattende een robotarm en een houder voor een
    50 bewerkkop en/of meetkop, voorzien aan de robotarm, waarbij or minstens één meetmodule is voorzien. geschikt voor het opmeten van positionele Informatie met betrekking tôt één of meerdere referentiepunten gelegen op het te bewerken object, en met het kenmerk, dat et een meetmodule is voorzien aan de robotarm.
    35
  14. 15. De bewerkinrichting volgens één der voorgaande conclusies 14 en 1.5, met het kenmerk dat er -sen meetmodule omvat is door een Inwisselbare meetkop.
    BE2016/5832
    8E2Ö1G/5832
  15. 16. De bewerkinrichting volgens één der conclusies 14 tot en met 16, met het kenmerk dat sr een meetmodule is voorzien die losstaat van de robotarm.
  16. 17. De bewerkinrichting volgens één der voorgaande conclusies, mat het kenmerk dat minstens één meetmodule sen Saserafstandsmeter omvat,
    B welke gebaseerd is op het principe van drlehoeksmetlng en/of reistijdsmeüng.
  17. 18. De bewerkinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat do bewerkinrichting bovendien een computer omvat, geschikt voor het aansturen van de robotarm en voor het ultwisseien van positionele iti Informatie met op zijn minst één meetmodule,
  18. 19,0e bewerkinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de robotarm hangend gemonteerd 1s aan een rolbrug en dat de computer geschikt Is voor het aansturen van deze rolbrug.
  19. 20, De bewerkinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het 15 kenmerk dat de inrichting een magazsjn omvat, omvattende één of meerdere Inwlsseîbare bewerkkoppen en/of inwisselbare meetkoppen en dat de houder een kopwisselaar omvat, geschikt voor bot inwïsselbaar vasthouden van een bewsrkkop/meetkop, In vastgehouden toestand de actieve bewerkkop/meetkop gebeten.
    20
  20. 21. De bewerkinrichting volgens de voorgaande conclusie, met het kenmerk dat het geheel van de actieve bewerkkop en de bewerkkoppen in het magazijn minstens een freeskop en een polijstkop omvat,
  21. 22, De bewerkinrichting volgens één der voorgaande conclusses, met het kenmerk dat sîj geschikt is voor het uitvoeren van de werkwijze zoals
  22. 25 beschreven in één der conclusies î tôt en met 16.
    BE2016/5832
BE20165832A 2016-11-07 2016-11-07 Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object BE1024215B9 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20165832A BE1024215B9 (nl) 2016-11-07 2016-11-07 Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object
LU100513A LU100513B1 (en) 2016-11-07 2017-11-07 Method and device for processing a three-dimensional, concrete object
NL2019862A NL2019862B1 (nl) 2016-11-07 2017-11-07 Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20165832A BE1024215B9 (nl) 2016-11-07 2016-11-07 Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1024215B1 BE1024215B1 (nl) 2017-12-13
BE1024215B9 true BE1024215B9 (nl) 2018-01-10

Family

ID=57391704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20165832A BE1024215B9 (nl) 2016-11-07 2016-11-07 Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object

Country Status (3)

Country Link
BE (1) BE1024215B9 (nl)
LU (1) LU100513B1 (nl)
NL (1) NL2019862B1 (nl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111055384A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 杜书影 一种装配式建筑预制混凝土楼梯安装施工前处理工艺
CN113878733B (zh) * 2021-09-28 2023-11-14 江苏元奕城市建设有限公司 一种建筑施工用破损瓷砖去除装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2694720B1 (fr) * 1992-08-14 1994-10-21 Thibaut Sa Dispositif et procédé automatique de fraisage et de polissage.
DE202007019147U1 (de) * 2007-05-08 2010-12-16 Georg Prinzing Gmbh & Co. Kg Betonformen- Und Maschinenfabrik Vorrichtung zur Herstellung von Schachtunterteilen und Schachtunterteil
DE102010054973B4 (de) * 2010-12-08 2020-09-24 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren und Messsystem zur Vermessung eines Messobjekts
CN204673769U (zh) * 2014-12-19 2015-09-30 上海宇山红机械制造有限公司 一种加气混凝土坯料表皮分切装置

Also Published As

Publication number Publication date
LU100513A1 (en) 2018-07-30
BE1024215B1 (nl) 2017-12-13
NL2019862A (nl) 2018-05-23
LU100513B1 (en) 2018-11-26
NL2019862B1 (nl) 2019-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8403725B2 (en) Method and device for machining workpieces
US8758084B2 (en) Apparatus for grinding hand knives
BE1024215B9 (nl) Werkwijze en inrichting voor het bewerken van een driedimensionaal, betonnen object
KR101155055B1 (ko) 안경 렌즈용 래스터 절단 기술
US4897967A (en) Apparatus for truing a grinding wheel
TW201813769A (zh) 磨削磨石的修整方法
CN103286454A (zh) 激光精密加工系统及激光去除毛边方法
CN109366321B (zh) 一种智能金属表面机器人抛光打磨处理生产线
WO2013089282A4 (ja) 超精密複合加工装置における加工手段の判断方法および超精密複合加工装置
JP2010029992A (ja) ねじ状砥石の位相合わせ方法及び歯車研削盤
KR101925009B1 (ko) 안경 렌즈를 트리밍하기 위한 방법
JPH0645103B2 (ja) ラツプ盤の制御装置及び方法
US5183026A (en) Method and apparatus for dressing an angular grinding wheel
JP2016083707A (ja) ドレッシング砥石を搭載するnc研削盤加工装置
JP2011194552A (ja) ワーク支持装置付き複合平面研削装置
JPS5882662A (ja) 精密研削機
WO2011036789A1 (ja) ねじ状砥石の位相合わせ方法及び歯車研削盤
JPS59219156A (ja) 工具研削盤における研削位置の設定方法と装置
WO2016021460A1 (ja) ブラシ研磨装置及び研磨方法
US3683560A (en) Form copying method and apparatus
JP2020185626A (ja) 砥石表面の砥粒分布を測定するための測定システムとこれを備えた研削盤
JP5329877B2 (ja) 被研削材の複合研削方法
CN218801231U (zh) 一种能够自动测量尺寸的智能磨床
JPH0357415Y2 (nl)
JPH0321888Y2 (nl)

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20171213