BE1028500B1 - Een machine voor het automatisch leggen van bouwstenen in een bouwconstructie in oprichting - Google Patents

Abstract

Een machine voor het automatisch leggen van bouwstenen in een bouwconstructie in oprichting volgens de uitvinding, omvat minstens een eerste plateau voor het dragen van minstens een serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen. Het omvat verder een instructiesysteem voor het weergeven van de positie van elke bouwsteen van de serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen op het genoemde plateau. Verder omvat de machine een grijper voor het gelijktijdig grijpen van de genoemde serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen eens geplaatst op het genoemde plateau. Ten slotte omvat de machine een geautomatiseerd bewegingssysteem voor het bewegen van de gegrepen serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie en het leggen van de serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen op de reeds aanwezige bouwconstructie.

Description

EEN MACHINE VOOR HET AUTOMATISCH LEGGEN VAN BOUWSTENEN

IN EEN BOUWCONSTRUCTIE IN OPRICHTING Technisch gebied

[01] De uitvinding heeft betrekking op machines voor het automatisch leggen van bouwstenen in een bouwconstructie in oprichting en methoden voor het vervaardigen van bouwconstructies.

Stand van de techniek

[02] Het maken van bouwwerken uit stenen is wel gekend. De arbeid die dergelijk werk vraagt van de bouwvakkers, is hard en zwaar. Het is bovendien onderworpen aan de weerselementen.

[03] De bouwwerken die vervaardigd moeten worden, zijn bovendien erg divers, en vergen het gebruik van verschillende bouwstenen, zowel in vorm, gewicht als afmeting. Ook de gebruikte bindmiddelen zijn divers en hebben elk hun eigen reden van gebruik. Vaak worden ook verschillende bouwstenen gebruikt voor het vervaardigen van binnenmuren, binnenspouwbladen en buitenspouwbladen, ook wel buiten- of gevelmuren genoemd.

[04] Verschillende pogingen zijn reeds ondernomen om een deel van het bouwwerk te automatiseren, doch telkens met ernstige beperkingen. Zo is er bijvoorbeeld het toestel beschreven in US20090038258. Dit toestel kan geautomatiseerd muren optrekken, doch is beperkt in het gebruiken van lijm als bindmiddel, kan enkel nauwkeurig in afmeting gedefinieerde bouwstenen gebruiken en slechts één type bouwsteen voor het bouwwerk. Het is niet in staat bouwwerken met binnen- en buitenspouwbladen te bouwen. Samenvatting van de uitvinding

[05] Het is een doelstelling van de uitvinding om bouwwerk van bouwvakkers deels te verlichten, terwijl gelijkertijd weinig of geen beperkingen worden opgelegd in gebruik van type bouwstenen en bindmiddel.

[06] Volgens een eerste aspect van de uitvinding wordt voorzien in een machine voor het automatisch leggen van bouwstenen in een bouwconstructie in oprichting. De machine omvat: e minstens een eerste plateau voor het dragen van minstens een serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen; e een instructiesysteem voor het weergeven van de positie van elke bouwsteen van de serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen op het genoemde plateau; e een grijper voor het gelijktijdig grijpen van de genoemde serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen eens geplaatst op het genoemde plateau; e een geautomatiseerd bewegingssysteem voor het bewegen van de gegrepen serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie en het leggen van de serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen op de reeds aanwezige bouwconstructie; waarbij de grijper gemonteerd is aan een portaalkraan, welke portaalkraan een draagbalk omvat, waarbij de portaalkraan een hijsmechanisme omvat hetwelk in staat is om een plateau verticaal te hijsen, en waarbij de machine een draagstructuur omvat voor het dragen van de plateau, welk draagsysteem aan de draagbalk is bevestigd.

[07] Bij voorkeur worden de bouwstenen gepositioneerd met open stootvoegen. Eventueel zijn de bouwstenen voorzien van tand en groef; en worden de tanden en groeven in elkaar, zelfs tegen elkaar gepositioneerd, dus met gesloten stootvoeg.

[08] “Met open voeg” in de context van deze uitvinding betekent dat de zijkant van een eerste bouwsteen geen contact maakt met een zijkant van de naastgelegen bouwsteen. Bij voorkeur bevindt er zich niets tussen de twee naast elkaar gelegen zijkanten, echter kunnen de zijkanten verbonden zijn met elkaar door cement of mortel.

[09] De breedte van de open stootvoeg is niet van cruciaal belang, maar is bij voorkeur toch gesitueerd tussen de O en 2 cm, zoals tussen 0 (exclusief) en 2 cm, bijvoorbeeld tussen 0.4 en 2 cm.

[10] Volgens uitvoeringsvormen kan de minstens ene serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen minstens meer dan twee bouwstenen omvatten.

[11] Het aantal bouwstenen is in principe niet beperkt, maar bij voorkeur vormen de bouwstenen een serie die niet langer is dan 1.5 meter. De breedte, hoogte en dikte van elke bouwsteen is weinig relevant voor deze uitvinding. De bouwstenen kunnen traditionele bouwstenen zijn, zoals snelbouwstenen of gevelstenen, maar kunnen ook speciale bouwstenen met minder courante maten zijn. Het kunnen bouwstenen zijn die aan de zijkant voorzien zijn van tand en groef.

[12] Het instructiesysteem kan ook aanduiden op welke positie er “speciale” bouwstenen dienen gepositioneerd te worden. Met speciale bouwstenen bedoelen we bouwstenen die afwijken van de normale vorm. Dit kunnen bijvoorbeeld halve stenen zijn of delen van bouwstenen, of stenen waar een opening of uitsparing in dient gemaakt te worden.

[13] Het instructiesysteem duidt aan welk type bouwstenen dienen gepositioneerd te worden, bijvoorbeeld stenen voor binnenmuren, voor binnenspouwblad of buitenmuurstenen. Dit kan bijvoorbeeld aangeduid worden door een kleursysteem te hanteren, kleuren waarin de stenen worden gevisualiseerd. De plaats waar de stenen dienen gepositioneerd te worden, wordt aangeduid op het scherm op de wijze zoals ze op het plateau moeten staan, inclusief positie en oriëntatie. De operator ziet visueel wat er moet gebeuren en wat er waar uitgezet moet worden op het plateau.

[14] Volgens uitvoeringsvormen kan het minstens ene plateau geschikt zijn voor het dragen van meer dan één serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen.

[15] Volgens uitvoeringsvormen kan de machine meer dan één plateau omvatten voor het dragen van één of meerdere series van gelijktijdig te leggen bouwstenen.

[16] Bij voorkeur omvat de machine twee plateaus voor het dragen van één of meerdere series van te plaatsen bouwstenen. De plateaus zijn bij voorkeur geplaatst naast elkaar in een zelfde werkstation, zodat één operator eerst het eerste platform van bouwstenen kan voorzien, waarna hij of zij de tweede plateau van bouwstenen voorziet. Deze zogenaamde stapelplaats of werkstation kan zich bevinden nabij een aanleverpunt van de te bouwen bouwstenen.

[17] Volgens uitvoeringsvormen kan het instructiesysteem een beeldscherm omvatten waarop de positie van de te plaatsen bouwstenen op het plateau afgebeeld kan worden.

[18] Volgens uitvoeringsvormen kan het instructiesysteem een aanduidingssyteem omvatten, welk aanduidingssyteem de positie van elk van de te positioneren bouwstenen op het plateau afbeeldt op het plateau.

[19] Volgens sommige uitvoeringsvormen kunnen de posities van de bouwstenen afgebeeld worden op het plateau door middel van een laser, een set van lasers of een projectie van een beeld, welke projectie bijvoorbeeld een deel of het geheel van het beeld kan zijn dat ook zichtbaar is op een beeldscherm.

[20] Bij voorkeur heeft een plateau een lengte tussen de 100 en 200 cm, zoals tussen 100 en 150 cm, en een breedte van 100 tot 200 cm, zoals tussen de 100 en 150 cm. Als voorbeeld is het plateau 100 bij 120 cm. Hierbij kunnen bij voorkeur tussen de 5 en 20 series op één plateau gepositioneerd worden.

[21] Plateaus kunnen uitwisselbare plateaus zijn, waarbij elk plateau geschikt is voor het dragen van bouwstenen met één of enkele gegeven dimensies, of voor bouwstenen met dimensie binnen bepaalde ranges.

[22] De plateaus zijn bij voorkeur vervaardigd uit een rooster, bijvoorbeeld een rooster uit verticaal geplaatste metalen latten, zoals een rooster uit aluminium, staal of zelfs roestvrij staal. Een voorbeeld van bruikbare roosters zijn roosters van de firma Staco Belgium NV. Dit voorkomt het accumuleren van stof of steenstukken, die het plaatsen van een volgende series van stenen op ditzelfde plateau kan storen. Stenen kunnen bijvoorbeeld schuin liggen op een steenstuk dat bleef liggen. Een rooster verhindert het achterblijven van kleinere stukken steen. De stukken steen vallen door het rooster. Een licht kader kan boven op het plateau worden gelegd om aan te duiden waar 5 verschillende series van stenen dienen gepositioneerd te worden. De latten van dit kader kunnen voorzien zijn van afmetingen.

[23] De plateaus kunnen uitgevoerd worden als een laadbord (ofte pallet), waarbij het bovenvlak uitgerust is om de series bouwstenen te dragen en waarbij aan de onderzijde twee of meer onder bovenvlak doorlopende openingen heeft voor het ontvangen van een draagvork van een hijs- of draagsysteem. Even goed kan het plateau een vlakke onderzijde hebben die op het draagvork van het draagsysteem kan rusten. Aan één zijde van het plateau kunnen twee of meer opwaarts uitstekende haken worden voorzien, die aan kunnen grijpen met een liftstang van een hijssysteem.

[24] Volgens uitvoeringsvormen kan de grijper een grijplengte tussen de 0.5 en 2m hebben.

[25] De grijper kan een reeks pneumatische cilinders omvatten voor het klemmen van de bouwstenen. Tevens controleren deze pneumatische cilinders of er al of niet een bouwsteen aanwezig is.

[26] De grijper kan mogelijkerwijze 360° roteren rond zijn verticale as. Aan één zijde van de grijper is de aanwezigheid van mechanische elementen beperkt, zodat deze ene zijde relatief dun is. Dit heeft het voordeel dat deze zijde van de grijper zich steeds in de spouwopening kan bewegen. Deze zijde omvat bij voorkeur enkel een tegenplaat tegen dewelke de cilinders de gegrepen bouwstenen aanduwt. De grijpere omvat eventueel een bovenplaat die op de bovenzijde van de gegrepen bouwstenen zal rusten. Deze bovenplaat, die minder breed is dan de dikte van de stenen, kan worden gebruikt om de bouwstenen in het bindmiddel, bijvoorbeeld mortel, in te duwen bij het leggen van de serie bouwstenen.

[27] De grijper omvat verder een positiebepalende eenheid voor het juist opmeten van de uiteinden van de serie stenen die het gegrepen heeft. Deze afmeting kan gebruikt worden om de serie stenen dan ook juist naast de reeds geplaatste bouwstenen in het bouwwerk te plaatsen.

[28] Volgens uitvoeringsvormen kan de grijper verder een beveiligingssysteem omvatten voor het opvangen van bouwstenen die uit de grijper vallen tijdens het bewegen van de grijper naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie.

[29] Volgens uitvoeringsvormen kan het beveiligingssysteem een doek omvatten die onder de bouwstenen in de grijper is gepositioneerd tijdens het bewegen van de grijper naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie.

[30] Volgens uitvoeringsvormen kan het doek een bewegingssysteem omvatten om het doek onder de gegrepen bouwstenen te bewegen.

[31] Volgens uitvoeringsvormen kan het doek een wentelsysteem omvatten om het doek onder de gegrepen bouwstenen te wentelen.

[32] Het doek, welk een versterkt doek kan zijn, bijvoorbeeld een al of niet versterkt dekzeil, zal voor het grijpen vanonder de grijper bewogen, bijvoorbeeld gewenteld worden. Nadat de grijper de serie bouwstenen heeft gegrepen en een weinig heeft opgeheven, kan het doek onder de hangende bouwstenen bewogen, bijvoorbeeld gewenteld worden. De grijper zal zich verplaatsen en zich naar de positie begeven waar de bouwstenen op de bestaande bouwconstructie dienen te worden gelegd. Het doek zal terug van onder de hagende bouwstenen bewogen, bijvoorbeeld gewenteld worden en de bouwstenen kunnen dus op de bouwconstructie worden gezet of gelegd. Terwijl de grijper met de bouwstenen beweegt, zullen bouwstenen die gelost worden door de grijper, opgevangen worden in het hangende doek. Dit bewegingssysteem kan ook een detector omvatten die aanduidt of er zich een bouwsteen op het doek bevindt. Het terug bewegen, bijvoorbeeld terugwentelen kan verhinderd worden indien dergelijke bouwsteen gedetecteerd wordt. De machine kan in alarm gaan en stilvallen, tot de bouwsteen uit het doek wordt verwijderd.

[33] Volgens uitvoeringsvormen kan de grijper gemonteerd zijn op een meerassige robot.

[34] Volgens uitvoeringsvormen kan de grijper gemonteerd zijn aan een portaalkraan.

[35] Volgens uitvoeringsvormen kan de portaalkraan een draagbalk en twee verticaal opgerichte steunbenen hebben, de draagbalk is in staat om verticaal te bewegen langsheen de steunbenen.

[36] De draagbalk wordt ook wel ligger genoemd.

[37] De steunbenen kunnen één verticaal opstaande balk omvatten, of kunnen uit verschillende delen bestaan.

[38] Volgens uitvoeringsvormen kan de portaalkraan een draagbalk en twee verticaal opgerichte steunbenen omvatten, de portaalkraan is in staat om te rijden volgens een richting loodrecht op de draagbalk en de steunbenen.

[39] Met andere woorden, de kraan kan zich horizontaal in een richting verplaatsen, welke richting verticaal is op de richting van de draagbalk. De portaalkraan kan voorzien zijn van wielen onderaan de steunbenen, die bij voorkeur rijden over een railsysteem.

[40] Volgens uitvoeringsvormen kan de grijper in staat zijn om te roteren rondom een as evenwijdig aan de verticale.

[41] Mogelijkerwijze kan de grijper minstens 180° rond de as draaien. Bij voorkeur kan de grijper over 360° rond de as roteren.

[42] De grijper heeft ook nog een schokabsorberend element die tijdens het op-en neergaan checkt of de grijper vrije weg heeft. Tot bijvoorbeeld ongeveer 2 cm boven correcte positie waar de grijper zijn bouwstenen dient te plaatsen, zal een beperkte opwaartse kracht, bijvoorbeeld een opwaartse kracht van 5 kg, voldoende zijn om de grijper te laten stoppen in zijn op-of neerwaartse beweging.

[43] Volgens uitvoeringsvormen kan de portaalkraan een loopkat omvatten waaraan de grijper is gemonteerd.

[44] Volgens uitvoeringsvormen kan de grijper verticaal in staat zijn om te bewegen ten opzichte van de loopkat.

[45] Bij voorkeur kan de grijper over een verticale afstand, ofte slaglengte, tussen de 1.0 en 2.0 meter, bijvoorbeeld tussen de 1.25 en 1.5 meter in verticale ofte z-richting bewegen.

[46] De dwarsligger ofte draagbalk van de portaalkraan zal per opgebouwde bouwlaag in Z-richting opwaarts zich verplaatsen.

[47] De grijper kan verticaal worden bewogen ten opzichte van de loopkat door middel van een mechanische aandrijving (bijvoorbeeld een tandlat en tandwielen) en eventueel gebruik maken van een elektro positioneer motor, of bijvoorbeeld door een hydraulische of pneumatische aandrijving met behulp van uitschuifbare telescopische stangen.

[48] Volgens uitvoeringsvormen kan de portaalkraan een hijsmechanisme omvatten hetwelk in staat is om een plateau verticaal te hijsen.

[49] Dit hijsmechanisme kan een hijsstang omvatten waar haken, aangebracht aan het plateau, rond kunnen aangrijpen. Het hijsmechanisme kan deze hijsstang dan opwaarts (en neerwaarts) bewegen terwijl de hijsstang een plateau draagt. Het hijssysteem kan de plateau bij voorkeur tot op de volle hoogte van de steunbenen hijsen.

[50] Volgens uitvoeringsvormen kan een draagsysteem voor het dragen van het plateau omvatten, welk draagsysteem aan de draagbalk is bevestigd. Eventueel is het draagsysteem met een loopkat verbonden aan de draagbalk.

[51] Het draagsysteem kan een draagvork omvatten, welk vork past in twee of meer openingen die onder het draagvlak van het plateau zijn voorzien. Dit mechanisme, samen met het gebruik van een hijsmechanisme omvattende een hijsstang met aangrijpende haken aangebracht aan het plateau, kan op eenvoudige wijze plateaus ophijsen en ter plaatse houden ter hoogte van de draagbalk. Het plateau dat zich op de grond bevindt, wordt gekoppeld aan de hijsstang doordat de hijsstang aangrijpt in de haken. De haken dragen het plateau terwijl de hijsstang naar boven wordt bewogen. Eens op de juiste hoogte kan de draagbalk zich horizontaal bewegen om de draagvork eerst voor de openingen te bewegen, en daarna de tanden van de draagvork in de openingen te schuiven. Door de beweging van de draagvork, zal het plateau nauwkeuriger gepositioneerd en gecentreerd worden, waardoor de grijper nauwkeuriger de series van bouwstenen kan opnemen. Volgens een alternatief worden de draagvorken naast het plateau gepositioneerd. Het hijsmechanisme hijst het plateau hoger dan de draagvorken, en de draagvorken worden onder het plateau gepositioneerd. Het hijsmechanisme zakt en de draagvorken nemen het plateau over dan de hijsstang op dewelke het plateau hangende was. Het hijsmechanisme kan vervolgens terug zakken, gezien het plateau door het draagvork gedragen zal worden.

[52] Om dit best te kunnen verwezenlijken, steekt bij voorkeur de draagbalk uit voorbij het steunbeen aan de kant waar het werkstation is gepositioneerd. Bij voorkeur steekt de draagbalk uit zodat het zich boven het werkstation kan bewegen. Het draagsysteem zal bij voorkeur verplaatsbaar zijn op minstens dit uitstekende deel van de draagbalk door middel van een loopkat.

[53] De grijper zal tijdens het gebruik van de machine en het al of niet deels gevulde plateau, gevuld met series van gelijktijdig te leggen bouwstenen, bouwstenen legen door één voor één de series te grijpen en op de voorbestemde plaats op de bestaande bouwconstructie te leggen. Dit wil zeggen dat voor elke legbeweging, de grijper tot aan het al of niet deels gevulde plateau moet bewegen. Dit kan door de steunbenen te bewegen in de rijrichting, de loopkat te bewegen boven het plateau, de draagbalk minstens deels in verticale zin neer te laten en eventueel de grijper te roteren en/of verticaal te verplaatsen binnen de slaglengte. Deze beweging is tijdsopslorpend.

[54] Door de volledig of deels gevulde plateau op te hijsen tot op een hoogte waarbij de series van bouwstenen binnen de slaglengte van de grijper liggen, en deze plateau op deze hoogte te houden door het plateau te laten dragen door de draagbalk, kan tijd gewonnen worden. Enkel de loopkat zal zich dienen te bewegen, samen met de grijper die zich binnen de slaglengte verticaal moet bewegen en mogelijkerwijze een rotatie dient te maken.

[55] Hier is ook het voordeel om minstens twee plateaus te gebruiken. Terwijl het eerste plateau gedragen wordt door het draagsysteem en stelselmatig afgeladen wordt, kan het tweede plateau gevuld worden op de positie waar het instructiesysteem zich bevindt. Nadat het eerste plateau is afgeladen en het tweede plateau is gevuld, wisselen de plateaus van positie.

[56] Het geautomatiseerd bewegingssysteem is bij voorkeur dermate gedimensioneerd, dat een bouwconstructie van verschillende meters hoog, breed en lang kan vervaardigd worden.

[57] In geval van een portaalkraan, dient de bouwconstructie binnen het gabarit van de portaalkraan te passen. De portaalkraan moet over de bouwconstructie kunnen bewegen, en in breedte en lengte langsheen de muren van de bouwconstructie kunnen bewegen. Bij voorkeur is er tussen het gabarit van de portaalkraan en de muren van de bouwconstructie een afstand die liefst minstens 0.5 m is. Bij voorkeur is er tussen het gabarit van de portaalkraan en het hoogste punt van de bouwconstructie een afstand die liefst minstens 1 m is.

[58] Een portaalkraan met een gabarit in hoogte, zijnde de maximale hoogte die de grijper kan bereiken, van bij voorkeur meer dan 6 meter, bijvoorbeeld maximaal 8.5 m hoog wordt gebruikt. Deze hoogte wordt voorzien door het gebruik van voldoende lange steunbenen. De draagbalk is bij voorkeur minstens 14.5 meter, bijvoorbeeld 15 meter lang, en maximaal tot 30 meter lang. Eventueel is de draagbalk in meerdere delen uitgevoerd die aan elkaar worden gemonteerd, bijvoorbeeld gebout. Aldus kunnen bouwconstructies gemaakt worden met een breedte die meest praktisch minder dan 22 m breed zijn. De steunbenen kunnen zich bij voorkeur verplaatsen over een afstand tot 30 m, maar bij voorkeur tot 15m. Aldus kunnen bouwconstructies gemaakt worden met een lengte (of diepte) van maximum 12 tot 27 m lang. Bouwconstructies met meerdere verdiepen kunnen dus gemaakt worden.

[59] De machine kan ook een systeem omvatten om de positie van de machine, en in het bijzonder de loopkat en de grijper, te berekenen ten opzichte van een referentiepunt op de machine. bij voorkeur worden alle X-, Y- en Z- bewegingen aangestuurd door elektro positioneer motoren. De Z- bewegingen kunnen opgedeeld zijn in een Z-beweging van de draagbalk en een Z-beweging van de grijper. Verder kan de grijper een rotatie rond een verticale (W-) as maken.

[60] De machine kan verder een temperatuurcorrectie uitvoeren (op basis van een temperatuurmeting door een temperatuurmeter), teneinde krimp en uitzetting van onderdelen en bouwelementen te compenseren.

[61] De mechanische onderdelen van de machine worden bij voorkeur uitgevoerd uit staal, welk bij voorkeur anticorrosief is behandeld.

[62] De machine, zeker in geval van een portaalkraan, kan voorzien zijn van voorlopige of definitieve fundering om de machine een stabiele ondergrond te bieden tijdens het gebruik. Fundamenten kunnen prefab betonfunderingen zijn, of ter plaatse gegoten betonfunderingen, bijvoorbeeld betonplaten of -zuilen.

[63] De machine omvat verder een besturingsmechanisme die een computer omvat, en die alle elementen van de machine al of niet automatisch aanstuurt. Deze computer omvat een verwerkingseenheid met een processor en een geheugeneenheid voor het stockeren van de besturingsprogrammas en de data gebaseerd op de sequentie van uit te voeren machine-instructies.

[64] De machine kan bij voorkeur zo gedemonteerd worden zodat ze met vrachtwagens vervoerd kan worden, bijvoorbeeld dat de machine op 2 of meer vrachtwagens past en vervoerbaar is gemaakt. De machine kan gedemonteerd worden in twee geleiders (in y-richting, bijvoorbeeld een rail-systeem), twee steunbenen, een draagbalk en een hijssysteem. De fundeerblokken zijn bij voorkeur herbruikbaar. Eventueel kunnen de steunbenen op de geleiders gekanteld worden en blijven steunbenen en geleiders aan elkaar bevestigd voor transport.

[65] Volgens een tweede aspect van de uitvinding, wordt er voorzien in een methode voor het maken van een bouwconstructie.

[66] Een methode voor het vervaardigen van een bouwconstructie omvat de stappen e Het verwerven van een sequentie van series van gelijktijdig te leggen bouwstenen die samengebouwd minstens een deel van de bouwconstructie vormen; e Het voorzien van een machine volgens één van de voorgaande conclusies; e Het herhalen van de volgende deelstappen A. Het laden van het plateau door het positioneren van een of meerdere series van gelijktijdig te leggen bouwstenen op het plateau en dit in de volgorde van de sequentie; B. Het afladen van een plateau door o het grijpen van de serie van gegrepen bouwstenen in de volgorde volgens de sequentie, o het bewegen van de serie van gegrepen bouwstenen naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie en o het bevestigen van de serie van bouwstenen op de reeds aanwezige bouwconstructie tot minstens een deel van de bouwconstructie is opgebouwd.

[67] Bij voorkeur worden de bouwstenen gepositioneerd met open stootvoegen.

[68] Volgens sommige uitvoeringsvormen worden meer dan één serie stenen boven elkaar op het plateau geplaatst. De eerder te leggen series worden bovenaan gepositioneerd.

[69] Volgens sommige uitvoeringsvormen worden bouwstenen met tand en groef aan de zijkant gebruikt. Bij het bevestigen van de serie bouwstenen op de reeds aanwezige bouwconstructie kan de machine voor of na het deels neerwaarts bewegen van de serie bouwstenen, een horizontale beweging maken om de tand en de groef nauw te laten aansluiten. Dit kan best gebeuren wanneer de onderzijde van de te leggen serie bouwstenen reeds lager is dan de bovenzijde van de naastgelegen bouwstenen in de bouwconstructie.

[70] Volgens uitvoeringsvormen kunnen minstens twee plateaus worden gebruikt zodat terwijl het ene plateau wordt geladen met series van gelijktijdig te leggen bouwstenen volgens stap A, het tweede plateau wordt afgeladen volgens stap B.

[71] Volgens uitvoeringsvormen kunnen tussen de 5 en 20 series per plateau worden gepositioneerd op het plateau.

[72] Bij voorkeur worden 4 tot 8, bijvoorbeeld 5 tot 7 series per plateau gepositioneerd. De lengte van de series is bij voorkeur ongeveer 1.2 meter. De bouwstenen worden bij voorkeur gelegd met open stootvoegen. Bij voorkeur omvat elke serie van bouwstenen meer dan 2 bouwstenen. Mogelijks worden series van bouwstenen boven elkaar gepositioneerd, bijvoorbeeld tot de hoogte van stenen op het plateau ongeveer 350mm is. Dit is vooral het geval bij gevelstenen. De series van stenen worden bij voorkeur laag per laag weggenomen.

[73] Volgens uitvoeringsvormen kan bindmiddel op de reeds bestaande bouwconstructie worden gelegd voor de volgende serie wordt opgebouwd.

[74] Het bindmiddel kan elk geschikt bindmiddel zijn om de bouwstenen aan elkaar te hechten. Bij voorkeur is dit mortel. Het bindmiddel, bijvoorbeeld de mortel, kan manueel aangebracht worden door een bouwvakker, of kan automatisch aangebracht worden door de machine zelf. Indien de stootvoegen uit lucht bestaan, kan gelijkertijd ook de stootvoeg met bindmiddel, bijvoorbeeld mortel, gevuld worden.

[75] De methode kan verder ook de stap omvatten van het aanduiden waar op de bestaande bouwconstructie de bouwvakker bindmiddel dient aan te brengen terwijl de grijper op een andere positie van de bouwconstructie een set van gelijktijdig te leggen bouwstenen legt. Op deze wijze kan zowel de machine werken terwijl de bouwvakker op veilige afstand van de machine kan blijven en bindmiddel aan kan brengen. Verklikkerlichten kunnen de plaats aanduiden in het gabarit waar de operator dient te werken, en waar de grijper zal werken.

[76] Volgens uitvoeringsvormen kan de sequentie van de series zorgen dat bouwlaag van de bouwconstructie volledig wordt gelegd, vooraleer de volgende bouwlaag wordt aangebracht.

[77] Een bouwlaag is de rij van bouwstenen die op dezelfde hoogte liggen binnen de bouwconstructie. De eerste bouwlaag is de laag van bouwstenen die op de fundamenten van de bouwconstructie worden gelegd.

[78] Volgens uitvoeringsvormen kan de bouwconstructie één of meerdere binnenmuren, een binnenspouwblad en een buitenspouwblad omvatten, waarbij eerst een vooropgestelde hoogte van de binnenmuren en het binnenspouwblad wordt gebouwd, vooraleer het buitenspouwblad wordt opgebouwd tot deze hoogte. Eventueel wordt het buitenspouwblad zelfs iets hoger gebouwd, bijvoorbeeld tot een hoogte boven de binnenspouw- bladhoogte, welke hoogte gelijk is aan de hoogte van één steen van het binnenspouwblad minus de hoogte van deze steen die door de grijper wordt gegrepen.

[79] Volgens uitvoeringsvormen kunnen tussen bouwen van het binnenspouwblad en het bouwen van buitenspouwblad, isolatie-elementen tegen het binnenspouwblad worden geplaatst.

[80] Deze isolatie, i.e. thermische isolatie, kan elk type thermische isolatie zijn, bijvoorbeeld rotswol, polyurethaan platen, en gelijkaardige. De hoogte die voor het binnenspouwblad wordt gebouwd, kan bij voorkeur overeenstemmen met de hoogte van de isolatie elementen. Eventueel wordt het herhalen van deelstappen A en B onderbroken om deze isolatie-elementen te monteren.

[81] Volgens uitvoeringsvormen kan het herhalen van deelstappen A en B worden onderbroken voor het verwerken van constructie-elementen in het bouwwerk, anders dan bouwstenen.

[82] Dergelijke constructie-elementen kunnen lintelen, poutrellen, dragers, welfsels, en gelijkaardige zijn. Deze kunnen machinaal of handmatig op de bouwconstructie worden gelegd door tussenkomst van bouwvakkers. Eventueel wordt de machine volgens de uitvinding gebruikt als hijswerktuig.

[83] Van een bouwlaag in dewelke dergelijke constructie-elementen dienen te worden gepositioneerd, wordt bij voorkeur eerst de bouwstenen geplaatst volgens de uitvinding, en stopt de machine nadat alle bouwstenen werden geplaatst in deze bouwlaag. Na het leggen van alle niet-bouwsteen constructie- elementen, wordt de methode volgens de uitvinding hernomen om de volgende bouwlagen te leggen.

[84] Volgens uitvoeringsvormen kan een sequentie van series van gelijkertijd te leggen bouwstenen worden berekend uitgaande van een CAD-tekening van de te bouwen bouwconstructie.

[85] Volgens uitvoeringsvormen kan de bouwconstructie worden opgedeeld in een reeks van te leggen bouwstenen, en uit deze reeks van bouwstenen worden de series van gelijktijdig te leggen bouwstenen berekend.

[86] De bouwstenen worden als het ware één voor één geïdentificeerd, waarbij ze een coördinaat en richting worden toebedeeld die overeenstemt met hun positie in de bouwconstructie. Uit deze reeks van geïdentificeerde bouwstenen worden de series van gelijktijdig te leggen bouwstenen berekend.

[87] De machine zal een sequentie van machine-instructies uitvoeren, welke sequentie van machineinstructies gebaseerd is op deze de sequentie van series van gelijkertijd te leggen bouwstenen. De sequentie van machine- instructies zal berekend worden uitgaande van deze sequentie van series van gelijkertijd te leggen bouwstenen. Een methode om deze sequentie van series van gelijkertijd te leggen bouwstenen, en de sequentie van machine-instructies te berekenen, is deel van het derde aspect van de uitvinding.

[88] Volgens een derde aspect van de uitvinding, wordt voorzien in een op computer-geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen van een sequentie van series van gelijktijdig te leggen bouwstenen.

[89] Een methode op computer geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen van een sequentie van series van gelijktijdig te leggen bouwstenen omvat de stappen e het inlezen van een CAD-tekening van de te bouwen bouwconstructie; e het opdelen van de CAD-tekening in een reeks van geïdentificeerde bouwstenen; e het opmaken van de legsequentie van de series van gelijktijdig te leggen bouwstenen uit deze reeks van geïdentificeerde bouwstenen.

[90] Volgens uitvoeringsvormen kan de methode verder de stappen omvatten: e het opmaken van een sequentie machine-instructies voor het bewegen van de machineonderdelen, teneinde de legsequentie van de series van gelijktijdig te leggen bouwstenen uit te voeren; e het opmaken van minstens één lijst van niet uitvoerbare delen van de bouwconstructie omvattende niet door de machine legbare geïdentificeerd bouwstenen en eventueel niet-bouwsteen zijnde constructie-elementen.

[91] Volgens uitvoeringsvormen kan het opdelen van de CAD-tekening in een reeks van geïdentificeerde bouwstenen en het opmaken van de legsequentie van de series van gelijktijdig te leggen bouwstenen uit deze reeks van geïdentificeerde bouwstenen, de volgende stappen omvatten: e het opdelen van de CAD-tekening in een reeks van geïdentificeerde bouwstenen, elke bouwsteen geïdentificeerd door het type steen, minstens een x-, y-, en z-coördinaat en een rotatierichting r ten opzichte van een referentiepunt in de CAD-tekening, en het oplijsten van deze geïdentificeerde bouwstenen; e het eventueel toebedelen van een speciaal vormkenmerk aan één of meerdere geïdentificeerde bouwstenen; e het eventueel identificeren van niet-bouwsteen zijnde constructie- elementen; e het groeperen tot rijen van naast elkaar in dezelfde richting en op dezelfde bouwhoogte liggende geïdentificeerde stenen; e het opdelen van de rijen van naast elkaar in dezelfde richting en op dezelfde bouwhoogte liggende geïdentificeerde stenen in series van gelijktijdig te leggen bouwstenen.

[92] Bij voorkeur is tussen de stenen een open stootvoeg voorzien.

[93] Volgens uitvoeringsvormen kan vervolgens de stap worden uitgevoerd van het weergeven van de positie van elke bouwsteen van de serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen op het genoemde plateau.

[94] Volgens uitvoeringsvormen kunnen de bouwstenen gepositioneerd worden met open stootvoegen.

[95] Volgens uitvoeringsvormen kan bij het opdelen van de CAD-tekening in een reeks van geïdentificeerde bouwstenen de breedte van de stootvoegen worden berekend.

[96] De breedte van de stootvoegen kan worden berekend zodat er zo min mogelijk bouwafval dient gemaakt te worden, de stenen zo efficiënt mogelijk worden gebruikt, en zo min mogelijk speciale stenen dienen vervaardigd te worden (bijvoorbeeld halve stenen en delen van stenen en dergelijk.) De breedte van elke stootvoeg kan individueel gekozen worden tussen de 0 (exclusief) en 2 cm, zoals tussen 0.4 en 2 cm.

[97] In een voorkeursuitvoeringsvorm zal elke bouwlaag in twee zones worden opgedeeld, zodat alle series van te leggen bouwstenen eerst in één zone wordt uitgevoerd, en daarna pas alle series in de andere zone. Dit geeft de operator de mogelijkheid om te werken in de zone die op dat ogenblik niet bediend wordt door de machine. Hij of zijn kan op dat ogenblik bindmiddel aanbrengen in deze niet bediende zone, en/of de overige bouwelementen of ontbrekende, niet legbare stenen monteren in het bouwwerk.

[98] De output van deze methode volgens het derde aspect van de uitvinding, zijnde sequentie machine-instructies voor het bewegen van de machineonderdelen en/of de lijsten van niet uitvoerbare delen van de bouwconstructie, kan gebruikt worden als input voor de machine volgens het eerste aspect van de uitvinding en/of het uitvoeren van de methode volgens het tweede aspect van de uitvinding.

[99] Volgens een vierde aspect van de uitvinding wordt een apparaat voorzien, welk apparaat een verwerkingseenheid en een geheugen met een computerprogramma omvat, welk ingericht is om het apparaat de methode volgens het derde aspect van de uitvinding uit te laten voeren.

[100] Het apparaat kan een computer zijn of een server of gelijkaardige.

[101] Volgens een vijfde aspect van de uitvinding wordt voorzien in een computerprogramma product, welk computerprogramma product op een computer uitvoerbare instructies bevat om de werkwijze volgens het derde aspect van de uitvinding uit te voeren indien dit programma wordt uitgevoerd op een computer.

[102] Volgens een zesde aspect van de uitvinding wordt voorzien in een opslagmiddel bevattende het computerprogramma product volgens het vijfde aspect van de uitvinding.

[103] Kenmerken van één aspect van de uitvinding kunnen gecombineerd worden met kenmerken van een ander aspect van de uitvinding, tenzij dit technisch tegenstrijdig of onmogelijk zou zijn.

[104] Indien bereiken worden gespecifieerd voor een dimensie of aantal of gelijkaardige, zijn de genoemde bereiken inclusief, tenzij expliciet anders vermeld.

[105] De onafhankelijke en afhankelijke conclusies geven specifieke en geprefereerde kenmerken van de uitvoeringsvormen van de uitvinding weer. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen gecombineerd worden met kenmerken van de onafhankelijke en afhankelijke conclusies, of met kenmerken hierboven en/of hierna beschreven, en dit op om het even welke geschikte manier zoals duidelijk zou zijn voor een vakman.

[106] De bovengemelde en andere kenmerken, eigenschappen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt met behulp van volgende voorbeelden van uitvoeringsvormen, eventueel in combinatie met de tekeningen.

[107] De beschrijving van deze voorbeelden van uitvoeringsvormen is gegeven als verduidelijking, zonder de intentie de omvang van de uitvinding te beperken. De referentiecijfers in de hiernavolgende beschrijving refereren naar de tekeningen. Zelfde referentiecijfers in eventueel verschillende figuren refereren naar identieke of gelijkaardige elementen. Korte beschrijving van de figuren

[108] Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeur dragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: e Figuur 1 toont schematisch een machine volgens een aspect van deze uitvinding; e Figuur 2 toont schematisch een werkstation met instructiesysteem welk deel is van de machine uit figuur 1. e Figuur 3 toont schematisch een plateau welk deel is van de machine uit figuur 1. e Figuur 4 toont schematisch een grijper welke deel is van de machine uit figuur 1.

e Figuur 5 toont schematisch een hijsmechanisme welke deel is van de machine uit figuur 1. e Figuur 6 toont schematisch een computergeschikt voor het uitvoeren van één of meerdere stappen in uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens deze uitvinding.

[109] Gelijke referentiecijfers refereren naar identieke, analoge of gelijkaardige items in andere figuren.

Beschrijving van voorbeelden van uitvoeringsvormen

[110] De onderhavige uitvinding wordt hierna beschreven gebruik makende van specifieke uitvoeringsvormen.

[111] Het moet opgemerkt dat de term "omvattende", zoals bijvoorbeeld gebruikt in de conclusies, niet mag geïnterpreteerd worden in beperkende zin, beperkend tot de daarna volgende elementen, kenmerken en/of stappen. De term "omvattende" sluit niet de aanwezigheid van andere elementen, kenmerken of stappen uit.

[112] Dus de omvang van een uitdrukking "een voorwerp omvattende de elementen A en B”, is niet gelimiteerd tot een voorwerp dat enkel de elementen A en B bevat. De omvang van een uitdrukking "een methode omvattende de stappen A en B", is niet gelimiteerd tot een methode die enkel de stappen A en B bevat.

[113] In het licht van de onderhavige uitvinding betekenen deze uitdrukkingen enkel dat de relevante elementen respectievelijk stappen voor de uitvinding de elementen respectievelijk stappen A en B zijn.

[114] In de hierna volgende specificatie wordt referentie gemaakt naar "een uitvoeringsvorm” of "de uitvoeringsvorm". Dergelijke referentie betekent dat een specifiek element of kenmerk, beschreven aan de hand van deze uitvoeringsvorm, is omvat in minstens deze ene uitvoeringsvorm.

[115] Het voorkomen van de termen "in een uitvoeringsvorm* of "in de uitvoeringsvorm” op verschillende plaatsen in deze beschrijving, refereert echter niet noodzakelijkerwijze naar dezelfde uitvoeringsvorm, hoewel het echter wel kan refereren naar een zelfde uitvoeringsvorm.

[116] Voorts kunnen de eigenschappen of de kenmerken op om het even welke geschikte manier in een of meerdere uitvoeringsvormen worden gecombineerd, zoals duidelijk zou zijn voor de vakman.

[117] Een machine 100 volgens de uitvinding is getoond in figuur 1. De machine 100 omvat een werkstation 101 waar twee plateaus 102 voor het dragen van minstens een serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen zijn gepositioneerd. In dit werkstation 102 kan een operator of bouwvakker de plateaus laden met series gelijkertijd te leggen bouwstenen. Op een instructiesysteem voor het weergeven van de positie van elke bouwsteen van de serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen op het genoemde plateau, in dit geval een beeldscherm, worden instructies gegeven welke steen waar op het plateau dient gelegd te worden, en hoeveel de stootvoegen moeten zijn. Details van een werkstation waar dit instructiesysteem is gepositioneerd is getoond op figuur 2. De operator staat naast beeldscherm 201 en ziet eveneens op een tweede beeldscherm 202 de informatie verschijnen. Het plateau 102, welk in detail getoond wordt in figuur 3, is een rooster 501 van 1.0 bij 1.2 meter en is vervaardigd uit metaal. Op dit rooster ligt een positioneringsrooster 502 met afstandsmaten die dient om de operator toe te laten de stenen op de juiste afstand op het rooster 501 te plaatsen.

[118] Om de plateaus 102 te hijsen is een hijsmechanisme 103 voorzien. Een hijsstang of -mes 601 zal aangrijpen in haken 503 die aan het plateau 102 bevestigd zijn. Deze haken 503 zijn te zien in figuur 2 en 3. Het hijsmechanisme kan deze hijsstang dan opwaarts (en neerwaarts) bewegen terwijl de hijsstang een plateau draagt langsheen een hijsbalk 104.

[119] De machine omvat verder een portaalkraan 105 omvattende een draagbalk 106 en twee verticaal opgerichte steunbenen 107 en 108. De portaalkraan kan rijden op twee rails 118 volgens een richting y (201) loodrecht op de draagbalk en de steunbenen. Een loopkat 109 kan rijden langs de draagbalk 106 in x-richting (202). De grijper 110 kan op en neer bewegen over een slaglengte van ongeveer 2 meter in z-richting (203). Deze grijper kan ook roteren ten opzichte van de loopkat 109 rond een as 205. De draagbalk kan langsheen de steunbenen op- en neerwaarts bewegen in z-richting (204) tot quasi op grondniveau.

[120] De machine 100 kan gedemonteerd worden in twee geleiders en twee steunbenen die op de rails kantelen, een draagbalk en een hijssysteem. De fundeerblokken zijn bij voorkeur herbruikbaar. Dit eenvoudig en in weinig elementen demonteren en monteren zorgt ervoor dat de gehele machine met 2 vrachtwagens verplaatsbaar is.

[121] De machine 100 omvat een draagsysteem 112 voor het dragen van het plateau welk draagsysteem 112 aan de draagbalk 106 is bevestigd. Het is verplaatsbaar door middel van een loopkat op de draagbalk. Het draagsysteem zal een plateau dragen op een hoogte die binnen de slaglengte van de grijper ligt. Het draagsysteem omvat bijvoorbeeld een draagvork 113 van welke de tanden in de openingen van de als laadbord uitgevoerd plateau kan brengen. Als alternatief omvat het draagsysteem bijvoorbeeld een draagvork 113 wiens tanden onder het plateau kan gebracht worden. Het draagsysteem draagt ook een positiecontrole. Eens een serie van bouwstenen gegrepen is door de grijper, zal de grijper de gegrepen serie voor een meetsysteem bewegen en houden. Het meetsysteem meet de exacte positie van de serie bouwstenen in de grijper, om aldus de positionering van de bouwstenen op de bestaande bouwconstructie meer nauwkeurig te kunnen bepalen.

[122] De machine omvat verder een systeem 114 om de positie van de machine 100, en in het bijzonder de loopkat 109 en de grijper 110, te berekenen ten opzichte van een referentiepunt op de machine. Dit systeem kan ook een beveiligingssysteem omvatten om aanvaringen tussen onderdelen van de machine en rondlopen de operatoren en bouwvakkers te vermijden. Dit beveiligingssysteem omvat bijvoorbeeld scanners, onder andere scanner 130 en 131, die in de zone van beweging van de grijper scannen op onder andere personen. Voornamelijk de zone vlak boven de laatst gelegde rij bouwstenen wordt gescand. Verder zijn scanners (niet getoond op figuur 1) voorzien om aanvaringen tussen voorwerpen en de op de rail zich verplaatsende steunbenen te vermijden. De scanners, twee paar, staan telkens zo gepositioneerd dan één zijde van de rail naast een steunbeen wordt afgescand. Ten slotte is op elk van de steunbenen nog een scanner 132 voorzien om voorwerpen in de nabijheid van de steunbenen aan de binnenzijde van het steunbeen te detecteren.

[123] De grijper omvat, zoals te zien in figuur 4, een wentelsysteem 115 om een doek 116, in dit geval een canvas, onder de gegrepen bouwstenen te wentelen. Dit beveiligt de omgeving tegen bouwstenen die ongewild uit de grijper zouden loskomen tijdens transport van de serie bouwstenen met de grijper. Het is pas eens in positie en enkel bij neerwaartse beweging dat doek wordt wegbewogen en de stenen kunnen worden geplaatst

[124] De grijper 110 wordt in zijn slaglengte op en neer bewogen door middel van een electro-positioneer motor 111, die een tandwiel aandrijft dat op zijn beurt langs een tandlat de grijper op hoogte brengt.

[125] Via een schokabsorberend element wordt gecontroleerd of, bij het naar beneden bewegen van de grijper, er geen objecten worden tegengekomen.

Indien de grijper iets tegenkomt bij beweging naar zijn finale positie stopt de grijper.

[126] De portaalkraan 105 staat gefundeerd op 6 prefab betonfunderingen

117. Een 7° betonfundering fundeert het hijsmechanisme.

[127] Zoals te zien is in figuur 1, wordt een bouwconstructie 300 binnen het gabarit van de portaalkraan 105 opgebouwd.

[128] De machine omvat verder een besturingsmechanisme voor het aansturen van elle elementen van de machine. Dit besturingsmechanisme, omvattende processoren, geheugenelementen, switchboxen, relais, elektronische componenten allerhande en gelijkaardige, kan gekoeld worden. Een koelcircuit welk gebruik maakt van water dat ter plaatse op de werf aanwezig is, bijvoorbeeld water uit een waterput of regenwater uit een regenwaterput , kan gebruikt worden om lucht te koelen, welke lucht op zijn beurt het besturingsmechanisme koelt.

[129] Afhankelijk van het gabarit van de portaalkraan kunnen bouwconstructies van meerdere verdiepingen opgetrokken worden. Constructies tot 5.8 meter hoog, 12 meter breed en 8 meter diep zijn mogelijk met de machine volgens de uitvinding en getoond in figuur 1.

[130] Details van het instructiesysteem zijn getoond in figuur 2. Twee plateaus 102, elk van hen langs een zijde van de hijsbalk opgehangen op manshoogte aan een hijsstang 601, kunnen gevuld worden met bouwstenen. De instructie welke steen waar dient geplaatst op het plateau, wordt afgebeeld op de beeldschermen 401 en 402. Beeldscherm 401 is het centrale scherm en kan de info voor beide plateaus tonen, daar waar beeldscherm 402 enkel de informatie voor het naastliggende plateau toont. Beeldscherm 401 kan een touchscreen zijn, terwijl de beeldschermen 402 gewone schermen kunnen zijn.

[131] Details van het plateau zijn getoond in figuur 3. Een frame 504 draagt een rooster 501. Dit rooster laat toe dat brokstukken van stenen door het plateau vallen en zo geen obstructie vormen voor volgende stenen. Door brokstukjes steen zouden de stenen van de volgende series schuin kunnen komen te staan. Op het rooster 501 ligt een positioneringsrooster 502 op de welke afstandsmaten zijn aangeduid. Dit helpt de operator om de stenen correct te plaatsen op de correcte afstand ten opzichte van elkaar en ten opzichte van de plateau in het algemeen. De haken zorgen ervoor dat een hijsstang het plateau op hoogte kunnen houden, en later opwaarts kan bewegen.

[132] Details van de grijper zijn getoond in figuur 4. De grijper 110 omvat een grijpsysteem welk een tegenplaat 701 en een serie van duwers 702 omvat. De bouwstenen worden zijdelings tussen de tegenplaat 701 en duwers 702 geknepen. De duwers 702 worden bediend en bewogen met electro positioneer motors. De bovenvlakken van de bouwstenen kunnen gecontacteerd worden door een duwplaat of bovenplaat 703. Deze duwplaat dient om de bouwstenen, bij het neerleggen op het bouwwerk, aan te duwen in het hechtmiddel, bijvoorbeeld mortel. De duwers 702 worden bewogen en klemmen een steen tegen de tegenplaat 701. Tegelijkertijd, door tegendruk te meten, wordt nagegaan of er stenen aanwezig zijn op de plaatsen waar deze verwacht worden bij het grijpen van een serie bouwstenen. De grijper kan ook 360° gedraaid worden door het inwerken van een electro positioneer motor op een stel tandwielen 703. Door middel van een electro positioneer motor en een tandwiel plus tandlat, kan de grijper in Z-richting opgeheven worden (niet zichtbaar op figuur 4).

[133] Details van het hijssmechanisme zijn getoond in figuur 5. De twee plateaus zijn opgehangen aan een hijsstang langs weerszijde van de hijsbalk.

De haken 503 hangen over de hijsstangen. Langsheen de hijsbalk kan een plateau in Z-richting opgeheven worden tot de hoogte waar het draagsysteem het plateau kan overnemen. Beide plateaus kunnen onafhankelijk van elkaar in hoogte bewogen worden. De hoogte en het heffen worden bepaald door de actie van een electro positioneer motor. Het spreekt voor zich dat de draagbalk, de steunbenen, het draagsysteem, het hijsmechanisme en de grijper goed uitgelijnd dienen te staan om de machine optimaal te laten werken.

[134] Een methode voor het vervaardigen van een bouwconstructie wordt hierna uiteengezet met behulp van de elementen zoals aangegeven in figuren 1 tot 5. Eerst wordt een sequentie van series van gelijktijdig te leggen bouwstenen verworven, die samengebouwd minstens een deel van de bouwconstructie vormen. Deze sequentie, of beter nog een sequentie van machine-instructies die gebaseerd is op deze sequentie van te leggen series van bouwstenen, wordt ingeladen in het besturingsmechanisme van de machine.

[135] Een eerste plateau wordt geladen met enkele (bijvoorbeeld 3, maar dit kunnen er ook bijvoorbeeld 7 zijn.) series van gelijktijdig te leggen bouwstenen op het plateau en dit in de volgorde van de sequentie, waarbij de bouwstenen gepositioneerd worden, bijvoorbeeld met open stootvoegen. Elke serie bouwstenen omvat een aantal bouwstenen, afhankelijk van de grootte van de steen. Bij stenen van 5 cm lengte kunnen tot 24 stenen genomen worden. Bij courantere steenmaten is het aantal stenen beperkt tot minder dan of gelijk aan

7. De totale lengte van de serie is minder dan of gelijk aan 1.2 meter. In bijzondere uitvoeringsvormen worden series niet alleen naast elkaar geplaatst op het plateau, maar worden ook verschillende series op elkaar geplaatst. De eerst te plaatsen series zijn dan bovenaan geplaatst.

[136] Deze plateau wordt door het hijsmechanisme opgeheven en naar het draagmechanisme gebracht. De portaalkraan beweegt in x- y en z-richting om de vorken naast het plateau te brengen. De loopkat van het draagsysteem beweegt de vorken onder het plateau. Het hiismechanisme daalt en de vorken ontvangen de plateau.

[137] Het geladen plateau is nu gedragen door het draagsysteem. De serie van gelijkertijd te leggen bouwstenen bevindt zich nu in hoogte binnen de slaglengte van de grijper.

[138] De operator is ondertussen gestart met het laden van het tweede plateau.

[139] De grijper beweegt zich langs de draagbalk en gaat zich op hoogte stellen (z-richting) binnen zijn slaglengte. De machine roteert de grijper zodat hij de eerste te leggen serie van bouwstenen kan grijpen. De grijper grijpt de serie bouwstenen en tilt deze van het plateau. Het doek wordt onder de gegrepen serie van stenen gewenteld. Door bewegen van de portaalkraan in y- richting en door bewegen van de loopkat in x-richting en eventueel roteren van de grijper, wordt de grijper naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie gebracht waar de gegrepen serie van bouwstenen zal geplaatst worden. Dit is bij het begin uiteraard een positie op de reeds aanwezige fundamenten van de bouwconstructie. De serie wordt op deze plaats gelegd door de grijper binnen zijn slaglengte neer te bewegen en de stenen in het reeds aangebrachte bindmiddel te duwen. Dit bindmiddel is bij voorkeur mortel, maar kan eventueel ook lijm of polyurethaan zijn.

[140] De grijper beweegt zich terug naar het plateau om de volgende serie te grijpen en de bovengemelde stap herhaalt zich tot het plateau leeg is.

[141] Het lege plateau wordt na het neerleggen van de laatste serie die op dit plateau aanwezig was, terug naar het hijssysteem gebracht waar de hijsstang het lege plateau overneemt. Het draagsysteem neemt het volgende plateau dat ondertussen werd gevuld door de operator en werd gehesen, en begint opnieuw met leggen van series van bouwstenen.

[142] Er dient opgemerkt te worden dat eerst de binnenmuren 303 en het binnenspouwblad 301 wordt opgetrokken tot op een hoogte die minder is dan de slaglengte van de grijper, en pas nadien het buitenspouwblad 302. Tussen het optrekken van binnen- en buitenspouwblad kan de actie van de machine eventueel tijdelijk onderbroken worden om isolatieplaten aan te brengen. Eventueel wordt ook van plateau gewisseld, indien de plateaus niet geschikt zijn voor zowel bouwstenen van het binnenspouwblad en de binnenmuren, en bouwstenen van het buitenspouwblad te positioneren. De uiteindelijke overblijvende spouwbreedte kan beperkt worden tot 30 à 40 mm.

[143] Er dient ook opgemerkt te worden dat eerst de binnenmuren en het binnenspouwblad wordt opgetrokken tot op een hoogte, waarbij deze muren bouwlaag per bouwlaag worden opgetrokken. Dus een bouwlaag wordt eerst volledig afgewerkt, vooraleer aan de volgende bouwlaag wordt begonnen.

[144] Tijdens de actie van de machine, zal een operator of bouwvakker het bindmiddel, bijvoorbeeld de mortel, aanbrengen op het deel van de bouwconstructie waar binnen afzienbare tijd, bijvoorbeeld binnen de 10 minuten, een volgende serie van bouwstenen wordt gelegd. Tijdens de actie van de machine zal de operator of bouwvakker ook lintelen, poutrellen en speciale, niet automatisch te positioneren bouwstenen aanbrengen en inwerken. Eventueel kan de portaalkraan als hijstoestel gebruikt worden om deze handelingen te ondersteunen.

[145] Een sequentie van machine-instructies die gebaseerd is op deze sequentie van te leggen series van bouwstenen wordt verkregen door het berekenen van deze sequentie uitgaande van een CAD-tekening van de op te richten bouwconstructie

[146] Een op computer geïmplementeerde methode voor het opstellen van een sequentie van series van gelijktijdig te leggen bouwstenen, en eventueel een computer geïmplementeerde werkwijze voor het opstellen van een sequentie machine-instructies gaat als volgt.

[147] Vooraleer aan te vatten met het interpreteren van een CAD-tekening, kunnen enkele basisgrootheden ingelezen of ingegeven worden in een apparaat omvattende een verwerkingseenheid en een geheugen, teneinde de CAD-tekening om te zetten in een sequentie van series te leggen bouwstenen, en een sequentie van machine instructies. Grootheden zoals dimensie van de grijper, nodige griplengte op de serie van stenen voor een voldoende grip, vrije ruimte voor en achter de grijper om veilig te kunnen werken, afmetingen van stenen en gelijkaardige worden ingegeven of ingelezen.

[148] Een CAD- of autocad-tekening wordt ingelezen in het apparaat omvattende een verwerkingseenheid en een geheugen. Het apparaat omvat een programma welk in staat is om de CAD-tekening op te delen in een reeks van geïdentificeerde bouwstenen. Elke bouwsteen is minstens geïdentificeerd door het type steen, minstens een x-, y-, en z-coördinaat en een rotatierichting rten opzichte van een referentiepunt in de CAD-tekening. Tussen de stenen is bijvoorbeeld een open stootvoeg voorzien. En lijst van deze geïdentificeerde bouwstenen wordt gemaakt en opgeslagen in het geheugen. Mogelijkerwijze wordt ook een speciaal vormkenmerk aan één of meerdere geïdentificeerde bouwstenen toebedeeld. Ook deze informatie wordt opgeslagen. Verder worden bouwsteen geïdentificeerd die niet legbaar zijn met de machine en een lijst ervan kan worden opgeslagen. Eventueel worden niet-bouwsteen zijnde constructie-elementen geïdentificeerd en een lijst ervan kan worden opgeslagen.

[149] Er wordt nagegaan welke stenen elkaar kruisen of raken, en een prioriteit wordt opgesteld welke van deze stenen eerst dient gelegd te worden.

[150] Uit de lijst van geïdentificeerde bouwstenen worden rijen van naast elkaar in dezelfde richting en op dezelfde bouwhoogte liggende geïdentificeerde stenen gegroepeerd. Er wordt geverifieerd welke stenen naast elkaar liggen en hetzelfde type steen zijn, dezelfde rotatie hebben, dezelfde hoogte hebben op dezelfde hoogte liggen in het bouwwerk, en dezelfde x- of y coördinaat hebben. Zo worden muurdelen gedefinieerd. Voor deze muurdelen wordt op basis van de prioriteit van de stenen, een prioriteitenlijst gemaakt, ttz. welk muurdeel moet eerst worden gelegd, welk is de volgorde van te leggen muurdelen. De volgorde van te leggen muurdelen wordt verder opgemaakt uit indicatoren als welk muurdeel ligt onderst en welk hoger, welk muurdeel is een binnenmuur of binnenspouwblad, welk een buitenmuur, welke zijn de prioritaire muren, welke kunnen later, etc. Uit deze “rijen van naast elkaar in dezelfde richting en op dezelfde bouwhoogte liggende geïdentificeerde stenen” ofte muurdelen worden series van gelijktijdig te leggen bouwstenen geselecteerd, door opdelen in kleinere, grijpbare series van bouwstenen. Er wordt nagegaan hoe het muurdeel best kan gegrepen worden (met of zonder stenen die uitsteken voorbij de grijperlengte, het muurdeel in één stuk of opgedeeld en welk deel eerst), en welke sequentie het voordeligst is. Indien het muurdeel niet in één of meersere series kan gelegd worden, wordt aangeduid welke steen of stenen er handmatig zullen gelegd moeten worden. Deze worden toegevoegd aan de lijst van niet legbare stenen. Vervolgens wordt de legsequentie van de series van gelijktijdig te leggen bouwstenen berekend en opgeslagen. Indien bouwstenen met tand en groef worden gebruikt, kan voor elke steen of voor elke serie van samen te leggen bouwstenen, een instructie in de lijst staan welke de beweging is die moet uitgevoerd worden met deze serie, teneinde de tand in de groef te positioneren.

[151] Uit deze legsequentie wordt een sequentie machine-instructies voor het bewegen van de machineonderdelen berekend en opgeslagen, welke instructies toelaten de legsequentie van de series van gelijktijdig te leggen bouwstenen uit te voeren door een machine. Deze sequentie machine- instructies is een eerste output van het apparaat, en kan opgeslagen worden op een drager.

[152] Eventueel worden één of meerdere lijsten van niet uitvoerbare delen van de bouwconstructie omvattende niet door de machine legbare geïdentificeerd bouwstenen en eventueel niet-bouwsteen zijnde constructie-elementen gegenereerd. Deze lijst of lijsten zijn een tweede output van het apparaat, en kan opgeslagen worden op een drager.

[153] Figuur 5 toont een geschikt computersysteem 1000 voor het uitvoeren van één of meerdere stappen in de methode van de bovenstaande uitvoeringsvorm(en). Computersysteem 1000 kan in het algemeen zijn uitgevoerd als een computer geschikt voor algemene doeleinden en een bus 1010, een processor 1002, een lokaal geheugen 1004, één of meer optionele invoerinterfaces 1014, één of meer uitvoerinterfaces 1016, een communicatie- interface 1012, een opslagelementinterface 1006 en één of meer opslagelementen 1008 omvatten. Bus 1010 kan één of meer geleiders omvatten, die communicatie tussen de componenten van het computersysteem 1000 mogelijk maken. Processor 1002 kan elk type conventionele processor of microprocessor omvatten, die programma-instructies interpreteert en uitvoert. Lokaal geheugen 1004 kan een Random Access Memory (RAM) of een ander type dynamische opslag-inrichting omvatten, die informatie en instructies voor uitvoering door processor 1002 opslaat, en/of een Read-Only Memory (ROM) of een ander type statische opslag-inrichting omvatten, die statische informatie en instructies voor gebruik door processor 1002 opslaat. Invoerinterface 1014 kan één of meer conventionele mechanismen omvatten, die een bediener in staat stellen informatie in de computerinrichting 1000 in te voeren, zoals een toetsenbord 1020, een muis 1030, een pen, stemherkenning en/of biometrische mechanismen, een aanraakscherm, enz. Uitvoerinterface 1016 kan één of meer conventionele mechanismen omvatten, die informatie aan de bediener afgeven, zoals een scherm 1040, een printer, een luidspreker, enz. Communicatie-interface 1012 kan een zendontvanger-achtig mechanisme omvatten, zoals bijvoorbeeld één of meer Ethernet-interfaces, dat het computersysteem 1000 in staat stelt te communiceren met andere inrichtingen en/of systemen 1081, 1082, 1083, bijvoorbeeld een zender/ontvanger voor het communiceren met het ventilatiesysteem 101 in Tekening 1. De communicatie- interface 1012 van computersysteem 1000 kan met een ander computersysteem verbonden zijn door middel van een Local Area Network

(LAN) of een Wide Area Network (WAN), zoals bijvoorbeeld het internet. Opslagelementinterface 1006 kan een opslaginterface omvatten, zoals bijvoorbeeld een Serial Advanced Technology Attachment (SATA) interface of een Small Computer System Interface (SCSI), voor het verbinden van bus 1010 met één of meer opslagelementen 1008, zoals één of meer lokale schijven, bijvoorbeeld SATA-schijfstations, en het lezen en schrijven van gegevens naar en/of van deze opslag-elementen 1008 besturen. Hoewel de opslagelementen hierboven als een lokale schijf zijn beschreven, zou in het algemeen elk ander geschikt computer-leesbaar medium, zoals een verwijderbare magnetische schijf, optische opslagmedia, zoals een CD of DVD, ROM-schijf, solid-state drives, flashgeheugenkaarten, kunnen worden gebruikt. Het hierboven beschreven systeem 1000 kan ook werken als een Virtual Machine boven de fysieke hardware.

[154] Het is duidelijk dat, hoewel de uitvoeringsvormen en/of de materialen voor het verstrekken van uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding zijn besproken, diverse wijzigingen of veranderingen kunnen worden aangebracht zonder af te wijken van het werkingsgebied en/of de geest van deze uitvinding. De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen, doch kan volgens verschillende varianten worden gerealiseerd zonder buiten het kader van de huidige uitvinding te treden.

Claims (27)

Aangepaste Conclusies

1.- Een machine voor het automatisch leggen van bouwstenen in een bouwconstructie in oprichting, omvattende e minstens een eerste plateau voor het dragen van minstens een serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen; e een instructiesysteem voor het weergeven van de positie van elke bouwsteen van de serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen op het genoemde plateau; e een grijper voor het gelijktijdig grijpen van de genoemde serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen eens geplaatst op het genoemde plateau; e een geautomatiseerd bewegingssysteem voor het bewegen van de gegrepen serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie en het leggen van de serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen op de reeds aanwezige bouwconstructie; waarbij de grijper gemonteerd is aan een portaalkraan, welke portaalkraan een draagbalk omvat, waarbij de portaalkraan een hijsmechanisme omvat hetwelk in staat is om een plateau verticaal te hijsen, en waarbij de machine een draagstructuur omvat voor het dragen van het plateau, welk draagsysteem aan de draagbalk is bevestigd.

2.- Een machine volgens conclusie 1, waarin de minstens ene serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen minstens meer dan twee bouwstenen omvat.

3.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het minstens ene plateau geschikt is voor het dragen van meer dan één serie van gelijktijdig te leggen bouwstenen.

4 - Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de machine meer dan één plateau omvat voor het dragen van één of meerdere series van gelijktijdig te leggen bouwstenen.

5.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het instructiesysteem een beeldscherm omvat waarop de positie van de te plaatsen bouwstenen op het plateau afgebeeld kan worden.

6.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het instructiesysteem een aanduidingssyteem omvat, welk aanduidingssyteem de positie van elk van de te positioneren bouwstenen op het plateau afbeeldt op het plateau.

7.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de grijper een grijplengte tussen de 0.5 en 2m heeft.

8.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de grijper verder een beveiligingssysteem omvat voor het opvangen van bouwstenen die uit de grijper vallen tijdens het bewegen van de grijper naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie.

9.- Een machine volgens conclusie 8, waarbij het beveiligingssysteem een doek omvat die onder de bouwstenen in de grijper is gepositioneerd tijdens het bewegen van de grijper naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie.

10.- Een machine volgens conclusie 9, waarbij het doek een bewegingssysteem omvat om het doek onder de gegrepen bouwstenen te bewegen.

11.- Een machine volgens conclusie 10, waarbij het doek een wentelsysteem omvat om het doek onder de gegrepen bouwstenen te wentelen.

12.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de grijper gemonteerd is op een meerassige robot.

13.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de portaalkraan twee verticaal opgerichte steunbenen heeft, de draagbalk is in staat om verticaal bewegen langsheen de steunbenen.

14.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de portaalkraan twee verticaal opgerichte steunbenen omvat, de portaalkraan is in staat om te rijden volgens een richting loodrecht op de draagbalk en de steunbenen.

15.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de grijper in staat is om te roteren rondom een as evenwijdig aan de verticale.

16.- Een machine volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de portaalkraan een loopkat omvat waaraan de grijper is gemonteerd.

17.- Een machine volgens conclusie 16, waarbij de grijper in staat is om verticaal te bewegen ten opzichte van de loopkat.

18.- Een methode voor het vervaardigen van een bouwconstructie, omvattende de stappen e Het verwerven van een sequentie van series van gelijktijdig te leggen bouwstenen die samengebouwd minstens een deel van de bouwconstructie vormen; e Het voorzien van een machine volgens één van de voorgaande conclusies; e Het herhalen van de volgende deelstappen A. Het laden van het plateau door het positioneren van een of meerdere series van gelijktijdig te leggen bouwstenen op het plateau en dit in de volgorde van de sequentie;

B. Het afladen van een plateau door o het grijpen van de serie van gegrepen bouwstenen in de volgorde volgens de sequentie, o het bewegen van de serie van gegrepen bouwstenen naar de voorbestemde positie in de bouwconstructie en o het bevestigen van de serie van bouwstenen op de reeds aanwezige bouwconstructie tot minstens een deel van de bouwconstructie is opgebouwd.

19.- Een methode volgens conclusie 18, waarbij minstens twee plateaus worden gebruikt zodat terwijl het ene plateau wordt geladen met series van gelijktijdig te leggen bouwstenen volgens stap A, het tweede plateau wordt afgeladen volgens stap B.

20.- Een methode volgens één van de conclusies 18 tot 19, waarbij tussen de 5 en 20 series per plateau worden gepositioneerd op het plateau.

21.- Een methode volgens één van de conclusies 18 tot 20, waarbij bindmiddel op de reeds bestaande bouwconstructie wordt gelegd voor de volgende serie wordt opgebouwd.

22.- Een methode volgens één van de conclusies 18 tot 21, waarbij de sequentie van de series zorgt dat bouwlaag van de bouwconstructie volledig wordt gelegd, vooraleer de volgende bouwlaag wordt aangebracht.

23.- Een methode volgens één van de conclusies 18 tot 22, waarbij de bouwconstructie één of meerdere binnenmuren, een binnenspouwblad en een buitenspouwblad omvat, waarbij eerst een vooropgestelde hoogte van de binnenmuren en het binnenspouwblad wordt gebouwd, vooraleer het buitenspouwblad wordt opgebouwd tot deze hoogte.

24.- Een methode volgens conclusie 23, waarbij tussen bouwen van het binnenspouwblad en het bouwen van buitenspouwblad, isolatie-elementen tegen het binnenspouwblad worden geplaatst.

25.- Een methode volgens één van de conclusies 18 tot 24, waarbij het herhalen van deelstappen A en B wordt onderbroken voor het verwerken van constructie-elementen in het bouwwerk, anders dan bouwstenen.

26.- Een methode volgens één van de conclusies 18 tot 25, waarbij een sequentie van series van gelijkertijd te leggen bouwstenen wordt berekend uitgaande van een CAD-tekening van de te bouwen bouwconstructie.

27.- Een methode volgens conclusie 26, waarbij de bouwconstructie wordt opgedeeld in een reeks van te leggen bouwstenen, en uit deze reeks van bouwstenen worden de series van gelijktijdig te leggen bouwstenen berekend.