CN113015687A - 具有对钻头上的磨损标记的自动识别机制的、用于在建筑物墙壁上自动钻出钻孔的装配装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在建筑物墙壁上自动地钻出钻孔(15)的装配装置(14)和方法。装配装置(14)具有带有钻头(41)的钻孔装置(40)、用于检测钻孔装置(40)的钻头(41)的至少一部分的数字图像(42)的光学检测装置(35)和用于控制钻孔装置(40)和光学检测装置(35)的控制装置(37)。控制装置(37)被设置用于评估所述数字图像(42)并且在此判定钻头(41)的状态。

Description

具有对钻头上的磨损标记的自动识别机制的、用于在建筑物 墙壁上自动钻出钻孔的装配装置和方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的装配装置和一种具有权利要求12的特征的方法。

背景技术

在WO 20167066615 A2中描述了一种具有钻孔机器人的装配装置，该装配装置能够自动地在建筑物的墙壁和顶盖上钻出钻孔。该装配装置具有带有被驱动的且可转向的轮子的小车，在该小车上布置有钻机机器人。因此，装配装置可以在相应的建筑物中行进并且定位在对于钻出钻孔所需的位置上。

在WO 2017/016783 A1中描述了一种用于在电梯设备的电梯竖井中实施安装的自动化的装配装置。装配装置具有带钻头的钻孔装置，钻孔装置可以自动地在电梯竖井的壁中钻出钻孔。装配装置的承载钻孔装置的载体部件可以在电梯竖井内移位。在WO 2017/016783 A1中描述了，为了识别磨损的或损坏的钻头，监控在钻孔时的进给和/或用于引入具有期望深度的钻孔的持续时间。在低于进给极限值和/或超过持续时间极限值时，所使用的钻头被识别为不再正常。

钻头可能具有各种缺陷，这些缺陷可能对在建筑物的墙壁中钻出钻孔产生不利影响。例如，钻头的直径可能不再足够大，使得通过钻头钻出的钻孔具有过小的直径。在混凝土中钻孔的钻头通常在其末端上具有由特别耐磨的材料、特别是硬质合金制成的所谓的冠状部。当冠状部的部分被折断或冠状部完全松动时，钻孔也会受到不利影响。

发明内容

与此相应地，本发明的目的尤其在于，提出一种装配装置和一种方法，该装配装置和该方法能够实现在建筑物的墙壁中可靠地钻出钻孔。根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的装配装置和具有权利要求12的特征的方法来实现。

根据本发明的用于在建筑物墙壁上自动地钻出钻孔的装配装置具有带钻头的钻孔装置。根据本发明，装配装置具有用于检测钻孔装置的至少一部分的钻头的数字图像的光学检测装置和用于操控钻孔装置和光学检测装置的控制装置。控制装置被设置用于评估数字图像并且在此判定钻头的状态。

在按照本发明的用于判定用于在建筑物墙壁中自动地钻出钻孔的装配装置的钻孔装置的钻头的状态的方法中，借助布置在装配装置上的光学检测装置检测钻孔装置的至少一个部分的钻头的数字图像。钻孔装置和光学检测装置由控制装置操控。控制装置评估所述数字图像并且在此判定钻头的状态。

由此能够实现，在通过不再合适的钻头钻出钻孔之前就已经能够判定钻头的状态。因此，能够非常可靠地进行钻孔。

所描述的实施例同时涉及根据本发明的装配装置和根据本发明的方法。换言之，下面例如在参考装配装置的情况下所提及的特征也可作为方法步骤来实现，反之亦然。

根据本发明的装配装置尤其可以用于在电梯设备的电梯竖井中至少部分自动化地安装所谓的竖井物料。竖井物料应理解为在电梯设备的电梯竖井内紧固在竖井壁上的所有构件。例如所谓的轨条或轨条部件、特别是轨条下部件属于这种构件，电梯设备的导轨借助这些构件固定在竖井壁上。此外，竖井物料也可以被实施为用于竖井门、照明装置或布线装置的紧固物料。为此，装配装置尤其具有载体部件，钻孔装置布置在该载体部件上。载体部件以在电梯竖井内移位并且由此钻孔装置可以在电梯竖井内移位，并且因此在电梯竖井内的不同位置上在电梯竖井的竖井壁中钻孔。装配装置的基本结构例如可相应于在公开文献WO 2017/016782 A1中所描述的装配装置来实施。

根据本发明的装配装置也可用于电梯在电梯竖井外的组装和安装。例如，可以借助装配装置在建筑物墙壁中的不同位置上钻出钻孔，借助这些钻孔可以固定电缆通道或通风管道。为了能够到达不同的位置，装配装置例如可以具有可驱动的且可转向的轮子。

根据本发明的装配装置被设置成仅在待实施的安装或组装期间位于相应的装配位置处且在安装或组装结束之后才带到下一安装位置。因此，根据本发明的装配装置也可被称为可移动的装配装置。

在此，自动地钻出钻孔应理解为，用于钻出钻孔的钻孔装置由控制装置在使用预先给定的规则的情况下被操控。为此，在控制装置中尤其存储有程序，在该程序中对所述规则进行编码。自动化钻孔可以例如由操作员或由另一程序启动。

建筑物墙壁在此应理解为向内限定建筑物的空间或向外限定建筑物的表面。因此，建筑物墙壁例如可以实施为竖直延伸的墙壁、地面或顶盖。建筑物墙壁尤其是实施为电梯设备的电梯竖井的竖井壁。但建筑物墙壁也可以实施为桥梁或其它建筑的一部分。建筑物墙壁尤其由尤其包含护板的混凝土构成。

钻孔装置尤其是被实施为冲击钻机，该冲击钻机特别适合于在混凝土中钻孔。该冲击钻机尤其由工业机器人形式的机电的安装部件引导。该安装部件因此可以在建筑物墙壁中钻出钻孔时引导钻孔装置并且也定位在光学检测装置之前，使得光学检测装置可以对相应部分的钻头或整个钻头检测数字图像。

钻头尤其是实施为呈钻石钻头或混凝土钻头形式的麻花钻头。钻头尤其在其末端上具有由硬质金属构成的板或冠状部，板或冠状部通过钎焊连接与其余的钻头连接，钻头例如由工具钢构成。

光学检测装置可以以不同的方式实施，光学检测装置可以检测钻头的不同的光学特性并且存储在数字图像中。光学检测装置尤其设计成数码相机，数码相机也可以检测和记录颜色。数码相机为此尤其是具有三种不同类型的光传感器，即用于红光、黄光和蓝光的光传感器。所有颜色都可以由这三种原色构成。光学检测装置也可以仅具有一个或两个不同类型的光传感器，其中，光学检测装置尤其具有用于蓝光的光传感器。光学检测装置例如也能够实施为扫描仪或所谓的分光光度计。

所述数字图像的构造取决于光学检测装置的实施方式。因此，数字图像也可以以不同的方式来实施。数字图像以数字形式包含关于钻头的光学特性的信息，这些信息可以通过控制装置进行评估。

用于控制钻孔装置和光学检测装置的控制装置可以实施为单独的控制装置。该控制装置也可以由多个控制装置组成，这些控制装置操控装配装置的各个部件并且相互处于通信连接中。控制装置除了钻孔装置和光学检测装置之外尤其还可以操控其它部件，例如工业机器人形式的所述安装部件或装配装置的固定部件或移位部件。

控制装置被设置用于评估数字图像并且在此判定钻头的状态。这意味着，控制装置被编程，以便控制装置评估数字图像并由此判定钻头的状态。钻头的状态的判定尤其是应当理解为在“正常”(iO)状态和“不正常”(niO)状态之间进行区分。除了所述状态之外，还可以存在其它状态，例如“受限正常”。

控制装置尤其设置用于以规则的或不规则的间隔重复判定钻头的状态。例如，可以在每钻出一个钻孔之后或者在钻出预定数量的孔之后进行判定。所述数量在此可以取决于钻头的最后识别出的状态。例如当已经识别出钻头的磨损时，所述数量可以小于还没有识别出磨损时的数量。此外，根据设定条件，也可以与自上次评估以后的钻孔数无关地进行评估。

判定钻头状况的目的在于，在开始通过这样的钻头进行钻孔之前，识别钻头的不足以成功钻孔的状况。通过状态不佳的钻头进行钻孔会导致较差的钻孔效果，该钻孔会持续很长时间，或者在最坏的情况下，该钻头可能断裂。钻头在钻孔中的断裂通常需要装配装置的操作者的干预，从而必须中断钻孔的自动实施。这种中断因为总是需要时间是不期望的。

在本发明的设计方案中，控制装置被设置用于基于所识别的钻头的状态决定继续使用钻头或安排钻头的更换。控制装置尤其被设置用于，当钻头的状态被归入iO时继续使用该钻头并且当钻头的状态被归入niO时安排钻头的更换。因此可以保证在建筑物墙壁中特别可靠地钻出钻孔。为了安排钻头的更换，控制装置可以向装配装置的操作者发出信息，以更换钻头。装配装置也可以具有带有另一个钻头的第二钻孔装置并且钻头的更换通过使用所述第二钻孔装置来实施。此外，装配装置还可以具有自动的钻头更换装置，借助自动的钻头更换装置可以将旧钻头从钻孔装置中移除并且可以使用新钻头。

在本发明的设计方案中，装配装置具有机电的安装部件以用于引导钻孔装置。机电的安装部件由控制装置控制并且控制装置设置用于控制安装部件，使得钻孔装置和钻头定位在光学检测装置之前，使得能够检测并且因此生成至少一部分的钻头的数字图像。因此钻孔装置可以非常灵活地定位在装配装置上。此外，光学检测装置可以与钻孔装置以一定间距布置在装配装置上，使得光学检测装置不妨碍钻出钻孔并且此外在钻孔期间不会被损坏或污染。

在本发明的设计方案中，控制装置设置用于操控安装部件，使得钻孔装置和钻头定位在光学检测装置之前，使得由布置在钻头上的磨损标记检测并由此产生数字图像。因此，可以特别可靠地确定钻头的状态。当磨损标记在数字图像中还能被识别时，钻头的状态尤其被归入iO。钻头例如可以在外表面上、尤其是外表面上具有在钻头的末端上向内指向的凹槽作为磨损标记。当所述外表面上的材料被磨蚀，也就是出现磨损时，凹槽的深度越来越小，直到不再能够看到该凹槽，也就是说在数字图像上不再能够看到该凹槽。

在本发明的设计方案中，所述数字图像包含关于钻头的颜色的信息。控制装置被设置用于检查钻头的颜色并且基于所述钻头的颜色检查的结果来判定钻头的状态。由钻头的颜色尤其可以推导出，钻头在之前的钻孔期间是否变得非常热。在非常强烈的发热时钻头变蓝，这可以由控制装置识别。强烈的发热或过热可能导致，在钻头中形成内部应力和/或钻头的材料变得易碎。这两种效应都会导致钻头的部分断裂或钻头碎裂。在具有焊接的冠状部的钻头中，强烈的发热或过热会具有另一负面效果。发热可以大到使得用于焊接冠状部的焊料熔化或至少变软。这导致冠状部破裂的风险变得非常大。尽管该冠状部仍然可以正确地布置在钻头的末端上，但是在下一个较大应力下该冠状部可能从该末端上松脱，从而使钻头不能使用。所述效应可以单独出现或者相互加强。总之，强烈的发热或过热导致钻头在进一步使用时很快失效的增加的风险或概率。因此，控制装置尤其实施成，使得在数字图像中识别到对于钻头的过热特定的颜色时，控制装置将钻头的状态归入niO。

控制装置尤其实施成，控制装置尤其评估钻头的末端的区域中的颜色。控制装置尤其可以实施预处理，在预处理中识别钻头的具有类似颜色的连续区域。这例如可以通过所谓的Blob分析来实施。例如，仅当颜色存在于连续表面上或具有最小表面积的整个表面上时才可以考虑颜色。

在检查钻头的颜色时，可以将该颜色与所存储的比较颜色进行比较。例如，一旦颜色与比较颜色匹配，那么钻头的状态可以被归入niO。

为了判定钻头的状态，也可以使用模式识别方法或所谓的机器学习。在此，在学习阶段中，连同钻头的相应状态(iO或niO)一起给控制装置提供钻头的许多数字图像。控制装置可以将所提供的信息进行归纳，使得控制装置可以基于所学习的知识在生产阶段也基于迄今未知的数字图像来判定钻头的状态。机器学习方法的一个示例是神经网络。

一种能够检测具有钻头的颜色的数字图像的光学检测装置，以及一种设置用于检查钻头的颜色并根据钻头的颜色的所述检查的结果来判定钻头的状态的控制装置，构成判定钻孔装置的钻头的状态的判定装置。这种判定装置是独立的发明，这种判定装置也可以独立于装配装置使用。

在本发明的设计方案中，控制装置被设置用于确定钻头的颜色的蓝色分量并且基于所述蓝色分量来判定钻头的状态。钻头在非常强烈的发热时尤其变蓝。因此，钻头的蓝色是钻头强烈的、可能过于强烈的发热的可靠提示。如上所述，强烈的发热可能导致钻头的从外部不可见的损坏。由此可以借助钻头的蓝色分量的检查特别可靠地判定钻头的状态。当蓝色分量超过规定的阈值时，钻头的状态尤其被归入niO。

基于添加的颜色混合的教导，一种颜色可以被分离成红、绿和蓝三种原色。因此，颜色可以通过各个原色的分量的强度来限定。钻头的颜色的所述蓝色分量在此理解为蓝色原色在钻头颜色中的分量。特别地，如果钻头的颜色的蓝色分量专用于判定钻头的状态，光学检测装置可仅包括能够检测蓝色光的光传感器，或者可被实现为具有仅透射蓝色光的滤波器的黑白数码相机。

在本发明的设计方案中，所述数字图像包含关于钻头的外轮廓的信息。控制装置被设置用于，检查钻头的外轮廓并且基于钻头的外轮廓的所述的检查的结果来判定钻头的状态。由此可以简单且可靠地识别钻头的机械损坏或磨损。钻头的外轮廓或钻头的至少一部分的外轮廓可与存储的额定外轮廓相比较。如果外轮廓与额定外轮廓偏差过大，那么控制装置可以将钻头的状态归入niO。此外，也可以使用如已经描述过的机器学习方法。

在本发明的设计方案中，控制装置被设置用于检测钻孔装置的钻孔过程的参数、将其与所存储的期望参数进行比较、并且根据比较结果在所述钻孔过程结束之后并且在随后的钻孔过程开始之前判定所使用的钻头的状态。通过钻孔过程的参数与存储的期望参数的所述比较可以识别钻孔过程，在钻孔过程中可能导致钻头的损坏。一旦识别出这种钻孔过程，就在开始随后的钻孔过程之前检查钻头的状态。由此可以有效地防止通过受损的钻头实施钻孔过程。

在本发明的实施方案中，控制装置被提供用于检测钻孔过程的持续时间作为钻孔过程的参数，将其与极限持续时间形式的期望参数进行比较，并且在所述钻孔过程结束之后并且在随后的钻孔过程开始之前，当所检测到的钻孔过程的持续时间大于该极限持续时间时，评估所使用的钻头的状态。如果在钻孔时尤其是在由混凝土构成的建筑物墙壁中必须钻入或钻通金属条的形式的护板，则钻孔过程的持续时间明显长于没有护板时的持续时间。所述持续时间尤其可以确定成，使得在不受护板的影响的情况下可靠地完成钻孔。如果钻孔过程持续的时间长于所规定的极限持续时间，那么可以以很高的可能性认为钻头碰到了护板上。对护板的钻孔或钻通会导致钻头的磨损增加，并且特别是还会导致钻头的强烈发热。通过本发明的该设计方案特别有效地防止通过受损的钻头实施钻孔过程。

在本发明的设计方案中，控制装置被设置用于在钻孔过程期间检测钻头的最小进给速度作为钻孔过程的参数、将其与极限速度形式的期望参数进行比较，并且在所述钻孔过程结束之后和在随后的钻孔过程开始之前，当在钻孔过程期间所检测的最小进给速度小于极限速度时判定所使用的钻头的状态。如果尤其是在由混凝土构成的建筑物墙壁中钻孔时必须钻入或钻通金属条形式的护板，则在钻孔过程中的最小进给速度明显小于不碰到钢筋的最小进给速度。所述极限速度尤其可以确定成，使得最小的进给速度在不受护板影响的情况下可靠地较高。如果最小进给速度小于规定的极限速度，那么可以以很高的可能性认为钻头碰到了护板上。通过本发明的该设计方案特别有效地防止通过受损的钻头实施钻孔过程。

对护板的钻入或者钻通也可以以其它方式识别。例如装配装置可以具有护板识别部件，借助护板识别部件可以识别在墙壁中的护板。

在本发明的设计方案中，装配装置具有自动化的钻头更换装置。为了更换钻孔装置的钻头，控制装置被设置用于操控装配装置，使得布置在钻孔装置中的钻头从钻孔装置中被移除并且将新的钻头布置在钻孔装置中。特别是，当钻孔装置由安装部件引导时，控制装置控制安装部件，使得钻头从钻孔装置被移除并且将新的钻头布置在钻孔装置中。

通过由此实现的钻头的自动化更换，对于钻头更换实现装配装置的操作者不用进行手动干预。因此，装配装置可在没有操作者的手动干预的情况下钻出多个钻孔。因此，可以非常快速且有效地进行钻孔。

钻头更换装置例如可以由用于将工具从工具保持器和料库中移除的装置组成，该装置相应于本申请人的未在先公开的申请号为18186467.9的欧洲专利申请。在这种情况下，首先控制安装部件，以便将要从钻孔装置中移除的钻头插入到所述装置中。在钻头被移除之后，操控安装部件，使得新的钻头从料库中布置在钻孔装置中。

应当指出，本发明的一些可能的特征和优点在此一方面参照本发明的装配装置的不同的实施形式来说明并且另一方面参照本发明的方法的不同的实施形式来说明。本领域技术人员认识到，这些特征能够以合适的方式组合、调整、转换或替换，以便实现本发明的其它的实施方式。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节根据实施例的以下描述以及根据附图得出，在附图中相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。附图仅是示意性的并且未按比例绘制。

其中：

图1示出电梯设备的其中容纳有装配装置的电梯竖井的透视图；

图2示出图1的装配装置的透视图；

图3示出具有冠状部的一部分钻头的数字图像；和

图4以放大视图示出图3中钻头的冠状部。

具体实施方式

下面将结合电梯设备在电梯竖井中的安装来描述用于在建筑物墙壁中自动地钻出钻孔的装配装置和方法。但是，这样的装配装置和这样的方法的应用不局限于所说明的应用情况，而是也可以用于其它的目的。为此，可能需要调整该装配装置和方法，本领域技术人员可以通过其专业知识和其余描述无问题地进行调整。

在图1中示出布置在电梯设备12的电梯竖井10中的装配装置14，借助该装配装置可以将轨条下部件16固定在竖井壁18形式的建筑物墙壁上。为此，可以从装配装置14在竖井壁18中钻出钻孔15。电梯竖井10在主延伸方向11上延伸，主延伸方向11在图1中竖直地对齐。通过轨条下部件16可以在以后的装配步骤中将电梯设备12的未示出的导轨固定在竖井壁18上。装配装置14包括载体部件20和机电的安装部件22。载体部件20被实施为框架，机电的安装部件22安装在该框架上。该框架具有允许载体部件20在电梯竖井10内垂直移位的尺寸，即，例如允许移动到建筑物内的不同楼层上的不同垂直位置处的尺寸。机电的安装部件22在所示的示例中被实施为工业机器人24，该工业机器人向下悬挂地安装在载体部件20的框架上。工业机器人24的臂在此可以相对于载体部件20运动并且例如朝向电梯竖井10的竖井壁18移位。

载体部件20通过用作支承机构26的钢索与以电机驱动的绳索绞盘形式的移位部件28连接，该绳索绞盘在电梯竖井10上的上部被安装在电梯竖井10的顶盖上的保持位置29处。借助移位部件28，装配装置14可以在电梯竖井10内沿电梯竖井10的主延伸方向11、即在电梯竖井10的整个长度上竖直地移位。

另外，装配装置14还具有固定部件30，借助该固定部件30，载体部件20可以在电梯竖井10内沿侧向方向固定，即沿水平方向固定。

在电梯竖井10中，在其整个长度上张紧有呈绳索形式的两个基准元件13，两个基准元件沿主延伸方向11对齐。基准元件13由安装人员安装在电梯竖井10中并且形成用于对齐和安装电梯设备12的导轨的基准。因此，导轨在安装状态下必须平行于基准元件13并且相对于基准元件13以确定的间距延伸。由基准元件13的走向可以推断出导轨的走向并且由此推断出轨条下部件16在竖井壁18上的额定位置。由轨条下部件16的额定位置得到钻孔15在竖井壁18中的额定位置。

图2示出装配装置14的放大视图。

载体部件20被设计为笼状的框架，在框架中多个水平延伸和垂直延伸的梁形成可承受机械负载的结构。保持绳32安装在笼状的载体部件20的上部，保持绳能够与支承机构26连接。

在所示的实施方式中，机电的安装部件22借助工业机器人24来实施。在所示的例子中，工业机器人24配备有多个能够绕枢转轴线枢转的机器人臂。例如，工业机器人可以具有至少六个自由度，也就是说，由工业机器人24引导的安装工具34、40可以以六个自由度运动，也就是说，例如以三个旋转自由度和三个平移自由度运动。例如，工业机器人可以被实施为竖直关节机器人、水平关节机器人或SCARA机器人或笛卡尔机器人或龙门机器人。

机器人可以在其悬臂端与各种安装工具34、40联接。安装工具34、40可以在其设计和使用目的方面有所区别。安装工具34、40可以保持在载体部件20上，使得工业机器人24的悬臂端可以靠近载体部件并且与其中一个载体部件联接。工业机器人24为此例如可以具有工具更换系统，该工具更换系统被构造成，使得至少能够实现对多个这种安装工具34、40的操纵。

将安装工具34中的一个安装工具实施为传感器，例如实施为激光扫描器，借助该传感器可以确定载体部件20相对于基准元件13的相对位置。这可以例如通过WO 2017/167719 A1中所述的方法实施。由载体部件20相对于基准元件13的相对位置可以确定载体部件20在电梯竖井10中的位置。从载体部件20的位置出发可以确定，在竖井壁18的哪个部位上应该固定有轨条下部件16。由此可以确定轨条下部件16在竖井壁18上的额定位置和相应的钻孔15的额定位置。

将安装工具34中的一个安装工具实施为护板检测部件。护板检测部件被设计用于检测竖井壁18内的护板。为此，护板检测部件例如可以使用物理的测量方法，在该测量方法中利用在混凝土墙壁内典型的金属护板的电特性和/或磁特性，以便位置精确地识别出该护板。

将安装工具中的一个安装工具构造为类似于冲击钻机的具有钻头41的钻孔装置40。通过将工业机器人24与这种钻孔装置40联接，安装部件22被设计成使得能够在电梯竖井10的竖井壁18中的一个竖井壁中至少部分地自动控制地钻出钻孔15。在这种情况下，钻孔装置40可以由工业机器人24移动和操作，使得钻孔装置利用钻头41在电梯竖井10的竖井壁18中在所设置的钻孔位置上钻出钻孔，此后锚固销形式的紧固机构被敲入到竖井壁中以固定轨条下部件。

将另一安装工具34设计为敲击工具，以便至少部分自动地将先前钻出的钻孔中的锚固销敲入到电梯竖井10的竖井壁18中。

将另一安装工具34设计为夹持器，以便至少部分自动地将轨条下部件16固定在竖井壁18上。

在载体部件20上还可以设置有料库部件36。料库部件36可用于存放待安装的轨条下部件16并将其提供给安装部件22。在料库部件36中也可以支承和提供锚固销，锚固销可以借助安装部件22敲入竖井壁18中的预制钻孔中。

在载体部件20的下部区域中布置有以数码相机35形式的光学检测装置。数码相机35被定位成，使得钻孔装置40可以借助工业机器人24定位在数码相机35前面，进而钻头41可以借助工业机器人24定位在数码相机35前面，使得数码相机35可以检测至少一部分的钻头41的数字图像(图3中的42)。钻头41尤其定位在数码相机35前面的多个不同位置处，使得数码相机35可以检测不同部分的钻头41的多个数字图像和/或从不同视角检测钻头的多个数字图像。在图3中示例性地示出钻头41的前部区域的数字图像42。钻头41在其末端上具有由硬质合金制成的冠状部43，该冠状部通过未示出的钎焊连接部与钻头的其余部分连接。

在载体部件20的上部区域中布置有控制装置37，以用于控制装配装置14并且由此还用于控制工业机器人22、钻孔装置40和数码相机35。控制装置37通过未示出的信号线路与所述部件信号连接。控制装置37评估由钻头41的数码相机35检测到的数字图像并且在此判断钻头41的状态。

控制装置37被编程为基于一个数字图像42或多个数字图像42区分两种状态，即“正常”(iO)状态和“不正常”(niO)状态。下面讨论对单个数字图像42的评估。当评估多个数字图像时，则仅当在评估所有数字图像的过程中得到状态iO时才识别钻头41的状态iO。

当控制装置37判断钻头41的状态为iO时，钻头41被继续使用，即，用钻头41钻出其它的钻孔15。当控制装置37将钻头41的状态判断为niO时，则控制装置37安排钻头41的更换，所述更换尤其自动地实施，即在没有装配装置14的操作者参与的情况下实施所述更换。

为了实现自动更换钻头41，装配装置14具有钻头更换装置44，钻头更换装置由用于将工具从工具保持器中移除的装置38和料库39组成。料库39在此提供未示出的新钻头41，新钻头可以在移除旧钻头41之后由钻孔装置40接纳。装置38和料库39相应于申请人的申请号为18186467.9的未在先公开的欧洲专利申请来实施。为了更换钻头41，首先由工业机器人24移动带有钻头41的钻孔装置40，使得钻头41被插入到装置38中并且在此从钻孔装置40中移除。随后，钻孔装置40被移动，使得钻孔装置从料库39中接纳一个新的钻头41。通过新的钻头41可以继续在竖井壁18中钻出钻孔15。

控制装置37以规则的间隔重复判定钻头41的状态。在钻出规定数量的钻孔之后，例如在每8个钻孔之后重复判定。

控制装置37在每钻出一个钻孔15时检测钻孔过程的持续时间并且将所检测的持续时间与规定的且存储的极限持续时间比较。如果检测的持续时间大于所述极限持续时间，那么控制装置在开始随后的钻孔过程之前判定钻头41的状态并且在必要时更换该钻头。

另外，控制装置在每钻出一个钻孔15时检测钻头41的最小进给速度，并且将检测到的最小进给速度与规定的且存储的极限速度比较。如果检测到的最小速度小于极限速度，则控制装置在开始随后的钻孔过程之前判定钻头41的状态并且在必要时更换钻头。

数字图像42包含关于钻头41的颜色的信息，这在图3中不能示出。控制装置37检查钻头41的颜色，并且基于所述检查的结果判定钻头41的状态。工具钻头41的颜色可推导出，钻头41在之前的钻孔期间是否变得非常热。在非常强烈的发热时钻头41变蓝，这由控制装置37识别。当控制装置在数字图像42中识别出针对钻头41的过热特定的颜色时，控制装置37将钻头的状态归入niO。

控制装置37主要评估钻头41的末端区域中的颜色。此外，控制装置可以进行预处理，在预处理中识别出钻头41的具有类似颜色的连续区域。这例如可以利用所谓的Blob分析来实施。只有当颜色出现在连续的表面上或具有规定的且存储的最小面积的整个表面上时，才考虑颜色。

在检查钻头41的颜色时，控制装置37将钻头41的颜色与存储的比较颜色进行比较，该比较颜色对于钻头41的过于强烈的发热是特定的。若钻头41的颜色与比较颜色一致，则钻头的状态被归入niO。

控制装置37还能够确定钻头41的颜色的蓝色分量，并基于该蓝色分量来判定钻头41的状态。当蓝色分量超过规定的且存储的阈值时，控制装置37将钻头41的状态归入niO。

数字图像42也包含关于钻头41的外轮廓的信息。控制装置37检查钻头41的外轮廓并且基于钻头41的外轮廓的所述检查的结果判定钻头41的状态。为此，控制装置37将钻头41的外轮廓与所存储的额定外轮廓进行比较。如果钻头41的外轮廓与额定外轮廓偏差过大，则控制装置37将钻头41的状态归入niO。

如图4所示，钻头41的冠状部43具有磨损标记，该磨损标记呈向内指向的并且沿轴向方向45延伸的凹槽44的形式。凹槽44布置在冠状部43的总共四个彼此成直角布置的腹板46中的一个腹板的外表面上。钻头41被定位在数码相机35之前，使得能够检测具有凹槽44的腹板46的数字图像。只要控制装置37识别出数字图像中的凹槽44，控制装置就将钻头41归入iO。如果凹槽44在数字图像中不再能够被识别，则在冠状部43的外轮廓上的磨损过大并且因此冠状部43的直径过小而不能继续使用钻头41。因此，一旦控制装置37不再能够识别钻头41在数字图像中的凹槽44，控制装置37就将钻头41归入niO。

最后应该指出，诸如“包括”、“包含”的术语不排除任何其它元件或步骤，并且诸如“一个”或“一种”的术语不排除多个。此外，还应当指出，参照上述实施例之一描述的特征或步骤也可以与上述其它实施例的其它特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应归入限制。

Claims (14)

1.一种用于在建筑物墙壁(18)中自动地钻出钻孔(15)的装配装置，具有：带钻头(41)的钻孔装置(40)，

其特征在于：

用于检测钻孔装置(40)的钻头(41)的至少一部分的数字图像(42)的光学检测装置(35)，以及

用于操控钻孔装置(40)和光学检测装置(35)的控制装置(37)，

其中，控制装置(37)被设置用于评估所述数字图像(42)以及判定所述钻头(41)的状态。

2.根据权利要求1所述的装配装置，

其特征在于，

控制装置(37)被设置用于，基于钻头(41)的所识别出的状态，决定：继续使用钻头(41)或安排钻头(41)的更换。

3.根据权利要求1或2所述的装配装置，

其特征在于用于引导钻孔装置(40)的机电的安装部件(22、24)，其中，机电的安装部件(22、24)由控制装置(37)所操控并且控制装置(37)被设置用于操控安装部件(22、24)，使得：钻孔装置(40)和钻头(41)被定位在光学检测装置(35)之前，以便能够检测钻头(41)的至少一部分的数字图像(42)。

4.根据权利要求3所述的装配装置，

其特征在于，

控制装置(37)被设置用于操控安装部件(22、24)，使得：钻孔装置(40)和钻头(41)被定位在光学检测装置(35)之前，以便能够由布置在钻头(41)上的磨损标记(44)来检测数字图像(42)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装配装置，

其特征在于，

数字图像(42)包含关于钻头(41)的颜色的信息，并且控制装置(37)被设置用于检查钻头(41)的颜色并且基于对钻头(41)的颜色的检查的结果来判定钻头(41)的状态。

6.根据权利要求5所述的装配装置，

其特征在于，

控制装置(37)被设置用于确定钻头(41)的颜色的蓝色分量并且基于蓝色分量来判定钻头(41)的状态。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装配装置，

其特征在于，

数字图像(42)包含关于钻头(41)的外轮廓的信息，其中，控制装置(37)被设置用于，检查钻头(41)的外轮廓并且基于对钻头(41)的外轮廓的检查的结果来判定钻头(41)的状态。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装配装置，

其特征在于，

控制装置(37)被设置用于检测钻孔装置(40)的钻孔过程的参数、将所述参数与所存储的期望参数进行比较，并且根据比较的结果在所述钻孔过程结束之后且在开始随后的钻孔过程之前，判定所使用的钻头(41)的状态。

9.根据权利要求8所述的装配装置，

其特征在于，

控制装置(37)被设置用于检测钻孔过程的持续时间以作为钻孔过程的参数，将所述持续时间与呈极限持续时间的形式的期望参数进行比较，并且当钻孔过程的所检测到的持续时间大于极限持续时间时，在钻孔过程结束之后且在随后的钻孔过程开始之前，判定所使用的钻头(41)的状态。

10.根据权利要求8或9所述的装配装置，

其特征在于，

控制装置(37)被设置用于检测在钻孔过程期间钻头(37)的最小的进给速度以作为钻孔过程的参数，将所述进给速度与呈极限速度形式的期望参数进行比较，并且当在钻孔过程期间所检测的最小的进给速度小于极限速度时，在钻孔过程结束之后且在随后的钻孔过程开始之前，判定所使用的钻头(41)的状态。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的装配装置，

其特征在于自动化的钻头更换装置(44)，其中，控制装置(37)被设置用于操控装配装置(14)以用于更换钻孔装置(40)的钻头(41)，使得布置在钻孔装置(40)中的钻头(41)从钻孔装置(40)中被移除并且新的钻头(41)被布置在钻孔装置(40)中。

12.一种用于判定用来在建筑物墙壁(18)中自动地钻出钻孔(15)的装配装置(14)的钻孔装置(40)的钻头(41)的状态的方法，其中

借助布置在装配装置(14)上的光学检测装置(35)来检测钻孔装置(40)的钻头(41)的至少一部分的数字图像(42)，

由控制装置(37)操控钻孔装置(40)和光学检测装置(35)，以及

控制装置(37)评估数字图像(42)并且判定钻头(41)的状态。

13.根据权利要求12的方法，

其特征在于，

所述数字图像(42)包含关于钻头(41)的颜色的信息，控制装置(37)检查钻头(41)的颜色，并基于对钻头(41)的颜色的所述检查的结果来判定钻头(41)的状态。

14.根据权利要求12或13所述的方法，

其特征在于，

数字图像(42)包含关于钻头(41)的外轮廓的信息，并且控制装置(37)检查钻头(41)的外轮廓，并基于对钻头(41)的外轮廓的所述检查的结果来判定钻头(41)的状态。

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