CN113165847A - 用于自动化确定钻孔的钻孔位置的方法和安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动化确定用于固定机构(46)的钻孔(47)的钻孔位置的方法和安装装置，以自动化确定用于将构件(16)固定在壁(18)的可行的壁区域上，其中，所述方法包括以下方法步骤：确定壁区域的表面轮廓；检查壁区域的表面轮廓并借助第一识别规则来识别表面轮廓中的第一不规则部；确定初级可行的支撑面区域和用于钻孔(47)的初级可行的钻孔位置区域，初级可行的支撑面区域和初级可行的钻孔位置区域不具有表面轮廓的第一不规则部；检查用于钻孔(47)的初级可行的钻孔位置区域的表面轮廓，并借助第二识别规则来识别表面轮廓中的第二不规则部；以及在初级可行的钻孔位置区域内确定用于钻孔(47)的钻孔位置，使得钻孔位置处的表面轮廓不具有第二不规则部。

Description

用于自动化确定钻孔的钻孔位置的方法和安装装置

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的特征的用于自动化确定钻孔的钻孔位置的方法和一种具有权利要求15的特征的用于自动化确定钻孔的钻孔位置的安装装置。

背景技术

在WO 2017/016782 A1中描述了一种用于在升降机设备的升降机竖井中实施安装过程的方法，其中，在升降机设备的升降机竖井的竖井壁中还钻出钻孔。该文献描述了借助扫描部件可以检查竖井壁在不平坦部、凸起或孔方面的特性。如此获得的信息例如可以用于改变钻孔的所计划的钻孔位置。但是WO 2017/016782 A1不包含关于如何改变计划的钻孔位置的任何其它信息。

在WO 2018/145984 A1中描述了一种用于将升降机设备的轨条固定在竖井壁上的方法。在此，将轨条粘合到竖井壁上，其中，轨条可以附加地通过例如呈螺钉形式的固定元件固定在竖井壁上。为了能够将螺栓拧入竖井壁中，必须首先确定钻孔的钻孔位置并且紧接着钻出钻孔。轨条具有通孔，螺栓在拧紧状态下穿过该通孔伸出。为了确定钻孔位置，首先确定用于钻孔位置的可行的壁区域并且由此确定轨条在竖井壁上的支撑面，确定该壁区域的表面轮廓。检查表面轮廓并识别不规则部。确定钻孔位置并由此确定所述支撑面，使得不存在与识别出的不规则部的重叠。

发明内容

与此相应地，本发明的目的尤其是提出一种用于自动化确定钻孔的钻孔位置的方法和安装装置，借助该方法和安装装置能够快速地找到钻孔位置，在钻孔位置处能够以较高的概率成功地实施钻孔。按本发明，该目的通过一种具有权利要求1的特征的方法和一种具有权利要求15的特征的安装装置来实现。

在根据本发明的用于自动化确定钻孔的钻孔位置的方法中，确定用于固定机构的钻孔的钻孔位置，借助该固定机构可以将构件固定在壁的可行的壁区域上。该构件具有贴靠面和通孔，其中，在构件固定在壁上的状态下，贴靠面的至少一部分贴靠在壁的支撑面上并且固定在钻孔中的固定机构穿过通孔伸出。固定构件的所述的可行的壁区域基本上是平坦的并且在第一方向(x)和垂直于第一方向(x)的第二方向(z)上延伸。规定在壁区域内的额定支撑面以及由此用于钻孔的额定钻孔位置区域，在该壁区域上构件的贴靠面在安装状态下至少部分地贴靠。

根据本发明的方法包括以下方法步骤：

确定壁区域的表面轮廓，

检查壁区域的表面轮廓并借助第一识别规则来识别表面轮廓中的第一不规则部，

确定初级可行的支撑面区域和用于钻孔的初级可行的钻孔位置区域，初级可行的支撑面区域和初级可行的钻孔位置区域不具有第一不规则部的表面轮廓，

检查用于钻孔的初级可行的钻孔位置区域的表面轮廓，并且借助第二识别规则来识别所述表面轮廓中的第二不规则部，以及

在初级可行的钻孔位置区域内确定钻孔的钻孔位置，使得表面轮廓在钻孔位置处不具有第二不规则部。

所述方法步骤尤其以所给出的顺序实施。但是，所述方法步骤也能够以不同的顺序实施。

在确定所述钻孔位置之后，尤其由安装装置在所述钻孔位置处钻出该钻孔，以用于借助钻孔装置、例如冲击钻机自动化执行安装步骤。构件的固定同样可以由安装装置进行或由装配人员手动进行。

自动化确定在此应理解为，该确定由控制装置在使用规定的规则的情况下实施。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。自动化确定例如可以由操作者或由另一程序来启动。控制装置尤其是用于自动化执行安装步骤的安装装置的一部分。

借助固定机构、例如借助螺栓或锚固销固定在壁上的所述构件能够以不同的方式来实施。构件例如可以被实施为升降机设备的所谓的竖井物料。该构件应理解为所有的构件，它们在升降机设备的升降机竖井内固定在竖井壁上。例如所谓的轨条或轨条部件、特别是轨条下部件属于此类，升降机设备的导轨借助这些部件固定在竖井壁上。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固定物料。构件例如也可实施成保持器，借助保持器将缆线通道或通风管固定在房间的天花板或墙壁上。此外，可以设想构件的多种其它设计方案。

该构件具有贴靠面，贴靠面在构件的固定状态下至少部分地贴靠在壁的支撑面处，从而构件通过支撑面支撑在壁上。在支撑面的内部或边缘上设置有所述的通孔，在构件的固定状态下，固定在钻孔中的固定机构穿过该通孔。因此，构件借助固定机构压靠在壁的支撑面上且因此固定在壁上。为此，固定机构例如可以具有头部或螺母，头部或螺母可以在朝向壁的方向上施加力到构件上。通孔和支撑面彼此间具有固定的空间布置。然而，通孔和固定机构可以被设计成使得固定机构可以在不同位置处穿过通孔突出。通孔则尤其是设计成所谓的长孔。

壁在此应理解为主要平坦的或平的面，在该面上能够固定构件。壁例如实施为建筑物的墙壁、天花板或地面。尤其是，壁被构造为升降机设备的升降机竖井的竖井壁。然而，壁也可以是桥的一部分或其它建筑结构的一部分。壁特别是由混凝土构成，混凝土特别包含加固部。在建造壁时，大多目标是建造完全平坦的壁。但是，这在大多数情况下不能实现。特别是由混凝土制造壁时，其中液态的混凝土被浇注到由模板形成的模具中，总是产生与完全平坦的壁的偏差部，例如在彼此邻接的模板部件的过渡处产生偏差部。这种偏差部在下面被称为不规则部。不规则部例如可以实施为例如以凸肩的形式的凸起，或者实施为例如以孔的形式的凹部。

可行的壁区域在此应理解为壁的其上要固定构件的区域。可行的壁区域例如可以由通过构件固定在壁上的元件的额定位置得到。当构件设计为用于固定升降机设备的导轨的轨条下部件时，由导轨的预定走向和导轨相对于轨条下部件的可行的定位得出可行的壁区域。此外，实施该方法的安装装置的可行的工作区域会对可行的壁区域有影响。可行的工作区域在此应理解为在安装装置可以在其中实施安装步骤的区域。尤其是，可行的壁区域在这种情况下可以仅包括壁的位于安装装置的工作区域内的部分。

在壁区域内部的额定支撑面在此应理解为壁的壁区域的某个区域，在该区域上，构件的贴靠面在理想情况下贴靠在壁上。因此，额定支撑面也确定构件在壁上的额定位置。额定支撑面区域比如由操作者来规定或者由实施该方法的安装装置的先前的工作步骤来产生。通过额定支撑面区域的规定也规定用于钻孔的额定钻孔位置区域。当通孔和固定机构被实施成使得固定机构仅可以在一个位置处穿过通孔伸出时，额定钻孔位置区域仅由一个额定钻孔位置构成。如果通孔例如实施为长孔，则额定钻孔位置区域包括多个钻孔位置。

壁区域的表面轮廓的确定例如借助扫描器来进行，该扫描器可以测量距表面的距离或者更准确地说距壁的壁点的距离，并且可以定位在相对于壁的不同部位处。在此，已知扫描器的相应位置。扫描器例如以曲折图案沿着壁区域运动并且在此在确定的路程之后测量距表面的壁点的距离。例如，扫描器还可以被定位成使得测得的壁点以确定的距离形成网格。所测量的壁点例如彼此之间具有1至5mm之间的距离。根据扫描器的位置和对准以及所测量的距离，可以确定壁的表面上的壁点的位置。由壁区域的多个壁点的位置可以确定壁区域的表面轮廓。表面轮廓的确定也能够以其它方式来进行，例如借助数字摄像机、尤其是立体摄像机来进行。

尤其在确定壁区域的表面轮廓时通过确定的壁点的位置确定理想的壁面。例如可以确定理想的壁面，使得壁点与理想壁面的距离的平方和最小，也就是使用最小二乘法。也可以使用所谓的RANSAC算法(英语：random sample consensus(“随机采样一致”))，近似的德语为：

mit einer

Stichprobe(“与随机样本一致”)以用于确定理想的壁面。在确定理想的壁面，确定各个壁点与理想的壁面的距离。这些距离用作识别壁区域的表面轮廓中的不规则部的基础。下面假设，理想的壁面在第一方向(x)和与第一方向(x)垂直的第二方向(z)上延伸。因此，壁点与理想壁面的所述距离相应于壁点在垂直于第一方向和第二方向的第三方向(y)上的位置。

在确定壁区域的表面轮廓之后，检查该表面轮廓，并借助第一识别规则来识别表面轮廓中的第一不规则部。在此，当壁点距理想的壁面的距离大于第一阈值时，例如在壁点处可以识别出第一不规则部。

随后确定初级可行的支撑面区域和初级可行的钻孔位置区域。这两个区域的特征在于，它们一方面大得足以用作支撑面或接纳钻孔，并且另一方面在表面轮廓中没有第一不规则部。基于这两个条件，能够以简单的方式确定初级可行的支撑面区域和初级可行的钻孔区域。

在确定初级可行的钻孔区域之后，重新检查初级可行的钻孔区域的表面轮廓，并借助第二识别规则来识别出第二不规则部。在此，例如当壁点距理想壁面的距离大于第二阈值时，则在壁点处识别出第二不规则部，该第二阈值例如小于所述第一阈值。在重新检查表面轮廓时也可以参考表面轮廓的第一次检查的结果或至少中间结果。尤其是，仅重新检查初级可行的钻孔区域的表面轮廓，而不是检查整个可行的壁区域或附加地检查初级可行的支撑面区域。

在识别出所述第二不规则部之后，在初级可行的钻孔位置区域内确定用于钻孔的钻孔位置，使得在钻孔位置处的表面轮廓不具有第二不规则部。通过钻孔位置的确定，也确定支撑面或支撑面的至少一个可行的区域。因此，仅在确定钻孔位置时考虑表面轮廓的第二不规则部，而不附加地在确定贴靠面时考虑，这使得能够非常快速且有效确定钻孔位置。

根据本发明的方法基于某种构思，即，在用于钻出钻孔的表面轮廓中的可行的不规则部比在用于将构件固定在壁上的支撑面中的不规则部更关键。换言之，为了确定钻孔位置，相比于在固定支撑面时，需要更精确地检查表面轮廓中的不规则部。对用于确定钻孔位置的表面轮廓中的不规则部的这种更精确的检查导致，能够以非常高的概率成功地在如此确定的钻孔位置处钻出钻孔。

为了在初级可行的钻孔位置区域内确定钻孔位置，例如可以进行一下步骤。为此，首先检查用于钻孔的额定钻孔位置区域是否处于初级可行的钻孔位置区域内。如果是这种情况，则将额定钻孔位置区域用作检查区域的起始区域，以用于检查表面轮廓中的第二不规则部。如果额定钻孔位置区域不在初级可行的钻孔位置区域内，则通过沿所谓的主移动方向移动额定钻孔位置区域来产生用于检查表面轮廓中的第二不规则部的所述起始区域，该主移动方向尤其是沿所述第一方向(x)或第二方向(z)延伸。如果待固定的构件被设计为用于将导轨固定在升降机竖井内的轨条下部件，则主移动方向尤其是竖直地、在此沿第二方向(z)的方向对准。这由某事实得出，即轨条下部件在竖直方向上的位置没有在水平方向上的位置重要，在此没有在第一方向(x)上的位置重要。如果确定了用于检查表面轮廓中的第二不规则部的所述检查区域，则检查在其中是否可以找到不具有第二不规则部的可行的钻孔位置。如果找到这样的可行的钻孔位置，则将其用作用于钻孔的钻孔位置。如果没有找到这种可行的钻孔位置，则所述检查区域沿主移动方向移动例如2至5mm的确定的一段距离。随后再次检查，在检查区域内是否可以找到不具有第二不规则部的可行的钻孔位置。特别地，一直地重复移动和检查，直到找到可行的钻孔位置。

待固定到壁上的构件也可以具有两个通孔，使得为了将构件固定到壁上，必须在彼此间的限定的位置中钻出两个钻孔。在这种情况下，必须确定两个钻孔位置，它们彼此间具有限定的位置。根据本发明的方法在此能够类似地应用，其中，必须附加地检查，利用该方法确定的钻孔彼此间也具有预定的位置。

在本发明的设计方案中，确定初级可行的支撑面区域，使得额定支撑面与初级可行的支撑面区域之间的距离尽可能小。由此实现，钻孔位置被确定为使得构件可以尽可能靠近其额定位置地固定在壁上。

在本发明的一个设计方案中，用于识别表面轮廓中的第一不规则部的第一识别规则包括以下步骤：

确定距理想的壁面的距离大于第一阈值的壁点；

集合满足所述条件的相邻的壁点；以及

如果集合的壁点的面积大于极限面积，识别出第一不规则部。

第一阈值例如为5至10mm之间并且极限面积例如为15至30cm²之间。在壁点的所述集合中例如集合如下该壁点满足所述条件并且还与满足所述条件的另一壁点具有小于例如5至50mm的极限距离的距离的壁点。此外，在集合时可以限定一个矩形，该矩形包括所有所述的壁点并且该矩形的边缘在所述第一方向(x)或所述第二方向(z)上延伸。这能够实现特别简单地确定所集合的壁点的面积。

所描述的用于识别第一不规则部的方法使得能够非常快速地确定初级可行的支撑面区域和用于钻孔的初级可行的钻孔位置区域。

在本发明的一种设计方案中，该初级可行的支撑面区域具有矩形的形状，其中，所述矩形的边缘沿第一方向(x)或第二方向(z)延伸并且所述矩形在第一方向(x)上在整个可行的壁区域上延伸。这导致在第二方向(z)上的特定位置处和第一方向(x)上的任何位置处的第一不规则部导致排除第一方向(x)上的所有位置和第二方向(z)上的所述位置。这使得能够特别快速地确定初级可行的支撑面区域和用于钻孔的初级可行的钻孔位置区域。

在此，上述主移动方向尤其如上所述在第二方向(z)上延伸、尤其在竖直方向上延伸。

在本发明的一个实施例中，用于识别表面轮廓中的第二不规则部的第二识别规则包括以下步骤：

确定距理想的壁面的距离大于第二阈值的壁点；

对于每个满足所述条件的壁点识别第二不规则部。

对于每个满足所述条件的壁点对第二不规则部的所描述的识别使得能够非常精确的确定第二不规则部并且由此特别可靠地确定合适的钻孔位置。

第二阈值在此可以与所述第一阈值相同或不同。第二阈值尤其可以小于第一阈值并且例如在3至5mm之间。

在本发明的设计方案中，在确定钻孔的初级可行的钻孔位置区域和钻孔位置之间借助第三识别规则来识别初级可行的钻孔位置区域的表面轮廓中的第三不规则部。第三识别规则包括以下步骤：

确定距理想的壁面的距离大于第三阈值的壁点，以及

集合满足所述条件的相邻的壁点，

并且根据表面轮廓中的第三不规则部确定钻孔的次级可行的钻孔区域。

因此，可以非常快速地确定用于钻孔的次级可行的钻孔区域，从该钻孔区域出发如上面所描述的那样根据第二不规则部确定钻孔位置。这种两个阶段的过程使得能够特别有效地确定钻孔位置。

在此，第三阈值可以与所述第一阈值或所述第二阈值相同或不同。第三阈值例如可以在3至10mm之间。

此外，在集合满足第三条件的壁点时可以限定一个矩形，该矩形包含所有所述的壁点并且该矩形的边缘沿所述第一方向(x)或所述第二方向(z)延伸。这使得能够特别简单地考虑所集合的壁点。

尤其是，仅重新检查初级可行的钻孔区域的表面轮廓，而不是检查整个可行的壁区域或附加地检查初级可行的支撑面区域。

在确定理想的壁面之后，也可以在一个共同的工作步骤中确定整个可行的壁区域的第一不规则部、第二不规则部和第三不规则部。

尤其是根据第三不规则部确定用于钻孔的次级可行的钻孔区域，使得构件的通孔与第三不规则部在表面轮廓中的重叠程度小于第一极限值。第一极限值例如能够相对于通孔为10％至30％之间。当通孔被实施为长孔时，该方法是特别合适的。

在本发明的设计方案中，为了确定钻孔的次级可行的钻孔区域，仅在主移动方向上进行移动，这已经在上文中有所描述。这使得可以特别简单地确定钻孔的次级可行的的钻孔区域。

在本发明的设计方案中，在用于钻孔的初级可行的钻孔位置区域中确定并且在确定钻孔的钻孔位置时考虑壁中的加固部的走向。在此加固部可以理解为在壁内部的单独的加强部，该加强部由于壁的表面结构不能识别。加固部大多由铁或钢制成的杆组成，该杆与其它加固部一起作为格栅布置。钻孔应尽可能不延伸穿过加固部，因为加固部可能损坏实施钻孔的钻头，并且还使钻孔过程可能持续很长时间。因此，加固部的走向的确定和考虑使得能够快速且成本低廉地实施随后的钻孔过程。对加固部的识别和考虑例如可以如在WO2017/016782 A1中描述的那样进行。

在本发明的设计方案中，壁中的加固部的所述分布仅与表面轮廓中的第二不规则部和/或表面轮廓中的第三不规则部一起考虑。因此，所述加固部的走向不于第一不规则部一起考虑。该过程使得能够非常快速地对表面轮廓中的第一不规则部进行检查。这能够实现特别快速地确定钻孔位置。

当连同第三不规则部考虑加固部的走向时，特别是仅考虑横向于上述主移动方向延伸的加固部，即特别是仅考虑主要水平地延伸的加固部。这使得能够快速考虑加固部的走向。当连同第二不规则部考虑加固部的走向时，特别是考虑所有的加固部。这精确地考虑了加固部的走向。

钻孔的钻孔位置尤其以如下方式确定，使得钻孔位置距加固部的距离尽可能大。因此，可以在不受加固部影响的情况下进行后续钻孔的概率特别高。如果在不考虑受加固部影响的情况下不能找到钻孔位置，那么也可以考虑由加固部所造成的影响。这尤其是当实施该方法的安装装置的操作者获得相应的报告时并且该操作者例如通过在操作者界面处的相应的输入同意了该过程才可能进行。

在本发明的设计方案中，在未在可行的壁区域内找到第一钻孔的钻孔位置的情况下，规定出新的可行的壁区域。这使得能够确定在壁上的合适的钻孔位置。新的可行的壁区域尤其通过在上述主移动方向上移动初始的可行的壁区域来产生。特别地，进行该移动，使得布置在初始的可行的壁区域的位于主移动方向上的边缘上的初级可行的支撑面区域和初级可行的钻孔位置区域也包含在新的可行的边缘区域中。特别是进行移动，使得在初始的可行的壁区域与新的可行的壁区域之间的所述重叠区域尽可能大。因此也产生移动的方向，即例如竖直向上或向下。

当该方法由安装装置实施以执行自动化的安装步骤时，为了预设新的可行的壁区域而使安装装置移位。通过安装装置的移位得到安装装置的新的工作区域，这使新的可行的壁区域成为可能。

上述目的还通过一种用于自动化确定固定机构的钻孔位置的安装装置来实现，以用于将构件固定在壁的可行的壁区域上。构件具有贴靠面和通孔，其中，在构件固定在固定壁上的状态下，贴靠面的至少一部分贴靠在壁的支撑面上并且固定在钻孔中的固定机构穿过通孔伸出。在其上可能固定构件的所述的可行的壁区域基本上是平坦的并且在第一方向(x)和垂直于第一方向(x)的第二方向(z)上延伸。规定在壁区域内的额定支撑面以及由此用于钻孔的额定钻孔位置区域，构件的贴靠面在安装状态下至少部分地贴靠在该壁区域上。安装装置具有控制装置，该控制装置设置用于实施以下步骤：

确定壁区域的表面轮廓；

检查壁区域的表面轮廓并借助第一识别规则来识别表面轮廓中的第一不规则部；

确定初级可行的支撑表面区域和用于钻孔的初级可行的钻孔位置区域，初级可行的支撑表面区域和初级可行的钻孔位置区域不具有表面轮廓的第一不规则部；

检查用于所述钻孔的初级可行的钻孔位置区域的表面轮廓，并且借助第二识别规则来识别表面轮廓中的第二不规则部；以及

在所述初级可行的钻孔位置区域内确定用于钻孔的钻孔位置，使得钻孔位置处的表面轮廓不具有第二不规则部。

附图说明

应当指出，本发明的一些可行的特征和优点在此一方面参照本发明的方法的不同的实施方式并且另一方面参照本发明的安装装置的不同的实施方式来描述。本领域技术人员会认识到，这些特征能够以合适的方式集合、调整、转用或替换，以便实现本发明的其它实施方式。

本发明的其它优点、特征和细节根据对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不是按比例绘制的。

其中：

图1示出升降机设备的升降竖井的透视图，在升降竖井中容纳有安装装置；

图2示出安装装置的透视图；

图3以从前面观察的视图示出呈轨条下部件形式的构件；

图4以从侧面观察的视图示出图3中的轨条下部件；

图5示出具有一个额定支撑面和两个额定钻孔位置区域的可行的壁区域；

图6以放大图示出可行的壁区域，以及

图7以放大图示出可行的壁区域的局部。

具体实施方式

下面结合在升降机竖井内安装升降机设备描述一种用于自动化确定钻孔的钻孔位置的方法和安装装置。但是，这种方法和这种安装装置的应用不限于所描述的应用情况，而是也可以用于其它目的。为此，可能需要对方法和安装装置进行调整，本领域技术人员可以利用其专业知识和其余的说明无问题地进行该调整。

在图1中示出一个布置在升降机设备12的升降机竖井10中的安装装置14，借助该安装装置可以将轨条下部件16固定在竖井壁18上。升降机竖井10在主延伸方向11上延伸，主延伸方向11在图1中竖直地对准。通过轨条下部件16可以在后续的安装步骤中将升降机设备12的未示出的导轨固定在竖井壁18上。安装装置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在升降机竖井10内竖直移位的尺寸，即，例如移位到建筑物内的不同楼层上的不同的竖直位置处。机电的安装部件22在所示的示例中实施为工业机器人24，该工业机器人以向下悬挂的方式安装在载体部件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运动并且例如朝向升降机竖井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，该绳索绞盘在上方被安装在升降机竖井10上在升降机竖井10的顶盖上的保持部位29处。借助移位部件28，安装装置14可以在升降机竖井10内沿升降机竖井10的主延伸方向11移位，即竖直地在升降机竖井10的整个长度上移位。

此外，安装装置14还具有固定部件30，借助该固定部件30，载体部件20可以在升降机竖井10内沿侧向方向、即沿水平方向固定。

在升降机竖井10中，沿升降机竖井的整个长度上张紧有呈绳索形式的两个基准元件13，它们沿主延伸方向11对准。基准元件13由安装人员安装在升降机竖井10中并且形成用于对准和安装升降机设备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并且以相对于基准元件13的确定的距离延伸。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。

图2示出安装装置14的放大视图。

载体部件20设计为笼状的框架，在框架中多个水平延伸和竖直延伸的梁构成可承受机械负荷的结构。

保持绳32安装在笼状的载体部件20上方，该保持绳能够与承载机构26连接。此外，在载体部件20上方布置有用于操控安装装置14的控制装置37。

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。在所示的示例中，工业机器人24配备有多个可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能够以六个自由度运动运动，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处与各种安装工具34联接。安装工具34可以在设计方案和使用目的方面有所区别。安装工具34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为，使得至少能够实现对多个这种安装工具34的操作。

将安装工具34中的一个实施为传感器，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中所述的方法来实施。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在升降机竖井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。通过激光扫描器还可以测量激光扫描器到竖井壁18的壁点的距离。因此，通过识别激光扫描器的位置可以确定壁点的位置。通过确定多个壁点的位置，可以确定竖井壁18的壁区域的表面轮廓。结合图6和图7对这样确定的表面结构进行评估。

将安装工具34中的一个实施为加固部检测部件。加固部检测部件被设计用于检测竖井壁18内的加固部。为此，加固部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壁内典型的金属加固部的电特性和/或磁特性，以便位置精确地识别出该加固部。

安装工具34中的一个被构造为类似于冲击钻机的钻孔工具。通过将工业机器人24与这种钻孔工具联接，安装部件22可以被设计成使得能够至少部分自动化控制地在升降机竖井10的竖井壁18中的一个竖井壁中钻出钻孔。在这种情况下，钻孔工具可以由工业机器人24移动和操作，使得钻孔工具利用钻头在预定的钻孔位置处在升降竖井10的竖井壁18中钻出钻孔，将锚固销形式的后续固定机构敲入到这些孔中以用于固定轨条下部件。

另一安装工具34被设计为敲击工具，以便至少半自动化地将锚固销敲入到升降机竖井10的竖井壁18中的先前钻出的钻孔中。

另一安装工具34被设计为夹持器，以用于至少部分自动化地将轨条下部件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，该锚固销可以借助安装部件22敲入竖井壁18中的预制的钻孔中。

按照图3和图4，被实施为轨条下部件16的固定在竖井壁18上的构件具有在固定状态下沿主延伸方向11并且因此竖直地延伸的第一部件41和与第一部件竖直地布置的在固定状态下垂直远离竖井壁18并因此水平地延伸的第二部件42。第一部件41构成贴靠面43，该贴靠面贴靠在竖井壁18的对应的支撑面44上并且因此支撑在其中。第一部件41具有两个通孔45，以锚固销46形式的固定机构分别穿过该通孔伸出。锚固销46敲入竖井壁18中的相应钻孔47中。轨条下部件16借助两个拧紧到锚固销46上的螺母48压靠在竖井壁18的支撑面44上并且由此被保持。通孔45设计为长孔，通孔横向于主延伸方向11且因此水平地对准。只要螺母48还未被牢固地拧紧，轨条下部件16由此可以在一定的范围内沿水平方向相对于锚固销46移动。通过轨条下部件16的第二部件42可以将未示出的轨条上部件固定在轨条下部件16上并且由此固定在竖井壁18上。在轨条上部件上固定有导轨，该导轨因此同样固定在竖井壁18上。

下面借助图5、图6和图7描述如何确定用于钻孔47的钻孔位置。如上所述，控制装置37确定轨条下部件16的额定位置。由此得到在竖井壁18上的额定支撑面50，在该额定支撑面上，轨条下部件16的贴靠面43应贴靠在竖井壁18上。由此也得到用于钻孔47的额定钻孔位置区域51。因为轨条下部件16的通孔45如所述那样设计为长孔，所以支撑面可以从额定支撑面50出发沿水平方向进而沿第一方向(x)在两个方向上移动一段确定的距离。此外，支撑面可以从额定支撑面50出发沿竖直方向并因此沿主延伸方向11并因此沿第二方向(z)移动。移动的量由安装装置14在其当前位置处的可行的工作区域限制，即由安装装置14可在竖井壁18的哪个区域中自动化地执行安装步骤来限制。由此得到竖井壁18的可行的壁区域52，在可行的壁区域处可以布置支撑面44且因此可以布置钻孔47的钻孔位置。可行的壁区域52如其余的竖井壁18那样基本上是平坦的并且沿所述第一方向(x)和垂直于第一方向(x)的第二方向(z)延伸。

为了确定钻孔47的钻孔位置，如上所述借助激光扫描器34确定各个壁点在可行的壁区域52内的位置并且由此确定壁区域52的表面结构。各个壁点例如彼此具有1至4mm的距离。利用所谓的RANSAC算法从各个壁点的位置出发确定理想的壁面。在本示例中，假设理想的壁面在第一方向(x)和与第一方向(x)垂直的第二方向(z)上延伸。因此，各个壁点与理想的壁面的距离相应于壁点在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上的位置。

随后，通过第一识别规则检查壁区域52的表面轮廓，以便识别出第一不规则部。为此确定壁点，壁点与理想的壁面的距离大于10mm的第一阈值。接着，集合满足上述条件的相邻的壁点。在壁点的集合中，对满足所述条件并且距满足所述条件的另一壁点的距离小于10mm的极限距离的壁点进行集合。此外，集合时限定一个矩形，该矩形包括所有所述的壁点并且矩形的边缘在所述第一方向(x)或所述第二方向(z)上延伸。如果集合的壁点的面积，即所述的矩形的面积大于20cm²的极限面积，则第一不规则部被识别。

在图6中示出第一识别规则的应用的结果。距理想的壁面的距离大于第一阈值的壁点用十字叉表示。一旦包围相邻壁点的矩形具有大于所述极限面积的面积，则同样示出该矩形。因此，在图6中示出的示例中，可行的壁面具有总共五个第一不规则部53。

随后确定初级可行的支撑面区域54和两个初级可行的钻孔位置区域55。初级可行的支撑面区域54具有矩形形状并且沿第一方向(x)在整个可行的壁区域52上延伸。在第二方向(z)上，初级可行的支撑面区域向上由第一直线56限定并且向下由第二直线57限定。初级可行的支撑面区域54的特征在于，初级可行的支撑面区域不包含第一不规则部53，足够大以容纳支撑面44，并且与满足该条件的其它区域58、59相比，初级可行的支撑面区域具有距额定支撑面50的最小距离。两个初级可行的钻孔位置区域55由初级可行的支撑面区域54和两个通孔45相对于支撑面44的位置得出。

随后，在初级可行的钻孔位置区域55中确定加固部在竖井壁18中的走向。在图6中示出的示例中，在两个主要的钻孔位置区域55中存在两个水平延伸的加固部60并且仅在右侧主要的钻孔位置区域55中存在竖直延伸的加固部61。

在确定加固部60、61的走向之后，通过第三识别规则来检查两个主要的钻孔位置区域55的表面轮廓，以便识别出第三不规则部。该识别类似于上述对第一不规则部的识别来进行。区别仅在于使用5mm的第三阈值。极限距离和极限面积保持不变。在图6中所示的示例中，仅在左侧主要的钻孔位置区域55中出现第三不规则部62。

在随后考虑第三不规则部62时，还考虑水平延伸的加固部60。为此，首先检查额定钻孔位置区域51是否处于两个初级可行的钻孔位置区域55内。在图6所示的示例中不是这种情况。出于这个原因，根据额定钻孔位置区域51确定用于次级可行的的钻孔位置区域的起始区域，使得额定钻孔位置区域51在主移动方向上移动的程度，使得其位于两个初级可行的钻孔位置区域55内，该额定钻孔位置区域在此竖直地延伸，即在第二方向(z)上延伸。随后，检查在用于次级可行的的钻孔位置区域的起始区域中的一个起始区域是否存在沿水平方向延伸的加固部60。在此在右侧的起始区域中是这种情况，从而需要在主移动方向上向下进一步移动。除了检查在水平方向上延伸的加固部60之外，还要检查轨条下部件16的相应通孔45与第二不规则部62的重叠的程度关于通孔而言是否小于30％的第一极限值。在次级可行的的钻孔位置区域63中满足上述关于加固部60和第三不规则部62的两个条件。

随后，如果第二识别规则检查两个次级可行的的钻孔位置区域63的表面轮廓，以便识别出第二不规则部。为此确定壁点，壁点与理想的壁面的距离大于4mm的第二阈值。在此，在两个次级的可行的钻孔位置区域63中得出第二不均匀区域64，第二不均匀区域出于简明性的原因不在图6中示出，而是在单独的图7中以十字叉示出。随后在两个次级可行的的钻孔位置区域63的每一个内确定钻孔位置65，该钻孔位置一方面不具有第二不规则部64并且此外相对于加固部61具有最大距离。因此，钻孔位置65被确定，使得安装装置14能够在钻孔位置65上自动地在竖井壁18中钻孔。

如果在两个次级可行的的钻孔位置区域63内不能找到不具有第二不规则部64的钻孔位置65并且不与加固部60、61相撞，则借助两个次级可行的的钻孔位置区域63在两个初级可行的钻孔区域55内的继续移动，如上所述地寻找新的次级可行的的钻孔区域。然后，如上所述，再次在新的次级的可行的钻孔区域中检查第二不规则部和加固部。一直地重复所述过程，直至找到合适的钻孔位置或者不成功地检查了整个初级可行的钻孔位置区域。

如果还没有找到合适的钻孔位置，则检查除了壁区域52的一个或多个已经检查的初级可行的支撑面区域54之外是否存在其它初级可行的支撑面区域58、59。如果是这种情况，则选择初级可行的支撑面区域作为最接近额定支撑面区域的新的初级可行的支撑面区域。然后，在新的主要支撑表面区域内，如上所述地寻找合适的钻孔位置。如果寻找再次失败，则重复对新的初级可行的支撑面区域进行所描述的检查。

如果在可行的壁区域52内没有发现合适的钻孔位置，则设置新的可行的壁区域。新的可行的壁区域通过在主移动方向上移动初始的可行的壁区域来产生。进行该移动，使得初级可行的支撑面区域和初级可行的钻孔位置区域也包含在新的可行的边缘区域中，所述钻孔位置区域在初始可行的壁区域52的沿主移动方向布置的边缘上。进行这种移动，使得在初始的与新的可行的壁区域之间的所述重叠区域尽可能大。因此也产生移动的方向，即例如竖直向上或向下。在图6所示的示例中，壁区域因此向下移动。为了能够在新的可行的壁区域内寻找合适的钻孔位置，安装装置14在升降竖井10内相应地移位。随后，如上所述，在新的可行的壁区域内寻找合适的钻孔位置。

如果在可行的壁区域内发现不具有第二不规则部，但相对于加固部没有距离或具有过小的距离的钻孔位置，则也可以确定这样的钻孔位置作为合适的钻孔位置来代替可行的壁区域的移动。该决定尤其由安装装置14的操作者来做出。

最后应当指出，诸如“包括”、“包含”等的术语不排除任何其它元件或步骤，并且诸如“一”或“一个”的术语不排除多个。此外，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组合使用。权利要求中的附图标记不应视为限制。

Claims (15)

1.一种用于自动化确定用于固定机构(46)的钻孔(47)的钻孔位置(65)的方法，所述固定机构用于将构件(16)固定在壁(18)的可行的壁区域(52)上，其中，

所述构件(16)具有贴靠面(43)和通孔(45)，在构件(16)固定在壁(18)上的状态下，贴靠面(43)的至少一部分贴靠在壁(18)的支撑面(44)上，并且固定在钻孔(47)中的固定机构(46)穿过通孔(45)伸出，

可行的壁区域(52)基本上是平坦的并且在第一方向(x)和与第一方向(x)垂直的第二方向(z)上延伸，并且

对可行的壁区域(52)内的额定支撑面(50)进而还有用于钻孔(47)的额定钻孔位置区域(51)加以规定，

其中，所述方法具有以下方法步骤：

确定壁区域(52)的表面轮廓，

检查壁区域(52)的表面轮廓并借助第一识别规则来识别表面轮廓中的第一不规则部(53)，

确定初级可行的支撑面区域(54)和用于钻孔(47)的初级可行的钻孔位置区域(55)，所述初级可行的支撑面区域和初级可行的钻孔位置区域不具有表面轮廓的第一不规则部(53)，

其特征在于以下步骤：

检查用于钻孔(47)的初级可行的钻孔位置区域(55)的表面轮廓，并借助第二识别规则来识别表面轮廓中的第二不规则部(64)，以及

在初级可行的钻孔位置区域(55)内确定用于钻孔(47)的钻孔位置(65)，使得钻孔位置(65)处的表面轮廓不具有第二不规则部(64)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

以如下方式确定初级可行的支撑面区域(54)：使得额定支撑面(50)与初级可行的支撑面区域(54)之间的距离尽可能小。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在确定表面轮廓时

确定壁点的位置，

通过壁点的所确定的位置确定理想的壁面，并且

确定各个壁点距理想的壁面的距离。

4.根据权利要求3所述的方法，

其特征在于，

用于识别表面轮廓中的第一不规则部(53)的第一识别规则包括以下步骤：

确定距理想的壁面的距离大于第一阈值的壁点，

集合满足所述条件的相邻的壁点，以及

当所集合的壁点的面积大于极限面积时，则识别出第一不规则部(53)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于，

初级可行的支撑面区域(54)具有矩形的形状，其中，所述矩形的边缘沿第一方向(x)或第二方向(z)延伸并且所述矩形沿第一方向(x)在整个可行的壁区域(52)上延伸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，

其特征在于，

用于识别表面轮廓中的第二不规则部(64)的第二识别规则包括以下步骤：

确定距理想的壁面的距离大于第二阈值的壁点，

对于每个满足所述条件的壁点，识别第二不规则部(64)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，

其特征在于，

在确定初级可行的钻孔位置区域(55)与确定钻孔(47)的钻孔位置(65)之间借助第三识别规则来识别初级可行的钻孔位置区域(55)的表面轮廓中的第三不规则部(62)，所述第三识别规则包括以下步骤：确定距理想的壁面的距离大于第三阈值的壁点，以及集合满足所述条件的相邻的壁点，

并且根据表面轮廓中的第三不规则部(62)确定用于钻孔(47)的次级可行的钻孔区域(63)。

8.根据权利要求7所述的方法，

其特征在于，

以如下方式确定用于钻孔(47)的次级可行的钻孔区域(63)：使得构件(16)的通孔(45)与表面轮廓中的第三不规则部(62)的重叠程度小于第一极限值。

9.根据权利要求7或8所述的方法，

其特征在于，

为了确定用于钻孔(47)的次级可行的钻孔区域(63)仅在主移动方向(z)上进行移动。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，

其特征在于，

对壁(18)中的加固部(60、61)在用于钻孔(47)的初级可行的钻孔位置区域(55)中的走向加以确定，并且在确定钻孔(47)的钻孔位置(65)时予以考虑。

11.根据权利要求10所述的方法，

其特征在于，

壁(18)中的加固部(60、61)的所述走向仅与表面轮廓中的第二不规则部(64)和/或表面轮廓中的第三不规则部(62)一起考虑。

12.根据权利要求10或11所述的方法，

其特征在于，

以如下方式确定钻孔(47)的钻孔位置(65)：使得钻孔位置(65)与所识别的加固部(60、61)的距离尽可能大。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，

其特征在于，

在可行的壁区域(52)内没有找到用于钻孔(47)的钻孔位置(65)的情况下，规定出新的可行的壁区域(52)。

14.根据权利要求13所述的方法，

其特征在于，

所述方法由安装装置(14)实施以执行自动化的安装步骤，并且为了规定出新的可行的壁区域(52)而使安装装置(14)移位。

15.一种用于自动化确定用于固定机构(46)的钻孔(47)的钻孔位置(65)的安装装置，所述固定机构用于将构件(16)固定在壁(18)的可行的壁区域(52)上，其中

构件(16)具有贴靠面(43)和通孔(45)，在构件(16)固定在壁(18)上的状态下，贴靠面(43)的至少一部分贴靠在壁(18)的支撑面(44)上，并且固定在钻孔(47)中的固定机构(46)穿过通孔(45)伸出，

可行的壁区域(52)基本上是平坦的并且在第一方向(x)和与第一方向(x)垂直的第二方向(z)上延伸，并且

对壁区域(52)的额定支撑面(50)进而还有用于钻孔(47)的额定钻孔位置区域(51)加以规定，

其中，安装装置(14)具有控制装置(37)，所述控制装置被设置用于实施以下步骤：

确定壁区域(52)的表面轮廓，

检查壁区域(52)的表面轮廓并借助第一识别规则来识别表面轮廓中的第一不规则部(53)，

确定初级可行的支撑面区域(54)和用于钻孔(47)的初级可行的钻孔位置区域(55)，所述初级可行的支撑面区域和初级可行的钻孔位置区域不具有表面轮廓的第一不规则部(53)，

其特征在于

控制装置(37)还被设置用于实施以下步骤：

检查用于钻孔(47)的初级可行的钻孔位置区域(55)的表面轮廓，并借助第二识别规则来识别表面轮廓中的第二不规则部(64)，以及

在初级可行的钻孔位置区域(55)内确定用于钻孔(47)的钻孔位置(65)，使得钻孔位置(65)处的表面轮廓不具有第二不规则部(64)。

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