DE10038757A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Betonfertigteilen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von BetonfertigteilenInfo
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Abstract
Das Verfahren zur Herstellung von Betonfertigteilen auf mindestens einem Schalungstisch ist gekennzeichnet durch die Verwendung wenigstens eines programmgesteuerten Roboters (48), der auf dem Schalungstisch (20) magnetisch fixierbare Randabschal-Profilelemente (10) mit integrierten Permanentmagnetkörpern (14) aus einem Magazin (30) entnimmt, auf dem Schalungstisch (20) lagegenau absetzt und anschließend die Permanentmagnetkörper (14) aktiviert. DOLLAR A Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat mindestens einen Schalungstisch (20) und wenigstens einen programmgesteuerten Roboter (48) mit einem um eine vertikale Drehachse (50) schwenkbaren Greiferkopf (56) zum Erfassen von auf dem Schalungstisch (20) magnetisch fixierbaren Randabschal-Profilelementen (10). Der Greiferkopf (56) ist so ausgebildet, daß er die Profilelemente (10), das Setzwerkzeug (76) oder das Lösewerkzeug (82) aufnimmt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Betonfertigteilen auf mindestens einem Schalungstisch sowie eine
Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Gegenstand der EP-B 530 504 sind eine Einrichtung und ein
Verfahren für die Herstellung von Betonteilen, wobei ein Roboter
zunächst aus einem Zwischenspeicher Permanentmagnetkörper
entnimmt und auf einem Schaltungstisch positioniert, um dann U-
förmige Profilelemente aus einem anderen Zwischenspeicher zu
entnehmen und über jeweils zwei Permanentmagnetkörper
abzusetzen. Nach einer Überprüfung und Korrektur der Lage der
Profilelemente und nach dem Einbringen von Armierungsteilen in
die gebildete Form wird das Betonteil gegossen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Verfahren und eine hierfür geeignete Einrichtung zur Verfügung
zu stellen, bei denen die Rüstzeiten erheblich reduziert werden
können und eine Handhabung der Randabschal-Profilelemente
merklich vereinfacht wird.
Bei einem Verfahren der eingangs umrissenen Gattung wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung wenigstens
eines programmgesteuerten Roboters, der auf dem Schalungstisch
magnetisch fixierbare Randabschal-Profilelemente mit
integrierten Permanentmagnetkörpern aus einem Magazin entnimmt,
auf dem Schalungstisch lagegenau absetzt und anschließend die
Permanentmagnetkörper aktiviert.
Bei diesen Randabschal-Profilelementen ist das Magnet- und
Verspannsystem in den Profilelementen integriert, so daß ein
leicht und rasch handhabbares System mit großer Präzision und
Arbeitssicherheit zur Verfügung steht (vgl. deutsche
Patentanmeldung 100 02 993.0). Das erfindungsgemäß arbeitende
Verfahren macht von diesen Profilelementen Gebrauch, wobei der
programmgesteuerte Roboter Transport und Positionierung der
Profilelemente sowie die anschließende Aktivierung der
Permanentmagnetkörper übernimmt.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß nach dem
Gießen und der Aushärtung der Betonfertigteile dieser oder ein
zusätzlicher Roboter die Permanentmagnetkörper entriegelt, die
Profilelemente vom Schalungstisch abhebt und diese nach einer
Reinigung wieder dem Magazin zuführt. Damit ist es möglich,
nicht nur die Schalung, sondern auch die Entschalung nach dem
Gießen vollständig zu automatisieren.
Bei der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit
mindestens einem Schalungstisch und wenigstens einem
programmgesteuerten Roboter mit einem um eine vertikale
Drehachse schwenkbaren Greiferkopf zum Erfassen von auf dem
Schalungstisch magnetisch fixierbaren Profilelementen ist
erfindungsgemäß der Greiferkopf so ausgebildet, daß er die
Profilelemente, das Setzwerkzeug oder ein Lösewerkzeug aufnimmt.
Diese Lösung beinhaltet sowohl eine Ausführungsform, bei der der
Greiferkopf je nach Verfahrensablauf die Profilelemente und
anschließend das Setzwerkzeug erfaßt, als auch eine
Ausführungsform, bei der das Setzwerkzeug integraler Bestand des
Greiferkopfes ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es
zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Schemadarstellung eines Endes eines
Randabschal-Profilelementes mit integriertem Permanent
magnetkörper,
Fig. 2 die Unteransicht von vier Profilelementen unterschied
licher Länge,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Einrichtung gemäß der
Erfindung,
Fig. 4 die Längsansicht der Einrichtung gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Einrichtung der Fig. 3 und 4,
Fig. 6 in vergrößertem Maßstab die Ansicht eines Roboters im
Bereich des Greiferkopfes beim Erfassen eines Profilele
mentes,
Fig. 7 die Ansicht des Greiferkopfes mit unabhängig voneinander
ansteuerbaren Greifern in Richtung des Pfeiles VII der
Fig. 6,
Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung des Roboters
mit Greifern nach Aufnahme eines Setzwerkzeuges,
Fig. 9 die um 90° gedrehte Ansicht des Greiferkopfes in
Richtung des Pfeiles IX der Fig. 8,
Fig. 10 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht der Einrichtung
mit Roboter beim Entriegeln der Permanentmagnetkörper
nach dem Gießen und Aushärten eines Betonfertigteils,
Fig. 11 in vergrößertem Maßstab die schematische Ansicht des
Lösewerkzeugs in Richtung des Pfeiles XI der Fig. 10
und
Fig. 12 eine Draufsicht auf das Lösewerkzeug der Fig. 11.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Ende eines
Randabschal-Profilelementes 10 gemäß deutscher Patentanmeldung
Nr. 100 02 993.0. Das Profilelement 10 besteht aus einem
Profilkörper 12, der gemäß Beispiel der Fig. 2 unterschiedliche
Längen haben kann. In beiden Endbereichen des Profilkörpers 12
ist ein Permanentmagnetkörper 14 angebracht, von dem mittig ein
zylindrischer Bolzen 16 absteht, der durch eine Öffnung in der
Oberseite 24 des Profilkörpers 12 nach oben vorsteht und an
seinem oberen Ende einen Auslösekopf 18 hat. Über diesen
Auslösekopf 18 kann der Permanentmagnetkörper 14 nach unten
gedrückt werden, um eine magnetische Fixierung des
Profilelementes 10 auf einem Schalungstisch 20 (vgl. Fig. 3)
herbeizuführen. Bei diesem Vorgang werden zwei Federelemente 22
gespannt, die zu beiden Seiten des Bolzens 16 sowohl am
Permanentmagnetkörper 14 als auch am Profilkörper 12 befestigt
sind.
Zum Lösen des Permanentmagnetkörpers 14 wird der Auslösekopf 18
angehoben, wobei die sich dabei entlastenden Federelemente 22
unterstützend wirken.
In Fig. 2 ist zu erkennen, daß die hier U-förmigen Profilkörper
12 jedes Profilelementes 10 im Bereich der waagrechten Oberseite
24 eine Aussparung 26 haben, die als Führung beim Einordnen der
Profilelemente 10 zwischen senkrechten Gitterstäben 28 eines in
Fig. 3 gezeigten Magazins 30 für die Profilelemente 10 dienen.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen eine Einrichtung zur Herstellung von
Betonfertigteilen gemäß der Erfindung. Diese Einrichtung besteht
aus zwei zueinander parallelen Seitenwänden 32, auf denen eine
Brücke 34 in X-Richtung (vgl. Fig. 5) verfahrbar gelagert ist.
Als Antrieb dient ein Motor 36, der über zwei Halbwellen 38
Zahnräder 40 antreibt, die in Eingriff mit jeweils einer auf den
Seitenwänden 32 angebrachten Zahnstange 42 sind.
Auf der Brücke 34 ist in Y-Richtung verfahrbar eine Katze 44
gelagert, die in einem Drehkranz 46 einen in Z-Richtung heb- und
senkbaren Roboter 48 aufnimmt. Über den Drehkranz 44 kann der
Roboter um seine vertikale Drehachse 50 (vgl. Fig. 6 bis 10)
geschwenkt werden.
In Fig. 2 ist in Y-Richtung zwischen dem Schalungstisch 20 und
dem Magazin 30 eine Reinigungsanlage 52 für benutzte
Profilelemente 10 zu erkennen. Ferner ist dargestellt, daß das
Magazin 30 auf einem Bock 54 steht, unter dem ein Schalungstisch
20 in Reserve bereitgehalten wird.
Die Fig. 6 und 7 zeigen das untere Ende des Roboters 48, das
als Greiferkopf 56 ausgebildet ist. Gemäß Fig. 7 trägt bei
diesem Ausführungsbeispiel der Greiferkopf 56 zwei Greifer 58
mit jeweils zwei gegeneinander verfahrbaren Greifbacken 60. Die
beiden Greifbacken 60 dienen hier zum Erfassen eines
Profilelementes 10 mit integriertem Permanentmagnetkörper 14,
wobei der Profilkörper 12 an beiden Seitenschenkeln
Zentrierausnehmungen 62 hat, in welche Zentriervorsprünge 64 der
beiden Greifbacken 60 eingreifen. Jeder der beiden Greifer 58
hat zwei Hubzylinder 66 und ist in Vertikalführungen 68
gelagert. Die Hubzylinder 66 eines Greifers 68 können unabhängig
von denen des anderen Greifers 58 angesteuert werden, so daß,
wie in Fig. 7 angedeutet, zwei Profilelemente 10 oder andere
Fixierelemente bzw. Aussparungskörper für Fensteröffnungen,
Einbauteile etc. unabhängig voneinander manipuliert werden
können.
Jeder Greifer 58 hat einen Endschalter 70, der bei der Berührung
mit der Oberseite 24 des Profilelementes 10 den Antrieb des
Hubzylinders 66 beim Absenken abschaltet. Neben dem Endschalter
70 ist am Greifer 58 ein Zentrierstift 72 angebracht, der in
eine Aussparung an der Oberseite 24 des Profilelementes 10
eingreift.
Fig. 7 zeigt schließlich, daß zwischen den beiden Greifern 58
eine Ölsprühdüse 74 angeordnet ist.
Der programmgesteuerte Roboter 48 entnimmt entsprechend den in
eine Steuerung eingegebenen Sollwerten bezüglich Längen und
Höhen der Profilelemente 10 die entsprechenden Profilelemente
aus dem Magazin 30 und überführt sie durch Verschiebung in X-
und Y-Richtung und ggf. durch Schwenkung um die Drehachse 50 an
den genau vorbestimmten Platz auf dem Schalungstisch 20. Nachdem
alle Profilelemente 10 auf diese Weise gesetzt worden sind und
dadurch die gewünschte Kontur des zu gießenden Betonfertigteils
definiert ist, müssen die Permanentmagnetkörper 14 aktiviert
werden. Hierzu erfassen gemäß den Fig. 8 und 9 die
Greifbacken 60 ein Setzwerkzeug 76. Dieses besteht aus einem
Balken 78, der von den beiden Greifern 58 gleichzeitig erfaßt
wird und von dem mittig ein Druckkopf 80 nach unten absteht.
Jedesmal dann, wenn sich der Druckkopf 80 genau über einem
Auslösekopf 18 eines Profilelementes 10 befindet, wird das
Setzwerkzeug 76 durch die Hubzylinder 66 abgesenkt, wodurch der
Auslösekopf 18 den Permanentmagnetkörper 14 innerhalb des
Profilelementes 10 nach unten und auf den Schalungstisch 20
drückt. Auf diese Weise wird jedes Profilelement 10 über seine
beiden Permanentmagnetkörper 14 lagegenau auf dem Schalungstisch
20 fixiert.
Das Setzwerkzeug 76 kann auch in einem der Greifer 58 oder in
einem weiteren Greifer integriert sein, der beispielsweise
zwischen den beiden in Fig. 8 dargestellten Greifern 58
unabhängig von diesen ansteuerbar angeordnet ist, beispielsweise
an Stelle der dort gezeigten Ölsprühdüse 74.
Nach dem Gießen und der Aushärtung der Betonfertigteile erfolgt
das Entschalen. Auch dieser Vorgang kann mit Hilfe eines
gleichen oder ähnlichen Roboters 48 durchgeführt werden. Die
Fig. 10 bis 12 zeigen eine Möglichkeit, gemäß welcher der
Roboter 48 für den Entriegelungsvorgang mit einem Lösewerkzeug
82 bestückt wird. Dieses hat ein Löseelement in Form einer
rampenförmige Gabel 84 (vgl. Fig. 11), die unter den
Auslösekopf 18 geschoben werden kann und diesen dabei anhebt.
Auf diese Weise wird der Permanentmagnetkörper 14 mit
Unterstützung durch die Federelemente 22 angehoben und in der
angehobenen Lage gehalten, so daß das Profilelement 10 zur Seite
hin abgenommen werden kann.
Vor allem Fig. 11 zeigt, daß im Bereich des Greiferkopfes 56 in
einer Horizontalführung 86 zwei Schlitten 88 gegenläufig
zueinander verfahrbar gelagert sind, von denen jeder ein
Lösewerkzeug 82 trägt. Wenn die beiden Lösewerkzeuge 82 in
Richtung auf die Drehachse 50 verfahren werden, greifen die
rampenförmig geformten Gabeln 84 unter die beiden Auslöseköpfe
18, so daß die Profilelemente 10 durch Anheben der
Permanentmagnetkörper 14 entriegelt werden. In dieser Stellung
halten die beiden Gabeln 84 das Profilelement 10 während des
anschließenden Weitertransportes zur Reinigungsanlage 52 bzw. in
das Magazin 30.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung von Betonfertigteilen auf
mindestens einem Schalungstisch, gekennzeichnet durch die
Verwendung wenigstens eines programmgesteuerten Roboters (48),
der auf dem Schalungstisch (20) magnetisch fixierbare
Randabschal-Profilelemente (10) mit integrierten
Permanentmagnetkörpern (14) aus einem Magazin (30) entnimmt, auf
dem Schalungstisch (20) lagegenau absetzt und anschließend die
Permanentmagnetkörper (14) aktiviert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Roboter (48) die Permanentmagnetkörper (14) mit Hilfe eines
vertikal verschiebbaren Setzwerkzeuges (76) aktiviert, das dabei
gegen einen von der Oberseite (24) des Profilelementes (10)
abstehenden Auslösekopf (18) drückt, der den Permanent
magnetkörper (14) im Profilelement (10) zur Anlage an die
Oberseite des Schalungstisches (20) bringt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Roboter (48) nach dem lagegenauen Absetzen aller benötigten
Profilelemente (10) das Setzwerkzeug (76) erfaßt oder in Einsatz
bringt und alle Permanentmagnetkörper (14) aktiviert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach
dem Gießen und der Aushärtung der Betonfertigteile der Roboter
(48) die Permanentmagnetkörper (14) entriegelt, die
Profilelemente (10) vom Schalungstisch (20) abhebt und diese
nach einer Reinigung wieder im Magazin (30) einordnet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Roboter (48) für den Entriegelungsvorgang mit einem Lösewerkzeug
(82) bestückt wird, das einen von der Oberseite (24) des
Profilelementes (10) abstehenden und mit dem
Permanentmagnetkörper (14) verbundenen Auslösekopf (18) anhebt,
wodurch der Permanentmagnetkörper (14) in dem Profilelement (10)
von der Oberseite des Schalungstisches (20) abgehoben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lösewerkzeug (82) anschließend auch den Abtransport der
Profilelemente (10) durchführt.
7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem Schalungstisch und
wenigstens einem programmgesteuerten Roboter mit einem um eine
vertikale Drehachse schwenkbaren Greiferkopf zum Erfassen von
auf dem Schalungstisch magnetisch fixierbaren Randabschal-
Profilelementen, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferkopf
(56) so ausgebildet ist, daß er die Profilelemente (10), das
Setzwerkzeug (76) oder das Lösewerkzeug (82) aufnimmt.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Setzwerkzeug (76) aus einem vom Greiferkopf (56) erfaßbaren
Balken (78) besteht, von dem mindestens ein Druckkopf (80) zum
Betätigen des Auslösekopfes (18) absteht.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Greiferkopf (56) zwei Greifer (58) zum gleichzeitigen Erfassen
eines Profilelementes (10) oder des Balkens (78) des
Setzwerkzeuges (76) trägt.
10. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lösewerkzeug (82) ein unter den Auslösekopf (18) verschiebbares
und diesen anhebbares Löseelement hat.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Löseelement als rampenförmige Gabel (84) ausgebildet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Greiferkopf (56) zwei gegenläufig
verfahrbare Greifer (58) hat, von denen jeder ein Löseelement
zum Entriegeln des Auslösekopfes (18) aufnimmt.
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