DE102006051835B4

DE102006051835B4 - Schalungsroboteranordnung zur Herstellung von Betonfertigteilen

Info

Publication number: DE102006051835B4
Application number: DE200610051835
Authority: DE
Inventors: Hermann Weckenmann; Wolfgang Weckenmann
Original assignee: Weckenmann Anlagentechnik & Co KG GmbH; WECKENMANN ANLAGENTECHNIK GmbH
Current assignee: Weckenmann Anlagentechnik & Co KG GmbH; WECKENMANN ANLAGENTECHNIK GmbH
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-11-04
Also published as: DE102006051835A1

Abstract

Bei einer Schaltungsroboteranordnung (50) zur Herstellung von Betonfertigteilen mit zumindest einem Schalungstisch (52) und wenigstens einer in X-Richtung verfahrbaren Brücke (51) sowie mit zumindest zwei in Z-Richtung bewegbaren Greifeinrichtungen (55, 56) ist der Abstand (A) in einer Richtung senkrecht zur Z-Richtung zumindest zwischen zwei Greifeinrichtungen (55, 56), die an derselben Brücke (51) angeordnet sind, einstellbar. Dadurch kann bei der Befestigung von Schalungsprofilen auf einem Schalungstisch (52) Zeit gespart werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalungsroboteranordnung zur Herstellung von Betonfertigteilen mit zumindest einem Schaltungstisch und wenigstens einer in X-Richtung verfahrbaren Brücke sowie mit zumindest zwei in Z-Richtung bewegbaren Greifeinrichtungen.
Aus der DE 100 38 757 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Betonfertigteilen auf mindestens einem Schalungstisch bekannt. Ein programmgesteuerter Roboter, der auf dem Schalungstisch magnetisch fixierbare Schalungsprofile mit integrierten Permanentmagnetkörpern aus einem Magazin entnimmt, setzt die Permanentmagnetkörper auf dem Schalungstisch lagegenau ab und aktiviert anschließend die Permanentmagnetkörper. Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat mindestens einen Schalungstisch und wenigstens einen programmgesteuerten Roboter mit einem um eine vertikale Drehachse schwenkbaren Greiferkopf zum Erfassen der auf dem Schalungstisch magnetisch fixierbaren Schalungsprofile. Wenn der Greiferkopf die Schalungsprofile abgesetzt hat, nimmt er ein Setzwerkzeug auf und fährt zurück zu den Schalungsprofilen.
Die Schalungsprofile weisen jeweils zumindest zwei Permanentmagnetkörper auf. Zur Aktivierung der Permanentmagnetkörper müssen diese gegen eine Rückstellkraft nach unten gedrückt werden, um eine magnetische Fixierung des zugeordneten Schalungsprofils auf einem Schalungstisch herbeizuführen. Zu diesem Zweck weist jeder Permanentmagnetkörper in der Regel einen Auslösekopf auf, der mit dem Setzwerkzeug zusammenwirkt. Dies bedeutet, dass bei der bekannten Schalungsroboteranordnung der Greiferkopf, der zwei Greifer aufweisen kann, zusammen mit dem Setzwerkzeug zu jedem einzelnen Auslösekopf verfahren wird, um die Permanentmagnetkörper zu aktivieren.
Aus der DE 101 16 230 C1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Betonfertigteilen mittels magnetisch auf einem Schalungstisch positionierbarer Schalungselemente bekannt, mit der zwischen zwei Schalungselementen vorhandene Setzspalten mit Hilfe eines Schalungsroboters geschlossen werden können. Der Schalungsroboter weist zwei Greifereinrichtungen auf, die in ihrem gegenseitigen Abstand in X-Richtung relativ zueinander einstellbar sind. Sie sind an einer gemeinsamen Z-Achse angeordnet, wodurch sie in Z-Richtung gleichzeitig bewegt werden.
In der DE 196 51 933 C1 wird ein Schalungsroboter vorgeschlagen, der bei einem den Formboden, die Förderbahn und ein Speicher magazin für Abstellerelemente überdeckenden Portal, beim Aufnehmen und Aufstellen von Abstellerelementen mit der Greifeinrichtung hauptsächlich in einer knapp oberhalb der Formbodenebene angeordneten Arbeitsebene horizontal verfahren und vertikal zwischen der Arbeitsebene und der Formbodenebene bewegt wird, wobei die Abstellerelemente mit zumindest einer Förderbahn auf ein Niveau zwischen der Arbeitsebene und der Formbodenebene transportiert und beim Entstapeln im Speichermagazin auf das Niveau zwischen der Arbeitsebene und der Formbodenebene gehoben bzw. beim Stapeln von diesem aus in Vertikalrichtung nach unten abgesenkt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schalungsroboteranordnung bereitzustellen, die ein schnelleres und einfacheres Positionieren und Fixieren der Schalungselemente als der Stand der Technik erlaubt.
Diese Aufgabe wird auf besonders einfache und überraschende Art und Weise durch eine Schalungsroboteranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Üblicherweise werden Schalungselemente unterschiedlicher Längen eingesetzt, so dass auch der Abstand zwischen den Auslöseköpfen der Permanentmagnetkörper eines Schalungselements unterschiedlich ist. Dadurch, dass zwei Greifeinrichtungen in ihrem Abstand zueinander eingestellt werden können, können sie etwa auf den Abstand der Auslöserköpfe gebracht werden. Dadurch ist es möglich, zunächst mit den Greifeinrichtungen ein Schalungselement zu greifen und dieses in der richtigen Position abzusetzen. Anschließend können die Greifeinrichtungen verwendet werden, um die Permanentmagnetkörper des Schalungselements gleichzeitig zu aktivieren. Dadurch kann im Vergleich zum Stand der Technik sehr viel Zeit gespart werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Greifeinrichtungen derart ausgebildet sind, dass Schalungsprofile mit integrierten Magneten durch die Greifeinrichtung positionierbar und unmittelbar im Anschluss an die Positionierung aktivierbar sind. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass die Greifeinrichtungen selbst auf die Auslöseköpfe drücken. Insbesondere können dadurch immer zumindest zwei Permanentmagnetkörper gleichzeitig aktiviert werden. Zur vollständigen Aktivierung der Permanentmagnetkörper eines Schalungselements müssen die Greifeinrichtungen daher nur minimal bewegt werden.
Vorzugsweise erfolgt die Einstellung des Abstands der Greifeinrichtungen nicht manuell sondern ist ein elektromotorischer, pneumatischer oder hydraulischer Antrieb zur Einstellung des Abstands vorgesehen. Dadurch ist ein effektiver, möglichst vollautomatisierter Betrieb der Schalungsroboteranordnung möglich.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Greifeinrichtungen an einem um eine Drehachse drehbaren Drehwerk angeordnet sind. Dadurch können die Schalungselemente in beliebigen Positionen ausgerichtet werden.
Die Greifeinrichtungen sind unabhängig voneinander in Z-Richtung bewegbar. Dadurch ist es möglich, Schalungsprofile oder andere Vorrichtungen unabhängig voneinander in Z-Richtung zu bewegen. Insbesondere wird dadurch die Flexibilität der Schalungsroboteranordnung verbessert.
Wenn eine Katze in Y-Richtung entlang der Brücke verfahrbar angeordnet ist, können die Schalungsprofile in unterschiedlichen Positionen auf dem Schalungstisch abgelegt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Lageerkennungssystem für die Schalungsprofile vorgesehen ist. Somit kann die erfindungsgemäße Schalungsroboteranordnung die Schalungsprofile nicht nur positionieren, sondern auch automatisch wieder einsammeln. Dabei wird die Lage der auf dem Schalungstisch liegenden Schalungsprofile bei der Ablage der Profile abgespeichert oder die Lage wird durch ein geeignetes System erkannt und die so ermittelten Koordinaten einer Steuerung mitgeteilt. Die Greifeinrichtung kann dann die Position anfahren, die Magnete lösen und das Schalungsprofil greifen, um es auf einem Förderband o. ä. aufzulegen oder einer weiteren Bearbeitung zuzuführen.
Bei einer Weiterbildung kann das Lageerkennungssystem eine Kamera und eine Bilddatenverarbeitungseinrichtung umfassen. Die Bilddatenverarbeitungseinrichtung ermittelt die von der Greifeinrichtung anzufahrenden Koordinaten. Alternativ oder zusätzlich kann das Lageerkennungssystem einen Laserscanner und/oder ein RFID-System (RFID = Radio Frequency Identification = Identifizierung mit Hilfe von Hochfrequenz) umfassen. Bei letzterem können die Schalungsprofile einen Transponder aufweisen, über den die Position des Schalungsprofils bestimmt werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 eine stark schematisierte Darstellung eines Teils eines Schalungsprofils mit integriertem Magnetkörper;
2 eine Ansicht von mehreren Schalungsprofilen unterschiedlicher Länge;
3 eine Darstellung zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Roboterkonzepts.
Die 1 zeigt einen Abschnitt eines Schalungsprofils 10. Das Schalungsprofil 10 weist einen Profilkörper 12 auf, der unterschiedliche Längen haben kann (2). In den beiden Endbereichen des Profilkörpers 12 ist ein Magnetkörper 14, insbesondere ein Permanentmagnetkörper, vorgesehen, von dem mittig ein zylindrischer Bolzen 16 abstellt, der durch eine Öffnung in der Oberseite 24 des Profilkörpers 12 nach oben vorsteht und an seinem oberen Ende einen Auslösekopf 18 aufweist. Über diesen Auslösekopf 18 ist der Magnetkörper 14 nach unten druckbar, um eine magnetische Fixierung des Schalungsprofils 10 auf einem Schalungstisch herbeizuführen (Aktivierung). Das Herunterdrücken des in einer oberen Stellung magnetisch gehaltenen Permanentmagnetkörpers 14 erfolgt gegen die Rückstellkraft zweier schematisch angeordneter Federelemente 22, die sowohl am Magnetkörper 14 als auch am Profilkörper 12 befestigt sind. Der 2 kann man entnehmen, dass dieses Schalungsprofil 10 zwei Magnetkörper 14 aufweist.
Der schematischen Darstellung eines Teils einer Schalungsroboteranordnung 50 der 3 kann man entnehmen, dass eine Brücke 51 in X-Richtung oberhalb eines Schalungstischs 52 verfahrbar angeordnet ist. Auf der Brücke 51 ist eine Katze 53 in Y-Richtung verfahrbar angeordnet. An der Katze 53 befindet sich ein Drehwerk 54, welches in D-Richtung verdrehbar ist und zusammen mit der Katze 53 in Y-Richtung und zusammen mit der Brücke 51 in X-Richtung bewegbar ist. An dem Drehwerk 54 sind zwei Greifeinrichtungen 55, 56 angeordnet, welche unabhängig voneinander in Z-Richtung bewegbar sind. Der horizontale Abstand A zwischen den Greifern 55, 56 ist veränderbar und einstellbar. Dadurch kann der Abstand der Greifer 55, 56 auf den Abstand zwischen zwei Auslöserköpfen 18 zweier Magnetkörper 14 eingestellt werden. Durch gemeinsames Herunterfahren in Z-Richtung der Greifeinrichtungen 55, 56 können die Auslöseköpfe 18 gleichzeitig – oder bei Bedarf bei nicht gemeinsamem Herunterfahren in Z-Richtung in kurzem zeitlichem Abstand – betätigt werden. Durch die Greifeinrichtungen 55, 56 können Schalungselemente gegriffen werden, wobei entweder jede Greifeinrichtung 55, 56 jeweils ein Schalungselement oder beide Greifeinrichtungen 55, 56 gemeinsam ein Schalungselement greifen und transportieren können. Der Abstand A kann über einen elektromotorischen Antrieb eingestellt werden.
Es versteht sich, dass zum Antrieb der Brücke 51, der Katze 53, des Drehwerks 54 und der Greifeinrichtungen 55, 56 in Z-Richtung ebenfalls geeignete Antriebe vorgesehen sind, die durch eine programmierbare Steuerung angesteuert werden.

Claims

Schalungsroboteranordnung (50) zur Herstellung von Betonfertigteilen mit zumindest einem Schalungstisch (52) mit zumindest zwei in Z-Richtung bewegbaren Greifeinrichtungen (55, 56), wobei der Abstand (A) in einer Richtung senkrecht zur Z-Richtung zumindest zwischen zwei Greifeinrichtungen (55, 56) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine in X-Richtung verfahrbare Brücke (51) vorgesehen ist, an der die zumindest zwei Greifeinrichtungen (55, 56) angeordnet sind, wobei die Greifeinrichtungen (55, 56) unabhängig voneinander in Z-Richtung bewegbar sind.
Schalungsroboteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtungen (55, 56) derart ausgebildet sind, dass Schalungsprofile (10) mit integrierten Magneten (14) durch die Greifeinrichtungen (55, 56) positionierbar und unmittelbar im Anschluss an die Positionierung aktivierbar sind.
Schalungsroboteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromotorischer, hydraulischer oder pneumatischer Antrieb zur Einstellung des Abstands (A) vorgesehen ist.
Schalungsroboteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtungen (55, 56) an einem um eine Drehachse drehbaren Drehwerk (54) angeordnet sind.
Schalungsroboteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Katze (53) in Y-Richtung entlang der Brücke (51) verfahrbar angeordnet ist.
Schalungsroboteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lageerkennungssystem für die Schalungsprofile vorgesehen ist.
Schalungsroboteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lageerkennungssystem eine Kamera und eine Bilddatenverarbeitungseinrichtung, die die von der Greifeinrichtung anzufahrenden Koordinaten ermittelt, einen Laserscanner und/oder ein RFID-System umfasst.