DE102017202525B4

DE102017202525B4 - Self-propelled ground marking tool

Info

Publication number: DE102017202525B4
Application number: DE102017202525.5A
Authority: DE
Inventors: Josef Maier
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Current assignee: Thyssenkrupp Automotive Body Solutions De GmbH; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2037-02-17
Also published as: DE102017202525A1

Abstract

Selbstfahrendes Bodenmarkierwerkzeug (10), umfassend
eine Antriebseinheit (20) und eine Positioniereinheit (40), um das Bodenmarkierwerkzeug (10) auf einer Oberfläche zu bewegen und zu steuern und
eine Bohrvorrichtung (60), um in die Oberfläche an durch die Positioniereinheit (40) vorgebbaren Stellen Ansenkungen und/oder Bohrungen zu setzen,
wobei die Positioniereinheit (40) zur Positionsbestimmung des Bodenmarkierwerkzeugs (10) über eine elektromagnetische Lichtquelle (108) ein Reflektorelement (42) aufweist, welches um eine vertikal angeordnete Drehachse D drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs (10) angeordnet ist.

Self-propelled floor marking tool (10) comprising
a drive unit (20) and a positioning unit (40) for moving and controlling the ground marking tool (10) on a surface; and
a boring device (60) for setting countersinkings and / or bores in the surface at positions predeterminable by the positioning unit (40),
wherein the positioning unit (40) for determining the position of the Bodenmarkierwerkzeugs (10) via an electromagnetic light source (108) comprises a reflector element (42) which is arranged about a vertically arranged axis of rotation D rotatable relative to the Bodenmarkierwerkzeugs (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstfahrendes Bodenmarkierwerkzeug, mit einer Antriebseinheit und einer Positioniereinheit, um das Bodenmarkierwerkzeug auf einer Oberfläche zu bewegen und zu steuern.The invention relates to a self-propelled floor marking tool, comprising a drive unit and a positioning unit for moving and controlling the floor marking tool on a surface.

Es gibt derartige Werkzeuge in verschiedenen Ausgestaltungen und für verschiedene Einsatzzwecke. So gibt es im Bereich der Grundstückspflege sogenannte „autonom fahrende Rasenmäher“, wie beispielsweise durch die EP 2 413 215 A3 beschrieben. Auch werden mobile Druckereinrichtungen beschrieben, wie beispielsweise in der US 9 046 346 B2 . Weiterhin ist die US 6 330 503 B1 zu nennen, die ein selbstfahrendes Werkzeug beschreibt, mit dem Pfähle in die Landschaft gesetzt werden können, um hierüber eine Markierung der Landschaft vorzunehmen. Die DE 20 2004 006 263 U1 zeigt einen Markierroboter, bei dem ein Laserreflektorschild im Raum und zwar am Ende einer zu durchfahrenden Strecke angeordnet ist. Für abzufahrende Kurven ist für den Markierroboter ein Distanzmessrad vorgesehen. Die AT 507 338 A1 zeigt einen fahrbaren Bohrlochpositionierer, der nur eine Bewegung entlang einer Referenzstrecke ausführen kann. Ein freies Positionieren des Bohrlochpositionierers ist nicht vorgesehen. Die US 2010/ 0006337 A1 zeigt einen selbstfahrenden aber von einer Bedienperson gesteuerten Bohrroboter.There are such tools in various configurations and for different purposes. So there are in the field of land maintenance so-called "autonomous driving lawn mower", such as by the EP 2 413 215 A3 described. Also, mobile printer devices are described, such as in the US Pat. No. 9,046,346 B2 , Furthermore, the US Pat. No. 6,330,503 B1 to name a self-propelled tool that can be used to set piles in the landscape to mark the landscape. The DE 20 2004 006 263 U1 shows a marking robot, in which a laser reflector shield in space and that is arranged at the end of a route to be traveled. For traversing curves, a distance measuring wheel is provided for the marking robot. The AT 507 338 A1 shows a mobile well positioner that can only perform a movement along a reference distance. Free positioning of the well positioner is not provided. The US 2010/0006337 A1 shows a self-propelled but controlled by an operator drilling robot.

Wünschenswert wäre ein Einsatz derartiger Werkzeuge auch im Bereich der Montage beziehungsweise des Aufbaus von Industrie- und Fertigungsanlagen, beispielsweise wenn sich deren Layout regelmäßig ändert und wenn an vorbestimmten Stellen Handhabungsgeräte in Form von Industrierobotern zum Einsatz kommen. Industrieroboter werden über sogenannte Fundamentplatten auf den Boden geschraubt, der beispielsweise durch eine Oberfläche eines Hallenbodens einer Industriehalle gebildet werden kann. Die exakten Stellen beziehungsweise deren Koordinaten, an denen die Fundamentplatten auf dem Hallenboden zu befestigen sind, werden in Fundamentplänen dargestellt. Die Fundamentpläne werden herkömmlich manuell auf den Hallenboden übertragen. Hierzu werden die Koordinaten - in der Regel die Außenkanten mit drei Koordinaten oder die Symmetrieachsen mit 4 Koordinaten der Fundamentplatten - mit einem Bandmaß, einem Theodolit oder einem Lasertracker auf dem Hallenboden markiert beziehungsweise angezeichnet. Die Fundamentplatten werden anschließend an diesen Markierungen ausgerichtet und als Bohrschablone benutzt. Hierbei wird durch die in den Fundamentplatten befindlichen Durchgangslöcher hindurch in den Hallenboden gebohrt. Zum Reinigen der Bohrlocher und der Umgebung müssten die Fundamentplatten wieder entfernt werden und der Bohrstaub abgesaugt werden. In der Praxis erfolgt dies allerdings oft nicht. Anschließend können in die Bohrlocher Dübel gesetzt werden, wobei dies im Allgemeinen durch ein Verkleben der Dübel in den Bohrlöchern erfolgt. Bei diesem Vorgehen ist ein Nassbohren durch die brenngeschnittenen Durchgangslöeher der Fundamentplatten praktisch nicht sinnvoll, da ein Wasserabsaugen praktisch nicht möglich ist. Insgesamt ist dieses Vorgehen arbeits- und personalintensiv. Hierdurch sind einer schnellen und kurzfristigen Änderung des Layouts einer Industrie- und Fertigungsanlagen enge Grenzen gesetzt.It would be desirable to use such tools also in the field of assembly or construction of industrial and manufacturing facilities, for example, if their layout changes regularly and if at predetermined locations handling equipment in the form of industrial robots are used. Industrial robots are screwed on so-called foundation plates on the floor, which can be formed for example by a surface of a hall floor of an industrial hall. The exact places or their coordinates at which the foundation slabs are to be fixed on the hall floor are shown in foundation plans. The foundation plans are traditionally manually transferred to the hall floor. For this purpose, the coordinates - usually the outer edges with three coordinates or the symmetry axes with 4 coordinates of the foundation plates - are marked or marked on the hall floor with a tape measure, a theodolite or a laser tracker. The foundation plates are then aligned with these markings and used as a drilling template. This is bored through the holes located in the foundation plates through holes in the hall floor. To clean the borehole and the environment, the foundation plates would have to be removed again and the drilling dust sucked off. In practice, however, this often does not happen. Subsequently, dowels can be placed in the boreholes, which is generally done by gluing the dowels in the boreholes. In this procedure, a wet drilling through the burn-cut Durchgangslöeher the foundation plates practically not useful, since a water suction is practically impossible. Overall, this approach is labor intensive and labor intensive. As a result, a rapid and short-term change in the layout of an industrial and manufacturing plants are limited.

Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Bodenmarkierwerkzeug bereitzustellen, mit dem eine Automatisierung der beschriebenen Markierungsarbeiten zumindest weitestgehend möglich ist.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a Bodenmarkierwerkzeug, with the automation of the described marking work is at least largely possible.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein selbstfahrendes Bodenmarkierwerkzeug, umfassend eine Antriebseinheit und eine Positioniereinheit, um das Bodenmarkierwerkzeug auf einer Oberfläche zu bewegen und zu steuern und eine Bohrvorrichtung, um in die Oberfläche an durch die Positioniereinheit vorgebbaren Stellen Ansenkungen und/oder Bohrungen zu setzen, wobei die Positioniereinheit zur Positionsbestimmung des Bodenmarkierwerkzeugs über eine elektromagnetische Lichtquelle ein Reflektorelement aufweist, welches um eine vertikal angeordnete Drehachse D drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs angeordnet ist.The object is achieved by a self-propelled floor marking tool comprising a drive unit and a positioning unit for moving and controlling the floor marking tool on a surface and a drilling device for setting countersinkings and / or bores in the surface at positions predeterminable by the positioning unit the positioning unit for determining the position of the Bodenmarkierwerkzeugs via an electromagnetic light source comprises a reflector element which is arranged about a vertically arranged axis of rotation D rotatable relative to the Bodenmarkierwerkzeugs.

Ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Bodenmarkierwerkzeug hat den Vorteil, dass die Markierungsarbeiten automatisiert, schneller und ohne personellen Einsatz ablaufen können. Gegenüber dem herkömmlichen Vorgehen ist es möglich, sämtliche Bohrungsmitten anzureißen und nicht nur die Außenkanten oder die Symmetrieachsen zu markieren. Durch das Anreißen der Bohrungsmitten kann auf eine Vormontage der Fundamentplatten zum Zweck der Markierung verzichtet werden. Somit entfällt zwangläufig das Entfernen der Fundamentplatte zu Reinigen der Bohrlöcher. Durch die elektromagnetische Lichtquelle ist, abhängig vom Messabstand, eine Messgenauigkeit im Bereich von 15-500µm zu erreichen. Auch kann auf eine aufwändige Sensortechnik auf dem Bodenmarkierwerkzeug verzichtet werden.An inventively designed Bodenmarkierwerkzeug has the advantage that the marking work can run automatically, faster and without human intervention. Compared to the conventional procedure, it is possible to tear all bore centers and not only to mark the outer edges or the axes of symmetry. By scribing the bore centers can be dispensed with a pre-assembly of the foundation plates for the purpose of marking. Thus eliminating the inevitable removal of the foundation plate to clean the holes. Due to the electromagnetic light source, a measuring accuracy in the range of 15-500μm can be achieved, depending on the measuring distance. Also can be dispensed with a complex sensor technology on the Bodenmarkierwerkzeug.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Bohrvorrichtung über die Positioniereinheit in vertikaler Richtung verfahrbar ist. Hierdurch kann bedarfsweise entweder lediglich eine Ansenkung gesetzt werden oder gleich durch Bohren ein fertiges Bohrloch gesetzt werden. An advantageous embodiment of the invention provides that the drilling device can be moved in the vertical direction via the positioning unit. As a result, if necessary, either only a countersink can be set or equal by drilling a finished hole can be set.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass weiterhin eine Druckervorrichtung vorgesehen ist, um im Bereich der Ansenkungen und/oder Bohrungen Attribute der jeweiligen Ansenkung und/oder Bohrung auf die Oberfläche zu drucken. Hierdurch können in dem Fundamentplan abgebildete Angaben unmittelbar auf den Hallenboden übertragen werden. Dies macht es in vorteilhafter Weise nicht zwingend erforderlich, dass bei der späteren Montage der Fundamentplatte der Fundamentplan mitgeführt werden muss.An advantageous embodiment of the invention provides that, furthermore, a printer device is provided in order to print attributes of the respective counterbore and / or bore on the surface in the region of the countersinkings and / or bores. As a result, information shown in the foundation plan can be transmitted directly to the hall floor. This advantageously does not make it absolutely necessary for the foundation plan to be carried along during the later assembly of the foundation plate.

Bevorzugt ist das Reflektorelement in einer Flucht zu einer vertikalen Bohrachse der Bohrvorrichtung angeordnet. Durch diese Anordnung entsprechen die für das Reflektorelement erfassten Koordinaten unmittelbar den Koordinaten der Bohrspindel, so dass auf einen entsprechenden Algorithmus für eine Umrechnung der Koordinaten verzichtet werden kann.Preferably, the reflector element is arranged in alignment with a vertical drilling axis of the drilling device. By this arrangement, the coordinates detected for the reflector element correspond directly to the coordinates of the drilling spindle, so that it is possible to dispense with a corresponding algorithm for a conversion of the coordinates.

Eine zweite mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Positioniereinheit ein Empfangselement aufweist, zur Positionsbestimmung des Bodenmarkierwerkzeugs über Indoor-Global-Positioning oder Ultraschallwellen. Obwohl bei Indoor-Global-Positioning eine leicht reduzierte Messgenauigkeit - 100µm - und bei eine Ultraschallmessung eine deutlich reduzierte Messgenauigkeit - 1cm - erzielt werden kann, sind diese Messsystem bei bereits gegebener Verfügbarkeit ebenfalls einsetzbar.A second possible embodiment of the invention provides that the positioning unit has a receiving element for determining the position of the ground marking tool via indoor global positioning or ultrasonic waves. Although with indoor global positioning a slightly reduced measuring accuracy - 100μm - and with an ultrasonic measurement a significantly reduced measuring accuracy - 1cm - can be achieved, these measuring systems are also applicable given the availability.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Bohreinrichtung ebenfalls als Messeinrichtung zum Messen der Tiefe der Ansenkungen und/oder Bohrungen gegenüber der Oberfläche eingesetzt werden kann. Durch die Messeinrichtung ist das Bodenmarkierwerkzeug in der Lage selbständig eine Qualitätskontrolle der Markierungsarbeiten durchzuführen und zwar beispielsweise indem während oder unmittelbar nach einem Bohrvorgang die tatsächlichen Position des Bohrlochs markiert, dokumentiert und abgespeichert wird. Auch kann die Messeinrichtung dazu geeignet sein, ein Ausgangsniveau beziehungsweise ein Referenzniveau der Oberfläche des Hallenbodens zu bestimmen. Hierzu kann beispielsweise ein separater Laserpointer, der die Oberfläche berührungslos abtastet, oder ein Taststift vorgesehen sein. Auch kann eine derartige Messung über die Bohreinrichtung erfolgen, die die Oberfläche mit stillstehendem Bohrer anfährt und die Oberfläche ermittelt, indem die unterste Position des Reflektorelements erfasst und abgespeichert wird. Die tiefste Position des Reflektorelements repräsentiert die Aufsetzposition des Bohrers auf der Oberfläche.An advantageous embodiment of the invention provides that the drilling device can also be used as a measuring device for measuring the depth of the countersinks and / or holes relative to the surface. By means of the measuring device, the ground marking tool is able to carry out a quality control of the marking work independently, for example by marking, documenting and storing the actual position of the borehole during or immediately after a drilling operation. Also, the measuring device may be adapted to determine an initial level or a reference level of the surface of the hall floor. For this purpose, for example, a separate laser pointer, which scans the surface contactless, or a stylus may be provided. Such a measurement can also take place via the drilling device, which starts the surface with a stationary drill and determines the surface by detecting and storing the lowest position of the reflector element. The lowest position of the reflector element represents the placement position of the drill on the surface.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Eingabeschnittstelle vorgesehen ist, zur Übertragung oder Eingabe der für die Ansenkungen und/oder Bohrungen vorzugebenden Stellen. Hierdurch kann dem Bodenmarkierwerkzeug der Fundamentplan in digitalisierter Form übergeben werden.An advantageous embodiment of the invention provides that an input interface is provided for transmitting or entering the predefined for the countersinking and / or drilling points. This allows the Bodenmarkierwerkzeug the foundation plan to be submitted in digitized form.

Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bodenmarkierwerkzeugs;
2 eine Draufsicht einer schematisierten Darstellung des Bodenmarkierwerkzeugs gemäß 1;
3 eine Seitenansicht einer schematisierten Darstellung des Bodenmarkierwerkzeugs gemäß 1;
4 eine Detaillierung des Bodenmarkierwerkzeugs gemäß 1;
5 eine weitere Detaillierung des Bodenmarkierwerkzeugs gemäß 1;
6 die Hubeinheit des Bodenmarkierwerkzeugs gemäß 1 in verschiedenen Stellungen;
7 eine weitere Detaillierung des Bodenmarkierwerkzeugs gemäß 1;
8 eine schematische Darstellung der Steuerung des Bodenmarkierwerkzeugs gemäß 1 und
9 eine weitere Detaillierung des Bodenmarkierwerkzeugs gemäß 1.

The invention is explained below with further features, details and advantages with reference to the accompanying figures. The figures illustrate only exemplary embodiments of the invention. Show here

1 a perspective view of an embodiment of a Bodenmarkierwerkzeugs invention;
2 a plan view of a schematic representation of the Bodenmarkierwerkzeugs according to 1 ;
3 a side view of a schematic representation of the Bodenmarkierwerkzeugs according to 1 ;
4 a detail of the Bodenmarkierwerkzeugs according to 1 ;
5 a further detail of the Bodenmarkierwerkzeugs according to 1 ;
6 the lifting unit of the Bodenmarkierwerkzeugs according to 1 in different positions;
7 a further detail of the Bodenmarkierwerkzeugs according to 1 ;
8th a schematic representation of the control of the Bodenmarkierwerkzeugs according to 1 and
9 a further detail of the Bodenmarkierwerkzeugs according to 1 ,

Die 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, selbstfahrenden Bodenmarkierwerkzeugs 10, welches auf der Oberfläche eines Hallenbodens 1 einer im Übrigen nicht dargestellten Industriehalle steht. Das Bodenmarkierwerkzeug 10 weist ein Rahmenelement 12 auf, das in einer sogenannten Sandwichpaletten-Bauweise hergestellt ist, wobei einzelne gelochte Aluminiumbleche formschlüssig zusammengesetzt werden. Von dem Rahmenelement 12 sind eine Antriebseinheit 20, eine Positioniereinheit 40 und eine Bohrvorrichtung 60 aufgenommen, wie später noch detailliert beschrieben wird. Weiterhin kann an dem Rahmenelement 12 eine Druckervorrichtung 90 gehalten sein. Grundsätzlich ist vorgesehen, dass das Bodenmarkierwerkzeug 10 sowohl selbstfahrend als auch kabellos betrieben werden kann, so dass die Antriebseinheit 20, die Positioniereinheit 40, die Bohrvorrichtung 60 und die bedarfsweise vorgesehen Druckervorrichtung 90 elektrisch angetrieben sind. Zur Bereitstellung der hierfür erforderlichen elektrischen Energie können von dem Rahmenelement 12 aufgenommene Batterieelemente 14 vorgesehen sein.The 1 shows a possible embodiment of a self-propelled Bodenmarkierwerkzeugs invention 10 which is on the surface of a hall floor 1 an otherwise not shown industrial hall stands. The ground marking tool 10 has a frame element 12 on, which is made in a so-called sandwich pallet construction, with individual perforated aluminum sheets are assembled form-fitting. From the frame element 12 are a drive unit 20 , a positioning unit 40 and a drilling device 60 recorded, as will be described in detail later. Furthermore, on the frame element 12 a printer device 90 be held. Basically, it is provided that the Bodenmarkierwerkzeug 10 both self-propelled and wireless can be operated so that the drive unit 20 , the positioning unit 40 , the drilling device 60 and the on-demand printer device 90 are electrically driven. To provide the necessary electrical Energy can come from the frame element 12 recorded battery elements 14 be provided.

Die 2 zeigt in einer Draufsicht eine schematisierte Darstellung des Bodenmarkierwerkzeugs 10 gemäß 1. Hierbei sind zumindest die Batterieelemente 14 ausgeblendet, um die darunter liegenden Strukturen erkennen zu können. Die Antriebseinheit 20 ist als Differentialantrieb 22 mit einem Stützrad 24 aufgebaut. Der Differentialantrieb 22 weist zwei Antriebsräder 26₁ , 26₂ auf, die auf einer gemeinsamen Achse liegen und die jeweils von einem Schrittmotor 28₁ , 28₂ angetrieben werden. Das Stützrad 24 kann als Lenkrolle ausgeführt und um eine vertikale Achse um 360° schwenkbar gelagert sein. Alternativ kann auch ein Kugelfuß als Stützrad vorgesehen sein. Durch diese Ausgestaltung der Antriebseinheit ist gewährleistet, dass sich das Bodenmarkierwerkzeug 10 sowohl auf der Stelle drehen als auch gerade Bahnen fahren kann. Die Antriebsräder 26₁ , 26₂ weisen bevorzugt eine Durchmesser in der Größenordnung von 100 mm auf. Hierdurch sind sie in der Lage kleine Hindernisse auf dem zu befahrenden Hallenboden zu überwinden, beispielsweise Fugen oder Stufen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Schrittmotor 28 aus einer Motor-Getriebe-Encoder-Einheit besteht. Der Einsatz eines Encoders ist besonders vorteilhaft, da es mit einem Encoder möglich ist, bei hohen Motordrehzahlen und hohen Belastungen auftretende Schrittsprünge zu erfassen und auszugleichen.The 2 shows in a plan view a schematic representation of the Bodenmarkierwerkzeugs 10 according to 1 , Here are at least the battery elements 14 hidden in order to recognize the underlying structures. The drive unit 20 is as a differential drive 22 with a support wheel 24 built up. The differential drive 22 has two drive wheels 26 ₁ . 26 ₂ which lie on a common axis and each of a stepper motor 28 ₁ . 28 ₂ are driven. The support wheel 24 can be designed as a swivel castor and swiveled 360 ° around a vertical axis. Alternatively, a ball base may be provided as a support wheel. This design of the drive unit ensures that the Bodenmarkierwerkzeug 10 both turn on the spot as well as can drive straight lanes. The drive wheels 26 ₁ . 26 ₂ preferably have a diameter of the order of 100 mm. As a result, they are able to overcome small obstacles on the hall floor to be traveled, such as joints or steps. It is preferably provided that a stepper motor 28 consists of a motor-gearbox-encoder unit. The use of an encoder is particularly advantageous since it is possible with an encoder to detect and compensate for step jumps occurring at high engine speeds and high loads.

Anhand der 2 und 3 soll die Bohrvorrichtung 60 zunächst in ihrem prinzipiellen Aufbau beschrieben werden. Die 3 zeigt eine Seitenansicht des Bodenmarkierwerkzeugs 10 gemäß 1 in ebenfalls schematisierter Darstellung. Die Bohrvorrichtung 60 ist über ein Halteelement 62 und eine Vertikalführung 64 an einem Versteifungselement 16 des Rahmenelements 12 angeordnet. Das Versteifungselement 16 ist bevorzugt ebenfalls aus zumindest einem Aluminiumblech geformt und verläuft bevorzugt quer zu einer Hauptfortbewegungsrichtung X des Bodenmarkierwerkzeugs 10. Bevorzugt ist die Vertikalführung 64 aus zwei ineinander geführten Profilschienen 66₁ , 66₂ gebildet. Hierzu können die Profilschienen 66₁ , 66₂ komplementär zu einander geformte Hinterschneidungen ausbildet, beispielsweise in der Form von Schwalbenschwänzen. Weiterhin kann zwischen dem Halteelement 62 und dem Versteifungselement 16 eine Vorspanneinrichtung 80 angeordnet sein, über die eine Vorschubkraft auf die Bohrvorrichtung 60 in Richtung der Oberfläche, die mit einer Bohrung versehen werden soll, aufgebracht werden kann.Based on 2 and 3 should the drilling device 60 initially described in their basic structure. The 3 shows a side view of the Bodenmarkierwerkzeugs 10 according to 1 in a likewise schematic representation. The drilling device 60 is about a holding element 62 and a vertical guide 64 on a stiffening element 16 of the frame element 12 arranged. The stiffening element 16 is preferably also formed from at least one aluminum sheet and preferably extends transversely to a main direction of travel X of the ground marking tool 10 , The vertical guide is preferred 64 from two profiled rails 66 ₁ . ₂ educated. For this purpose, the profile rails 66 ₁ . ₂ formed complementary to each other shaped undercuts, for example in the form of dovetails. Furthermore, between the holding element 62 and the stiffening element 16 a pretensioner 80 be arranged, via which a feed force on the drilling device 60 in the direction of the surface to be provided with a bore, can be applied.

Anhand der 3 und 4 soll die Positioniereinheit 40 beschrieben werden. Die Positioniereinheit 40 umfasst ein Reflektorelement 42, das um eine vertikal angeordnete Drehachse D drehbar gehalten ist. Zweckmäßig ist hierbei, wenn die Drehachse D des Reflektorelements 42 mit einer Bohrachse B der Bohrvorrichtung 60 zusammenfällt, das heißt wenn die Drehachse D und die Bohrachse B koaxial zueinander verlaufen. Indem kein Versatz zwischen der Drehachse D und Bohrachse B besteht, ist gewährleistet, dass erfasste Koordinaten des Reflektorelements 42 in einer Horizontalebene gleich den Koordinaten entsprechen, in denen ein Bohrer 68 der Bohrvorrichtung 60 auf die Oberfläche eines Hallenbodens auftrifft, um eine Bohrung zu setzen, siehe 4. Das Reflektorelement 42 kann insbesondere kugelförmig ausgebildet sein, wobei, wie in der Draufsicht der 2 zu erkennen ist, Reflektorflächen 46₁ und 46₂ auf der Innenseite einer bevorzugt 60° betragenden Reflektoröffnung 48 ausgebildet sind.Based on 3 and 4 should the positioning unit 40 to be discribed. The positioning unit 40 includes a reflector element 42 around a vertical axis of rotation D is held rotatably. It is useful if the axis of rotation D of the reflector element 42 with a drilling axis B the drilling device 60 coincides, that is when the axis of rotation D and the drilling axis B coaxial with each other. By no offset between the axis of rotation D and drilling axis B is ensured that captured coordinates of the reflector element 42 in a horizontal plane equal to the coordinates in which a drill 68 the drilling device 60 impinges on the surface of a hall floor to set a hole, see 4 , The reflector element 42 may be formed in particular spherical, wherein, as in the plan view of 2 can be seen, reflector surfaces 46 ₁ and 46 ₂ on the inside of a preferably 60 ° amount reflector opening 48 are formed.

Weiterhin kann die Positioniereinheit 40 einen Schrittmotor 44 umfassen, über den eine gewünschte Drehposition des Reflektorelements 42 bezogen auf das Rahmenelement 12 des Bodenmarkierwerkzeugs 10 eingestellt werden kann. Bevorzugt werden das Reflektorelement 42 und der Schrittmotor 44 über das Haltelement 62 an dem Rahmenelement 12 gehalten.Furthermore, the positioning unit 40 a stepper motor 44 comprise, over which a desired rotational position of the reflector element 42 based on the frame element 12 of the ground marking tool 10 can be adjusted. The reflector element is preferred 42 and the stepper motor 44 over the holding element 62 on the frame element 12 held.

Das über den Schrittmotor 44 drehbare und ausrichtbare Reflektorelement 42 dient dazu, den Lichtstrahl einer elektromagnetischen Lichtquelle, beispielsweise eines Lasertrackers, der in der Industriehalle aufgestellt werden kann, zu empfangen und zu reflektieren. Wenn das Bodenmarkierwerkzeug 10 verschiedene Koordinaten zu setzender Bohrungen auf der Oberfläche eines Hallenbodens anfährt, ändert sich laufend die relative Position zwischen der elektromagnetischen Lichtquelle und dem Reflektorelement 42, so dass über den Schrittmotor 44 das Reflektorelement 42 nachgeführt werden kann, damit der Lichtstrahl der elektromagnetischen Lichtquelle in die Reflektoröffnung 48 hineintreffen kann. In konkreter Ausgestaltung kann entweder vorgesehen sein, dass der Schrittmotor 44 mit seiner Drehachse parallel zu der Drehachse D des Reflektorelements 42 angeordnet ist und eine Übertragung der Antriebsdrehung über einen Riementrieb 50, beispielsweise mit einem Zahnriemen, erfolgt. Alternativ kann der Schrittmotor 44 aber auch koaxial zu der der Drehachse D des Reflektorelements 42 angeordnet sein.That's about the stepper motor 44 rotatable and alignable reflector element 42 serves to receive and reflect the light beam of an electromagnetic light source, such as a laser tracker, which can be placed in the industrial hall. If the ground marking tool 10 moves different coordinates to be set bores on the surface of a hall floor, constantly changes the relative position between the electromagnetic light source and the reflector element 42 so that over the stepper motor 44 the reflector element 42 can be tracked so that the light beam of the electromagnetic light source in the reflector opening 48 can come into it. In a concrete embodiment can either be provided that the stepper motor 44 with its axis of rotation parallel to the axis of rotation D of the reflector element 42 is arranged and a transmission of the drive rotation via a belt drive 50 , For example, with a toothed belt, takes place. Alternatively, the stepper motor 44 but also coaxial with the axis of rotation D of the reflector element 42 be arranged.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Bohrvorrichtung 60 eine Hubeinheit 70 umfasst, die zwischen dem Halteelement 62 und dem Versteifungselement 16 angeordnet sein kann. Über die Hubeinheit 70 wird sowohl der Bohrvorschub als auch der Rückhub nach erfolgter Bohrung gesteuert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Bohrvorschub durch eine Freigabe der Bohrvorrichtung 60 durch die Hubeinheit 70 erreicht wird, so dass die Schwerkraft der Bohrvorrichtung 60 den Bohrvorschub gewährleistet. Für den Rückhub kann dann ein aktives Anheben der Bohrvorrichtung 60 durch die Hubeinheit 70 vorgesehen sein. Die 5 und 6 zeigen eine Hubeinrichtung 70 in einer möglichen Ausgestaltung. Die Hubeinheit 70 umfasst einen Servomotor 72, eine Exzenterplatte 74 und eine Laufrolle 76, die an der Exzenterplatte 74 drehbar gelagert ist und über die Exzenterplatte 74 um eine Drehachse des Servomotors 72 umlaufen kann. Die 6 zeigt schematisch die Hubeinheit 70 in verschiedenen Drehpositionen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Laufrolle 76 von unten an dem Halteelement 62 der im Übrigen nicht dargestellten Bohrvorrichtung 60 angreift. 6a) zeigt die Exzenterplatte 74 vollständig nach oben verschwenkt, so dass das Halteelement 62 - und hierüber die Bohrvorrichtung 60 - über die Laufrolle 76 in einer oberen Endlage gehalten wird. 6b) zeigt eine um 90° verschwenkte Stellung der Exzenterplatte 74 und die 6c) die nach vertikal unten in die untere Endlage verschwenkte Exzenterplatte 74. Hierbei folgt das Halteelement 62 - und hierüber die Bohrvorrichtung 60 - der Abwärtsbewegung der Laufrolle 76 über die auf sie wirkende Schwerkraft.Furthermore, it is provided that the drilling device 60 a lifting unit 70 includes, between the retaining element 62 and the stiffening element 16 can be arranged. About the lifting unit 70 Both the drilling feed and the return stroke are controlled after drilling. In particular, it can be provided that the drilling feed by a release the drilling device 60 through the lifting unit 70 is achieved, so that the gravity of the drilling device 60 ensures the drilling feed. For the return stroke can then be an active lifting of the drilling device 60 through the lifting unit 70 be provided. The 5 and 6 show a lifting device 70 in a possible embodiment. The lifting unit 70 includes a servomotor 72 , an eccentric plate 74 and a roller 76 attached to the eccentric plate 74 is rotatably mounted and the eccentric plate 74 around a rotation axis of the servomotor 72 can run around. The 6 schematically shows the lifting unit 70 in different rotational positions. It can be provided that the roller 76 from below on the holding element 62 the drilling device, not shown otherwise 60 attacks. 6a) shows the eccentric plate 74 completely pivoted upwards, so that the retaining element 62 - And over this the drilling device 60 - over the roller 76 is held in an upper end position. 6b) shows a pivoted by 90 ° position of the eccentric plate 74 and the 6c) the eccentric plate pivoted vertically down into the lower end position 74 , This is followed by the holding element 62 - And over this the drilling device 60 - The downward movement of the roller 76 about the gravity acting on them.

In Fällen, in denen ein über die Schwerkraft erzeugter Bohrvorschub nicht ausreichend ist, kann die bereits zu der 3 erwähnte Vorspanneinrichtung 80 vorgesehen sein, wie sie in der 7 als Detaillierung dargestellt ist. Die Vorspanneinrichtung 80 umfasst Federmittel 82, die in der oberen Endlage der Hubeinheit 70 auf Zug vorgespannt sind. Weiterhin umfasst die Vorspanneinrichtung 80 einen Federbolzen 84 und eine Bolzenführung 86, in der der Federbolzen 84 aufgenommen ist. Die Bolzenführung 86 ist an dem Haltelement 62 gehalten. Der Federbolzen 84 bilden zwei Anlageschultern 88₁ und 88₂ aus, von denen in montierten Zustand eine oberhalb und die andere unterhalb der Bolzenführung 86 angeordnet ist. Der Federbolzen 84 ist nach vertikal unten über die Federmittel 82 mit dem Rahmenelement 12 verbunden. Die obere Anlageschulter 88₁ ist gegenüber dem Schaft des Federbolzens 84 mit einer Verstellmöglichkeit versehen, so dass die Länge des Schaftes zwischen den beiden Anlageschultern 88₁ , 88₂ variiert werden kann. Hierüber kann die Vorspannung der Federmittel 82, über die die Federmittel 82 das Haltelement 62 gegen der Hubeinheit 70 nach vertikal unten beaufschlagen, eingestellt werden. Über die Vorspanneinrichtung 80 kann die Bohrvorrichtung 60 gezielt mit einer Vorschubkraft beaufschlagt werden.In cases where a gravity feed rate of drilling is not sufficient, the already to the 3 mentioned biasing device 80 be provided as they are in the 7 is shown as detailing. The pretensioner 80 includes spring means 82 in the upper end position of the lifting unit 70 are preloaded on train. Furthermore, the biasing device comprises 80 a spring bolt 84 and a bolt guide 86 in which the spring bolt 84 is included. The bolt guide 86 is on the retaining element 62 held. The spring bolt 84 form two investment shoulders 88 ₁ and 88 ₂ out of which in the assembled state one above and the other below the bolt guide 86 is arranged. The spring bolt 84 is down vertically over the spring means 82 with the frame element 12 connected. The upper abutment shoulder 88 ₁ is opposite the shaft of the spring bolt 84 provided with an adjustment, so that the length of the shaft between the two abutment shoulders 88 ₁ . 88 ₂ can be varied. This can be the bias of the spring means 82 about which the spring means 82 the holding element 62 against the lifting unit 70 to be applied vertically downwards. About the pretensioner 80 can the drilling device 60 be selectively applied with a feed force.

Die in den 1 und 2 gezeigte Druckvorrichtung 90 kann in Hauptverfahrrichtung X mit einem Versatz zu der Bohrachse B der Bohrvorrichtung 60 angeordnet sein. Bevorzugt ist sie in Hauptverfahrrichtung X hinter der Bohrvorrichtung 60 angeordnet. Mit der Druckvorrichtung 90 ist es möglich, die Positionen von zu setzenden beziehungsweise gesetzten Bohrungen zu markieren, beispielsweise indem eine Art Fadenkreuz über die Bohrung gedruckt wird. Außerdem können mit der Druckvorrichtung 90 weitere Angaben neben die gesetzte Bohrung gedruckt werden, beispielsweise Koordinaten, laufende Nummer der Bohrung o.ä. Auch kann die Druckvorrichtung 90 dafür eingesetzt werden längere Linienverläufe aufzudrucken, beispielsweise den Verlauf zu verlegender Kabelkanäle oder Schutzgitterzaun..The in the 1 and 2 shown printing device 90 can in the main travel direction X with an offset to the drilling axis B the drilling device 60 be arranged. It is preferably in the main direction of travel X behind the drilling device 60 arranged. With the printing device 90 It is possible to mark the positions of holes to be set or set, for example by printing a kind of crosshairs over the hole. In addition, with the printing device 90 Further information can be printed next to the set hole, for example coordinates, serial number of the hole or similar. Also, the printing device 90 used to print longer lines, such as the course to be laid cable ducts or guard fence.

Die Steuerung des Bodenmarkierwerkzeugs 10 soll anhand der 8 erläutert werden. Zunächst kann hierfür ein externer Rechner oder ein Notebook 100 vorgesehen sein. Weiterhin umfasst das Bodenmarkierwerkzeug eine Steuereinheit 102. Die Verbindung 104 zwischen dem Rechner 100 und der Steuereinheit 102 kann beispielsweise über einen Wireless-LAN-Standard erfolgen. Über die Steuereinheit 102 kann die Ansteuerung der Schrittmotoren 28₁ , 28₂ und 44 und des Servomotors 72 erfolgen. Weiterhin steht der Rechner 100 in einer Datenverbindung 106 mit einer elektromagnetischen Lichtquelle, beispielsweise einem Lasertracker 108. Der Lasertracker wiederum steht in einer optischen Verbindung 110 mit dem Reflektorelement 42 des Bodenmarkierwerkzeugs 10.The control of the soil marking tool 10 should be based on the 8th be explained. First, this can be an external computer or a notebook 100 be provided. Furthermore, the ground marking tool comprises a control unit 102 , The connection 104 between the computer 100 and the control unit 102 can be done for example via a wireless LAN standard. About the control unit 102 can control the stepper motors 28 ₁ . 28 ₂ and 44 and the servomotor 72 respectively. Furthermore, the calculator is 100 in a data connection 106 with an electromagnetic light source, for example a laser tracker 108 , The laser tracker in turn is in an optical connection 110 with the reflector element 42 of the ground marking tool 10 ,

Weiterhin umfasst die Positioniereinheit 40 einen Neigungssensor 112, der mit der Steuereinheit 102 in einer Signalverbindung steht. Der Neigungssensor 112 dient dazu, eine Schieflage des Bodenmarkierwerkzeugs 10 infolge von Unebenheiten der Oberfläche des Hallenbodens zu erkennen, so dass die Steuereinheit 102 dies in einer Korrekturrechnung berücksichtigen kann. Eine Schieflage des Bodenmarkierwerkzeugs 10 führt dazu, dass das Reflektorelement 42 und die Spitze des Bohrers 68 im Moment der Berührung des Hallenbodens nicht mehr lotrecht übereinander liegen. Wird eine zulässige Schiefstellung überschritten, verfährt die Steuereinheit 102 das Bodenmarkierwerkzeug 10, um die Stelle beziehungsweise die Koordinaten der zu setzenden Bohrung aus einer anderen Richtung oder mit einem Versatz erneut anzufahren. Bevorzugt ist der Neigungssensor 112 dazu geeignet die Neigung des Bodenmarkierwerkzeugs in zwei Neigungsachsen gegenüber einer Horizontalebene zu ermitteln. Hier kann in einer einfachsten steuerungstechnischen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass bei Überschreiten einer maximal zulässigen Schieflage die Steuereinheit 102 ein Abbruchkriterium erzeugt und das Bodenmarkierwerkzeug 10 anhält. Alternativ kann das Überschreiten der maximal zulässigen Schieflage insofern zu einer rechnerischen Kompensation führen, als dass der aktuelle Anfahrvorgang, bei dem die zulässige Schieflage überschritten wurde, abgebrochen wird und die zu bohrende Stelle mit einem entsprechenden Versatz neu angefahren wird.Furthermore, the positioning unit comprises 40 a tilt sensor 112 that with the control unit 102 is in a signal connection. The tilt sensor 112 serves to cause a misalignment of the ground marking tool 10 due to unevenness of the surface of the hall floor to detect, so the control unit 102 this can be taken into account in a correction calculation. An imbalance of the soil marking tool 10 causes the reflector element 42 and the tip of the drill 68 at the moment of touching the hall floor are no longer perpendicular to each other. If an admissible misalignment is exceeded, the control unit moves 102 the soil marking tool 10 to re-start the location or the coordinates of the hole to be set from another direction or with an offset. The inclination sensor is preferred 112 suitable for determining the inclination of the Bodenmarkierwerkzeugs in two tilt axes relative to a horizontal plane. Here it can be provided in a simplest control technology configuration that when a maximum allowable skew is exceeded, the control unit 102 generates an abort criterion and the soil marking tool 10 stops. Alternatively, the exceeding of the maximum permissible misalignment can lead to a computational compensation insofar as the current starting process, in which the permissible misalignment has been exceeded, is aborted and the point to be drilled is restarted with a corresponding offset.

Die 9 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung einer beweglichen Aufhängung der Bohrvorrichtung 60 gegenüber dem Rahmenelement 12, bei der die Bohrvorrichtung 60 nicht nur über die Hubeinheit 70 in vertikaler Richtung gegenüber dem Rahmenelement 12 beweglich angeordnet ist, sondern weiterhin eine bevorzugt kardanische Aufhängung 114 zwischen der Bohrvorrichtung 60 und dem Rahmenelement 12 vorgesehen ist, so dass die Bohrvorrichtung 60 hierüber um zwei in einer Horizontalebene liegende Schwenkachsen S₁ und S₂ verschwenkt werden kann. Hierdurch ist es möglich, für die maximal zulässige Schieflage einen größeren Wert zu wählen, da es der Bohrvorrichtung über die kardanische Aufhängung 114 möglich ist, eine gewisse Schieflage auszugleichen beziehungsweise zu kompensieren. Zweckmäßig ist es, wenn hierfür eine Aktuatorik 116 vorgesehen ist, die die Bohrvorrichtung 60 getrennt um die horizontalen Schwenkachsen S₁ , S₂ verdrehen und in einer erforderlichen Schwenkposition halten kann. Hierbei kann die Aktuatorik 116 zwei Schrittmotoren 118 und 120 und zwei in der Schwenkachse S1 gegeneinander schwenkbar gehaltene Bügelelemente 122 und 124 umfassen. Das Bügelelement 122 ist fest mit der Bohrvorrichtung 60 verbunden, beispielsweise über das Halteelement 62. Der Schrittmotor 120 ist zur einen Seiten schwenkbar mit dem Bügelelement 124 verbunden und zur anderen Seite schwenkbar mit dem Rahmenelemente 12 verbunden, welches relativ betrachtet ortsfest ist. Das Bügelelement 124 ist über ein Anbindungselement 126 um die Schwenkachse S₂ schwenkbar mit dem Rahmenelement 12 verbunden. Über diese Anordnung können beide Bügelelemente 122, 124 gemeinsam über den Schrittmotor 120 um die Schwenkachse S₂ verschwenkt werden. Der Schrittmotor 118 ist zwischen den beiden Bügelelementen 122, 124 angeordnet, so dass über den Schrittmotor 118 das Bügelelement 122 gegenüber dem Bügelelement 124 um die Schwenkachse S1 verschwenkt werden kann. Die Schwenkachsen S₁ und S₂ sind so gewählt, dass sie das Zentrum des Reflektorelements 42 treffen, zumindest in der oberen Stellung der Hubeinheit 70. Dadurch ist gewährleistet, dass sich das Positionssignal des Reflektorelements 42 nicht ändert, selbst wenn sich die kardanische Aufhängung 114 um eine der Schwenkachsen S₁ und S₂ verschwenkt. The 9 shows an advantageous embodiment of a movable suspension of the drilling device 60 opposite the frame element 12 in which the drilling device 60 not just about the lifting unit 70 in the vertical direction relative to the frame element 12 is arranged movable, but still a preferred gimbal suspension 114 between the drilling device 60 and the frame element 12 is provided, so that the drilling device 60 here about two pivot axes lying in a horizontal plane S ₁ and S ₂ can be pivoted. This makes it possible to choose a larger value for the maximum allowable skew because it is the drilling device on the gimbal 114 is possible to compensate for a certain imbalance or compensate. It is expedient if this is an actuator 116 is provided, which is the drilling device 60 separated around the horizontal pivot axes S ₁ . S ₂ twist and hold in a required pivot position. Here, the actuator 116 two stepper motors 118 and 120 and two in the pivot axis S1 against each other pivotally held ironing elements 122 and 124 include. The bracket element 122 is fixed with the drilling device 60 connected, for example via the holding element 62 , The stepper motor 120 is on one side pivotable with the bracket element 124 connected and pivotable to the other side with the frame elements 12 connected, which is relatively stationary. The bracket element 124 is about a connection element 126 around the pivot axis S ₂ pivotable with the frame element 12 connected. About this arrangement, both ironing elements 122 . 124 together via the stepper motor 120 around the pivot axis S ₂ be pivoted. The stepper motor 118 is between the two ironing elements 122 . 124 arranged so that over the stepper motor 118 the stirrup element 122 opposite the bracket element 124 around the pivot axis S1 can be pivoted. The pivot axes S ₁ and S ₂ are chosen so that they are the center of the reflector element 42 meet, at least in the upper position of the lifting unit 70 , This ensures that the position signal of the reflector element 42 does not change, even if the gimbal mounting 114 around one of the swivel axes S ₁ and S ₂ pivoted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: BodenmarkierwerkzeugBodenmarkierwerkzeug
1212: Rahmenelementframe element
1414: Batterieelementbattery element
1616: Versteifungselementstiffener
2020: Antriebseinheitdrive unit
2222: Differentialantriebdifferential drive
2424: Stützradstabilizer
2626: Antriebsraddrive wheel
2828: Schrittmotorstepper motor
4040: Positioniereinheitpositioning
4242: Reflektorelementreflector element
4444: Schrittmotorstepper motor
4646: Reflektorflächereflector surface
4848: Reflektoröffnungreflector opening
5050: Riementriebbelt drive
6060: Bohrvorrichtungdrilling
6262: Halteelementretaining element
6464: Vertikalführungvertical guide
6666: Profilschienenrails
6868: Bohrerdrill
7070: Hubeinheitlifting unit
7272: Servomotorservomotor
7474: Exzenterplatteeccentric
7676: Laufrollecaster
8080: Vorspanneinrichtungbiasing means
8282: Federmittelspring means
8484: FederbolzenPlungers
8686: Bolzenführungbolt guide
8888: Anlageschultercontact shoulder
9090: Druckervorrichtungprinter device
100100: Rechnercalculator
102102: Steuereinheitcontrol unit
104104: Verbindungconnection
106106: DatenverbindungData Connection
108108: Lasertrackerlaser Tracker
110110: Verbindungconnection
112112: Neigungssensortilt sensor
114114: kardanische AufhängungCardan suspension
116116: Aktuatorikactuators
118118: Schrittmotorstepper motor
120120: Schrittmotorstepper motor
122122: Bügelelementbracket element
124124: Bügelelementbracket element
126126: Anbindungselementconnecting element
D₁ D ₁: Drehachseaxis of rotation
D₂ D ₂: Schwenkachseswivel axis
D₃ D ₃: Schwenkachseswivel axis
BB: Bohrachsedrilling axis

Claims

Floor marking tool (10) after Claim 1 , characterized in that the drilling device (60) via the positioning unit (40) is movable in the vertical direction.

Floor marking tool (10) after Claim 2 , characterized in that between the drilling device (60) and a frame member (12) arranged biasing means (80) is provided to act on the drilling device (60) with a feed force.

Floor marking tool (10) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the drilling device (60) via a gimbal suspension (114) about two lying in a horizontal plane pivot axes S ₁ and S _{2 is} pivotable.

Floor marking tool (10) according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that further comprises a printer device (90) is provided to print in the region of the countersinks and / or bores attributes of the respective countersink and / or bore on the surface.

Floor marking tool (10) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that a rotation axis (D) of the reflector element (42) extends coaxially to a vertical drilling axis (B) of the drilling device (60).

Floor marking tool (10) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the positioning unit (40) comprises an inclination sensor (112) for determining the inclination of the ground marking tool (10) in two inclination axes with respect to a horizontal plane.

Floor marking tool (10) according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that an input interface (102) is provided for transmitting or entering the predefined for the countersinking and / or drilling points.