DE102021126953A1 - Production line for prefabricated house elements - Google Patents
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- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fertigungslinie (1,1') für Fertighauselemente, umfassend- ein Materiallager (2,2') zur Aufbewahrung von Platten (4)- eine Vorbereitungslinie (12,12') zur Vorbereitung und/oder zum Transport der Platten- eine Übergabevorrichtung (10,15) zur Übergabe der Platten (4) auf eine Holzständerkonstruktion (11).The invention relates to a production line (1,1') for prefabricated house elements, comprising - a material store (2,2') for storing panels (4) - a preparation line (12,12') for preparing and/or transporting the panels - a transfer device (10,15) for transferring the panels (4) onto a wooden stand construction (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Fertigungslinie für Fertighauselemente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a production line for prefabricated house elements according to the preamble of
Die Fertigung von Elementen von Fertighäusern stellt eine erhebliche logistische Herausforderung dar. Unterschiedlichste Bauelemente müssten vorgehalten, transportiert, vorbereitet und mit einander gefügt werden. Der damit üblicherweise verbundene Bedarf an entsprechender Infrastruktur und nicht zuletzt auch an Platz ist dabei erheblich.The production of elements of prefabricated houses represents a significant logistical challenge. A wide variety of components would have to be kept, transported, prepared and joined together. The usually associated need for the appropriate infrastructure and last but not least for space is considerable.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fertigungslinie für Fertighauselemente zu schaffen, mittels derer mit verringertem Raumbedarf und auch mit verringerter Komplexität Bauelemente von Fertighäusern hergestellt werden können.The object of the present invention is to create a production line for prefabricated house elements, by means of which prefabricated house elements can be produced with reduced space requirements and also with reduced complexity.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.This object is achieved by a device having the features of
Eine erfindungsgemäße Fertigungslinie für Fertighauselemente umfasst ein Materiallager zur Aufbewahrung von Platten, eine Vorbereitungslinie zur Vorbereitung und/oder zum Transport der Platten sowie eine Übergabevorrichtung zur Übergabe der Platten auf eine Holzständerkonstruktion.A production line for prefabricated house elements according to the invention comprises a material store for storing panels, a preparation line for preparing and/or transporting the panels, and a transfer device for transferring the panels to a wooden stand construction.
Bei den Platten kann es sich insbesondere um die im Fertig- und Trockenbau üblicherweise verwendeten OSB-, Rigips-, Weichholz- oder auch Fermacellplatten handeln, welche mittels der Übergabevorrichtung von der Vorbereitunglinie auf eine vorbereitete Holzständerkonstruktion übergeben werden, so dass durch ein Zusammenfügen der Platten mit der Holzständerkonstruktion ein Wandaufbau eines späteren Fertighauses geschaffen werden kann.The panels can in particular be the OSB, plasterboard, softwood or Fermacell panels commonly used in prefabricated and dry construction, which are transferred from the preparation line to a prepared wooden stand construction by means of the transfer device, so that by assembling the panels a wall construction of a later prefabricated house can be created with the wooden stand construction.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Vorbereitungslinie dazu eingerichtet, die Platten im Wesentlichen in vertikaler Ausrichtung zu lagern bzw. zu bewegen; in diesem Fall ist ebenfalls von Vorteil, wenn eine Vertikalschneidrichtung zur Vornahme von Zu- oder Perforationsschnitten vorhanden ist.In an advantageous embodiment of the invention, the preparation line is set up to store or move the panels in a substantially vertical orientation; in this case, it is also advantageous if a vertical cutting device is available for making blanks or perforation cuts.
Dadurch, dass die Vorbereitungslinie als eine Rollenbahn ausgebildet ist, kann ein einfacher linearer Transport der Platten bzw. vorgefertigter Plattenverbünde erfolgen.Due to the fact that the preparation line is designed as a roller conveyor, the panels or prefabricated panel assemblies can be transported in a simple linear manner.
Insbesondere kann die Übergabevorrichtung als Handlingroboter ausgebildet sein, beispielsweise als horizontal verfahrbarer 6-Achs-Roboter. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, den Handlingroboter entlang der Vorbereitungslinie zu verfahren und Platten oder Plattenverbünde an ihren jeweiligen Positionen entlang der Vorbereitungslinie aufzunehmen.In particular, the transfer device can be designed as a handling robot, for example as a horizontally movable 6-axis robot. In this case, there is the possibility of moving the handling robot along the preparation line and picking up panels or panel assemblies at their respective positions along the preparation line.
Zu Handhabung unterschiedlicher Platten mit unterschiedlicher Beschaffenheit, aber auch mit unterschiedlichen Abmessungen ist es vorteilhaft, wenn die Übergabevorrichtung ein Multifunktions-Greifsystem mit zustellbaren Bereichen umfasst.In order to handle different boards with different properties, but also with different dimensions, it is advantageous if the transfer device includes a multifunctional gripping system with deliverable areas.
Ein ausgesprochen flexibler und weitgehend staubfreier Zuschnitt des verwendeten Materials kann insbesondere dadurch erfolgen, dass mindestens eine Schneideinrichtung als Wasserstrahlschneideinrichtung ausgebildet ist.An extremely flexible and largely dust-free cutting of the material used can be achieved in particular by designing at least one cutting device as a water jet cutting device.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fertigungslinie in einer Übersichtsdarstellung, und -
2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie, -
3 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fertigungslinie.
-
1 a first embodiment of the production line according to the invention in an overview, and -
2 a further embodiment of a production line according to the invention, -
3 an alternative embodiment of a production line according to the invention.
Anschließend an das Materiallager 2 bzw. auch teilweise im Bereich des Materiallagers 2 ist in der erfindungsgemäßen Fertigungslinie 1 ein Handlingbereich 5 angeordnet, welcher im gezeigten Beispiel ein Beladeportal 6 und einen Fügebereich 7 umfasst, welcher beispielsweise zum Fügen von Nuten und Federn mit Vibrationsunterstützung, Anbringen einer Fase, Nageln o. ä. ausgebildet ist. Im Fügebereich 7 werden aus mehreren Platten 4 zusammenhängende Wandelemente 8 gefügt.A handling area 5 is arranged in the
In einem sich an den Fügebereich 7 anschließenden Sägebereich 9 können in den gefügten Wandelementen 8 Sägeschnitte, vorzugsweise Perforationsschnitte vorgenommen werden. Die Vornahme von Perforationsschnitten ist insbesondere deswegen von Vorteil, weil dadurch vermieden wird, dass Ausschnitte nach unten wegfallen, die nachfolgend entsorgt werden müssten. Darüber hinaus wird durch den Verbleib des noch mit einzelnen Stegen mit dem Wandelement 8 verbundenen ausgeschnittenen Teiles in diesem eine verbesserte Stabilität des Wandelementes 8 bei der weiteren Handhabung erreicht. So können insbesondere weitere Schnitte gesetzt werden, so dass beispielsweise Fensterlaibungen auf einfache Weise realisiert werden können.In a
An den Sägebereich 9 schließt sich die Übergabevorrichtung 10 an, welcher dazu dient, die vorgefertigten Wandelemente 8 auf eine vorbereitete Holzständerkonstruktion 11 aufzulegen und die Verbindung des Wandelementes 8 mit der Holzständerkonstruktion 11 vorzunehmen.The
Grundsätzlich ist es möglich, ein komplettes Wandelement 8 vorzubereiten, also ein Wandelement, welches in seiner Ausdehnung der vollständigen zugehörigen Holzständerkonstruktion 11 entspricht. Selbstverständlich ist es auch möglich, einzelne Teile einer späteren Wand vorzufügen. Ebenso kann ein mehrschichtiger Wandaufbau vorgefügt und nachfolgend auf die vorbereitete Holzständerkonstruktion 11 aufgesetzt werden.In principle, it is possible to prepare a complete wall element 8, that is to say a wall element which corresponds in its extent to the complete associated
Insgesamt ist es möglich, eine vollständige Holzständerwand vorzufertigen, wie sie später auf die Baustelle verbracht und montiert wird; ebenso kann zunächst ein zusammenhängender Verbund unterschiedlicher Bauteile gefertigt werden, der in einem nachfolgenden Schritt für Transport und Montage noch vereinzelt werden kann.All in all, it is possible to prefabricate a complete wooden stud wall, which will later be brought to the construction site and assembled; Likewise, a coherent composite of different components can first be produced, which can then be separated in a subsequent step for transport and assembly.
Für die Übergabe von Platten 4 oder auch Wandelementen 8 innerhalb der Fertigungslinie 1 ist es vorteilhaft, die zu übergebenden Elemente an ihren Besselschen Punkten, zu greifen. Dabei werden die Elemente an derart gewählten Punkten gegriffen oder unterstützt, dass sich die von der Gravitationskraft herrührenden Biegekräfte derart kompensieren, dass sich im Ergebnis keine oder nur eine geringe Durchbiegung der Elemente ergibt, so dass beispielsweise auch ein Plattenstapel ohne kritische Durchbiegung übergeben werden kann.For the transfer of
So können beispielsweise Gabeln, die die Handhabung bewerkstelligen, an geeigneten Stellen zwischen Rollen einer als Rollenbahn 12 ausgebildeten Vorbereitungslinie, auf welcher die Wandelemente 8 bzw. Platten 4 gefördert werden, einfahren. Ein beidseitiges Einfahren erleichtert dabei die Zentrierung bzw. Positionierung der Platten 4 bzw. der Wandelemente 8. Dabei sind punkt- bzw. linienförmige Auflagen von Vorteil, die einen Spannungsausgleich über die Besselschen Punkte hinweg ermöglichen. Dadurch, dass wie oben bereits erwähnt lediglich Perforationsschnitte vorgenommen werden, ändern sich die Positionen der Besselpunkte praktisch nicht, da sich durch den geringen Materialverlust durch den Sägeschnitt die Massenverteilung über die Platte 4 beziehungsweise über das Wandelement 8 hinweg nicht nennenswert ändert.For example, forks that accomplish the handling can enter at suitable points between rollers of a preparation line designed as a
Anstelle von Sägeschnitten ist auch ein Schneiden durch Wasserstrahlschneiden möglich, wodurch sich die Staubbelastung erheblich reduzieren lässt und wobei sich verbesserte Möglichkeiten zur Gestaltung von Schnitten ergeben. Darüber hinaus verringert sich durch die Verwendung des Wasserstrahlschneidens das Erfordernis, Staubabsaugungen vorzusehen.Instead of saw cuts, cutting by water jet cutting is also possible, which means that dust exposure can be significantly reduced and improved options for designing cuts result. In addition, the use of waterjet cutting reduces the need for dust extraction.
Dabei können einzelne Platten 4 auch einzeln bearbeitet werden. In diesem Fall ist ein paralleles Arbeiten in dem Sinne möglich, dass nicht gesägte Platten 4 direkt dem Prozess zugeführt werden können, während parallel gesägt werden kann.In this case,
Im in der
Die Aufnahme der Platten 4 erfolgt durch ein Multifunktions-Greifsystem 16, insbesondere unter Verwendung von in der Figur nicht gesondert dargestellten Vakuumsaugern. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Greifsystem 16 zustellbare Bereiche aufweist, um beispielsweise auch vergleichsweise kleine Bauteile bzw. Platten 4 greifen zu können. Für Bauteile, die durch einen Vakuumgreifer nicht handhabbar sind, können auch Nadelgreifer in Einsatz gebracht werden, die ebenfalls zustellbar ausgeführt sein können. Derartige Nadelgreifer eignen sich besonders zur Handhabung von Weichholzplatten, die einem Vakuumgreifer nicht zugänglich sind.The
Weiterhin kann das Greifsystem 16 mindestens ein Klammergerät umfassen, welches ein Heften der Platten auf der vorgefertigten Holzständerkonstruktion 11 erlaubt.Furthermore, the
Insgesamt zeichnet sich die Erfindung insbesondere in dem in
Der Roboter 22 entnimmt auch die Zuschnitte aus der Plattensäge 21 und legt diese in einem Pufferbereich 29 ab.
The
Weiterhin kann durch den Sechsachsroboter 22 die Rotation der Patten während des Zuschnittes in der Plattensäge 21 erfolgen; ebenso wie die Entnahme von Zuschnitten aus dem Pufferbereich 29 und die Ablage von Resten im Abfallbehälter 23.Furthermore, the six-
Aus Taktzeitgründen kann es auch erforderlich sein, dass der Roboter 22 ganze Platten direkt auf die Längstransportstrecke 25 auflegt. Die Zuschnitte können die Längstransportstrecke einerseits über eine Transportvorrichtung 31 erreichen, welche insbesondere Transportriemen mit Bürstenbesatz umfassen kann.For cycle time reasons, it may also be necessary for the
Wie bereits erwähnt kann der Transport von Zuschnitten vom Sägetisch der Plattensäge 21 auf die Längstransportstrecke 25 auch mittels des Roboters 22 erfolgen. Die Längstransportstrecke 25 verfügt über ein Linearsystem 26, das längs der Längstransportstrecke 25 verfahren werden kann und das in der ersten Richtung die Holzständerkonstruktion 11 und in einer zweiten, ebenfalls zur Transportrichtung vertikalen Richtung die Pufferbereiche 29 und 30 erreichen kann. Weiterhin erreichen kann das Linearsystem 26 das Zwischenlager 28, welches in ähnlicher Weise wie das Materiallager 27 ebenfalls mit einem Förderband 281 ausgeführt ist und ebenfalls Platten zur Weiterverarbeitung enthält.As already mentioned, the transport of blanks from the saw table of the panel saw 21 to the
Grundsätzlich ist das System geeignet, die Holzständerkonstruktion mit Ganzplatten mit einer Breite von 1250 mm zu beschicken; in der gezeigten Ausführungsform können parallel dazu auch mit demselben System die Zuschnitte zu der Holzständerkonstruktion 11 verbracht werden.In principle, the system is suitable for loading the wooden stand construction with full boards with a width of 1250 mm; In the embodiment shown, the blanks can also be brought to the
Dabei können das Linearsystem 26 und der Roboter 22 bzw. die Plattensäge 21 parallel und damit taktzeitoptimiert arbeiten. Insbesondere kann die Plattensäge 21 in Zeiten, in welchen sie nicht ausgelastet ist, regelmäßig erforderliche Zuschnitte fertigen, also beispielsweise Zuschnitte wie sie üblicherweise oberhalb von Türausschnitten erforderlich sind. Diese Zuschnitte können dann in den Pufferbereichen 29 oder 30 vorübergehend eingelagert werden.The
BezugszeichenlisteReference List
- 1,1'1.1'
- Fertigungslinieproduction line
- 2,2'2.2'
- Materiallagermaterial storage
- 33
- Materialstapelmaterial stack
- 44
- Platteplate
- 55
- Handlingbereichhandling area
- 66
- Beladeportalloading portal
- 77
- Fügebereichjoining area
- 88th
- Wandelementwall element
- 99
- Sägebereichsawing area
- 10,1510:15
- Übergabevorrichtungtransfer device
- 1111
- Holzständerkonstruktionwooden stand construction
- 12,12`12:12`
- Vorbereitungsliniepreparation line
- 1313
- Greifergripper
- 1414
- Vertikalschneidrichtungvertical cutting direction
- 1515
- Handlingroboterhandling robot
- 1616
- Multifunktions-GreifsystemMultifunctional gripping system
- 2020
- Niederhaltebalkenhold down bar
- 2121
- Plattensägepanel saw
- 2222
- Sechsachsrobotersix-axis robot
- 2323
- Abfallbehälterwaste bin
- 2525
- Längstransportstreckelongitudinal transport route
- 2626
- Linearsystemlinear system
- 2727
- Materiallagermaterial storage
- 271271
- Fördereinrichtungconveyor
- 2828
- Zwischenlagerinterim storage
- 281281
- Fördereinrichtungconveyor
- 2929
- Pufferbereichbuffer area
- 3030
- Pufferbereichbuffer area
- 3131
- Transportvorrichtungtransport device
Claims (8)
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Publications (1)
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