DE102022207573A1

DE102022207573A1 - Bodenmarkierwerkzeug, Markierungssystem und Verfahren zum Betreiben eines Markierungssystems

Info

Publication number: DE102022207573A1
Application number: DE102022207573.0A
Authority: DE
Inventors: Josef Maier; Sascha Baur
Original assignee: Thyssenkrupp Automotive Body Solutions GmbH; ThyssenKrupp AG
Current assignee: Thyssenkrupp Automotive Body Solutions GmbH; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2024-01-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bodenmarkierwerkzeug (10) umfassend eine Antriebseinheit, die ausgebildet ist, das Bodenmarkierwerkzeug (10) auf einer Oberfläche (30) zu bewegen, eine Positioniereinheit (40) für eine Bestimmung einer relativen Position des Bodenmarkierwerkzeugs (10) unter Nutzung einer ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle, und eine Markiereinheit (60), insbesondere eine Bohreinheit, die ausgebildet ist, an der Oberfläche (30) an einer vorgegebenen Stelle eine Markierung zu setzen, wobei die Positioniereinheit (40) zur Bestimmung der Position des Bodenmarkierwerkzeugs (10) ein erstes Reflektorelement (41) aufweist, das um eine Drehachse (D) drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs (10) angeordnet ist, und die Positioniereinheit (40) zur Bestimmung der Position des Bodenmarkierwerkzeugs (10) ein zweites Reflektorelement (42) aufweist.Ferner betrifft die Erfindung ein Markierungssystem zum Setzen von Markierungen auf einer Oberfläche (30) für den Aufbau von Industrie- und Fertigungsanlagen, umfassend eine Recheneinheit, eine elektromagnetische Lichtquelle und ein vorstehend genanntes Bodenmarkierwerkzeug (10).Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des Markierungssystems.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bodenmarkierwerkzeug umfassend eine Antriebseinheit, die ausgebildet ist, das Bodenmarkierwerkzeug auf einer Oberfläche zu bewegen, eine Positioniereinheit für eine Bestimmung einer relativen Position des Bodenmarkierwerkzeugs unter Nutzung einer ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle und eine Markiereinheit, die ausgebildet ist, an der Oberfläche an einer vorgegebenen Stelle eine Markierung zu setzen, wobei die Positioniereinheit zur Bestimmung der Position des Bodenmarkierwerkzeugs ein erstes Reflektorelement aufweist, das um eine Drehachse drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Markierungssystem zum Setzen von Markierungen auf einer Oberfläche für den Aufbau von Industrie- und Fertigungsanlagen umfassend eine Recheneinrichtung, eine elektromagnetische Lichtquelle und ein Bodenmarkierwerkzeug, wobei die Recheneinheit zur Übertragung von Daten mit dem Bodenmarkierwerkzeug und der elektromagnetischen Lichtquelle über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Markierungssystems.
Im Stand der Technik ist aus der DE 10 2017 202 525 B4 ein Bodenmarkierwerkzeug bekannt, das für den Einsatz im Bereich der Montage beziehungsweise des Aufbaus von Industrie- und Fertigungsanlagen vorgesehen ist, beispielsweise, 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 können mit dem aus der DE 10 2017 202 525 B4 bekannten Bodenmarkierwerkzeug auf den Hallenboden übertragen werden, wobei hierzu Löcher an den festgelegten Stellen in den Hallenboden gebohrt werden können. Die Stellen, an denen die Markierungen jeweils zu setzen sind, werden dabei unter Nutzung einer ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle und einem an dem Bodenmarkierwerkzeug angeordneten Reflektor ermittelt. Problematisch ist dieses Vorgehen, wenn der Boden Unebenheiten aufweist, beispielsweise durch Abplatzungen, Dehnfugen, Bodeneinschlüsse oder Verunreinigungen in der Oberfläche des Bodens. Hierdurch kommt es zu einer Schrägstellung des Bodenmarkierwerkzeugs, die wiederum zu einer Falschausrichtung des Bohrers der Bohreinheit des Bodenmarkierwerkzeugs führt. Zwar ist in der DE 10 2017 202 525 B4 offenbart, dass eine solche Neigung des Bodenmarkierwerkzeugs mittels eines Neigungssensors erkannt werden kann. Nachteilig dabei ist aber, dass ein weiterer Sensor benötigt wird, der sehr präzise arbeiten muss, um die Markierung dennoch richtig setzen zu können. Zudem hat sich gezeigt, dass das System fehleranfällig sein kann.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Bodenmarkierwerkzeug bereitzustellen, das mit hoher Genauigkeit bei geringeren Kosten eine Falschausrichtung des Bohrers vermeidet.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden ein Bodenmarkierwerkzeug gemäß Anspruch 1 sowie ein Markierungssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Markierungssystems gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Figuren dargestellt.
Die vorgeschlagene Lösung sieht ein Bodenmarkierwerkzeug, insbesondere ein selbstfahrendes Bodenmarkierwerkzeug, vor, das eine Antriebseinheit, eine Markiereinheit, insbesondere eine Bohreinheit, und eine Positioniereinheit umfasst. Die Antriebseinheit ist ausgebildet, das Bodenmarkierwerkzeug auf einer Oberfläche zu bewegen, insbesondere zu verfahren. Die Markiereinheit ist ausgebildet, an der Oberfläche an einer vorgegebenen Stelle eine Markierung zu setzen, insbesondere eine Ansenkung und/oder eine Bohrung, oder eine Farbmarkierung, insbesondere mittels Stempel oder Sprühdüse. Die Positioniereinheit des Bodenmarkierwerkzeugs ist für eine Bestimmung einer Position, insbesondere einer relativen Position, des Bodenmarkierwerkzeugs unter Nutzung einer ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle ausgebildet, wobei die Positioniereinheit zur Bestimmung der Position des Bodenmarkierwerkzeugs ein erstes Reflektorelement aufweist, das um eine Drehachse drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs angeordnet ist, und ein zweites Reflektorelement aufweist. Insbesondere umfasst die Markiereinheit ein Markierwerkzeug mit einer Markierwerkzeugspitze, wobei insbesondere die Position der Markierwerkzeugspitze beim Kontaktieren der Oberfläche der bestimmten Position des Bodenmarkierwerkzeugs entspricht. Durch das zweite Reflektorelement ist es vorteilhafterweise möglich, unter Nutzung der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle eine Schrägstellung des Bodenmarkierwerkzeugs zu detektieren, insbesondere mittels Triangulation. Eine solche Schrägstellung des Bodenmarkierwerkzeugs kann dabei insbesondere durch Bodenunebenheiten verursacht werden und würde, wenn diese unerkannt bliebe, dazu führen, dass eine Markierung bei schräg stehendem Bodenmarkierwerkzeug nicht exakt an der vorgegebenen Stelle gesetzt würde.
Abweichungen von mehreren Zentimetern könnten die Folge sein. Da mittels der zwei Reflektoren unter Nutzung einer ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle aber die Position des jeweiligen Reflektorelements separat ermittelt und somit die Schrägstellung erkannt werden kann, insbesondere ohne zusätzliche Sensoren, kann das Bodenmarkierwerkzeug vorteilhafterweise derart angesteuert werden, dass die Schrägstellung kompensiert und die Markierung exakt an der vorgegebenen Stelle gesetzt werden kann. Das erste Reflektorelement und das zweite Reflektorelement können insbesondere als kugelförmige Reflektoren ausgebildet sein. Vorteilhafterweise wird die Position durch Zuordnen von Raumkoordinaten bestimmt, insbesondere von x-y-z-Koordinaten, wobei die z-Koordinate vorteilhafterweise die Höhe repräsentiert.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bodenmarkierwerkzeug eine Steuereinheit umfasst, insbesondere eine entsprechend eingerichtete Mikrocontrollereinheit. Die Steuereinheit ist vorteilhafterweise ausgebildet, die Antriebseinheit und/oder die Markiereinheit in Abhängigkeit von der bestimmten Position des Bodenmarkierwerkzeugs zu steuern. Insbesondere ist die Markiereinheit ausgebildet, eine Hubbewegung auszuführen, um das Markierwerkzeug der Markiereinheit in der Vertikalen zu verstellen. Weiter vorteilhaft ist die Steuereinheit zum Empfang und Umsetzen von externen Steuersignalen zur Steuerung der Antriebseinheit und/oder der Bohreinheit ausgebildet, wobei die externen Steuersignale insbesondere drahtlos von einer externen Recheneinheit, insbesondere einem Laptop, gesendet werden können.
Weiter vorteilhaft umfasst das Bodenmarkierwerkzeug eine Eingabeschnittstelle, die zur Übertragung und/oder Eingabe der vorzugebenden Stellen ausgebildet ist, an denen mit der Bohreinheit die Ansenkungen und/oder Bohrungen gesetzt werden sollen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Bodenmarkierwerkzeugs ist das zweite Reflektorelement drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs angeordnet. Vorteilhafterweise sind hierdurch die Positionsbestimmung und das Erkennen einer Schrägstellung weiter verbessert.
Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass das zweite Reflektorelement in einem definierten Abstand zu dem ersten Reflektorelement angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist somit die Anordnung des ersten Reflektorelements in Bezug auf das zweite Reflektorelement exakt definiert, wodurch die Positionsbestimmung und das Erkennen einer Schrägstellung weiter verbessert sind.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das zweite Reflektorelement und das erste Reflektorelement um dieselbe Drehachse drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs angeordnet sind. Vorteilhafterweise ist dies konstruktiv einfach und somit kostengünstig realisierbar. Zudem ist die Bestimmung eine Schrägstellung hierdurch vorteilhafterweise weiter vereinfacht.
Weiter vorteilhaft ist die Markiereinheit eine Bohreinheit. Vorteilhafterweise umfasst die Bohreinheit einen Bohrer als Markierwerkzeug mit einer Bohrspitze als Markierwerkzeugspitze, wobei die Bohrspitze und die Drehachse des ersten Reflektorelements und die Drehachse des zweiten Reflektorelements auf einer Symmetrielinie angeordnet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Drehachse der Reflektorelemente der Bohrachse des Bohrers der Bohreinheit entspricht. Die Positionen von Bohrspitze und erstem Reflektorelement und zweitem Reflektorelement sind dabei vorteilhafterweise eingemessen und eindeutig definiert. Vorteilhafterweise lässt sich so nach Ermitteln der Position des ersten Reflektors und der Position des zweiten Reflektors die Lage der Bohrspitze exakt ermitteln. Durch diese Anordnung entsprechen die für das erste Reflektorelement und die für das zweite Reflektorelement erfassten x-y-Koordinaten bei Übereinstimmung unmittelbar den x-y-Koordinaten der Bohrspitze, sodass die x-y-Koordinaten in dem Fall nicht in Koordinaten für die Bohrspitze umgerechnet werden müssen. Eine Schrägstellung des Bodenmarkierwerkzeugs kann so vorteilhafterweise einfach erkannt werden, insbesondere dadurch, dass die ermittelten x-y-Koordinaten für das erste Reflektorelement und die ermittelten x-y-Koordinaten für das zweite Reflektorelement voneinander abweichen. Die Position der Bohrspitze kann dann entsprechend bestimmt und geeignet positioniert und/oder ausgerichtet werden, um die Bohrspitze an die vorgegebene Stelle zum Setzen der Markierung zu verbringen, was insbesondere entsprechend auch für ein auf andere Weise ausgebildetes Markierwerkzeug gilt, insbesondere für eine Farbsprüheinrichtung mit einer Sprühdüse als Markierwerkzeugspitze oder eine Stempeleinrichtung mit einem Stempel als Markierwerkzeugspitze. Die Positioniereinheit ist vorteilhafterweise derart eingerichtet, dass die Position des Bodenmarkierwerkzeugs unter Berücksichtigung einer ersten Position des ersten Reflektorelements bezüglich der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle und unter Berücksichtigung einer zweiten Position des zweiten Reflektorelements bezüglich der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle bestimmt wird.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Positioniereinheit also ein erstes Reflektorelement und ein zweites Reflektorelement, die jeweils um eine vertikal angeordnete Drehachse drehbar gehalten sind. Die Drehachse der Reflektorelemente fällt dabei vorteilhafterweise mit einer Bohrachse der Bohrvorrichtung des Bodenmarkierwerkzeugs zusammen. Die Drehachse und die Bohrachse verlaufen somit insbesondere koaxial zueinander. Indem kein Versatz zwischen der Drehachse und Bohrachse besteht, ist vorteilhafterweise gewährleistet, dass eine erfasste Position der Reflektorelemente in einer Horizontalebene gleich der Position ist, in der ein Bohrer der Bohrvorrichtung auf die zu markierende Oberfläche auftrifft, um eine Bohrung zu setzen. Da hingegen bei einer Schrägstellung des Bodenmarkierwerkzeugs die Position des ersten Reflektors von der Position des zweiten Reflektors abweicht, wird die Schrägstellung vorteilhafterweise erkannt. Die Position zum Setzen der Markierung kann entsprechend korrigiert werden.
Insbesondere ist zur Korrektur der Position zum Setzen der Markierung vorgesehen, das Bodenmarkierwerkzeug in eine entsprechende neue Position zu bewegen. Alternativ oder zusätzlich ist insbesondere vorgesehen, dass die Bohreinheit ausgebildet ist, den Bohrer, insbesondere die Bohrachse des Bohrers, bezüglich dessen Ausrichtung und/oder Position zu verstellen, insbesondere mittels wenigstens einer Aktuatoreinheit. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bohreinheit über eine kardanische Aufhängung um zwei in einer Horizontalebene liegende Schwenkachsen verschwenkbar ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist die Bohrachse dann immer vertikal zu der idealen ebenen Bezugsebene ausgerichtet.
Weiter vorteilhaft ist die Markiereinheit, insbesondere die Bohreinheit, derart ausgebildet, dass das Markierwerkzeug, insbesondere der Bohrer, in vertikaler Richtung verfahrbar ist. Vorteilhafterweise kann so bei einer Ausgestaltung als Bohreinheit bedarfsweise entweder lediglich eine Ansenkung gesetzt werden oder gleich durch Bohren ein fertiges Bohrloch gesetzt werden. Vorteilhafterweise werden das erste Reflektorelement und das zweite Reflektorelement zusammen mit dem Markierwerkzeug, insbesondere mit dem Bohrer, in vertikaler Richtung verstellt. Vorteilhafterweise ist hierdurch die Position der Markierwerkzeugspitze, insbesondere der Bohrspitze, in der Vertikalen weiter verbessert bestimmbar, wobei insbesondere das erste Reflektorelement und das zweite Reflektorelement in einem definierten Abstand zu der Position der Markierwerkzeugspitze, insbesondere der Bohrspitze, angeordnet sind.
Vorteilhafterweise ist des Weiteren eine zwischen der Bohreinheit und einem Rahmenelement des Bodenmarkierwerkzeugs angeordnete Vorspanneinrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, den Bohrer der Bohreinheit mit einer Vorschubkraft zu beaufschlagen. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für Bohreinheiten vorteilhaft, deren Bohrer einen Durchmesser größer 10 mm (mm: Millimeter) aufweisen und die zum Bohren fertiger Bohrlöcher vorgesehen sind, und bei denen insbesondere die Eigenmasse für ein Bohren des Bohrlochs zu gering ist. Für Bohreinheiten mit Bohrern, die nur zum Setzen von Ansenkungen als Markierungen vorgesehen sind, und die insbesondere einen Durchmesser von 5 mm aufweisen, wird hingegen von einer solche Vorspanneinrichtung normalerweise abgesehen. Die Bohreinheit mit dem Bohrer wird in dem Fall insbesondere passiv unter Nutzung der Eigenmasse abgesenkt. Als weitere Ausgestaltungsvariante ist eine aktiv angesteuerte Absenkung vorgesehen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Bohreinheit ebenfalls als Messeinrichtung zum Messen des Abstands zur Oberfläche und/oder zum Messen der Tiefe der Ansenkungen und/oder Bohrungen gegenüber der Oberfläche ausgebildet ist. Durch die Messeinrichtung ist das Bodenmarkierwerkzeug vorteilhafterweise ausgebildet, selbständig eine Qualitätskontrolle der Markierungsarbeiten durchzuführen, insbesondere indem während und/oder unmittelbar nach einem Bohrvorgang die tatsächliche Position des Bohrlochs erfasst, dokumentiert und abgespeichert wird. Auch kann die Messeinrichtung dazu ausgebildet sein, ein Ausgangsniveau beziehungsweise ein Referenzniveau der Oberfläche des Hallenbodens zu bestimmen. Hierzu ist insbesondere ein separater Laser, der die Oberfläche berührungslos abtastet, oder ein Taststift vorgesehen. Auch kann vorgesehen sein, dass eine derartige Messung über die Bohreinheit erfolgt, die die Oberfläche mit stillstehendem Bohrer anfährt und die Oberfläche ermittelt, indem die unterste Position der Reflektorelemente erfasst und abgespeichert wird, wobei die Reflektorelemente und der Bohrer der Bohreinheit vorteilhafterweise an derselben verstellbaren Einheit des Bodenmarkierwerkzeugs angeordnet sind. Die um eine vordefinierte Größe abgesenkte Position der Reflektorelemente repräsentiert dabei vorteilhafterweise die Aufsetzposition des Bohrers auf der Oberfläche.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Bodenmarkierwerkzeug eine Druckereinheit, die ausgebildet ist, im Bereich der Ansenkungen und/oder Bohrungen Attribute der jeweiligen Ansenkung und/oder Bohrung auf die Oberfläche zu drucken. Unter Nutzung wenigstens eines der Reflektorelemente, vorteilhaferweise unter Nutzung des ersten Reflektorelements und des zweiten Reflektorelements, ist dabei vorteilhafterweise auch die Position der Druckereinheit als Position des Bodenmarkierwerkzeugs bestimmbar. Somit kann vorteilhafterweise die Oberfläche ab einer vorgegebenen Position mittels der Druckeinheit bedruckt werden. Da für das Aufbringen eines Drucks häufig nicht dieselbe hohe Positionsgenauigkeit erforderlich ist, wie beim Setzen der Markierungen mittels der Bohreinheit, kann für die Positionsbestimmung in dem Fall mitunter auch nur eines der Reflektorelemente genutzt werden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bodenmarkierwerkzeug die Merkmale des in der DE 10 2017 202 525 B4 beschriebenen Bodenmarkierwerkzeugs einzeln oder in Kombination aufweist, wobei auf den vollständigen Offenbarungsgehalt der DE 10 2017 202 525 B4 hiermit explizit referenziert wird.
Das des Weiteren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorgeschlagene Markierungssystem zum Setzen von Markierungen auf einer Oberfläche, insbesondere zum Setzen von Markierungen auf einer Oberfläche für den Aufbau von Industrie- und Fertigungsanlagen, umfasst eine Recheneinheit, eine elektromagnetische Lichtquelle und ein erfindungsgemäß ausgebildetes Bodenmarkierwerkzeug. Die Recheneinheit ist dabei zur Übertragung von Daten mit dem Bodenmarkierwerkzeug und zur Übertragung von Daten mit der elektromagnetischen Lichtquelle über eine Kommunikationsverbindung verbunden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Recheneinheit die elektromagnetische Lichtquelle und/oder das Bodenmarkierwerkzeug steuert. Das Bodenmarkierwerkzeug umfasst dabei vorteilhafterweise die vorstehend beschriebenen Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Markierungssystem ein Tracking-Interferometer, das die elektromagnetische Lichtquelle umfasst. Das Tracking-Interferometer ist dabei vorteilhafterweise ausgebildet, dem ersten Reflektorelement und dem zweiten Reflektorelement des Bodenmarkierwerkzeugs zu folgen. Dabei ist das Tracking-Interferometer vorteilhafterweise weiter ausgebildet, die Position des ersten Reflektorelements und des zweiten Reflektorelements zu bestimmen, insbesondere als Koordinaten. Vorteilhafterweise ist das Tracking-Interferometer weiter ausgebildet, die erfassten Positionen über die Kommunikationsverbindung an die Recheneinheit zu übertragen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Tracking-Interferometer ein Lasertracker ist. Insbesondere kann das Tracking-Interferometer einen ersten Lasertracker und einen zweiten Lasertracker umfassen, wobei der erste Lasertracker ausgebildet ist, dem ersten Reflektorelement zu folgen und der zweite Lasertracker ausgebildet ist, dem zweiten Reflektorelement zu folgen. Bei einer Ausgestaltung des Bodenmarkierwerkzeugs mit einem dritten Reflektorelement kann entsprechend ein dritter Lasertracker vorgesehen sein.
Bei nur einem Lasertracker ist hingegen vorgesehen, dass dieser im ständigen Wechsel den Reflektorelementen folgt, wobei der Laserstrahl des Lasertrackers entsprechend ausrichtbar ausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Recheneinrichtung, die elektromagnetische Lichtquelle und die Positioniereinheit derart eingerichtet sind, die Position des Bodenmarkierwerkzeugs, insbesondere die Position an der die Bohrspitze des Bohrers der Bohreinheit auf die Oberfläche trifft, zur Markierung an einer vorgegebenen Stelle unter Berücksichtigung einer ersten Position des ersten Reflektorelements bezüglich der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle und unter Berücksichtigung einer zweiten Position des zweiten Reflektorelements bezüglich der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle zu bestimmen. Vorteilhafterweise kann so auf einfache und effiziente Weise eine Schrägstellung des Bodenmarkierwerkzeugs erkannt werden und vorteilhafterweise die Bohrspitze des Bodenmarkierwerkzeugs in eine Position verbracht werden, die der vorgegebenen Position, insbesondere der durch die Recheneinheit vorgegebenen Position, entspricht.
In Bezug auf das Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäß ausgebildeten Markierungssystems ist vorgesehen, dass die elektromagnetische Lichtquelle, insbesondere das Tracking-Interferometer, ortsfest angeordnet wird, dem Bodenmarkierwerkzeug mittels der Recheneinheit eine zu markierende Position vorgegeben wird, das Bodenmarkierwerkzeug die vorgegebene Position anfährt, wobei die Position des Bodenmarkierwerkzeugs zur Markierung der zu markierenden Position unter Nutzung der von der elektromagnetischen Lichtquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung und der von dem ersten Reflektorelement und dem zweiten Reflektorelement reflektierten Strahlung bestimmt wird. Die vorgegebene Position wird dann vorteilhafterweise mit dem Bohrer der Bohreinheit des Bodenmarkierwerkzeugs markiert, insbesondere durch ein Setzen einer Ansenkung und/oder einer Bohrung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Position der Bohrspitze durch ein Bewegen des Bodenmarkierwerkzeugs, insbesondere durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinheit des Bodenmarkierwerkzeugs, korrigiert wird, wenn die Bestimmung der Position der Bohrspitze und/oder die Bestimmung der Position des ersten Reflektorelements und des zweiten Reflektorelements ergeben hat, dass das Bodenmarkierwerkzeug schräg steht. Die Schrägstellung des Bodenmarkierwerkzeugs und somit die Schrägstellung der Bohrachse bewirkt dabei insbesondere, dass beim Absenken des Bohrers die Bohrspitze auf eine von der vorgegebenen Position abweichende Position treffen würde, wenn keine entsprechende Korrektur der Position des Bodenmarkierwerkzeugs erfolgen würde. Vorteilhafterweise ist für das Erkennen der Schrägstellung kein weiterer Sensor erforderlich. Weiter vorteilhaft lassen sich somit bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sämtliche vorgegebenen Positionen fehlerfrei markieren.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren (Fig.: Figur) dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:

1 in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Bodenmarkierwerkzeugs;
2 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Bodenmarkierwerkzeug;
3 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Markierungssystem;
4 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Bodenmarkierwerkzeug; und
5 anhand eine Ablaufdiagramms ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Verfahren.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher mitunter auch jeweils nur im Zusammenhang mit einer der Figuren erläutert.
1 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes, selbstfahrendes Bodenmarkierwerkzeug 10, welches auf der Oberfläche eines Hallenbodens 1 einer in 1 nicht explizit dargestellten Industriehalle steht. Das Bodenmarkierwerkzeug 10 weist ein Rahmenelement 12 auf, welches eine Antriebseinheit 20, eine Positioniereinheit 40 und eine Bohreinheit 60 als Markiereinheit aufnimmt. Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel an dem Rahmenelement 12 eine Druckervorrichtung 90 gehalten. In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Bodenmarkierwerkzeug 10 selbstfahrend betrieben werden kann, wobei die Antriebseinheit 20, die Positioniereinheit 40, die Bohreinheit 60 und die Druckervorrichtung 90 elektrisch angetrieben sind. Zur Bereitstellung der hierfür erforderlichen elektrischen Energie sind von dem Rahmenelement 12 aufgenommene Batterieelemente 14 vorgesehen. Die Positioniereinheit 40 des Bodenmarkierwerkzeugs 10 weist zur Bestimmung der Position des Bodenmarkierwerkzeugs 10, insbesondere zur Bestimmung der Position der Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60, ein erstes Reflektorelement 41 und ein zweites Reflektorelement 42 auf, die um dieselbe Drehachse D drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs 10 angeordnet sind. Die Drehachse D der Reflektorelemente 41, 42 fällt mit der Bohrachse B der Bohreinheit 60 zusammen, wobei 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 der Reflektorelemente 41, 42 in einer Horizontalebene, die der in 2 gezeigten Bezugsebene 32 und insbesondere einer theoretischen CAD Nullfläche entspricht, gleich den Koordinaten entsprechen, in denen die Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 auf die Oberfläche des Hallenbodens 1 auftrifft, um eine Ansenkung zu setzen. Das erste Reflektorelement 41 und das zweite Reflektorelement 42 sind in diesem Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgebildet, wobei bevorzugt Reflektorflächen auf der Innenseite einer bevorzugt 60° betragenden Reflektoröffnung ausgebildet sind. Dabei ist eine entsprechend ausgebildete Reflektoröffnung 48 vorgesehen. Das einzelne Reflektorelement als solches ist dabei bereits im Stand der Technik bekannt.
Weiterhin kann die Positioniereinheit 40 eine Aktuatoreinheit, insbesondere einen Schrittmotor, umfassen, über den eine gewünschte Drehposition der Reflektorelemente 41, 42 bezogen auf das Rahmenelement 12 des Bodenmarkierwerkzeugs 10 eingestellt werden kann. Die über die Aktuatoreinheit drehbaren und ausrichtbaren ersten und zweiten Reflektorelemente 41, 42 dienen dazu, den Lichtstrahl einer elektromagnetischen Lichtquelle, insbesondere den Laserstrahl eines Lasertrackers, der in der Industriehalle angeordnet wird, zu empfangen und zu reflektieren. Wenn das Bodenmarkierwerkzeug 10 verschiedene Koordinaten zum Setzen der Bohrungen auf der Oberfläche des Hallenbodens 1 anfährt, ändert sich laufend die relative Position zwischen der elektromagnetischen Lichtquelle und den Reflektorelementen 41, 42, so dass über die Aktuatoreinheit die Reflektorelemente 41, 42 nachgeführt werden können, damit der Lichtstrahl der elektromagnetischen Lichtquelle in die Reflektoröffnung 48 hineintreffen kann. In konkreter Ausgestaltung kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Schrittmotor als Aktuatoreinheit mit seiner Drehachse parallel zu der Drehachse D der Reflektorelemente 41, 42 angeordnet ist und eine Übertragung der Antriebsdrehung über einen Riementrieb, beispielsweise mit einem Zahnriemen, erfolgt.
Die Positioniereinheit 40 ist zudem in diesem Ausführungsbeispiel derart mit der Bohreinheit 60 verbunden, dass bei einem Absenken des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 das erste Reflektorelement 41 und das zweite Reflektorelement 42 in gleicher Weise ebenfalls abgesenkt werden. Der Bohrer 68 kann insofern insbesondere auch als Taststift verwendet werden, um eine Höhe z relativ zu der Oberfläche 30 beziehungswese zu dem Hallenboden 1 zu bestimmen.
2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Bodenmarkierwerkzeug 10. Das Bodenmarkierwerkzeug 10 umfasst eine Antriebseinheit 20 mit Rädern 24, die ausgebildet ist, das Bodenmarkierwerkzeug 10 auf einer Oberfläche 30, insbesondere einem Hallenboden, zu bewegen, eine Positioniereinheit 40 mit einem ersten Reflektorelement 41 und einem zweiten Reflektorelement 42 für eine Bestimmung einer relativen Position des Bodenmarkierwerkzeugs 10 unter Nutzung einer in 2 nicht dargestellten ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle und eine Bohreinheit 60 mit einem Bohrer 68, die ausgebildet ist, in die Oberfläche 30 an einer vorgegebenen Stelle, die in diesem Ausführungsbeispiel einer Bezugskoordinate xyz entsprechen kann, eine Markierung zu setzen. Das erste Reflektorelement 41 und das zweite Reflektorelement 42 sind jeweils um dieselbe Drehachse D drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs 10 ausgebildet und in einem definierten Abstand zueinander angeordnet. Die Drehachse D ragt dabei vertikal aus dem Bodenmarkierwerkzeug 10. Die Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 und die Drehachse D des ersten Reflektorelements 41 und des zweiten Reflektorelements 42 sind dabei auf einer Symmetrielinie angeordnet. Da das erste Reflektorelement 41 und das zweite Reflektorelement 42 sowie die Bohrspitze 69 exakt auf einer Symmetrielinie, nämlich in diesem Ausführungsbeispiel der Drehachse D des Turms 45, angeordnet und entsprechend eingemessen sind, wird nach einem Ermitteln der Position des ersten Reflektorelements 41 und der Position des zweiten Reflektorelements 42 die Lage der Bohrspitze 69 exakt berechnet. Ein Bohrvorgang mittels der Bohreinheit 60 wird nur gestartet, wenn ermittelt wurde, dass sich die Bohrspitze 69 beim Auftreffen auf die Oberfläche 30 an der vorgegebenen Position befindet, trotz einer möglichen Abweichung der tatsächlichen Oberfläche 30 zu einer für die Positionsvorgabe angenommenen Bezugsebene 32. Sollte dies nicht der Fall sein, wird die vorgegebene Position mit einem Versatz neu angefahren. Sind beispielsweise die in 2 gezeigten Bezugskoordinaten xyz als Position vorgegeben, so wird das Bodenmarkierwerkzeug 10 so verfahren, dass die Bohrspitze 69 des Bohrers 68 beim Absenken auf die durch die Zielkoordinaten xyz' beschriebene Position auftrifft, wobei die Zielkoordinaten in x-y-Richtung mit den Bezugskoordinaten xyz übereinstimmen. Das Verfahren zum Korrigieren der Position des Bodenmarkierwerkzeugs 10 wird unter Bezugnahme auf 6 näher erläutert.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Markierungssystem gezeigt, das neben einem Bodenmarkierwerkzeug 10, das insbesondere, wie unter Bezugnahme auf 1 oder 2 erläutert, ausgebildet sein kann, eine Recheneinheit 100 und eine an einer definierten Position angeordnete elektromagnetische Lichtquelle 108 umfasst. Die Recheneinheit 100 ist dabei zur Übertragung von Daten mit dem Bodenmarkierwerkzeug 10 über eine Kommunikationsverbindung 104 und mit der elektromagnetischen Lichtquelle 108 über eine Kommunikationsverbindung 106, insbesondere eine WLAN-Verbindung (WLAN: Wireless Local Area Network), verbunden. Die elektromagnetische Lichtquelle 108 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Laser, der Bestandteil eines Tracking-Interferometers 107 ist. Das Tracking-Interferometer 107 ist dabei derart ausgebildet, dass der Laser im ständigen Wechsel dem ersten Reflektorelement 41 und dem zweiten Reflektorelement 42 der Positioniereinheit 40 zur Bestimmung der jeweiligen Positionen folgt. Die Recheneinheit 100, das Tracking-Interferometer 107 mit der elektromagnetischen Lichtquelle 108 und die Positioniereinheit 40 des Bodenmarkierwerkzeugs 10 sind dabei eingerichtet, die Position des Bodenmarkierwerkzeugs 10, insbesondere die Position der Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 des Bodenmarkierwerkzeugs 10, zur Markierung einer vorgegebenen Stelle unter Berücksichtigung einer ersten Position des ersten Reflektorelements 41 bezüglich der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle 108 und unter Berücksichtigung einer zweiten Position des zweiten Reflektorelements 42 bezüglich der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle 108 zu bestimmen.
Die Kommunikationsverbindung 104 ist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Recheneinheit 100 und einer Steuereinheit 102 des Bodenmarkierwerkzeugs 10 aufgebaut. Über die Steuereinheit 102 kann die Ansteuerung der Antriebseinheit 20 und der Positioniereinheit 40 des Bodenmarkierwerkzeugs 10 erfolgen. Weiterhin besteht eine Kommunikationsverbindung 106 zur Übertragung von Daten zwischen der Recheneinheit 100 und dem Tracking-Interferometer 107. Das Tracking-Interferometer 107 steht dabei über den Laser wechselnd in einer optischen Verbindung 109 mit dem ersten Reflektorelement 41 des Bodenmarkierwerkzeugs 10 und in einer optischen Verbindung 110 mit dem zweiten Reflektorelement 42 des Bodenmarkierwerkzeugs 10, um deren Positionen zu bestimmen. Bei einer Ausgestaltung mit zwei Lasern kann ein erster Laser stets auf das erste Reflektorelement 41 ausgerichtet sein und ein zweiter Laser stets auf das zweite Reflektorelement 42 ausgerichtet sein, um die Positionen der Reflektorelemente 41, 42 zu bestimmen.
Weichen die Positionen der Reflektorelemente 41, 42 bezüglich der x-y-Koordinaten voneinander ab, liegen die Reflektorelemente 41, 42 also nicht exakt vertikal übereinander, so wird eine Schieflage des Bodenmarkierwerkzeugs 10 und eine nicht-vertikale Ausrichtung des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 erkannt. Eine solche Schieflage kann insbesondere infolge von Unebenheiten in der Oberfläche 30 des Hallenbodens 1 auftreten und führt dazu, dass die Reflektorelemente 41, 42 und die Bohrspitze 69 des Bohrers 68 im Moment der Berührung des Hallenbodens nicht mehr lotrecht übereinanderliegen. Wird eine Schieflage erkannt, die außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, so führt die Recheneinheit 100 eine Korrekturrechnung für das Anfahren einer korrigierten Position durch, wobei bei der Korrekturberechnung insbesondere auch der noch zu fahrende Hubweg des Bohrers 68 berücksichtigt wird. Ist die so korrigierte Position ermittelt, sendet die Recheneinheit 100 einen entsprechenden Befehl zum Verfahren des Bodenmarkierwerkzeugs 10 an die Steuereinheit 102. Die korrigierte, neu vorgegebene zu markierende Position wird mit dem Bodenmarkierwerkzeug 10 so angefahren, dass mit der Bohrspitze die vorgegebene Position markiert werden kann. Insbesondere kann die zu markierende Stelle beziehungsweise können die Koordinaten der zu setzenden Bohrung aus einer anderen Richtung oder mit einem Versatz erneut angefahren werden. Bei einer verstellbar ausgebildeten Bohreinheit 60, bei dem die Bohrachse B des Bohrers 68 verstellt werden kann, kann zur Korrektur auch eine Anpassung der Ausrichtung der Bohrachse B vorgenommen werden. Insbesondere wenn das Bodenmarkierwerkzeug 10 in seiner Gesamtheit aufgrund einer solchen Schieflage nicht parallel zu der Bezugsebene 32 ausgerichtet ist, wird über die Verstellbarkeit der Bohrachse B vorteilhafterweise erreicht, dass der Bohrer 68 dennoch senkrecht auf die Bezugsebene 32 zum Setzen der Markierung auftreffen kann.
In 4 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante für ein Bodenmarkierwerkzeug 10 dargestellt. Bei dem in 4 gezeigten Bodenmarkierwerkzeug 10 ist abweichend zu dem unter Bezugnahme auf 1 erläuterten Bodenmarkierwerkzeug 10 die Positioniereinheit 40 nicht über die Bohreinheit 60 an dem Rahmenelement 12 angeordnet, sondern über einen Ausleger direkt an dem Rahmenelement 12 angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung werden die Reflektorelemente 41, 42 somit nicht zusammen mit der Bohreinheit 60 beziehungsweise dem Bohrer 68 in z-Richtung, also in der Höhe, verstellt. Vorteilhafterweise haben so durch den Betrieb der Bohreinheit 60 verursachte Vibrationen einen geringeren Einfluss auf die Reflektorelemente 41, 42, was insbesondere bei größer ausgebildeten Bohrern 68 zum Bohren von fertigen Bohrlöchern, insbesondere bei Bohrern mit einem Durchmesser größer 10 mm, vorteilhaft ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung für ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäß ausgebildeten Markierungssystems, beispielsweise eines Markierungssystems wie unter Bezugnahme auf 5 erläutert, ist in 5 anhand eins Ablaufdiagramms skizziert. Das Verfahren zum Betreiben des Markierungssystems sieht vor, dass in einem ersten Schritt S1 die elektromagnetische Lichtquelle 108 ortsfest angeordnet und das Markierungssystem initialisiert wird, sodass das Markierungssystem einsatzbereit ist. In einem weiteren Schritt S2 wird dem Bodenmarkierwerkzeug 10 mittels der Recheneinheit 100 auf Basis einer zugrundeliegenden Bezugsebene 32 eine zu markierende Position als Bezugskoordinaten xyz vorgegeben. Daraufhin woraufhin fährt das Bodenmarkierwerkzeug 10 in einem Schritt S3 die vorgegebene Position xyz an. Die Position des Bodenmarkierwerkzeugs 10 zur Markierung der zu markierenden Position xyz wird unter Nutzung der von der elektromagnetischen Lichtquelle 108 emittierten elektromagnetischen Strahlung und der von dem ersten Reflektorelement 41 und dem zweiten Reflektorelement 42 reflektierten Strahlung, also über die optischen Verbindungen 109, 110, bestimmt, wobei anhand der Positionen der Reflektorelemente 41, 42 in einem Schritt S4 von der Recheneinheit 100 überprüft wird, ob die Position der Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 unter Berücksichtigung der Absenkbewegung der Bohrspitze 69 und der Projektion der Bohrspitze 69 auf die reale z-Höhe der tatsächlichen Oberfläche 30 der durch die Bezugskoordinaten xyz vorgegebenen Position entspricht. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die für das erste Reflektorelement 41 und das zweite Reflektorelement 42 ermittelten Koordinaten, die die Position des jeweiligen Reflektorelements 41, 42 repräsentieren, bis auf eine erlaubte Toleranzabweichung in x-y-Richtung übereinstimmen. Entspricht die Position der Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 unter Berücksichtigung der Absenkbewegung der Bohrspitze 69 und der Projektion der Bohrspitze 69 auf die reale z-Höhe der tatsächlichen Oberfläche 30 der durch die Bezugskoordinaten xyz vorgegebenen Position (Y), so wird die Position in einem Schritt S6 markiert, insbesondere durch Setzen einer Ansenkung oder einer Bohrung.
Ergibt die Überprüfung in dem Schritt S4 hingegen, dass die durch die Auftreffkoordinaten xyz_ist beschriebene Position der Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 beim Auftreffen der Bohrspitze 69 auf die Oberfläche 30 der durch die Bezugskoordinaten xyz vorgegebenen Position aufgrund einer erkannten Schiefstellung nicht entspricht (N), wie beispielhaft in 2 gezeigt, so wird keine Markierung gesetzt. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn, wie in 2 gezeigt, zwar die xy-Koordinaten der Position des ersten Reflektorelements 41 den xy-Koordinaten der Bezugskoordinaten xyz entsprechen, nicht aber die xy-Koordinaten des zweiten Reflektorelements 42 den xy-Koordinaten der Bezugskoordinaten xyz entsprechen, also nicht beide Reflektorelemente 41, 42 auf dem Lot L positioniert sind. Bei der erkannten Schiefstellung (N) wird dann von der Recheneinheit 100 in einem Schritt S5.1 eine korrigierte Position mit den korrigierten Bezugskoordinaten xyz_korr bestimmt, bei der das Bodenmarkierwerkzeug 10 so positioniert sein sollte, dass die Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 beim Absenken auf die durch die Zielkoordinaten xyz' beschriebene Position trifft. In einem Schritt S5.2 werden die korrigierten Bezugskoordinaten xyz_korr von der Recheneinheit 100 als korrigierte Position dem Bodenmarkierwerkzeug 10 kommuniziert, woraufhin das Bodenmarkierwerkzeug 10 in einem Schritt S5.3 an die korrigierte Position mit den korrigierten Bezugskoordinaten xyz_korr verfahren wird. Erneut wird dann in einem Schritt S4 geprüft, ob die Position der Bohrspitze 69 des Bohrers 68 der Bohreinheit 60 nach diesem Verfahren des Bodenmarkierwerkzeugs 10 unter Berücksichtigung der Absenkbewegung der Bohrspitze 69 und der Projektion der Bohrspitze 69 auf die reale z-Höhe der tatsächlichen Oberfläche 30 der durch die Bezugskoordinaten xyz vorgegebenen Position entspricht. Falls ja (Y), was bei dem Beispiel gemäß 2 der Fall ist, wenn die Bohrspitze 69 beim Absenken auf die Zielkoordinaten xyz' auftrifft, so wird die Markierung in einem Schritt S6 gesetzt, andernfalls (N) werden die Schritte S5.1 bis S5.3 erneut durchgeführt. Eine Korrektur der Position erfolgt vorteilhafterweise solange, bis die korrekte Position zum Auftreffen der Bohrspitze, in dem Beispiel gemäß 2 also die Zielkoordinaten xyz', erreicht ist. Sollte nach einer vorgegebenen Anzahl von Korrekturversuchen die vorgegebene Position nicht erreicht werden, ist vorteilhafterweise ein Abbruchkriterium und die Ausgabe eines Hinweises vorgesehen.
Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
Bezugszeichenliste

1: Hallenboden
10: Bodenmarkierwerkzeug
12: Rahmenelement
14: Batterieelement
20: Antriebseinheit
24: Rad der Antriebseinheit (20)
30: Oberfläche
32: Bezugsebene
40: Positioniereinheit
41: erstes Reflektorelement
42: zweites Reflektorelement
45: Turm
48: Reflektoröffnung
60: Bohrvorrichtung
68: Bohrer
69: Bohrspitze
90: Druckervorrichtung
100: Recheneinheit
102: Steuereinheit
104: Verbindung
106: Datenverbindung
107: Tracking-Interferometer
108: Lasertracker
109: Verbindung
110: Verbindung
D: Drehachse
B: Bohrachse
L: Lot (Senkrechte)
xyz': Zielkoordinaten
xyz: Bezugskoordinaten
xyz_ist: Auftreffkoordinaten
xyz_korr: korrigierte Bezugskoordinaten
S1 bis S6: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017202525 B4 [0002, 0019]

Claims

Bodenmarkierwerkzeug (10) umfassend eine Antriebseinheit (20), die ausgebildet ist, das Bodenmarkierwerkzeug (10) auf einer Oberfläche (30) zu bewegen, eine Positioniereinheit (40) für eine Bestimmung einer relativen Position des Bodenmarkierwerkzeugs (10) unter Nutzung einer ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle (108), und eine Markiereinheit (60), die ausgebildet ist, an der Oberfläche (30) an einer vorgegebenen Stelle eine Markierung zu setzen, wobei die Positioniereinheit (40) zur Bestimmung der Position des Bodenmarkierwerkzeugs (10) ein erstes Reflektorelement (41) aufweist, das um eine Drehachse (D) drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinheit (40) zur Bestimmung der Position ein zweites Reflektorelement (42) aufweist.
Bodenmarkierwerkzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reflektorelement (42) drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs (10) angeordnet ist.
Bodenmarkierwerkzeug (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reflektorelement (42) in einem definierten Abstand zu dem ersten Reflektorelement (41) angeordnet ist.
Bodenmarkierwerkzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reflektorelement (42) und das erste Reflektorelement (41) um dieselbe Drehachse (D) drehbar bezüglich des Bodenmarkierwerkzeugs (10) angeordnet sind.
Bodenmarkierwerkzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markiereinheit (60) ein Markierwerkzeug (68) mit einer Markierwerkzeugspitze (69) umfasst, wobei die Markierwerkzeugspitze (69) und die Drehachse (D) des ersten Reflektorelements (41) und die Drehachse (D) des zweiten Reflektorelements (42) auf einer Symmetrielinie angeordnet sind.
Bodenmarkierwerkzeug (10) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Bohreinheit (60) als Markiereinheit, wobei die Bohreinheit (60) einen Bohrer (68) als Markierwerkzeug mit einer Bohrspitze (69) als Markierwerkzeugspitze aufweist.
Markierungssystem zum Setzen von Markierungen auf einer Oberfläche (30) für den Aufbau von Industrie- und Fertigungsanlagen, umfassend eine Recheneinheit (100), eine elektromagnetische Lichtquelle (108) und ein Bodenmarkierwerkzeug (10), wobei die Recheneinheit (100) zur Übertragung von Daten mit dem Bodenmarkierwerkzeug (10) und der elektromagnetischen Lichtquelle (108) über eine Kommunikationsverbindung (104, 106) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenmarkierwerkzeug (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Markierungssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Tracking-Interferometer (107), das die elektromagnetische Lichtquelle (108) umfasst, wobei das Tracking-Interferometer (107) ausgebildet ist, dem ersten Reflektorelement (41) und dem zweiten Reflektorelement (42) des Bodenmarkierwerkzeugs (10) zu folgen.
Markierungssystem nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (100), die elektromagnetische Lichtquelle (108) und die Positioniereinheit (40) derart eingerichtet sind, die Position des Bodenmarkierwerkzeugs (10) zur Markierung an einer vorgegebenen Stelle unter Berücksichtigung einer ersten Position des ersten Reflektorelements (41) bezüglich der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle (108) und unter Berücksichtigung einer zweiten Position des zweiten Reflektorelements (42) bezüglich der ortsfesten elektromagnetischen Lichtquelle (108) zu bestimmen.
Verfahren zum Betreiben eines Markierungssystems nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die elektromagnetische Lichtquelle (108) ortsfest angeordnet wird, dem Bodenmarkierwerkzeug (10) mittels der Recheneinheit (100) eine zu markierende Position vorgegeben wird, das Bodenmarkierwerkzeug (10) die vorgegebene Position anfährt, wobei die Position des Bodenmarkierwerkzeugs (10) zur Markierung der zu markierenden Position unter Nutzung der von der elektromagnetischen Lichtquelle (108) emittierten elektromagnetischen Strahlung und der von dem ersten Reflektorelement (41) und dem zweiten Reflektorelement (42) reflektierten Strahlung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Bohrspitze (69) durch ein Bewegen des Bodenmarkierwerkzeugs (10) korrigiert wird, wenn die Bestimmung der Positionen der Reflektorelemente (41, 42) ergeben hat, dass das Bodenmarkierwerkzeug (10) schräg steht.