DE3430915A1 - Method and apparatus for producing a masonry structure from standard blocks and mortar or adhesive with the aid of industrial robots - Google Patents
Method and apparatus for producing a masonry structure from standard blocks and mortar or adhesive with the aid of industrial robotsInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Mauerwerk Method and device for producing masonry
aus Normsteinen und Mörtel oder Kleber mit Hilfe von Industri erobotern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Mauerwerk aus Normsteinen und Mörtel oder Kleber mit Hilfe von Industrierobotern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. from standard bricks and mortar or glue with the help of industrial robots The invention relates to a method for producing masonry from standard bricks and mortar or glue with the help of industrial robots according to the preamble of Claim 1 and a device for performing this method.
Maurerarbeiten für Gebäude werden in einer seit Jahrhunderten üblichen Technik ausgeführt, wofür das Berufsbild des Maurerfacharbeiters entwickelt worden ist. Dieses Verfahren ist jedoch von der Fähigkeit und Zuverlässigkeit der Arbeitskräfte und den Witterungsverhältnissen abhängig.Masonry work for buildings has been a common practice for centuries Technique executed, for which the job description of the skilled bricklayer was developed is. However, this procedure is dependent on the skill and reliability of the workforce and the weather conditions.
Vorschläge zur Mechanisierung des Mauerns sind bekannt, beispielsweise aus DE-OS 26 08 826. Die vorteile dieses Vorschlages beruhen in der Erleichterung des Einsatzes körperlicher Kräfte des Bauarbeiters auf der Baustelle. Die Arbeit des Maurers erübrigt sich jedoch nach diesem Werfahren nicht, denn es ist nicht möglich, die Maurerarbeit selbsttätig, kontinuierlich und absolut zuverlässig auszuführen, und zwar im gezielten Umfang, zu jeder geforderten Zeit und unabhängig vom Wetter.Proposals for the mechanization of masonry are known, for example from DE-OS 26 08 826. The advantages of this proposal are based on the relief the use of physical strength by the construction worker on the construction site. The work the mason is not superfluous after this experience, because it is not possible to carry out the masonry work independently, continuously and absolutely reliably, and to a specific extent, at any required time and regardless of the weather.
Angesichts des vorstehend erörterten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe Mauerwerk im bestimmbaren Umfang, mit der erforderlichen Präzision, automatisch und kontinuierlich hergestellt werden kann. Dabei soll das Mauerwerk nach einem festlegbaren Programmplan in einer vorgegebenen Zeit ausführbar und von der Kunst des Maurers und von der Witterung unabhängig sein.In view of the prior art discussed above, the The invention is based on the object of creating a method and a device with the help of which masonry to a determinable extent, with the required precision, can be produced automatically and continuously. The masonry should be executable according to a definable program plan in a given time and by the art of mason and be independent of the weather.
Desweiteren ist es Aufgabe der Erfindung, den Aufwand an Zeit zu senken, ohne die Qualität des Mauerwerks zu mindern, sondern das vorgegebene Arbeitsprogramm für den jeweiligen Anwendungsfall berechenbar und kontrollierbar auszuführen.Furthermore, it is an object of the invention to reduce the effort Time to lower without reducing the quality of the masonry, but the given Work program for the respective application calculable and controllable to execute.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäß geschaffenen Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen aufgeführt.This object is achieved with the method created according to the invention solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments thereof are listed in the further claims.
Die Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus Anspruch 6. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Ansprüchen angegeben.The features of the device according to the invention for performing the The method emerges from claim 6. Advantageous developments are in the dependent claims.
Erfindungsgemäß sind auf der Ladefläche eines Lastfahrzeuges mehrere Einheiten von Maurerrobotern aufsetzbar, wobei die Maurerroboter aus einem Sockel und mindestens zwei verfahrbaren Greifereinrichtungen bestehen. Hierbei greift die eine Greifereinrichtung die Mörtelgefäße aus dem Mörtelvorratsbehälter, während die andere Greifereinrichtung die Normsteine aus einem Zwischenlager greift. Das zur Maueranschlußstelle durch die Greifereinrichtung geförderte Mörtelgefäß trägt dann eine Lagerfuge auf, worauf auf der Lagerfuge die von der anderen Greifereinrichtung gehobenen Normsteine aufgesetzt werden. Die Stoßfuge wird ebenfalls mit Hilfe des Mörtelgefäßes eingebracht.According to the invention there are several on the loading area of a truck Units of bricklaying robots can be attached, the bricklaying robots from a base and there are at least two movable gripper devices. This is where the a gripper device removes the mortar vessels from the mortar storage container while the other gripper device grabs the standard bricks from an intermediate store. That carries mortar container conveyed to the wall connection point by the gripper device then a bed joint, whereupon the one from the other gripper device on the bed joint raised standard stones are placed. The butt joint is also made using the Mortar container introduced.
Die Abfolge aller Teilvorgänge des Mauerns wird mittels einer an dem Maurerroboter angeschlossenen Steuereinrichtung ausgeführt, wobei die Festlegung der Mauerflucht mittels einer Laserschranke der Steuereinrichtung vorgegeben wird.The sequence of all sub-processes of the bricklaying is carried out by means of an at the Bricklayer robot running connected to the control device, whereby the definition the wall alignment is specified by means of a laser barrier of the control device.
Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der fabrikmäßigen Herstellung des Mauerwerks, das nach der für den jeweiligen Verwendungsfall erstellten Berechnung serienweise und mit der erforderlichen Präzision hergestellt werden kann. Bei einem solchen Verfahren ist auch eine Fertigungs- und Qualitätskontrolle anhand der Aufschreibungen der Steuereinrichtung möglich.One of the main advantages of the method according to the invention is in the factory production of the masonry, that after the for the calculation prepared for the respective use case in series and with the required Precision can be made. In such a process, a manufacturing and quality control on the basis of the records of the control device possible.
Die Handarbeit mehrerer Maurerfacharbeiter wird durch einen einzigen Bedienungsmann der automatischen Maurermaschine ersetzt.The manual work of several skilled masons is carried out by a single one Operator of the automatic masonry machine replaced.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht in der genauen Einhaltung der Mauer flucht mittels einer Laserschranke, die in die Steuereinrichtung einbezogen ist.Another advantage of the method according to the invention consists in the exact adherence to the wall by means of a laser barrier, which is in the Control device is included.
Ein anderer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht in dem Vereinfachen der Arbeitsvorgänge auf der Baustelle, weil das Herstellen des Mauerwerks zügig und nach rationaler Vorplanung aller Teilvorgänge, wie Herstellen der Lagerfuge von der Maueranschlußstelle aus, Aufstellen der Normsteine auf der vom Laser bestimmten Aufsetzstelle und Herstellen der Stoßfuge, erfolgen kann. Der Gesamtvorgang der Herstellung des Mauerwerks kann somit kontinuierlich und mit Einsparung von Zeit und Material erfolgen.Another advantage of the proposed method is that Simplify the work on site, because the production of the masonry swiftly and after rational pre-planning of all sub-processes, such as making the horizontal joint from the wall connection point, setting up the standard bricks on the one determined by the laser Set-up point and production of the butt joint, can take place. The overall process of the Production of the masonry can thus be carried out continuously and with saving of time and material.
Der wichtigste Vorteil des Verfahrens besteht in der Wendigkeit des Einsatzes einer mobilen Maurer-Anlage, die zu jeder beliebigen Uhrzeit und unabhängig vom Wetter einsatzbereit ist. Die Herstellung des Mauerwerks kann damit zeitgerecht eingeplant und ausgeführt werden. Die vorgeschlagene Anlage ist somit kein Risikofaktor für Termine und Lohnkosten mehr.The main advantage of the procedure is the maneuverability of the Use of a mobile bricklayer system that can be operated at any time and independently is ready for use by the weather. The production of the masonry can thus be timely planned and carried out. The proposed investment is therefore not a risk factor for appointments and labor costs more.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 schematisch die Teilvorgänge des Verfahrens gemäß der Erfindung, nämlich Fig. la Antransport der Maurerroboter-Einheiten Fig. lb Entladen der Robotereinheit Fig. lc Montage des Lasers und eines Gleises an der Maueranschlußstelle Fig. ld Aufbau der Robotereinheit auf der Maueranschlußstelle mit Bereitstellen der Wagen für das Normstein-Zwischenlager und die Mörtelvorratsbehälter Fig. le Beschicken des Wagens mit Normsteinen Fig. lf Beschicken des Wagens mit dem Mörtelvorrat Fig. lg Aufbringen der Lagerfuge Fig. lh Aufsetzen der Normsteine Fig. li Abbau und Abtransport der Maurerroboter-Einheiten; Fig. 2 das Transportfahrzeug für die Robotereinheiten in Seitenansicht und Fig. 3 in Rückansicht; Fig. 4 den Roboter in Greiferstellung Fig. 5 Einzelheiten des Roboters Fig. 6 den Roboter in Arbeitsstellung Fig. 7 Funktionen des Mörtelgefäßgreifers mit Fig.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it: 1 schematically shows the partial processes of the method according to of the invention, namely Fig. la delivery of the masonry robot units Fig. Lb unloading the robot unit Fig. lc assembly of the laser and a track at the wall connection point Fig. 1d structure of the robot unit on the wall connection point with provision the trolley for the Normstein interim storage facility and the mortar storage container Fig. le Loading the cart with standard bricks Fig. Lf Loading the cart with the mortar supply Fig. Lg application of the horizontal joint Fig. Lh installation of the standard stones Fig. Li dismantling and removal of the robotic mason units; Fig. 2 shows the transport vehicle for Robot units in a side view and FIG. 3 in a rear view; 4 shows the robot in gripper position Fig. 5 details of the robot Fig. 6 the robot in working position Fig. 7 functions of the mortar container gripper with Fig.
7a - 7d Fig. 8 Funktionen des Normsteingreifers und mit Fig. 7a - 7d Fig. 8 functions of the standard stone gripper and with Fig.
8a - 8d Fig. 9 Aufbringen des Mörtels. 8a-8d Fig. 9 Application of the mortar.
Aus der Zeichnung sind im einzelnen das Verfahren und die Vorrichtung ersichtlich, wobei die in Fig. 1 zusammengefaßten Einzel figuren la bis li die Teilvorgänge des Verfahrens von der Anfahrt eines Lastfahrzeuges 1 bis zu dessen Abfahrt nach Erstellung eines Mauerwerks 13 zeigen.From the drawing, the method and the device are in detail can be seen, with the individual figures la to li summarized in Fig. 1, the sub-processes the procedure from the arrival of a truck 1 to its departure Show the creation of a masonry 13.
Aus den Fig. 2 und 3 sind das Lastfahrzeug 1 und die auf dessen Ladefläche 2 aufgesetzten Maurerroboter 3 ersichtlich, wobei Montagezubehör 14, wie Gleise, Materialwagen für Normsteine 5 und Mörtel 7, griffbereit untergebracht ist.From FIGS. 2 and 3, the truck 1 and the truck on its loading area 2 attached bricklaying robot 3 can be seen, whereby mounting accessories 14, such as rails, Material trolley for standard stones 5 and mortar 7, is housed within easy reach.
Fig. 4 zeigt im einzelnen einen Maurerroboter 3 mit Sockel 3a, Greifereinrichtungen 3b für Mörtelgefäße mit Mörtelgefäßgreifer 16 und Greifereinrichtungen 3c für Normsteine mit Steingreifer 15 mit einem Mörtelvorratsbehälter 6 sowie Mörtelgefäßen 7 und einem Normstein-Zwischenlager 4 auf der Maueranschlußstelle 8 in der Greiferstellung.Fig. 4 shows in detail a mason robot 3 with base 3a, gripper devices 3b for mortar vessels with mortar vessel grippers 16 and gripper devices 3c for standard stones with stone gripper 15 with a mortar storage container 6 and mortar vessels 7 and a standard stone intermediate storage 4 on the wall connection point 8 in the gripper position.
Fig. 5 zeigt Einzelheiten des Maurerroboters 3.5 shows details of the bricklayer robot 3.
Zur Verdeutlichung der Arbeitsweise des Maurerroboters 3 ist dieser in Fig. 6 in Arbeitsstellung dargestellt.To illustrate the operation of the bricklayer robot 3, this is shown in Fig. 6 in the working position.
Fig. 7 verdeutlicht die Wirkungsweise der Greifereinrichtung 3b für die Mörtelgefäße 7 mit dem Greiferelement 16.Fig. 7 illustrates the operation of the gripper device 3b for the mortar vessels 7 with the gripper element 16.
Fig. 7a zeigt das Anfahren des Mörtelgefäßgreifers 16 am Mörtelvorratslager 6.Fig. 7a shows the approach of the mortar container gripper 16 at the mortar storage facility 6th
Fig. 7b zeigt das Einfahren des Mörtelgefäßgreifers 16 am Mörtelgefäß 7.Fig. 7b shows the retraction of the mortar container gripper 16 on the mortar container 7th
Fig. 7c zeigt den Transport des Mörtelgefäßes 7 zur Einbaustelle.Fig. 7c shows the transport of the mortar container 7 to the installation site.
Fig. 7d zeigt das Aufsetzen des Mörtelgefäßes 7 auf der Lagerfuge 9.Fig. 7d shows the placement of the mortar vessel 7 on the bed joint 9.
Fig. 8 stellt die Wirkungsweise des Steingreifers 15 als Endelement der Greifereinrichtung 3c dar.Fig. 8 shows the operation of the stone gripper 15 as an end element the gripper device 3c.
Fig. 8a zeigt die Breitseite des Greifers 15 mit Fühlern 15a einer Auslösernut 15b einem Auslöserstempel mit Feder 15c einer Steinzange 15d einer Entspannungsnut 15e einer Spannfeder 15f einer Sicherungsnut 159 einem Sicherungshebel 15h einem Sicherungshebelgestänge 15i einem Andrückstempel 15k und einem Federspanner 151.Fig. 8a shows the broad side of the gripper 15 with sensors 15a a Trigger groove 15b, a trigger stamp with a spring 15c, stone tongs 15d, a relaxation groove 15e a tension spring 15f a securing groove 159 a securing lever 15h a Safety lever linkage 15i, a pressure ram 15k and a spring tensioner 151.
Fig. 8b zeigt die Längsseite des Zustandes von Fig. 8a.Fig. 8b shows the long side of the state of Fig. 8a.
Fig. 8c zeigt das Greifen des Normsteines 5 mit dem Steingreifer 15. Der Fühler 15a hat den Normstein ertastet, die Greifereinrichtung 3c drückt nach unten. Wenn die Auslösernut 15b in Höhe des Auslöserstempels 15c steht, wird dieser durch die Feder in die Auslösernut 15b gedrückt und gibt dabei die Entspannungsnut 15e frei. Durch diese Bewegung wird ein elektrischer Kontakt betätigt, der die Abwärtsbewegung der Greifereinrichtung 3c beendet.8c shows the gripping of the standard stone 5 with the stone gripper 15. The sensor 15a has felt the standard stone, the gripper device 3c presses below. When the trigger groove 15b is at the level of the trigger stamp 15c, this is pressed by the spring into the release groove 15b and is the relaxation groove 15e free. This movement actuates an electrical contact that controls the downward movement the gripper device 3c ended.
Bei Freigabe der Entspannungsnut 15e wird die Steinzange 15d durch die Spannfeder 15f am Normstein 5 festgedrückt, worauf der Sicherungshebel 15h in die Sicherungsnut 159 einrastet. Der Normstein ist transportfertig.When releasing the relaxation groove 15e, the stone tongs 15d through the tension spring 15f is pressed firmly on the standard stone 5, whereupon the safety lever 15h in the locking groove 159 engages. The Normstein is ready for transport.
Fig. Bd zeigt das Absetzen des Normsteins 5 auf der Lagerfuge 9 und das Lösen der Greifereinrichtung vom Stein. Durch das Andrücken des Normsteines an der Lagerfuge 9 wird der Andrückstempel 15k nach oben gedrückt. Er bewirkt die Auslösung einer Mechanik in der Greifereinrichtung 3c, die das Sicherungshebelgestänge 15i und die Federspanner 15e nach unten drückt. Hierdurch wird der Sicherungshebel 15h aus der Sicherungsnut 159 bewegt und das System wird in den in Fig. 8a gezeigten Zustand zurückgesetzt.Fig. Bd shows the settling of the standard stone 5 on the horizontal joint 9 and releasing the gripper device from the stone. By pressing the standard stone the pressure ram 15k is pressed upwards at the horizontal joint 9. He does that Triggering of a mechanism in the gripper device 3c, which the safety lever linkage 15i and the spring tensioner 15e according to presses down. This will the locking lever 15h is moved out of the locking groove 159 and the system is in the state shown in Fig. 8a is reset.
In Fig. 9 ist die Funktion des Mörtelgefäßes 7 beim Aufbringen des Mörtels gezeigt.In Fig. 9 is the function of the mortar vessel 7 when applying the Mortar shown.
Der Mörtel fließt aus dem Mörtelgefäß 7 durch die Austrittsöffnung 7a auf die Lagerfuge 9. Ein Stoßfugenstopfer 17, der am Mörtelgefäßgreifer 16 befestigt ist, wird durch Druckpunktauslösung vertikal bewegt, bis die Stoßfuge 10 gestopft ist. Die Horizontalbewegung des Mörtelgefäßes wird durch die Steuerung der Greifereinrichtung 3b im Abstand der Stoßfugen während des Stoßfugenstopfens unterbrochen.The mortar flows out of the mortar container 7 through the outlet opening 7a on the bed joint 9. A butt joint tamper 17 which is attached to the mortar container gripper 16 is moved vertically by triggering the pressure point until the butt joint 10 is plugged is. The horizontal movement of the mortar container is controlled by the gripper device 3b interrupted at the distance between the butt joints during the butt joint plug.
Ausdrücklich sei im übrigen vermerkt, daß etwaige weitere Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung, soweit diese vorstehend nicht beschrieben wurden, sich im einzelnen auch aus der Zeichnung ergeben.It should also be expressly noted that any other features the method and the device, insofar as these have not been described above, can also be seen in detail from the drawing.
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Publication number | Publication date |
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DE3430915C2 (en) | 1988-09-01 |
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