EP3436390B1 - Verfahren und montagevorrichtung zum durchführen eines installationsvorgangs in einem aufzugschacht einer aufzuganlage - Google Patents
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- EP3436390B1 EP3436390B1 EP17713678.5A EP17713678A EP3436390B1 EP 3436390 B1 EP3436390 B1 EP 3436390B1 EP 17713678 A EP17713678 A EP 17713678A EP 3436390 B1 EP3436390 B1 EP 3436390B1
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- B66B19/002—Mining-hoist operation installing or exchanging guide rails
Definitions
- the invention relates to a method for carrying out an installation process in an elevator shaft of an elevator system with the features of the preamble of claim 1 and an assembly device for carrying out an installation process in an elevator shaft of an elevator system with the features of the preamble of claim 11.
- JPH08277076 describes an at least partially automated method for aligning guide rails in an elevator shaft of an elevator installation.
- two elongated reference elements in the form of wires are introduced into the elevator shaft.
- a device for aligning the guide rails can be displaced within the elevator shaft in a main direction of extension of the elevator shaft.
- the device has two detection elements that can recognize the position of the wires and thus the positioning of the device relative to the wires.
- the detection elements are fixed to the device, so that the device must be arranged in a plane transverse to the main direction of extension of the elevator shaft in a defined position relative to the wires.
- a first elongate reference element is introduced into the elevator shaft, which is oriented in a main direction of extent of the elevator shaft.
- a mounting device is introduced into the elevator shaft, which has a carrier component and a mechatronic installation component held by the carrier component having. This assembly device is shifted into a fixing position in the main direction of extent of the elevator shaft.
- the relative position of the carrier component of the mounting device in the fixing position with respect to the first reference element is determined, a sensor arranged on the installation component being used for this purpose.
- the relative position of the first reference element is determined with respect to at least two different sensor positions and thus positions of the installation component.
- the different sensor positions result, for example, in relation to the carrier component fixed in the elevator shaft or in relation to the first reference element.
- An installation process is to be understood here to mean, for example, the attachment or alignment of a component, for example a so-called lower rail bracket, in an elevator shaft.
- the reference element is particularly flexible, for example as a plastic cord or as a metal wire. But it can also be rigid, for example as a plastic or metal rail.
- the reference element is introduced into the elevator shaft, it is in particular also fixed in the elevator shaft.
- the position of the reference element with respect to the elevator shaft and thus relative to walls of the elevator shaft is known. It is therefore known, for example, the distance between the reference element and the different walls of the elevator shaft.
- This information can be used in determining an assembly position of an assembly step to be performed by the installation component.
- the reference element is aligned in the main direction of extension of the elevator shaft, so it runs mainly in the main direction of extension, the main direction of extension being understood to be the direction in which an elevator car of the fully assembled elevator system travels becomes.
- the main direction of extension is therefore particularly vertical, but it can also be inclined or horizontal with respect to the vertical.
- the reference element does not necessarily have to run along a single straight line over its entire length. It is also possible for the course of the reference element to be composed of straight lines, the transition areas of which can also be rounded.
- the carrier component of the mounting device can be designed in different ways.
- the carrier component can be designed as a simple platform, frame, scaffold, cabin or the like.
- Dimensions of the carrier component are in particular chosen such that the carrier component can be easily accommodated in the elevator shaft and can be displaced within this elevator shaft in its main direction of extension.
- a mechanical design of the carrier component is in particular selected such that it can reliably carry the mechatronic installation component held on it and, if necessary, can support forces exerted by the installation component when carrying out an assembly step.
- the installation component of the assembly device should be mechatronic, that is to say it should have interacting mechanical, electronic and information technology elements or modules.
- the installation component can have a suitable mechanism, for example to be able to handle tools within one assembly step.
- the tools can be suitably brought to the assembly position by the mechanics, for example, and / or appropriately guided during an assembly step.
- the installation component itself can also have a suitable mechanism that forms a tool.
- Said tool can be designed, for example, as a drill or a screwdriver.
- Electronic elements or modules of the mechatronic installation component can, for example, serve to suitably control or control mechanical elements or modules of the installation component. Such electronic elements or modules can thus serve, for example, as a control device for the installation component.
- Control devices can be provided which exchange information with one another, divide up control tasks and / or monitor one another. When a control device is mentioned below, reference is made to one or more of these control devices.
- the installation component can have information technology elements or modules with the aid of which it can be derived, for example, to which position a tool is to be placed and / or how the tool is to be actuated and / or guided there during an assembly step.
- a displacement component is provided in particular for moving the assembly device within the elevator shaft.
- a drive pre-assembled in the elevator shaft can be provided as the displacement component.
- This drive can only be provided for the relocation of the installation component or can also be designed as a drive machine later serving for the elevator system, with the aid of which an elevator car can be moved in the fully installed state and which can be used during the previous installation process to relocate the assembly device.
- the displacement component can be designed in different ways in order to be able to move the assembly device within the elevator shaft.
- the displacement component can either be fixed to the carrier component of the mounting device or at a stop at the top of the elevator shaft and can have a flexible, resilient load-bearing means, such as a rope, a chain or a belt, one end of which is held on the displacement component and the like the other end is fixed to the other element, that is to say at the stop at the top of the elevator shaft or on the assembly device.
- a flexible, resilient load-bearing means such as a rope, a chain or a belt
- the mounting device is fixed in the fixing position in particular in relation to the elevator shaft in such a way that the carrier component of the mounting device is prevented from moving in a direction transverse to the main direction of extension within the elevator shaft during a mounting step in which the installation component works and, for example, exerts transverse forces on the carrier component can.
- the mounting device can in particular have a fixing component, which, for example, can be designed to be supported or caulked laterally on the walls of the elevator shaft, so that the carrier component can no longer move in the horizontal direction relative to the walls.
- the fixing component can have suitable supports, stamps, levers or the like, for example.
- the relative position of the carrier component of the mounting device in the fixing position with respect to the first reference element is determined in particular by placing the sensor arranged on the installation component in two different positions near the first reference element and determining the distance between the sensor and the reference element.
- the two different positions of the sensor are spaced apart from one another in particular in the main direction of extent and are known to the control device.
- the relative position of the carrier component to the first reference element can be determined from the known positions of the sensor and the distances from the sensor to the reference element. Since the position and the course of the first reference element in the elevator shaft are also known, the relative position of the carrier component in the elevator shaft can thus be determined.
- the relative position of the carrier component of the assembly device is understood to mean, in particular, its orientation relative to the main direction of extent, that is to say its tilting and / or twisting with respect to the main direction of extent. It is also possible for the sensor to be positioned in such a way that it is at a defined distance from the first reference element and then from this position of the sensor. It is also possible that the position of the carrier component relative to the walls of the elevator shaft in the fixing position is determined by means of the sensor. For this purpose, the sensor can, for example, be brought to one or in particular several positions opposite one or more walls and the distance to the corresponding wall can be measured in each case. It is also possible that the sensor move continuously along a wall and continuously measure the distance to the wall. As a result, the course of the walls in the area of the fixing position can be determined very precisely.
- the sensor is brought into four positions and the distance to the reference element is determined in each position of the sensor. Two positions each have the same position in the main direction of extent of the elevator shaft and the calculated position is averaged in relation to the reference element in these two positions. This can at least partially or completely compensate for the negative effects of any vibrations of the reference element that may occur. Generally speaking, two measurements in different sensor positions are carried out at each position in the main direction of extent.
- Said sensor can in particular determine the position of the first reference element, for example the distance of the sensor from the first reference element, without contact.
- the sensor can be designed, for example, as a laser scanner, a laser or ultrasound distance meter or as a 3D digital camera with an associated evaluation unit.
- the sensor is in particular fixedly arranged on the installation component. It is arranged, in particular, on a part of the installation component that is movable relative to the carrier component and in particular as close as possible to an outer end of the installation component, for example at a cantilevered end of an industrial robot. This means that the installation component does not have to pick up the sensor before each use, which enables a particularly time-saving implementation of an installation process. If necessary, the installation component can also pick up the sensor from a magazine, for example, and put it back in the magazine after use.
- the position of the carrier component in the main direction of extension is determined in particular without using the first reference element.
- a positioning system can be used, with the aid of which the position of an elevator car in the main direction of extension can be determined in the fully installed state.
- a distance to one end of the elevator shaft or to a door cutout in the elevator shaft by means of a suitable distance measuring device is determined, for example, based on an ultrasound or laser measurement method.
- the position in the main extension direction is determined on the basis of a known position by monitoring an activity of the displacement component.
- an assembly position of an assembly step to be carried out by the installation component can be determined.
- the control device can determine the position at which a lower part of the rail bracket is to be attached to the wall of the elevator shaft.
- the control device can, for example, determine the position of the drill holes required for this purpose and can drill the holes into the wall of the elevator shaft using a drill that is picked up by the installation component.
- a variety of other assembly steps are possible, such as screwing a screw into a borehole or attaching a lower part of the rail bracket.
- a signal from an acceleration sensor arranged on the mounting device can be used to determine the fixing position, the acceleration sensor being arranged in particular on the carrier component.
- the position of the mounting device relative to the vertical can thus be determined in a simple manner. It is thus possible, for example, to determine a rotation of the mounting device with respect to the main direction of extension by means of the aforementioned sensor and the first reference element and a tilting of the mounting device with respect to the vertical by means of the acceleration sensor.
- the fixing position can thus be determined using only one reference element, which makes the determination particularly simple and inexpensive.
- an angle sensor is used to determine the angle of the carrier component with respect to the vertical.
- the acceleration sensor or the angle sensor can also be used to check the position determination by means of the sensor and the first reference element. This enables a particularly precise determination of the fixing position.
- a second elongate reference element is introduced into the elevator shaft, which is also aligned in the main direction of extension of the elevator shaft.
- the second reference element is in particular arranged parallel to the first reference element.
- the relative position of the mounting device in the fixing position with respect to the second reference element is also determined using the sensor arranged on the installation component.
- the fixing position can be determined particularly precisely and in particular without using an acceleration sensor.
- the plane spanned by the two reference elements can be determined and thus the orientation of the mounting device in the fixing position relative to this plane can be determined.
- the installation component is held by the carrier component via a holding device and the relative position of the holding device with respect to the first and / or second reference element is determined.
- the holding device thus serves as the basis for the installation component and in particular forms the origin of a coordinate system of the installation component.
- the carrier component for setting the fixing position is fixed directly against at least one wall of the elevator shaft, in particular caulked directly against walls of the elevator shaft.
- the fixation is thus directly opposite the wall or walls without the interposition of additional fixation means. This means that no additional fixation means are necessary, which makes the application of the method particularly simple and inexpensive.
- a particularly secure and stable fixation position can be achieved with caulking in relation to the shaft walls.
- a first common mounting plate is fastened in the elevator shaft, to which first ends of the first and second reference elements are fastened.
- first ends of the first and second reference elements are fastened.
- a defined distance between the first two ends of the reference elements can be established and maintained particularly easily.
- the first two ends of the reference elements can be fixed particularly easily in the elevator shaft by fastening the mounting plate.
- a second common mounting plate is also fastened in the elevator shaft, to which second ends of the first and second reference elements are fastened.
- the two reference elements are in particular at the same distance from one another on both mounting plates, so that this ensures in a particularly simple manner that the two reference elements run parallel to one another over their entire length.
- the first mounting plate can be fastened, for example, to the bottom of a lowermost door cutout of the elevator shaft and the second mounting plate, for example, to the floor or to the ceiling of an uppermost door cutout. It can thus be achieved in a simple manner that the reference elements run through the entire part of the elevator shaft that is important for the mounting device.
- the assembly on the door cutouts is also particularly simple and harmless, since you do not have to enter the elevator shaft for this, but can be installed from the floor of the floors assigned to the door cutouts.
- the first and / or second reference element is fixed between its ends in order to reduce vibrations with respect to the elevator shaft.
- Reference elements can be at risk of causing the reference elements to vibrate, which can make the determination of the fixing position of the mounting device imprecise.
- Such vibration can be prevented or at least reduced by one or more fixations of the reference element between its two ends, for example with respect to the wall of the elevator shaft. This enables a particularly precise determination of the fixing position, in particular also in high elevator shafts.
- Fig. 1 shows an elevator shaft 103 of an elevator installation 101, in which an assembly device 1 according to an embodiment of the present invention is arranged.
- the mounting device 1 has a carrier component 3 and a mechatronic installation component 5.
- the carrier component 3 is designed as a frame on which the mechatronic installation component 5 is mounted. This frame has dimensions that enable the carrier component 3 to be displaced vertically within the elevator shaft 103 in a main direction of extension 108 of the elevator shaft 103 and thus in this case, that is to say, for example, to move to different vertical positions on different floors within a building.
- the mechatronic installation component 5 is designed as an industrial robot 7, which is attached to the frame of the carrier component 3 in a hanging manner via a holding device 109. One arm of the industrial robot 7 can be moved relative to the carrier component 3 and, for example, be shifted towards a wall 105 of the elevator shaft 103.
- the carrier component 3 is connected via a steel cable serving as a suspension element 17 to a displacement component 15 in the form of a motor-driven cable winch, which is attached to the top of the elevator shaft 103 at a stop 107 on the ceiling of the elevator shaft 103.
- a displacement component 15 in the form of a motor-driven cable winch, which is attached to the top of the elevator shaft 103 at a stop 107 on the ceiling of the elevator shaft 103.
- the assembly device 1 can be moved within the elevator shaft 103 along the Main extension direction 108, that is to say shifted vertically over an entire length of the elevator shaft 103.
- the assembly device 1 also has a fixing component 19, by means of which the carrier component 3 can be fixed in the elevator shaft 103 in the lateral direction, that is to say in the horizontal direction.
- the carrier component 3 is thus brought into a fixing position in which the carrier component 3 is in the Fig. 1 is shown.
- the fixing component 19 on the front side of the carrier component 3 and / or stamp (not shown) on a rear side of the carrier component 3 can be shifted outwards at the front or rear and in this way caulk the carrier component 3 between walls 105 of the elevator shaft 103.
- the fixing component 19 and / or the stamps can be spread outwards, for example with the aid of a hydraulic system or the like, in order to fix the carrier component 3 in the elevator shaft 103 in the horizontal direction.
- Two elongated reference elements 110 and 111 run in the form of cords within the elevator shaft 103, which are introduced into the elevator shaft 103 before the assembly device 1 is introduced.
- First, lower ends 112, 113 of the reference elements 110, 111 are attached to a first, lower mounting plate 114 and second, upper ends 115, 116 of the reference elements 110, 111 are attached to a second, upper mounting plate 117.
- the two reference elements 110, 111 are at the same distance on both mounting plates 114, 117, so that they run parallel to one another.
- the lower mounting plate 114 is fastened to the bottom of a lowermost door cutout 118 and the upper mounting plate 117 to the bottom of a topmost door cutout 119 such that the reference elements 110, 111 run in the main direction of extension 108 inside the elevator shaft 103.
- the position of the reference elements 110, 111 in relation to the walls 105 of the elevator shaft 103 is thus also known.
- Fig. 2 shows an enlarged view of a mounting device 1 according to an embodiment of the present invention.
- the carrier component 3 is designed as a cage-like frame, in which a plurality of horizontally and vertically extending spars form a mechanically resilient structure.
- tether cables 27 are attached, which can be connected to the suspension element 17.
- the fixing component 19 is provided on the side of the carrier component 3.
- the fixing component 19 is designed with an elongate spar extending in the vertical direction, which can be displaced in the horizontal direction with respect to the frame of the carrier component 3.
- the spar can be attached to the carrier component 3, for example, via a lockable hydraulic cylinder or a self-locking motor spindle.
- the spar of the fixing component 19 is moved away from the frame of the carrier component 3, it moves laterally towards one of the walls 105 of the elevator shaft 103.
- stamps on the rear of the carrier component 3 could be displaced rearward in order to support the carrier component 3 to spread in the elevator shaft 103.
- the carrier component 3 can be caulked within the elevator shaft 103 and thus fix the carrier component 3 within the elevator shaft 103 in the lateral direction and thus in the fixing position, for example, during an assembly step. Forces that are applied to the carrier component 3 can be transmitted to the walls 105 of the elevator shaft 103 in this state, preferably without the carrier component 3 being able to shift within the elevator shaft 103 or vibrating.
- the mechatronic installation component 5 is implemented using an industrial robot 7. It is pointed out that the mechatronic installation component 5 can, however, also be implemented in a different way, for example with differently designed actuators, manipulators, effectors etc. In particular, the installation component could be a mechatronic system specially adapted for use in an installation process within an elevator shaft 103 of an elevator system 1 or have robotics.
- the industrial robot 7 is equipped with a plurality of robot arms which can be pivoted about pivot axes.
- the industrial robot can have at least six degrees of freedom, that is, an assembly tool 9 guided by the industrial robot 7 can be moved with six degrees of freedom, that is to say, for example, with three degrees of freedom of rotation and three degrees of freedom of translation.
- the industrial robot can be designed as a vertical articulated arm robot, as a horizontal articulated arm robot or as a SCARA robot or as a Cartesian robot or portal robot.
- the robot can be coupled to various assembly tools or sensors 9 at its self-supporting end.
- the assembly tools or sensors 9 can differ in terms of their design and their intended use.
- the assembly tools or sensors 9 can be held on the carrier component 3 in such a way that the cantilevered end of the industrial robot 7 is moved towards them and can be coupled to one of them.
- One of the assembly tools 9 can be designed as a drilling tool, similar to a drilling machine.
- the installation component 5 can be designed to enable holes to be drilled at least partially in an automated manner, for example into one of the walls 105 of the elevator shaft 103.
- the drilling tool can be moved and handled by the industrial robot 7, for example, in such a way that the drilling tool with a drill at an intended position, an assembly position 120 in Fig. 1 Drilled holes, for example, in the concrete of the wall 105 of the elevator shaft 103, into which, for example, fastening screws for fixing fastening elements can later be screwed.
- Another assembly tool 9 can be designed as a screwing device to at least partially automatically screw screws into previously drilled holes in a wall 105 of the elevator shaft 103.
- a magazine component 11 can also be provided on the carrier component 3.
- the magazine component 11 can be used to store components 13 to be installed and to provide them to the installation component 5.
- the industrial robot 7 can, for example, automatically grip a fastening screw from the magazine component 11 and, for example, screw it into a previously drilled fastening hole in the wall 105 using a mounting tool 9 designed as a screwing device.
- assembly steps of an installation process in which components 13 are mounted on a wall 105 can be carried out completely or at least partially automatically by the installation component 5 first drilling holes in the wall 105 and fastening screws in screwed these holes in.
- the mounting device 1 has a control device 23 which is arranged in the lower region of the carrier component 3.
- the control device 23 is in signal connection with a sensor 121 which is arranged on the cantilevered end 122 of the industrial robot 7.
- the sensor 121 is designed as a laser scanner, for example, by means of which a distance to any object can be determined.
- the control device 23 can thus in particular determine the distance between the sensor 121 and one of the two reference elements 110, 111.
- control device 23 Since the control device 23 knows the position of the industrial robot 7 and thus also the position of the sensor 121 relative to the holding device 109 and thus relative to the carrier component 3, it can determine the position of the carrier component 3 relative to the reference elements 110, 111 and the position of the reference elements 110 , 111 in relation to the elevator shaft 103 is known, so that the position of the carrier component 3 in the elevator shaft 103 is determined.
- Fig. 3 a view into the elevator shaft 103 is shown from above, only the elevator shaft 103 itself, the two reference elements 110, 111 running parallel to one another and two sensor positions 123, 124 being shown.
- the industrial robot 7, on which the sensor 121 is arranged, is not shown for reasons of clarity.
- Fig. 4 a view from the side into the elevator shaft 103 is shown, only the elevator shaft 103 itself, the reference element 110 and two sensor positions 123, 125 being shown.
- the control device 23 To determine the position of the carrier component 3 relative to the reference elements 110, 111, the control device 23 first controls the industrial robot 7 in such a way that the sensor 121 assumes the first sensor position 123 and then determines the distance between the sensor 121 and the first reference element 110 the sensor 121 is moved by means of the industrial robot 7 into the second sensor position 125, which is below the first sensor position 123, and the distance between the sensor 121 and the first reference element 110 is determined again. The sensor 121 is then moved into the sensor position 124, which is in particular at the same height as the first sensor position 123, and the distance between the sensor 121 and the second reference element 111 is determined.
- Three points are thus detected on the two reference elements 110, 111 and the control device 23 can use them to determine the plane spanned by the two reference elements 110, 111 and thus the orientation of the carrier component 3 in the fixing position relative to this plane. It is also possible that the sensor 121 is brought into a total of six sensor positions, two of which each have the same position in the main direction of extent 108 of the elevator shaft 103. The results of the measurements of the points with the same position in the main direction of extension are averaged.
- the position of the carrier component 3 relative to the walls 105 of the elevator shaft 103 in the fixing position can be determined by means of the sensor 121.
- the position of the carrier component 3 in the main direction of extent 108 is determined starting from a position at the very bottom in the elevator shaft 103 by adding up the displacements of the carrier component 3 carried out by the displacement component 15.
- a relative position measuring system is arranged on the displacement component 15.
- the position in the main direction of extent 108 can also be determined in another way, for example by measuring the distance of the carrier component from one end of the elevator shaft.
- a mounting position 120 (see Fig. 1 ) of an installation step to be carried out by the installation component 5.
- the industrial robot 7 can then pick up the tool 9 suitable for the assembly step, for example a drill, and carry out the assembly step, for example drilling a hole in the wall 105 of the elevator shaft 103.
- a fixation 126 of the reference element 110 is shown, which is arranged between the first, lower mounting plate 114 and the second, upper mounting plate 117.
- the reference element 110 is fixed with respect to the elevator shaft 103 by the fixation 126, which prevents the reference element 110 from vibrating.
- the fixation 126 is designed as a rod which is connected on one side to the reference element 110 and on the other side to the wall 105 of the elevator shaft 103.
- other possible designs of the fixation are conceivable. In particular in the case of high elevator shafts, it may be necessary for the reference element not to run along a single straight line over its entire length, but for the course of the reference element to be composed of straight pieces. In this case, the fixation can define end points of individual line segments.
- the sensor for determining the distance to one of the two reference elements 110, 111 does not have to be arranged fixedly on the industrial robot 7. It is also possible that the sensor, like the assembly tools 9, is only picked up when it is needed. The sensor is then arranged on the carrier component like the assembly tools 9.
- Fig. 5 a view from above into an elevator shaft with only one reference element 210 is shown.
- the reference element 210 is designed as a rail.
- sensor positions 223, 224 are shown, from which the distance to the two different edges 227, 228 of the reference element 210 is determined.
- Tilting of the carrier component 3 with respect to the vertical is determined by means of an acceleration sensor 21 which is arranged on the carrier component 3 in the vicinity of the holding device 109 for the installation component 5.
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- Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Montagevorrichtung zur Durchführung eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 11.
- Die JPH08277076 beschreibt ein zumindest teilweise automatisiertes Verfahren zum Ausrichten von Führungsschienen in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage. In den Aufzugschacht werden dazu zwei langgestreckte Referenzelemente in Form von Drähten eingebracht. Eine Vorrichtung zum Ausrichten der Führungsschienen kann innerhalb des Aufzugschachts in einer Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts verlagert werden. Die Vorrichtung weist zwei Detektierungselemente auf, die die Position der Drähte und damit die Positionierung der Vorrichtung gegenüber den Drähten erkennen können. Die Detektierungselemente sind fest an der Vorrichtung angeordnet, so dass das Gerät in einer Ebene quer zur Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts in einer definierten Lage gegenüber den Drähten angeordnet werden muss.
- Demgegenüber ist es insbesondere die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Montagevorrichtung zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage vorzuschlagen, welche eine hohe Flexibilität bei der Ausführung des Installationsvorgangs, insbesondere bei der Positionierung der Montagevorrichtung gegenüber dem Referenzelement ermöglichen. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Montagevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
- Beim erfindungsgemässen Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage wird ein erstes langgestrecktes Referenzelement in den Aufzugschacht eingebracht, welches in einer Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts ausgerichtet ist. Ausserdem wird eine Montagevorrichtung in den Aufzugschacht eingebracht, welche eine Trägerkomponente und eine von der Trägerkomponente gehaltene mechatronische Installationskomponente aufweist. Diese Montagevorrichtung wird in Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts in eine Fixierungsposition verlagert.
- Erfindungsgemäss wird die relative Lage der Trägerkomponente der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition bezüglich des ersten Referenzelements bestimmt, wobei dazu ein an der Installationskomponente angeordneter Sensor genutzt wird. Die relative Lage des ersten Referenzelements wird bezüglich mindestens zwei unterschiedlicher Sensorpositionen und damit Positionen der Installationskomponente bestimmt. Die unterschiedlichen Sensorpositionen ergeben sich beispielsweise gegenüber der im Aufzugschacht fixierten Trägerkomponente oder gegenüber dem ersten Referenzelements. Bei der Bestimmung der relativen Lage des ersten Referenzelements bezüglich einer Sensorposition kann sowohl von der Sensorposition, als auch vom Referenzelement ausgegangen werden.
- Die genannten Schritte werden insbesondere in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt, es ist aber auch eine andere Reihenfolge denkbar.
- Unter einem Installationsvorgang soll hier beispielsweise das Anbringen oder Ausrichten einer Komponente, beispielsweise eines so genannten Schienenbügelunterteils, in einem Aufzugschacht verstanden werden.
- Das Referenzelement ist insbesondere flexibel, beispielsweise als eine Schnur aus Kunststoff oder als ein Draht aus Metall ausgeführt. Es kann aber auch starr, beispielsweise als eine Kunststoff- oder Metallschiene ausgeführt sein. Beim Einbringen des Referenzelements in den Aufzugschacht wird es insbesondere auch im Aufzugschacht fixiert. Dadurch ist die Lage des Referenzelements bezüglich des Aufzugschachts und damit gegenüber Wänden des Aufzugschachts bekannt. Es ist also beispielsweise bekannt, welchen Abstand das Referenzelement zu den verschiedenen Wänden des Aufzugschachts hat. Diese Informationen können bei der Bestimmung einer Montageposition eines von der Installationskomponente auszuführenden Montageschritts verwendet werden. Das Referenzelement ist in der Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts ausgerichtet, es verläuft also hauptsächlich in Haupterstreckungsrichtung, wobei unter der Haupterstreckungsrichtung die Richtung verstanden wird, in der eine Aufzugkabine der fertig montierten Aufzuganlage verfahren wird. Die Haupterstreckungsrichtung verläuft also insbesondere vertikal, sie kann aber auch gegenüber der Vertikalen geneigt oder horizontal verlaufen. Das Referenzelement muss dabei nicht zwingend über seine gesamte Länge entlang einer einzigen Gerade verlaufen. Es ist auch möglich, dass sich der Verlauf des Referenzelements aus Geradenstücken zusammensetzt, deren Übergangsbereiche auch ausgerundet sein können.
- Die Trägerkomponente der Montagevorrichtung kann in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Trägerkomponente als einfache Plattform, Gestell, Gerüst, Kabine oder Ähnliches ausgebildet sein. Abmessungen der Trägerkomponente sind dabei insbesondere so gewählt, dass die Trägerkomponente problemlos in den Aufzugschacht aufgenommen und innerhalb dieses Aufzugschachts in dessen Haupterstreckungsrichtung verlagert werden kann. Eine mechanische Auslegung der Trägerkomponente ist dabei insbesondere so gewählt, dass sie die an ihr gehaltene mechatronische Installationskomponente zuverlässig tragen kann und gegebenenfalls beim Durchführen eines Montageschritts von der Installationskomponente ausgeübten Kräften abstützen kann.
- Die Installationskomponente der Montagevorrichtung soll mechatronisch sein, das heisst, sie soll zusammenwirkende mechanische, elektronische und informationstechnische Elemente oder Module aufweisen.
- Beispielsweise kann die Installationskomponente eine geeignete Mechanik aufweisen, um beispielsweise innerhalb eines Montageschritts Werkzeuge handhaben zu können. Die Werkzeuge können dabei von der Mechanik beispielsweise geeignet an die Montageposition gebracht werden und/oder während eines Montageschrittes geeignet geführt werden. Alternativ kann die Installationskomponente auch selbst über eine geeignete Mechanik verfügen, die ein Werkzeug ausbildet. Das genannte Werkzeug kann beispielsweise als ein Bohrer oder ein Schrauber ausgeführt sein.
- Elektronische Elemente oder Module der mechatronischen Installationskomponente können beispielsweise dazu dienen, mechanische Elemente oder Module der Installationskomponente geeignet anzusteuern oder zu kontrollieren. Solche elektronischen Elemente oder Module können somit beispielsweise als Steuerungseinrichtung der Installationskomponente dienen. Es können auch noch weitere Steuerungseinrichtungen vorgesehen sein, die untereinander Informationen austauschen, Steuerungsaufgaben aufteilen und/oder sich gegenseitig überwachen. Wenn im Folgenden von einer Steuerungseinrichtung gesprochen wird, wird dabei auf eine oder mehrere dieser Steuerungseinrichtungen Bezug genommen.
- Ferner kann die Installationskomponente über informationstechnische Elemente oder Module verfügen, mit Hilfe derer beispielsweise abgeleitet werden kann, an welche Position ein Werkzeug gebracht und/oder wie das Werkzeug dort während eines Montageschrittes betätigt und/oder geführt werden soll.
- Eine Interaktion zwischen den mechanischen, elektronischen und informationstechnischen Elementen oder Modulen findet dabei insbesondere derart statt, dass im Rahmen des Installationsvorgangs zumindest ein Montageschritt teilautomatisch oder vollautomatisch von der Montagevorrichtung durchgeführt werden kann.
- Zum Verlagern der Montagevorrichtung innerhalb des Aufzugschachts ist insbesondere eine Verlagerungskomponente vorgesehen. Beispielsweise kann als Verlagerungskomponente ein im Aufzugschacht vormontierter Antrieb vorgesehen werden. Dieser Antrieb kann nur für die Verlagerung der Installationskomponente vorgesehen sein oder auch als eine später für die Aufzuganlage dienende Antriebsmaschine ausgeführt sein, mit Hilfe der im fertig installierten Zustand eine Aufzugskabine verfahren werden kann und die während des vorangehenden Installationsvorgangs zum Verlagern der Montagevorrichtung eingesetzt werden kann. Die Verlagerungskomponente kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein, um in der Lage zu sein, die Montagevorrichtung innerhalb des Aufzugschachts verfahren zu können.
- Beispielsweise kann die Verlagerungskomponente entweder an der Trägerkomponente der Montagevorrichtung oder an einer Haltestelle oben innerhalb des Aufzugschachts fixiert sein und ein auf Zug belastbares, biegbares Tragmittel wie beispielsweise ein Seil, eine Kette oder einen Riemen aufweisen, dessen eines Ende an der Verlagerungskomponente gehalten ist und dessen anderes Ende an dem jeweils anderen Element, das heisst an der Haltestelle oben innerhalb des Aufzugschachts bzw. an der Montagevorrichtung, fixiert ist.
- Die Montagevorrichtung ist in der Fixierungsposition insbesondere so gegenüber dem Aufzugschacht fixiert, dass verhindert wird, dass sich die Trägerkomponente der Montagevorrichtung während eines Montageschrittes, bei dem die Installationskomponente arbeitet und beispielsweise Querkräfte auf die Trägerkomponente ausübt, in einer Richtung quer zur Haupterstreckungsrichtung innerhalb des Aufzugschachts bewegen kann. Die Montagevorrichtung kann dazu insbesondere eine Fixierkomponente aufweisen, welche beispielsweise dazu ausgelegt sein kann, sich seitlich an Wänden des Aufzugschachts abzustützen oder zu verstemmen, so dass sich die Trägerkomponente nicht mehr in horizontaler Richtung relativ zu den Wänden bewegen kann. Hierzu kann die Fixierkomponente beispielsweise über geeignete Stützen, Stempel, Hebel oder Ähnliches verfügen.
- Die relative Lage der Trägerkomponente der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition bezüglich des ersten Referenzelements wird insbesondere dadurch bestimmt, dass der an der Installationskomponente angeordnete Sensor in zwei verschiedene Positionen in der Nähe des ersten Referenzelements gebracht und jeweils der Abstand zwischen Sensor und Referenzelement bestimmt wird. Die beiden verschiedenen Positionen des Sensors sind dabei insbesondere in Haupterstreckungsrichtung voneinander beabstandet und der Steuerungseinrichtung bekannt. Aus den bekannten Positionen des Sensors und den Abständen des Sensors zum Referenzelement kann die relative Lage der Trägerkomponente zum ersten Referenzelement bestimmt werden. Da die Lage und der Verlauf des ersten Referenzelements im Aufzugschacht ebenfalls bekannt sind, kann damit die relative Lage der Trägerkomponente im Aufzugschacht bestimmt werden. Dabei wird unter der relativen Lage der Trägerkomponente der Montagevorrichtung insbesondere ihre Ausrichtung relativ zur Haupterstreckungsrichtung, also ihre Verkippung und/oder Verdrehung gegenüber der Haupterstreckungsrichtung verstanden. Es ist auch möglich, dass der Sensor so positioniert wird, dass er einen definierten Abstand zum ersten Referenzelement aufweist und dann von dieser Position des Sensors ausgegangen wird. Es ist ebenfalls möglich, dass mittels des Sensors die Position der Trägerkomponente gegenüber den Wänden des Aufzugschachts in der Fixierungsposition bestimmt wird. Dazu kann der Sensor beispielsweise an eine oder insbesondere mehrere Positionen gegenüber einer oder mehrerer Wände gebracht und jeweils der Abstand zur entsprechenden Wand gemessen werden. Es ist auch möglich, dass der Sensor kontinuierlich entlang einer Wand verfahren und laufend der Abstand zur Wand gemessen wird. Dadurch kann sehr genau der Verlauf der Wände im Bereich der Fixierungsposition bestimmt werden.
- Es ist ausserdem möglich, dass der Sensor in vier Positionen gebracht wird und in jeder Position des Sensors der Abstand zum Referenzelement bestimmt wird. Dabei haben jeweils zwei Positionen die selbe Lage in Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts und es wird eine Mittelung der berechneten Lage gegenüber dem Referenzelement in diesen beiden Positionen durchgeführt. Dadurch können negative Auswirkungen von eventuell auftretenden Schwingungen des Referenzelements zumindest teilweise oder vollständig ausgeglichen werden. Verallgemeinert gesagt, werden also an jeder Position in Haupterstreckungsrichtung jeweils zwei Messungen in unterschiedlichen Sensorpositionen durchgeführt.
- Der genannte Sensor kann insbesondere kontaktlos die Position des ersten Referenzelements, beispielsweise den Abstand des Sensors zum ersten Referenzelement bestimmen. Der Sensor kann beispielsweise als ein Laser-Scanner, ein Laser- oder Ultraschall-Distanzmesser oder als eine 3D-Digitalkamera mit zugehöriger Auswerteeinheit ausgeführt sein. Der Sensor ist insbesondere fest an der Installationskomponente angeordnet. Er ist insbesondere an einem gegenüber der Trägerkomponente beweglichen Teil der Installationskomponente und im speziellen möglichst nahe an einem äusseren Ende der Installationskomponente, beispielsweise an einem freitragenden Ende eines Industrieroboters angeordnet. Damit muss die Installationskomponente den Sensor nicht vor jeder Benutzung aufnehmen, womit eine besonders zeitsparende Durchführung eines Installationsvorgangs ermöglicht wird. Die Installationskomponente kann den Sensor aber auch im Bedarfsfall beispielsweise aus einem Magazin aufnehmen und nach der Benutzung wieder im Magazin abstellen.
- Die Position der Trägerkomponente in Haupterstreckungsrichtung wird insbesondere ohne Nutzung des ersten Referenzelements bestimmt. Dazu kann beispielsweise ein Positionierungssystem genutzt werden, mit Hilfe dessen im fertig installierten Zustand die Position einer Aufzugskabine in Haupterstreckungsrichtung bestimmt werden kann. Es ist auch möglich, dass ein Abstand zu einem Ende des Aufzugschachts oder zu einem Türausschnitt im Aufzugschacht mittels eines geeigneten Entfernungsmessgeräts, beispielsweise basierend auf einem Ultraschall- oder Lasermessverfahren bestimmt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Position in Haupterstreckungsrichtung ausgehend von einer bekannten Position durch Überwachung einer Aktivität der Verlagerungskomponente bestimmt wird. Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Möglichkeiten, die Position der Trägerkomponente in Haupterstreckungsrichtung zu bestimmen.
- Nachdem die Steuerungseinrichtung nunmehr die Position der Trägerkomponente der Montagevorrichtung im Aufzugschacht kennt, kann eine Montageposition eines von der der Installationskomponente auszuführenden Montageschritts bestimmt werden. Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung die Position bestimmen, an der ein Schienenbügelunterteil an der Wand des Aufzugschachts angebracht werden soll. Die Steuerungseinrichtung kann beispielsweise die Position der dafür notwendigen Bohrlöcher bestimmen und die Löcher mit einem von der Installationskomponente aufgenommenen Bohrer in die Wand des Aufzugschachts einbringen. Darüber hinaus sind eine Vielzahl von anderen Montageschritten, wie beispielsweise das Eindrehen einer Schraube in ein Bohrloch oder das Anbringen eines Schienenbügelunterteils möglich.
- In Ausgestaltung der Erfindung kann zur Bestimmung der Fixierungsposition ein Signal eines an der Montagevorrichtung angeordneten Beschleunigungssensors verwendet werden, wobei der Beschleunigungssensor insbesondere an der Trägerkomponente angeordnet ist. Damit kann auf einfache Weise die Lage der Montagevorrichtung gegenüber der Senkrechten bestimmt werden. Es ist so beispielsweise möglich, ein Verdrehung der Montagevorrichtung gegenüber der Haupterstreckungsrichtung mittels des genannten Sensors und des ersten Referenzelements und ein Verkippen der Montagevorrichtung gegenüber der Vertikalen mittels des Beschleunigungssensors zu bestimmen. Damit kann die Fixierungsposition mittels nur eines Referenzelements bestimmt werden, was die Bestimmung besonders einfach und kostengünstig macht.
- Es ist ebenfalls möglich, dass ein Winkelsensor zur Bestimmung des Winkels der Trägerkomponente gegenüber der Senkrechten verwendet wird.
- Der Beschleunigungssensor oder der Winkelsensor kann auch zur Überprüfung der Positionsbestimmung mittels des Sensors und des ersten Referenzelements genutzt werden. Damit kann eine besonders genaue Bestimmung der Fixierungsposition ermöglicht werden.
- In Ausgestaltung der Erfindung wird ein zweites langgestrecktes Referenzelement in den Aufzugschacht eingebracht, welches ebenfalls in Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts ausgerichtet ist. Das zweite Referenzelement ist insbesondere parallel zum ersten Referenzelement angeordnet. Die relative Lage der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition bezüglich des zweiten Referenzelements wird ebenfalls unter Nutzung des an der Installationskomponente angeordneten Sensors bestimmt. Durch die Nutzung von zwei Referenzelementen, kann die Fixierungsposition besonders genau und insbesondere ohne Nutzung eines Beschleunigungssensors bestimmt werden. Durch die Erfassung von mindestens drei Punkten (zwei in Haupterstreckungsrichtung beabstandet am ersten und einer am zweiten Referenzelement) kann die von den beiden Referenzelementen aufgespannte Ebene bestimmt und damit die Ausrichtung der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition relativ zu dieser Ebene bestimmt werden. Damit ist die Lage der Montagevorrichtung in Fixierungsposition gegenüber dem Aufzugschacht eindeutig bekannt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht somit eine besonders genaue Bestimmung der Fixierungsposition.
- In Ausgestaltung der Erfindung wird die Installationskomponente über eine Haltevorrichtung von der Trägerkomponente gehalten und es wird die relative Lage der Haltevorrichtung bezüglich des ersten und/oder zweiten Referenzelements bestimmt. Die Haltevorrichtung dient damit als Basis für die Installationskomponente und insbesondere bildet sie den Ursprung eines Koordinatensystems der Installationskomponente. Durch die Bestimmung der relativen Lage der Haltevorrichtung wird damit die relative Lage des Ursprungs des Koordinatensystems der Installationskomponente bestimmt, was eine besonders genaue Positionierung der Installationskomponente ermöglicht. Ausserdem sind damit möglicherweise notwendige Transformationen zwischen unterschiedlichen Koordinatensystemen besonders einfach durchführbar.
- In Ausgestaltung der Erfindung wird die Trägerkomponente zur Einstellung der Fixierungsposition direkt gegenüber wenigstens einer Wand des Aufzugschachts fixiert, insbesondere direkt gegenüber Wänden des Aufzugschachts verstemmt. Die Fixierung erfolgt damit unmittelbar gegenüber der Wand oder den Wänden ohne Zwischenschaltung von zusätzlichen Fixierungsmitteln. Damit sind keine zusätzlichen Fixierungsmittel notwendig, was die Anwendung des Verfahrens besonders einfach und kostengünstig macht. Zusätzlich kann mit dem Verstemmen gegenüber den Schachtwänden eine besonders sichere und stabile Fixierungsposition erreicht werden.
- In Ausgestaltung der Erfindung wird eine erste gemeinsame Montageplatte im Aufzugschacht befestigt, an welcher erste Enden des ersten und zweiten Referenzelements befestigt sind. Damit kann besonders einfach ein definierter Abstand der beiden ersten Enden der Referenzelemente zueinander festgelegt und eingehalten werden. Ausserdem können durch die Befestigung der Montageplatte die beiden ersten Enden der Referenzelemente besonders einfach im Aufzugschacht fixiert werden.
- Insbesondere wird eine zweite gemeinsame Montageplatte ebenfalls im Aufzugschacht befestigt, an welcher zweite Enden des ersten und zweiten Referenzelements befestigt sind. Die beiden Referenzelemente haben insbesondere an beiden Montageplatten den selben Abstand zueinander, so dass dadurch besonders einfach gewährleistet ist, dass beiden Referenzelemente über ihre gesamte Länge parallel zueinander verlaufen.
- Die erste Montageplatte kann beispielsweise am Boden eines untersten Türauschnitts des Aufzugschachts und die zweiten Montageplatte beispielsweise am Boden oder an der Decke eines obersten Türschausschnitts befestigt werden. Damit kann auf einfache Weise erreicht werden, dass die Referenzelemente durch den gesamten für die Montagevorrichtung wichtigen Teil des Aufzugschachts verlaufen. Die Montage an den Türauschnitten ist auch besonders einfach und ungefährlich, da man hierzu nicht in den Aufzugschacht einsteigen muss, sondern die Montage vom Boden der den Türausschnitten zugeordneten Etagen möglich ist.
- In Ausgestaltung der Erfindung wird das erste und/oder zweite Referenzelement zwischen seinen Enden zur Verminderung von Schwingungen gegenüber dem Aufzugschacht fixiert. Insbesondere in hohen Aufzugsschächten und damit langen Referenzelementen kann die Gefahr bestehen, dass die Referenzelemente zu Schwingungen angeregt werden, was die Bestimmung der Fixierungsposition der Montagevorrichtung ungenau machen kann. Durch eine oder mehrere Fixierungen des Referenzelements zwischen seinen beiden Enden, beispielsweise gegenüber der Wand des Aufzugschachts können derartige Schwingung verhindert oder zumindest vermindert werden. Damit wird eine besonders genaue Bestimmung der Fixierungsposition, insbesondere auch in hohen Aufzugschächten ermöglicht.
- Die oben genannte Aufgabe wird auch von einer Montagevorrichtung zur Durchführung eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage gelöst, die aufweist:
- eine Trägerkomponente und eine von der Trägerkomponente gehaltene mechatronische Installationskomponente, wobei die Trägerkomponente dazu ausgelegt ist, in einer Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts verlagert und in einer Fixierungsposition fixiert zu werden,
- eine Steuerungseinrichtung, die dazu vorgesehen ist,
eine relative Lage der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition bezüglich eines ersten langgestreckten Referenzelements im Aufzugschacht, welches in einer Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts ausgerichtet ist, unter Nutzung eines an der Installationskomponente angeordneten Sensors,
die relative Lage des ersten Referenzelements bezüglich mindestens zwei unterschiedlichen Sensorpositionen und damit Positionen der Installationskomponente und
die Fixierungsposition im Aufzugschacht in Abhängigkeit der relativen Lage der Montagevorrichtung bezüglich des ersten Referenzelements
zu bestimmen. - Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind.
- Dabei zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht eines Aufzugschachts einer Aufzuganlage mit einer darin aufgenommenen Montagevorrichtung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht einer Montagevorrichtung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 3
- eine vereinfachte Sicht von oben in einen Aufzugschacht mit zwei Referenzelementen,
- Fig. 4
- eine vereinfachte Sicht von der Seite in einen Aufzugschacht mit zwei Referenzelementen und
- Fig. 5
- eine vereinfachte Sicht von oben in einen Aufzugschacht mit einem Referenzelement.
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Fig. 1 zeigt einen Aufzugschacht 103 einer Aufzuganlage 101, in dem eine Montagevorrichtung 1 gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist. Die Montagevorrichtung 1 weist eine Trägerkomponente 3 und eine mechatronische Installationskomponente 5 auf. Die Trägerkomponente 3 ist als Gestell ausgeführt, an dem die mechatronische Installationskomponente 5 montiert ist. Dieses Gestell weist Abmessungen auf, die ermöglichen, die Trägerkomponente 3 innerhalb des Aufzugschachts 103 in einer Haupterstreckungsrichtung 108 des Aufzugschachts 103 und damit in diesem Fall vertikal zu verlagern, das heisst beispielsweise zu unterschiedlichen vertikalen Positionen an verschiedenen Stockwerken innerhalb eines Gebäudes zu verfahren. Die mechatronische Installationskomponente 5 ist im dargestellten Beispiel als Industrieroboter 7 ausgeführt, der nach unten hängend über eine Haltevorrichtung 109 an dem Gestell der Trägerkomponente 3 angebracht ist. Ein Arm des Industrieroboters 7 kann dabei relativ zu der Trägerkomponente 3 bewegt werden und beispielsweise hin zu einer Wand 105 des Aufzugschachts 103 verlagert werden. - Die Trägerkomponente 3 ist über ein als Tragmittel 17 dienendes Stahlseil mit einer Verlagerungskomponente 15 in Form einer motorisch angetriebenen Seilwinde verbunden, welche oben an dem Aufzugschacht 103 an einer Haltestelle 107 an der Decke des Aufzugschachts 103 angebracht ist. Mithilfe der Verlagerungskomponente 15 kann die Montagevorrichtung 1 innerhalb des Aufzugschachts 103 entlang der Haupterstreckungsrichtung 108, also vertikal über eine gesamte Länge des Aufzugschachts 103 hin verlagert werden.
- Die Montagevorrichtung 1 weist ferner eine Fixierkomponente 19 auf, mithilfe derer die Trägerkomponente 3 innerhalb des Aufzugschachts 103 in seitlicher Richtung, das heisst in horizontaler Richtung, fixiert werden kann. Die Trägerkomponente 3 wird damit in eine Fixierungsposition gebracht, in der die Trägerkomponente 3 in der
Fig. 1 dargestellt ist. Die Fixierkomponente 19 an der Vorderseite der Trägerkomponente 3 und/oder Stempel (nicht dargestellt) an einer Rückseite der Trägerkomponente 3 können hierzu vorne bzw. hinten nach aussen verlagert werden und auf diese Weise die Trägerkomponente 3 zwischen Wänden 105 des Aufzugschachts 103 verstemmen. Die Fixierkomponente 19 und/oder die Stempel können dabei beispielsweise mithilfe einer Hydraulik oder Ähnlichem nach aussen verspreizt werden, um die Trägerkomponente 3 in dem Aufzugschacht 103 in horizontaler Richtung zu fixieren. - Innerhalb des Aufzugschachts 103 verlaufen zwei langesteckte Referenzelemente 110 und 111 in Form von Schnüren, die vor dem Einbringen der Montagevorrichtung 1 in den Aufzugschacht 103 eingebracht werden. Erste, untere Enden 112, 113 der Referenzelemente 110, 111 sind an einer ersten, unteren Montagplatte 114 und zweite, obere Enden 115, 116 der Referenzelemente 110, 111 sind an einer zweiten, oberen Montagplatte 117 befestigt. Die beiden Referenzelemente 110, 111 weisen an beiden Montageplatten 114, 117 den gleichen Abstand auf, so dass sie parallel zueinander verlaufen. Die untere Montageplatte 114 ist am Boden eines untersten Türausschnitts 118 und die obere Montageplatte 117 am Boden eines obersten Türausschnitts 119 so befestigt, dass die Referenzelemente 110, 111 in Haupterstreckungsrichtung 108 innerhalb des Aufzugschachts 103 verlaufen. Damit ist auch die Lage der Referenzelemente 110, 111 gegenüber den Wänden 105 des Aufzugschachts 103 bekannt.
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Fig. 2 zeigt eine vergrösserte Ansicht einer Montagevorrichtung 1 gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - Die Trägerkomponente 3 ist als käfigartiges Gestell ausgebildet, bei dem mehrere horizontal und vertikal verlaufende Holme eine mechanisch belastbare Struktur bilden. Oben an der käfigartigen Trägerkomponente 3 sind Halteseile 27 angebracht, welche mit dem Tragmittel 17 verbunden werden können. Durch ein Verlagern des Tragmittels 17 innerhalb des Aufzugschachts 103, das heisst beispielsweise durch Auf- bzw. Abwickeln des biegbaren Tragmittels 17 auf die Seilwinde der Verlagerungskomponente 15, kann somit die Trägerkomponente 3 hängend innerhalb des Aufzugschachts 103 in der Haupterstreckungsrichtung 108 und damit vertikal verlagert werden.
- Seitlich an der Trägerkomponente 3 ist die Fixierkomponente 19 vorgesehen. Im dargestellten Beispiel ist die Fixierkomponente 19 mit einem in vertikaler Richtung verlaufenden länglichen Holm ausgebildet, der in horizontaler Richtung mit Bezug auf das Gestell der Trägerkomponente 3 verlagert werden kann. Der Holm kann hierzu beispielsweise über einen blockierbaren Hydraulikzylinder oder eine selbstsperrende Motorspindel an der Trägerkomponente 3 angebracht sein. Wenn der Holm der Fixierkomponente 19 weg von dem Gestell der Trägerkomponente 3 verlagert wird, bewegt er sich seitlich hin zu einer der Wände 105 des Aufzugschachts 103. Alternativ oder ergänzend könnten an der Rückseite der Trägerkomponente 3 Stempel nach hinten verlagert werden, um die Trägerkomponente 3 in dem Aufzugschacht 103 zu verspreizen. Auf diese Weise kann die Trägerkomponente 3 innerhalb des Aufzugschachts 103 verstemmt werden und so beispielsweise während einer Durchführung eines Montageschritts die Trägerkomponente 3 innerhalb des Aufzugschachts 103 in seitlicher Richtung und damit in der Fixierungsposition fixieren. Kräfte, die auf die Trägerkomponente 3 eingeleitet werden, können in diesem Zustand auf die Wände 105 des Aufzugschachts 103 übertragen werden, vorzugsweise ohne dass sich die Trägerkomponente 3 dabei innerhalb des Aufzugschachts 103 verlagern kann oder in Vibrationen gerät.
- In der dargestellten Ausführungsform ist die mechatronische Installationskomponente 5 mithilfe eines Industrieroboters 7 ausgeführt. Es wird daraufhingewiesen, dass die mechatronische Installationskomponente 5 jedoch auch auf andere Weise realisiert werden kann, beispielsweise mit anders ausgebildeten Aktuatoren, Manipulatoren, Effektoren etc. Insbesondere könnte die Installationskomponente eine speziell für den Einsatz bei einem Installationsvorgang innerhalb eines Aufzugschachts 103 einer Aufzuganlage 1 adaptierte Mechatronik oder Robotik aufweisen.
- In dem dargestellten Beispiel ist der Industrieroboter 7 mit mehreren um Schwenkachsen verschwenkbaren Roboterarmen ausgestattet. Beispielsweise kann der Industrieroboter mindestens sechs Freiheitsgrade aufweisen, das heisst, ein von dem Industrieroboter 7 geführtes Montagewerkzeug 9 kann mit sechs Freiheitsgraden bewegt werden, das heisst beispielsweise mit drei Rotationsfreiheitsgraden und drei Translationsfreiheitsgraden. Beispielsweise kann der Industrieroboter als Vertikal-Knickarmroboter, als Horizontal-Knickarmroboter oder als SCARA-Roboter oder als kartesischer Roboter bzw. Portalroboter ausgeführt sein.
- Der Roboter kann an seinem freitragenden Ende mit verschiedenen Montagewerkzeugen oder Sensoren 9 gekoppelt werden. Die Montagewerkzeuge oder Sensoren 9 können sich hinsichtlich ihrer Auslegung und ihres Einsatzzweckes unterscheiden. Die Montagewerkzeuge oder Sensoren 9 können an der Trägerkomponente 3 derart gehalten werden, dass das freitragende Ende des Industrieroboters 7 an sie herangefahren werden und mit einem von ihnen gekoppelt werden kann.
- Eines der Montagewerkzeuge 9 kann als Bohrwerkzeug, ähnlich einer Bohrmaschine, ausgestaltet sein. Durch Kopplung des Industrieroboters 7 mit einem solchen Bohrwerkzeug kann die Installationskomponente 5 dazu ausgestaltet werden, ein zumindest teilweise automatisiert gesteuertes Bohren von Löchern beispielsweise in eine der Wände 105 des Aufzugschachts 103 zu ermöglichen. Das Bohrwerkzeug kann hierbei von dem Industrieroboter 7 beispielsweise derart bewegt und gehandhabt werden, dass das Bohrwerkzeug mit einem Bohrer an einer vorgesehenen Position, einer Montageposition 120 in
Fig. 1 Löcher beispielsweise in Beton der Wand 105 des Aufzugschachts 103 bohrt, in die später beispielsweise Befestigungsschrauben zur Fixierung von Befestigungselementen eingeschraubt werden können. - Ein weiteres Montagewerkzeug 9 kann als Schraubvorrichtung ausgestaltet sein, um zumindest teilautomatisch Schrauben in zuvor gebohrte Löcher in einer Wand 105 des Aufzugschachts 103 einzuschrauben.
- An der Trägerkomponente 3 kann ferner eine Magazinkomponente 11 vorgesehen sein. Die Magazinkomponente 11 kann dazu dienen, zu installierende Bauteile 13 zu lagern und der Installationskomponente 5 bereitzustellen.
- Im dargestellten Beispiel kann der Industrieroboter 7 beispielsweise automatisch eine Befestigungsschraube aus der Magazinkomponente 11 greifen und beispielsweise mit einem als Schraubvorrichtung ausgebildeten Montagewerkzeug 9 in zuvor gebohrte Befestigungslöcher in der Wand 105 einschrauben.
- In dem dargestellten Beispiel wird ersichtlich, dass mithilfe der Montagevorrichtung 1 Montageschritte eines Installationsvorgang, bei dem Bauteile 13 an einer Wand 105 montiert werden, vollständig oder zumindest teilweise automatisiert durchgeführt werden können, indem die Installationskomponente 5 zunächst Löcher in der Wand 105 bohrt und Befestigungsschrauben in diese Löcher einschraubt.
- Um die Position der Trägerkomponente 3 der Montagevorrichtung 1 innerhalb des Aufzugschachts 103 ermitteln zu können, weist die Montagevorrichtung 1 eine Steuerungseinrichtung 23 auf, die im unteren Bereich der Trägerkomponente 3 angeordnet ist. Die Steuerungseinrichtung 23 steht in Signalverbindung mit einem Sensor 121, der am freitragenden Ende 122 des Industrieroboters 7 angeordnet ist. Der Sensor 121 ist als beispielsweise als ein Laser-Scanner ausgeführt, mittels welchem ein Abstand zu einem beliebigen Objekt bestimmt werden kann. Die Steuerungseinrichtung 23 kann damit insbesondere den Abstand des Sensors 121 zu einer der beiden Referenzelemente 110, 111 bestimmen. Da die Steuerungseinrichtung 23 die Position des Industrieroboters 7 und damit auch die Position des Sensors 121 gegenüber der Haltevorrichtung 109 und damit gegenüber der Trägerkomponente 3 kennt, kann sie daraus die Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Referenzelementen 110, 111 und da die Position der Referenzelemente 110, 111 gegenüber dem Aufzugschacht 103 bekannt ist, damit die Position der Trägerkomponente 3 im Aufzugschacht 103 bestimmen.
- Das Vorgehen bei der Bestimmung der Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Referenzelementen 110, 111 wird mit Hilfe der
Fig. 3 und 4 näher erläutert. InFig. 3 ist eine Sicht in den Aufzugschacht 103 von oben gezeigt, wobei nur der Aufzugschacht 103 selbst, die beiden parallel zueinander verlaufenden Referenzelemente 110, 111 und zwei Sensorpositionen 123, 124 dargestellt sind. Der Industrieroboter 7, an dem der Sensor 121 angeordnet ist, ist aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. InFig. 4 wird eine Sicht von der Seite in den Aufzugschacht 103 gezeigt, wobei nur der Aufzugschacht 103 selbst, das Referenzelement 110 und zwei Sensorpositionen 123, 125 dargestellt sind. Zur Ermittlung der Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Referenzelementen 110, 111 steuert die Steuerungseinrichtung 23 den Industrieroboter 7 zuerst so an, dass der Sensor 121 die erste Sensorposition 123 einnimmt und bestimmt dann den Abstand zwischen dem Sensor 121 und dem ersten Referenzelement 110. Anschliessend wird der Sensor 121 mittels des Industrieroboters 7 in die zweite Sensorposition 125, welche unterhalb der ersten Sensorposition 123 liegt, gefahren und wieder der Abstand zwischen dem Sensor 121 und dem ersten Referenzelement 110 bestimmt. Anschliessend wird der Sensor 121 in die Sensorposition 124, welche insbesondere auf der gleichen Höhe wie die erste Sensorposition 123 liegt, gefahren und der Abstand zwischen dem Sensor 121 und dem zweiten Referenzelement 111 bestimmt. Damit sind drei Punkte an den beiden Referenzelementen 110, 111 erfasst und die Steuerungseinrichtung 23 kann daraus die von den beiden Referenzelementen 110, 111 aufgespannte Ebene und damit die Ausrichtung der Trägerkomponente 3 in der Fixierungsposition relativ zu dieser Ebene bestimmen. Es ist ebenfalls möglich, dass der Sensor 121 in insgesamt sechs Sensorpositionen gebracht wird, von denen jeweils zwei die selbe Lage in Haupterstreckungsrichtung 108 des Aufzugschachts 103 haben. Die Ergebnisse der Messungen der Punkte mit der selben Position in Haupterstreckungsrichtung werden gemittelt. - Zusätzlich kann mittels des Sensors 121 die Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Wänden 105 des Aufzugschachts 103 in der Fixierungsposition bestimmt werden.
- Die Position der Trägerkomponente 3 in der Haupterstreckungsrichtung 108 wird ausgehend von einer Position ganz unten im Aufzugschacht 103 durch Aufsummieren der von der Verlagerungskomponente 15 durchgeführten Verlagerungen der Trägerkomponente 3 bestimmt. An der Verlagerungskomponente 15 ist dazu ein nicht weiter dargestelltes relatives Positionsmesssystem angeordnet. Die Position in der Haupterstreckungsrichtung 108 kann auch in anderer Weise, beispielsweise mittels einer Messung des Abstands der Trägerkomponente zu einem Ende des Aufzugschachts bestimmt werden.
- Auf Basis der Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Referenzelementen 110, 111, der bekannten Lage der Referenzelemente 110, 111 gegenüber den Wänden 105 des Aufzugschachts 103 und der Position in Haupterstreckungsrichtung 108 kann die Steuerungseinrichtung 23 eine Montageposition 120 (siehe
Fig. 1 ) eines von der Installationskomponente 5 auszuführenden Montageschritts bestimmt werden. Der Industrieroboter 7 kann anschliessend das für den Montageschritt passende Werkzeug 9, beispielsweise einen Bohrer aufnehmen und den Montageschritt, beispielsweise das Bohren eines Lochs in die Wand 105 des Aufzugschachts 103 ausführen. - In
Fig. 4 ist ausserdem eine Fixierung 126 des Referenzelements 110 dargestellt, welche zwischen der ersten, unteren Montageplatte 114 und der zweiten, oberen Montageplatte 117 angeordnet ist. Das Referenzelement 110 wird durch die Fixierung 126 gegenüber dem Aufzugschacht 103 fixiert, womit ein Schwingen des Referenzelements 110 verhindert wird. Die Fixierung 126 ist als ein Stab ausgeführt, der auf einer Seite mit dem Referenzelement 110 und auf der anderen Seite mit der Wand 105 des Aufzugschachts 103 verbunden ist. Darüber hinaus sind weitere mögliche Ausführungen der Fixierung denkbar. Insbesondere bei hohen Aufzugschächten kann es notwendig sein, dass das Referenzelement nicht über seine gesamte Länge entlang einer einzigen Gerade verläuft, sondern der Verlauf des Referenzelements aus Geradenstücken zusammensetzt ist. In diesem Fall können die Fixierung Endpunkte einzelner Geradenstücke definieren. - Der Sensor zur Bestimmung des Abstands zu einem der beiden Referenzelemente 110, 111 muss nicht fest am Industrieroboter 7 angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Sensor wie die Montagewerkzeuge 9 nur aufgenommen wird, wenn er gebraucht wird. Der Sensor ist dann wie die Montagewerkzeuge 9 auf der Trägerkomponente angeordnet.
- In
Fig. 5 ist eine Sicht von oben in einen Aufzugschacht mit nur einem Referenzelement 210 dargestellt. Das Referenzelement 210 ist in diesem Fall als eine Schiene ausgeführt. Zusätzlich sind Sensorpositionen 223, 224 dargestellt, von denen aus der Abstand zu den beiden verschiedenen Kanten 227, 228 des Referenzelements 210 bestimmt wird. Dadurch kann eine Verdrehung der Trägerkomponente 3 gegenüber dem Referenzelement 210 bestimmt werden. Ein Verkippen der Trägerkomponente 3 gegenüber der Vertikalen wird mittels eines Beschleunigungssensors 21 bestimmt, der auf der Trägerkomponente 3 in der Nähe der Haltevorrichtung 109 für die Installationskomponente 5 angeordnet ist. - Abschliessend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie "aufweisend", "umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschliessen und Begriffe wie "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschliessen. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Claims (11)
- Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht (103) einer Aufzuganlage (101) mit wenigstens folgenden Schritten:- Einbringen eines ersten langgestreckten Referenzelements (110, 210) in den Aufzugschacht (103), welches in einer Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) ausgerichtet ist,- Einbringen einer Montagevorrichtung (1) in den Aufzugschacht (103), welche eine Trägerkomponente (3) und eine von der Trägerkomponente (3) gehaltene mechatronische Installationskomponente (5) aufweist,- Verlagern der Montagevorrichtung (1) in Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) in eine Fixierungsposition,gekennzeichnet durch die Schritte:- Bestimmen der relativen Lage der Trägerkomponente (3) der Montagevorrichtung (1) in der Fixierungsposition bezüglich des ersten Referenzelements (110, 210) unter Nutzung eines an der Installationskomponente (5) angeordneten Sensors (221), wobei die relative Lage des ersten Referenzelements (110, 210) bezüglich mindestens zwei unterschiedlicher Sensorpositionen (123, 125; 223, 224) und damit Positionen der Installationskomponente (5) bestimmt wird,- Bestimmen der Fixierungsposition der Montagevorrichtung (1) im Aufzugschacht (103) in Abhängigkeit der relativen Lage der Trägerkomponente (3) der Montagevorrichtung (1) bezüglich des ersten Referenzelements (110, 210),- Bestimmen einer Montageposition (120) eines von der Installationskomponente (5) auszuführenden Montageschritts und- Durchführen des genannten Montageschritts.
- Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sensor (121) fest an der Installationskomponente (5) angeordnet ist. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bestimmung der Fixierungsposition ein Signal eines an der Montagevorrichtung (1) angeordneten Beschleunigungssensors (21) verwendet wird. - Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
gekennzeichnet durch
ein Einbringen eines zweiten langgestreckten Referenzelements (111) in den Aufzugschacht (103), welches in Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) ausgerichtet ist und Bestimmen der relativen Lage der Montagevorrichtung (1) in der Fixierungsposition bezüglich des zweiten Referenzelements (111) unter Nutzung des an der Installationskomponente (5) angeordneten Sensors (121). - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Installationskomponente (5) über eine Haltevorrichtung (109) von der Trägerkomponente (3) gehalten wird und die relative Lage der Haltevorrichtung (109) bezüglich des ersten und/oder zweiten Referenzelements (110, 111, 210) bestimmt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkomponente (3) zur Einstellung der Fixierungsposition direkt gegenüber wenigstens einer Wand (105) des Aufzugschachts (103) fixiert wird. - Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkomponente (3) zur Einstellung der Fixierungsposition direkt gegenüber Wänden (105) des Aufzugschachts (103) verstemmt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine erste gemeinsame Montageplatte (114) im Aufzugschacht (103) befestigt wird, an welcher erste Enden (112, 113) des ersten und zweiten Referenzelements (110, 111) befestigt sind. - Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine zweite gemeinsame Montageplatte (117) im Aufzugschacht (103) befestigt wird, an welcher zweite Enden (115, 116) des ersten und zweiten Referenzelements (110, 111) gefestigt sind. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste und/oder zweite Referenzelement (110, 111) zwischen seinen Enden (112, 115; 113, 116) zur Verminderung von Schwingungen gegenüber dem Aufzugschacht (103) fixiert wird. - Montagevorrichtung zur Durchführung eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht (103) einer Aufzuganlage (101) mit:- einer Trägerkomponente (3) und eine von der Trägerkomponente (3) gehaltenen mechatronischen Installationskomponente (5), wobei die Trägerkomponente (3) dazu ausgelegt ist, in einer Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) verlagert und in einer Fixierungsposition fixiert zu werden und- einer Steuerungseinrichtung (23), die dazu vorgesehen ist,dadurch gekennzeichnet, dass
eine relative Lage der Montagevorrichtung (1) in der Fixierungsposition bezüglich eines ersten langgestreckten Referenzelements (110, 210) im Aufzugschacht (103), welches in einer Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) ausgerichtet ist, unter Nutzung eines an der Installationskomponente (5) angeordneten Sensors (121) zu bestimmen,
die Steuerungseinrichtung (23) dazu vorgesehen ist,
die relative Lage des ersten Referenzelements (110, 210) bezüglich mindestens zwei unterschiedlichen Sensorpositionen (123, 125; 223, 224) und damit Positionen der Installationskomponente (5) zu bestimmen und
die Fixierungsposition im Aufzugschacht (103) in Abhängigkeit der relativen Lage der Montagevorrichtung (1) bezüglich des ersten Referenzelements (110, 210) zu bestimmen.
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