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AT402085B

Brick-laying robot for rising masonry

Abstract

A brick-laying robot for rising masonry has a gripping arm (80) and a central supporting device (32) that carries the gripping arm (80) and statically supports the whole robot, as well as a peripheral supporting device with supporting feet (7) that can be vertically adjusted between a retracted and an extended position. In the retracted feet position, the whole robot is statically supported on the ground by the central supporting device (32). In the extended feet position, the whole robot is statically supported on the ground by the supporting feet (7). The peripheral supporting device can be moved by predetermined steps in relation to the central supporting device (32) in a direction parallel to the bricks that are to be laid.

AT402085B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 7

Term

Term ended

Expired 3 July 2015, 11.2 years ago.

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  3. Expired
  4. Today

23 claims: 23 independent, 0 dependent

  1. 1
    Patentansprüche claims 1. Gooseneck robot for a rising masonry with a gripping arm (80), characterized, in that a central supporting device (32) carrying the gripping arm (80) is provided, on which the entire robot is statically supportable, a peripheral support device is provided with support feet (7) which are height-adjustable between a retracted and an extended position, in which retracted position the entire robot with the central support device (32) is statically supported on the ground and in which extended position the entire robot with the support feet (7) is statically supported on the ground, and that the peripheral support device is displaceable in the direction parallel to the bricks used to be set relative to the central support device (32) by a predeterminable step size. 1. Roboter zum Ziegelsetzen für ein aufgehendes Mauerwerk mit einem Greifarm (80), dadurch gekennzeichnet, daß eine den Greifarm (80) tragende zentrale Stützvorrichtung (32) vorgesehen ist, auf welcher der gesamte Roboter statisch abstützbar ist, daß eine periphere Stützvorrichtung mit zwischen einer eingefahrenen und einer ausgefahrenen Position höhenverstellbaren Stützfüßen (7) vorgesehen ist, in welcher eingefahrenen Position der gesamte Roboter mit der zentralen Stützvorrichtung (32) auf dem Untergrund statisch abgestützt ist und in welcher ausgefahrenen Position der gesamte Roboter mit den Stützfüßen (7) auf dem Untergrund statisch abgestützt ist, und daß die periphere Stützvorrichtung in Richtung parallel zur zu setzenden Ziegelschar gegenüber der zentralen Stützvorrichtung (32) um eine vorbestimmbare Schrittweite verschiebbar ist.
  2. 2
    Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Stützvorrichtung (32) aus einem Hohlzylinder gebildet ist, der fest mit einer Bodenplatte verbunden und mit seitlichen Stützflügel versehen ist. Second Robot according to claim 1, characterized in that the central supporting device (32) is formed by a hollow cylinder fixedly connected to a bottom plate and provided with lateral supporting wings.
  3. 3
    Roboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfüße (7) der peripheren Stützvorrichtung auf einer horizontalen Grundplatte (1) angeordnet sind, und daß die zentrale Stützvorrichtung (32) durch ein Schwenklager (4) und durch die horizontale Grundplatte (1) hindurchverlaufend angeordnet ist, wobei das Schwenklager (4) einerseits mit der zentralen Stützvorrichtung (32) und andererseits mit einer horizontalen Verfahrplattform (2) verbunden ist, welche Verfahrplattform (2) gegenüber der horizontalen Grundplatte (1) verschiebbar ist. Third Robot according to claim 1 or 2, characterized, in that the support feet (7) of the peripheral support device are arranged on a horizontal base plate (1), and in that the central supporting device (32) is arranged to pass through a pivot bearing (4) and through the horizontal base plate (1), wherein the pivot bearing (4) is connected, on the one hand, to the central support device (32) and, on the other hand, to a horizontal displacement platform (2), which travel platform (2) relative to the horizontal base plate (1) is displaceable. AT 402 085 B AT 402 085 B
  4. 4
    Roboter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (4) durch ein Kugellager gebildet ist, dessen Innenwalze an der einen Seite fest mit der zentralen Stützvorrichtung (32) verbunden ist und dessen Außenwalze an der anderen Seite fest mit der horizontalen Verfahrplattform (2) verbunden ist. 4th Robot according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pivot bearing (4) is formed by a ball bearing whose inner roller is fixedly connected on one side to the central support device (32) and whose outer roller is fixed to the other side horizontal positioning platform (2) is connected.
  5. 5
    Roboter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwalze des Kugellagers mit der zentralen Stützvorrichtung (32) über eine erste Platte (5) und gegebenenfalls über eine zweite Platte (34) verbunden ist. 5th Robot according to claim 4, characterized in that the inner roller of the ball bearing is connected to the central supporting device (32) via a first plate (5) and optionally via a second plate (34).
  6. 6
    Roboter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenwalze des Kugellagers eine Verzahnung (54) angebracht ist, die mit einem Ritzel (55) eines an der Platte (5) angeordneten dritten Getriebemotors in Eingriff steht. 6th A robot according to claim 4, characterized in that on the outer roller of the ball bearing, a toothing (54) is mounted, which is in engagement with a pinion (55) of a third geared motor arranged on the plate (5).
  7. 7
    Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrplattform (2) entlang zweier Führungen (3) durch zwei vorzugsweise aus Kolben (62) und Zylinder (61) gebildeten Verfahrantriebe (6) gegenüber der Grundplatte (1) verschiebbar ist, welche mit ihren einen Enden mit der Grundplatte (1) und mit ihren anderen Enden mit der horizontalen Verfahrplattform (2) fest verbunden sind. 7th Robot according to one of claims 1 to 6, characterized in that the traveling platform (2) along two guides (3) by two preferably from piston (62) and cylinder (61) formed traverse drives (6) relative to the base plate (1) is displaceable , which are fixedly connected at one end to the base plate (1) and at its other ends to the horizontal positioning platform (2).
  8. 8
    Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) quadratisch mit je einem Stützfuß (7) an ihren Eckpunkten und mit einem vorzugsweise kreisförmigen Durchbruch in ihrer Mitte gebildet ist, durch welchen Durchbruch die zentrale Stutzvorrichtung (32) durchgeführt ist. 8th. Robot according to one of claims 1 to 7, characterized in that the base plate (1) is formed square with a respective support leg (7) at its vertices and with a preferably circular aperture in its center, through which breakthrough the central support device (32). is performed.
  9. 9
    Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifarm (80) durch einen horizontalen Schwenkarm (10) gebildet ist, welcher mit einem entlang der Schwenkarmachse verschiebbaren Greifer (101) zum Aufnehmen und Absetzen eines Ziegels auf einer vertikalen Säule (8) höhenverstellbar angeordnet ist, und daß die vertikale Säule (8) an ihrem unteren Ende in dem auf der horizontalen Verfahrplattform (2) angeordneten Schwenklager (4) um ihre Längsachse verschwenkbar ist bzw. das Schwenklager (4) mit der horizontalen Verfahrplattform (2) um die Säule (8) verschwenkbar ist. 9th Robot according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gripping arm (80) is formed by a horizontal pivot arm (10) which is provided with a gripper (101) displaceable along the pivot arm axis for picking up and setting down a brick on a vertical column (10). 8) is arranged adjustable in height, and that the vertical column (8) at its lower end in the on the horizontal positioning platform (2) arranged pivot bearing (4) is pivotable about its longitudinal axis or the pivot bearing (4) with the horizontal positioning platform (2) about the column (8) is pivotable.
  10. 10
    Roboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (101) mit einem Ende des horizontalen Schwenkarms (10) verbunden ist und daß der horizontale Schwenkarm (10) entlang einer Führungsschiene (11) horizontal gegenüber der vertikalen Säule (8) verschiebbar ist. 10th Robot according to claim 9, characterized in that the gripper (101) is connected to one end of the horizontal pivoting arm (10) and that the horizontal pivoting arm (10) is displaceable horizontally relative to the vertical column (8) along a guide rail (11).
  11. 11
    Roboter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am horizontalen Schwenkarm (10) eine sich über dessen Längsachse erstreckende Zahnstange (50) angeordnet ist, welche mit einem Ritzel (51) eines auf der vertikalen Säule (8) angeordneten ersten Getriebemotors in Eingriff steht. 11th Robot according to claim 10, characterized in that on the horizontal pivot arm (10) there is arranged a toothed rack (50) extending over its longitudinal axis, which engages with a pinion (51) of a first geared motor arranged on the vertical column (8).
  12. 12
    Roboter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Säule aus zwei parallelen Stehern (8) gebildet ist, zwischen denen ein den horizontalen Schwenkarm (10) tragender Schlitten (12) höhenverstellbar angeordnet ist. 12th Robot according to one of claims 9 to 11, characterized in that the vertical column of two parallel stators (8) is formed, between which a horizontal pivot arm (10) carrying carriage (12) is arranged vertically adjustable.
  13. 13
    Roboter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der vertikalen Säule (8) in Längsrichtung eine sich über deren Längsachse erstreckende Zahnstange (52) angeordnet ist, welche mit einem Ritzel (53) eines auf dem Schlitten (12) angeordneten zweiten Getriebemotors in Eingriff steht. 13th Robot according to claim 12, characterized in that a toothed rack (52) extending over its longitudinal axis is arranged on the vertical column (8) in the longitudinal direction, which engages with a pinion (53) of a second gear motor arranged on the carriage (12) stands.
  14. 14
    Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifarm (80) aus zumindest zwei miteinander verbundenen, zueinander verschwenkbaren Armelementen (70, 71, 72) gebildet ist, daß das erste Ende des ersten Armelementes (70) schwenkbar in einer auf der Platte (5) angeordneten Lagerung (73) gelagert ist, daß das andere Ende des ersten Armelelementes (70) am ersten Ende des zweiten Armelementes (71) verschwenkbar gelagert ist, daß das zweite Ende des zweiten Armelementes (71) am ersten Ende des dritten Armelementes (72) verschwenkbar gelagert ist und daß am zweiten Ende des dritten Armelementes (72) der Greifer (101) angeordnet ist. 14th Robot according to one of claims 1 to 8, characterized, in that the gripping arm (80) consists of at least two interconnected, mutually pivotable arm elements (70, 71, 72) is formed, in that the first end of the first arm element (70) is pivotably mounted in a bearing (73) arranged on the plate (5), the other end of the first arm element (70) is pivotably mounted on the first end of the second arm element (71), in that the second end of the second arm element (71) is pivotably mounted on the first end of the third arm element (72) and that the gripper (101) is arranged on the second end of the third arm element (72).
  15. 15
    Roboter nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (101) aus zwei parallel zueinander angeordneten Greifbacken (13) gebildet ist, die an einer Backenträgerplat9 15th Robot according to one of the preceding claims, characterized in that the gripper (101) is formed from two gripping jaws (13) arranged parallel to one another, which are mounted on a jaw carrier plate 9 AT 402 085 B te (19) are mounted so displaceable, that their parallel distance from one another is changeable by their opposite displacement between an open and a gripping position, the baking carrier plate (19) is connected via a first contact pressure coupling member (22) to an intermediate plate (20) arranged parallel thereto and displaceable in the normal direction, in that the intermediate plate (20) is connected to a parallel and displaceable sipper base plate (23) via a second contact pressure coupling member (25) and that the gripper base plate (23) is pivotable about its vertical axis in the swivel arm (10). is mounted in the third arm element (72). AT 402 085 B te (19) derart verschiebbar angebracht sind, daß ihr Parallelabstand zueinander durch ihre gegenläufige Verschiebung zwischen einer offenen und einer greifenden Position veränderbar ist, daß die Backenträgerplatte (19) über ein erstes Anpreßdruckkopplungsglied (22) mit einer zu dieser parallel angeordneten und in Normalrichtung dazu verschiebbaren Zwischenplatte (20) verbunden ist, daß die Zwischenplatte (20) über ein zweites Anpreßdruckkopplungsglied (25) mit einer parallel angeordneten und verschiebbaren Geifergrundplatte (23) verbunden ist und daß die Greifergrundplatte (23) um ihre Hochachse verschwenkbar im Schwenkarm (10) bzw. im dritten Armelement (72) gelagert ist.
  16. 16
    Roboter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Anpreßdruckkopplungsglied (22, 25) aus einer Schraubenfeder gebildet ist. 16th A robot according to claim 15, characterized in that the first and second pressure-applying coupling members (22, 25) are formed by a helical spring.
  17. 17
    Roboter nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ziegelzuführeinheit vorgesehen ist, mit der die Ziegel beförderbar, mit Kleber oder Mörtel, z. B.:mit Dünnbettmörtel auf der Auflageseite benetzbar und in eine Entnahmeposition für den Greifer (101) bewegbar sind. 17th Robot according to one of the preceding claims, characterized in that a Ziegelzuführeinheit is provided, with which the brick transported, with adhesive or mortar, z. B .: wettable with thin-bed mortar on the support side and in a removal position for the gripper (101) are movable.
  18. 18
    Roboter nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziegelzuführeinheit ein Staufördersystem (40) umfaßt, an dieses anschließend Mörtelauftragswalzen (46), die in ein Kleber- bzw. Mörtelbad (41) ragen, angeordnet sind und daran anschließend eine Fördereinheit angeordnet ist, durch die ein benetzter Ziegel in die Entnahmeposition für den Greifer (101) bewegbar ist. 18th Robot according to one of the preceding claims, characterized in that the brick supply unit comprises a congestion conveyor system (40), to which mortar application rollers (46) which protrude into an adhesive or mortar bath (41) are arranged and subsequently a conveyor unit is arranged through which a wetted brick in the removal position for the gripper (101) is movable.
  19. 19
    Verfahren zum automatischen Setzen eines aufgehenden Mauerwerks mit Hilfe eines Roboters nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (101) durch Verschwenken der vertikalen Säule (8) und/oder durch Höhenverstellung des horizontalen Schwenkarms (10) und/oder durch die horizontale Verschiebung des Greifers (101) entlang der Schwenkarmachse in die Entnahmeposition für den jeweils nächsten zu setzenden Ziegel (200) gebracht wird, daß anschließend die Greifbacken (13) in ihre greifende Position bewegt werden, daß danach der Greifer (101) durch Verschwenken der vertikalen Säule (8) und/oder durch Höhenverstellung des horizontalen Schwenkarms (10) und/oder durch die horizontale Verschiebung des Greifers (101) entlang der Schwenkarmachse an die Position bewegt wird, an die der Ziegel (200) gesetzt werden soll, daß anschließend der Ziegel (200) zunächst in horizontaler Richtung an den zuvor gesetzten Ziegel durch Verschiebung der Verfahrplattform (2) angepreßt und danach in vertikaler Richtung durch Höhenverstellung des horizontalen Schwenkarms (10) abgesetzt und angepreßt wird, daß anschließend die Greifbakken (13) wieder in ihre geöffnete Position gebracht werden, daß nach jedem Ziegelsetzvorgang sich der gesamte Roboter unter Entlastung der zentralen Stützvorrichtung (32) durch Ausfahren der Stützfüße (7) auf diese statisch abstützt, danach die horizontale Verfahrplattform (2) gegenüber der Grundplatte (1) um eine Schrittweite, vorzugsweise einer Ziegelbreite, in Richtung der nächsten Setzposition verschoben wird, anschließend die Stützfüße (7) in ihre eingefahrene Position bewegt werden, die zentralen Stutzvorrichtung (32) den Roboter statisch abstützt, dann die horizontale Grundplatte (1) gegenüber der horizontalen Verfahrplattform (2) nachgeführt wird und abschließend die Stützfüße (7) wieder in ihre ausgefahrene Position bewegt werden. 19th Method for automatically setting a rising masonry with the aid of a robot according to one of claims 1 to 13 and 15 to 18, characterized, that the gripper (101) by pivoting the vertical column (8) and / or by height adjustment of the horizontal pivot arm (10) and / or by the horizontal displacement of the gripper (101) along the Schwenkarmachse in the removal position for each next brick to be set (200) is brought, in that subsequently the gripping jaws (13) are moved into their gripping position, in that thereafter the gripper (101) is moved to the position by pivoting the vertical column (8) and / or by height adjustment of the horizontal pivot arm (10) and / or by the horizontal displacement of the gripper (101) along the pivot arm axis, to which the bricks (200) should be placed that then the brick (200) is first pressed in the horizontal direction of the previously set brick by shifting the Verfahrplattform (2) and then deposited and pressed in the vertical direction by height adjustment of the horizontal pivot arm (10), that then the Greifbakken (13) are brought back into its open position, that after each brick setting operation, the entire robot is statically supported on the central support device (32) by extending the support feet (7), then the horizontal positioning platform (2) with respect to the base plate (1) by an increment, preferably a brick width, is moved towards the next setting position, then the support feet (7) are moved to their retracted position, the central support device (32) statically supports the robot, then the horizontal base plate (1) relative to the horizontal positioning platform (2) is tracked and finally the support feet (7) are moved back into their extended position.
  20. 20
    Verfahren zum automatischen Setzen eines aufgehenden Mauerwerks mit Hilfe eines Roboters nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (101) durch Verschwenken der Platte (5) und/oder durch Verschwenken der Armelemente (70, 71, 72) in die Entnahmeposition für den jeweils nächsten zu setzenden Ziegel (200) gebracht wird, daß anschließend die Greifbacken (13) in ihre greifende Position bewegt werden, daß danach der Greifer (101) durch Verschwenken der Armelemente (70, 71, 72) an die Position bewegt wird, an die der Ziegel (200) gesetzt werden soll, daß anschließend der Ziegel (200) zunächst in horizontaler Richtung an den zuvor gesetzten Ziegel durch Verschiebung der Verfahrplattform (2) angepreßt und danach in vertikaler Richtung durch entsprechendes Verschwenken der Armelemente (70, 71, 72) abgesetzt und angepreßt wird, daß anschließend die Greifbacken (13) wieder in ihre geöffnete Position gebracht werden, daß nach jedem Ziegelsetzvorgang sich der gesamte Roboter unter Entlastung der zentralen Stützvorrichtung (32) durch Ausfahren der Stützfüße (7) auf diese statisch abstützt, danach die horizontale Verfahrplattform (2) gegenüber der Grundplatte (1) um eine Schrittweite, vorzugsweise einer Ziegelbreite, in Richtung der nächsten Setzposition verschoben wird, anschließend die Stützfüße (7) in ihre eingefahrene Position bewegt werden, die zentralen Stützvorrichtung (32) den Roboter statisch abstützt, dann die horizontale Grundplatte (1) gegenüber der horizontalen Verfahrplattform (2) nachgeführt wird 20th Method for automatic setting of a rising masonry by means of a robot according to one of claims 1 to 8 and 14 to 17, characterized, that the gripper (101) by pivoting the plate (5) and / or by pivoting the arm members (70, 71, 72) is brought into the removal position for the next brick to be set (200), in that subsequently the gripping jaws (13) are moved into their gripping position, that thereafter the gripper (101) by pivoting the arm members (70, 71, 72) is moved to the position to which the bricks (200) should be placed that then the brick (200) is first pressed in the horizontal direction of the previously set brick by shifting the Verfahrplattform (2) and then in the vertical direction by pivoting the arm members (70, 71, 72) is set down and pressed, that then the gripping jaws (13) are brought back into their open position, that after each brick setting operation, the entire robot is statically supported on the central support device (32) by extending the support feet (7), then the horizontal positioning platform (2) with respect to the base plate (1) by an increment, preferably a brick width, is moved towards the next setting position, then the support feet (7) are moved to their retracted position, the central support device (32) statically supports the robot, then the horizontal base plate (1) relative to the horizontal positioning platform (2) is tracked AT 402 085 Β and finally the support feet (7) are moved back to their extended position. AT 402 085 Β und abschließend die Stützfüße (7) wieder in ihre ausgefahrene Position bewegt werden.
  21. 21
    Verfahren zum automatischen Setzen eines nicht geradlinigen, z. B.:mit Ecken versehenen aufgehenden Mauerwerks nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abstützen durch die zentrale Stützvorrichtung (32) die horizontale Verfahrplattform (2) gegenüber der Platte (5) und somit gegenüber der zentralen Stützvorrichtung (32) um einen Winkel, der dem Eckwinkel entspricht, verschwenkt wird. 21st Method for automatically setting a non-rectilinear, e.g. B. With cornered rising masonry according to one of claims 18 or 19, characterized in that when supported by the central support device (32), the horizontal positioning platform (2) relative to the plate (5) and thus with respect to the central support device (32). is pivoted by an angle corresponding to the corner angle.
  22. 22
    Verfahren nach Anpruch 21 mit einer automatischen Ziegelzuführeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Nächsten zu setzender Ziegel (200) durch einen Anschlag (45) der Ziegelzuführung in der Entnahmeposition für den Greifer (101) gehalten wird, daß nachdem der Greifer (101) diesen von seiner Position genommen hat, die in Ziegelzufuhrrichtung zweite Ziegelstopeinrichtung (44) den nächsten Ziegel (201) freigibt, daß dieser über die Mörtelauftragswalzen (46) bis zum Ziegelanschlag (45) gelangt, daß anschließend die zweite Ziegelstopeinrichung (44) wieder in ihre sperrende Position gebracht wird und daß die in Ziegelzufuhrrichtung erste Ziegelstopeinrichtung (43) die nachfolgenden Ziegel (202) und (203) freigibt, daß wenn der Ziegel (202) an der zweiten Ziegelstopeinrichtung (44) angelangt ist, die erste Ziegelstopeinrichtung (43) in ihre sperrende Position gebracht wird. 22nd Method according to claim 21 with an automatic brick-feeding device, characterized, that a brick (200) to be set as a neighbor is held in the picking position for the gripper (101) by a stop (45) of the brick feed, that after the gripper (101) has taken it from its position, the second brick stop means (44) in brick feed direction releases the next brick (201), that this passes over the mortar application rollers (46) to the brick stop (45), in that subsequently the second brick stop means (44) is brought back into its blocking position and that the first brick stop means (43) in the brick feed direction releases the following brick (202) and (203), when the brick (202) has arrived at the second brick stop (44), the first brick stopper (43) is brought into its locking position.
  23. 23
    Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziegel an ihren Stirnseiten von den Greifbacken (13) aufgegriffen werden und daß die Ziegel mit ihren Breitseiten aneinanderliegend verlegt werden. 23rd Method according to one of claims 19 to 22, characterized in that the bricks are picked up on their end faces by the gripping jaws (13) and that the bricks are laid with their broad sides adjacent to one another.
Independent claims23