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EP0836664B1

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.

EP0836664B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

Term

Term ended

Expired 2 July 2016, 10.2 years ago.

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  5. Today

23 claims: 4 independent, 19 dependent

  1. 1
    Roboter zum Ziegelsetzen für ein aufgehendes Mauerwerk mit einem Greifarm (80), wobei eine den Greifarm tragende zentrale Stützvorrichtung (32) vorgesehen ist, auf welche der gesamte Roboter statisch abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, 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, daß die zentrale Stützvorrichtung (32) durch einen ausschließlich zueinander unbewegliche Teile umfassenden unbeweglich am Greifarm (80) festgelegten Bauteil gebildet 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.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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 Stützvorrichtung (32) durchgeführt ist.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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.
  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 Armelementes (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.
  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 Backenträgerplatte (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 Greifergrundplatte (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.
  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.
  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.
  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 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 und abschließend die Stützfüße (7) wieder in ihre ausgefahrene Position bewegt werden.
  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 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 19 oder 20, 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.
  22. 22
    Verfahren nach Anspruch 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 Ziegelstopeinrichtung (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.
  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.
Independent claims23