[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung, mithilfe derer Installationsvorgänge
in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage durchgeführt werden können. Ferner betrifft
die Erfindung ein Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht
einer Aufzuganlage.
[0002] Eine Herstellung einer Aufzuganlage und insbesondere eine dabei durchzuführende Installation
von Bauteilen der Aufzuganlage innerhalb eines Aufzugschachts in einem Gebäude können
einen hohen Aufwand und/oder hohe Kosten verursachen, da eine Vielzahl von Bauteilen
an verschiedenen Positionen innerhalb des Aufzugschachts montiert werden muss.
[0003] Montageschritte, mithilfe derer im Rahmen eines Installationsvorgangs beispielsweise
ein Bauteil innerhalb des Aufzugschachts installiert wird, werden bisher meist von
Technikern bzw. Installationspersonal durchgeführt. Typischerweise begibt sich dabei
eine Person an eine Position innerhalb des Aufzugschachts, an der das Bauteil installiert
werden soll, und installiert dort an einer gewünschten Stelle das Bauteil, indem beispielsweise
Löcher in eine Schachtwand gebohrt werden und das Bauteil mit in diese Löcher eingeschraubten
Schrauben oder eingesetzten Bolzen an der Schachtwand befestigt wird. Die Person kann
sich hierzu Werkzeugen und/oder Maschinen bedienen.
[0004] Insbesondere bei sehr langen Aufzuganlagen, das heißt sogenannten High-Rise-Aufzügen,
mithilfe derer große Höhenunterschiede in hohen Gebäuden überwunden werden sollen,
kann eine Anzahl von in dem Aufzugschacht zu installierenden Bauteilen sehr groß sein
und daher Installationsvorgänge einen erheblichen Installationsaufwand sowie hohe
Installationskosten mit sich bringen.
[0005] In der
JP 3 214801 B2 wird eine Montagevorrichtung zur Ausrichtung von Führungsschienen für eine Aufzugkabine
in einem Aufzugschacht beschrieben. Mittels der Montagevorrichtung können von Installationspersonal
im Aufzugschacht vormontierte Führungsschienen ausgerichtet und an von Installationspersonal
im Aufzugschacht angebrachten Halteprofilen in Form von Bracket-Elementen befestigt
werden. Die Montagevorrichtung verfügt dazu über eine Schraubvorrichtung, die ein
integraler Bestandteil der Montagevorrichtung ist. Die Montagevorrichtung verfügt
außerdem über eine Fixiereinrichtung, mittels welcher sich die Montagevorrichtung
an einem der genannten, von Installationspersonal angebrachten Bracket-Elementen seitlich
abstützen kann.
[0007] Es kann daher ein Bedarf daran bestehen, einen Arbeitsaufwand und/oder Kosten zur
Installation von Bauteilen innerhalb eines Aufzugschachts einer Aufzuganlage zu reduzieren.
Ferner kann beispielsweise ein Bedarf an einer Reduzierung eines Risikos von Personenunfällen
während Installationsvorgängen innerhalb eines Aufzugschachts einer Aufzuganlage bestehen.
Ergänzend kann beispielsweise ein Bedarf daran bestehen, Installationsvorgänge in
einem Aufzugschacht innerhalb kürzerer Zeitdauern durchführen zu können.
[0008] Zumindest einem der genannten Bedürfnisse kann durch eine Montagevorrichtung bzw.
ein Montageverfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen entsprochen werden. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung
definiert.
[0009] Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Montagevorrichtung zur Durchführung eines
Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage vorgeschlagen. Die
Montagevorrichtung weist eine Trägerkomponente und eine mechatronische Installationskomponente
auf. Die Trägerkomponente ist dazu ausgelegt, relativ zu dem Aufzugschacht, d.h. beispielsweise
innerhalb des Aufzugschachts, verlagert zu werden und in verschiedenen Höhen innerhalb
des Aufzugschachts positioniert zu werden. Die Installationskomponente ist an der
Trägerkomponente gehalten und dazu ausgelegt, einen Montageschritt im Rahmen des Installationsvorgangs
zumindest teilautomatisch, vorzugsweise vollautomatisch, auszuführen. Erfindungsgemäß
ist die Installationskomponente dazu ausgelegt, als Montageschritt zumindest teilautomatisch
gesteuert Löcher in eine Wand des Aufzugschachts zu bohren.
[0010] Die Installationskomponente kann sich hierfür eines geeigneten Bohrwerkzeugs bedienen.
Sowohl das Werkzeug als auch die Installationskomponente selbst sollten dabei geeignet
ausgestaltet sein, um bei dem Montageschritt innerhalb des Aufzugschachts auftretenden
Bedingungen gerecht zu werden.
[0011] Erfindungsgemäss weist die Montagevorrichtung ferner eine Armierungsdetektionskomponente
auf, welche dazu ausgelegt ist, eine Armierung innerhalb einer Wand des Aufzugschachts
zu detektieren.
[0012] Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem
als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden,
ohne dass hierdurch jedoch ein Umfang der Erfindung eingeschränkt werden soll.
[0013] Wie einleitend angedeutet, wurde erkannt, dass Installationsvorgänge zur Montage
von Bauteilen innerhalb eines Aufzugschachts einer Aufzuganlage einen erheblichen
Arbeitsaufwand mit sich bringen können, der bisher größtenteils von menschlichem Installationspersonal
geleistet wird. Je nach Größe der Aufzuganlage und somit nach Anzahl zu montierender
Bauteile kann sich eine Montage aller für die Aufzuganlage notwendigen Bauteile innerhalb
des Aufzugschachts oft über mehrere Tage oder gar mehrere Wochen hinziehen.
[0014] Das Bohren von Löchern in Wände eines Aufzugschachts, die meist aus Beton, insbesondere
Stahlbeton bestehen, ist für menschliches Installationspersonal körperlich sehr anstrengend.
Beim Bohren entsteht außerdem Schmutz und Lärm und es können kleine Wandteile umherfliegen.
Dies alles kann zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen des Installationspersonals
führen. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, wenn der Montageschritt des Bohrens
von einer Montagevorrichtung automatisiert oder zumindest teilautomatisiert durchgeführt
werden kann. Es ist dann insbesondere nicht notwendig, dass sich während des Bohrens
Installationspersonal im Aufzugschacht aufhält, womit keine Gefahr von Gesundheitsbeeinträchtigungen
durch das Bohren besteht.
[0015] Ausführungsformen der Erfindung liegt unter anderem die Idee zugrunde, Installationsvorgänge
innerhalb eines Aufzugschachts einer Aufzuganlage mithilfe einer geeignet ausgebildeten
Montagevorrichtung zumindest teilweise automatisiert durchführen zu können. Eine vollständige
Automatisierung von hierbei durchzuführenden Montageschritten wäre selbstverständlich
vorteilhaft.
[0016] Im Rahmen von Installationsvorgängen können dabei insbesondere stark repetitive Montageschritte,
d.h. Montageschritte die bei der Installation der Aufzuganlage vielfach durchgeführt
werden müssen, automatisiert vorgenommen werden. Beispielsweise müssen typischerweise,
um eine Führungsschiene innerhalb eines Aufzugschachts zu installieren, eine Vielzahl
von Halteprofilen an Wänden des Aufzugschachts befestigt werden, wobei hierzu an vielen
Stellen entlang des Aufzugschachts beispielsweise zunächst Löcher gebohrt werden müssen
und dann jeweils ein Halteprofil angeschraubt werden müssen.
[0017] Zu diesem Zweck der Automatisierung wird vorgeschlagen, eine Montagevorrichtung vorzusehen,
die einerseits eine Trägerkomponente und andererseits eine an dieser Trägerkomponente
gehaltene mechatronische Installationskomponente aufweist.
[0018] Die Trägerkomponente kann in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise
kann die Trägerkomponente als einfache Plattform, Gestell, Gerüst, Kabine oder Ähnliches
ausgebildet sein. Abmessungen der Trägerkomponente sollen dabei derart gewählt sein,
dass die Trägerkomponente problemlos in den Aufzugschacht aufgenommen und innerhalb
dieses Aufzugschachts verlagert werden kann. Eine mechanische Auslegung der Trägerkomponente
sollte derart gewählt sein, dass sie die an ihr gehaltene mechatronische Installationskomponente
zuverlässig tragen kann und gegebenenfalls beim Durchführen eines Montageschritts
von der Installationskomponente ausgeübten statischen und dynamischen Kräften widerstehen
kann.
[0019] Die Installationskomponente soll mechatronisch sein, das heißt, zusammenwirkende
mechanische, elektronische und informationstechnische Elemente oder Module aufweisen.
[0020] Beispielsweise soll die Installationskomponente eine geeignete Mechanik aufweisen,
um z.B. innerhalb eines Montageschritts Werkzeuge handhaben zu können. Die Werkzeuge
können dabei von der Mechanik beispielsweise geeignet an eine Montageposition gebracht
werden und/oder während eines Montageschrittes geeignet geführt werden. Die Werkzeuge
können über die Installationskomponente mit Energie, beispielsweise in Form von elektrischer
Energie versorgt werden. Es ist ebenfalls möglich, dass die Werkzeuge über eine eigene
Energieversorgung, beispielsweise über Batterien, Akkumulatoren oder eine separate
Stromversorgung über Kabel verfügen.
[0021] Alternativ kann die Installationskomponente auch selbst über eine geeignete Mechanik
verfügen, die ein Werkzeug ausbildet.
[0022] 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 Steuerung für die Installationskomponente dienen.
[0023] Ferner kann die Installationskomponente über informationstechnische Elemente oder
Module verfügen, mithilfe 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.
[0024] Eine Interaktion zwischen den mechanischen, elektronischen und informationstechnischen
Elementen oder Modulen soll dabei derart stattfinden, dass im Rahmen des Installationsvorgangs
zumindest ein Montageschritt teilautomatisch oder vollautomatisch von der Montagevorrichtung
durchgeführt werden kann.
[0025] An der Trägerkomponente können ferner Führungskomponenten vorgesehen sein, mithilfe
derer die Trägerkomponente während eines vertikalen Verlagerns innerhalb des Aufzugschachts
entlang einer oder mehrerer der Wände des Aufzugschachts geführt werden kann. Die
Führungskomponenten können beispielsweise als Stützrollen ausgeführt sein, die an
den Wänden des Aufzugschachts abrollen. Es können je nach Anordnung der Stützrollen
an der Trägerkomponente ein bis insbesondere vier Stützrollen vorgesehen sein.
[0026] Es ist auch möglich, dass innerhalb des Aufzugschachts Führungsseile gespannt sind,
welche zur Führung der Trägerkomponente genutzt werden. Außerdem können auch temporär
Führungsschienen zur Führung der Trägerkomponente im Aufzugschacht angebracht werden.
Darüber hinaus ist es möglich, dass die Trägerkomponente über zwei oder mehr belastbare,
biegbare Tragmittel wie beispielsweise Seile, eine Kette oder Riemen aufgehängt ist.
[0027] Gemäß einer Ausführungsform weist die mechatronische Installationskomponente einen
Industrieroboter auf.
[0028] Unter einem Industrieroboter kann eine universelle, meist programmierbare Maschine
zur Handhabung, Montage und/oder Bearbeitung von Werkstücken und Bauteilen verstanden
werden. Solche Roboter sind für einen Einsatz in einem industriellen Umfeld konzipiert
und werden bisher beispielsweise bei der industriellen Fertigung komplexer Güter in
großen Stückzahlen, beispielsweise bei der Automobilfertigung, eingesetzt.
[0029] Üblicherweise weist ein Industrieroboter einen sogenannten Manipulator, einen sogenannten
Effektor und eine Steuerung auf. Der Manipulator kann beispielsweise ein um eine oder
mehrere Achsen verschwenkbarer und/oder entlang einer oder mehrerer Richtungen verlagerbarer
Roboterarm sein. Der Effektor kann beispielsweise ein Werkzeug, ein Greifer oder Ähnliches
sein. Die Steuerung kann dazu dienen, den Manipulator und/oder den Effektor geeignet
anzusteuern, das heißt beispielsweise geeignet zu verlagern und/oder zu führen.
[0030] Der Industrieroboter ist insbesondere dazu ausgelegt, an seinem freitragenden Ende
mit verschiedenen Montagewerkzeugen gekoppelt zu werden. Anders ausgedrückt ist der
Manipulator dazu ausgelegt, mit verschiedenen Effektoren gekoppelt zu werden. Dies
ermöglicht einen besonders flexiblen Einsatz des Industrieroboters und damit der Montagevorrichtung.
[0031] Die Steuerung des Industrieroboters weist insbesondere einen so genannten Leistungsteil
und einen Steuerungs-PC auf. Der Steuerungs-PC führt die eigentlichen Berechnungen
für die gewünschten Bewegungen des Industrieroboters aus und schickt Steuerbefehle
für die Ansteuerung der einzelnen Elektromotoren des Industrieroboters an den Leistungsteil,
der diese dann in konkrete Ansteuerungen der Elektromotoren umsetzt. Der Leistungsteil
ist insbesondere auf der Trägerkomponente angeordnet, wohingegen der Steuerungs-PC
nicht auf der Trägerkomponente, sondern im oder neben dem Aufzugschacht angeordnet
ist. Wäre der Leistungsteil nicht auf der Trägerkomponente angeordnet, so müssten
eine Vielzahl von Kabelverbindungen über den Aufzugschacht zum Industrieroboter geführt
werden. Durch die Anordnung des Leistungsteils auf der Trägerkomponente müssen für
den Industrieroboter hauptsächlich nur eine Stromversorgung und eine Kommunikationsverbindung
beispielsweise in Form einer Ethernet-Verbindung zwischen Steuerungs-PC und Leistungsteil
insbesondere über ein so genanntes Hängekabel vorgesehen werden. Dies ermöglicht eine
besonders einfache Kabelverbindung, die darüber hinaus wegen der geringen Anzahl an
Kabeln sehr robust und wenig anfällig für Fehler ist. Es können weitere Funktionen,
beispielsweise eine Sicherheitsüberwachung in der Steuerung des Industrieroboters
realisiert sein, für die weitere Kabelverbindungen zwischen Steuerungs-PC und Leistungsteil
erforderlich sein können.
[0032] Der Industrieroboter kann auch über einen so genannten passiven Hilfsarm verfügen,
der nur zusammen mit dem Roboterarm bewegt werden kann, und insbesondere eine Vorrichtung
zum Halten eines Bauteils, beispielsweise eines Haltebügels aufweist. Zum Befestigen
des Haltebügels an einer Wand des Aufzugschachts kann der Roboterarm beispielsweise
so bewegt werden, dass der Haltebügel vom passiven Hilfsarm aufgenommen wird und beim
eigentlichen Befestigen beispielsweise mittels einer Schraube an der Wand in der richtigen
Position gehalten wird.
[0033] Oft werden Industrieroboter auch mit verschiedenen Sensoren ausgerüstet, mithilfe
derer sie Informationen beispielsweise über ihre Umwelt, über Arbeitsbedingungen,
über zu verarbeitende Bauteile oder Ähnliches erkennen können. Beispielsweise können
mithilfe von Sensoren Kräfte, Drücke, Beschleunigungen, Temperaturen, Positionen,
Distanzen etc. detektiert werden, um diese nachfolgend geeignet auszuwerten.
[0034] Nach einer anfänglichen Programmierung ist ein Industrieroboter typischerweise in
der Lage, einen Arbeitsablauf teilautomatisch oder vollautomatisch, das heißt weitgehend
autonom, durchzuführen. Eine Ausführung des Arbeitsablaufs kann dabei beispielsweise
abhängig von Sensorinformationen in gewissen Grenzen variiert werden. Ferner kann
eine Steuerung eines Industrieroboters gegebenenfalls selbstlernend ausgeführt sein.
[0035] Ein Industrieroboter kann somit aufgrund einer Art, wie seine Komponenten mechanisch
und/oder elektrisch ausgestaltet sind, sowie einer Art, wie diese Komponenten mithilfe
der Steuerung des Industrieroboters angesteuert werden können, dazu in der Lage sein,
verschiedene Montageschritte im Rahmen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht
durchzuführen bzw. sich an verschiedene Gegebenheiten während eines solchen Montageschritts
anpassen zu können.
[0036] In diesem Rahmen vorteilhafte Eigenschaften können bereits in weiten Teilen von fertig
entwickelten Industrierobotern, wie sie in anderen Technikbereichen bereits im Einsatz
sind, bereitgestellt werden und brauchen gegebenenfalls lediglich an besondere Gegebenheiten
bei Installationsvorgängen in Aufzugschächten von Aufzuganlagen adaptiert zu werden.
Um den Industrieroboter beispielsweise innerhalb des Aufzugschachts an eine gewünschte
Position bringen zu können, ist dieser an der Trägerkomponente angebracht, wobei die
Trägerkomponente mitsamt dem Industrieroboter und gegebenenfalls weiteren Installationskomponenten
an eine gewünschte Position innerhalb des Aufzugschachts verlagert werden kann.
[0037] Alternativ zu der Ausgestaltung als Industrieroboter kann die mechatronische Installationskomponente
auch in anderer Weise ausgestaltet sein. Vorstellbar sind unter anderem speziell für
den genannten Anwendungsfall bei einer (teil-) automatisierten Aufzuginstallation
konstruierte mechatronische Maschinen, bei denen beispielsweise spezielle Bohrer,
Schrauber, Zuführkomponenten etc. eingesetzt werden. Zum Beispiel könnten hierbei
linear verlagerbare Bohrwerkzeuge, Schraubwerkzeuge und Ähnliches verwendet werden.
[0038] Wände eines Aufzugschachts, an denen Bauteile montiert werden sollen, bestehen beispielsweise
häufig aus Beton, insbesondere Stahlbeton. Bei einem Bohren von Löchern in Beton können
sehr starke Vibrationen und hohe Kräfte auftreten. Sowohl ein Bohrwerkzeug als auch
die Installationskomponente selbst sollten geeignet ausgelegt sein, um solchen Vibrationen
und Kräften standhalten zu können.
[0039] Hierzu kann es beispielsweise notwendig sein, einen als Installationskomponente eingesetzten
Industrieroboter geeignet vor Schädigungen durch starke Vibrationen und/oder dabei
wirkende hohe Kräften zu schützen.
[0040] Gemäß einer Ausführungsform der Montagevorrichtung sind in der Installationskomponente
ein oder mehrere Dämpfungselemente vorgesehen, um Vibrationen zu dämpfen oder zu absorbieren.
Es ist auch möglich, dass ein oder mehrere Dämpfungselemente an einer anderen Stelle
in der Kombination aus Montagewerkzeug und Installationskomponente angeordnet sind.
Ein Dämpfungselement kann beispielsweise im Montagewerkzeug integriert oder in einem
Verbindungselement zwischen Installationskomponente und Montagewerkzeug angeordnet
sein. In diesem Fall kann das Montagewerkzeug und das Verbindungselement als Teil
der Installationskomponente angesehen werden. Ein Dämpfungselement ist beispielsweise
als einer oder mehrere parallel angeordnete Gummipuffer ausgeführt, welche in großer
Auswahl und kostengünstig auf dem Markt erhältlich sind. Auch ein einzelner Gummipuffer
kann als ein Dämpfungselement angesehen werden. Es ist auch möglich, dass ein Dämpfungselement
als ein Teleskopdämpfer ausgeführt ist.
[0041] Die Armierungsdetektionskomponente ist somit in der Lage, eine meist nicht visuell
erkennbare, tiefer im Inneren einer Wand aufgenommene Armierung wie beispielsweise
ein Stahlprofil zu detektieren. Eine Information über die Existenz einer solchen Armierung
kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn als Montageschritt Löcher in eine Wand
des Aufzugschachts gebohrt werden sollen, da dann ein Anbohren der Armierung und damit
sowohl eine Schädigung der Armierung wie auch gegebenenfalls eine Schädigung eines
Bohrwerkzeuges vermieden werden können.
[0042] Die Armierungsdetektionskomponente ist insbesondere dazu ausgelegt, einen Abstand
zu einer Armierung auszugeben. Derartige Geräte sind kostengünstig verfügbar. Diese
Geräte verwenden insbesondere induktive Verfahren, bei denen mittels Spulen ein magnetisches
Feld erzeugt wird. Falls sich elektrisch leitende Teile, also beispielsweise Armierungen
in dem magnetischen Feld befinden, wird das magnetische Feld verändert. Diese Veränderung
kann erfasst und ausgewertet werden. Da die Geräte nur Veränderungen des magnetischen
Felds erfassen können, müssen sie während des Mess- oder Detektiervorgangs bewegt
werden. Sie können also nicht auf eine Wand aufgesetzt werden und direkt ein Abbild
der Lage von Armierungen in einer Wand erzeugen und ausgeben. Um sich ein derartiges
Abbild zu erstellen, kann die Armierungsdetektionskomponente entlang einer Wand geführt
und laufend der Abstand zu einer Armierung insbesondere in Bewegungsrichtung erfasst
werden. Beispielsweise kann durch ein mehrmaliges, rasterförmiges Verfahren ein sehr
genaues Abbild der Lage der Armierungen in der Wand erstellt werden.
[0043] Gemäß einer Ausführungsform kann die Montagevorrichtung ferner eine Positionierungskomponente
aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, zumindest eine einer Position und einer Orientierung
der Montagevorrichtung innerhalb des Aufzugschachts zu bestimmen. Anders ausgedrückt
soll die Montagevorrichtung mithilfe ihrer Positionierungskomponente im Stande sein,
ihre Lage oder Pose bezüglich der aktuellen Ortsposition und/oder Orientierung innerhalb
des Aufzugschachts zu bestimmen.
[0044] Mit anderen Worten kann die Positionierungskomponente dazu vorgesehen sein, eine
genaue Position der Montagevorrichtung innerhalb des Aufzugschachts mit einer gewünschten
Genauigkeit, beispielsweise einer Genauigkeit von weniger als 10 cm, vorzugsweise
weniger als 1 cm oder weniger als 1 mm, festzustellen. Auch eine Orientierung der
Montagevorrichtung kann mit hoher Genauigkeit, d.h. beispielsweise einer Genauigkeit
von weniger als 10°, vorzugsweise weniger als 5° oder 1°, festgestellt werden.
[0045] Gegebenenfalls kann die Positionierungskomponente hierbei dazu ausgelegt sein, den
Aufzugschacht aus ihrer aktuellen Position heraus zu vermessen. Auf diese Weise kann
die Positionierungskomponente beispielsweise erkennen, wo sie sich im Aufzugschacht
aktuell befindet, wie groß beispielsweise Abstände zu Wänden, einer Decke und/oder
einem Boden des Aufzugschachts sind, etc. Ferner kann die Positionierungskomponente
beispielsweise erkennen, wie weit sie sich von einer Soll-Position entfernt befindet,
so dass basierend auf dieser Information die Montagevorrichtung in gewünschter Weise
verfahren werden kann, um die Soll-Position zu erreichen.
[0046] Die Positionierungskomponente kann die Position der Montagevorrichtung auf unterschiedliche
Arten bestimmen. Beispielsweise ist eine Positionsbestimmung unter Einsatz optischer
Messprinzipien vorstellbar. Zum Beispiel können Laserabstandsmessgeräte Abstände zwischen
der Positionierungskomponente und Wänden des Aufzugschachts messen. Auch andere optische
Messverfahren wie stereoskopische Messverfahren oder auf Triangulation basierende
Messverfahren sind vorstellbar. Neben optischen Messverfahren sind auch verschiedenste
andere Positionsbestimmungsverfahren vorstellbar, beispielsweise basierend auf Radarreflexionen
oder Ähnlichem.
[0047] Gemäß einer Ausführungsform ist die Installationskomponente dazu ausgelegt, mehrere
verschiedene Montageschritte zumindest teilautomatisch, vorzugsweise vollautomatisch,
auszuführen. Insbesondere kann die Installationskomponente hierbei dazu ausgelegt
sein, bei den verschiedenen Montageschritten verschiedene Montagewerkzeuge, wie z.B.
einen Bohrer, einen Schrauber und/oder einen Greifer, einzusetzen.
[0048] Die Fähigkeit, verschiedene Montagewerkzeuge einsetzen zu können, versetzt die mechatronische
Installationskomponente in die Lage, während eines Installationsvorgangs verschiedenartige
Montageschritte gleichzeitig oder nacheinander durchzuführen, um beispielsweise letztendlich
ein Bauteil innerhalb des Aufzugschachts an einer geeigneten Position anbringen zu
können.
[0049] Die Installationskomponente ist insbesondere dazu ausgelegt, das jeweils bei den
verschiedenen Arten von Montageschritten eingesetzte Montagewerkzeug vor Durchführung
des Montageschritts aufzunehmen. Die Installationskomponente kann damit ein für den
nächsten Montageschritt nicht benötigtes Montagewerkzeug ablegen und dafür das benötigte
Montagewerkzeug aufnehmen, also Montagewerkzeuge wechseln. Die Installationskomponente
kann damit immer nur mit dem gerade benötigten Montagewerkzeug gekoppelt sein. Die
Installationskomponente kommt damit mit einem geringen Bauraum aus und kann an vielen
Stellen Montageschritte ausführen. Sie ist somit sehr flexibel einsetzbar. Wenn die
Installationskomponente immer mit allen für die verschiedenen Montageschritte benötigten
Montagewerkzeuge gekoppelt wäre, würde sie deutlich mehr Bauraum beanspruchen. Die
jeweiligen Montagewerkzeuge könnten damit an deutlich weniger Stellen eingesetzt werden.
[0050] Gemäß einer Ausführungsform weist die Montagevorrichtung ferner eine Werkzeug-Magazinkomponente
auf, welche dazu ausgelegt ist, für verschiedene Montageschritte benötigte Montagewerkzeuge
zu lagern und der Installationskomponente bereitzustellen. Damit können nicht benötigte
Montagewerkzeuge sicher aufbewahrt werden und können so während der Durchführung von
Arbeitsschritten und während der Verlagerung der Montagevorrichtung im Aufzugschacht
gegen ein Herunterfallen gesichert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Installationskomponente
dazu ausgelegt sein, als Montageschritt zumindest teilautomatisch Schrauben in Löcher
einer Wand des Aufzugschachts einzuschrauben.
[0051] Insbesondere kann die Installationskomponente dazu ausgelegt sein, Betonschrauben
in vorgefertigte Löcher in einer Betonwand des Aufzugschachts einzuschrauben. Mithilfe
solcher Betonschrauben können beispielsweise innerhalb des Aufzugschachts hoch belastbare
Haltepunkte geschaffen werden, an denen beispielsweise Bauteile befestigt werden können.
Betonschrauben können dabei direkt in Beton eingeschraubt werden, das heißt ohne notwendigerweise
einen Einsatz von Dübeln, und ermöglichen somit eine schnelle und einfache Montage.
Allerdings können zum Einschrauben von Schrauben, insbesondere Betonschrauben, hohe
Kräfte bzw. Drehmomente erforderlich sein, welche die Installationskomponente bzw.
ein von ihr gehandhabtes Montagewerkzeug bereitzustellen in der Lage sein sollte.
[0052] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Installationskomponente dazu ausgelegt
sein, als Montageschritt zumindest teilautomatisch Bauteile an die Wand des Aufzugschachts
anzubringen. Bauteile können in diesem Zusammenhang verschiedenstes Schachtmaterial
wie z.B. Halteprofile, Teile von Führungsschienen, Schrauben, Bolzen, Klemmen oder
Ähnliches sein.
[0053] Gemäß einer Ausführungsform weist die Montagevorrichtung ferner eine Magazinkomponente
auf, welche dazu ausgelegt ist, zu installierende Bauteile zu lagern und der Installationskomponente
bereitzustellen.
[0054] Beispielsweise kann die Magazinkomponente eine Vielzahl von Schrauben, insbesondere
Betonschrauben, aufnehmen und diese bei Bedarf der Installationskomponente bereitstellen.
Die Magazinkomponente kann dabei die gelagerten Bauteile entweder aktiv der Installationskomponente
zuführen oder die Bauteile passiv derart bereitstellen, dass die Installationskomponente
diese Bauteile aktiv entnehmen und dann beispielsweise montieren kann.
[0055] Die Magazinkomponente kann gegebenenfalls dazu ausgelegt sein, verschiedenartige
Bauteile zu lagern und diese gleichzeitig oder sequenziell der Installationskomponente
bereitzustellen. Alternativ können in der Montagevorrichtung mehrere verschiedene
Magazinkomponenten vorgesehen sein.
[0056] Gemäß einer Ausführungsform kann die Montagevorrichtung ferner eine Verlagerungskomponente
aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, die Trägerkomponente vertikal innerhalb des
Aufzugschachts zu verlagern.
[0057] Mit anderen Worten kann die Montagevorrichtung selbst dazu ausgestaltet sein, mithilfe
ihrer Verlagerungskomponente ihre Trägerkomponente innerhalb des Aufzugschachts geeignet
zu verlagern. Die Verlagerungskomponente wird hierbei im Allgemeinen über einen Antrieb
verfügen, mithilfe dessen die Trägerkomponente innerhalb des Aufzugschachts bewegt
werden kann, d.h. beispielsweise zwischen verschiedenen Stockwerken eines Gebäudes
verfahren werden kann. Ferner wird die Verlagerungskomponente eine Steuerung aufweisen,
mithilfe derer der Antrieb derart gesteuert betrieben werden kann, dass die Trägerkomponente
an eine gewünschte Position innerhalb des Aufzugschachts gebracht werden kann.
[0058] Alternativ dazu, dass die Verlagerungskomponente selbst Teil der Montagevorrichtung
ist, kann eine Verlagerungskomponente auch extern vorgesehen werden. Beispielsweise
kann als Verlagerungskomponente ein in dem Aufzugschacht vormontierter Antrieb vorgesehen
werden. Gegebenenfalls kann dieser Antrieb bereits eine später für die Aufzuganlage
dienende Antriebsmaschine sein, mithilfe der im fertig installierten Zustand eine
Aufzugskabine verfahren werden soll und die während des vorangehenden Installationsvorgangs
zum Verlagern der Trägerkomponente eingesetzt werden kann. In diesem Fall kann vorgesehen
sein, zwischen der Montagevorrichtung und der externen Verlagerungskomponente eine
Datenkommunikationsmöglichkeit zu etablieren, so dass die Montagevorrichtung die Verlagerungskomponente
dazu veranlassen kann, die Trägerkomponente innerhalb des Aufzugschachts an eine gewünschte
Position zu verlagern.
[0059] Analog zur fertig montierten Aufzuganlage kann in diesem Fall die Trägerkomponente
über ein auf Zug belastbares, biegbares Tragmittel, wie beispielsweise ein Seil, eine
Kette oder einen Riemen mit einem Gegengewicht verbunden sein und der Antrieb zwischen
Trägerkomponente und Gegengewicht wirken. Darüber hinaus sind für die Verlagerung
der Trägerkomponente dieselben Antriebskonfigurationen wie für die Verlagerung von
Aufzugskabinen möglich.
[0060] Die Verlagerungskomponente kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein, um in
der Lage zu sein, die Trägerkomponente mitsamt der an ihr gehaltenen Installationskomponente
innerhalb des Aufzugschachts verfahren zu können. Beispielsweise kann gemäß einer
Ausführungsform 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 Trägerkomponente, fixiert ist. Mit anderen
Worten kann die Verlagerungskomponente an der Trägerkomponente der Montagevorrichtung
angebracht sein und ein an der Verlagerungskomponente gehaltenes Tragmittel kann mit
seinem anderen Ende oben an einem Haltepunkt innerhalb des Aufzugschachts befestigt
sein. Oder umgekehrt kann die Verlagerungskomponente oben an dem Haltepunkt in dem
Aufzugschacht fixiert sein und das freie Ende ihres Tragmittels kann dann an der Trägerkomponente
der Montagevorrichtung fixiert sein. Die Verlagerungskomponente kann dann durch Verlagern
des Tragmittels die Trägerkomponente innerhalb des Aufzugschachts gezielt verlagern.
[0061] Beispielsweise kann eine solche Verlagerungskomponente als eine Art Seilwinde vorgesehen
werden, bei der ein biegbares Seil auf eine beispielsweise von einem Elektromotor
angetriebene Winde aufgewickelt werden kann. Die Seilwinde kann entweder an der Trägerkomponente
der Montagevorrichtung fixiert sein oder alternativ beispielsweise oben in dem Aufzugschacht,
beispielsweise an einer Aufzugschachtdecke. Das freie Ende des Seils kann dann gegenüberliegend
entweder oben an dem Haltepunkt in dem Aufzugschacht bzw. unten an der Trägerkomponente
angebracht werden. Durch gezieltes Auf- und Abwickeln des Seils auf die Winde kann
dann die Montagevorrichtung innerhalb des Aufzugschachts verfahren werden.
[0062] Alternativ kann die Verlagerungskomponente an der Trägerkomponente angebracht sein
und dazu ausgelegt sein, durch Bewegen einer Bewegungskomponente eine Kraft auf eine
Wand des Aufzugschachts auszuüben, um die Trägerkomponente innerhalb des Aufzugschachts
durch Bewegen der Bewegungskomponente entlang der Wand zu verlagern.
[0063] Mit anderen Worten kann die Verlagerungskomponente direkt an der Trägerkomponente
angebracht sein und sich mithilfe ihrer Bewegungskomponente aktiv entlang der Wand
des Aufzugschachts bewegen.
[0064] Beispielsweise kann die Verlagerungskomponente hierzu einen Antrieb aufweisen, der
ein oder mehrere Bewegungskomponenten in Form von Rädern oder Rollen bewegt, wobei
die Räder oder Rollen an die Wand des Aufzugschachts angepresst werden, so dass die
von dem Antrieb in Rotation versetzten Räder oder Rollen möglichst schlupffrei entlang
der Wand rollen können und dabei die Verlagerungskomponente mitsamt der an ihr angebrachten
Trägerkomponente innerhalb des Aufzugschachts verlagern können.
[0065] Alternativ wäre vorstellbar, dass eine Bewegungskomponente einer Verlagerungskomponente
Kräfte auf die Wand des Aufzugschachts in anderer Weise überträgt. Beispielsweise
könnten Zahnräder als Bewegungskomponente dienen und in eine an der Wand angebrachte
Zahnstange eingreifen, um die Verlagerungskomponente vertikal in dem Aufzugschacht
verlagern zu können.
[0066] Gemäß einer Ausführungsform weist die Trägerkomponente ferner eine Fixierkomponente
auf, welche dazu ausgelegt ist, die Trägerkomponente und/oder die Installationskomponente
innerhalb des Aufzugschachts in einer Richtung quer zur Vertikalen, d.h. beispielsweise
in einer horizontalen bzw. seitlichen Richtung, zu fixieren.
[0067] Unter einem Fixieren in seitlicher Richtung kann dabei verstanden werden, dass die
Trägerkomponente mitsamt der an ihr angebrachten Installationskomponente nicht nur
vertikal beispielsweise mithilfe der Verlagerungskomponente an eine Position in einer
gewünschten Höhe innerhalb des Aufzugschachts gebracht werden kann, sondern dass die
Trägerkomponente dort mithilfe der Fixierkomponente dann auch in horizontaler Richtung
fixiert werden kann.
[0068] Unter einer Abstützung an einer Wand soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden
werden, dass sich die Fixierkomponente direkt und ohne Zwischenschaltung von an der
Wand vormontierten Bauteilen, wie beispielsweise Bracket-Elementen abstützt, also
Kräfte in die Wand einleiten kann. Die Abstützung kann dabei auf verschiedene Arten
erfolgen.
[0069] In einer speziellen Ausgestaltung ist die Fixierkomponente dazu ausgelegt, zumindest
eine der Trägerkomponente und der Installationskomponente innerhalb des Aufzugschachts
in einer Richtung entlang der Vertikalen zu fixieren.
[0070] Die Fixierkomponente kann hierzu beispielsweise dazu ausgelegt sein, 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 Stützen, Stempel oder Hebel können insbesondere so ausgeführt sein,
dass sie nach außen in Richtung Wand des Aufzugschachts verlagert und damit gegen
die Wand gedrückt werden können. Dabei ist es möglich, dass an gegenüberliegenden
Seiten der Trägerkomponente oder der Installationskomponente Stützen, Stempel oder
Hebel angeordnet sind, die alle nach außen verlagerbar sind.
[0071] Es ist auch möglich, dass nur auf einer Seite nach außen verlagerbare Stützen, Stempel
oder Hebel angeordnet sind und auf der gegenüberliegenden Seite ein fest stehendes
Abstützelement. Das Abstützelement hat insbesondere eine in vertikaler Richtung langestreckte
Form und erstreckt sich insbesondere mindestens über die gesamte vertikale Ausdehnung
der Trägerkomponente. Es weist beispielsweise eine hauptsächlich balkenförmige Grundform
auf. Die Montagevorrichtung wird insbesondere so in den Aufzugschacht eingebracht,
dass sich das Abstützelement auf einer Seite mit Türöffnungen in den Wänden des Aufzugschachts
angeordnet ist. Durch die langgestreckte Form ermöglicht das Abstützelement auch dann
eine ausreichende Abstützung, wenn die Montagevorrichtung im Bereich einer Türöffnung
fixiert werden soll.
[0072] Das Abstützelement kann insbesondere so ausgeführt sein, dass sein Abstand zur Trägerkomponente
manuell einstellbar, insbesondere in verschiedenen Stufen einstellbar ist. Der Abstand
ist nur von Hand einstellbar und erfolgt nur vor dem Einbringen der Montagevorrichtung
in den Aufzugschacht. Damit kann die Fixiervorrichtung an Abmessungen des Aufzugschachts
anpasst werden.
[0073] Durch das Verstemmen gegenüber den Wänden des Aufzugschachts kann es zu einer Deformation
der Trägerkomponente kommen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Abstützen
oder Verstemmen im Bereich einer Türöffnung erfolgt. Durch die Deformation kann sich
die relative Position einer oben beschriebenen Magazinkomponente zur Installationskomponente
ändern, was zu Problemen bei der Aufnahme von Werkzeugen und zu installierenden Bauteilen
durch die Installationskomponente führen kann. Derartige Probleme können beispielsweise
vermieden werden, wenn die Trägerkomponente so steif ausgeführt ist, dass sie sich
beim Abstützen oder Verstemmen nicht deformiert, oder die Magazinkomponenten so gegenüber
der Installationskomponente angeordnet werden, dass sich ihre relativen Positionen
zueinander auch bei einer Deformation der Trägerkomponente nicht verändern.
[0074] Es ist auch möglich, dass die Fixierungsvorrichtung über Saugnäpfe verfügt, über
die eine Haltekraft gegenüber einer Wand des Aufzugschachts und damit eine Fixierung
der Trägerkomponente gegenüber Wänden des Aufzugschachts erfolgen kann. Es kann beispielsweise
an den Saugnäpfen aktiv über eine Pumpe ein Unterdruck erzeugt werden, um die Haltekraft
zu erhöhen. Über die Saugnäpfe stützt sich die Trägerkomponente an den Wänden des
Aufzugschachts ab. Die Fixierung mittels Saugnäpfen wirkt auch in vertikaler Richtung.
[0075] Es ist auch möglich, dass die Trägerkomponente temporär mittels Befestigungsmitteln,
beispielsweise in Form von Schrauben, Bolzen oder Nägeln an einer oder mehreren Wänden
des Aufzugschachts fixiert wird und sich damit an den Wänden abstützt. Diese Abstützung
wirkt auch in vertikaler Richtung. Diese temporäre Fixierung wird gelöst, wenn die
Trägerkomponente an eine andere Position innerhalb des Aufzugschachts gebracht werden
soll.
[0076] Darüber hinaus kann sich die Trägerkomponente an bereits im Aufzugschacht montierten
Bauteilen, wie beispielsweise Halteprofilen abstützen und damit fixiert werden. Die
Abstützung kann dabei auch so erfolgen, dass sie auch in vertikaler Richtung wirkt.
[0077] Es ist außerdem möglich, dass bei der Benutzung eines Montagewerkzeugs innerhalb
eines Montageschritts nur das jeweilige Montagewerkzeug gegenüber einer Wand des Aufzugschachts
fixiert wird. Dazu kann ein Rahmen, gegenüber dem das Montagewerkzeug beweglich geführt
ist, beispielsweise über Saugnäpfe an einer Wand des Aufzugschachts fixiert werden.
Alternativ dazu kann der genannte Rahmen auch temporär mittels Befestigungsmitteln,
beispielsweise in Form von Schrauben, Bolzen oder Nägeln einer Wanden des Aufzugschachts
fixiert werden.
[0078] Indem die Fixierkomponente die Trägerkomponente in seitlicher Richtung innerhalb
des Aufzugschachts fixiert, kann beispielsweise vermieden werden, dass sich die Trägerkomponente
während eines Montageschrittes, bei dem die Installationskomponente arbeitet und beispielsweise
Querkräfte auf die Trägerkomponente ausübt, in horizontaler Richtung innerhalb des
Aufzugschachts bewegen kann. Mit anderen Worten kann die Fixierkomponente quasi als
Widerlager für die an der Trägerkomponente angebrachte Installationskomponente dienen,
so dass die Installationskomponente sich indirekt über die Fixierkomponente seitlich
an Wänden des Aufzugschachts abstützen kann. Ein solches seitliches Abstützen kann
beispielsweise insbesondere während eines Bohrvorganges nötig sein, um die dabei auftretenden
horizontal-wirkenden Kräfte aufnehmen und Vibrationen vermeiden bzw. dämpfen zu können.
[0079] In einer speziellen Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann die Trägerkomponente
zweiteilig ausgeführt sein. An einem ersten Teil ist die Installationskomponente angebracht.
An einem zweiten Teil ist die Fixierkomponente angebracht. Die Trägerkomponente kann
dann ferner eine Ausrichtkomponente aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, den ersten
Teil der Trägerkomponente relativ zu dem zweiten Teil der Trägerkomponente auszurichten,
beispielsweise durch Drehen um eine Raumachse.
[0080] Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Fixierkomponente den zweiten Teil der Trägerkomponente
innerhalb des Aufzugschachts fixieren, beispielsweise indem sie sich seitlich an Wänden
des Aufzugschachts abstützt. Besonders bevorzugt ist die Fixierkomponente dazu ausgelegt,
den zweiten Teil der Trägerkomponente an einer schachtzugangsseitigen und einer dazu
gegenüberliegenden Wand abzustützen. Die Ausrichtkomponente der Trägerkomponente kann
dann den anderen, ersten Teil der Trägerkomponente in einer gewünschten Weise relativ
zu dem seitlich fixierten zweiten Teil der Trägerkomponente ausrichten, beispielsweise
indem die Ausrichtkomponente diesen ersten Teil um mindestens eine Raumachse dreht.
Damit wird auch die an dem ersten Teil angebrachte Installationskomponente mitverlagert.
Die Installationskomponente kann auf diese Weise in eine Position und/oder Orientierung
gebracht werden, in der diese einen gewünschten Montageschritt einfach und gezielt
ausführen kann.
[0081] Darüber hinaus kann die Montagevorrichtung eine Scankomponente aufweisen, mittels
welcher ein Abstand zu einem Objekt, wie beispielsweise einer Wand des Aufzugschachts
gemessen werden kann. Die Scankomponente kann beispielsweise mittels der Installationskomponente
in einer definierten Bewegung entlang der Wand des Aufzugsschachts geführt und laufend
der Abstand zur Wand gemessen werden. Damit können Rückschlüsse auf eine Winkellage
der Wand und auf die Beschaffenheit der Wand bezüglich Unebenheiten, Absätzen oder
bereits vorhandener Löcher gezogen werden. Die gewonnenen Informationen können beispielsweise
für eine Anpassung der Ansteuerung der Installationskomponente, wie beispielsweise
eine Änderung einer geplanten Bohrposition genutzt werden.
[0082] Alternativ oder zusätzlich kann die Scankomponente in einem Bereich, in dem ein Bracket-Element
montiert werden soll, in einem Zick-Zack-Muster entlang der Wand geführt werden und
aus den gemessenen Abständen ein Höhenprofil der Wand erstellt werden. Dieses Höhenprofil
kann wie beschrieben für eine Anpassung der Ansteuerung der Installationskomponente
genutzt werden.
[0083] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs
in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage. Das Verfahren weist ein Einbringen einer
Montagevorrichtung gemäß einer Ausführungsform, wie sie hierin beschrieben ist, in
einen Aufzugschacht, ein gesteuertes Verlagern der Montagevorrichtung innerhalb des
Aufzugschachts und schließlich ein zumindest teilautomatisches, vorzugsweise vollautomatisches,
Ausführen eines Montageschrittes im Rahmen des Installationsvorgangs mithilfe der
Montagevorrichtung in Form von zumindest teilautomatisch gesteuertem Bohren von Löchern
in eine Wand des Aufzugschachts auf.
[0084] Mit anderen Worten kann die zuvor beschriebene Montagevorrichtung dazu eingesetzt
werden, Montageschritte eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht teilweise
oder vollständig automatisiert, und somit teilweise bzw. vollständig autonom, durchzuführen.
[0085] Erfindungsgemäß wird zur Detektion einer Armierung innerhalb einer Wand des Aufzugschachts
eine Armierungsdetektionskomponente mittels einer Installationskomponente entlang
der Wand des Aufzugschachts geführt.
[0086] Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Verschleiß eines in einen Bohrer
eingesetzten Bohr-Einsatzes überwacht. Insbesondere wird bei Erreichen einer Verschleißgrenze
eine entsprechende Meldung erzeugt oder die Durchführung von Bohrungen beendet. In
diesem Zusammenhang wird unter einem Bohrer insbesondere eine Bohrmaschine verstanden,
in die ein Bohr-Einsatz eingesetzt und von der Bohrmaschine angetrieben werden kann.
Die eingesetzten Bohr-Einsätze unterliegen einem Verschleiß und können auch beispielsweise
beim Auftreffen auf eine Armierung beschädigt werden. Durch die Überwachung des Verschleißes
kann sichergestellt werden, dass die durchgeführten Bohrungen das gewünschte Ergebnis
liefern und die gewünschte Montage ordnungsgemäß durchgeführt werden kann. Insbesondere
werden aufwändige und damit teure Nacharbeiten in Form von Bohrungen von Hand vermieden.
[0087] Zur Überwachung des Verschleißes eines Bohr-Einsatzes und zur Erkennung eines verschlissenen
oder defekten Bohr-Einsatzes wird insbesondere ein Vorschub beim Bohren und/oder eine
Zeitdauer zum Einbringen einer Bohrung mit einer gewünschten Tiefe überwacht. Beim
Unterschreiten eines Vorschubgrenzwerts und/oder beim Überschreiten eines Zeitdauergrenzwerts
wird der eingesetzte Bohr-Einsatz als nicht mehr in Ordnung erkannt und eine entsprechende
Meldung erzeugt.
[0088] Aus dem erzielten Vorschub und/oder der Zeitdauer zum Einbringen einer Bohrung mit
einer gewünschten Tiefe kann ein Verschleißgrad bestimmt werden und beispielsweise
der Vorschub in Abhängigkeit des Verschleißgrads eingestellt. Beispielsweise kann
steigendem Verschleißgrad ein geringerer Vorschub eingestellt werden.
[0089] Die Armierungsdetektionskomponente ist insbesondere dazu ausgelegt, einen Abstand
zu einer Armierung auszugeben. Aus der bekannten Position der Armierungsdetektionskomponente
und dem von der Armierungsdetektionskomponente ausgegebenen Abstand zu einer Armierung
kann ein Abbild der Lage der Armierungen in der Wand erstellt werden. Die Armierungsdetektionskomponente
wird insbesondere mehrmals, im Speziellen rasterförmig mittels der Installationskomponente
entlang der Wand verfahren. Auf Basis der von der Armierungsdetektionskomponente ausgegebenen
Abstände zu Armierungen und der Positionen der Armierungsdetektionskomponente wird
so ein sehr genaues Abbild der Lage der Armierungen in der Wand erstellt.
[0090] Wenn die Lage der Armierungen bekannt ist, können mögliche Bohrpositionen bestimmt
werden. Diese werden so bestimmt, dass die Bohrungen durchgeführt werden können, ohne
dass der Bohrer einen ausreichenden Abstand zu einer Armierung aufweist. Bei der Montage
einer Aufzuganlage müssen manche Teile, wie beispielsweise Bracket-Elemente mit zwei
Schrauben oder Bolzen an einer Wand des Aufzugschachts befestigt werden. Die Bauteile
weisen dazu Öffnungen auf, durch die die Schrauben oder Bolzen geführt werden müssen.
Die Anordnung oder Lage der Öffnungen zueinander legt damit auch die Anordnung der
Bohrpositionen für die Bohrung der Löcher für die Schrauben oder Bolzen fest. In diesem
Fall ist also notwendig, dass eine erste und eine korrespondierende zweite Bohrposition
festgelegt werden, die in einer vorgegebenen Weise zueinander angeordnet sein müssen.
[0091] Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein erster möglicher Bereich für
die erste Bohrposition und ein zweiter möglicher Bereich für die zweite Bohrposition
bestimmt. Anschließend werden auf Basis der vorgegebenen Anordnung der Bohrpositionen
zueinander und der beiden möglichen Bereiche für die Bohrpositionen die erste und
die zweite Bohrposition bestimmt. Es wird insbesondere ein Überlappungsbereich zwischen
den beiden genannten Bereichen ermittelt und innerhalb dieses Überlappungsbereichs
die beiden Bohrpositionen festgelegt.
[0092] Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden zunächst mehrere mögliche Positionen
für die erste Bohrposition bestimmt und anschließend wird geprüft, ob die zweite Bohrposition
an einer zu einer möglichen ersten Bohrposition korrespondierenden Position möglich
ist. Sobald eine, zu einer möglichen ersten Bohrposition korrespondierende zweite
Bohrposition gefunden wird, werden insbesondere diese beiden Bohrpositionen ausgewählt.
Es ist auch möglich, dass mehrere mögliche Paare von ersten und zweiten Bohrpositionen
ermittelt werden und anschließend eines dieser Paare als Bohrpositionen ausgewählt
werden.
[0093] Zur Suche nach möglichen Bohrpositionen kann beispielsweise ein Bereich, in dem eine
Bohrung vorgesehen ist, in Planquadrate aufgeteilt werden. Für die Suche nach möglichen
ersten Bohrpositionen wird geprüft, ob eine Bohrung an einer Wunschposition möglich
ist. Anschließend werden ausgehend von der Wunschposition spiralförmig so lange Planquadrate
geprüft, bis eine vorgegebene Anzahl, beispielsweise vier oder sechs, möglicher erster
Bohrpositionen gefunden wurden. Zu jeder ersten Bohrposition existiert wie oben beschrieben
eine zweite korrespondierende Bohrposition. Zur Bestimmung der zweiten Bohrposition
werden die zu den möglichen ersten Bohrpositionen korrespondierenden zweiten Bohrpositionen
geprüft. Dazu können nur die Bohrpositionen geprüft werden, die mit einer möglichen
ersten Bohrposition korrespondieren oder es kann auch spiralförmig vorgegangen werden.
[0094] Es wird daraufhingewiesen, dass einige mögliche Merkmale und Vorteile der Erfindung
hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Insbesondere
sind Merkmale teilweise mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Montagevorrichtung und
teilweise mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs
in einem Aufzugschacht beschrieben. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter
Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen
der Erfindung zu gelangen. Insbesondere erkennt ein Fachmann, dass Vorrichtungsmerkmale,
die mit Bezug auf die Montagevorrichtung beschrieben sind, in analoger Weise angepasst
werden können, um eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zu beschreiben,
und umgekehrt.
[0095] Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die
Erfindung einschränkend auszulegen sind.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aufzugschachts einer Aufzuganlage
mit einer darin aufgenommenen Montagevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Montagevorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Sicht von oben in einen Aufzugschacht einer Aufzuganlage mit einer
darin aufgenommenen Montagevorrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht in einen Aufzugschacht einer Aufzuganlage mit einer
darin aufgenommenen Montagevorrichtung und deren Energie- und Kommunikationsverbindungen.
Fig. 5 zeigt einen Teil einer als Industrieroboter ausgeführten Installationskomponente
mit einem Dämpfungselement und einem daran gekoppelten Montagewerkzeug in Form eines
Bohrers.
Fig. 6 zeigt einen Teil einer als Industrieroboter ausgeführten Installationskomponente
mit einem Dämpfungselement in einem Verbindungselement zu einem Montagewerkzeug in
Form eines Bohrers.
Fig. 7a und 7b zeigen Armierungen in einer Wand eines Aufzugschachts in zwei Bereichen,
in denen zusammengehörige Löcher gebohrt werden sollen, und eine Illustration einer
Suche nach möglichen Bohrpositionen.
Fig. 8a und 8b zeigen Armierungen in einer Wand eines Aufzugschachts in zwei Bereichen,
in denen zusammengehörige Löcher gebohrt werden sollen, und eine Illustration einer
alternativen Suche nach möglichen Bohrpositionen.
[0096] Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen
bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale
[0097] 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 vertikal, also
entlang der Vertikalen 104 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 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 3 verlagert
werden.
[0098] 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 vertikal über eine gesamte Länge des Aufzugschachts
103 hin verlagert werden.
[0099] 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 Fixierkomponente 19 an der
Vorderseite der Trägerkomponente 3 und/oder Stempel (nicht dargestellt) an einer Rückseite
der Trägerkomponente 3 können hierzu nach 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. Alternativ wäre vorstellbar,
lediglich Teile der Installationskomponente 5 in horizontaler Richtung zu fixieren,
beispielsweise indem eine Bohrmaschine entsprechend an Wänden des Aufzugschacht 103
abgestützt wird.
[0100] Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Montagevorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
[0101] Die Trägerkomponente 3 ist als käfigartiges Gestell ausgebildet, bei dem mehrere
horizontal und vertikal verlaufende Holme eine mechanisch belastbare Struktur bilden.
Eine Dimensionierung der Holme und etwaig vorgesehener Verstrebungen ist dabei derart
ausgelegt, dass die Trägerkomponente 3 Kräften, wie sie während verschiedener durch
die Installationskomponente 5 durchgeführter Montageschritte im Rahmen eines Installationsvorgangs
in dem Aufzugschacht 103 auftreten können, standhalten kann. Oben an der käfigartigen
Trägerkomponente 3 sind Halteseile 27 angebracht, welche mit einem 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 vertikal verlagert werden.
[0102] In einer alternativen Ausgestaltung (nicht dargestellt) der Montagevorrichtung 1
könnte die Verlagerungskomponente 15 auch direkt an der Trägerkomponente 3 vorgesehen
sein und beispielsweise mittels einer Seilwinde die Trägerkomponente 3 an einem starr
oben in dem Aufzugschacht 3 fixierten Tragmittel 17 hinaufziehen oder herablassen.
[0103] In einer weiteren möglichen Ausgestaltung (nicht dargestellt) könnte die Verlagerungskomponente
15 ebenfalls direkt an der Trägerkomponente 3 fest montiert sein und beispielsweise
über einen Antrieb Rollen antreiben, die fest gegen Wände 105 des Aufzugschachts 103
angepresst werden. In einer solchen Ausgestaltung könnte die Montagevorrichtung 1
innerhalb des Aufzugschachts 103 selbsttätig vertikal verfahren, ohne dass vorab Installationen
innerhalb des Aufzugschachts 103 vorgenommen werden müssten, insbesondere ohne dass
beispielsweise ein Tragmittel 17 innerhalb des Aufzugschachts 103 vorgesehen werden
müsste.
[0104] An der Trägerkomponente 3 können ferner Führungskomponenten, beispielsweise in Form
von Stützrollen 25, vorgesehen sein, mithilfe derer die Trägerkomponente 3 während
eines vertikalen Verlagerns innerhalb des Aufzugschachts 103 entlang einer oder mehrerer
der Wände 105 des Aufzugschachts 103 geführt werden kann.
[0105] 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 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.
[0106] In einer speziellen Ausgestaltung (nicht im Detail dargestellt) kann die Trägerkomponente
3 zweiteilig ausgeführt sein. An einem ersten Teil kann dabei die Installationskomponente
5 angebracht sein und an einem zweiten Teil die Fixierkomponente 19 angebracht sein.
In einer solchen Ausgestaltung kann an der Trägerkomponente 3 ferner eine Ausrichtkomponente
vorgesehen sein, die ein gesteuertes Ausrichten des die Installationskomponente 5
tragenden ersten Teils der Trägerkomponente 3 gegenüber dem innerhalb des Aufzugschachts
103 fixierbaren zweiten Teil der Trägerkomponente 3 ermöglicht. Beispielsweise kann
die Ausrichtvorrichtung den ersten Teil um mindestens eine Raumachse relativ zu dem
zweiten Teil bewegen.
[0107] 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.
[0108] 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.
[0109] Der Roboter kann an seinem freitragenden Ende 8 mit verschiedenen Montagewerkzeugen
9 gekoppelt werden. Die Montagewerkzeuge 9 können sich hinsichtlich ihrer Auslegung
und ihres Einsatzzweckes unterscheiden. Die Montagewerkzeuge 9 können an der Trägerkomponente
3 in einer Werkzeug-Magazinkomponente 14 derart gehalten werden, dass das freitragende
Ende des Industrieroboters 7 an sie herangefahren werden und mit einem von ihnen gekoppelt
werden kann. Der Industrieroboter 7 kann hierzu beispielsweise über ein Werkzeugwechselsystem
verfügen, das so ausgebildet ist, dass es mindestens die Handhabung mehrerer solcher
Montagewerkzeuge 9 ermöglicht.
[0110] 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 einer der Schachtwände 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 Löcher beispielsweise in Beton der Wand 105 des Aufzugschachts
103 bohrt, in die später beispielsweise Befestigungsschrauben zur Fixierung von Befestigungselementen
eingeschraubt werden können. Das Bohrwerkzeug wie auch der Industrieroboter 7 können
dabei geeignet ausgestaltet werden, dass sie beispielsweise den beim Bohren in Beton
auftretenden erheblichen Kräften und Vibrationen standhalten können.
[0111] 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. Die Schraubvorrichtung kann dabei insbesondere
derart ausgestaltet sein, dass mit ihrer Hilfe auch Betonschrauben in Beton einer
Schachtwand 105 eingeschraubt werden können.
[0112] 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 ist die
Magazinkomponente 11 in einem unteren Bereich des Gestells der Trägerkomponente 3
angeordnet und beherbergt verschiedene Bauteile 13 beispielsweise in Form von unterschiedlichen
Profilen, die innerhalb des Aufzugschachts 103 an Wänden 105 zu montieren sind, um
beispielsweise Führungsschienen für die Aufzuganlage 101 daran befestigen zu können.
In der Magazinkomponente 11 können auch Schrauben gelagert und bereitgestellt werden,
die mithilfe der Installationskomponente 5 in vorgefertigte Löcher in der Wand 105
eingeschraubt werden können.
[0113] 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 unvollständig in
zuvor gebohrte Befestigungslöcher in der Wand 105 einschrauben. Anschließend kann
ein Montagewerkzeug 9 an dem Industrieroboter 7 gewechselt werden und beispielsweise
ein zu montierendes Bauteil 13 aus der Magazinkomponente 11 gegriffen werden. Das
Bauteil 13 kann Befestigungsschlitze aufweisen. Wenn das Bauteil 13 mithilfe der Installationskomponente
5 in eine vorgesehene Position gebracht wird, können die zuvor teilweise eingeschraubten
Befestigungsschrauben in diese Befestigungsschlitze eingreifen bzw. durch diese hindurch
verlaufen. Nachfolgend kann wiederum auf das als Schraubvorrichtung ausgebildete Montagewerkzeug
9 umkonfiguriert werden und die Befestigungsschrauben festgezogen werden.
[0114] In dem dargestellten Beispiel wird ersichtlich, dass mithilfe der Montagevorrichtung
1 ein 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 dann Bauteile
13 mithilfe von Befestigungsschrauben in diesen Löchern befestigt.
[0115] Ein solcher automatisierter Installationsvorgang kann verhältnismäßig schnell durchgeführt
werden und kann insbesondere bei mehrfach repetitiv innerhalb eines Aufzugschachts
durchzuführenden Installationsarbeiten helfen, erheblichen Installationsaufwand und
damit Zeit und Kosten einzusparen. Da die Montagevorrichtung den Installationsvorgang
weitgehend automatisiert durchführen kann, können Interaktionen mit menschlichem Installationspersonal
vermieden oder zumindest auf ein geringes Maß reduziert werden, so dass auch ansonsten
im Rahmen von solchen Installationsvorgängen typischerweise auftretende Risiken, insbesondere
Unfallrisiken, für Installationspersonal deutlich verringert werden können.
[0116] Um die Montagevorrichtung 1 innerhalb des Aufzugschachts 103 präzise positionieren
zu können, kann ferner eine Positionierungskomponente 21 vorgesehen sein. Die Positionierungskomponente
21 kann beispielsweise an der Trägerkomponente 3 festmontiert sein und somit beim
Verfahren der Montagevorrichtung 1 innerhalb des Aufzugschachts 3 mitbewegt werden.
Alternativ könnte die Positionierungskomponente 21 auch unabhängig von der Montagevorrichtung
1 an einer anderen Position innerhalb des Aufzugschachts 103 angeordnet werden und
von dort aus eine aktuelle Position der Montagevorrichtung 1 ermitteln.
[0117] Die Positionierungskomponente 21 kann sich unterschiedlicher Messprinzipien bedienen,
um die aktuelle Position der Montagevorrichtung 1 präzise ermitteln zu können. Insbesondere
optische Messverfahren scheinen geeignet, um eine gewünschte Genauigkeit bei der Positionsermittlung
von beispielsweise weniger als 1 cm, vorzugsweise weniger als 1 mm, innerhalb des
Aufzugschachts 103 zu ermöglichen. Eine Steuerung der Montagevorrichtung 1 kann Signale
von der Positionierungskomponente 21 auswerten und anhand dieser Signale eine Ist-Positionierung
relativ zu einer Soll-Positionierung innerhalb des Aufzugschachts 103 bestimmen. Hierauf
basierend kann die Steuerung dann beispielsweise zunächst die Trägerkomponente 3 innerhalb
des Aufzugschachts 103 an eine gewünschte Höhe fahren bzw. fahren lassen. Nachfolgend
kann die Steuerung unter Berücksichtigung der dann ermittelten Ist-Position die Installationskomponente
5 geeignet ansteuern, um beispielsweise an gewünschten Stellen innerhalb des Aufzugschachts
3 Löcher zu bohren, Schrauben einzuschrauben und/oder letztendlich Bauteile 13 zu
montieren.
[0118] Die Montagevorrichtung 1 kann hierbei außerdem eine Armierungsdetektionskomponente
23 aufweisen. Im dargestellten Beispiel ist die Armierungsdetektionskomponente 23
ähnlich wie eines der Montagewerkzeuge 9 in der Magazinkomponente 11 aufgenommen und
kann von dem Industrieroboter 7 gehandhabt werden. Die Armierungsdetektionskomponente
23 kann auf diese Weise von dem Industrieroboter 7 an eine gewünschte Position gebracht
werden, an der beispielsweise nachfolgend ein Loch in die Wand 105 gebohrt werden
soll. Alternativ könnte die Armierungsdetektionskomponente 23 jedoch auch in anderer
Weise an der Montagevorrichtung 1 vorgesehen werden.
[0119] Die Armierungsdetektionskomponente 23 ist dazu ausgelegt, eine Armierung innerhalb
der Wand 105 des Aufzugschachts 103 zu detektieren. Hierzu kann die Armierungsdetektionskomponente
sich beispielsweise physikalischer Messmethoden bedienen, bei denen elektrische und/oder
magnetische Eigenschaften der typischerweise metallischen Armierung innerhalb einer
Betonwand genutzt werden, um diese Armierung positionsgenau zu erkennen.
[0120] Sollte mithilfe der Armierungsdetektionskomponente 23 eine Armierung innerhalb der
Wand 105 erkannt worden sein, kann eine Steuerung der Montagevorrichtung 1 beispielsweise
zuvor angenommene Positionen von zu bohrenden Schraubenlöchern derart korrigieren,
dass es zu keiner Überschneidung zwischen den Schraubenlöchern und der Armierung kommt.
[0121] Zusammenfassend wird eine Montagevorrichtung 1 beschrieben, mit der beispielsweise
roboterunterstützt ein Installationsvorgang teil- oder vollautomatisiert innerhalb
eines Aufzugschachts 103 durchgeführt werden kann. Die Montagevorrichtung 1 kann dabei
Installationspersonal bei der Installation von Komponenten der Aufzuganlage 101 innerhalb
des Aufzugschachts 103 zumindest unterstützen, das heißt beispielsweise Vorarbeiten
durchführen. Insbesondere mehrfach auftretende, das heißt repetitive, Arbeitsschritte
können automatisiert und damit schnell, präzise, risikoarm und/oder kostengünstig
durchgeführt werden. Die bei einem Montageverfahren durchgeführten Installationsprozessschritte
können sich hinsichtlich einzelner auszuführender Arbeitsschritte, einem Ablauf von
Arbeitsschritten und/oder einer notwendigen Mensch-Maschinen-Interaktion unterscheiden.
Beispielsweise kann die Montagevorrichtung 1 zwar Teile des Installationsvorgangs
automatisiert durchführen, Installationspersonal kann jedoch mit der Montagevorrichtung
1 dahingehend interagieren, dass Montagewerkzeuge 9 von Hand gewechselt werden können
und/oder Bauteile beispielsweise von Hand in die Magazinkomponente nachgefüllt werden.
Auch Zwischenarbeitsschritte, die von einem Installationspersonal durchgeführt werden,
sind vorstellbar. Ein Funktionsumfang einer in der Montagevorrichtung 1 vorgesehenen
mechatronischen Installationskomponente 5 kann alle oder einen Teil der im Folgenden
aufgelisteten Arbeitsschritte umfassen:
- Der Aufzugschacht 103 kann vermessen werden. Dabei können beispielsweise Türöffnungen
106 detektiert werden, eine genaue Ausrichtung des Aufzugschachts 103 erkannt werden
und/oder ein Schachtlayout optimiert werden. Gegebenenfalls können durch einen Vermessungsvorgang
erhaltene reale Vermessungsdaten des Aufzugschachts 103 mit Plandaten, wie sie beispielsweise
in einem CAD-Modell des Aufzugschachts 103 angegeben sind, abgeglichen werden.
- Eine Orientierung und/oder Lokalisierung der Montagevorrichtung 1 innerhalb des Aufzugschachts
103 kann bestimmt werden.
- Bewehrungseisen oder Armierungen in Wänden 105 des Aufzugschachts 103 können detektiert
werden.
- Dann können Vorarbeiten wie Bohrarbeiten, Fräsarbeiten, Schneidarbeiten etc. durchgeführt,
wobei diese Vorarbeiten vorzugsweise teil- oder vollautomatisch von der Installationskomponente
5 der Montagevorrichtung 1 durchgeführt werden können.
- Anschließend können Bauteile 13 wie zum Beispiel Befestigungselemente, Interfaceelemente
und/oder Bracket-Elemente installiert werden. Beispielsweise können Betonschrauben
in zuvor gebohrte Löcher eingeschraubt werden, Bolzen eingeschlagen werden, Teile
miteinander verschweißt, vernagelt und/oder verklebt oder Ähnliches werden.
- Bauteile und/oder Schachtmaterial wie beispielsweise Brackets, Schienen, Schachttürelemente,
Schrauben und Ähnliches können dabei unterstützt von der Montagevorrichtung 1 oder
vollständig automatisiert gehandhabt werden.
- Benötigtes Material und/oder Bauteile können automatisiert und/oder von Personal unterstützt
in der Montagevorrichtung 1 nachgefüllt werden.
[0122] Durch diese und eventuell weitere Arbeitsschritte können bei einem Installationsvorgang
innerhalb eines Aufzugschachts 103 Arbeitsschritte und ein Arbeitsablauf aufeinander
abgestimmt werden und beispielsweise Maschine-Mensch-Interaktionen minimiert werden,
das heißt ein möglichst autonom arbeitendes System geschaffen werden. Alternativ kann
ein weniger komplexes und damit robusteres System für eine Montagevorrichtung eingesetzt
werden, wobei in diesem Fall eine Automatisierung lediglich in geringerem Grade etabliert
wird und damit typischerweise mehr Maschine-Mensch-Interaktionen notwendig werden.
[0123] Die Verlagerungskomponente zum Verlagern der Montagevorrichtung im Aufzugschacht
kann auch an der Trägerkomponente der Montagevorrichtung angeordnet sein und auf Wände
des Aufzugschachts wirken. Eine derartige Montagevorrichtung 1 in einem Aufzugschacht
103 ist in Fig. 3 in einer Sicht von oben dargestellt. Eine Verlagerungskomponente
115 verfügt über zwei Elektromotoren 151, die an der Trägerkomponente 3 der Montagevorrichtung
1 angeordnet sind. An gegenüberliegenden Seiten der Trägerkomponente 3 ist über je
zwei Führungen 152 je eine drehbare Achse 153 befestigt. An den Achsen 153 sind jeweils
zwei Räder 154 drehfest gegenüber den Achsen 153 befestigt. Die Räder 154 können an
Wänden 105 des Aufzugschachts 103 abrollen und werden über nicht dargestellte Anpressvorrichtungen
gegen die jeweilige Wand 105 gedrückt. Die Elektromotoren 151 sind über eine Antriebsverbindung
155, beispielsweise in Form von Zahnrädern und einer Kette mit den Achsen 153 antriebsverbunden
und können so die Räder 154 antreiben und die Trägerkomponente 3 innerhalb des Aufzugschachts
103 verlagern.
[0124] An der Trägerkomponente 3 in der Fig. 3 ist außerdem an einer Seite, an der sich
keine Verlagerungskomponente 115 befindet, eine Fixierungskomponente angeordnet, die
aus einem Abstützelement 119 und einem Teleskopzylinder 120 besteht. Das Abstützelement
119 ist so angeordnet, dass es sich auf einer Seite mit in der Fig. 3 nicht dargestellten
Türöffnungen 106 in den Wänden 105 des Aufzugschachts 103 befindet (analog zu Fig.
1). Die Montagevorrichtung 1 wird also so in den Aufzugschacht 103 eingebracht, dass
das Abstützelement 119 entsprechend angeordnet ist.
[0125] Das langgestreckte Abstützelement 119 weist eine hauptsächlich quader- oder balkenförmige
Grundform auf und ist in vertikaler Richtung ausgerichtet. Analog zur Darstellung
in Fig. 1 und 2 erstreckt es sich über die komplette vertikale Ausdehnung der Trägerkomponente
3 und ragt zudem noch in beiden Richtungen über die Trägerkomponente hinaus. Das Abstützelement
119 ist über zwei zylinderförmige Verbindungselemente 123 mit der Trägerkomponente
3 verbunden. Die Verbindungselemente 123 bestehen aus zwei nicht separat dargestellten
Teilen, die manuell ineinander geschoben und auseinander gezogen werden können, wobei
sie in mehreren Positionen fixiert werden können. Damit kann ein Abstand 122 zwischen
dem Abstützelement 119 und der Trägerkomponente 3 eingestellt werden.
[0126] Auf der dem Abstützelement 119 gegenüberliegenden Seite der Trägerkomponente 3 ist
mittig ein Teleskopzylinder 120 angeordnet. Der Teleskopzylinder 120 weist einen ausfahrbaren
Stempel 121 auf, der mit einem U-förmigen Verlängerungselement 124 verbunden ist.
Der Stempel 121 kann so weit in Richtung Wand 105 des Aufzugschachts 103 ausgefahren
werden, dass das Abstützelement 119 und das mit dem Stempel 121 verbundene Verlängerungselement
124 an Wänden 105 des Aufzugschachts 103 anliegen und die Trägerkomponente 3 damit
an den Wänden 105 verstemmt ist. Die Trägerkomponente 3 ist damit in vertikaler Richtung
und in horizontaler Richtung, also quer zur vertikalen Richtung fixiert. Im dargestellten
Beispiel wird der Teleskopzylinder 120 elektromotorisch aus- und eingefahren. Es sind
aber auch andere Antriebsarten, beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch denkbar.
[0127] Der in Fig. 3 dargestellte Teleskopzylinder 120 ist auf oder im Bereich einer Oberseite
der Trägerkomponente 3 angeordnet. Analog dazu verfügt die Trägerkomponente 3 auch
an oder im Bereich ihrer Unterseite über einen Teleskopzylinder.
[0128] Es ist auch möglich, dass jeweils zwei Teleskopzylinder oder mehr als zwei, beispielsweise
drei oder vier Teleskopzylinder auf einer Höhe angeordnet sind. Dabei kann beispielsweise
der Stempel der Teleskopzylinder ohne Zwischenschaltung eines Verlängerungselements
an der Wand des Aufzugschachts zur Anlage kommen.
[0129] Eine aus einem Abstützelement und Teleskopzylindern bestehende Fixierungskomponente
ist auch in Kombination mit einer Montagevorrichtung möglich, die mittels eines Tragmittels
wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, innerhalb des Aufzugschachts verlagert werden kann.
[0130] Die Montagevorrichtung muss im Aufzugschacht mit Energie versorgt werden und es ist
eine Kommunikation mit der Montagevorrichtung notwendig. In Fig. 4 sind Energie- und
Kommunikationsverbindungen zu einer Montagevorrichtung 1 in einem Aufzugschacht 103
dargestellt. Die Montagevorrichtung 1 verfügt über eine Trägerkomponente 3 und eine
mechatronische Installationskomponente 5 in Form eines Industrieroboters 7. Der Industrieroboter
7 wird von einer Steuerung angesteuert, die aus einem an der Trägerkomponente 3 angeordneten
Leistungsteil 156 und einem auf einem Stockwerk außerhalb des Aufzugschachts 103 angeordneten
Steuerungs-PC 157 besteht. Der Steuerungs-PC 157 und der Leistungsteil 156 sind über
eine Kommunikationsleitung 158 beispielsweise in Form einer Ethernet-Leitung miteinander
verbunden. Die Kommunikationsleitung 158 ist Teil eines so genannten Hängekabels 159,
das auch Stromleitungen 160 umfasst, über die die Montagevorrichtung 1 von einer Spannungsquelle
161 mit elektrischer Energie versorgt wird. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind die
Leitungen innerhalb der Montagevorrichtung 1 nicht dargestellt.
[0131] Der Leistungsteil 156 des Industrieroboters 7 wird also über die Stromleitungen 160
mit elektrischer Energie versorgt und steht über die Kommunikationsleitung 158 mit
dem Steuerungs-PC 157 in Kommunikationsverbindung. Der Steuerungs-PC 157 kann also
über die Kommunikationsleitung 158 Steuersignale an den Leistungsteil 156 senden,
der diese dann in konkrete Ansteuerungen der einzelnen, nicht dargestellten Elektromotoren
des Industrieroboters 7 umsetzt und so beispielsweise den Industriebroboter 7 wie
vom Steuerungs-PC 157 vorgegeben, bewegt.
[0132] In Fig. 5 ist ein Teil einer als Industrieroboter 7 ausgeführten Installationskomponente
5 mit einem Dämpfungselement 130 und einem daran gekoppelten Montagewerkzeug in Form
eines Bohrers 131 dargestellt. In den Bohrer 131 ist ein Bohreinsatz 132 eingesetzt,
der vom Bohrer 131 angetrieben werden kann. Das Dämpfungselement 130 besteht aus mehreren,
parallel angeordneten Gummipuffern 136, die jeweils als ein Dämpfungselement angesehen
werden können. Das Dämpfungselement 130 ist in einem Arm 133 des Industrieroboters
7 eingesetzt und teilt diesen in einen ersten, bohrerseitigen Teil 134 und einen zweiten
Teil 135 auf. Das Dämpfungselement 130 verbindet die beiden Teile 134, 135 des Arms
133 des Industrieroboters 7 und gibt über den Bohr-Einsatz 132 eingeleitete Schläge
und Vibrationen gedämpft an den zweiten Teil 135 weiter.
[0133] Gemäß Fig. 6 kann ein Dämpfungselement 130 auch in einem Verbindungselement 137 von
einem Industrieroboter 7 zu einem Montagewerkzeug in Form eines Bohrers 131 angeordnet
sein. Das Dämpfungselement ist grundsätzlich gleich wie das Dämpfungselement 130 in
Fig. 5 aufgebaut. Das Verbindungselement 137 ist fest mit dem Bohrer 131 verbunden,
so dass der Industrieroboter 7 zum Bohren eines Lochs in eine Wand des Aufzugschachts
die Kombination aus Verbindungselement 137 und Bohrer 131 aufnimmt.
[0134] Es ist auch möglich, dass ein Dämpfungselement als ein integraler Bestandteil eines
Bohrers ausgeführt ist.
[0135] Um einen Verschleiß des Bohr-Einsatzes 132 des Bohrers 131 zu überwachen, wird ein
Vorschub beim Bohren und/oder eine Zeitdauer zum Einbringen einer Bohrung mit einer
gewünschten Tiefe überwacht. Beim Unterschreiten eines Vorschubgrenzwerts und/oder
beim Überschreiten eines Zeitdauergrenzwerts wird der eingesetzte Bohr-Einsatz als
nicht mehr in Ordnung erkannt und eine entsprechende Meldung erzeugt.
[0136] Anhand der Fig. 7a und 7b werden ein Verfahren zur Erstellung eines Abbilds der Lage
von Armierungen innerhalb einer Wand eines des Aufzugschachts und ein Verfahren zur
Festlegung einer ersten und einer korrespondierenden zweiten Bohrposition beschrieben.
[0137] In Fig. 7a ist ein Bereich 140 einer Wand eines Aufzugschachts dargestellt, in dem
an einer ersten Bohrposition eine Bohrung durchgeführt werden soll. Zur besseren Beschreibung
der Verfahren ist der Bereich 140 in Planquadrate aufgeteilt, die nach rechts mit
aufeinanderfolgenden Buchstaben A bis J und nach unten mit aufsteigenden Zahlen 1
bis 10 gekennzeichnet sind. Diese Aufteilung wurde analog in der Fig. 7b durchgeführt.
[0138] In dem in Fig. 7a dargestellten Bereich 140 verlaufen erste und zweite Armierungen
141, 142 von oben nach unten, wobei sie zumindest in dem dargestellten Bereich 140
gerade und parallel zueinander verlaufen. Die erste Armierung 141 verläuft dabei von
B1 nach B10 und die zweite Armierung 142 von I1 nach I10. Zusätzlich verlaufen dritte
und vierte Armierungen 143, 144 von links nach rechts, wobei sie zumindest in dem
dargestellten Bereich gerade und parallel zueinander verlaufen. Die dritte Armierung
143 verläuft dabei von A4 nach J4 und die vierte Armierung 144 von A10 nach J10.
[0139] Zur Erstellung eines Abbildes der dargestellten Lage der Armierungen 141, 142, 143,
144 wird die Armierungsdetektionskomponente 23 von der Installationskomponente 5 mehrmals
entlang der Wand 105 des Aufzugschachts geführt. Die Armierungsdetektionskomponente
23 wird dabei zunächst mehrmals von oben nach unten (und umgekehrt) und anschließend
von links nach rechts (und umgekehrt) geführt. Die Armierungsdetektionskomponente
23 liefert während der Bewegung laufend den Abstand 145 zur in Bewegungsrichtung nächstliegenden
Armierung 143, so dass aus der bekannten Position der Armierungsdetektionskomponente
23 und dem genannten Abstand 145 das dargestellte Abbild der Lage der Armierungen
141, 142, 143, 144 erstellt werden kann.
[0140] Sobald die Lage der Armierungen 141, 142, 143, 144 bekannt ist, kann ein erster möglicher
Bereich 146 für die erste Bohrposition bestimmt werden. In der Fig. 7a ist dieser
erste mögliche Bereich 146 ein Rechteck mit den Ecken C5, H5, C9 und H9.
[0141] Der in Fig. 7b dargestellte Bereich 147 einer Wand eines Aufzugschachts ist beispielsweise
seitlich versetzt gegenüber dem Bereich 140 in Fig. 7a angeordnet. In diesem Bereich
147 soll eine zweite Bohrung durchgeführt werden, wobei allerdings die Bohrposition
nicht frei gewählt werden kann, sondern in vorgegebener Weise zur erster Bohrposition
im Bereich 140 gemäss Fig. 7a angeordnet sein muss. Die zweite, mit der ersten Bohrposition
korrespondierende Bohrposition muss beispielsweise um einen bestimmten Abstand seitlich
versetzt gegenüber der ersten Bohrposition liegen. In dem dargestellten Beispiel ist
der Bereich 147 in Fig. 7b um diesen Abstand seitlich versetzt gegenüber dem Bereich
140 in Fig. 7a angeordnet. Korrespondierende erste und zweite Bohrpositionen sind
in dem dargestellten Beispiel in den Fig. 7a und 7b in übereinstimmenden Planquadraten
angeordnet. Wenn also die erste Bohrung im Planquadrat B2 im Bereich 140 der Fig.
7a durchgeführt wird, muss die zweite Bohrung im Bereich 147 der Fig. 7b ebenfalls
im Planquadrat B2 durchgeführt werden. Damit wird erreicht, dass die zweite Bohrung
korrekt gegenüber der ersten Bohrung positioniert ist.
[0142] Da Armierungen in Wänden nicht über ihre gesamte Länge gleich ausgerichtet sind,
sind die Verläufe der Armierungen 141, 142, 143, 144 in Fig. 7b nicht identisch wie
in Fig. 7a. Die erste Armierung 141 verläuft in Fig. 7b von D1 nach D10 und die zweite
Armierung 142 von J1 nach J10. Die dritte Armierung 143 verläuft in Fig. 7b von A5
nach J5 und die vierte Armierung 144 wie in Fig. 7a von A10 nach J10.
[0143] Nachdem wie zu Fig. 7a beschrieben auch für den Bereich 147 in Fig. 7b ein Abbild
der Lage der Armierungen 141, 142, 143, 144 erstellt wurde, kann ein zweiter möglicher
Bereich 148 für die zweite Bohrposition bestimmt werden. In der Fig. 7b ist dieser
zweite mögliche Bereich 148 ein Rechteck mit den Ecken E6, I6, E9 und I9. Die möglichen
Bereiche für die erste und zweite Bohrposition ergeben sich aus dem
[0144] Überlappungsberereich des ersten Bereichs 146 und des zweiten Bereichs 148. Damit
ergibt sich für die erste Bohrposition ein rechteckiger Bereich 149 und für die zweite
Bohrposition ein rechteckiger Bereich 150, jeweils mit den Ecken E6, H6, E9, H9. Aus
diesen Bereichen 149, 150 kann ein Planquadrat für die erste und zweite Bohrposition
ausgewählt werden. In dem in Fig. 7a, 7b dargestellten Beispiel wird die erste Bohrposition
170 in Fig. 7a und die zweite Bohrposition 171 in Fig. 7b jeweils im Planquadrat E7
festgelegt.
[0145] Anhand der Fig. 8a und 8b wird ein alternatives Verfahren zur Festlegung einer ersten
und einer korrespondierenden zweiten Bohrposition beschrieben. Die Anordnung der Armierungen
141, 142, 143, 144 in der Fig. 8a entspricht der Anordnung in der Fig. 7a und die
Anordnung in der Fig. 8b der Anordnung in der Fig. 7b. Ebenfalls identisch ist die
Aufteilung in Planquadrate.
[0146] Zunächst werden gemäss Fig. 8a mögliche Positionen für die erste Bohrposition bestimmt.
Dazu wird mit Hilfe der Armierungsdetektionskomponente 23 geprüft, ob an einer gewünschten
Bohrposition, hier D5 eine Bohrung möglich ist. Dies ist hier der Fall. Anschließend
werden weitere mögliche Positionen für die erste Bohrposition gesucht. Dazu werden
ausgehend von der gewünschten Bohrposition D5 spiralförmig im Uhrzeigersinn weitere
Planquadrate geprüft, hier also nacheinander E5, E6 und D6. Sobald vier mögliche Positionen
gefunden wurden, wird die Suche nach weiteren möglichen Positionen abgebrochen. Falls
eine der Positionen wegen einer Armierung nicht möglich gewesen wäre, würde so lange
weitergesucht, bis vier mögliche Positionen gefunden worden wären.
[0147] Anschließend wird wie in Fig. 8b dargestellt eine mögliche zweite Bohrposition gesucht.
Auf Grund der beschriebenen Zuordnung der beiden Bohrpositionen muss die zweite Bohrposition
im selben Planquadrat wie die erste Bohrposition liegen. Es wird als erstes geprüft,
ob die gewünschte Bohrposition, also hier D5 auch für die zweite Bohrposition möglich
ist. Im gezeigten Beispiel ist dies wegen einer Kollision mit der Armierung 141 nicht
möglich, so dass analog zum Vorgehen für die erste Bohrposition spiralförmig weitergesucht
wird. Die zweite mögliche Position E5 ist wegen einer Kollision mit der Armierung
143 nicht möglich. Die dritte mögliche Position E6 ist möglich, so dass im in Fig.
8a und 8b dargestellten Beispiel die erste Bohrposition 172 in Fig. 8a und die zweite
Bohrposition 173 in Fig. 8b im jeweils im Planquadrat E6 festgelegt wird.
[0148] 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.