DD227056A1

DD227056A1 - Reinigungsroboter fuer industrieanlagen

Info

Publication number: DD227056A1
Application number: DD26788784A
Authority: DD
Inventors: Ulrich Froemling; Lothar Rhede; Wolfgang Jordan
Original assignee: Senftenberg Braunkohle
Priority date: 1984-10-02
Filing date: 1984-10-02
Publication date: 1985-09-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter zur pneumatischen Reinigung von feinkoernigem Rieselgut und Liegestaub von Industriefussboeden, Maschinen und Anlagen. Ausgehend von dem Ziel, bei den erforderlichen Reinigungsarbeiten auf Arbeitskraefte zu verzichten, ist es Aufgabe der Erfindung, einen Reinigungsroboter vorzuschlagen, der sich den unterschiedlichen Bedingungen beim Reinigungsvorgang in Industrieraeumen anpassen kann. Erfindungsgemaess wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, dass an einem an sich bekannten Staubsauger, dessen kompakte Staubsauganlage extern angeordnet ist und dessen Saugschlauch gefuehrt an dem heb-, senk- und um 360 schwenkbaren Arbeitsarm vorgesehen ist, waehrend von einem Roboterarm eine flexible Saugleitung gefuehrt ist, die mit einem verzweigten stationaeren Entstaubungsrohrleitungsnetz mit einer Vielzahl von Zapfstellen, bestehend aus Saugstutzen, Steckdose und Lagemarken, in Verbindung steht und ein Mikrorechnersystem fuer die Steuerung des Arbeitsarmes im fahrbaren Gestell angeordnet ist, in dem sich auch das Mikrorechnersystem fuer die beim Reinigungsprozess erforderlichen Fahrbewegungen und eine Akkumulatorenbatterie befinden. Fig. 1

Description

Reinigungsroboter für Industrieanlagen B 08 B

B 25 J A 47 L

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter zur pneumatischen Reinigung von feinkörnigem Rieselgut und Liegestaub von Industriefußböden, Maschinen und Anlagen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Anwendung der zum Reinigen von Industriefußböden, Maschinen und Anlagen bekannten Kehrmaschinen, fahrbaren oder stationären Industriestaubsaugern erfordert einen überaus hohen Aufwand zum Betreiben* So liegt der für die Reinigung erforderliche Arbeitszeitaufwand in Aufbereitungsanlagen bei 30 $* Desweiteren ist das Bedienungs- bzw. Reinigungspersonal nachteiligerweise durch die Peinstaubkonzentration der Luft in den Industriegebäuden gesundheitlich beeinträchtigt.

Die bekannten Reinigungsanlagen weisen insgesamt den Hauptnachteil auf, daß eine den sicherheitstechnischen und arbeitshygienischen Forderungen entsprechende Reinigung der Fußböden usw. in der erforderlichen Qualität und Quantität nur mit einem unvertretbar hohem Arbeitskräfteeinsatz zu bewältigen ist»

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, bei der Reinigung von Industriefußböden, Maschinen und Anlagen auf Arbeitskräfte zu verzichten und die Reinigungsleistung sowie ihre Qualität zu

erhöhen und eine vielseitig anwendbare konstruktive Lösung zur automatischen Reinigung zu schaffen.

Darlegung des 7/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reinigungsroboter für Industrieanlagen zur pneumatischen Reinigung von feinkörnigem Rieselgut und Liegestaub zu schaffen, der sich den unterschiedlichsten Einsatzbedingungen beim Reinigungsvorgang in Industrieräumen anpassen kann. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen an sich bekannten Staubsauger, dessen kompakte Staubsauganlage extern angeordnet und dessen Saugschlauch von dem heb-, senk- und um 360° schwenkbaren Arbeitsarm geführt ist. An dem Ende des Saugschlauches befindet sich ein dreidimensional bewegbares Saugmundstück. Unabhängig vom Arbeitsarm und dessen Bewegungen ist an einem Roboterarm eine flexible, aufwickelbare Saugleitung geführt, die mit einem verzweigten stationären Entstaubungsrohrleitungsnetz mit einer Vielzahl von Zapfstellen, bestehend aus Saugstutzen, Steckdose und Lagemarke, in Verbindung steht. Für die Steuerung der vorprogrammierten ν Bewegungen des Arbeitsarmes und des Saugmundstückes ist im fahrbaren Gestell ein Mikrorechnersystem angeordnet. Die beim Reinigungsprozeß erforderlichen Pahrbewegungen werden infolge der sequentiellen Befehlsabarbeitung von einem zweiten Mikrorechner dirigiert. Am Reinigungsroboter sind an prädestinierten Stellen Sensoren angebracht, die die Orientierung unterstützen. Die dazu erforderlichen Lagemarken sind im Raum verteilt angeordnet. Sie dienen der Kontrolle und der Aktualisierung des Pahrprogrammes. Die Bereitstellung von Antriebsenergie erfolgt durch die Kombination der Speisung aus dem Betriebsnetz und einer auf dem fahrbaren Gestell des Reinigungsroboters installierten Akkumulatorenbatterie.

Auaführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden* In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig. 1: einen erfindungsgemäßen Heinigungsroboter Pig. 2: ein Entstaubungsrohrleitungsnetz mit einer externen Staubsauganlage

Die Figuren 1 und 2 zeigen vereinfachte Prinzipdarstellungen. Wegen größtmöglicher Deutlichkeit wurde keine Rücksicht auf konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten genommen. Uach Figur 1 steuert das Mikrorechnersystem 1 die vorprogrammierten dreidimensionalen Bewegungen des Arbeitsarmes 2 und des Saugmundstückes 3· Die beim Reinigungsprozeß erforderlichen Pahrbewegungen werden infolge der sequentiellen Befehlsabarbeitung der Mikrorechner von einem zweiten Mikrorechnersystem 4 dirigiert. Das Fahrwerk 5 des Gestells 21 fährt die im Mikrorechnersystem 4 gespeicherten Fahrwege ab. Die Antriebe des Fahrwerkes 5 sind roboterspezifische Mikromotorantriebe. Am Reinigungsroboter sind Sensoren 6 angebracht, die die Orientierung unterstützen« Die dazu erforderlichen Lagemarken 7 werden im Raum verteilt angeordnet. Diese Lagemarken 7 können aktive oder passive Systeme sein. Ueben der Kontrolle des Fahrweges dienen die Lagemarken 7 auch der Aktualisierung des Fahrprogrammes, z.B. bei Störungen oder durch unbefugtes Wegschieben des Reinigungsroboters vom Fahrweg usw. Die Bereitstellung von Antriebsenergie erfolgt durch die Kombination der Speisung aus dem Betriebsnetz und einer auf dem Gestell des Reinigungsroboters installierten Akkumulatorenbatterie 8. Die Akkumulatorenbatterie 8 dient als Energielieferant für alle Bewegungsabläufe, die der Reinigungsroboter bei jedem notwendig werdenden Wechsel von einer Zapfstelle 9, die aus dem Saugstutzen 11, der Steckdose 14 und dem Sensor 7 besteht.

Vorteilhafterweise ist der Geräteteil, der für die Ladung/ Pufferung der Akkumulatorenbatterie 8 und Speisung aller Verbraucher des Reinigungsroboters vorgesehen ist, aus Gründen der Gewichts- und Raumersparnis sowie des Wirkungsgrades in Form eines hochwertigen Schaltnetzteiles 10 ausgebildet.

Das Auffinden der Zapfstelle 9 erfolgt durch das Fahrprogramm und die aktiven/passiven Lagemarken 7. Die Ankupplung an den Saugstutzen 11 und die Steckdose 14 wird durch den separaten Roboterarm 12 vorgenommen. Um einen entsprechenden Aktionsradius bei der Speisung aus dem Netz zu gewährleisten, ist die flexible Schlauchleitung und die Uetzleitung des Reinigungsroboters auf einer elektromotorisch angetriebenen Leitungstrommel 13 aufgebracht. Die Kapazität der Akkumulatorenbatterie 8 wird durch ein Mikrorechnersyatem derart überwacht, daß durch dieses die Entscheidung getroffen wird, wann und wie lange der Reinigungsroboter aus dem Uetz zu speisen ist· Die Benutzung des betreffenden Mikrorechnersystems dazu muß sich aus der Softwareerstellung ergeben. Durch diese überwachung ist die Möglichkeit gegeben, den Reinigungsroboter so optimal wie möglich zu betreiben. Dies bringt Vorteile hinsichtlich des Arbeitsschutzes, als auch der mechanischen Beanspruchung der Uetzzuleitung und ihrer Pührungs- und Kupplungselemente mit sich. Pernerhin kann durch die entsprechende Software eine im Hinblick auf den Arbeitsschutz günstige Auswahl der Uetzspeisepunkte realisiert werden, so daß nur bei kritischen Ladezuständen _auch ungünstige Uetzspeisepunkte in Anspruch genommen werden. Im Regelfall soll die Entscheidung zur Speisung aus dem Uetz auf die Zeit der Betriebsruhe in der Parkstellung des Roboters fallen. Die Abkupplung der Saug- und Elektroleitung erfolgt automatisch.

Bei möglichen Kollisionen durch Menschen, Maschinen bzw. bei Havarien, Reparaturen und unbefugtes Handeln ist das Mikrorechnersystem 4 mit einem Suchprogramm ausgestattet, das derartige Bewegungen ausführt, um auf kurzem Wege auf die Lagemarken 7 zu stoßen. Die Lagemarken 7 versetzen dann bei entsprechender technischer Ausführung die Mikrorechnersysteme in das aktuelle Reinigungsprogramm. Der Arbeitsarm 2 und der Roboterarm 12 des Reinigungsroboters sind so konzipiert, daß sie unabhängig und ohne gegenseitige Behinderung die geforderten Bewegungen ausführen können^

Die relativ kompakte Staubsauganlage ist nicht auf dem fahrbaren Gestell 21 installiert. Dadurch kann der Heinigungsroboter in seinen äußeren Abmessungen relativ klein gehalten werden. Das hat den Vorteil, daß dieser relativ leichte und äußerst manövrierfähige fegen auch zwischen eng aufgestellten Anlagen für die Reinigung eingesetzt werden kann. Gemäß Fig. 2 ist auf den einzelnen Arbeitsetagen 15 ein zentrales Entstaubungsrohrleitungsnetz 16 mit einer Vielzahl von Zapfstellen 9, bestehend aus Saugstutzen 11, Steckdose H zur Batterieaufladung und lagemarken 7, installiert. Die Luftgeschwindigkeit im Entataubungsrohrleitungsnetz 16 bzw. im Saugmundstück 3 soll 20 ms"¹ nicht unterschreiten* Dadurch ist die Ablagerung von Staub im Entstaubungsrohrleitungsnetz 16 ausgeschlossen und es entstehen keinerlei sicherheitstechnische Probleme. Bei Einhaltung dieser Luftgeschwindigkeit wird außerdem garantiert, daß Liegestaub und Rieselgut bis zur Größe der Spaltweite des Saugmundstückes 3 aufgenommen werden kann. Zur Abtrennung der Staubteilchen aus der Entstaubungsluft ist ein System, bestehend aus Baßabscheider 17, Ventilator mit Naßlauf 13 und Fliehkraftabscheider 19 vorhanden. Der Reinigungsroboter kann durch Benutzung des Fahrstuhles 20 auf den einzelnen Arbeitsetagen 15 eingesetzt werden»

Claims

Patentanspruch

1. Reinigungsroboter für Industrieanlagen mit einem fahrbaren Gestell und mindestens einem Arbeitsarm, die jeweils mit Antrieben versehen sind, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Staubsauger, dessen kompakte Staubsauganlage extern angeordnet und dessen Saugschlauch vorzugsweise von einem heb-, senk- und um 360° schwenkbaren Arbeitsarm (2) geführt ist, wobei das am Ende des Saugschlauches angeschlossene Saugmundstück (3) dreidimensional bewegbar angeordnet ist, während von einem Roboterarm (12) eine flexible, aufwickelbare Saugleitung geführt ist, die mit einem verzweigten stationären Entstaubungsrohrleitungsnetz (16) mit einer Vielzahl von Zapfstellen (9), bestehend aus Saugstutzen (11), Steckdose (H) und Lagemarke (7)t in Verbindung steht und ein Mikrorechnersystem (1) für die Steuerung der vorprogrammierten Bewegungen des Arbeitsarmes (2) und des Saugmundstückes (3) im fahrbaren Gestell (21) angeordnet ist, in dem sich auch das Mikrorechnersystem (4) für die beim Reinigungsprozeß erforderlichen Fahrbewegungen und eine Akkumulatorenbatterie (8) befinden.

2· Reinigungsroboter nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß an prädestinierten Stellen Sensoren (6) angebracht sind.

3. Reinigungsroboter nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß zur unterstützenden Orientierung, im zu reinigenden Raum verteilt, Lagemarken (7) angeordnet sind, die als aktive oder passive Systeme ausgeführt sind.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen.