DE102020207971A1 - Process for the recovery of built-in lightweight panels - Google Patents

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DE102020207971A1
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Cedric Wehren
Thomas Adams
Sigrid Brell-Cokcan
Elisa Lublasser
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Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
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Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung liegt im Bereich der Rückgewinnung von Leichtbauplatten im Rahmen von Abbruch- bzw. Rückbauarbeiten an Gebäuden und will zu einem ressourcenschonenderen Umgang mit Gips, insbesondere Leichtbauplatten, beitragen und schlägt hierzu ein Verfahren zur Rückgewinnung von verbauten Leichtbauplatten (12) vor, bei dem mit einem von einem Manipulator bewegten Messkopf (2) die Lage von Befestigungsmitteln (10), die mit einer Unterkonstruktion (8) zur Befestigung der Leichtbauplatte (12) an der Unterkonstruktion (8) verbunden sind, detektiert wird, das jeweilige Befestigungsmittel (10) von der Leichtbauplatte (12) durch ein Werk- zeug gelöst wird, das aufgrund von dem Messkopf (2) ermittelter Lageinformation zu dem Befestigungsmittel (10) an das Befestigungsmittel (10) herangeführt wird, und bei dem die von den Befestigungsmitteln (10) gelöste Leichtbauplatte (12) von der Unterkonstruktion abgenommen wird.The present invention is in the field of recovering lightweight building boards in the context of demolition or dismantling work on buildings and wants to contribute to a more resource-saving handling of gypsum, in particular lightweight building boards, and proposes a method for recovering built-up lightweight building boards (12) in which with a measuring head (2) moved by a manipulator, the position of fastening means (10) which are connected to a substructure (8) for fastening the lightweight panel (12) to the substructure (8) is detected, the respective fastening means (10) is detached from the lightweight panel (12) by a tool that is brought to the fastening means (10) on the basis of position information determined by the measuring head (2) regarding the fastening means (10), and in which the detached from the fastening means (10). Lightweight board (12) is removed from the substructure.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt im Bereich der Rückgewinnung von Leichtbauplatten, wie beispielsweise Pressholz oder OSB-Platten bzw. Gipskartonplatten im Rahmen von Abbruch- bzw. Rückbauarbeiten an Gebäuden.The present invention is in the field of the recovery of lightweight construction panels, such as, for example, compressed wood or OSB panels or plasterboard panels in the context of demolition or dismantling work on buildings.

Solche Platten werden in Gebäuden verwendet, insbesondere um Leichtbauwände zu erstellen, die von einer Unterkonstruktion in der Regel aus Metall abgestützt sind, wobei sich Längsträger bzw. Ständer zwischen dem Boden und der Decke eines Raumes erstrecken, zwischen denen abhängig von der Festigkeitsanforderung bzw. etwaig notwendiger Durchbrüche in der Wand Querträger erstrecken können. Gegen diese Unterkonstruktion werden die Leichtbauplatten an- gelegt und üblicherweise durch Verschrauben befestigt. Danach werden die Leichtbauplatten verspachtelt, sodass sich eine gerade, ebene Wand ergibt, die abhängig von den ästhetischen Vorgaben weiter dekoriert werden kann.Such panels are used in buildings, in particular to create lightweight walls that are supported by a substructure usually made of metal, with longitudinal beams or stands extending between the floor and the ceiling of a room, between which depending on the strength requirement or possibly necessary breakthroughs in the wall cross member can extend. The lightweight panels are placed against this substructure and usually fastened by screwing. Then the lightweight panels are filled so that a straight, level wall is created that can be further decorated depending on the aesthetic specifications.

Bei der Umgestaltung bzw. bei dem Rückbau von Gebäuden mit darin verbauten Gipskartonplatten werden diese üblicherweise vollends zerstört. Gips als Bauschutt erhöht auf Monodeponien die Gefahr der Anhydrid-Bildung. Die zunehmende Abschaltung von Kohlekraftwerken führt ferner zu einem Rückgang der Produktion von REA-Gips, so dass aufgrund des begrenzten Vorrats an natürlichem Gips ein Umdenken der Materialwirtschaft im Bereich Gips erforderlich sein dürfte.When redesigning or dismantling buildings with plasterboard installed in them, they are usually completely destroyed. Gypsum as building rubble increases the risk of anhydride formation on mono landfills. The increasing shutdown of coal-fired power plants also leads to a decrease in the production of FGD gypsum, so that due to the limited supply of natural gypsum, a rethinking of materials management in the area of gypsum is likely to be necessary.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an und will zu einem Ressourcen schonenderen Umgang mit Leichtbauplatten, insbesondere Gips und Gipskartonplatten beitragen.This is where the present invention comes in and aims to contribute to a more resource-conserving use of lightweight panels, in particular plaster of paris and plasterboard.

Die vorliegende Erfindung schlägt dazu ein robotergestütztes im Grunde zerstörungsfreies Rückgewinnen von Leichtbauplatten im Rahmen von Abbruch- bzw. Rückbauarbeiten an Gebäuden vor. Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einem Manipulator durchgeführt, der einen Messkopf bewegt, der die Lage von Befestigungsmitteln detektiert, die die Leichtbauplatten mit der Unterkonstruktion verbinden. Wie bereits zuvor erwähnt, handelt es sich bei diesen Befestigungsmitteln in der Regel um Schrauben. Es sind aber auch andere Befestigungsmittel möglich und in Zukunft auch denkbar. Die Befestigungsmittel führen zu einer punktuellen gegebenenfalls auch flächigen Verbindung zwischen der Leichtbauplatte und der Unterkonstruktion.For this purpose, the present invention proposes a robot-assisted, basically non-destructive recovery of lightweight panels in the context of demolition or dismantling work on buildings. The method according to the invention is carried out with a manipulator that moves a measuring head that detects the position of fastening means that connect the lightweight panels to the substructure. As mentioned earlier, these fasteners are usually screws. However, other fastening means are also possible and also conceivable in the future. The fastening means lead to a punctual, possibly also areal connection between the lightweight construction panel and the substructure.

Der Messkopf ist dazu eingerichtet, die Lage der Befestigungsmittel innerhalb bzw. unterhalb der Leichtbauplatte, also zwischen der Leichtbauplatte und der Unterkonstruktion zu detektieren. Dazu können beliebige in der Regel zerstörungsfreie Verfahren eingesetzt werden, beispielsweise induktive Verfahren oder Verfahren mittels Wechselspannung, wie sie beispielsweise aus DE 10 2015 202 880 A1 bekannt sind.The measuring head is set up to detect the position of the fastening means within or below the lightweight construction panel, that is, between the lightweight construction panel and the substructure. For this purpose, any generally non-destructive method can be used, for example inductive methods or methods using alternating voltage, such as those from DE 10 2015 202 880 A1 are known.

Der Manipulator bzw. Roboter erlaubt die Bewegung des Messkopfes im Raum. Der Manipulator kann auch selbstfahrend sein, sodass sämtliche Wände eines Raumes von dem Messkopf entweder durch Bewegung von Armen des Manipulators oder aufgrund der Fahrbewegung des Manipulators selbst von dem Messkopf überstrichen werden können. Es versteht sich, dass ein fahrender Manipulator möglichst selbst fahren und weiterhin so ausgebildet ist, dass dieser sich selbstständig in dem Raum bewegen und etwaige Hindernisse in dem Raum umfahren kann, wie dies beispielsweise in EP 3 423 913 A1 beschrieben ist.The manipulator or robot allows the measuring head to move in space. The manipulator can also be self-propelled, so that all walls of a room can be swept over by the measuring head either by moving the arms of the manipulator or due to the movement of the manipulator itself by the measuring head. It goes without saying that a moving manipulator can drive itself as far as possible and is furthermore designed so that it can move independently in the room and bypass any obstacles in the room, as is shown, for example, in FIG EP 3 423 913 A1 is described.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das jeweilig detektierte Befestigungsmittel von der Leichtbauplatte durch ein Werkzeug gelöst. Dieses Werkzeug wird aufgrund von Lageinformationen zu dem jeweiligen Befestigungsmittel an dasselbe herangeführt, die der Messkopf ermittelt hat. Der Messkopf ermittelt dementsprechend die für die Steuerung des Werkzeugs notwendigen Informationen. Dabei können der Messkopf und das Werkzeug an einem gemeinsamen Manipulator befestigt sein, der zunächst den Messkopf an die Leichtbauplatte annähert, um die Lage des Befestigungsmittels zu diktieren, und danach beispielsweise durch Drehen des Messkopfes oder einer anderen Relativbewegung das Werkzeug an das Befestigungsmittel heranzuführen.In the method according to the invention, the respectively detected fastening means is detached from the lightweight construction panel by means of a tool. This tool is brought up to the respective fastening means on the basis of position information that the measuring head has determined. The measuring head determines the information necessary for controlling the tool accordingly. The measuring head and the tool can be attached to a common manipulator, which first brings the measuring head closer to the lightweight panel in order to dictate the position of the fastener, and then, for example, by rotating the measuring head or another relative movement, move the tool towards the fastener.

Nach dem Lösen sämtlicher Verbindungen zwischen Befestigungsmitteln und der Leichtbauplatte ist diese nicht mehr mit der Unterkonstruktion verbunden. Sie kann abgenommen und wiederverwertet werden.After all the connections between the fastening means and the lightweight construction panel have been loosened, the panel is no longer connected to the substructure. It can be removed and recycled.

Das Trennen kann beispielsweise durch eine Lochsäge erfolgen, die mit geringem Umstand umfänglich um eine Schraube als Befestigungsmittel die Leichtbauplatte durchtrennt. Bei einer solchen Fallgestaltung hat die von der Unterkonstruktion abgelöste und wiedergewonnene Leichtbauplatte lediglich kleine ausgesägte Löcher, die bei der Wiederverwendung der Leichtbauplatte im Rahmen des Verspachtelns der erstellten Wand überspachtelt werden können, so dass die wiedergewonnene Leichtbauplatte im Grunde wie eine fabrikneue Leichtbauplatte in eine zu erstellende Wand eingesetzt werden kann.The cutting can be done, for example, by a hole saw, which with little circumstance cuts through the lightweight panel around a screw as a fastening means. In such a case design, the lightweight panel detached from the substructure and recovered only has small sawn-out holes that can be filled over when the lightweight panel is re-used as part of the filling of the created wall, so that the recovered lightweight panel is basically like a brand-new lightweight panel into one to be created Wall can be used.

Wenngleich sich die Erfindung für die Wiedergewinnung von verschiedenen Leichtbauplatten eignet, wird aufgrund der weiten Verbreitung von Gipskartonplatten in der nachfolgenden Beschreibung auf diese abgestellt, was aber nicht beschränkend für die breiter gefassten Ansprüche verstanden werden soll.Although the invention is suitable for the recovery of various lightweight building boards, due to the widespread use of plasterboard in the following description this turned off, but this should not be understood as limiting the broader claims.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vor der Detektion der Befestigungsmittel zunächst die Lage und damit die Ausrichtung von Trägern der Unterkonstruktion ermittelt. Dieser Verfahrensführung liegt die Überlegung zugrunde, dass die Befestigungsmittel lediglich dort vorgesehen sein können, wo die Leichtbauwand von der Unterkonstruktion hinterlegt ist. In Kenntnis der Lage und Ausrichtung der Träger der Unterkonstruktion kann dementsprechend der Messkopf lediglich über einen Teilbereich der Leichtbauwand geführt bzw. angenähert werden, um die Befestigungsmittel zu suchen und deren Lage zu identifizieren. Der Messkopf wird dementsprechend üblicherweise lediglich vertikal entlang der Ständer und gegebenenfalls horizontal entlang der üblicherweise wenigen Querträger der Unterkonstruktion bewegt.According to a preferred development of the present invention, the position and thus the alignment of girders of the substructure are first determined prior to the detection of the fastening means. This process management is based on the consideration that the fastening means can only be provided where the lightweight construction wall is backed by the substructure. Knowing the position and alignment of the support of the substructure, the measuring head can accordingly only be guided or approached over a partial area of the lightweight construction wall in order to search for the fastening means and identify their position. The measuring head is accordingly usually only moved vertically along the stand and possibly horizontally along the usually few cross members of the substructure.

Wenngleich im Rahmen der erfindungsgemäßen Verfahrensführung die Gipskartonplatte auch händisch von der Unterkonstruktion abgenommen werden kann, ist eine vollautomatisierte Durchführung des Verfahrens zu bevorzugen. Dazu wird gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, die Gipskartonplatte mittels einer Handhabungseinrichtung abzunehmen, die abhängig von einem Fortschritt beim Lösen der Befestigungsmittel von der Gipskartonplatte gesteuert wird. Diese Handhabungseinrichtung kann über einen separaten Handhabungseinrichtungs-Manipulator und damit unabhängig von dem Manipulator des Messkopfes bewegt werden. So kann beispielsweise der Manipulator zu dem Messkopf Befestigungsmittel identifizieren und lösen, während der Handhabungseinrichtungs-Manipulator eine zuvor demontierte Gipskartonplatte beispielsweise zu einem mobilen Lager verbringt, in dem die demontierten Gipskartonplatten zur Abholung bereitgestellt werden.Although the plasterboard can also be removed manually from the substructure within the scope of the process according to the invention, a fully automated implementation of the process is preferred. To this end, according to a further development of the present invention, it is proposed to remove the plasterboard by means of a handling device which is controlled as a function of the progress made in loosening the fastening means from the plasterboard. This handling device can be moved via a separate handling device manipulator and thus independently of the manipulator of the measuring head. For example, the manipulator can identify and release fasteners to the measuring head, while the manipulator manipulator brings a previously dismantled plasterboard, for example, to a mobile warehouse in which the dismantled plasterboard is made available for collection.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Handhabungseinrichtung abhängig von dem Fortschritt beim Lösen der Befestigungsmittel gesteuert. Das Lösen erfolgt dabei üblicherweise so, dass kurz vor dem Abnehmen lediglich wenige Befestigungsmittel die Gipskartonplatte an der Unterkonstruktion halten. Erst wenn dieser Zustand erreicht ist wird üblicherweise die Handhabungseinrichtung gegen die Gipskartonplatte geführt, um diese zunächst zu sichern und nach dem Lösen des letzten Befestigungsmittels von der Unterkonstruktion abzuheben. Da die abzuhebende Gipskartonplatte gegebenenfalls mit benachbarten Gipskartonplatten noch über eine Verschachtelung verbunden ist, kann beispielsweise eine Schwenkbewegung eines Haltekopfes der Handhabungseinrichtung und damit der Gipskartonplatten genutzt werden, um diese Verschachtelung lediglich teilweise aufzubrechen und dadurch das Abnehmen der Gipskartonplatte zu vereinfachen und das Risiko einer möglichen Zerstörung durch das Abnehmen der Gipskartonplatte zu verringern.According to the method according to the invention, the handling device is controlled as a function of the progress in loosening the fastening means. The loosening usually takes place in such a way that just a few fasteners hold the plasterboard on the substructure shortly before removal. Only when this state has been reached is the handling device usually guided against the plasterboard in order to initially secure it and, after the last fastening means has been loosened, to lift it off the substructure. Since the plasterboard to be lifted off is possibly still connected to neighboring plasterboard via a nesting, for example a pivoting movement of a holding head of the handling device and thus the plasterboard can be used to only partially break this nesting open and thereby simplify the removal of the plasterboard and reduce the risk of possible destruction by removing the plasterboard.

Es versteht sich, dass der Manipulator zur Bewegung des Messkopfes und/oder des Werkzeugs und der Manipulator zur Bewegung der Handhabungseinrichtung über eine gemeinsame Steuerung steuerungsmäßig verbunden sind, um einerseits Kollisionen im Rahmen der Abfolge der unterschiedlichen Arbeitsschritte und Anforderungen zu vermeiden und andererseits eine zeitgerechte Aktivierung der Handhabungseinrichtung abhängig von dem Fortschritt beim Lösen der Befestigungsmittel zu steuern.It goes without saying that the manipulator for moving the measuring head and / or the tool and the manipulator for moving the handling device are linked via a common controller in order to avoid collisions in the course of the different work steps and requirements on the one hand, and timely activation on the other of the handling device depending on the progress in loosening the fastening means.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der Messkopf durch kapazitative Näherungssensoren an die Gipskartonplatte herangeführt. Die Ausrichtung des Sensorkopfes relativ zu der Oberfläche erfolgt dementsprechend bevorzugt adaptiv, sodass etwaige Unebenheiten an der Oberfläche der Gipskartonplatte ausgeglichen werden können. Die Weiterbildung des Verfahrens berücksichtigt auch den Umstand, dass gerade bei Demontageprozessen hohe lokale Ungenauigkeiten derjenigen Fläche in Betracht zu ziehen sind, die von dem Manipulator angesteuert werden muss. Selten existieren zu Gipskartonwänden exakte digitale Daten, beispielsweise im Rahmen eines Gebäudeinformationsmodells (BIM), die geeignet wären, dem Manipulator Informationen an die Hand zu geben, aufgrund derer der Messkopf von vornherein in die richtige Lage relativ zu der Oberfläche der Gipskartonplatte gebracht werden kann. Der Messkopf hat für eine adaptive Annäherung bevorzugt drei auf einem Umfang verteilt angeordnete kapazitative Näherungssensoren, die eine dreieckige, zur Oberfläche des Messkopfes parallele Fläche aufspannen, die bevorzugt parallel zu der Oberfläche der Gipskartonplatte auszurichten ist. Da die kapazitativen Näherungssensoren einen Schaltabstand zu dieser Oberfläche besitzen, kann eine kontaktlose Abstandsmessung erfolgen. So kann der Messkopf berührungsfrei relativ zu der Oberfläche der Gipskartonplatte an dieser vorbeigeführt werden, um die Befestigungsmittel zu detektieren. Der Abstand zu der Oberfläche der Gipskartonplatte wird dabei autonom durch den Manipulator korrigiert, falls dies nötig ist.According to a preferred development of the present invention, the measuring head is brought up to the plasterboard by capacitive proximity sensors. The alignment of the sensor head relative to the surface is accordingly preferably carried out adaptively, so that any unevenness on the surface of the plasterboard can be compensated for. The further development of the method also takes into account the fact that, particularly in the case of dismantling processes, high local inaccuracies must be taken into account in the area that has to be controlled by the manipulator. Exact digital data is rarely available for plasterboard walls, for example in the context of a building information model (BIM), which would be suitable for providing the manipulator with information on the basis of which the measuring head can be brought into the correct position relative to the surface of the plasterboard from the start. For an adaptive approach, the measuring head preferably has three capacitive proximity sensors distributed on a circumference, which span a triangular area parallel to the surface of the measuring head, which is preferably to be aligned parallel to the surface of the plasterboard. Since the capacitive proximity sensors have a switching distance to this surface, a contactless distance measurement can take place. The measuring head can thus be moved past the surface of the plasterboard in a contact-free manner relative to the surface of the plasterboard in order to detect the fastening means. The distance to the surface of the plasterboard is corrected autonomously by the manipulator if this is necessary.

Weiter bevorzugt wird die Lage eines metallischen Befestigungsmittels, beispielsweise einer Schraube durch induktive Sensoren ermittelt. Diese Sensoren sind üblicherweise benachbart zu den zuvor erwähnten kapazitativen Näherungssensoren an dem Messkopf vorgesehen. Üblicherweise sind die Sensoren ringförmig um einen Mittelpunkt des Messkopfes angeordnet, in dem das linear bewegliche Werkzeug über die Ebene der Sensoren hinaus in die Gipskartonplatte eindringen kann, um ein Befestigungsmittel von dieser zu lösen.The position of a metallic fastening means, for example a screw, is also preferably determined by inductive sensors. These sensors are usually provided adjacent to the aforementioned capacitive proximity sensors on the measuring head. The sensors are usually arranged in a ring around a center point of the measuring head, in which the linearly movable tool extends beyond the level of the sensors the plasterboard can penetrate to loosen a fastener therefrom.

Dabei dient die flächige Anordnung der induktiven Sensoren einer flächigen Abdeckung für die Detektion von metallischen Befestigungsmitteln. Das Signal jedes einzelnen Sensors kann einzeln ausgelesen werden. Mit einer den Manipulator steuernden Software kann die Lageinformation zu dem metallischen Befestigungsmittel ermittelt werden. Bevorzugt wird dabei ein mathematisches Prinzip zur Findung eines Mittelpunktes eines Kreises mithilfe von zwei Sekanten verwendet, wobei ein üblicherweise runder Kopf einer metallischen Befestigungsschraube bei diesem Prinzip den Kreis darstellen kann. Nach Ermitteln der Lage einer solchen Schraube kann die Schraube umfänglich mit einer Lochsäge ausgebohrt werden, um die Gipskartonplatte von diesem Befestigungsmittel zu lösen. Alternativ kann das Werkzeug auch ein motorisch angetriebener Schraubendreher sein, der die Schraube aus der Gipskartonplatte herausschraubt. Es versteht sich, dass ein solcher Schraubendreher auch magnetisierbar sein kann, um die Schraube temporär zu halten.The planar arrangement of the inductive sensors serves as a planar cover for the detection of metallic fasteners. The signal of each individual sensor can be read out individually. The position information on the metallic fastening means can be determined with software that controls the manipulator. A mathematical principle is preferably used to find a center point of a circle with the aid of two secants, with a usually round head of a metal fastening screw being able to represent the circle in this principle. After determining the position of such a screw, the screw can be drilled out circumferentially with a hole saw in order to detach the plasterboard from this fastening means. Alternatively, the tool can also be a motor-driven screwdriver that unscrews the screw from the plasterboard. It goes without saying that such a screwdriver can also be magnetizable in order to hold the screw temporarily.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung in Verbindung mit Beispielen der Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 einen schematischen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2 eine Draufsicht auf einen Messkopf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 Details des ersten Schrittes nach 1;
  • 4 Details des dritten Schrittes gemäß 1 und
  • 5 eine Draufsicht auf eine teilweise von Schrauben gelöste Gipskartonplatte.
The present invention is explained in more detail below with reference to the drawing in connection with examples of the invention. In the drawing show:
  • 1 a schematic flow chart of an embodiment of a method according to the invention;
  • 2 a plan view of a measuring head for performing the method according to the invention;
  • 3 Details of the first step after 1 ;
  • 4th Details of the third step according to 1 and
  • 5 a top view of a plasterboard partially loosened by screws.

Bei dem hier diskutierten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in 1 schematisch gezeigten Schritte nacheinander durchgeführt. Zunächst wird die Unterkonstruktion detektiert. Hierbei wird die Lage und Ausrichtung der Träger der Unterkonstruktion ermittelt. Danach wird ein Arbeitspfad für den Messkopf generiert, auf dem der Messkopf entlangfährt, um die einzelnen Schrauben, die bei dem hier diskutierten Ausführungsbeispiel Befestigungsmittel der vorliegenden Erfindung darstellen, zu detektieren. Danach werden die Schrauben von der Gipskartonplatte gelöst, vorliegend ausgebohrt. Danach wird die Gipskartonplatte abgenommen.In the embodiment of the method according to the invention discussed here, the in 1 steps shown schematically carried out one after the other. First, the substructure is detected. The position and alignment of the support of the substructure is determined here. A work path is then generated for the measuring head, along which the measuring head travels in order to detect the individual screws which, in the exemplary embodiment discussed here, represent fastening means of the present invention. Then the screws are loosened from the plasterboard, in this case drilled out. Then the plasterboard is removed.

Die 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Messkopf 2 mit einer Vielzahl von auf dem Umfang verteilt angeordneten induktiven Näherungssensoren 4 für die Erkennung der Lage von Schrauben sowie kapazitativer Näherungssensoren 6 für die Annäherung an eine Gipskartonplatte. Diese Sensoren 4, 6 kommunizieren mit einer Steuerung, die auf einen nicht gezeigten Manipulator einwirkt, um den Messkopf 2 an eine Wand mit Gipskartonplatten anzunähern und entlang dieser zu verfahren.the 2 shows a plan view of a measuring head 2 with a large number of inductive proximity sensors distributed around the circumference 4th for detecting the position of screws and capacitive proximity sensors 6th for approaching a plasterboard. These sensors 4th , 6th communicate with a control, which acts on a manipulator, not shown, to the measuring head 2 to approach a wall with plasterboard and to move along this.

Die zunächst zur Detektion der Unterkonstruktion abgefahrenen Suchpfade des Messkopfes 2_, gesteuert von dem Manipulator, sind in 3 gezeigt. Zunächst wird horizontal und benachbart zu dem Boden und der Decke jeweils ein horizontaler Pfad gelegt (Schritt 1). Die jeweiligen „X“ deuten auf ein Signal der Sensoren hin, welches das Vorhandensein eines Elementes der Unterkonstruktion (vorliegend Ständer) anzeigt. In Schritt 2 werden die sich vertikal erstreckenden Ständer in dem Modell vervollständigt. In Schritt 3 wird ein mäandrierender Pfad vorgegeben, der in vertikaler Richtung zwischen den einzelnen Ständern verläuft, um zwischen den einzelnen Ständern vorgesehene Querträger zu detektieren. Auch hier sind die entsprechenden Träger mit einem „X“ gekennzeichnet. In Schritt 4 und 5 werden diese Querträger dem Modell hinzugefügt, welches die Unterkonstruktion wiedergibt.The search paths of the measuring head 2_, which were initially traveled to detect the substructure and controlled by the manipulator, are shown in FIG 3 shown. First, a horizontal path is laid horizontally and adjacent to the floor and the ceiling (step 1). The respective “X” indicate a signal from the sensors, which indicates the presence of an element of the substructure (in this case stand). In step 2 the vertically extending uprights are completed in the model. In step 3, a meandering path is specified which runs in the vertical direction between the individual uprights in order to detect transverse girders provided between the individual uprights. Here, too, the corresponding carriers are marked with an "X". In step 4th and 5 these cross members are added to the model which represents the substructure.

Das Auffinden von Schrauben beim Entlangfahren der einzelnen Elemente einer Unterkonstruktion 8 (vgl. 5) ist in 4 verdeutlicht. In Schritt 1 wird der Messkopf 2 auf der Mittellängsachse der Unterkonstruktion 8 ausgerichtet. Der Vertikalvorschub, der auch in Schritt 6 in 3 verdeutlicht ist, führt zu einem positiven Sensorsignal bei Annäherung an eine Schraube 10 (Schritt 2). Es erfolgt ein horizontaler Vorschub, bis das Signal negativ wird. Anschließend wird der Sensormittelpunktabgespeichert (Schritt 3). In entgegengesetzter Richtung erfolgt ein erneuter horizontaler Vorschub über ein positives Signal zu einem negativen. Erneut wird bei negativem Signal der Sensormittelpunkt gespeichert (Schritt 4). Danach wird der Messkopf 2 zum Mittelpunkt zwischen den beiden gespeicherten Sensormittelpunkten bewegt (Schritt 5). Der Messkopf 2 befindet sich nunmehr in vertikaler Richtung auf Höhe der Schraube 10, die eine mit Bezugszeichen 12 gekennzeichnete Gipskartonplatte durchsetzt (Schritt 5). Danach wird der Messkopf 2 vertikal vorgeschoben bis das Signal negativ wird. Anschließend wird der Sensormittelpunkt gespeichert (Schritt 6). In Schritt 7 erfolgt ein vertikaler Vorschub in entgegengesetzter Richtung, bei dem zunächst ein positives Signal und anschließend ein negatives Signal ermittelt wird. Danach wird erneut der Sensormittelpunkt gespeichert (Schritt 7). Die Schraube 10 liegt exakt zwischen den beiden gespeicherten Punkten. So wird der Messkopf 2 in Schritt 8 exakt über den Mittelpunkt der Schraube 10 gelegt.Finding screws when driving along the individual elements of a substructure 8th (see. 5 ) is in 4th made clear. In step 1 the measuring head 2 on the central longitudinal axis of the substructure 8th aligned. The vertical feed, which is also in step 6th in 3 is made clear, leads to a positive sensor signal when approaching a screw 10 (Step 2). A horizontal feed takes place until the signal becomes negative. The sensor center point is then saved (step 3). In the opposite direction, a new horizontal feed takes place via a positive signal to a negative one. If the signal is negative, the sensor center point is saved again (step 4th ). After that the measuring head 2 moved to the midpoint between the two stored sensor centers (step 5). The measuring head 2 is now in the vertical direction at the level of the screw 10 , the one with reference number 12th marked plasterboard interspersed (step 5). After that the measuring head 2 vertically advanced until the signal becomes negative. The sensor center point is then saved (step 6th ). In step 7 there is a vertical advance in the opposite direction, in which a positive signal is determined first and then a negative signal. The sensor center point is then saved again (step 7). The screw 10 lies exactly between the two saved points. So is the measuring head 2 in step 8th exactly over the center of the screw 10 placed.

Danach wird eine im Mittelpunkt des Messkopfes 2 axial verschieblich gelagerte Lochsäge vorgeschoben, die danach die Sensoren 4, 6 überragt. Die Lochsäge wird angetrieben, um mit geringem umfänglichen Abstand um die Schraube 10 die Gipskartonplatte 12 auszusägen.After that, one will be in the center of the measuring head 2 axially displaceable hole saw advanced, which then the sensors 4th , 6th towers. The hole saw is driven to with a small circumferential clearance around the screw 10 the plasterboard 12th to saw out.

5 zeigt das Ergebnis eines solchen Vorgehens mit der Gipskartonplatte 12, die eine Vielzahl von Bohrungen 14 aufweist. Diese Bohrungen erstrecken sich um die Lage der einzelnen Schrauben 10. 5 shows the result of such an approach with the plasterboard 12th who have a variety of holes 14th having. These holes extend around the position of the individual screws 10 .

Über drei kapazitative Näherungssensoren 6 ist eine Nivellierung des Sensorkopfes 2 relativ zu der Oberfläche der Gipskartonplatte 12 in Echtzeit möglich. Über die drei Punkte wird der Abstand zur Gipskartonplatte 12, d.h. zur Wand gemessen und angepasst. Eine ringförmige Anordnung von induktiven Näherungssensoren 4 macht ein flächiges Absuchen nach Befestigungsschrauben 10 möglich. Die zuvor definierten Suchfelder erhöhen dabei die Präzision und die Effektivität. Der unter Bezugnahme auf 4 skizzierte Algorithmus gleicht lokale Ungenauigkeiten der Sensoren 4 bei der Schraubensuche aus.Via three capacitive proximity sensors 6th is a leveling of the sensor head 2 relative to the surface of the plasterboard 12th possible in real time. The distance to the plasterboard is determined by the three points 12th , ie measured and adapted to the wall. A ring-shaped arrangement of inductive proximity sensors 4th makes an extensive search for fastening screws 10 possible. The previously defined search fields increase precision and effectiveness. The one with reference to 4th The outlined algorithm compensates for local inaccuracies in the sensors 4th when looking for screws.

Aufgefundene Schrauben 10 werden mit einer Lochsäge mithilfe einer Bohrspindel, die in den Messkopf integriert ist, von der Gipskartonplatte 12 gelöst. Der Vorschub der Spindel definiert einen Wechsel der Betriebsmodi von Schraubendetektion zu Lösen der Schrauben durch Bohren.Found screws 10 are removed from the plasterboard with a hole saw using a drill spindle that is integrated in the measuring head 12th solved. The advance of the spindle defines a change in the operating mode from screw detection to loosening the screws by drilling.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine adaptive Anpassung an die Umgebung des Manipulators. Üblicherweise erkennt der Manipulator autonom seine Umgebung und kann gesteuert durch diese Erkenntnisse verfahren werden. Die dabei etwaig entstehenden Ungenauigkeiten können von dem System, insbesondere den in der Steuerung hinterlegten Algorithmen, ausgeglichen werden.The present invention enables adaptive adaptation to the environment of the manipulator. Usually the manipulator recognizes its surroundings autonomously and can be controlled by this knowledge. Any inaccuracies that may arise in the process can be compensated for by the system, in particular the algorithms stored in the controller.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen kontrollierten Ausbau von Gipskartonplatten 12 und damit eine Wiederverwendung von Gipskartonplatten 12 zur Herstellung von Leichtbauwänden.The present invention enables the controlled expansion of plasterboard 12th and thus a reuse of plasterboard 12th for the production of lightweight walls.

Auch ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen Arbeiter zu entlasten und beispielsweise in asbestbelasteten Bereichen die Demontage von Gipskartonplatten 12 automatisiert zu ermöglichen.It is also possible to relieve workers with the procedure according to the invention and, for example, to dismantle plasterboard in areas exposed to asbestos 12th to enable automated.

Wie gezeigt, werden Sensoren 4, 6 eines Messkopfes 2 über einen Manipulator, der auf einer mobilen Plattform angeordnet ist, entlang der Oberfläche einer Gipskartonplatte 12 verfahren, um ein Bezugssystem zu kalibrieren. Dieses Bezugssystem definiert zunächst die Elemente der Unterkonstruktion 8 mithilfe eines Algorithmus. Daraus werden optimale Bahnpfade generiert, die im Rahmen der Auffindung der Befestigungsschraube 10 abgefahren werden.As shown, sensors 4th , 6th a measuring head 2 via a manipulator, which is arranged on a mobile platform, along the surface of a plasterboard 12th move to calibrate a reference system. This reference system initially defines the elements of the substructure 8th using an algorithm. From this, optimal path paths are generated, which are part of the process of finding the fastening screw 10 be driven off.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
MesskopfMeasuring head
44th
induktiver Sensorinductive sensor
66th
kapazitativer Näherungssensorcapacitive proximity sensor
88th
UnterkonstruktionSubstructure
1010
Schraubescrew
1212th
GipskartonplattePlasterboard
1414th
Bohrungdrilling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015202880 A1 [0006]DE 102015202880 A1 [0006]
  • EP 3423913 A1 [0007]EP 3423913 A1 [0007]

Claims (9)

Verfahren zur Rückgewinnung von verbauten Leichtbauplatten(12), bei dem mit einem von einem Manipulator bewegten Messkopf (2) die Lage von Befestigungsmitteln (10), die mit einer Unterkonstruktion (8) zur Befestigung der Leichtbauplatte (12) an der Unterkonstruktion (8) verbunden sind, detektiert wird, das jeweilige Befestigungsmittel (10) von der Gips- kartonplatte (12) durch ein Werkzeug gelöst wird, das aufgrund von dem Messkopf (2) ermittelter Lageinformation zu dem Befestigungsmittel (10) an das Befestigungsmittel (10) herangeführt wird, und die von den Befestigungsmitteln (10) gelöste Leichtbauplatte (12) von der Unterkonstruktion abgenommen wird.Method for the recovery of built-in lightweight panels (12), in which the position of fastening means (10), which is connected to a substructure (8) for fastening the lightweight panel (12) to the substructure (8), is determined with a measuring head (2) moved by a manipulator are connected, is detected, the respective fastening means (10) is detached from the plasterboard (12) by a tool that is brought up to the fastening means (10) based on positional information about the fastening means (10) determined by the measuring head (2) , and the lightweight panel (12) released from the fastening means (10) is removed from the substructure. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage von Trägern der Unterkonstruktion (8) ermittelt wird und der Messkopf (2) zum Detektieren der Lage der Befestigungsmittel (10) entlang der Träger bewegt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the position of supports of the substructure (8) is determined and the measuring head (2) is moved along the support to detect the position of the fastening means (10). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtbauplatte (12) von einer Handhabungseinrichtung abgenommen wird, die abhängig von einem Fortschritt beim Lösen der Befestigungsmittel (10) von der Leichtbauplatte (12) gesteuert wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the lightweight construction panel (12) is removed from a handling device which is controlled as a function of progress in loosening the fastening means (10) from the lightweight construction panel (12). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leichtbauplatte (12) an der Handhabungseinrichtung über eine an der Handhabungseinrichtung vorgesehene Saugeinrichtung gehalten wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the lightweight construction panel (12) is held on the handling device via a suction device provided on the handling device. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung über einen Handhabungseinrichtungs-Manipulator unabhängig von dem Messkopf (2) und/oder dem Werkzeug bewegt wird.Procedure according to Claim 3 or 4th , characterized in that the handling device is moved via a handling device manipulator independently of the measuring head (2) and / or the tool. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (2) durch kapazitative Näherungssensoren (6) an die Leichtbauplatte (12) herangeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring head (2) is brought up to the lightweight construction panel (12) by capacitive proximity sensors (6). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage eines metallischen Befestigungsmittels (10) induktive Sensoren (4) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the position of a metallic fastening means (10) inductive sensors (4) is determined. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (10) mechanisch von der Leichtbauplatte (12) gelöst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening means (10) is released mechanically from the lightweight construction panel (12). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gipskartonplatte (12) zum Lösen von dem Befestigungsmittel (10) umfänglich um das Befestigungsmittel (10) abgetrennt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the plasterboard (12) is detached from the fastening means (10) circumferentially around the fastening means (10).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022125176A1 (en) 2022-09-29 2024-04-04 re:unit GmbH Method for providing a new drywall panel, new drywall panel, method for erecting a second drywall and second drywall

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010203053A (en) 2009-02-27 2010-09-16 Meijo Univ Method for demolishing ceiling
DE102013226887A1 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Gerd Reime Inductive sensor arrangement and method for detecting the position of at least one target
DE102015202880A1 (en) 2015-02-18 2016-08-18 Zircon Corp. Method and device for detecting an object hidden behind an object
EP3423913A1 (en) 2016-06-09 2019-01-09 X Development LLC Sensor trajectory planning for a vehicle
EP3663473A1 (en) 2017-07-31 2020-06-10 Becerril Hernández, Germán Automated system for robotised construction and construction method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010203053A (en) 2009-02-27 2010-09-16 Meijo Univ Method for demolishing ceiling
DE102013226887A1 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Gerd Reime Inductive sensor arrangement and method for detecting the position of at least one target
DE102015202880A1 (en) 2015-02-18 2016-08-18 Zircon Corp. Method and device for detecting an object hidden behind an object
EP3423913A1 (en) 2016-06-09 2019-01-09 X Development LLC Sensor trajectory planning for a vehicle
EP3663473A1 (en) 2017-07-31 2020-06-10 Becerril Hernández, Germán Automated system for robotised construction and construction method

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Detert, T., Charaf Eddine, S., Fauroux, JC. et al. Bots2ReC: introducing mobile robotic units on construction sites for asbestos rehabilitation. Constr Robot 1, 29–37 (2017). https://doi.org/10.1007/s41693-017-0007-1
Giftthaler, M., Sandy, T., Dörfler, K. et al. Mobile robotic fabrication at 1:1 scale: the In situ Fabricator. Constr Robot 1, 3–14 (2017). https://doi.org/10.1007/s41693-017-0003-5
Lublasser, E., Hildebrand, L., Vollpracht, A. et al. Robot assisted deconstruction of multi-layered façade constructions on the example of external thermal insulation composite systems. Constr Robot 1, 39–47 (2017). https://doi.org/10.1007/s41693-017-0001-7

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022125176A1 (en) 2022-09-29 2024-04-04 re:unit GmbH Method for providing a new drywall panel, new drywall panel, method for erecting a second drywall and second drywall

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