EP3436390A1 - Verfahren und montagevorrichtung zum durchführen eines installationsvorgangs in einem aufzugschacht einer aufzuganlage - Google Patents

Verfahren und montagevorrichtung zum durchführen eines installationsvorgangs in einem aufzugschacht einer aufzuganlage

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EP3436390A1
EP3436390A1 EP17713678.5A EP17713678A EP3436390A1 EP 3436390 A1 EP3436390 A1 EP 3436390A1 EP 17713678 A EP17713678 A EP 17713678A EP 3436390 A1 EP3436390 A1 EP 3436390A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
elevator shaft
component
reference element
mounting device
installation
Prior art date
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Granted
Application number
EP17713678.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3436390B1 (de
Inventor
Andrea CAMBRUZZI
Philipp Zimmerli
Raphael Bitzi
Erich Bütler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Inventio AG filed Critical Inventio AG
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Publication of EP3436390A1 publication Critical patent/EP3436390A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3436390B1 publication Critical patent/EP3436390B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B19/00Mining-hoist operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B19/00Mining-hoist operation
    • B66B19/002Mining-hoist operation installing or exchanging guide rails

Definitions

  • the invention relates to a method for carrying out an installation process in an elevator shaft of an elevator installation with the features of the preamble of claim 1 and a mounting device for carrying out an installation procedure in an elevator shaft of an elevator installation having the features of the preamble of claim 11.
  • JPH 08277076 describes an at least partially automated method for aligning guide rails in an elevator shaft of an elevator installation.
  • An apparatus for aligning the guide rails can be displaced within the hoistway in a main direction of extension of the hoistway.
  • the device has two detection elements that can detect the position of the wires and thus the positioning of the device with respect to the wires.
  • the detection elements are fixedly arranged on the device, so that the device must be arranged in a plane transverse to the main extension direction of the elevator shaft in a defined position relative to the wires.
  • Main extension direction of the elevator shaft is aligned.
  • a mounting device is introduced into the elevator shaft, which comprises a carrier component and a mechatronic installation component held by the carrier component having. This mounting device is in the main direction of the
  • the relative position of the carrier component of the mounting device in the fixing position with respect to the first reference element is determined, to which end a sensor arranged on the installation component is used.
  • the relative position of the first reference element will be different with respect to at least two
  • the different sensor positions result, for example, from the carrier component fixed in the elevator shaft or from the first one
  • An installation process is to be understood here as, for example, the attachment or alignment of a component, for example a so-called rail bracket lower part, in an elevator shaft.
  • the reference element is particularly flexible, for example, as a cord made of plastic or as a wire made of metal. But it can also be stiff
  • the reference element for example, be designed as a plastic or metal rail.
  • it is particularly fixed in the elevator shaft.
  • the position of the reference element with respect to the elevator shaft and thus to walls of the elevator shaft is known. It is thus known, for example, which distance the reference element has to the various walls of the elevator shaft. This information may be used in determining a
  • the reference element is aligned in the main extension direction of the elevator shaft, so it runs mainly in
  • Main extension direction wherein the main extension direction is understood to mean the direction in which an elevator car of the finished mounted elevator system becomes.
  • the main direction of extension thus runs in particular vertically, but it can also be inclined relative to the vertical or run horizontally.
  • the reference element does not necessarily have to run along its entire length along a single straight line. It is also possible that the course of the reference element from
  • transition areas can also be rounded.
  • the carrier component of the mounting device can be configured in different ways.
  • the carrier component can be designed as a simple platform, frame, scaffold, cabin or the like. Dimensions of the
  • Carrier component are chosen in particular so that the carrier component can be easily absorbed in the elevator shaft and moved within this elevator shaft in its main extension direction.
  • a mechanical design of the carrier component is chosen in particular so that it can reliably carry the mechatronic installation component held on it and, if appropriate, can support forces exerted by the installation component when carrying out an assembly step.
  • the installation component of the mounting device should be mechatronic, that is, it should have cooperating mechanical, electronic and information technology elements or modules.
  • the installation component may have suitable mechanics, in order, for example, to be able to handle tools within an assembly step.
  • the tools can be used by the mechanics, for example, suitable for
  • the installation component itself may have a suitable mechanism that forms a tool.
  • the said tool can be designed, for example, as a drill or a screwdriver.
  • Electronic elements or modules of the mechatronic installation component can serve, for example, mechanical elements or modules of the mechatronic installation component
  • Control device of the installation component serve. There may also be others Be provided control devices that exchange information with each other, split control tasks and / or monitor each other. In the following, when talking about a control device, reference is made to one or more of these control devices.
  • the installation component may have information technology elements or modules with the aid of which, for example, can be derived, to which position a tool brought and / or how the tool is operated and / or performed there during an assembly step.
  • Information technology elements or modules take place in particular such that at least one assembly step can be carried out semi-automatically or fully automatically by the mounting device as part of the installation process.
  • a displacement component For displacing the mounting device within the hoistway, in particular a displacement component is provided.
  • a displacement component is provided.
  • Displacement component to be provided in the elevator shaft preassembled drive This drive can be provided only for the displacement of the installation component or as a later serving for the elevator system
  • the displacement component may be designed in different ways in order to be able to move the mounting device within the hoistway.
  • the displacement component can be fixed either to the carrier component of the mounting device or at a stop above the elevator shaft and have a train of resilient, flexible suspension means such as a rope, a chain or a belt, having one end to the
  • Displacement component is held and the other end to the other element, that is at the stop above the elevator shaft or on the mounting device, is fixed.
  • the mounting device is fixed in the fixing position in particular so opposite the elevator shaft, that prevents the carrier component of the mounting device during an assembly step, in which the
  • Installation component works and, for example, lateral forces on the
  • Carrier component exerts can move in a direction transverse to the main direction of extension within the elevator shaft.
  • the mounting device can in particular have a fixing component, which can be designed, for example, to laterally support or caulk against walls of the elevator shaft, so that the carrier component can no longer move in a horizontal direction relative to the walls.
  • the fixing may for example have suitable supports, stamp, lever or the like.
  • Fixing position with respect to the first reference element is determined in particular by the sensor arranged on the installation component being brought into two different positions in the vicinity of the first reference element and the distance between sensor and reference element being determined in each case.
  • the two different positions of the sensor are in particular in
  • Main extension direction spaced from each other and the control device known. From the known positions of the sensor and the distances of the sensor to the reference element, the relative position of the carrier component to the first
  • Reference element can be determined. Because the location and the course of the first
  • the relative position of the carrier component of the mounting device is understood to mean, in particular, its orientation relative to the main extension direction, that is to say its tilting and / or rotation relative to the main extension direction.
  • the sensor is positioned so that it has a defined distance to the first reference element and is then assumed from this position of the sensor.
  • the position of the carrier component relative to the walls of the elevator shaft in the fixing position is determined by means of the sensor.
  • the sensor can, for example, be brought to one or, in particular, a plurality of positions in relation to one or more walls, and in each case the distance to the wall
  • the sensor move continuously along a wall and continuously the distance to the wall is measured. As a result, the course of the walls in the region of the fixing position can be determined very accurately.
  • the senor is placed in four positions and in each position of the sensor, the distance to the reference element is determined. Two positions each have the same position in the main direction of extent of the elevator shaft and an averaging of the calculated position relative to the reference element is carried out in these two positions. As a result, negative effects of possibly occurring vibrations of the reference element can be at least partially or completely compensated. Generally speaking, at each position in the main extension direction, two measurements each are made in different directions
  • the sensor mentioned can in particular contactlessly the position of the first
  • Reference element determine the distance of the sensor to the first reference element.
  • the sensor can be used, for example, as a laser scanner, a laser or ultrasonic distance meter or as a 3D digital camera with associated
  • the sensor is in particular fixed to the
  • Installation component arranged.
  • it is arranged on a part of the installation component which is movable relative to the carrier component and, in particular, as close as possible to an outer end of the installation component, for example on a cantilevered end of an industrial robot. This must be the
  • the sensor does not record before each use, which allows a particularly time-saving performance of an installation process.
  • the installation component can also absorb the sensor, if necessary, for example, from a magazine and put it back in the magazine after use.
  • the position of the carrier component in the main direction of extension is determined in particular without the use of the first reference element.
  • a positioning system can be used, with the help of which the position of an elevator car in the main direction of extension can be determined in the finished installed state.
  • a distance to an end of the elevator shaft or to a door opening in the elevator shaft is determined.
  • the position in the main extension direction is determined starting from a known position by monitoring an activity of the displacement component.
  • a mounting position of an assembly step to be executed by the installation component can be determined.
  • control device can determine the position at which a rail bracket bottom is to be attached to the wall of the elevator shaft.
  • the control device can, for example, the position of the necessary
  • a signal of an acceleration sensor arranged on the mounting device can be used to determine the fixing position, wherein the acceleration sensor is arranged in particular on the carrier component. This can be determined in a simple manner, the position of the mounting device relative to the vertical. It is thus possible, for example, a rotation of the mounting device relative to the main extension direction by means of said sensor and the first reference element and a tilting of the
  • the fixation position can be determined by means of only one reference element, which makes the determination particularly simple and inexpensive.
  • an angle sensor is used for determining the angle of the carrier component with respect to the vertical.
  • the acceleration sensor or the angle sensor can also be used for checking the position determination by means of the sensor and the first reference element.
  • a second elongated reference element is introduced into the elevator shaft, which also in the main extension direction of the
  • Elevator shaft is aligned.
  • the second reference element is arranged in particular parallel to the first reference element.
  • the relative position of the mounting device in the fixing position with respect to the second reference element is also determined using the arranged on the installation component sensor.
  • the fixation position can be determined particularly accurately and in particular without the use of an acceleration sensor.
  • By detecting at least three points (two spaced apart in the main extension direction on the first and one on the second reference element) can of the two
  • the installation component via a
  • Holding device held by the carrier component and it is the relative position of the holding device with respect to the first and / or second reference element determined.
  • the holding device thus serves as the basis for the installation component and in particular forms the origin of a coordinate system of the installation component.
  • the carrier component for adjusting the fixing position is fixed directly opposite at least one wall of the elevator shaft, in particular directly caulked against walls of the elevator shaft. The fixation is thus directly opposite the wall or the walls without
  • Elevator shaft attached, at which first ends of the first and second
  • Reference element are attached. In this way, a defined distance between the two first ends of the reference elements relative to one another can be set and maintained in a particularly simple manner. In addition, by fixing the mounting plate, the two first ends of the reference elements can be particularly easily fixed in the elevator shaft.
  • a second common mounting plate is also mounted in the hoistway, to which second ends of the first and second reference elements are attached.
  • the two reference elements have in particular on both mounting plates the same distance from each other, so that is particularly easy to ensure that both reference elements over their entire length parallel to each other.
  • the first mounting plate can be fixed, for example, at the bottom of a lowermost door cutout of the hoistway and the second mounting plate, for example, on the floor or on the ceiling of a top door cutout. This can be achieved in a simple manner that the reference elements through the entire for the
  • the first and / or second reference element between its ends to reduce vibrations relative to the
  • Vibrations are excited, which can make the determination of the fixing position of the mounting device inaccurate.
  • one or more fixations of the reference element between its two ends for example with respect to the wall of the elevator shaft such vibration can be prevented or at least reduced. This allows a particularly accurate determination of the fixation position, especially in high elevator shafts.
  • a mounting device for carrying out an installation process in an elevator shaft of an elevator installation which comprises:
  • the support component is adapted to be displaced in a main extension direction of the hoistway and fixed in a fixation position
  • FIG. 1 is a perspective view of a hoistway of an elevator system with a mounting device received therein according to a
  • FIG. 2 is a perspective view of a mounting device according to a
  • Fig. 3 is a simplified view from above into an elevator shaft with two
  • Fig. 4 is a simplified view from the side in a hoistway with two
  • Fig. 5 is a simplified view from above into a hoistway with a
  • Fig. 1 shows an elevator shaft 103 of an elevator installation 101, in which a
  • Mounting device 1 is arranged according to an embodiment of the present invention.
  • the mounting device 1 has a carrier component 3 and a mechatronic installation component 5.
  • the carrier component 3 is designed as a frame on which the mechatronic installation component 5 is mounted. This frame has dimensions which make it possible to displace the carrier component 3 within the elevator shaft 103 in a main extension direction 108 of the elevator shaft 103 and thus in this case vertically, that is, for example, to move to different vertical positions on different floors within a building.
  • the mechatronic installation component 5 is executed in the illustrated example as an industrial robot 7, which is mounted hanging down on a holding device 109 on the frame of the carrier component 3. An arm of the industrial robot 7 can thereby be moved relative to the carrier component 3 and, for example, be displaced towards a wall 105 of the elevator shaft 103.
  • the carrier component 3 is connected via a serving as a support means 17 steel cable with a displacement component 15 in the form of a motor-driven winch, which is attached to the top of the elevator shaft 103 at a stop 107 on the ceiling of the elevator shaft 103.
  • a displacement component 15 in the form of a motor-driven winch, which is attached to the top of the elevator shaft 103 at a stop 107 on the ceiling of the elevator shaft 103.
  • Elevator shaft 103 are shifted towards.
  • the mounting device 1 further comprises a fixing component 19, by means of which the carrier component 3 can be fixed within the elevator shaft 103 in the lateral direction, that is to say in the horizontal direction.
  • the carrier component 3 is thus brought into a fixing position, in which the carrier component 3 is shown in FIG.
  • the fixing component 19 on the front side of the carrier component 3 and / or punch (not shown) on a rear side of the carrier component 3 can be displaced outwards or backwards for this purpose and in this way the
  • Carrier component 3 caulk between walls 105 of the elevator shaft 103.
  • the fixing component 19 and / or the punches can be spread outwards, for example by means of a hydraulic system or the like, in order to fix the carrier component 3 in the elevator shaft 103 in the horizontal direction.
  • Reference elements 110, 111 are attached to a first, lower mounting plate 114, and second, upper ends 115, 116 of the reference elements 110, 111 are attached to a second, upper mounting plate 117.
  • the two reference elements 110, 111 have the same spacing on both mounting plates 114, 117, so that they run parallel to one another.
  • the lower mounting plate 114 is fixed to the bottom of a lowermost door cutout 118 and the upper mounting plate 117 is secured to the bottom of an uppermost door cutout 119 so that the reference elements 110, 111 extend within the elevator shaft 103 in the main extension direction 108. This is also the location of
  • Reference elements 110, 111 with respect to the walls 105 of the elevator shaft 103 known.
  • Fig. 2 shows an enlarged view of a mounting device 1 according to a
  • the carrier component 3 is designed as a cage-like frame in which a plurality of horizontally and vertically extending spars form a mechanically loadable structure.
  • tethers 27 are attached, which can be connected to the support means 17.
  • the fixing component 19 is provided laterally on the support component 3.
  • the fixing component 19 is formed with an elongated spar extending in the vertical direction, which can be displaced in the horizontal direction with respect to the frame of the carrier component 3.
  • the spar can be attached to the carrier component 3 via a blockable hydraulic cylinder or a self-locking motor spindle, for example. If the spar of the
  • Fixing component 19 is moved away from the frame of the carrier component 3, it moves laterally toward one of the walls 105 of the elevator shaft 103.
  • Fixing component 19 could be displaced at the back of the carrier component 3 punch back to the support component 3 in the elevator shaft 103rd to sprain. In this way, the carrier component 3 can be caulked within the elevator shaft 103 and so, for example, during a performance of a
  • Carrier component 3 can be transmitted in this state to the walls 105 of the elevator shaft 103, preferably without the
  • Carrier component 3 can shift within the elevator shaft 103 or gets into vibration.
  • the mechatronic installation component 5 is implemented by means of an industrial robot 7. It should be noted, however, that the mechatronic installation component 5 can also be realized in other ways, for example with differently designed actuators, manipulators, effectors, etc.
  • the installation component could be a mechatronics specially adapted for use in an installation process within an elevator shaft 103 of an elevator installation 1 or robotics.
  • the industrial robot 7 is equipped with a plurality of robot arms pivotable about pivot axes.
  • the industrial robot can have at least six degrees of freedom, that is to say that an assembly tool 9 guided by the industrial robot 7 can be moved with six degrees of freedom, that is, for example, with three rotational degrees of freedom and three translational degrees of freedom.
  • the industrial robot can be used as a vertical articulated robot, as a horizontal articulated robot or as a SCARA robot or as a Cartesian robot or
  • the robot can be coupled at its cantilever end with various assembly tools or sensors 9.
  • the assembly tools or sensors 9 may differ in terms of their design and purpose.
  • Mounting tools or sensors 9 can be held on the carrier component 3 in such a way that the cantilevered end of the industrial robot 7 is approached and can be coupled to one of them.
  • One of the assembly tools 9 may be designed as a drilling tool, similar to a drill.
  • the installation component 5 can be configured to allow at least partially automated controlled drilling holes, for example, in one of the walls 105 of the elevator shaft 103.
  • the drilling tool can in this case, for example, be moved and handled by the industrial robot 7 in such a way that the drilling tool can be moved with a drill to an intended position, a
  • Mounting position 120 in Fig. 1 holes drilled, for example in concrete the wall 105 of the elevator shaft 103, in the later example, fastening screws for fixing fasteners can be screwed.
  • Another assembly tool 9 may be configured as a screwing device to at least partially screw screws in previously drilled holes in a wall 105 of the elevator shaft 103.
  • a magazine component 11 can be provided on the carrier component 3.
  • the magazine component 11 may serve to store components 13 to be installed and to provide the installation component 5.
  • the industrial robot 7 can, for example, automatically grasp a fastening screw from the magazine component 11 and, for example, screw it into previously drilled fastening holes in the wall 105 with a mounting tool 9 designed as a screwing device.
  • the mounting device 1 In order to be able to determine the position of the carrier component 3 of the mounting device 1 within the elevator shaft 103, the mounting device 1 has a
  • Control device 23 which is arranged in the lower region of the carrier component 3.
  • the control device 23 is in signal communication with a sensor 121, which is arranged on the cantilevered end 122 of the industrial robot 7.
  • the sensor 121 is designed, for example, as a laser scanner, by means of which a distance to any object can be determined.
  • the control device 23 can thus in particular determine the distance of the sensor 121 to one of the two reference elements 110, 111.
  • control device 23 Since the control device 23 knows the position of the industrial robot 7 and thus also the position of the sensor 121 relative to the holding device 109 and thus relative to the carrier component 3, it can determine the position of the carrier component 3 relative to the reference elements 110, 111 and the position of the reference elements 110 , 111 is known relative to the elevator shaft 103, so that the position of the carrier component 3 in the elevator shaft 103 determine.
  • FIG. 3 is a view into the elevator shaft 103 shown from above, with only the elevator shaft 103 itself, the two mutually parallel reference elements 110, 111 and two sensor positions 123, 124 are shown.
  • the industrial robot 7, on which the sensor 121 is arranged, is not shown for reasons of clarity.
  • FIG. 4 shows a view from the side into the elevator shaft 103, wherein only the elevator shaft 103 itself, the reference element 110 and two sensor positions 123, 125 are shown.
  • the control device 23 controls the control device 23, the industrial robot 7 first so that the sensor 121 occupies the first sensor position 123 and then determines the distance between the sensor 121 and the first reference element 110. Subsequently, the sensor 121 by means of the industrial robot 7 in the second Sensor position 125, which is below the first sensor position 123, driven and again determines the distance between the sensor 121 and the first reference element 110. Subsequently, the sensor 121 is moved into the sensor position 124, which lies in particular at the same height as the first sensor position 123, and the distance between the sensor 121 and the second reference element 111 is determined. Thus, three points are detected at the two reference elements 110, 111 and the control device 23 can therefrom the plane spanned by the two reference elements 110, 111 level and thus the
  • Main extension direction 108 of the elevator shaft 103 have. The results of the measurements of the points with the same position in the main extension direction are averaged.
  • the position of the carrier component 3 relative to the walls 105 of the elevator shaft 103 in the fixing position can be determined.
  • the position of the carrier component 3 in the main extension direction 108 is starting from a position at the very bottom of the elevator shaft 103 by adding up the displacements of the displacing component 15
  • Carrier component 3 determined. At the displacement component 15 to a not-shown relative position measuring system is arranged. The position in the main direction of extent 108 can also be determined in another way, for example by means of a measurement of the distance of the carrier component to an end of the hoistway.
  • Installation component 5 to be executed assembly step are determined.
  • the industrial robot 7 can then take the tool 9 suitable for the assembly step, for example a drill, and execute the assembly step, for example drilling a hole in the wall 105 of the elevator shaft 103.
  • FIG. 4 also shows a fixing 126 of the reference element 110, which is arranged between the first, lower mounting plate 114 and the second, upper mounting plate 117.
  • the reference element 110 is fixed by the fixing 126 with respect to the elevator shaft 103, thus preventing the reference element 110 from vibrating.
  • the fixation 126 is designed as a bar which is connected on one side to the reference element 110 and on the other side to the wall 105 of the elevator shaft 103.
  • further possible embodiments of the fixation are conceivable. Especially with high elevator shafts, it may be necessary that the reference element does not extend along a single straight line over its entire length, but the course of the reference element is composed of straight line pieces. In this case, the fixation can define end points of individual straight line pieces.
  • the sensor for determining the distance to one of the two reference elements 110, 111 does not have to be fixedly arranged on the industrial robot 7. It is also possible that the sensor, like the assembly tools 9, is only picked up when needed. The sensor is then arranged on the carrier component like the assembly tools 9.
  • FIG. 5 shows a view from above into an elevator shaft with only one reference element 210.
  • the reference element 210 is designed in this case as a rail.
  • sensor positions 223, 224 are shown, from which the distance to the two different edges 227, 228 of the reference element 210 is determined.
  • Reference element 210 can be determined. A tilting of the carrier component 3 with respect to the vertical is determined by means of an acceleration sensor 21 which is mounted on the carrier component 3 in the vicinity of the holding device 109 for the

Landscapes

  • Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Montagevorrichtung zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage. Beim erfmdungsgemässen Verfahren wird ein erstes langgestrecktes Referenzelement (110) in den Aufzugschacht (103) eingebracht, welches in einer Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) ausgerichtet ist. Ausserdem wird eine Montagevorrichtung (1) in den Aufzugschacht (103) eingebracht, welche eine Trägerkomponente (3) und eine von der Trägerkomponente (3) gehaltene mechatronische Installationskomponente (5) aufweist. Diese Montagevorrichtung (1) wird in Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) in eine Fixierungsposition verlagert. Die relative Lage der Trägerkomponente (3) der Montagevorrichtung (1) wird in der Fixierungsposition bezüglich des ersten Referenzelements (110) bestimmt, wobei dazu ein an der Installationskomponente (5) angeordneter Sensor genutzt wird. Die relative Lage des ersten Referenzelements (110) wird bezüglich mindestens zwei unterschiedlicher Sensorpositionen und damit Positionen der Installationskomponente (5) bestimmt.

Description

Verfahren und Montagevorrichtung zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Montagevorrichtung zur Durchführung eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 11.
Die JPH08277076 beschreibt ein zumindest teilweise automatisiertes Verfahren zum Ausrichten von Führungsschienen in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage. In den Aufzugschacht werden dazu zwei langgestreckte Referenzelemente in Form von Drähten eingebracht. Eine Vorrichtung zum Ausrichten der Führungsschienen kann innerhalb des Aufzugschachts in einer Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts verlagert werden. Die Vorrichtung weist zwei Detektierungselemente auf, die die Position der Drähte und damit die Positionierung der Vorrichtung gegenüber den Drähten erkennen können. Die Detektierungselemente sind fest an der Vorrichtung angeordnet, so dass das Gerät in einer Ebene quer zur Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts in einer definierten Lage gegenüber den Drähten angeordnet werden muss.
Demgegenüber ist es insbesondere die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Montagevorrichtung zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem
Aufzugschacht einer Aufzuganlage vorzuschlagen, welche eine hohe Flexibilität bei der Ausführung des Installationsvorgangs, insbesondere bei der Positionierung der
Montagevorrichtung gegenüber dem Referenzelement ermöglichen. Erfmdungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Montagevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Beim erfmdungsgemässen Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage wird ein erstes langgestrecktes
Referenzelement in den Aufzugschacht eingebracht, welches in einer
Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts ausgerichtet ist. Ausserdem wird eine Montagevorrichtung in den Aufzugschacht eingebracht, welche eine Trägerkomponente und eine von der Trägerkomponente gehaltene mechatronische Installationskomponente aufweist. Diese Montagevorrichtung wird in Haupterstreckungsrichtung des
Aufzugschachts in eine Fixierungsposition verlagert.
Erfindungsgemäss wird die relative Lage der Trägerkomponente der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition bezüglich des ersten Referenzelements bestimmt, wobei dazu ein an der Installationskomponente angeordneter Sensor genutzt wird. Die relative Lage des ersten Referenzelements wird bezüglich mindestens zwei unterschiedlicher
Sensorpositionen und damit Positionen der Installationskomponente bestimmt. Die unterschiedlichen Sensorpositionen ergeben sich beispielsweise gegenüber der im Aufzugschacht fixierten Trägerkomponente oder gegenüber dem ersten
Referenzelements. Bei der Bestimmung der relativen Lage des ersten Referenzelements bezüglich einer Sensorposition kann sowohl von der Sensorposition, als auch vom Referenzelement ausgegangen werden.
Die genannten Schritte werden insbesondere in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt, es ist aber auch eine andere Reihenfolge denkbar.
Unter einem Installationsvorgang soll hier beispielsweise das Anbringen oder Ausrichten einer Komponente, beispielsweise eines so genannten Schienenbügelunterteils, in einem Aufzugschacht verstanden werden.
Das Referenzelement ist insbesondere flexibel, beispielsweise als eine Schnur aus Kunststoff oder als ein Draht aus Metall ausgeführt. Es kann aber auch starr,
beispielsweise als eine Kunststoff- oder Metallschiene ausgeführt sein. Beim Einbringen des Referenzelements in den Aufzugschacht wird es insbesondere auch im Aufzugschacht fixiert. Dadurch ist die Lage des Referenzelements bezüglich des Aufzugschachts und damit gegenüber Wänden des Aufzugschachts bekannt. Es ist also beispielsweise bekannt, welchen Abstand das Referenzelement zu den verschiedenen Wänden des Aufzugschachts hat. Diese Informationen können bei der Bestimmung einer
Montageposition eines von der Installationskomponente auszuführenden Montageschritts verwendet werden. Das Referenzelement ist in der Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts ausgerichtet, es verläuft also hauptsächlich in
Haupterstreckungsrichtung, wobei unter der Haupterstreckungsrichtung die Richtung verstanden wird, in der eine Aufzugkabine der fertig montierten Aufzuganlage verfahren wird. Die Haupterstreckungsrichtung verläuft also insbesondere vertikal, sie kann aber auch gegenüber der Vertikalen geneigt oder horizontal verlaufen. Das Referenzelement muss dabei nicht zwingend über seine gesamte Länge entlang einer einzigen Gerade verlaufen. Es ist auch möglich, dass sich der Verlauf des Referenzelements aus
Geradenstücken zusammensetzt, deren Übergangsbereiche auch ausgerundet sein können.
Die Trägerkomponente der Montagevorrichtung kann in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Trägerkomponente als einfache Plattform, Gestell, Gerüst, Kabine oder Ähnliches ausgebildet sein. Abmessungen der
Trägerkomponente sind dabei insbesondere so gewählt, dass die Trägerkomponente problemlos in den Aufzugschacht aufgenommen und innerhalb dieses Aufzugschachts in dessen Haupterstreckungsrichtung verlagert werden kann. Eine mechanische Auslegung der Trägerkomponente ist dabei insbesondere so gewählt, dass sie die an ihr gehaltene mechatronische Installationskomponente zuverlässig tragen kann und gegebenenfalls beim Durchführen eines Montageschritts von der Installationskomponente ausgeübten Kräften abstützen kann.
Die Installationskomponente der Montagevorrichtung soll mechatronisch sein, das heisst, sie soll zusammenwirkende mechanische, elektronische und informationstechnische Elemente oder Module aufweisen.
Beispielsweise kann die Installationskomponente eine geeignete Mechanik aufweisen, um beispielsweise innerhalb eines Montageschritts Werkzeuge handhaben zu können. Die Werkzeuge können dabei von der Mechanik beispielsweise geeignet an die
Montageposition gebracht werden und/oder während eines Montageschrittes geeignet geführt werden. Alternativ kann die Installationskomponente auch selbst über eine geeignete Mechanik verfügen, die ein Werkzeug ausbildet. Das genannte Werkzeug kann beispielsweise als ein Bohrer oder ein Schrauber ausgeführt sein.
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
Steuerungseinrichtung der Installationskomponente dienen. Es können auch noch weitere Steuerungseinrichtungen vorgesehen sein, die untereinander Informationen austauschen, Steuerungsaufgaben aufteilen und/oder sich gegenseitig überwachen. Wenn im Folgenden von einer Steuerungseinrichtung gesprochen wird, wird dabei auf eine oder mehrere dieser Steuerungseinrichtungen Bezug genommen.
Ferner kann die Installationskomponente über informationstechnische Elemente oder Module verfügen, mit Hilfe 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.
Eine Interaktion zwischen den mechanischen, elektronischen und
informationstechnischen Elementen oder Modulen findet dabei insbesondere derart statt, dass im Rahmen des Installationsvorgangs zumindest ein Montageschritt teilautomatisch oder vollautomatisch von der Montagevorrichtung durchgeführt werden kann.
Zum Verlagern der Montagevorrichtung innerhalb des Aufzugschachts ist insbesondere eine Verlagerungskomponente vorgesehen. Beispielsweise kann als
Verlagerungskomponente ein im Aufzugschacht vormontierter Antrieb vorgesehen werden. Dieser Antrieb kann nur für die Verlagerung der Installationskomponente vorgesehen sein oder auch als eine später für die Aufzuganlage dienende
Antriebsmaschine ausgeführt sein, mit Hilfe der im fertig installierten Zustand eine Aufzugskabine verfahren werden kann und die während des vorangehenden
Installationsvorgangs zum Verlagern der Montagevorrichtung eingesetzt werden kann. Die Verlagerungskomponente kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein, um in der Lage zu sein, die Montagevorrichtung innerhalb des Aufzugschachts verfahren zu können.
Beispielsweise kann 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 Montagevorrichtung, fixiert ist. Die Montagevorrichtung ist in der Fixierungsposition insbesondere so gegenüber dem Aufzugschacht fixiert, dass verhindert wird, dass sich die Trägerkomponente der Montagevorrichtung während eines Montageschrittes, bei dem die
Installationskomponente arbeitet und beispielsweise Querkräfte auf die
Trägerkomponente ausübt, in einer Richtung quer zur Haupterstreckungsrichtung innerhalb des Aufzugschachts bewegen kann. Die Montagevorrichtung kann dazu insbesondere eine Fixierkomponente aufweisen, welche beispielsweise dazu ausgelegt sein kann, 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 relative Lage der Trägerkomponente der Montagevorrichtung in der
Fixierungsposition bezüglich des ersten Referenzelements wird insbesondere dadurch bestimmt, dass der an der Installationskomponente angeordnete Sensor in zwei verschiedene Positionen in der Nähe des ersten Referenzelements gebracht und jeweils der Abstand zwischen Sensor und Referenzelement bestimmt wird. Die beiden verschiedenen Positionen des Sensors sind dabei insbesondere in
Haupterstreckungsrichtung voneinander beabstandet und der Steuerungseinrichtung bekannt. Aus den bekannten Positionen des Sensors und den Abständen des Sensors zum Referenzelement kann die relative Lage der Trägerkomponente zum ersten
Referenzelement bestimmt werden. Da die Lage und der Verlauf des ersten
Referenzelements im Aufzugschacht ebenfalls bekannt sind, kann damit die relative Lage der Trägerkomponente im Aufzugschacht bestimmt werden. Dabei wird unter der relativen Lage der Trägerkomponente der Montagevorrichtung insbesondere ihre Ausrichtung relativ zur Haupterstreckungsrichtung, also ihre Verkippung und/oder Verdrehung gegenüber der Haupterstreckungsrichtung verstanden. Es ist auch möglich, dass der Sensor so positioniert wird, dass er einen definierten Abstand zum ersten Referenzelement aufweist und dann von dieser Position des Sensors ausgegangen wird. Es ist ebenfalls möglich, dass mittels des Sensors die Position der Trägerkomponente gegenüber den Wänden des Aufzugschachts in der Fixierungsposition bestimmt wird. Dazu kann der Sensor beispielsweise an eine oder insbesondere mehrere Positionen gegenüber einer oder mehrerer Wände gebracht und jeweils der Abstand zur
entsprechenden Wand gemessen werden. Es ist auch möglich, dass der Sensor kontinuierlich entlang einer Wand verfahren und laufend der Abstand zur Wand gemessen wird. Dadurch kann sehr genau der Verlauf der Wände im Bereich der Fixierungsposition bestimmt werden.
Es ist ausserdem möglich, dass der Sensor in vier Positionen gebracht wird und in jeder Position des Sensors der Abstand zum Referenzelement bestimmt wird. Dabei haben jeweils zwei Positionen die selbe Lage in Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts und es wird eine Mittelung der berechneten Lage gegenüber dem Referenzelement in diesen beiden Positionen durchgeführt. Dadurch können negative Auswirkungen von eventuell auftretenden Schwingungen des Referenzelements zumindest teilweise oder vollständig ausgeglichen werden. Verallgemeinert gesagt, werden also an jeder Position in Haupterstreckungsrichtung jeweils zwei Messungen in unterschiedlichen
Sensorpositionen durchgeführt.
Der genannte Sensor kann insbesondere kontaktlos die Position des ersten
Referenzelements, beispielsweise den Abstand des Sensors zum ersten Referenzelement bestimmen. Der Sensor kann beispielsweise als ein Laser-Scanner, ein Laser- oder Ultraschall-Distanzmesser oder als eine 3D-Digitalkamera mit zugehöriger
Auswerteeinheit ausgeführt sein. Der Sensor ist insbesondere fest an der
Installationskomponente angeordnet. Er ist insbesondere an einem gegenüber der Trägerkomponente beweglichen Teil der Installationskomponente und im speziellen möglichst nahe an einem äusseren Ende der Installationskomponente, beispielsweise an einem freitragenden Ende eines Industrieroboters angeordnet. Damit muss die
Installationskomponente den Sensor nicht vor jeder Benutzung aufnehmen, womit eine besonders zeitsparende Durchführung eines Installationsvorgangs ermöglicht wird. Die Installationskomponente kann den Sensor aber auch im Bedarfsfall beispielsweise aus einem Magazin aufnehmen und nach der Benutzung wieder im Magazin abstellen.
Die Position der Trägerkomponente in Haupterstreckungsrichtung wird insbesondere ohne Nutzung des ersten Referenzelements bestimmt. Dazu kann beispielsweise ein Positionierungssystem genutzt werden, mit Hilfe dessen im fertig installierten Zustand die Position einer Aufzugskabine in Haupterstreckungsrichtung bestimmt werden kann. Es ist auch möglich, dass ein Abstand zu einem Ende des Aufzugschachts oder zu einem Türausschnitt im Aufzugschacht mittels eines geeigneten Entfernungsmessgeräts, beispielsweise basierend auf einem Ultraschall- oder Lasermessverfahren bestimmt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Position in Haupterstreckungsrichtung ausgehend von einer bekannten Position durch Überwachung einer Aktivität der Verlagerungskomponente bestimmt wird. Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Möglichkeiten, die Position der Trägerkomponente in Haupterstreckungsrichtung zu bestimmen.
Nachdem die Steuerungseinrichtung nunmehr die Position der Trägerkomponente der Montagevorrichtung im Aufzugschacht kennt, kann eine Montageposition eines von der der Installationskomponente auszuführenden Montageschritts bestimmt werden.
Beispielsweise kann die Steuerungseinrichtung die Position bestimmen, an der ein Schienenbügelunterteil an der Wand des Aufzugschachts angebracht werden soll. Die Steuerungseinrichtung kann beispielsweise die Position der dafür notwendigen
Bohrlöcher bestimmen und die Löcher mit einem von der Installationskomponente aufgenommenen Bohrer in die Wand des Aufzugschachts einbringen. Darüber hinaus sind eine Vielzahl von anderen Montageschritten, wie beispielsweise das Eindrehen einer Schraube in ein Bohrloch oder das Anbringen eines Schienenbügelunterteils möglich.
In Ausgestaltung der Erfindung kann zur Bestimmung der Fixierungsposition ein Signal eines an der Montagevorrichtung angeordneten Beschleunigungssensors verwendet werden, wobei der Beschleunigungssensor insbesondere an der Trägerkomponente angeordnet ist. Damit kann auf einfache Weise die Lage der Montagevorrichtung gegenüber der Senkrechten bestimmt werden. Es ist so beispielsweise möglich, ein Verdrehung der Montagevorrichtung gegenüber der Haupterstreckungsrichtung mittels des genannten Sensors und des ersten Referenzelements und ein Verkippen der
Montagevorrichtung gegenüber der Vertikalen mittels des Beschleunigungssensors zu bestimmen. Damit kann die Fixierungsposition mittels nur eines Referenzelements bestimmt werden, was die Bestimmung besonders einfach und kostengünstig macht.
Es ist ebenfalls möglich, dass ein Winkelsensor zur Bestimmung des Winkels der Trägerkomponente gegenüber der Senkrechten verwendet wird. Der Beschleunigungssensor oder der Winkelsensor kann auch zur Überprüfung der Positionsbestimmung mittels des Sensors und des ersten Referenzelements genutzt werden. Damit kann eine besonders genaue Bestimmung der Fixierungsposition ermöglicht werden.
In Ausgestaltung der Erfindung wird ein zweites langgestrecktes Referenzelement in den Aufzugschacht eingebracht, welches ebenfalls in Haupterstreckungsrichtung des
Aufzugschachts ausgerichtet ist. Das zweite Referenzelement ist insbesondere parallel zum ersten Referenzelement angeordnet. Die relative Lage der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition bezüglich des zweiten Referenzelements wird ebenfalls unter Nutzung des an der Installationskomponente angeordneten Sensors bestimmt. Durch die Nutzung von zwei Referenzelementen, kann die Fixierungsposition besonders genau und insbesondere ohne Nutzung eines Beschleunigungssensors bestimmt werden. Durch die Erfassung von mindestens drei Punkten (zwei in Haupterstreckungsrichtung beabstandet am ersten und einer am zweiten Referenzelement) kann die von den beiden
Referenzelementen aufgespannte Ebene bestimmt und damit die Ausrichtung der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition relativ zu dieser Ebene bestimmt werden. Damit ist die Lage der Montagevorrichtung in Fixierungsposition gegenüber dem
Aufzugschacht eindeutig bekannt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht somit eine besonders genaue Bestimmung der Fixierungsposition.
In Ausgestaltung der Erfindung wird die Installationskomponente über eine
Haltevorrichtung von der Trägerkomponente gehalten und es wird die relative Lage der Haltevorrichtung bezüglich des ersten und/oder zweiten Referenzelements bestimmt. Die Haltevorrichtung dient damit als Basis für die Installationskomponente und insbesondere bildet sie den Ursprung eines Koordinatensystems der Installationskomponente. Durch die Bestimmung der relativen Lage der Haltevorrichtung wird damit die relative Lage des Ursprungs des Koordinatensystems der Installationskomponente bestimmt, was eine besonders genaue Positionierung der Installationskomponente ermöglicht. Ausserdem sind damit möglicherweise notwendige Transformationen zwischen unterschiedlichen Koordinatensystemen besonders einfach durchführbar. In Ausgestaltung der Erfindung wird die Trägerkomponente zur Einstellung der Fixierungsposition direkt gegenüber wenigstens einer Wand des Aufzugschachts fixiert, insbesondere direkt gegenüber Wänden des Aufzugschachts verstemmt. Die Fixierung erfolgt damit unmittelbar gegenüber der Wand oder den Wänden ohne
Zwischenschaltung von zusätzlichen Fixierungsmitteln. Damit sind keine zusätzlichen Fixierungsmittel notwendig, was die Anwendung des Verfahrens besonders einfach und kostengünstig macht. Zusätzlich kann mit dem Verstemmen gegenüber den
Schachtwänden eine besonders sichere und stabile Fixierungsposition erreicht werden.
In Ausgestaltung der Erfindung wird eine erste gemeinsame Montageplatte im
Aufzugschacht befestigt, an welcher erste Enden des ersten und zweiten
Referenzelements befestigt sind. Damit kann besonders einfach ein definierter Abstand der beiden ersten Enden der Referenzelemente zueinander festgelegt und eingehalten werden. Ausserdem können durch die Befestigung der Montageplatte die beiden ersten Enden der Referenzelemente besonders einfach im Aufzugschacht fixiert werden.
Insbesondere wird eine zweite gemeinsame Montageplatte ebenfalls im Aufzugschacht befestigt, an welcher zweite Enden des ersten und zweiten Referenzelements befestigt sind. Die beiden Referenzelemente haben insbesondere an beiden Montageplatten den selben Abstand zueinander, so dass dadurch besonders einfach gewährleistet ist, dass beiden Referenzelemente über ihre gesamte Länge parallel zueinander verlaufen.
Die erste Montageplatte kann beispielsweise am Boden eines untersten Türauschnitts des Aufzugschachts und die zweiten Montageplatte beispielsweise am Boden oder an der Decke eines obersten Türschausschnitts befestigt werden. Damit kann auf einfache Weise erreicht werden, dass die Referenzelemente durch den gesamten für die
Montagevorrichtung wichtigen Teil des Aufzugschachts verlaufen. Die Montage an den Türauschnitten ist auch besonders einfach und ungefährlich, da man hierzu nicht in den Aufzugschacht einsteigen muss, sondern die Montage vom Boden der den
Türausschnitten zugeordneten Etagen möglich ist.
In Ausgestaltung der Erfindung wird das erste und/oder zweite Referenzelement zwischen seinen Enden zur Verminderung von Schwingungen gegenüber dem
Aufzugschacht fixiert. Insbesondere in hohen Aufzugsschächten und damit langen Referenzelementen kann die Gefahr bestehen, dass die Referenzelemente zu
Schwingungen angeregt werden, was die Bestimmung der Fixierungsposition der Montagevorrichtung ungenau machen kann. Durch eine oder mehrere Fixierungen des Referenzelements zwischen seinen beiden Enden, beispielsweise gegenüber der Wand des Aufzugschachts können derartige Schwingung verhindert oder zumindest vermindert werden. Damit wird eine besonders genaue Bestimmung der Fixierungsposition, insbesondere auch in hohen Aufzugschächten ermöglicht.
Die oben genannte Aufgabe wird auch von einer Montagevorrichtung zur Durchführung eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht einer Aufzuganlage gelöst, die aufweist:
- eine Trägerkomponente und eine von der Trägerkomponente gehaltene
mechatronische Installationskomponente, wobei die Trägerkomponente dazu ausgelegt ist, in einer Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts verlagert und in einer Fixierungsposition fixiert zu werden,
- eine Steuerungseinrichtung, die dazu vorgesehen ist,
eine relative Lage der Montagevorrichtung in der Fixierungsposition bezüglich eines ersten langgestreckten Referenzelements im Aufzugschacht, welches in einer Haupterstreckungsrichtung des Aufzugschachts ausgerichtet ist, unter Nutzung eines an der Installationskomponente angeordneten Sensors, die relative Lage des ersten Referenzelements bezüglich mindestens zwei unterschiedlichen Sensorpositionen und damit Positionen der
Installationskomponente und
die Fixierungsposition im Aufzugschacht in Abhängigkeit der relativen Lage der Montagevorrichtung bezüglich des ersten Referenzelements
zu bestimmen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Aufzugschachts einer Aufzuganlage mit einer darin aufgenommenen Montagevorrichtung gemäss einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Montagevorrichtung gemäss einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine vereinfachte Sicht von oben in einen Aufzugschacht mit zwei
Referenzelementen,
Fig. 4 eine vereinfachte Sicht von der Seite in einen Aufzugschacht mit zwei
Referenzelementen und
Fig. 5 eine vereinfachte Sicht von oben in einen Aufzugschacht mit einem
Referenzelement.
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 in einer Haupterstreckungsrichtung 108 des Aufzugschachts 103 und damit in diesem Fall vertikal 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 über eine Haltevorrichtung 109 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 103 verlagert werden.
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 entlang der Haupterstreckungsrichtung 108, also vertikal über eine gesamte Länge des
Aufzugschachts 103 hin verlagert werden.
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 Trägerkomponente 3 wird damit in eine Fixierungsposition gebracht, in der die Trägerkomponente 3 in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Fixierkomponente 19 an der Vorderseite der Trägerkomponente 3 und/oder Stempel (nicht dargestellt) an einer Rückseite der Trägerkomponente 3 können hierzu 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.
Innerhalb des Aufzugschachts 103 verlaufen zwei langesteckte Referenzelemente 110 und 111 in Form von Schnüren, die vor dem Einbringen der Montagevorrichtung 1 in den Aufzugschacht 103 eingebracht werden. Erste, untere Enden 112, 113 der
Referenzelemente 110, 111 sind an einer ersten, unteren Montagplatte 114 und zweite, obere Enden 115, 116 der Referenzelemente 110, 111 sind an einer zweiten, oberen Montagplatte 117 befestigt. Die beiden Referenzelemente 110, 111 weisen an beiden Montageplatten 114, 117 den gleichen Abstand auf, so dass sie parallel zueinander verlaufen. Die untere Montageplatte 114 ist am Boden eines untersten Türausschnitts 118 und die obere Montageplatte 117 am Boden eines obersten Türausschnitts 119 so befestigt, dass die Referenzelemente 110, 111 in Haupterstreckungsrichtung 108 innerhalb des Aufzugschachts 103 verlaufen. Damit ist auch die Lage der
Referenzelemente 110, 111 gegenüber den Wänden 105 des Aufzugschachts 103 bekannt.
Fig. 2 zeigt eine vergrösserte Ansicht einer Montagevorrichtung 1 gemäss einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Trägerkomponente 3 ist als käfigartiges Gestell ausgebildet, bei dem mehrere horizontal und vertikal verlaufende Holme eine mechanisch belastbare Struktur bilden. Oben an der käfigartigen Trägerkomponente 3 sind Halteseile 27 angebracht, welche mit dem 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 in der Haupterstreckungsrichtung 108 und damit vertikal verlagert werden.
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 und damit in der Fixierungsposition 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.
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. 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.
Der Roboter kann an seinem freitragenden Ende mit verschiedenen Montagewerkzeugen oder Sensoren 9 gekoppelt werden. Die Montagewerkzeuge oder Sensoren 9 können sich hinsichtlich ihrer Auslegung und ihres Einsatzzweckes unterscheiden. Die
Montagewerkzeuge oder Sensoren 9 können an der Trägerkomponente 3 derart gehalten werden, dass das freitragende Ende des Industrieroboters 7 an sie herangefahren werden und mit einem von ihnen gekoppelt werden kann.
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 eine der Wände 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, einer
Montageposition 120 in Fig. 1 Löcher beispielsweise in Beton der Wand 105 des Aufzugschachts 103 bohrt, in die später beispielsweise Befestigungsschrauben zur Fixierung von Befestigungselementen eingeschraubt werden können.
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.
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 kann der Industrieroboter 7 beispielsweise automatisch eine Befestigungsschraube aus der Magazinkomponente 11 greifen und beispielsweise mit einem als Schraubvorrichtung ausgebildeten Montagewerkzeug 9 in zuvor gebohrte Befestigungslöcher in der Wand 105 einschrauben.
In dem dargestellten Beispiel wird ersichtlich, dass mithilfe der Montagevorrichtung 1 Montageschritte eines 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 Befestigungsschrauben in diese Löcher einschraubt.
Um die Position der Trägerkomponente 3 der Montagevorrichtung 1 innerhalb des Aufzugschachts 103 ermitteln zu können, weist die Montagevorrichtung 1 eine
Steuerungseinrichtung 23 auf, die im unteren Bereich der Trägerkomponente 3 angeordnet ist. Die Steuerungseinrichtung 23 steht in Signalverbindung mit einem Sensor 121, der am freitragenden Ende 122 des Industrieroboters 7 angeordnet ist. Der Sensor 121 ist als beispielsweise als ein Laser-Scanner ausgeführt, mittels welchem ein Abstand zu einem beliebigen Objekt bestimmt werden kann. Die Steuerungseinrichtung 23 kann damit insbesondere den Abstand des Sensors 121 zu einer der beiden Referenzelemente 110, 111 bestimmen. Da die Steuerungseinrichtung 23 die Position des Industrieroboters 7 und damit auch die Position des Sensors 121 gegenüber der Haltevorrichtung 109 und damit gegenüber der Trägerkomponente 3 kennt, kann sie daraus die Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Referenzelementen 110, 111 und da die Position der Referenzelemente 110, 111 gegenüber dem Aufzugschacht 103 bekannt ist, damit die Position der Trägerkomponente 3 im Aufzugschacht 103 bestimmen.
Das Vorgehen bei der Bestimmung der Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Referenzelementen 110, 111 wird mit Hilfe der Fig. 3 und 4 näher erläutert. In Fig. 3 ist eine Sicht in den Aufzugschacht 103 von oben gezeigt, wobei nur der Aufzugschacht 103 selbst, die beiden parallel zueinander verlaufenden Referenzelemente 110, 111 und zwei Sensorpositionen 123, 124 dargestellt sind. Der Industrieroboter 7, an dem der Sensor 121 angeordnet ist, ist aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. In Fig. 4 wird eine Sicht von der Seite in den Aufzugschacht 103 gezeigt, wobei nur der Aufzugschacht 103 selbst, das Referenzelement 110 und zwei Sensorpositionen 123, 125 dargestellt sind. Zur Ermittlung der Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Referenzelementen
110, 111 steuert die Steuerungseinrichtung 23 den Industrieroboter 7 zuerst so an, dass der Sensor 121 die erste Sensorposition 123 einnimmt und bestimmt dann den Abstand zwischen dem Sensor 121 und dem ersten Referenzelement 110. Anschliessend wird der Sensor 121 mittels des Industrieroboters 7 in die zweite Sensorposition 125, welche unterhalb der ersten Sensorposition 123 liegt, gefahren und wieder der Abstand zwischen dem Sensor 121 und dem ersten Referenzelement 110 bestimmt. Anschliessend wird der Sensor 121 in die Sensorposition 124, welche insbesondere auf der gleichen Höhe wie die erste Sensorposition 123 liegt, gefahren und der Abstand zwischen dem Sensor 121 und dem zweiten Referenzelement 111 bestimmt. Damit sind drei Punkte an den beiden Referenzelementen 110, 111 erfasst und die Steuerungseinrichtung 23 kann daraus die von den beiden Referenzelementen 110, 111 aufgespannte Ebene und damit die
Ausrichtung der Trägerkomponente 3 in der Fixierungsposition relativ zu dieser Ebene bestimmen. Es ist ebenfalls möglich, dass der Sensor 121 in insgesamt sechs
Sensorpositionen gebracht wird, von denen jeweils zwei die selbe Lage in
Haupterstreckungsrichtung 108 des Aufzugschachts 103 haben. Die Ergebnisse der Messungen der Punkte mit der selben Position in Haupterstreckungsrichtung werden gemittelt.
Zusätzlich kann mittels des Sensors 121 die Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Wänden 105 des Aufzugschachts 103 in der Fixierungsposition bestimmt werden.
Die Position der Trägerkomponente 3 in der Haupterstreckungsrichtung 108 wird ausgehend von einer Position ganz unten im Aufzugschacht 103 durch Aufsummieren der von der Verlagerungskomponente 15 durchgeführten Verlagerungen der
Trägerkomponente 3 bestimmt. An der Verlagerungskomponente 15 ist dazu ein nicht weiter dargestelltes relatives Positionsmesssystem angeordnet. Die Position in der Haupterstreckungsrichtung 108 kann auch in anderer Weise, beispielsweise mittels einer Messung des Abstands der Trägerkomponente zu einem Ende des Aufzugschachts bestimmt werden.
Auf Basis der Position der Trägerkomponente 3 gegenüber den Referenzelementen 110,
111, der bekannten Lage der Referenzelemente 110, 111 gegenüber den Wänden 105 des Aufzugschachts 103 und der Position in Haupterstreckungsrichtung 108 kann die Steuerungseinrichtung 23 eine Montageposition 120 (siehe Fig. 1) eines von der
Installationskomponente 5 auszuführenden Montageschritts bestimmt werden. Der Industrieroboter 7 kann anschliessend das für den Montageschritt passende Werkzeug 9, beispielsweise einen Bohrer aufnehmen und den Montageschritt, beispielsweise das Bohren eines Lochs in die Wand 105 des Aufzugschachts 103 ausführen.
In Fig. 4 ist ausserdem eine Fixierung 126 des Referenzelements 110 dargestellt, welche zwischen der ersten, unteren Montageplatte 114 und der zweiten, oberen Montageplatte 117 angeordnet ist. Das Referenzelement 110 wird durch die Fixierung 126 gegenüber dem Aufzugschacht 103 fixiert, womit ein Schwingen des Referenzelements 110 verhindert wird. Die Fixierung 126 ist als ein Stab ausgeführt, der auf einer Seite mit dem Referenzelement 110 und auf der anderen Seite mit der Wand 105 des Aufzugschachts 103 verbunden ist. Darüber hinaus sind weitere mögliche Ausführungen der Fixierung denkbar. Insbesondere bei hohen Aufzugschächten kann es notwendig sein, dass das Referenzelement nicht über seine gesamte Länge entlang einer einzigen Gerade verläuft, sondern der Verlauf des Referenzelements aus Geradenstücken zusammensetzt ist. In diesem Fall können die Fixierung Endpunkte einzelner Geradenstücke definieren.
Der Sensor zur Bestimmung des Abstands zu einem der beiden Referenzelemente 110, 111 muss nicht fest am Industrieroboter 7 angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Sensor wie die Montagewerkzeuge 9 nur aufgenommen wird, wenn er gebraucht wird. Der Sensor ist dann wie die Montagewerkzeuge 9 auf der Trägerkomponente angeordnet.
In Fig. 5 ist eine Sicht von oben in einen Aufzugschacht mit nur einem Referenzelement 210 dargestellt. Das Referenzelement 210 ist in diesem Fall als eine Schiene ausgeführt. Zusätzlich sind Sensorpositionen 223, 224 dargestellt, von denen aus der Abstand zu den beiden verschiedenen Kanten 227, 228 des Referenzelements 210 bestimmt wird.
Dadurch kann eine Verdrehung der Trägerkomponente 3 gegenüber dem
Referenzelement 210 bestimmt werden. Ein Verkippen der Trägerkomponente 3 gegenüber der Vertikalen wird mittels eines Beschleunigungssensors 21 bestimmt, der auf der Trägerkomponente 3 in der Nähe der Haltevorrichtung 109 für die
Installationskomponente 5 angeordnet ist. Abschliessend ist daraufhinzuweisen, dass Begriffe wie„aufweisend",„umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschhessen und Begriffe wie„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschhessen. 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.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Durchführen eines Installationsvorgangs in einem Aufzugschacht (103) einer Aufzuganlage (101) mit wenigstens folgenden Schritten:
- Einbringen eines ersten langgestreckten Referenzelements (110, 210) in den Aufzugschacht (103), welches in einer Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) ausgerichtet ist,
- Einbringen einer Montagevorrichtung (1) in den Aufzugschacht (103), welche eine Trägerkomponente (3) und eine von der Trägerkomponente (3) gehaltene mechatronische Installationskomponente (5) aufweist,
- Verlagern der Montagevorrichtung (1) in Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) in eine Fixierungsposition,
gekennzeichnet durch die Schritte:
- Bestimmen der relativen Lage der Trägerkomponente (3) der
Montagevorrichtung (1) in der Fixierungsposition bezüglich des ersten Referenzelements (110, 210) unter Nutzung eines an der
Installationskomponente (5) angeordneten Sensors (221), wobei die relative Lage des ersten Referenzelements (110, 210) bezüglich mindestens zwei unterschiedlicher Sensorpositionen (123, 125; 223, 224) und damit Positionen der Installationskomponente (5) bestimmt wird,
- Bestimmen der Fixierungsposition der Montagevorrichtung (1) im
Aufzugschacht (103) in Abhängigkeit der relativen Lage der Trägerkomponente (3) der Montagevorrichtung (1) bezüglich des ersten Referenzelements (110, 210),
- Bestimmen einer Montageposition (120) eines von der Installationskomponente (5) auszuführenden Montageschritts und
- Durchführen des genannten Montageschritts.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sensor (121) fest an der Installationskomponente (5) angeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Bestimmung der Fixierungsposition ein Signal eines an der Montagevorrichtung (1) angeordneten Beschleunigungssensors (21) verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
gekennzeichnet durch
ein Einbringen eines zweiten langgestreckten Referenzelements (111) in den
Aufzugschacht (103), welches in Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) ausgerichtet ist und Bestimmen der relativen Lage der Montagevorrichtung (1) in der Fixierungsposition bezüglich des zweiten Referenzelements (111) unter Nutzung des an der Installationskomponente (5) angeordneten Sensors (121).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Installationskomponente (5) über eine Haltevorrichtung (109) von der
Trägerkomponente (3) gehalten wird und die relative Lage der Haltevorrichtung (109) bezüglich des ersten und/oder zweiten Referenzelements (110, 111, 210) bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkomponente (3) zur Einstellung der Fixierungsposition direkt gegenüber wenigstens einer Wand (105) des Aufzugschachts (103) fixiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Trägerkomponente (3) zur Einstellung der Fixierungsposition direkt gegenüber Wänden (105) des Aufzugschachts (103) verstemmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine erste gemeinsame Montageplatte (114) im Aufzugschacht (103) befestigt wird, an welcher erste Enden (112, 1 13) des ersten und zweiten Referenzelements (110, 1 11) befestigt sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine zweite gemeinsame Montageplatte (117) im Aufzugschacht (103) befestigt wird, an welcher zweite Enden (115, 1 16) des ersten und zweiten Referenzelements (110, 111) gefestigt sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste und/oder zweite Referenzelement (110, 1 11) zwischen seinen Enden (112, 1 15; 113, 116) zur Verminderung von Schwingungen gegenüber dem Aufzugschacht (103) fixiert wird.
11. Montagevorrichtung zur Durchführung eines Installationsvorgangs in einem
Aufzugschacht (103) einer Aufzuganlage (101) mit:
- einer Trägerkomponente (3) und eine von der Trägerkomponente (3) gehaltenen mechatronischen Installationskomponente (5), wobei die Trägerkomponente (3) dazu ausgelegt ist, in einer Haupterstreckungsrichtung (108) des
Aufzugschachts (103) verlagert und in einer Fixierungsposition fixiert zu werden und
- einer Steuerungseinrichtung (23), die dazu vorgesehen ist,
eine relative Lage der Montagevorrichtung (1) in der Fixierungsposition bezüglich eines ersten langgestreckten Referenzelements (110, 210) im
Aufzugschacht (103), welches in einer Haupterstreckungsrichtung (108) des Aufzugschachts (103) ausgerichtet ist, unter Nutzung eines an der
Installationskomponente (5) angeordneten Sensors (121) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungseinrichtung (23) dazu vorgesehen ist,
die relative Lage des ersten Referenzelements (110, 210) bezüglich mindestens zwei unterschiedlichen Sensorpositionen (123, 125; 223, 224) und damit Positionen der Installationskomponente (5) zu bestimmen und
die Fixierungsposition im Aufzugschacht (103) in Abhängigkeit der relativen Lage der Montagevorrichtung (1) bezüglich des ersten Referenzelements (110, 210) zu bestimmen.
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