FI20195385A1

FI20195385A1 - Construction site robot

Info

Publication number: FI20195385A1
Application number: FI20195385A
Authority: FI
Inventors: Markku Kälkäinen
Original assignee: Pitomaalaus Oy
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-11-10
Also published as: WO2020225486A1

Abstract

Työmaarobotti käsittää liikuteltavan rungon (10), jossa on renkaita (12) alustaa pitkin liikkumista varten ja ainakin yksi ajomoottori (14) renkaiden pyörittämistä varten, robotin (16), joka käsittää robottikäsivarren (18) ja ohjelmoitavan ohjausyksikön (20) sekä sähköjärjestelmän, johon kuuluu akkuja (22) ajomoottorin ja robotin käyttämän sähköenergian varastoimiseksi. Ensimmäinen osa mainituista akuista on järjestetty ensisijaisesti ajomoottorin/ajomoottorien käyttämää sähköenergiaa varastoivaksi ajoakustoksi (26) ja toinen osa mainituista akuista on muodostettu ensisijaisesti robotin käyttämää sähköenergiaa varastoivaksi irrotettavaksi käyttöakustoksi (24).The site robot comprises a movable frame (10) with rings (12) for movement along the chassis and at least one drive motor (14) for rotating the tires, a robot (16) comprising a robotic arm (18) and a programmable control unit (20) and an electrical system includes batteries (22) for storing electrical energy used by the traction motor and the robot. The first part of said batteries is arranged primarily as a driving battery (26) for storing the electrical energy used by the traction motor (s) and the second part of said batteries is formed as a removable driving battery (24) primarily for storing the electrical energy used by the robot.

Description

TyömaarobottiSite robot

Keksinnön kohteena on työmaarobotti, joka käsittää liikuteltavan rungon, jossa rungossa on renkaita alustaa pitkin liikkumista varten ja ainakin yksi ajomoottori renkaiden pyörittämistä varten, robotin, joka robotti käsittää robottikäsivarren ja ohjelmoitavan ohjausyksikön sekä sähköjärjestelmän, johon kuuluu akkuja ajo- moottorin ja robotin käyttämän sähköenergian varastoimiseksi.The object of the invention is a construction site robot, which comprises a movable frame, in which the frame has tires for movement along the platform and at least one driving motor for rotating the tires, a robot which robot comprises a robot arm and a programmable control unit and an electrical system, which includes batteries for storing the electric energy used by the driving motor and the robot.

Talojen rakentamiseen kuuluu useita eri alojen ammattilaisten tekemiä työvaiheita.The construction of houses includes several work steps carried out by professionals from different fields.

Työmaalla tehtävää työtä voidaan vähentää käyttämällä rakentamisessa teh- dasolosuhteissa valmistettuja esivalmistettuja elementtejä. Elementtien käytön — lisäämisestä huolimatta työmaalla tehtäväksi jää suuri määrä erilaisia työvaiheita, kuten rakennusten seinien ja kattojen sisäpintojen tasoitus- ja maalaustyöt. Tasoi- te- ja maalaustyöt ovat raskaita ja ne joudutaan usein tekemään usein hankalissa työasennoissa. Tämä vuoksi näihin tehtäviin on hankalaa löytää ammattitaitoista työvoimaa, mikä nostaa rakennuskustannuksia ja vaikeuttaa aikatauluissa pysy- mista.The work done on the construction site can be reduced by using prefabricated elements produced in factory conditions in the construction. Despite the increase in the use of elements, a large number of different work steps remain to be done on the construction site, such as smoothing and painting of the interior surfaces of the walls and roofs of buildings. Leveling and painting work is heavy and often has to be done in awkward working positions. Because of this, it is difficult to find skilled labor for these tasks, which increases construction costs and makes it difficult to stay on schedule.

Teollisuuslaitoksissa ihmisten tekemiä työtehtäviä on jo pitkään automatisoitu eri- laisten ohjelmoitavien teollisuusrobottien avulla. Teollisuusrobotit on kuitenkin suunniteltu asennetavaksi kiinteästi tehdashalleihin, jossa ne tekevät niille ohjel- moitua työvaihetta tarkoin rajatulla, ennalta määrätyllä toiminta-alueella. Suuriin — teollisuushalleihin suunniteltujen teollisuusrobottien käyttäminen rakennusten si- säpintojen viimeistelytöissä ei ole mahdollista, koska painavien ja isokokoisten robottien siirtäminen esim. rakennettavien kerrostalojen huoneistojen sisälle on hissien painorajoitusten ja oviaukkojen koon vuoksi käytännössä mahdotonta. o Keksinnön tavoitteena on tuoda esiin työmaarobotti, jolla voidaan poistaa tunnet- > 25 — tuihin ratkaisuihin liittyviä haittoja.Work tasks performed by humans in industrial plants have long been automated with the help of various programmable industrial robots. However, industrial robots are designed to be permanently installed in factory halls, where they perform the work phase programmed for them in a precisely defined, predetermined operating area. It is not possible to use industrial robots designed for large — industrial halls in finishing work on the interior surfaces of buildings, because moving heavy and large-sized robots, e.g. inside the apartments of the high-rise buildings under construction, is practically impossible due to the weight restrictions of the elevators and the size of the doorways. o The goal of the invention is to bring out a construction site robot, which can be used to eliminate the disadvantages associated with known > 25 — solutions.

S Keksinnön mukaiset tavoitteet saavutetaan työmaarobotilla, jolle on tunnusomais- 3 ta, mitä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa. Keksinnön eräitä edullisiaS The goals according to the invention are achieved with a construction site robot, which is characterized by 3, which is presented in the independent patent claim. Some advantages of the invention

E suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa. 2 Keksinnön kohteena on työmaarobotti, joka käsittää liikuteltavan rungon, jossaE embodiments are presented in non-independent patent claims. 2 The object of the invention is a construction site robot, which comprises a movable body, in which

S 30 — rungossa on renkaita alustaa pitkin liikkumista varten ja ainakin yksi ajomoottori > renkaiden pyörittämistä varten, robotin, joka robotti käsittää robottikäsivarren ja ohjelmoitavan ohjausyksikön sekä sähköjärjestelmän, johon kuuluu akkuja ajo- moottorin ja robotin käyttämän sähköenergian varastoimiseksi. Ensimmäinen osa mainituista akuista on muodostettu ensisijaisesti ajomoottorin/ajomoottorien käyt-S 30 — the frame has wheels for moving along the platform and at least one drive motor > for rotating the wheels, a robot that comprises a robot arm and a programmable control unit and an electrical system that includes batteries for storing the electric energy used by the drive motor and the robot. The first part of the mentioned batteries is formed primarily for the use of the drive motor/s

tämää sähköenergiaa varastoivaksi ajoakustoksi ja toinen osa mainituista akuista on muodostettu ensisijaisesti robotin käyttämää sähköenergiaa varastoivaksi irro- tettavaksi käyttöakustoksi.as a drive battery storing this electrical energy, and another part of the mentioned batteries is formed primarily as a removable drive battery storing the electrical energy used by the robot.

Kun käyttöakusto irrotetaan työmaarobotista, työmaarobotin paino pienenee mer- — kittävästi. Ajoakuston ansiosta työmaarobotti on kuitenkin edelleen siirrettävissä ajamalla alustaa pitkin. Pienentynyt paino helpottaa työmaarobotin liikuttamista ja mahdollistaa mm. työmaarobotin nostamisen rakennuksen ylempiin kerroksiin ra- kennukseen asennetuilla henkilöhisseillä.When the operating battery is removed from the construction site robot, the weight of the construction site robot decreases significantly. However, thanks to the driving battery, the construction site robot can still be moved by driving along the platform. The reduced weight makes it easier to move the construction site robot and enables e.g. lifting the construction site robot to the upper floors of the building with the personal elevators installed in the building.

Keksinnön mukaisen työmaarobotin eräässä edullisessa suoritusmuodossa käyt- — töakusto on asennettavissa paikoilleen runkoon ja irrotettavissa rungosta yhtenä kokonaisuutena. Käyttöakuston irrottaminen, siirtäminen ja uudelleenkytkeminen yhtenä kokonaisuutena nopeuttaa työmaarobotin käsittelyä siirtovaiheiden aikana.In one advantageous embodiment of the construction site robot according to the invention, the operating battery can be installed in place in the frame and can be removed from the frame as a single entity. Disconnecting, moving and reconnecting the operating battery as a single entity speeds up the processing of the construction site robot during the transfer phases.

Keksinnön mukaisen työmaarobotin eräässä toisessa edullisessa suoritusmuo- dossa käyttöakusto käsittää ainakin yhden pikaliittimen, jolla käyttöakuston akut on — kytketty työmaarobotin sähköjärjestelmään. Käyttöakuston kaikki akut voivat olla liitetty johtimilla yhteen yhdeksi virtalähteeksi, jolloin käyttöakusto on kytkettävissä sähköjärjestelmään yhdellä pikaliittimellä. Vaihtoehtoisesti käyttöakusto voi käsit- tää useita pikaliittimiä, joista kukin on liitetty johtimilla yhteen tai useampaan käyt- töakuston akkuun. Tällöin käyttöakusto kytketään sähköjärjestelmään useammalla — kuin yhdellä pikaliittimellä.In another advantageous embodiment of the construction site robot according to the invention, the drive battery comprises at least one quick connector, with which the drive battery batteries are — connected to the electrical system of the construction site robot. All the batteries of the drive battery can be connected together with wires to form a single power source, in which case the drive battery can be connected to the electrical system with one quick connector. Alternatively, the drive battery can comprise several quick connectors, each of which is connected with wires to one or more drive battery batteries. In this case, the drive battery is connected to the electrical system with more than one quick connector.

Keksinnön mukaisen työmaarobotin vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossa rungossa on olennaisesti tasainen pohja ja ajoakusto on järjestetty runkoon lähelle pohjaa. Ajoakusto muodostaa merkittävän osan työmaarobotin kokonaispainosta. o Sijoittamalla ajoakusto lähelle rungon pohjaa saadaan työmaarobotin painopiste > 25 — mahdollisimman alas, mikä vähentää työmaarobotin kaatumisherkkyyttä erityisesti ro työmaarobotin siirtämisen aikana. 3 Keksinnön mukaisen työmaarobotin vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossaIn yet another advantageous embodiment of the construction site robot according to the invention, the frame has an essentially flat bottom and the driving battery is arranged in the frame near the bottom. The drive battery makes up a significant part of the total weight of the construction site robot. o By placing the drive battery near the bottom of the frame, the center of gravity of the construction site robot can be > 25 — as low as possible, which reduces the susceptibility of the construction site robot to fall, especially during the ro site robot's movement. 3 In yet another advantageous embodiment of the construction site robot according to the invention

E rungossa on ensimmäinen sivu ja toinen sivu, jotka ensimmäinen ja toinen sivuE body has a first page and a second page, which first and second page

W ovat olennaisesti yhdensuuntaisia tasaisia pintoja. Työmaarobotin renkaat ovat 3 30 — ensimmäisen ja toisen sivun välisen alueen sisäpuolella. Työmaarobotin tasaiset > sivut helpottavat työmaarobotin siirtämistä ahtaissa tiloissa, koska ne estävät ro-W are essentially parallel flat surfaces. The tires of the construction site robot are 3 30 — inside the area between the first and second sides. The flat > sides of the construction site robot make it easier to move the construction site robot in tight spaces, because they prevent ro-

S botin tarttumisen kiinni robotin siirtoreitin varrella mahdollisesti oleviin liikuteltaviin tai kiinteisiin esteisiin, kuten rakennusmateriaalikasoihin, työkaluihin, seinien nurk- kiin, kaiteisiin tai raollaan oleviin oviin.S bot clinging to any movable or fixed obstacles along the robot's path, such as piles of building materials, tools, corners of walls, railings or ajar doors.

Keksinnön mukaisen työmaarobotin vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossa ainakin osalla mainituista renkaista on pyörintäakseli, joka on kierrettävissä 360 astetta pohjan normaalin suuntaisen akselin ympäri. Ainakin osa mainituista ren- kaista voi olla ns. Meccanum- renkaita. Tällaiset renkaat mahdollistavat työmaaro- — botin liikkumisen kaikkiin suuntiin ja työmaarobotin kulkusuunnan äkilliset, terävät muutokset.In yet another advantageous embodiment of the construction site robot according to the invention, at least some of the mentioned tires have a rotation axis that can be rotated 360 degrees around an axis normal to the base. At least some of the mentioned tires can be so-called Meccanum tires. Such rings enable the construction site robot to move in all directions and make sudden, sharp changes in the direction of the construction site robot.

Keksinnön mukaisen työmaarobotin vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossa on tartuntaelimet olennaisesti tasaiseen alustaan kiinnittymistä varten. Edullisesti mainitut tartuntaelimen käsittävät alipainetarttujan, jossa on ainakin yksi imulaatik- ko ja imuri. Tartuntaelinten avulla työmaarobotti voi tarttua liikkumattomasti paikoil- leen alustaan robotilla tehtävien työvaiheiden ajaksi.In yet another advantageous embodiment of the construction site robot according to the invention, there are grippers for attachment to a substantially flat base. Advantageously, the gripper mentioned comprises a vacuum gripper with at least one suction box and a vacuum cleaner. With the help of grippers, the construction site robot can immovably grip the platform during the work steps performed with the robot.

Keksinnön mukaisen työmaarobotin vielä eräs edullinen suoritusmuoto käsittää kaksi pitkänomaista, ensimmäisen ja toisen sivun suuntaista imulaatikkoa, joista ensimmäinen imulaatikko on ensimmäiseen sivuun rajoittuvassa pohjan osassa ja — toinen imulaatikko on toiseen sivuun rajoittuvassa pohjan osassa.Another advantageous embodiment of the construction site robot according to the invention comprises two elongated suction boxes parallel to the first and second sides, of which the first suction box is in the bottom part bordering the first side and — the second suction box is in the bottom part bordering the second side.

Keksinnön mukaisen työmaarobotin vielä eräässä edullisessa suoritusmuodossa robotti on tietokoneohjattu teollisuusrobotti, jossa on kiertyvänivelinen robottikäsi- varsi.In yet another advantageous embodiment of the construction site robot according to the invention, the robot is a computer-controlled industrial robot with a rotary-jointed robot arm.

Keksinnön etuna on, että se mahdollistaa työmaalla tehtävien rakennustyövaihei- den automatisoinnin, mikä parantaa rakennustyön tehokkuutta, alentaa työkustan- nuksia, lyhentää rakentamisaikaa ja parantaa rakennustyön laatua.The advantage of the invention is that it enables the automation of the construction work steps performed on the construction site, which improves the efficiency of the construction work, lowers the work costs, shortens the construction time and improves the quality of the construction work.

Lisäksi keksinnön etuna on, että se vähentää työmaalla tehtäviä raskaita ja hanka- lissa asennoissa tehtäviä työvaiheita, mikä vähentää työtapaturmien ja ammatti- = sairauksien määrää.In addition, the advantage of the invention is that it reduces the heavy work steps performed on the construction site and in awkward positions, which reduces the number of work accidents and occupational = diseases.

NOF

2 25 Edelleen keksinnön etuna on, että se vähentää työmaalla tarvittavien ammattitai- 2 toisten työntekijöiden määrää, jolloin syntyy säästöä työvoimakustannuksissa.2 25 Another advantage of the invention is that it reduces the number of skilled workers needed on the job site, resulting in savings in labor costs.

II

= Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan 13 oheisiin piirustuksiin, joissa= In the following, the invention is explained in detail. The explanation refers to 13 attached drawings, in which

OO

LOLO

> kuva 1a esittää esimerkinomaisesti erästä keksinnön mukaista työmaarobottia> Figure 1a shows an example of a construction site robot according to the invention

OO

N 30 — takaviistosta kuvattuna, kuva 1b — esittää esimerkinomaisesti erästä kuvan 1a esittämää työmaarobottia etuviistosta kuvattuna,N 30 — viewed from the rear view, figure 1b — shows, as an example, one of the construction site robots shown in picture 1a, viewed from the front view,

kuva 2 esittää kuvien 1a ja 1b esittämää työmaarobottia takaa kuvattuna ja kuva 3 esittää kuvien 1a, 1b ja 2 esittämää työmaarobottia alhaalta kuvattuna.Figure 2 shows the construction site robot shown in Figures 1a and 1b from behind, and Figure 3 shows the construction site robot shown in Figures 1a, 1b and 2 from below.

Kuva 1a esittää esimerkinomaisesti erästä keksinnön mukaista työmaarobottia takaviistosta kuvattuna ja kuva 1b esittää samaa työmaarobottia etuviistosta ku- —vattuna. Seuraavassa molempia kuvia selostetaan samanaikaisesti.Figure 1a shows, by way of example, a construction site robot according to the invention as viewed from the back, and Figure 1b shows the same construction site robot as viewed from the front. In the following, both images are described simultaneously.

Keksinnön mukaisessa työmaarobotissa on muodoltaan laatikkomainen runko 10, jossa on ensimmäinen sivu 30a ja toinen sivu 30b, etupää 32 ja takapää 34. En- simmäinen sivu ja toinen sivu ovat olennaisesti yhdensuuntaisia tasaisia pintoja.The construction site robot according to the invention has a box-like body 10 with a first side 30a and a second side 30b, a front end 32 and a rear end 34. The first side and the second side are substantially parallel flat surfaces.

Runkoon on järjestetty neljä rengasta 12 siten, että renkaat on sijoitettu mahdolli- — simman lähelle rungon nurkkia. Renkaat ovat sinänsä tunnettuja ns. Meccanum- renkaita, jotka mahdollistavat rungon liikkumisen alustalla kaikkiin suuntiin rungon asennon pysyessä alustaan nähden muuttumattomana. Jokaista rengasta pyörite- tään omalla sähkökäyttöisellä, itsenäisesti ohjattavalla ajomoottorilla 14. Ajomoot- torit ja ajomoottoreiden käyttämän sähköenergian varastoina toimivat akut 22 on — sijoitettu rungon sisään. Ajomoottoreiden käyttämän sähköenergian varastoksi tarkoitetut akut muodostavat ajoakuston 26. Ajoakuston akut on sijoitettu rungon sisään mahdollisimman lähelle rungon pohjaa 28, jotta rungon painopiste saadaan mahdollisimman alas.Four rings 12 are arranged in the frame in such a way that the rings are placed as close as possible to the corners of the frame. Tires in themselves are known as so-called Meccanum rings, which enable the body to move on the platform in all directions while the position of the body remains unchanged in relation to the platform. Each tire is rotated by its own electrically powered, independently controlled traction motor 14. The traction motors and the batteries 22, which act as stores for the electrical energy used by the traction motors, are — placed inside the frame. The batteries intended to store the electric energy used by the traction motors form the traction battery 26. The traction battery batteries are placed inside the frame as close as possible to the bottom of the frame 28 in order to bring the center of gravity of the frame as low as possible.

Rungon yläpinnalla, lähellä rungon etupäätä 32, on laatikkomainen jalusta 36. Ja- —lustassa on tasainen kansi 48 ja kannen kanssa olennaisesti suoran kulman muo- dostamat sivuseinät 50. Kannen 48 päälle on kiinnitetty sinänsä tunnettu tietoko- neohjattu teollisuusrobotti 16, jossa on kuuden vapausasteen kiertyvänivelinen robottikäsivarsi 18. Robottikäsivarren pituus voi olla 2-4 metriä. Robottikäsivarren o päässä on työkalupidike vaihdettavaa työkalua varten. Kuvissa 1a ja 1b robottikä- > 25 — sivarren päähän on esimerkinomaisesti kiinnitetty tasoiteruisku 46, mutta työkalu ie voi olla mikä tahansa rakennustöissä käytettävä työkalu. Teollisuusrobotit ovat o yleisesti käytössä olevia tunnettuja laitteita, joita on saatavilla useilta eri valmistajil- 7 ta. =On the upper surface of the frame, near the front end 32 of the frame, there is a box-shaped stand 36. The stand has a flat cover 48 and side walls 50 formed at an essentially right angle to the cover. A known computer-controlled industrial robot 16 with six degrees of freedom is mounted on top of the cover 48. robot arm with twisting joint 18. The length of the robot arm can be 2-4 meters. At the end of the robot arm o is a tool holder for a changeable tool. In Figures 1a and 1b, a screed 46 is attached to the end of the robot arm 25 — as an example, but the tool ie can be any tool used in construction work. Industrial robots are well-known devices in general use, which are available from several different manufacturers. =

LO Jalustan kansi 48 ja sivuseinät 50 rajaavat tilan, johon on sijoitettu teollisuusrobo- 3 30 tin irrotettava käyttöakusto 24. Käyttöakusto käsittää joukon yksittäisiä akkuja 22, > jotka on kytketty toisiinsa ja muodostettu kokonaisuudeksi, joka on asennettavissaLO The base cover 48 and the side walls 50 delimit the space in which the removable drive battery 24 of the industrial robot 3 30 is placed.

N paikoilleen työmaarobottiin ja irrotettavissa siitä yhtenä pakettina. Käyttöakusto on varustettu ainakin yhdellä kuvassa esittämättömällä pikaliittimellä, jolla se kytke- tään työmaarobotin sähköjärjestelmään. Kuvissa 1a ja 1b käyttöakusto on työmaa-N into place on the construction site robot and can be removed from it as a single package. The operating battery is equipped with at least one quick connector not shown in the picture, with which it is connected to the electrical system of the construction site robot. In Figures 1a and 1b, the operating battery is a construction

robotista irrotettuna siirtolavan 52 päällä. Työmaarobotti käsittää edullisesti ainakin kaksi vaihdettavaa käyttöakustoa, jolloin tyhjentyneen käyttöakuston tilalle voidaan nopeasti vaihtaa täyteen ladattu käyttöakusto.detached from the robot on the transfer platform 52. The construction site robot preferably comprises at least two exchangeable drive batteries, so that a fully charged drive battery can be quickly replaced by a depleted drive battery.

Työmaarobotin kokonaispaino voi olla esimerkiksi 1000 kg, josta käyttöakuston 5 osuus voi olla 300 kg. Kun käyttöakusto irrotetaan työmaarobotista, työmaarobotin paino pienenee huomattavasti, mikä mahdollistaa työmaarobotin nostamisen ra- kennuksen kerroksiin tavallisella rakennuksen henkilökuljetushissillä. Käyttöakus- ton poistaminen ei vaikuta haitallisesti työmaarobotin liikuteltavuuteen, sillä ajo- moottorit 14, renkaiden 12 ohjauslaitteet ja ohjausyksikkö 20 saavat käyttövoi- —mansa ajoakustosta 26.The total weight of the construction site robot can be, for example, 1000 kg, of which the share of the operating battery 5 can be 300 kg. When the operating battery is removed from the construction site robot, the construction site robot's weight is considerably reduced, which makes it possible to lift the construction site robot to the floors of the building with a standard building personal transport elevator. Removing the drive battery does not adversely affect the mobility of the construction site robot, as the drive motors 14, the control devices of the tires 12 and the control unit 20 get their drive power from the drive battery 26.

Rungon yläpinnalla, jalustan 36 vieressä, on työmaarobotin ohjelmoitava ohjayk- sikkö 20. Ohjausyksikkö käsittää muistin ohjelmakoodin tallentamista varten, pro- sessorin sekä työmaarobotin ohjelmakoodin ja työskentelykohdetta koskevien tie- tojen luku- ja syöttövälineet. Ohjausyksiköön ohjelmoidaan ohjauskomentoja, joi- den perusteella teollisuusrobotti ja erityisesti sen robottikäsivarsi tekee sille määrä- tyt toimenpiteet. Samalla ohjausyksiköllä ohjataan myös teollisuusrobotin liikku- mista, ts. renkaiden 12 kääntymistä ja renkaita pyörittävien ajomoottoreiden toi- mintaa.On the upper surface of the frame, next to the base 36, there is the programmable controller 20 of the construction site robot. The control unit comprises a memory for storing the program code, a processor, and means for reading and inputting the construction site robot's program code and information about the work site. Control commands are programmed into the control unit, on the basis of which the industrial robot, and especially its robot arm, performs the actions assigned to it. The same control unit also controls the movement of the industrial robot, i.e. the rotation of the tires 12 and the operation of the drive motors that rotate the tires.

Rungon 10 yläpinnalla, lähellä rungon takapäätä 34 on teollisuusrobotin tartunta- — elimiin kuuluva imuri 40 ja imurin yläpuolella on joukko inverttereitä 38, joilla käyt- töakuston 24 ja ajoakuston 26 tuottama tasavirta muunnetaan teollisuusrobotin ja ajomoottoreiden 14 käyttämäksi vaihtovirraksi. Rungon yläpinnalla, inverttereiden ja jalustan välissä on varustetila, johon voidaan asentaa teollisuusrobotin käyttä- miä työkaluja ja/tai teollisuusrobotin toimintaa palvelevia tai tukevia varusteita. Ku- > 25 — vissa 1a ja 1b esitetty työmaarobotti on ohjelmoitu seinä- ja kattopintojen tasoit-On the upper surface of the frame 10, near the rear end 34 of the frame, there is a vacuum cleaner 40 belonging to the industrial robot's gripping organs, and above the vacuum cleaner there is a set of inverters 38, with which the direct current produced by the operating battery 24 and the driving battery 26 is converted into alternating current used by the industrial robot and the drive motors 14. On the upper surface of the frame, between the inverters and the base, there is an equipment space where tools used by the industrial robot and/or equipment that serves or supports the operation of the industrial robot can be installed. Fig. > 25 — the construction site robot shown in 1a and 1b is programmed to level wall and ceiling surfaces

N teen levittämiseen, jolloin varustetilaan on asennettu tasoitesiilo 42 ja tasoite- re pumppu 44, jolla tasoite pumpataan robottikäsivarren päähän kiinnitettävään tasoi- 2 teruiskuun 46. Tasoitesiilo, tasoitepumppu ja tasoiteruisku ovat yleistä tunnettuaFor spreading N tea, in which case a screed silo 42 and a screed pump 44 are installed in the equipment space, with which the screed is pumped into a screeding sprayer 46 attached to the end of the robot arm. A screeding silo, screeding pump and screeding sprayer are generally known

I tekniikkaa, jota ei selosteta tässä yhteydessä tarkemmin. Vastaavalla tavalla va- = 30 — rustetilaan voidaan asentaa esimerkiksi ruiskumaalauksessa tai pintojen hiomi- 2 sessa tarvittavia varusteita tai työkaluja.I technique, which is not explained in more detail in this context. In a similar way, equipment or tools needed for spray painting or surface grinding can be installed in the left = 30 — rust space.

LOLO

2 Kuvassa 2 on esitetty kuvien 1a ja 1b esittämä työmaarobotti takaa kuvattuna.2 Figure 2 shows the construction site robot shown in Figures 1a and 1b, viewed from behind.

N Rungon 10 yläpinnan päällä olevat osat, kuten ohjausyksikkö 20, jalusta, invertterit 38, imuri 40 ja tasoitesiilo 42, on sijoitettu paikoilleen siten, että ne jäävät rungon — ensimmäisen sivun 30a ja toisen sivun 30b rajaamaan väliin. Samoin renkaat 12 on asennettu runkoon siten, että ne eivät ulotu ensimmäisen ja toisen sivun ra- jaaman välin ulkopuolelle. Ensimmäisen ja toisen sivun välinen etäisyys määritte- lee siten työmaarobotin leveyden. Teollisuusrobotin runko on edullisesti mitoitettu siten, että sen leveys on korkeitaan 900 mm, edullisesti korkeintaan 800 mm. Näin — mitoitettu teollisuusrobotti mahtuu kulkemaan tavanomaisesti mitoitettujen huonei- den ja hissien oviaukkojen läpi. Rungon ensimmäinen ja toinen sivu ovat tasaisia pintoja, joissa ei ole koloja tai ulokkeita, joihin työmaarobotin liikerataa reunustavat esineet voisivat tarttua.N The parts on the upper surface of the frame 10, such as the control unit 20, the stand, the inverters 38, the vacuum cleaner 40 and the screed silo 42, are positioned in such a way that they remain in the space defined by the frame — the first side 30a and the second side 30b. Similarly, the rings 12 are mounted on the frame in such a way that they do not extend beyond the space defined by the first and second sides. The distance between the first and second side thus defines the width of the construction site robot. The body of the industrial robot is preferably sized so that its width is a maximum of 900 mm, preferably a maximum of 800 mm. This way — a dimensioned industrial robot can fit through conventionally dimensioned room and elevator doorways. The first and second sides of the body are flat surfaces with no recesses or protrusions that could be caught by objects bordering the robot's trajectory.

Kuvassa 3 on esitetty kuvien 1a, 1b ja 2 esittämä työmaarobotti alhaalta kuvattu- na. Rungon pohjassa 28 on kaksi suorakaiteen muotoista pitkäomaista imulaatik- koa 30, jotka on liitetty kuvassa esittämättömillä imuputkilla kuvissa 1a, 1b ja 2 esitettyyn imuriin 40. Imulaatikot ja imuri muodostavat alipainetarttujan, jonka avul- la työmaarobotti voi kiinnittyä liikkumattomasti paikoilleen haluttuun kohtaan alus- taan. Alipainetarttujan rakenne ja toiminta on tunnettua tekniikkaa, joten sitä ei — selosteta tässä yhteydessä tarkemmin.Figure 3 shows the construction site robot shown in Figures 1a, 1b and 2, viewed from below. In the bottom 28 of the frame, there are two rectangular, elongated suction boxes 30, which are connected to the vacuum cleaner 40 shown in figures 1a, 1b and 2 by suction pipes not shown in the picture. The structure and operation of the vacuum gripper is known technology, so it will not be explained in more detail in this context.

Alipainetarttujaa käytetään silloin, kun työmaarobotti on siirtynyt haluttuun työsken- telykohtaan ja työmaarobotin teollisuusrobotilla aletaan tehdä sille ohjelmoitua työ- vaiheita. Alipainetarttujan tarkoituksena on pitää työmaarobotti paikoillaan teolli- suusrobotin työskentelyn aikana. Kun teollisuusrobotti on tehnyt sille suunnitellut — työvaiheet valmiiksi tietyssä paikassa, alipainetarttujan imulaatikot irrotetaan alus- tasta ja työmaarobotti siirretään seuraavaan työskentelypaikkaan.The vacuum gripper is used when the construction site robot has moved to the desired working position and the industrial robot of the construction site robot starts to perform the work steps programmed for it. The purpose of the vacuum gripper is to hold the construction site robot in place while the industrial robot is working. When the industrial robot has completed the work steps planned for it in a certain location, the suction boxes of the vacuum gripper are removed from the platform and the construction site robot is moved to the next working location.

Työmaarobotti on suunniteltu erityisesti rakennusten sisäpintojen viimeistelytöiden tekemiseen, jolloin tyypillinen työskentelykohteen alusta on huoneiston lattia. Ta- saiseen lattiapintaan alipainetarttuja kiinnittyy luotettavasti ja lujasti. Keksinnössä > 25 —työmaarobotin paikoillaan pysyminen työskentelyvaiheen aikana ei siis perustuThe construction site robot is designed especially for finishing work on the interior surfaces of buildings, in which case the typical work site platform is the apartment floor. Vacuum grippers attach reliably and firmly to a flat floor surface. In the invention > 25 — the site robot staying in place during the working phase is therefore not based

N työmaarobotin suureen massaan, vaan tehokkailla tartuntaelimillä, kuten alipaine- re tarttujilla, aikaansaatuun työmaarobotin ja alustan väliseen tartuntaan. Työmaaro- 2 botti voidaan siten mitoittaa ja rakentaa mahdollisimman kevyeksi, mikä helpottaaN to the large mass of the construction site robot, but to the adhesion between the construction site robot and the platform, achieved with effective grippers, such as vacuum grippers. The Tyomaaro-2 bot can thus be dimensioned and built as light as possible, which makes it easier

I työmaarobotin siirtämistä henkilöhisseillä kerrosten välillä. a 13 30 Edellä on selostettu eräitä keksinnön mukaisen työmaarobotin edullisia suoritus-I moving the construction site robot between floors with personal elevators. a 13 30 Some of the advantageous performance features of the construction site robot according to the invention have been explained above

O muotoja. Keksintö ei rajoitu edellä selostettuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllistäO shapes. The invention is not limited to the solutions explained above, but inventive

S ajatusta voidaan soveltaa eri tavoin patenttivaatimusten määrittämissä rajoissa.The idea can be applied in different ways within the limits defined by the patent requirements.

Viitenumeroluettelo: runko 10 rengas 12 ajomoottori 14 robotti 16 robottikäsivarsi 18 ohjausyksikkö 20 akku 22 käyttöakusto 24 — ajoakusto 26 pohja 28 imulaatikko 30 ensimmäinen sivu 30a toinen sivu 30b etupää 32 takapää 34 jalusta 36 invertteri 38 imuri 40 o 20 — tasoitesiilo 42List of reference numbers: frame 10 tire 12 drive motor 14 robot 16 robot arm 18 control unit 20 battery 22 drive battery 24 — drive battery 26 base 28 suction box 30 first side 30a second side 30b front end 32 rear end 34 base 36 inverter 38 vacuum cleaner 40 o 20 — screed silo 42

S tasoitepumppu 44 3 tasoiteruisku 46 3 kansi 48S screed pump 44 3 screed sprayer 46 3 cover 48

E sivuseinä 50 00 . 2 25 — siirtolava 52 >E side wall 50 00 . 2 25 — transfer platform 52 >

NNNN

Claims

Patent Claims

1. A construction site robot, which comprises a movable frame (10), where the frame has tires (12) for moving along the platform and at least one drive motor (14) for rotating the tires (12), a robot (16), which robot (16) comprises the robot arm (18) and the programmable control unit (20) and the electrical system, which includes batteries (22) for storing the electric energy used by the drive motor (14) and the robot (16), characterized in that the first part of the mentioned batteries (22) is formed primarily as a driving battery (26) for storing the electric energy used by the drive motor/motors (14) and another part of the mentioned batteries (22) is formed primarily as a removable drive battery (24) for storing the electric energy used by the robot (16).

2. The construction site robot according to claim 1, characterized in that the operating battery (24) can be installed in place in the frame (10) and can be removed from the frame (10) as a single entity.

3. A construction site robot according to claim 1 or 2, characterized in that the operating battery (24) comprises at least one quick connector, with which the batteries (22) of the operating battery are connected to the electric system of the construction site robot.

4. A construction site robot according to one of claims 1-3, characterized in that the frame (10) has an essentially flat bottom (28) and the driving battery (26) is arranged in the frame (10) close to the bottom (28).

5. — A construction site robot according to one of claims 1-4, characterized in that the frame (10) has a first side (30a) and a second side (30b), which first and second sides (30a, 30b) are essentially parallel flat surfaces and = the folds (12) are inside the area between the first and second sides. No. 25

6. The construction site robot according to claim 4 or 5, characterized in that at least 2 of the mentioned rings (12) have a rotation axis that can be rotated 360 I degrees around the axis normal to the base (28). a 13 7. — A construction site robot according to one of claims 1-6, characterized in that O at least a part of said rings (12) are so-called Meccanum tires. O N 30 8 The construction site robot according to one of claims 1-7, characterized in that it has gripping elements for attaching to a substantially flat surface.

9. A construction site robot according to claim 8, characterized in that the said gripper comprises a vacuum gripper with at least one suction box (30) and a vacuum cleaner (40).

10. The construction site robot according to claim 9, characterized in that it comprises two elongated suction boxes (30) parallel to the first and second sides (30a, 30b), of which the first suction box is in the base (28) bordering the first side (30a) part and the second suction box is in the part of the base (28) bordering on the other side (30b).

11. A construction site robot according to one of claims 1-10, characterized in that — that the robot is a computer-controlled industrial robot with a rotary-jointed robot arm (18). oO O N LÖ <Q o O I a a LO 00 O LO o O N