自动行进的紧固设备和用于对密封幅材进行紧固的方法技术

本发明专利技术涉及用于将材料幅紧固在面上的方法，所述面具有设置在其上的紧固点(具有热熔胶层的头部盘)，该方法使用自动行进的紧固设备(20)并且包括下列步骤：(A)通过紧固设备(20)上的第一探测器(22)是被走行路标并且使紧固设备沿走行路标移动；(B)借助第二探测器(24)对头部盘(14)进行识别和位置计算；(C)在随后的紧固过程期间移动到作业位置上并保持在其上；(D)将感应加热设备(30)定位并在时间段Th内对头部盘(14)进行加热；(E)将感应加热设备(30)移开并且借助冷却装置(32)将材料幅压紧到头部盘上；(F)在经过事先给定的时间Tk之后将冷却装置抬起；(G)继续进行(A)，直到到达走行路标的终点为止。

【技术实现步骤摘要】
自动行进的紧固设备和用于对密封幅材进行紧固的方法
本专利技术涉及一种自动行进的紧固设备以及一种用于该紧固设备的方法，所述紧固设备设计用于主动查找屋顶幅材、屋顶膜或密封幅材的紧固点并且对其进行焊接。
技术介绍
平屋顶现今不论是在工业建筑还是在住宅建筑中都是现有技术。通常在此将阻隔层(例阻隔泡沫、阻隔板、玻璃棉和石棉)施设到由异型板、木质下部结构或混凝土面构成的静态支承的基底上并且利用铺设在幅材的密封件将这些阻隔层进行覆盖。这些密封幅材(作为可选也称为材料幅、屋顶幅材、屋顶膜、膜幅材(Folienbahn))首先必须在边缘上相互焊接、其次还要紧固在基底上，这是因为每个在面上掠过的气流造成将密封件掀起的上升力。起先流行的边缘紧固规定：只将直线铺设的密封幅材的边缘穿过阻隔层上的板叠(Paket)紧固在支承结构上。然后将下一个幅材如下搭接地与前一个幅材焊接，即，先前的幅材的紧固点也被覆盖在新的密封件下。为了减少密封幅材的数量并且由此减少焊缝的延米，总是使用较宽的密封幅材，然而这却将紧固边缘分离得越来越远。所以作为边缘紧固以外的可选研发了区域紧固(Feldbefestigung)。其中，在一种在市场上众所周知的铺设方法中伴随使用阻隔层的紧固元件。这些紧固元件经常由长的螺钉或螺杆构成，其第一端部插入到下部结构中，并且其在另一个(第二)端部上具有带有垫圈形加宽部的头部，该加宽部靠置在阻隔层上并将该阻隔层固定。这些优选由金属构成的、直径有数个厘米大的头部盘或负荷分配盘将由点状安装的紧固件产生的拉力面状地分配。头部盘适合用作膜(材料幅)的紧固点；为此它们涂覆有热塑性塑料或者热胶材料。在将阻隔层紧固之后可以将屋顶膜或者说密封幅材展开。在具有头部盘的地方借助感应设备穿过幅材对金属制头部盘进行加热，所施设的粘合材料接着引起在密封幅材下侧面与头部盘之间的面状熔化粘接(Schmelzklebung)。这种情况下的辅助条件是：为了实现强力而具有承载能力的粘合，在冷却阶段期间必须保障一个压紧力。在根据上述方法手动铺设时，借助传感器(感应地、磁性地、...)确定头部盘在密封幅材下的位置并且准确地放置感应加热设备。在加热阶段之后或者在焊接过程完成之后利用冷却体取代加热设备。其可以是简单的金属体，该金属体通过它的重量既保障压紧力也有利于导热。冷却体也可以包括磁体，该磁体辅助保持和加压过程。缺点是：加工过程需要大量的冷却体，这些冷却体在向前推进之后必须铺设并且在冷却阶段之后必须重新收集起来。此外已知的问题是：寻找密封件下看不见的头部盘的成本高并且不仅感应设备而且冷却体的放置需要经验。错过头部盘是可能发生的，这是因为这些头部盘由于屋顶面可能具有引线、屋顶窗(Gauben)、天窗、通风装置或其它结构和安装物而不可能总是以有规律的间距和图案铺设。因此这个在长时间上要求高且单调的作业外加长的等待时间迅速变成了追求自动化的动机。现有技术在现有技术中反复描述了将上述铺设过程转交给移动的焊接设备的方法和类似机器人的装置。在WO2014/072324中介绍了一种焊接机器人，该焊接机器人具有包括电动驱动装置的行走机构、设置在行走机构上的感应焊接装置，该感应焊接装置用于将材料幅与涂覆有热熔胶的头部盘进行点焊。此外，这个现有技术说明了一种用于定位控制的导航系统以及一种压紧和冷却装置。压紧和冷却装置包括用于冷却体的料匣，所述冷却体包括上面已说明类型的磁体。根据这个现有技术的焊接机器人在每个焊接过程之后将这样的磁性体置于粘合部位上并且移动到下一个粘合点。然而这个公认快速的方法却有若干个致命的缺点，这些缺点严重限制了施工现场的日常适用性(Alltagstauglichkeit)。(a)磁性冷却体具有不可忽视的重量。焊接机器人为了合适的使用持续时间必须(能够)携带和运送大量的储备。其前提条件是：行走机构、电机和驱动轮的支承面配置符合这个负荷。新铺设的、还未紧固的材料幅的单位面积负荷不允许被超过，焊接机器人不可由于其自重使膜幅材扭曲。(b)因此必须定期地补满焊接机器人中的冷却体储备，这相应地降低了自动化程度。(c)如果使用磁性冷却体，那么安放设备(Absetzgeraet)以及料匣的结构必须配置成，使得冷却体不磁性地吸附在一起并且保障可靠的提取和安放。(d)机器人的行走机构必须如下设计，即，它具有离地距离，该离地距离允许越过冷却体，或者冷却体安放在行走机构之外、例如在悬臂(Ableger)上。另一个问题涉及定位控制。现有技术的焊接器机人必须由外部的定位系统获得或者通过查找确定接下来的头部盘的位置。对于寻找或者紧接着的导航来说多种方法是众所周知的。如果焊接机器人具有高精度GPS并且面的位置已经准确确定，那么焊接机器人可以自主地在需处理的面上行进。导航单元经由优化程序可以确定或者操控例如最短的/最佳的走行道。在这种情况下缺点是(e)要求非常高的软件和需要对加工面进行准确测量。作为可选，焊接机器人也可以使用一种随机法(Zufallsverfahren)，如人们由割草机器人或地板清扫设备所了解的那样。机器人在此直线地向前移动作业，直到它碰在障碍物或界定线上为止，在那里就地旋转一个确定的角度并继续其走行。这个方法极其简单，然而前提条件是：加工面的边缘工整地标出。然而严重的问题是：(f)根据随机原则必须进行大量的走行，以充分确定已经到达需加工的面的每个区域。所以在设置有大量的通风孔、天窗和屋顶结构的面的情况中该方法是无效率的。此外，必须同时防止：(g)对已经经过处理的头部盘进行第二次识别并且加热。这除了浪费时间之外并不提高粘合的质量，屋顶膜的重复的热负荷不是所希望的。焊接机器人必须前后一致地拥有对已经焊接的头部盘与未粘合的头部盘进行区分的能力，这需要传感装置与分析处理逻辑电路方面的专门费用。对机器人只进行遥控和对行走路径例如在外部进行确定的方法同样造成仪器方面和软件技术方面的高费用并且因此是昂贵的。
技术实现思路
所以本专利技术的目的是：解决上述问题并且介绍一种用于对密封幅材进行紧固的、实用的、尽可能自主运行的设备。此外，说明一种用于对这样的密封幅材进行紧固的方法。专利技术描述这个目的通过具有独立权利要求5的特征的自动行进紧固设备得以实现，该紧固设备应用如权利要求1所述的方法。从属权利要求分别对其它变型和实施方式进行说明。在其上设置有紧固点16的面上实施用于对材料幅13如由塑料构成的屋顶幅材进行紧固的方法，其中，紧固点16构造成金属制头部盘14并且具有朝向材料幅13的热熔胶层。这些元素在现有技术中是众所周知的。紧固点是紧固件15的负荷分配盘，利用所述紧固件将卷圆板或阻隔元件12保持在屋顶下部结构11上。自动行进的紧固设备20在此执行下列步骤：(A)通过紧固设备20上的第一探测器22对设置在面上的走行路标进行识别并且使紧固设备沿着走行路标移动。根据本专利技术的方法不需要GPS测量设备并且同样也不依靠一种随机控制的或以计算机为基础的寻找方法，而是使用事先设置在屋顶面上的走行路标。然而这些在第一步骤上显得成本高的标记可以非常容易地敷设并且具有反复的专门优点。走行路标在优选的情况中可以是彩色的胶粘带，该胶粘带被暂时地或永久地粘贴在密封幅材(屋顶膜、屋顶幅材、材料幅)上。用于简化铺设的展开设备是现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于借助自动行进的紧固设备(20)将材料幅(13)如由塑料构成的屋顶幅材紧固在面上的方法，所述面具有设置在其上的紧固点(16)，这些紧固点(16)构造成具有指向材料幅的热熔胶层的金属制头部盘(14)；其包括下列步骤：(A)通过紧固设备(20)上的第一探测器(22)识别安置在所述面上的走行路标并且使紧固设备沿着走行路标移动，(B)借助第二探测器(24)识别位于材料幅下的头部盘(14)并且确定该头部盘(14)的位置，(C)在紧固过程(D)至(F)期间移动到作业位置上并保持在该作业位置上，(D)将感应加热设备(30)定位并且在时间段Th内对头部盘(14)进行加热，(E)将感应加热设备(30)移开并且借助冷却装置(32)将材料幅压紧到头部盘上，(F)在经过事先给定的时间Tk之后将冷却装置抬起，(G)继续进行步骤(A)，直到到达走行路标的终点为止。

【技术特征摘要】
2017.05.30 EP 17173390.01.用于借助自动行进的紧固设备(20)将材料幅(13)如由塑料构成的屋顶幅材紧固在面上的方法，所述面具有设置在其上的紧固点(16)，这些紧固点(16)构造成具有指向材料幅的热熔胶层的金属制头部盘(14)；其包括下列步骤：(A)通过紧固设备(20)上的第一探测器(22)识别安置在所述面上的走行路标并且使紧固设备沿着走行路标移动，(B)借助第二探测器(24)识别位于材料幅下的头部盘(14)并且确定该头部盘(14)的位置，(C)在紧固过程(D)至(F)期间移动到作业位置上并保持在该作业位置上，(D)将感应加热设备(30)定位并且在时间段Th内对头部盘(14)进行加热，(E)将感应加热设备(30)移开并且借助冷却装置(32)将材料幅压紧到头部盘上，(F)在经过事先给定的时间Tk之后将冷却装置抬起，(G)继续进行步骤(A)，直到到达走行路标的终点为止。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：走行路标安置在材料幅上，并且紧固设备上的第一探测器使用光学识别方法。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：走行路标安置在材料幅下，并且紧固设备上的第一探测器使用感应的、磁性的或电容的识别方法。4.如权利要求1至3所述的方法，其特征在于：方法步骤(B)至(D)能够分成：(B1)借助探测器行列(第二探测器(24))对金属制头部盘(14)相对紧固设备(20)的位置进行识别，所述探测器行列直线地、横向于走行方向设置并且由分立的感应传感器(25)构成，(B2)对沿着走行路标依然必要的走行距离Sr进行计算，直到到达紧固设备(20)的第一作业位置为止，(C1)使紧固设备(20)移动距离Sr，(C2)使紧固设备(20)停止，(D1)根据由步骤(B1)获得的有关第一作业位置的信息对精确测量设备(39)进行定位，(D2)根据精确测量设备(39)的信息对经确定的第一作业位置进行精确描述并且确定经精确描述的第二作业位置，(D3)将感应加热设备(30)定位在第二作业位置上，(D4)在时间段Th内对头部盘(14)进行加热。5.用于实施如权利要求1至4所述的方法的自动行进的紧固设备(20)，其具有：行走机构，其具有至少一个电动机，所述电动机作用在车轮(26，27)、履带或其它传动机构上；用于对...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·布卢姆，D·加塞，T·海因茨曼，
申请(专利权)人：SFS因泰克控股股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH