Abstract
Original language | Finnish |
---|---|
Publisher | VTT Technical Research Centre of Finland |
Number of pages | 60 |
ISBN (Print) | 951-38-4140-5 |
Publication status | Published - 1992 |
MoE publication type | Not Eligible |
Publication series
Series | VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes |
---|---|
Number | 1327 |
ISSN | 1235-0605 |
Keywords
- robots
- automation
- automatic control equipment
- surface finishing
- machinery
- ceramic tiles
- preparation
- building automation
- construction
- construction costs
- construction equipment
- walls
- ceilings
- prototypes
- rooms
- tolerances
- product development
- quality
- building boards
Cite this
}
Rakentamisen sisävalmistustöiden robotisointi. / Koskela, Lauri; Kemppainen, Taisto; Lehtinen, Hannu; Matikainen, Mika; Sainio, Hannu; Seren, Karl-Johan.
VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 60 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1327).Research output: Book/Report › Report
TY - BOOK
T1 - Rakentamisen sisävalmistustöiden robotisointi
AU - Koskela, Lauri
AU - Kemppainen, Taisto
AU - Lehtinen, Hannu
AU - Matikainen, Mika
AU - Sainio, Hannu
AU - Seren, Karl-Johan
N1 - Project code: YRT850311
PY - 1992
Y1 - 1992
N2 - Rakentamisen sisävalmistustyöt käsittelevät pääasiassa sisätilojen pintoja, väliseiniä, muita rakenteita ja varusteita. isävalmistustyöt ovat sekä kustannuksellisesti että ajallisesti merkittävä rakennusvaihe: niiden osuus rakennuskustannuksista on 20-50 % ja rakennusajasta 30-55 %. Sisävalmistuksen robotisoinnin keskeisiä perusteita ovat korkeat kustannukset, ammattitaitoisen työvoiman saannin vaikeus, työturvallisuuskysymykset, pyrkimys lyhyempään rakennusaikaan sekä onnistuneella automaatiolla saavutettava tasainen laatu. Ongelmana robotisoinnin kannalta on se, että sisävalmistustyöt koostuvat suuresta määrästä lyhytkestoisia tehtäviä ja että työpisteiden sijainti muuttuu jatkuvasti. Prototyyppeja ja kehityshankkeita on lukuisista sisävalmistusroboteista. Ehkä pisimmällä ovat levytysmanipulaattorit, apuvälineet seinä tai kattolevytyksen suorittamiseksi. Betonipinnan hiertoon on niinikään kehitetty useita tuotantokäyttöön soveltuvia laitteita. Tutkimusvaiheessa ovat muuraus, maalaus, tasoitetyöt, materiaalinkäsittely jne. Tuotantokäyttöön ei sisävalmistusrobotteja ole vielä saatu. Robottitekniikan kehittyminen ja halventuminen ja samanaikainen työn hinnan kallistuminen madaltavat kuitenkin kannattavuuskynnystä jatkuvasti. Projektissa on tutkittu rakentamisrobotiikan soveltuvuutta laatoitusrobotin prototyypin avulla. Tavoitteena oli perustekniikoiden kehittäminen ja kokeilu. Tavoitteeksi asetetun laitteistokokoonpanon mukainen järjestelmä ulottuu työkalullaan mihin tahansa 3,2 m korkean huoneen sisäpintaan. Tämä lähes kokonaan valmiista komponenteista koottu järjestelmä sisältää pienen sähköhydraulisen telaketjuajoneuvon, teollisuusrobotin, laastijärjestelmän sekä laattakasetin. Tähän järjestelmään erityisesti suunniteltuja osia ovat ultraääni ja voima/momenttianturein varustettu kahden laatan imukuppitarrain sekä laastinlevityssuutin, joka toimii kaupallisen laastinsekoitus ja pumppausjärjestelmän yhteydessä. Vaunu liikkuu työpisteiden välillä melko lyhyitä matkoja. Rakentamisen toleranssien pohjalta on vaunun paikoitusjärjestelmälle asetettu vaatimus: vaunun täytyy kyetä liikkumaan 10 x 15 m2 kokoisessa huonetilassa 50 mm ja yhden asteen tarkkuudella. Vaunun ohjausjärjestelmän ytimenä on PC laitteistopohjainen reaaliaikakäyttöjärjestelmällä varustettu ohjain. Kokeissa saavutettiin n. 17 sekunnin tahtiaika laattaa kohti. Laatan paikkatarkkuuden ja laastin levityksen tasaisuuden suhteen päästiin lähelle rakennusalan yleisiä laatuvaatimuksia. Vaunun paikoitusjärjestelmän todettiin kokeissa yltävän riittävään tarkkuuteen huonetilassa. Robotisoitu laatoitus tavoitteeksi asetetulla laitteistolla on alustavien laskelmien mukaan yksivuorotyössä hieman kalliimpaa kuin käsityö. Kaksivuorotyössä robotisoitu laatoitus on käsityötä edullisempaa. Prototyypin edelleenkehittäminen tuotteeksi edellyttää useiden osajärjestelmien pitkäjänteistä jatkokehitystä. Kokeellinen työ ja kirjallisuustutkimus antavat myös viitteitä sisävalmistusrobotiikan edellytyksistä yleensä. Robotisointi edellyttää toisaalta robottitekniikan, toisaalta rakennustekniikan kehittämistä. Robottien voimanlähteiden, navigoinnin ja ohjausmenetelmien on kehityttävä, ja rakentamiseen soveltuvia robottiratkaisuja on luotava. Automaation tehokas käyttöönotto edellyttää rakentamisen kehittämistä järjestelmälliseksi, suunnitelluksi ja säännöllistetyksi toiminnaksi. Rakennusjärjestelmä, materiaalit sekä rakennussuunnitelma ja tuotantoprosessi on mukautettava kulloisessakin tilanteessa automatisoinnin vaatimuksiin.
AB - Rakentamisen sisävalmistustyöt käsittelevät pääasiassa sisätilojen pintoja, väliseiniä, muita rakenteita ja varusteita. isävalmistustyöt ovat sekä kustannuksellisesti että ajallisesti merkittävä rakennusvaihe: niiden osuus rakennuskustannuksista on 20-50 % ja rakennusajasta 30-55 %. Sisävalmistuksen robotisoinnin keskeisiä perusteita ovat korkeat kustannukset, ammattitaitoisen työvoiman saannin vaikeus, työturvallisuuskysymykset, pyrkimys lyhyempään rakennusaikaan sekä onnistuneella automaatiolla saavutettava tasainen laatu. Ongelmana robotisoinnin kannalta on se, että sisävalmistustyöt koostuvat suuresta määrästä lyhytkestoisia tehtäviä ja että työpisteiden sijainti muuttuu jatkuvasti. Prototyyppeja ja kehityshankkeita on lukuisista sisävalmistusroboteista. Ehkä pisimmällä ovat levytysmanipulaattorit, apuvälineet seinä tai kattolevytyksen suorittamiseksi. Betonipinnan hiertoon on niinikään kehitetty useita tuotantokäyttöön soveltuvia laitteita. Tutkimusvaiheessa ovat muuraus, maalaus, tasoitetyöt, materiaalinkäsittely jne. Tuotantokäyttöön ei sisävalmistusrobotteja ole vielä saatu. Robottitekniikan kehittyminen ja halventuminen ja samanaikainen työn hinnan kallistuminen madaltavat kuitenkin kannattavuuskynnystä jatkuvasti. Projektissa on tutkittu rakentamisrobotiikan soveltuvuutta laatoitusrobotin prototyypin avulla. Tavoitteena oli perustekniikoiden kehittäminen ja kokeilu. Tavoitteeksi asetetun laitteistokokoonpanon mukainen järjestelmä ulottuu työkalullaan mihin tahansa 3,2 m korkean huoneen sisäpintaan. Tämä lähes kokonaan valmiista komponenteista koottu järjestelmä sisältää pienen sähköhydraulisen telaketjuajoneuvon, teollisuusrobotin, laastijärjestelmän sekä laattakasetin. Tähän järjestelmään erityisesti suunniteltuja osia ovat ultraääni ja voima/momenttianturein varustettu kahden laatan imukuppitarrain sekä laastinlevityssuutin, joka toimii kaupallisen laastinsekoitus ja pumppausjärjestelmän yhteydessä. Vaunu liikkuu työpisteiden välillä melko lyhyitä matkoja. Rakentamisen toleranssien pohjalta on vaunun paikoitusjärjestelmälle asetettu vaatimus: vaunun täytyy kyetä liikkumaan 10 x 15 m2 kokoisessa huonetilassa 50 mm ja yhden asteen tarkkuudella. Vaunun ohjausjärjestelmän ytimenä on PC laitteistopohjainen reaaliaikakäyttöjärjestelmällä varustettu ohjain. Kokeissa saavutettiin n. 17 sekunnin tahtiaika laattaa kohti. Laatan paikkatarkkuuden ja laastin levityksen tasaisuuden suhteen päästiin lähelle rakennusalan yleisiä laatuvaatimuksia. Vaunun paikoitusjärjestelmän todettiin kokeissa yltävän riittävään tarkkuuteen huonetilassa. Robotisoitu laatoitus tavoitteeksi asetetulla laitteistolla on alustavien laskelmien mukaan yksivuorotyössä hieman kalliimpaa kuin käsityö. Kaksivuorotyössä robotisoitu laatoitus on käsityötä edullisempaa. Prototyypin edelleenkehittäminen tuotteeksi edellyttää useiden osajärjestelmien pitkäjänteistä jatkokehitystä. Kokeellinen työ ja kirjallisuustutkimus antavat myös viitteitä sisävalmistusrobotiikan edellytyksistä yleensä. Robotisointi edellyttää toisaalta robottitekniikan, toisaalta rakennustekniikan kehittämistä. Robottien voimanlähteiden, navigoinnin ja ohjausmenetelmien on kehityttävä, ja rakentamiseen soveltuvia robottiratkaisuja on luotava. Automaation tehokas käyttöönotto edellyttää rakentamisen kehittämistä järjestelmälliseksi, suunnitelluksi ja säännöllistetyksi toiminnaksi. Rakennusjärjestelmä, materiaalit sekä rakennussuunnitelma ja tuotantoprosessi on mukautettava kulloisessakin tilanteessa automatisoinnin vaatimuksiin.
KW - robots
KW - automation
KW - automatic control equipment
KW - surface finishing
KW - machinery
KW - ceramic tiles
KW - preparation
KW - building automation
KW - construction
KW - construction costs
KW - construction equipment
KW - walls
KW - ceilings
KW - prototypes
KW - rooms
KW - tolerances
KW - product development
KW - quality
KW - building boards
M3 - Report
SN - 951-38-4140-5
T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
BT - Rakentamisen sisävalmistustöiden robotisointi
PB - VTT Technical Research Centre of Finland
ER -