BR112019000730B1 - Sistema para projetar construção de tijolos e controlar máquina de assentamento de tijolos e método implementado por computador - Google Patents

Sistema para projetar construção de tijolos e controlar máquina de assentamento de tijolos e método implementado por computador Download PDF

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BR112019000730B1
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Abstract

software de projeto auxiliado por computador para projetar um edifício ou outra estrutura de construção de tijolos, onde além da modelagem tridimensional usual e renderização típica do software cad, são proporcionados dados tabulares que descrevem a localização espacial e orientação de cada tijolo, incluindo informações sobre quais tijolos são cortados no comprimento de modo a serem encurtados, e onde eles estão localizados ao longo de cada percurso e quais tijolos são usinados, perfurados ou encaminhados para serviços ou outros acessórios especiais. dados relativos a isto são compilados num banco de dados para acesso por software de controle para controlar uma máquina de colocação de tijolos para construir um edifício ou outra estrutura de tijolos. o banco de dados pode receber, por meio de interface com um scanner, dados sendo uma medida da elevação das posições e/ou do bloco de concreto construído de acordo com o plano de construção e para cada tijolo do primeiro curso, para determinar quanto material deve ser usinado fora do fundo de cada tijolo de modo que, quando o primeiro curso é colocado, os topos dos tijolos do primeiro curso estejam no mesmo nível. esses dados de usinagem são armazenados para cada tijolo com os dados tabulares produzidos pelo software de projeto auxiliado por computador, de modo que o software de controle possa controlar a máquina de colocação de tijolos para usinar e cortar cada tijolo conforme os dados armazenados e levar cada tijolo à posição armazenada no piso, no bloco ou no curso de tijolos previamente colocado, com aplicação de adesivo antes do posicionamento do tijolo.

Description

ELATÓRIO DESCRITIVO Campo Técnico
[0001] Esta invenção refere-se à indústria da construção e, em particular, a projetos de edifícios de construção de tijolos e blocos. Esta invenção fornece uma solução de software de computador para projetar edifícios e, subsequentemente, executar sua construção a partir de dados compilados pelo software.
[0002] Em todo este Relatório Descritivo, salvo indicação em contrário, a palavra “compreender”, ou variações tais como “compreende” ou “compreendendo” serão entendidas para significar a inclusão de um número inteiro declarado ou grupos de números inteiros, mas não a exclusão de qualquer outro número inteiro ou grupo de números inteiros.
[0003] Neste Relatório Descritivo, a palavra “tijolo” deve abranger qualquer elemento de construção, tal como um tijolo ou bloco, a ser colocado durante a construção de um edifício ou parede ou semelhante. O bloco pode abranger feixes pré-fabricados que podem formar vergas para serem incorporadas no trabalho com tijolos.
Sumário da Invenção
[0004] De acordo com a invenção, é fornecido software de projeto assistido por computador para projetar uma construção com tijolos, o dito software de projeto assistido por computador tendo uma interface de usuário que permite ao usuário introduzir dados de plano de construção, o dito software de projeto assistido por computador gerando dados de plano de construção de uma vista de topo de escala de paredes com dimensões de comprimento de parede conhecidas predeterminadas, o dito software de projeto assistido por computador gerando uma extrusão virtual de comprimento proporcional à altura da parede; o dito software de projeto assistido por computador determinando os dados de colocação de tijolo por tijolo para as ditas paredes, incluindo a identificação da posição e orientação em três dimensões de cada tijolo em relação a um ponto de origem, incluindo a determinação do reforço de tijolo e encaixe do tijolo nas interseções da parede, e tendo em conta a um comprimento mínimo de tijolo de corte predeterminado - determinação dos dados de comprimento de corte para os tijolos individuais a serem cortados no comprimento de modo a satisfazer as dimensões requeridas do comprimento da parede; o dito software de projeto assistido por computador compilando uma base de dados de colocação de tijolos incluindo tipo de tijolo, posição e orientação em três dimensões de cada tijolo em relação ao dito ponto de origem e dados de comprimento de corte para cada tijolo identificado para ser cortado no comprimento.
[0005] Preferivelmente, o dito software de projeto auxiliado por computador tem uma primeira tabela contendo uma ou mais configurações selecionáveis pelo usuário, permitindo que os parâmetros de tipo e tamanho de tijolos armazenados sejam armazenados e selecionados para paredes. Isso pode incluir parâmetros de tipo e tamanho de tijolo para paredes externas e paredes internas, onde estes diferem.
[0006] Preferivelmente, os ditos dados do plano de construção são representativos de uma vista de topo de escala das paredes externas e de quaisquer paredes internas.
[0007] Preferivelmente, o dito software de projeto assistido por computador gera dados de base e/ou dados de blocos de concreto, incluindo as dimensões, posição e orientação das bases e/ou blocos de concreto com relação a um ponto de origem, altura relativa afastada entre a parte inferior das paredes externas e, opcionalmente, a parte inferior das paredes internas e entre diferentes seções de paredes internas e, opcionalmente, determina o volume de concreto necessário para formar o bloco.
[0008] Preferivelmente, o dito software de projeto assistido por computador permite a entrada e armazenamento de dados de colocação para vazios e/ou aberturas na dita extrusão, sendo os ditos vazios e/ou aberturas dimensionados de acordo com a altura e largura das portas e janelas a serem instaladas no edifício concluído. A etapa de determinação dos dados de comprimento de corte para tijolos individuais a serem cortados no comprimento de modo a satisfazer as dimensões requeridas do comprimento da parede incluirá e delimitará o comprimento do segmento adjacente aos vazios e aberturas. Os dados de comprimento de corte para cada tijolo identificado como para ser cortado são armazenados no banco de dados de colocação de tijolos.
[0009] Preferivelmente, o dito software de projeto assistido por computador permite ao usuário a entrada e armazenamento de dados de colocação de serviços para pelo menos um dos sistemas de canalização, elétrica e ICT (tecnologia da informação e comunicação) e de som e visão e pontos de conexão nas ditas paredes externas e nas ditas paredes internas; o dito software de projeto assistido por computador gerando dados de colocação para canais nas ditas paredes para transportar serviços e reentrâncias nas ditas paredes para os ditos pontos de conexão, o dito software de projeto assistido por computador gerando dados de usinagem para a localização de reentrâncias e cavidades a serem usinadas em tijolos individuais de acordo com o dados de colocação dos ditos canais e recessos; e o armazenamento dos ditos dados de usinagem no dito banco de dados de colocação de tijolos.
[0010] Deve-se notar que a altura da parede pode mudar em torno do edifício para permitir telhados e tetos inclinados e/ou alterações no nível do chão ou altura do teto, assim a altura das paredes internas e paredes externas não precisa ser uniforme.
[0011] Preferivelmente, o dito software de projeto assistido por computador determina a ordem que cada tijolo deve ser colocado e cria na dita base de dados de colocação de tijolos um número de índice alocado para cada tijolo para identificar a ordem de colocação de tijolos. Este pedido começará no primeiro curso sobre os rodapés e/ou blocos e depois trabalhará para cima, curso por curso.
[0012] Toda entrada do usuário pode ser por meio de interface gráfica do usuário.
[0013] Os dados de posição e orientação para cada tijolo incluem, em sua forma mais simples, dimensões horizontais x e y relativas ao dito ponto de origem, com referência a uma posição em cada tijolo, dimensão vertical z e ângulo 0 relativo ao norte magnético ou outra direção. O ponto de origem pode ser uma posição no canteiro de obras fora, dentro ou na periferia do bloco. Outros dados de orientação podem incluir ângulo de inclinação e ângulo de rolagem, onde o tijolo deve ser colocado em uma orientação diferente de plano. A posição de referência em cada tijolo é, preferivelmente, o centroide ou centro da área horizontal de cada tijolo, aparado ou inteiro, mas, por simplicidade, não levando em consideração recortes ou recessos roteados.
[0014] Com maior preferência, a posição de referência em cada tijolo é o centroide de todas as dimensões de cada tijolo, aparado ou inteiro, mas, por simplicidade, não levando em consideração os recortes ou recessos roteados. Onde os tijolos são cortados ao comprimento (encurtados), claramente a posição do centroide mudará.
[0015] A altura relativa ajustada entre a parte inferior das paredes externas e a parte inferior das paredes internas pode ser refletida em diferentes valores de z para o primeiro curso de tijolos do curso externo e do curso interno. A diferença nos valores de z para o primeiro curso de tijolos do curso externo e do curso interno aumenta do tipo de construção de curso úmido que determina as bases e/ou a configuração do bloco de concreto.
[0016] O software de projeto assistido por computador pode levar em consideração e permitir diferentes espaçamentos entre tijolos adjacentes e espessuras de adesivo ou argamassa entre tijolos adjacentes. Onde isso ocorre, os valores para o espaçamento de tijolos adjacentes A e o espaçamento de base de blocos B são armazenados no banco de dados de colocação de blocos. Os espaçamentos podem ser configurações globais ou configurações individuais armazenadas em cada bloco. Deste modo, os volumes requeridos de adesivo ou argamassa podem ser dispensados na parte inferior do tijolo para prover o espaçamento de tijolo B necessário e distribuído no lado ou na extremidade do tijolo para prover o espaçamento de tijolo adjacente necessário A. Configurações globais típicas para um valor A podem ser de até 10 mm, mas normalmente podem ser de 6 mm e um valor B pode ser 0 mm. Onde é utilizado adesivo de construção, o valor B é zero, uma vez que o adesivo de construção será comprimido à medida que o tijolo é colocado. Cada tijolo, exceto o primeiro a ser colocado em um curso, terá sido responsável por um valor A e dados de localização A que identificam onde o adesivo de tijolo deve ser aplicado para dar efeito ao valor A.
[0017] Com o método da invenção, a cada tijolo é atribuído atributos que pertencem à posição no espaço (pelo menos valores x, y, z e 0) e se é na forma original ou cortado ou usinado, e se cortado ou usinado, expressões matemáticas que definem a localização do volume de material a ser retirado do tijolo com referência à dita posição no dito tijolo.
[0018] Se o tijolo for cortado ou roteado, o software de projeto exporta um modelo 3D (normalmente um arquivo 3D DXF, mas poderia ser IGES ou STL ou outro arquivo 3D) do tijolo que é posteriormente usado por um sistema de controle de qualidade (Sistema QC), que compara o modelo 3D a uma varredura 3D do tijolo. O nome do arquivo para o modelo 3D pode ser referenciado no banco de dados de colocação de tijolos. No software de controle para controlar uma máquina de colocação de tijolos, uma varredura 3D do tijolo usinado pode ser feita, seja no ponto em que é usinado, ou mais tarde imediatamente antes de ser colocado, ou ambos. Uma decisão passa/não passa pode ser feita posteriormente pelo sistema QC no software de controle, com base em uma diferença percentual. Isso garante que o tijolo foi processado conforme necessário e não quebrou uma ou mais peças durante a usinagem (roteamento ou corte).
[0019] Para blocos cortados ou roteados, o software de projeto exporta as coordenadas do corte ou da rota. Outra rotina de software pega essas coordenadas e tipo de processamento e cria dados de código G para programar o roteador ou serra para o corte em particular. Os dados do código G são associados nos dados da tabela de colocação de blocos para o bloco, como um campo de dados de código G no banco de dados de colocação de blocos.
[0020] Onde há uma diferença na espessura da argamassa ou adesivo, cada tijolo também pode receber um valor B e a maioria dos tijolos tem um valor A e dados de localização A, com muito poucos tijolos tendo dois valores A e dados de localização A para cada valor A.
[0021] Preferivelmente, a base de dados de colocação de tijolo do software de projeto inclui, pelo menos, um campo de dados de corte para armazenar um valor de corte ou uma matriz de valor de corte para cada tijolo.
[0022] Este campo de dados de corte pode armazenar valores representativos da altura da superfície para pelo menos um local para cada tijolo no qual cada tijolo deve ser localizado de acordo com o dito banco de dados de colocação de tijolos. A partir desses dados, a quantidade de material a ser usinado do fundo de cada tijolo pode ser determinada. Esses dados de corte podem ser recebidos de um scanner localizado em uma posição de levantamento, que mede a altura da superfície relativa de uma extensão de superfície onde os tijolos devem ser colocados.
[0023] Esses dados podem ser preenchidos no estágio de projeto, com base em uma varredura separada da superfície onde os tijolos serão colocados e importados para o banco de dados de colocação de tijolos para comunicação subsequente ao software de controle para controlar uma máquina de alvenaria para construir um prédio ou outra estrutura de construção de tijolos, de acordo com o plano incorporado no banco de dados de colocação de tijolos.
[0024] Alternativamente, estes dados podem ser preenchidos durante o estágio de construção, com base em uma varredura da superfície onde os tijolos serão colocados pelo equipamento de topográfico interfaceado com o software de controle para controlar a máquina de colocação de tijolos, e o software de controle preenche os campos de dados de corte.
[0025] Os campos de dados de corte permitem que a superfície de colocação sobre a qual o tijolo será colocado seja digitalizada por equipamento topográfico, que pode ser operado independentemente ou associado a uma máquina automática de colocação de tijolos. O banco de dados de colocação de tijolos pode então incluir uma variável diretiva que sinaliza para a máquina de colocação de tijolos automatizada que a área de colocação para o tijolo precisa para ser escaneada e o tijolo pode precisar ser aparado para se adequar à superfície de colocação. O equipamento de topografia associado com a máquina automática de colocação de tijolos pode então varrer a superfície de colocação e determinar a quantidade de material a ser removido do tijolo de modo que quando o tijolo for colocado, a superfície superior do tijolo esteja na altura correta e seja nivelada. Isso pode ser, e normalmente é feito para o primeiro curso de tijolos cuja superfície de colocação é a laje ou a base que pode estar sujeita à variação de fabricação do processo de despejo e acabamento do concreto. Se for sabido que a tolerância da altura do tijolo (dimensão Z) é grande, pode ser necessário varrer a superfície de colocação depois de um certo número de cursos ter sido feito.
[0026] Como alternativa à varredura da placa pela máquina durante ou imediatamente antes do processo de colocação de tijolos, opcionalmente, os dados da superfície ou placa de colocação poderiam ser obtidos de uma varredura da placa previamente adquirida e importada para o software de projeto. Isso é de uso particular quando uma parede deve ser construída em uma superfície anterior conhecida, que pode ter dados topográficos ou de varredura existentes, como uma laje ou uma base existente ou em obras civis, como uma parede em uma ponte ou estrada, como uma parede de som da autoestrada. Uma superfície de corte ou valor de corte para cada um dos primeiros blocos de tijolos é então associado a cada primeiro bloco de curso em um arquivo tabular. A superfície de corte pode opcionalmente ser definida como um valor de corte ou uma matriz de grade de valores de corte ou por um formato de troca de dados CAD conhecido como STL ou IGES, nuvem de pontos ou como um arquivo de caminho de ferramenta, por exemplo, um arquivo de código G que pode ser executado pela máquina automática de colocação de tijolos (o roteador ou a serra na máquina) para aparar o tijolo.
[0027] Como uma consequência, uma construção inteira pode ser definida por tipo de bloco e atributos como um conjunto de dados. O conjunto de dados pode ser fornecido como um banco de dados acessível, ou em forma tabular, com a configuração dos dados do bloco na ordem em que os blocos são colocados. O conjunto de dados pode incluir, por referência, arquivos adicionais, como arquivos de superfície de corte ou arquivos de código G para operações de usinagem.
[0028] Preferivelmente, o dito software de projeto assistido por computador tem uma primeira biblioteca em que os dados que pertencem a um ou mais planos de construção, na forma dos ditos conjuntos de dados, são armazenados.
[0029] Preferivelmente, o dito software de projeto assistido por computador tem uma segunda biblioteca na qual os dados que pertencem a um ou mais quartos predefinidos são armazenados, os ditos quartos predefinidos sendo selecionados de pelo menos uma cozinha, pelo menos um banheiro e, opcionalmente, outras salas, cada uma da dita pelo menos uma cozinha incluindo espaço para uma pia, um eletrodoméstico e uma geladeira, cada um de pelo menos um banheiro, incluindo espaço para pelo menos um banheiro, bidê, toalete, banheira, chuveiro e lavatório ou vaidade, quando se utiliza a referida GUI, um dito quarto predefinido pode ser fundida com a dita vista de plano superior da escala.
[0030] Preferivelmente, o dito software de projeto assistido por computador tem uma terceira biblioteca na qual dados que pertencem a uma pluralidade de portas e janelas são armazenados, correspondendo aos dados para itens de estoque usados na determinação dos ditos dados posicionais baseados em portas ou janelas selecionadas.
[0031] Preferivelmente, o dito software de projeto assistido por computador trata as paredes de uma estrutura a serem construídas como segmentos que se estendem entre intersecções de alvenaria, onde cada segmento tem um segmento de curso que se estende entre intersecções de alvenaria e bordas de abertura de janela e porta; onde qualquer segmento do curso tem um comprimento s, em que: s = n.(b + A) + r + A + p.e + p.A + q.f + q.A - A em que A é o valor ou lacuna A), b é o comprimento do tijolo, e f são a sobreposição da extremidade em uma interseção de parede de tijolos, p pode ser 1 (indicando que e é igual à largura de um tijolo na parede de interseção ou zero (confinando), q pode ser 1 (indicando que f é igual à largura de um tijolo na parede de interseção ou zero (confinando), r é o restante que pode ser zero ou maior ou igual a 0,2 b, preferivelmente 0,25 b, e se isso for verdade, um único tijolo é cortado ao comprimento r para completar o segmento do curso; e se r for menor que 0,2 b, preferivelmente 0,25 b, s = (n - 1).(b + A) + 2r + 2A + p.e + p.A+ p.f + q.A - A em que r é o comprimento que dois tijolos são cortados para localizar e completar um segmento de curso com n-1 tijolos.
[0032] De modo a conseguir a etapa preferida, preferivelmente quando o dito segmento de curso inclui dois tijolos de comprimento r, o segmento de curso imediatamente sobrejacente inclui um único tijolo de comprimento r equilibrado na junção entre os dois tijolos de comprimento r, com dois tijolos cortados para comprimento de c = (b + r) / 2, localizado em ambos os lados do mesmo, com tijolos de estoque de comprimento de tijolo b continuando longe de pelo menos um dos ditos dois tijolos cortados no comprimento de c. O comprimento do segmento do curso pode ser descrito pelo seguinte: s = (n - 2).(b + A) + r + A +2(c+A) + p.e + p.A+ p.f + q.A - A
[0033] Também de acordo com a invenção, é fornecido software de controle para controlar uma máquina de colocação de tijolos para construir um edifício ou outra estrutura de construção de tijolos, o dito software de controle acessa uma base de dados de colocação de tijolo compilada por software de projeto assistido por computador como descrito anteriormente, o dito software de controle controlando a dita máquina para cortar e opcionalmente usinar cada dito tijolo de acordo com os dados armazenados na dita base de dados de colocação de tijolos e controlar a dita máquina para transportar cada dito tijolo um por um e aplicar o adesivo e localizar cada dito tijolo de acordo com os dados armazenados no dito banco de dados de colocação de tijolos
[0034] Também de acordo com a invenção é fornecido software de controle para controlar uma máquina de colocação de tijolos para construir um edifício ou outra estrutura de construção de tijolo, o dito software de controle acessando uma base de dados de colocação de tijolo incluindo tipo de tijolo, posição e orientação em três dimensões de cada tijolo a um ponto de origem, dados de comprimento de corte para cada tijolo identificado como cortado no comprimento e dados de usinagem para cada tijolo incluindo um valor de corte ou uma matriz de valor de corte para cada tijolo sendo dados de corte derivados de dados recebidos de um scanner localizado em uma posição topografia para medir a altura da superfície relativa de uma extensão de superfície onde os tijolos devem ser colocados; o dito ido software de controle corrigindo a diferença de altura da extensão da superfície de cada tijolo, do ponto mais baixo e do ponto mais alto para cada série de tijolos e determinando, a partir dos dados de corte, a quantidade a ser usinada a partir de uma face horizontal de cada tijolo, de maneira tal que o topo de cada curso de tijolos seja nivelado quando colocado; o dito software de controle controlando a dita máquina para cortar e processar cada dito tijolo de acordo com dados armazenados na dita base de colocação de tijolo, o dito software de controle controlando a dita máquina para transmitir cada dito tijolo um a um e aplicando adesivo e localizando cada dito tijolo de acordo com dados armazenado no banco de dados de colocação de tijolos.
[0035] Também de acordo com a invenção é fornecido software de controle para controlar uma máquina de colocação de tijolos para construir um edifício ou outra estrutura de construção de tijolo, o dito software de controle acessando uma base de dados de colocação de tijolo incluindo tipo de tijolo, posição e orientação em três dimensões de cada tijolo a um ponto de origem, dados de comprimento de corte para cada tijolo identificado como cortado no comprimento e dados de usinagem para cada tijolo; o dito software de controle incluindo uma interface de scanner para receber dados de um scanner localizado em uma posição de levantamento para medir a altura relativa da superfície de uma extensão de superfície onde os tijolos devem ser colocados, armazenando a altura da superfície para pelo menos um local para cada qual cada tijolo deve ser localizado de acordo com o referido banco de dados de colocação de tijolos; o dito software de controle corrigindo a diferença no posicionamento da dita posição de levantamento e o dito ponto de origem e determinando a diferença na altura da superfície para a dita pelo menos uma localização para cada tijolo, desde o ponto mais baixo e o ponto mais alto para cada curso de tijolos e armazenando a diferença na dita base de dados de colocação de tijolos como dados de corte na forma de um conjunto de valor de corte ou valor de corte para cada tijolo que corresponde à quantidade a ser usinada a partir de uma face horizontal de cada tijolo de modo que o topo de cada curso de tijolos seja nivelado quando colocado; o dito software de controle controlando a dita máquina para cortar e processar cada dito tijolo de acordo com dados armazenados na dita base de colocação de tijolo, o dito software de controle controlando a dita máquina para transmitir cada dito tijolo um a um e aplicando o adesivo e localizando cada dito tijolo de acordo com os dados armazenado no banco de dados de colocação de tijolos.
[0036] A extensão da superfície onde os tijolos devem ser colocados pode compreender sapatas e/ou um bloco de concreto sobre o qual um edifício será construído de tijolos ou a superfície superior de uma estrutura sobre a qual deverá ser colocado um carril de tijolos.
[0037] Preferivelmente, a menos que o software de projeto assistido por computador que compilou o banco de dados de colocação de tijolos o tenha feito, o dito software de controle determina a ordem que cada tijolo deve ser colocado e cria um número de índice alocado para cada tijolo, para identificar a ordem de colocação de tijolos; insere o número do índice no banco de dados de colocação de tijolos.
[0038] Preferivelmente, o dito software de controle inclui uma biblioteca de identificadores de manuseio, os quais identificam um dispositivo de manipulação único dentro da dita máquina de colocação de tijolos, e o dito software de controle produz uma mesa de manipulação identificando tijolos individuais e associando tijolos individuais com um dispositivo de manipulação particular em um momento particular e atualizar a dita mesa de manipulação na medida em que o tijolo individual progride do dispositivo de manipulação para o dispositivo de manipulação com o decorrer do tempo.
[0039] Dispositivos de manipulação podem incluir aparelhos de manipulação de tijolos programáveis para transportar tijolos de um pacote de tijolos, para uma braçadeira de colocação de tijolos montada em uma cabeça de colocação de tijolos e aplicação de adesivo. O aparelho de manipulação de tijolos programável pode incluir manipuladores robóticos de deshacking que desempacotam fileiras de tijolos individuais de um palete, e uma série de dispositivos, cada um com garras que seguram tijolos individuais entre os manipuladores robóticos de dehacking e a garra de colocação de tijolos, opcionalmente por meio da usinagem de tijolos ferramenta, como pré-programado. Onde os tijolos são movidos ao longo de uma barreira, pode haver uma pluralidade de lançadeiras, cada uma com uma garra, e tijolos individuais são passados entre as lançadeiras. Todas essas transferências entre o aparato programável de manipulação de tijolos são registradas na tabela de manipulação, de modo que a tabela de manipulação fornece um registro de qual tijolo está onde e quando.
[0040] Consequentemente, se por qualquer motivo a máquina de colocação de tijolos tiver que ser pausada por qualquer razão, ela poderá ser reiniciada e o tijolo correto será colocado na posição correta.
[0041] Além disso, se por qualquer motivo um tijolo for danificado durante uma operação de usinagem (corte ou roteamento), ele pode ser descartado na ferramenta de usinagem e a mesa de manipulação pode ser atualizada realocando os números de identificação de tijolos para os tijolos que precedem o tijolo danificado na cadeia de abastecimento.
[0042] Onde o dano a um tijolo individual não é determinado até que ele atinja uma posição mais próxima da braçadeira de colocação de tijolos, onde qualquer dito tijolo já em trânsito ao longo dos ditos dispositivos de manipulação não inclui dados de usinagem no banco de dados de colocação de tijolos, a tabela de manipulação pode ser atualizada realocando números de identificação de tijolos aos tijolos que precedem o tijolo danificado na cadeia de abastecimento.
[0043] No entanto, quando qualquer tijolo já em trânsito ao longo dos ditos dispositivos de manipulação inclui dados de usinagem na dita base de dados de colocação de tijolos, devido à colocação de tijolos individuais em ordem, torna-se necessário que o software de controle execute a máquina de colocação de tijolos em sentido inverso, recondicionando os tijolos e armazenando sua posição recondicionada até não existirem tijolos com os ditos dados de usinagem associados em trânsito ao longo dos ditos dispositivos de manipulação, após o qual um tijolo de substituição pode ser retirado do dito palete e processado de acordo com a dita base de dados de colocação de tijolos. Posteriormente, quaisquer tijolos recondicionados são recolhidos por ordem e a operação continua como pré-programada.
[0044] Preferivelmente, o dito software de controle calcula a posição x y z corrigida e os dados de orientação relativos ao dito ponto de origem para cada tijolo registado na dita base de dados de colocação de tijolos, com base na diferença entre a localização do ponto de origem e a posição de levantamento e regista a posição xyz corrigida e os dados de orientação relativos à dita posição de levantamento, para utilização no controle da dita máquina de colocação de tijolos.
[0045] Assim controlada pelo software de controle, a máquina de colocação de tijolos pode construir o edifício ou estrutura, curso a curso, até estar completo na altura desejada. O primeiro curso de cada curso de tijolos pode ser usinado para reduzir sua altura conforme necessário, de acordo com os dados da varredura medindo a altura relativa da superfície das sapatas e/ou um bloco de concreto, para que os topos do primeiro curso de tijolos sejam nivelados. Posteriormente, cursos sucessivos não precisam ter sua altura ajustada automaticamente para manter o nível de cada curso. Se a tolerância da altura do tijolo for grande, então o topo de um curso pode ser digitalizado e a parte inferior dos tijolos no curso subsequente de tijolos pode ser compensada de modo que o topo do curso de tijolos esteja nivelado.
[0046] Preferivelmente, os ditos dados de corte são medidos e armazenados como uma matriz de valor de corte para múltiplos locais para cada dito tijolo, de modo que a dita máquina pode usinar o dito tijolo para compensar os excessos de pé ou altura do bloco localizados. Onde maior atenção é dada ao nível dos rodapés ou do bloco será suficiente medir e armazenar o valor de corte para quatro, três, dois ou até mesmo um local para cada tijolo. Na situação ideal, a laje ou a base é precisa o suficiente para que os dados de corte para todos os tijolos sejam zero e nenhuma usinagem seja necessária, no entanto, na prática, a menos que haja maior gasto ao colocar a laje ou a base, haverá variação no nível da laje ou da base.
[0047] A base de dados de colocação dos blocos contém dados de posição e orientação para cada tijolo incluindo, em sua forma mais simples, dimensões horizontais x e y relativas ao dito ponto de origem, com referência a uma posição em cada tijolo, dimensão vertical z e ângulo 0 relativo ao norte magnético ou outra direção. O ponto de origem pode ser um ponto no local de construção fora da periferia do bloco ou dentro da periferia do bloco. Outros dados de orientação podem incluir ângulo de inclinação e ângulo de rolagem, onde o tijolo deve ser colocado em uma orientação diferente de plano. A posição de referência em cada tijolo é, preferivelmente, o centroide ou centro da área horizontal de cada tijolo, aparado ou inteiro, mas, por simplicidade, não levando em consideração recortes ou recessos roteados. Mais preferivelmente, a posição de referência em cada tijolo é preferivelmente o centroide de todas as dimensões de cada tijolo, cortado ou inteiro, mas, por simplicidade, não levando em consideração os recortes ou recessos roteados. Onde os tijolos são cortados ao comprimento (encurtados), a posição do centroide mudará.
[0048] A altura relativa ajustada entre a parte inferior das paredes externas e a parte inferior das paredes internas pode ser refletida em diferentes valores de z para o primeiro curso de tijolos do curso externo e do curso interno. A diferença nos valores de z para o primeiro curso de tijolos do curso externo e do curso interno aumenta do tipo de construção de curso úmido que determina a configuração do bloco de concreto.
[0049] Os dados de corte podem ser representados como um valor z ajustado para cada tijolo e podem incluir múltiplos valores z vinculados a valores x e y separados para cada tijolo para fornecer dados complexos de usinagem onde a usinagem é ajustada para ondulações localizadas na base ou no bloco.
[0050] O software de controle pode levar em consideração e permitir diferentes espaçamentos entre tijolos adjacentes e espessuras de adesivo ou argamassa entre tijolos adjacentes. Onde isso ocorre, os valores para o espaçamento de tijolos adjacentes A e o espaçamento de base de blocos B são armazenados no banco de dados de posicionamento de blocos. O software de controle interage com o aplicador de adesivo ou argamassa na máquina para controlar o aplicador para dispensar os volumes necessários de adesivo ou argamassa na parte inferior do tijolo para fornecer o espaçamento de tijolos B necessário e no lado ou na extremidade do tijolo para fornecer o espaçamento de tijolos adjacente necessário A. Cada tijolo, exceto o primeiro a ser colocado em um percurso, terá um valor A e dados de localização A identificando onde o adesivo de tijolo deve ser aplicado para dar efeito ao valor A.
[0051] Com a metodologia da invenção, a cada tijolo são atribuídos atributos que pertencem à posição no espaço (pelo menos valores x, y, z e 0) e se for na forma original ou cortado ou usinado, e se cortado ou usinado, expressões matemáticas que definem a localização do volume de material a ser retirado do tijolo com referência à dita posição ou no dito tijolo. Onde há uma diferença na espessura da argamassa ou adesivo, cada tijolo também pode receber um valor B e a maioria dos tijolos tem um valor A e dados de localização A, com muito poucos tijolos tendo dois valores A e dados de localização A para cada valor A.
[0052] Como uma consequência, uma construção inteira pode ser definida pelo tipo de bloco e atributos como um conjunto de dados. O conjunto de dados pode ser fornecido na forma de um banco de dados acessível ou em forma tabular, configurando os dados do bloco na ordem em que os blocos são colocados.
[0053] Deve-se notar que quando esta descrição se refere a uma base de dados, esta função pode ser executada por uma ou mais tabelas de dados e tais tabelas podem ser formadas por uma pluralidade de tabelas que se cruzam entre si.
[0054] Também de acordo com a invenção é provido um método de construção de uma estrutura de tijolos, compreendendo etapas de determinar o tamanho do tijolo a ser utilizado; criar uma vista em planta de escala de paredes com dimensões de comprimento de parede conhecidas predeterminadas; determinar os dados de colocação de tijolo por tijolo para as ditas paredes, incluindo a identificação da posição e orientação em três dimensões de cada tijolo identificação da posição em três dimensões e orientação de tijolos individuais a serem cortados em comprimento para cumprir as dimensões requeridas de comprimento de parede e determinar a ordem em que cada bloco deve ser colocado e armazenar esses dados em um banco de dados de posicionamento de blocos; medir a altura relativa da superfície de uma extensão de superfície onde os tijolos serão assentados, registrar a altura das bases para pelo menos um local no qual cada tijolo deve ser localizado de acordo com os dados de colocação do tijolo, determinar a diferença na altura das sapatas para pelo menos um local para cada tijolo, do ponto mais baixo ao ponto mais alto para pelo menos o primeiro curso de tijolos e armazenar a diferença do ponto mais baixo como dados de corte na forma de um valor de corte para pelo menos uma localização para cada dito tijolo correspondente à quantidade a ser usinada de uma face horizontal de cada tijolo de modo que o topo de pelo menos o primeiro curso seja nivelado quando colocado, os dados de corte sendo armazenados com os ditos dados de colocação de tijolos; cortar cada um dos ditos tijolos de acordo com os dados de colocação dos tijolos, transportar cada um dos ditos tijolos um a um e aplicar o adesivo e localizar cada um dos ditos tijolos de acordo com os dados de colocação dos tijolos.
[0055] Também de acordo com a invenção é provido um método de construção de um edifício ou outra estrutura, compreendendo etapas de determinar o tamanho do tijolo a ser utilizado para paredes externas e o tamanho do tijolo a ser utilizado para paredes internas; criar uma vista superior em escala de paredes externas e paredes internas com dimensões de comprimento de parede predeterminadas, determinando os dados da base e/ou do bloco de concreto incluindo as dimensões das sapatas e/ou bloco de concreto, altura relativa ajustada entre a parte inferior do paredes externas e a parte inferior das paredes internas e entre diferentes seções de paredes internas e, opcionalmente, determinar o volume necessário de concreto para formar o bloco; planejar a configuração das paredes desde as sapatas e/ou até os topos das paredes, incluindo a determinação posicional de vazios de dimensões compatíveis com a altura e a largura das portas e janelas a serem instaladas e dados de posicionamento para canais e recessos para serviços de canalização, cabos eléctricos e ICT e de som e visão e pontos de ligação nas ditas paredes externas e nas ditas paredes internas; determinar dados de colocação de tijolo por tijolo para as ditas paredes externas e ditas paredes internas, incluindo a identificação da posição e orientação em três dimensões de cada tijolo em relação às sapatas e/ou bloco de concreto, identificar a posição em três dimensões de tijolos individuais a serem cortados no comprimento para atender às dimensões requeridas do comprimento da parede, tamanho do furo e tamanho da abertura e gerar dados de usinagem para a posição dos recessos e cavidades a serem usinados em tijolos individuais de acordo com os dados de posicionamento dos ditos canais e recessos e determinar a ordem em que cada bloco deve ser colocado e armazenar esses dados em um banco de dados de posicionamento de tijolos; medir a altura relativa da superfície de uma extensão de superfície onde os tijolos serão assentados, registrar a altura das sapatas e/ou um bloco de concreto para pelo menos um local no qual cada tijolo deve ser localizado de acordo com os dados de colocação de tijolos conforme descrito anteriormente, determinar a diferença de altura do bloco para pelo menos o dito local para cada tijolo, do ponto mais baixo ao ponto mais alto para pelo menos o primeiro curso de tijolos e armazenar a diferença do ponto mais baixo como dados de corte na forma de um bloco valor do corte ou conjunto de valor de corte para o dito pelo menos um local para cada dito tijolo que corresponde à quantidade a ser usinada de uma face horizontal de cada tijolo de modo que o topo de pelo menos o primeiro curso esteja nivelado quando colocado, os dados de corte sendo armazenados com os dados de posicionamento do dito tijolo; cortar e usinar cada dito tijolo de acordo com os ditos dados de colocação de tijolos, transportar cada um dos ditos tijolos um a um e aplicar adesivo e localizar cada dito tijolo de acordo com os ditos dados de colocação em tijolo.
[0056] A extensão da superfície onde os tijolos devem ser colocados pode ser sapatas e/ou um bloco de concreto sobre o qual um edifício será construído de tijolos ou a superfície superior de uma estrutura sobre a qual tijolos deverão ser colocados.
[0057] O edifício ou estrutura pode ser construído curso por curso até completado na altura desejada. O primeiro curso de cada curso de tijolos é usinado para reduzir sua altura conforme necessário, de acordo com os dados da varredura medindo a altura relativa da superfície das sapatas e/ou um bloco de concreto, para que os topos do primeiro curso sejam nivelados. Posteriormente, cursos sucessivos não precisam ter sua altura ajustada por usinagem, a fim de manter o nível de cada curso, a menos que a tolerância do tamanho do tijolo seja tão baixa que uma nova varredura dos topos dos cursos concluídos seja necessária durante a construção.
[0058] Preferivelmente, os ditos dados de corte são medidos e armazenados como uma matriz de valor de corte para múltiplos locais para cada dito tijolo, de modo que cada dito tijolo é usinado para cortar os excessos de altura de sapata e de bloco. Onde maior atenção é dada ao nível dos rodapés ou do bloco será suficiente medir e armazenar o valor de corte para quatro, três, dois ou até mesmo um local para cada tijolo.
[0059] Os dados de posição e orientação para cada tijolo incluem, em sua forma mais simples, dimensões horizontais x e y relativas a um ponto de referência, com referência a uma posição em cada tijolo, dimensão vertical z e ângulo 0 relativo ao norte magnético ou outra direção. O ponto de referência pode ser um ponto no local de construção fora da periferia do bloco ou dentro da periferia do bloco. Outros dados de orientação podem incluir ângulo de inclinação e ângulo de rolagem, onde o tijolo deve ser colocado em uma orientação diferente de plano. A posição de referência em cada tijolo é, mais preferivelmente, o centroide ou centro da área horizontal de cada tijolo, cortado ou inteiro, mas, por simplicidade, não levando em consideração recortes ou recessos roteados.
[0060] A altura relativa ajustada entre a parte inferior das paredes externas e a parte inferior das paredes internas pode ser refletida em diferentes valores de z para o primeiro curso de tijolos do curso externo e do curso interno. A diferença nos valores de z para o primeiro curso de tijolos do curso externo e do curso interno aumenta do tipo de construção de curso úmido que determina a configuração do bloco de concreto.
[0061] O método pode levar em consideração e permitir diferentes espaçamentos entre tijolos adjacentes e espessuras de adesivo ou argamassa entre tijolos adjacentes. Quando isto ocorre, os valores para o espaçamento entre tijolos adjacentes A e o espaçamento da base de tijolo B são armazenados com cada tijolo, assim os volumes necessários de adesivo ou argamassa podem ser dispensados na parte inferior do tijolo para fornecer o espaçamento de tijolos B necessário e dispensado no lado ou extremidade do tijolo para fornecer o espaço de tijolos adjacente necessário A. Cada tijolo, exceto o primeiro a ser colocado em um percurso, terá um valor A e dados de localização A identificando onde o adesivo de tijolo deve ser aplicado para dar efeito ao valor A.
[0062] Com o método da invenção, a cada tijolo é atribuído atributos que pertencem à posição no espaço (pelo menos valores x, y, z e 0) e se é na forma original ou cortado ou usinado, e se cortado ou usinado, expressões matemáticas que definem a localização do volume de material a ser retirado do tijolo com referência à dita posição no dito tijolo. Onde há uma diferença na espessura da argamassa ou adesivo, cada tijolo também pode receber um valor B e a maioria dos tijolos tem um valor A e dados de localização A, com muito poucos tijolos tendo dois valores A e dados de localização A para cada valor A.
[0063] Como uma consequência, uma construção inteira pode ser definida pelo tipo de bloco e atributos como um conjunto de dados. O conjunto de dados pode ser provido na forma tabular com a configuração dos dados do bloco na ordem em que os blocos são colocados. Durante a construção, o controlador adiciona dados ao conjunto de dados (banco de dados). Esses dados adicionados incluem a posição do bloco na máquina e os dados de foto e varredura e os dados de deslocamento. Por exemplo, à medida que um tijolo passa de uma braçadeira para outra, o banco de dados é atualizado com a localização codificada do tijolo em sua braçadeira atual atualizada. Quando o bloco é digitalizado por QC, os dados digitalizados são armazenados em um arquivo único e o nome do arquivo é associado ao banco de dados. Em vários locais na máquina são tiradas fotografias de visão computacional do tijolo para determinar sua posição, de modo que um deslocamento possa ser aplicado a braçadeira que, em seguida, irá manipular o tijolo para que o tijolo seja agarrado na posição correta. Cada uma dessas fotografias é armazenada em um arquivo e o nome do arquivo é associado ao banco de dados. Isso é feito para que, se houver um problema, como um tijolo sendo colocado incorretamente, o histórico do tijolo ao passar pela máquina possa ser revisado para fins de detecção de falhas para manutenção da máquina ou para fornecer feedback aos fabricantes ou transportadores de tijolos se os tijolos não forem de qualidade aceitável ou tiverem danos ou defeitos. Os dados armazenados também se tornam parte dos registros de Garantia de qualidade para a construção.
[0064] Na modalidade mais preferida, a invenção compreende três aspectos, primeiro um software de projeto assistido por computador para projetar um edifício ou outra estrutura de construção com tijolos, onde além da habitual modelagem tridimensional e processamento típico do software CAD, dados tabulares descrevendo a localização e orientação de cada tijolo são fornecidas, incluindo informações sobre quais os tijolos são cortados no comprimento de modo a serem encurtados e onde eles estão localizados ao longo de cada curso e quais tijolos são usinados, perfurados ou encaminhados para serviços ou outros acessórios especiais. Esses dados são exportados para um banco de dados que pode ser acessado pelo software de controle para controlar uma máquina de colocação de tijolos.
[0065] O segundo aspecto compreende o software de controle para controlar uma máquina de colocação de tijolos para construir um edifício ou outra estrutura de tijolos. O banco de dados pode receber dados de um scanner que mede a elevação das sapatas e/ou bloco de concreto que foi construído de acordo com o plano de construção e para cada tijolo do primeiro curso para determinar quanto material deve ser usinado na parte inferior de cada tijolo de modo que quando o primeiro curso for colocado, os topos dos tijolos do primeiro curso estejam no mesmo nível. Esses dados de usinagem são armazenados para cada tijolo com os dados tabulares produzidos pelo software de projeto assistido por computador, para que o software de controle possa controlar a máquina de colocação de tijolos para usinar e cortar cada tijolo conforme os dados armazenados e transmitir cada tijolo à posição armazenada no piso, no bloco ou no curso de tijolos previamente colocado, com aplicação de adesivo antes do posicionamento do tijolo.
[0066] O terceiro aspecto da invenção compreende o método combinado de construir um edifício ou outra estrutura de construção de tijolo, incluindo etapas de projeto do edifício, determinação da localização de tijolos incluindo moagem e corte ao tamanho de tijolos individuais, varredura das sapatas e/ou bloco para variações de altura, ajuste dos dados de moagem e, em seguida, realização das operações de moagem e corte predeterminadas em cada tijolo, conforme necessário, antes de colocar cada tijolo.
Breve Descrição dos Desenhos
[0067] Modalidades preferidas da invenção serão agora descritas com referência aos desenhos, nos quais: A FIG. 1 é uma projeção ortográfica da parede externa do perímetro de uma casa; A FIG. 2 é uma projeção ortográfica da parede interna do perímetro de uma casa; A FIG. 3 é uma vista em planta da parede do perímetro externo de uma casa; A FIG. 4 é um dado tabular que mostra os parâmetros dos tijolos de estoque; A FIG. 5 é uma projeção ortográfica de parte de um primeiro curso externo de tijolos; A FIG. 6 é uma projeção ortográfica de parte do primeiro curso externo de tijolos da figura 5 e parte do segundo curso externo de tijolos; As FIGs. 7 a 10 são projeções ortográficas de configurações externas de colocação de tijolos; A FIG. 11 é uma vista em planta da parede do perímetro externo da casa mostrada na figura 3 com as paredes internas adicionadas; A FIG. 12 é uma vista isométrica interrompida de parte do primeiro curso de uma parede interna, correndo na direção norte/sul ou longitudinal; A FIG. 13 é uma vista isométrica interrompida de parte do primeiro curso de uma parede interna, correndo na direção leste/oeste ou transversal; A FIG. 14 é uma vista isométrica que mostra o tijolo da parede interna que desliza para um comprimento de compartimento até duas vezes o comprimento do tijolo com intervalos verticais associados; A FIG. 15 é uma vista isométrica que mostra o tijolo da parede interna que desliza para um comprimento de compartimento mais de duas vezes o comprimento do tijolo com intervalos verticais associados; A FIG. 16 é uma vista isométrica que mostra uma possível configuração de encaixe de canto; A FIG. 17 é uma vista isométrica que mostra uma possível configuração de encaixe de junção de pino; A FIG. 18 é uma vista isométrica que mostra uma possível configuração de encaixe cruzado; A FIG. 19 é uma vista isométrica que mostra uma possível configuração de deslizamento de extremidade; A FIG. 20 é uma vista isométrica de baixo que mostra uma configuração de encaixe de junção de pino possível com uma compensação encaminhada para um bloco externo de curso inferior; A FIG. 21 é uma seção transversal vertical através de parte de uma parede e laje de um edifício que mostra a configuração da parede e da sapata; A FIG. 22 é uma seção transversal vertical através de parte de uma parede e laje de um edifício, que mostra uma configuração alternativa de parede e da sapata à mostrada na figura 21; A FIG. 23 mostra uma vista da máquina automática de colocação de tijolos 202 com a sua base de empilhador 201 com o conjunto de suporte e haste 341 desdobrado; A FIG. 24 mostra uma vista da máquina automática de colocação de tijolos 202 com o conjunto de suporte e haste 341 dobrado e arrumado para conduzir em uma via pública; A FIG. 25 mostra um plano do local da máquina automatizada de colocação de tijolos 202 montada perto de uma laje de concreto 123 na qual a máquina automatizada de colocação de tijolos 2 irá construir uma estrutura; A FIG. 26 mostra uma vista em planta da máquina automatizada de colocação de tijolos 202; A FIG. 27 mostra uma vista lateral do conjunto da lança.
Descrição das Modalidades
[0068] O software de projeto assistido por computador, de acordo com a modalidade, pode ser implementado como um programa CAD completo ou como um plug-in para um programa CAD existente, tal como o Solidworks. O software de controle para controlar uma máquina de colocação de tijolos para construir um edifício projetado no software de projeto assistido por computador importa uma base de dados de colocação de tijolos produzida no software de projeto assistido por computador e depois a máquina de colocação de tijolos implementa a construção do edifício de acordo com os dados contidos no banco de dados de colocação de tijolos. Durante a fase de construção, o banco de dados de colocação de tijolos pode ter campos (colunas) adicionados a ele para associar novos dados a cada bloco.
[0069] O software de projeto assistido por computador permite que o usuário, uma vez utilizado o tamanho do tijolo para paredes externas e o tamanho do tijolo a ser utilizado nas paredes internas, crie uma vista superior em escala das dimensões das paredes externas e paredes internas do comprimento da parede, conforme determinado pelo usuário de acordo com os requisitos da pessoa encarregada pela construção. O usuário determina os dados de sapatas e/ou blocos de concreto, incluindo as dimensões das sapatas e/ou blocos de concreto e a altura de deslocamento relativa entre a parte inferior das paredes externas e a parte inferior das paredes internas e entre diferentes seções das paredes internas.
[0070] O software de projeto assistido por computador pode, através da introdução da espessura do concreto necessária para atender à capacidade de carga da estrutura construída, determinar o volume de concreto necessário para formar o bloco.
[0071] O software de projeto assistido por computador permite que o usuário planeje a configuração das paredes a partir das sapatas e/ou blocos até as partes superiores das paredes, incluindo a determinação posicional de vazios de dimensões compatíveis com a altura e largura das portas e janelas a serem instaladas e posicionamento de dados para canais e recessos (guias) para serviços de canalização, cabos elétricos e de ICT e de som e visão e pontos de conexão nas ditas paredes externas e nas ditas paredes internas.
[0072] O software de projeto assistido por computador determina dados de colocação tijolo a tijolo para as paredes externas e as paredes internas e identifica a posição e orientação em três dimensões de cada tijolo em relação às sapatas e/ou bloco de concreto e identifica a posição em três dimensões de tijolos individuais a serem cortados no comprimento, a fim de atender as dimensões exigidas de comprimento de parede, tamanho de vazio e tamanho de abertura.
[0073] O software de projeto assistido por computador gera dados de usinagem para a posição de recessos e cavidades a serem usinadas em tijolos individuais de acordo com os dados de posicionamento dos ditos canais e recessos.
[0074] O software de projeto assistido por computador determina a ordem em que cada tijolo deve ser colocado, com base em uma regra que requer que qualquer tijolo se estenda através de uma interseção ou até o ápice de um canto a ser colocado primeiro. Um campo de dados de dependência de bloco pode ser fornecido, associado a cada tijolo, a fim de identificar um conjunto de tijolos que deve ser colocado antes do tijolo especificado. Isto é para evitar colisões de braço com tijolos previamente colocados.
[0075] Um banco de dados de colocação de tijolos é compilado, contendo dados identificando a posição e orientação em três dimensões de cada tijolo em relação a um ponto de referência relacionado a um ponto na sapata e/ou bloco de concreto e onde os tijolos são cortados no comprimento e a ordem em que os tijolos devem ser colocados. Todos os dados de posição e orientação são referenciados a um ponto central em cada tijolo, seja cortado no comprimento ou inteiro. A lacuna para o próximo bloco também é armazenada como um valor A no banco de dados de colocação de tijolos. Os dados de usinagem para serviços ou quaisquer arranjos especiais de paredes de interconexão também são armazenados no banco de dados de colocação de tijolos, contra cada tijolo. Os dados de dependência de bloco são incluídos para cada tijolo, quando necessário.
[0076] Para cada lado de cada tijolo que requer roteamento ou corte, um registro é colocado no banco de dados de colocação de tijolos. Cada registro fornece um link para o bloco ao qual está associado, referências cruzadas para tabelas adicionais que contêm as informações reais de roteamento e de corte em um formato que pode ser lido pela ferramenta de roteamento ou serra, conforme o caso.
[0077] Campos adicionais no banco de dados de colocação de tijolos também são fornecidos, contra cada tijolo, que podem ser preenchidos no estágio de projeto quando as sapatas e/ou laje foram despejados e digitalizados para variação de altura da superfície ou podem ser preenchidos durante a fase de construção por entrada para o software de controle para controlar a máquina de colocação de tijolos. Esses campos adicionais incluem dados de corte contendo uma matriz de valores de corte para cada tijolo, que é a quantidade de material que deve ser usinada da base de cada tijolo, de modo que quando os tijolos estiverem todos assentados, os topos do piso estarão nivelados.
[0078] Um dispositivo de varredura a laser é disposto para medir a altura relativa da superfície de uma extensão de superfície onde os tijolos serão assentados, registrando a altura das sapatas e/ou um bloco de concreto ou a altura de um curso existente de tijolos ou outra superfície no local onde cada tijolo deve ser localizado de acordo com o banco de dados de posicionamento de tijolos conforme descrito anteriormente, para determinar a diferença na altura da superfície em todo o local de cada tijolo, do ponto mais baixo ao ponto mais alto do primeiro curso de tijolos e lojas a diferença do ponto mais baixo como dados de corte na forma de uma matriz de valor de corte para cada bloco. Estes dados correspondem com a quantidade a ser usinada de uma face horizontal de cada tijolo de modo que o topo de cada curso esteja nivelado quando colocado, os dados de corte sendo armazenados com os ditos dados de colocação de tijolos.
[0079] Considerações especiais sobre a execução de um plano de construção no software de projeto assistido por computador, incluindo a localização de tijolos cortados e encaixe de tijolos serão agora discutidos.
[0080] Como será evidente na discussão que se segue, cada curso de cada parede de um edifício ou estrutura tem um ponto inicial e um ponto final. A distância do curso entre o ponto de início e o ponto final de cada curso é conhecida, determinada a partir da vista de cima da escala produzida no software de projeto assistido por computador. Estes pontos compreendem duas das extremidades de um curso de tijolos, a extremidade escalonada de um curso de tijolos mais a espessura adesiva, a borda de uma janela e a borda de uma porta. Uma extremidade escalonada de um curso de tijolos é escalonada para dentro ao longo do comprimento do percurso pela espessura da parede de um tijolo cruzado de um percurso de interseção, geralmente formando parte de uma parede que corre a 90 graus em relação ao percurso. O comprimento mínimo do tijolo é determinado pelo comprimento da braçadeira da máquina de assentamento de tijolos que, na presente modalidade, é de 120 mm. Seria impraticável para a máquina de assentamento de tijolos lidar com tijolos de menor comprimento que a sua braçadeira, já que isso invariavelmente levaria a braçadeira a colidir com tijolos que já haviam sido colocados.
[0081] Um curso é composto de um número de tijolos de estoque de comprimento conhecido incluindo, quando necessário, um ou mais tijolos que são cortados no comprimento, referidos como um resto que não pode ser inferior a 120 mm. Onde dois ou três tijolos cortados são utilizados e os comprimentos dos tijolos cortados são determinados para garantir que o degrau do tijolo esteja de acordo com as práticas aceitas. Na modalidade, os tijolos externos têm 258 mm de altura, 500 mm de comprimento e 240 mm de profundidade. Os tijolos internos têm 258 mm de altura, 500 mm de comprimento e 115 mm de profundidade.
[0082] O primeiro curso é composto de uma série de tijolos de 500 mm de comprimento divididos no comprimento da parede. O restante é determinado de uma distância maior que 125 e menor que 500.
[0083] Estes tijolos estão ilustrados nas figuras 7 a 10 e 12 a 24 e estão providos com uma configuração de lingueta e ranhura nas suas extremidades para auxiliar como bloqueadores de luz para evitar que a luz seja vista no lado oposto.
[0084] O software de projeto assistido por computador permite ao operador CAD esboçar o plano do edifício, neste exemplo, uma casa. Com referência à figura 1, o operador de CAD desenha o perímetro externo 11 da parede exterior 13 da casa como segmentos de esboço de linha reta 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57 e fecha o padrão de esboço para torná-lo um contorno fechado. O perímetro externo 11 é desenhado usando um sistema de grade de 125 mm para posicionar as paredes em incrementos de 125 mm. Com este arranjo, os tijolos podem ser cortados em 125, 250, 375 para preencher o espaço restante para garantir que o degrau do tijolo esteja de acordo com as práticas aceitas.
[0085] Aberturas externas para portas e janelas são fechadas. Onde toda a estrutura é construída em um bloco de concreto, o perímetro externo representará as dimensões do bloco de concreto. Para um bloco de concreto nivelado, a elevação do bloco recebe um valor de z de 0. A elevação mais baixa da parede deve ser definida para o mesmo valor z. Alternativamente, para uma construção de edifício de curso de piso, reduzida e úmida, a parede externa pode ser colocada. As linhas paralelas da parede na figura 1 representam o exterior 59 da parede externa e o interior 61 da parede externa. Cada segmento do esboço 15 a 57 representa uma parede de ponta a ponta.
[0086] O próximo passo é desenhar as paredes internas 63 como uma única linha que traça as linhas centrais dos tijolos, mantendo o sistema de grade de 125 mm para posicionar as paredes em incrementos de 125 mm. Com referência à figura 2, as linhas tracejadas 65 de cada lado da linha única denotam a superfície dos tijolos interiores. A elevação mais baixa das paredes internas deve ser definida para um valor y de 0.
[0087] Com referência à figura 3, a parede exterior de cada segmento de esboço 15 a 57 no contorno externo do perímetro é coletada e ordenada no sentido anti-horário do mais próximo da origem do projeto 63. Cada segmento de esboço tem um ponto inicial xyz 3D e um ponto de final xyz 3D. O segmento 15 tem o seu ponto inicial xyz 3D na origem 63 e o seu ponto final xyz 3D na junção 65 com o segmento 17.
[0088] Os segmentos do esboço podem ser desenhados em qualquer direção, mas o software coleta os segmentos de esboço e troca o ponto inicial e final (se necessário, uma vez que pode estar apontando na direção oposta) no segmento de esboço para manter o padrão da cadeia do início ao fim em cada segmento de esboço no sentido anti-horário, com o segmento de esboço 57 tendo seu ponto final xyz 3D de volta na origem 63.
[0089] Os conjuntos de parede são adicionados ao projeto e são anexados ao ponto inicial do segmento de esboço, em seguida, o componente de tijolo da biblioteca que contém os dados de tijolo é inserido no conjunto da parede de tijolos. Os dados do tijolo incluem a profundidade do tijolo da parede externa de estoque (espessura), comprimento e altura, a fenda do tijolo vertical externo, a fenda do tijolo horizontal da parede externa, a profundidade do tijolo da parede interna (espessura), comprimento e altura, a fenda vertical interna do tijolo e a fenda horizontal do tijolo na parede interna. A Figura 4 mostra dados representativos para esses valores.
[0090] Todas as paredes são criadas de um padrão do primeiro e segundo cursos para a tampa.
[0091] Referindo-se à figura 5, é mostrado o primeiro curso (inferior) 66 de tijolos. Para manter a consistência, o primeiro tijolo 67 de cada parede é deslocado 69 no curso inferior da profundidade do primeiro tijolo e depois é colocado a partir deste ponto com base na profundidade do tijolo mais a fenda vertical (indicada em 69) dos dados em tijolo na figura 4. Este deslocamento 69 fornece espaço para acomodar um tijolo do curso de interseção, mais a fenda vertical que deve ser preenchida com adesivo. O primeiro tijolo 67 e o último tijolo 71 na sequência para o curso inferior são tijolos não cortados completos. Prosseguindo do primeiro bloco 67, os tijolos não cortados completos 73 são alocados com a fenda vertical até um espaço referido como um intervalo remanescente 75, que excede o comprimento de um tijolo não cortado completo, mas é menor que o comprimento de dois tijolos não cortados mais espaçamento para três fendas verticais, é alcançado ao longo do percurso 66. Dois tijolos de ajuste de escalonamento 77 de igual comprimento, igual à fenda restante, menos três fendas verticais, todos divididos por dois, são alocados na fenda restante 75. Existe um ajuste da extremidade direita 79 no final do último bloco 71 que é definido para zero se a extremidade do último bloco 71 for uma porta ou canto externo, e definido para 6 mm (o mesmo que o espaçamento vertical) se o último bloco 71 formar um canto interno.
[0092] Para paredes externas, de canto a canto, ou de porta a esquina ou vice-versa, o comprimento da parede é igualmente divisível por 125.
[0093] O primeiro curso (inferior) começa a nivelar no final do primeiro canto e padrões como tijolos completos para a fenda restante menos o final da profundidade de tijolos perpendiculares, sendo este o ajuste da extremidade direita. O restante é escalonado usando tijolos cortados de intervalos de 125 mm, isto é, 125, 250, 375.
[0094] As portas são tratadas de forma semelhante como um encaixe de canto, onde o tijolo perpendicular no ajuste da extremidade direita é cortado para um tijolo de 250 em cada lado da porta para cada curso, respectivamente.
[0095] Os tijolos 67, 73, 75 e 71 são colocados na linha exterior 59 sendo a borda exterior do tijolo externo e alinhados com os segmentos de esboço.
[0096] Referindo-se à figura 6, a colocação do tijolo do segundo curso 81 começa com um tijolo cheio 83 na extremidade esquerda sem ajuste da extremidade esquerda e a extremidade direita com uma profundidade de tijolo + ajuste da fenda vertical 85. Existem dois tijolos completos 87 à direita do tijolo cheio da extremidade esquerda 83 e três cortes no comprimento de tijolos de ajuste de escalonamento 89, 91 e 93. O segundo tijolo de ajuste de escalonamento 91 tem o mesmo comprimento que um dos primeiros tijolos de ajuste de escalonamento 77. O primeiro comprimento de tijolo de ajuste de escalonamento 89 é determinado pela metade do comprimento de um primeiro tijolo de ajuste de escalonamento 77 do curso 66 adicionado à distância entre a extremidade direita do tijolo 73 e a extremidade direita do tijolo 87. O terceiro comprimento de tijolo de ajuste de escalonamento 93 é medido da extremidade do segundo tijolo de ajuste de escalonamento 91 menos o ajuste de profundidade do tijolo + fenda vertical 85.
[0097] Qualquer curso de tijolos entre uma interseção de tijolos, um canto ou uma borda para uma janela ou uma porta pode ser considerado um segmento de curso. Cada segmento de curso é preenchido no software de projeto com um número de tijolos de comprimento total 73 que se estende do ajuste final 69 até ao ajuste final 79 (se algum), com pelo menos um tijolo 67, 71 encostado a cada ajuste final 69, 79 respectivamente, deixando uma fenda restante 75. Onde a fenda restante 75 é menor que o restante mínimo permitido de 120 mm (ou 125 mm sob o sistema de grade de 125 mm), a fenda restante 75 calculada adicionada ao comprimento de um tijolo armazenado adicionado ao valor A para cada, todos divididos por dois, determina o comprimento de dois tijolos 77 para preencher a fenda restante 75, como ilustrado na figura 5. Os ajustes da extremidade podem incluir tijolos cortados para garantir o encaixe adequado, particularmente quando a extremidade de um segmento de curso é uma abertura para uma porta ou janela.
[0098] Quando o restante é igual ou maior que o restante permitido, o comprimento aparado do tijolo cortado para preencher o restante é o tamanho do restante determinado. Todos os dados que pertencem a isso são armazenados no banco de dados de colocação de tijolos.
[0099] Com referência à figura 6, no caso em que dois tijolos restantes 77 são utilizados em um curso, o curso imediatamente sobrejacente 81 inclui um tijolo cortado 91 do mesmo comprimento que um dos tijolos 77, equilibrado através da junção entre os dois tijolos 77 (isto é, com metade do tijolo 91 deitado de ambos os lados da junção entre os tijolos 77). Dois tijolos 89 e 93 são cortados em um comprimento igual ao comprimento do tijolo 91 mais um tijolo de estoque 87, todos divididos por dois, e esses tijolos cortados 89 e 93 são colocados de cada lado do tijolo 91. Os tijolos de estoque padrão 87 prolongam-se então para longe destes tijolos cortados.
[00100] O segundo curso começa com o Ajuste da extremidade esquerda, sendo a profundidade dos tijolos perpendiculares, depois os padrões como tijolos completos até que uma fenda restante menos um tijolo completo no final da sessão fique nivelado com a face externa da parede. O restante deve ser maior ou igual a 125 mm e pode consistir em tijolos de corte de 2x375 mm, 2x125 mm, 1x125 mm e a consideração do restante dos primeiros cursos para escalonamento, conforme descrito anteriormente, garante que ocorra uma sobreposição da fenda vertical para garantir que não haja fendas verticais que ocorrem entre os cursos.
[00101] O tijolo final no segundo curso é um tijolo completo e fica nivelado com a face externa da parede de retorno.
[00102] O terceiro curso colocado no topo do segundo curso 81 é uma repetição do primeiro curso 66 e o quarto curso colocado no topo do terceiro curso é uma repetição do segundo curso 81.
[00103] A ordem de assentamento dos tijolos em cada um dos primeiro e segundo cursos (e, em consequência, os cursos que se seguem) pode ser trocada de modo que as eficiências possam ser obtidas a partir de arranjos de assentamento em cabeçalhos de portas e janelas com vergas.
[00104] Referindo-se às figuras 7 a 10, são mostradas várias configurações de encaixe de tijolos para junções externas de tijolos. A Figura 7 mostra a configuração de encaixe de um canto externo típico em tijolos externos. As extremidades da ranhura 101 e as extremidades da lingueta 103 dos tijolos são mostradas. A Figura 8 mostra a configuração de encaixe para um canto interno típico em tijolos externos. A Figura 9 mostra uma configuração de encaixe para uma extremidade de lingueta externa e a figura 10 mostra uma configuração de encaixe para uma extremidade de ranhura externa, ambas apresentando tijolos de corte 105 nas extremidades. Estes são normalmente usados para portas e janelas.
[00105] Referindo-se às figuras 16 a 20, são mostradas várias configurações de encaixe de tijolos para junções externas de tijolos. A Figura 16 mostra a configuração de encaixe para um canto interno típico em tijolos internos. As extremidades da ranhura e as extremidades da lingueta dos tijolos são mostradas. A Figura 17 mostra uma configuração de encaixe para um canto interno em tijolos internos. A Figura 18 mostra uma possível configuração de encaixe para uma interseção de parede interna. A Figura 19 mostra uma configuração de encaixe para uma extremidade de ranhura interna, normalmente usada para portas e janelas. A Figura 20 mostra o encaixe da junção interna de tijolos internos de duas paredes externas e sua junção com uma parede interna. A usinagem do tijolo externo de interseção para acomodar parte do tijolo interno do curso inferior pode ser vista.
[00106] Outra consideração de projeto para o software de projeto é a ordem de assentamento dos tijolos, que é outro parâmetro incluído no banco de dados de colocação de tijolos. Na medida em que qualquer segmento de curso é assentado, o primeiro tijolo a ser assentado é o que se estende através de uma junção de tijolos ou ao ápice de um canto de junção de tijolos. Isto é para que a braçadeira da máquina de assentamento de tijolos tenha acesso ao assentamento dos tijolos. Se um tijolo adjacente a um tal tijolo fosse assentado em primeiro lugar, a braçadeira da máquina de assentamento de tijolos não teria acesso para poder assentar o tijolo que se estende através de uma junção de tijolos ou ao ápice de um canto de junção de tijolos.
[00107] A criação de paredes internas é semelhante à criação de paredes externas, exceto que o tijolo é colocado centralmente nos segmentos de esboço e não em segmentos de esboço do perímetro. O degrau dos tijolos também é diferente, pois as condições finais (encaixe dos tijolos de uma parede à outra) têm muitas possibilidades. Uma regra prática foi aplicada com base na direção das paredes nas quais as condições da extremidade esquerda e direita são aplicadas. Esta regra é aplicada para permitir que os cantos se encaixem em qualquer situação.
[00108] Em uma parede na direção de norte a sul ou sul a norte, como mostrado na figura 12 (considerando o plano na Figura 11 e não magnético ou verdadeiro norte no local da construção), o primeiro curso primeiro e últimos tijolos são estendidos além do tijolo de canto e o segundo tijolo de curso é posicionado internamente, para ficar nivelado contra o tijolo que se cruza. Em uma parede na direção oeste para leste ou leste para oeste, como mostrado na figura 13, os primeiros e últimos tijolos são opostos de norte a sul ou sul a norte para permitir o assentamento de cantos internos dos dois cursos de interseção.
[00109] Referindo-se à figura 2, cada linha inteira entre os pontos distais é considerada um segmento de esboço. A linha entre os pontos 107 e 109 é um desses segmentos de esboço. A parede interna é dividida nos pontos de esboço 111, onde interseccionada por outras paredes internas, em compartimentos separados 113. O escalonamento dos tijolos para cada compartimento 113 baseia-se na distância e no número de tijolos completos que podem ser modelados no comprimento do compartimento, nos tijolos de corte de ajuste e nos ajustes esquerdo e direito para cada compartimento com base no assentamento de outras paredes. Para a determinação do escalonamento dos tijolos, considera- se o comprimento do compartimento excluindo qualquer comprimento de deslocamento de ajuste da extremidade esquerda e direita. Os deslocamentos de ajuste da extremidade esquerda e direita são a espessura dos tijolos das paredes de interseção nas configurações de encaixe dos cantos, conforme discutido para as paredes externas na descrição anterior, mas com dimensões ajustadas para as diferentes profundidades de 125 mm dos tijolos internos. O escalonamento do tijolo é determinado dependendo se o comprimento do compartimento (excluindo as dimensões de ajuste da extremidade esquerda e direita) é do comprimento mínimo do tijolo ao comprimento de dois tijolos mais a fenda vertical do tijolo ou se o comprimento do compartimento excede o comprimento de dois tijolos mais a fenda de tijolo vertical. Veja figura 14 para escalonamento de tijolos típicos em que o comprimento do compartimento é até o comprimento de dois tijolos completos mais a fenda vertical e figura 15 em que o comprimento do compartimento excede o comprimento de dois tijolos mais a fenda de tijolo vertical.
[00110] O comprimento ajustado dos tijolos de ajuste de escalonamento 77, as coordenadas de centro xyz para cada tijolo em cada curso de tijolos e a orientação de cada tijolo, em relação à origem 63 juntamente com o ajuste da extremidade esquerda 69 e o ajuste da extremidade direita 79, são armazenados em um banco de dados de colocação de tijolos, que define os parâmetros para os tijolos a serem assentados. Uma vez que os tijolos têm uma lingueta em uma extremidade e uma ranhura na extremidade oposta e eles são colocados em uma linha reta com a lingueta projetando-se na ranhura, a orientação de cada tijolo é executada em qualquer valor de 0 a 359 graus, para reter a cooperação lingueta-ranhura. Além disso, o ponto inicial xyz 3D e o ponto de final xyz 3D para cada segmento de esboço são armazenados e o número do curso de cada bloco é armazenado, por exemplo, 0 para o primeiro curso, 1 para o segundo curso e assim por diante. A ordem de assentamento dos tijolos, tipicamente da origem 63, também é armazenada. O primeiro tijolo a ser assentado terá adesivo aplicado na parte de baixo e os tijolos a seguir terão adesivo aplicado na parte inferior e na extremidade (ou no caso de um canto, uma parte do lado que encosta ao tijolo previamente assentado) e a localização do adesivo aplicado é armazenada no banco de dados de colocação de tijolos.
[00111] Cada dado de ponto de localização 3D, comprimento, corte, roteamento, perseguição e rotação dos tijolos é exportado do software de projeto no banco de dados de colocação de tijolos, para o software de controle da máquina de assentamento de tijolos. As coordenadas tridimensionais de cada tijolo são o comprimento x, a profundidade ou largura y e a altura z. Esses valores são importados dos dados do tijolo contidos em uma primeira tabela contendo tamanhos de tijolos de estoque ou, quando o tijolo é cortado, são calculadas a partir de uma caixa delimitadora virtual para o tijolo, gerada pelo software de projeto. A orientação do tijolo é medida contra o plano frontal do projeto de software que está sendo executado na direção Sul a Norte e é de 0 a 359
[00112] Onde um tijolo deve ser encurtado, ele pode ser cortado para deixar a extremidade da lingueta para ser usada, ou a extremidade da ranhura. Isso determinará a manipulação do tijolo para a operação de corte. A extremidade a ser usada é predeterminada e seus dados são armazenados no banco de dados de colocação de tijolos. O comprimento de corte é calculado pelo software de projeto e o corte é registrado como estoque disponível para uso em outras partes do plano e o software de controle é programado para recuperar uma parte do estoque de material gravável disponível, com os dados relativos a isto sendo registrados no banco de dados de colocação de tijolos.
[00113] As Figuras 21 a 24 mostram várias configurações de construção de paredes, incluindo os arranjos de sapata e cursos de acabamento. A Figura 21 mostra uma secção transversal através de uma parede 121 e uma laje 123 que mostra o curso inferior 125 com um método de construção de curso úmido e o curso superior 127 utilizando um tijolo interno.
[00114] Referindo-se à seção mostrada na figura 22, isto mostra o assentamento do curso inferior 125 nivelado na laje de concreto 123 como projeto alternativo, ao passo que referindo-se à secção mostrada na figura 23, o curso inferior 125 é um curso inferior à superfície 129 da laje 123 formando uma laje de curso úmido 131 em torno do perímetro da laje de concreto, utilizada apenas para paredes externas.
[00115] Referindo-se à secção mostrada na figura 24, o curso superior 127 na parede externa 121 é um tijolo interno 127 assentado nivelado na face interna 133 da parede.
[00116] O software de controle para controlar a máquina de assentamento de tijolos é incorporado na eletrônica de controle em uma cabine de controle 282 para controlar o funcionamento de uma máquina de assentamento de tijolos 202.
[00117] Referindo-se à figura 24, um caminhão 201 suporta uma máquina de assentamento de tijolos 202, a qual está montada em uma armação 203 no chassi (não mostrado) do caminhão 201. A estrutura 203 provê suporte adicional para o componente da máquina de assentamento de tijolos 202 além do suporte que seria fornecido por um chassi de caminhão típico. A estrutura 203 tem pernas horizontais que se estendem para o exterior 204 e 205, cada uma com pernas de pressão 206 acionadas hidraulicamente para estabilizar a máquina de alvenaria, uma vez que está estacionada em posição para o trabalho.
[00118] Referindo-se também à figura 26, a estrutura 203 suporta embalagens ou paletes de tijolos 252, 253 que foram carregados em uma plataforma traseira dobrável 208 e movidos para os compartimentos de desengate 249 e 250 por raspadores 257. Robôs de desengate (não mostrados) podem retirar filas de tijolos dos paletes e colocá-los em uma plataforma 251. Um robô de transferência (não mostrado) pode então pegar um tijolo individual e movê-lo para, ou entre, uma serra 246 ou um roteador 247 ou um carrossel 248. O carrossel 248 está localizado coaxialmente em um anel de rotação 211 com uma torre 210, na base da torre 210. O carrossel 248 gira para se alinhar com a torre para transferir o tijolo para uma braçadeira em um vaivém que sobe a torre 210 para permitir a transferência do tijolo para uma barra telescópica articulada (dobragem sobre o eixo horizontal 216).
[00119] A barra telescópica compreende elementos de barra telescópica 212, 214 e elementos de haste telescópica 215, 217, 218, 219, 220. Cada elemento 212, 214, 215, 217, 218, 219, 220 da barra telescópica articulada tem uma lançadeira localizada no interior de um trilho que se prolonga longitudinalmente no elemento para transportar um tijolo ao longo da extensão longitudinal do elemento. Os tijolos são movidos através do interior da barra telescópica dobrável pelas lançadeiras de movimento linear. As lançadeiras são equipadas com garras que passam o tijolo de lançadeira para lançadeira. As lançadeiras nos elementos telescópicos estão localizadas alternadamente ao longo do topo de um elemento e ao longo da parte inferior do próximo elemento, quando vistas com a barra desenrolada, como mostrado nas figuras 25 e 27. As lançadeiras têm garras para agarrar um tijolo como discutido anteriormente e, uma vez que as lançadeiras correm em lados opostos dos próximos elementos telescópicos, quando as lançadeiras são coincidentes, ambos os conjuntos de garras podem prender o tijolo, permitindo que o tijolo seja passado uma lançadeira para a outra.
[00120] As lançadeiras nos elementos 214 e 215 correm ao longo do topo destes elementos e uma braçadeira rotativa é fornecida sobre o eixo 216, de modo que um tijolo possa transferir da braçadeira na lançadeira no elemento 214 para a braçadeira no eixo 216 que pode rodar para alinhar com a garra na lançadeira no elemento 215.
[00121] Uma braçadeira rotativa também é fornecida no eixo 213 sobre o qual o elemento de barra 212 é montado na torre 210, de modo que um tijolo pode ser transferido da braçadeira na lançadeira na torre 210, para a braçadeira giratória no eixo 213 e depois para a garra na lançadeira que corre ao longo da parte inferior do elemento 212.
[00122] O carrossel 248 também tem uma braçadeira rotativa 274 na qual um tijolo é colocado pelo robô de transferência, antes do carrossel 248 rodar e a braçadeira de rotativa 274 nele girar para apresentar o tijolo às braçadeiras na lançadeira na torre 210.
[00123] A extremidade da barra está equipada com uma cabeça de assentamento de tijolos e de aplicação de adesivo 232. A cabeça de assentamento de tijolos e aplicação de adesivo 232 é montada por pinos (não mostrados) no elemento 220 da vareta, em torno de um eixo 233 que está disposto na horizontal. O equilíbrio da cabeça de assentamento do tijolo e de aplicação de adesivo 232 em torno do eixo 233 é ajustado por um carneiro hidráulico de ação dupla 235 e é determinado em uso de modo que o componente rastreador 330 seja colocado no topo sobre a cabeça de assentamento de tijolos e de aplicação de adesivo 232. Uma braçadeira é montada em torno do eixo de articulação 233 e recebe um tijolo da lançadeira na extremidade do elemento colante 220, vira-o e apresenta-o à cabeça de assentamento de tijolos e de aplicação de adesivo 232, que aplica adesivo ao tijolo e apresenta-o a um robô 236 com uma braçadeira 244 que assenta o tijolo. Os sistemas de varredura e rastreio por laser e visão 334, 335, 333 são fornecidos para permitir a medição das lajes construídas 123, tijolos, o monitoramento e ajuste do processo e o monitoramento de zonas de segurança. O primeiro, ou qualquer curso de tijolos, pode ter os tijolos pré-usinados pelo módulo de roteador 247 de modo que o topo do curso fique nivelado uma vez, como é discutido anteriormente.
[00124] O robô de transferência, a serra 246 e o roteador 247 têm, cada um, uma braçadeira que pode prender um tijolo em qualquer ponto no tempo, assim como as garras no carrossel 248, a torre 210, o eixo giratório 213, a lançadeira no elemento da barra 212, a lançadeira no elemento de barra 214, a braçadeira montada no eixo de articulação 216, a lançadeira no elemento de barra 215, a lançadeira no elemento de palheta 217, a lançadeira no elemento de palheta 218, a lançadeira no elemento de palheta 219, a lançadeira no elemento de palheta 220, a braçadeira montada em torno do eixo giratório 233, e o robô de assentamento de tijolos 236. Para uma descrição mais detalhada da máquina para assentamento de tijolos, faz-se referência à especificação da patente intitulada “Máquina de assentamento de tijolos/blocos incorporada em um veículo”, que é assunto do pedido de patente internacional PCT/AU2017/050731, cujo conteúdo é incorporado aqui por referência cruzada.
[00125] A operação da máquina de assentamento de tijolos será agora discutida. O banco de dados de colocação de tijolos é acessado pelo software de controle contido no gabinete de controle 282. Se uma varredura da laje para determinar sua variação horizontal ainda não tiver sido executada, isso será executado agora e uma matriz de valor de corte para cada tijolo será determinada e carregada como dados de corte no banco de dados de colocação de tijolos.
[00126] Um tijolo é retirado de uma fileira de tijolos desengatada pelo robô de transferência e é alocado um número de identificação como o primeiro tijolo da construção de acordo com o banco de dados de colocação de tijolos. O tijolo é então tratado de acordo com as instruções incorporadas no banco de dados de colocação de tijolos. Como o primeiro tijolo, é improvável que ele necessite de usinagem ou corte e, se for o caso, ele será movido pelo robô de transferência para o carrossel. Se o tijolo precisar de usinagem devido à análise de varredura da laje determinando que a laje tem uma elevação inferior em outras posições onde os tijolos devem ser assentados, o tijolo é movido para o roteador 247 onde é transferido por uma braçadeira e tem material usinado da parte inferior do mesmo de acordo com os dados de corte da matriz de valores de corte armazenados em relação ao tijolo na base de dados de colocação de tijolos. Caso contrário, o robô de transferência transferiria o tijolo para o carrossel 247. Após a operação de usinagem, o robô de transferência transfere o tijolo do roteador 247 para o carrossel 248. Depois disso, o robô de transferência está livre para retornar à linha de tijolos desengatados para selecionar o próximo bloco na sequência, conforme determinado pelo banco de dados de colocação de tijolos
[00127] O carrossel 248 gira de modo que sua braçadeira 274 fique alinhada com o robô de transferência e a braçadeira do carrossel 274 agarre o tijolo seguido pela braçadeira do robô de transferência que liberta o tijolo. O carrossel 248 gira para a posição da lançadeira e do trilho na torre 210 (observe que isso varia com a torre girando com a barra em torno do eixo horizontal 209). A lançadeira da torre desce para as garras 274 e o tijolo é transferido para as braçadeiras na lançadeira da torre. A lançadeira na torre pode então subir a torre 210 para alcançar o eixo de articulação. Neste estágio, o carrossel está pronto para girar de volta para receber o próximo tijolo do robô de transferência.
[00128] Este processo continua, com o robô de transferência movendo os tijolos através da serra 246 e/ou roteador 247, para o corte e usinagem de cada dito tijolo de acordo com os dados de colocação de tijolos alocados contra cada tijolo identificado na base de dados de colocação de tijolos.
[00129] O software de controle controla os elementos de máquina de colocação de tijolos para transportar cada um dos ditos tijolos um a um e aplica adesivo e localiza cada dito tijolo na posição na construção, de acordo com os dados de colocação de tijolo para cada tijolo contido na base de dados de colocação de tijolos.
[00130] Além disso, o software de controle constrói uma tabela de manipulação identificando para cada tijolo, seu número de identificação que pode ser igual a um número de identificação no banco de dados de colocação de tijolos, e para cada etapa entre diferentes garras na sequência de garras contidas na máquina, identifica o tempo e o ID da garra.
[00131] Todas essas transferências entre o aparato programável de manipulação de tijolos são registradas na tabela de manipulação, de modo que a tabela de manipulação fornece um registro de qual tijolo está onde e quando.
[00132] Consequentemente, se por qualquer motivo a máquina de colocação de tijolos tiver que ser pausada por qualquer motivo, como desligar no final de um dia útil, ela poderá ser reiniciada e o tijolo correto será colocado na posição correta após o reinício ter ocorrido.
[00133] Além disso, se por qualquer motivo um tijolo for danificado durante uma operação de usinagem (corte ou roteamento), ele pode ser descartado na ferramenta de usinagem e a mesa de manipulação pode ser atualizada realocando os números de identificação de tijolos para os tijolos que precedem o tijolo danificado na cadeia de abastecimento.
[00134] Onde o dano a um tijolo individual não é determinado até que ele atinja uma posição mais próxima da braçadeira de colocação de tijolos, onde qualquer dito tijolo já em trânsito ao longo dos ditos dispositivos de manipulação não inclui dados de usinagem no banco de dados de colocação de tijolos, a tabela de manipulação pode ser atualizada realocando números de identificação de tijolos aos tijolos que precedem o tijolo danificado na cadeia de abastecimento.
[00135] No entanto, quando qualquer tijolo já em trânsito ao longo dos ditos dispositivos de manipulação inclui dados de usinagem na dita base de dados de colocação de tijolos, devido à colocação de tijolos individuais em ordem, torna-se necessário que o software de controle execute a máquina de colocação de tijolos em sentido inverso, recondicionando os tijolos e armazenando sua posição recondicionada até não existirem tijolos com os ditos dados de usinagem associados em trânsito ao longo dos ditos dispositivos de manipulação, após o qual um tijolo de substituição pode ser retirado do dito palete e processado de acordo com a dita base de dados de colocação de tijolos. Posteriormente, quaisquer tijolos recondicionados são recolhidos em ordem e a operação então continua como pré-programada.
[00136] Com referência à figura 28, o equipamento de varredura compreendendo uma câmara 350 e um laser de varredura 352 digitaliza um tijolo 354 que foi submetido a uma operação de usinagem no roteador 247 para produzir um recesso de saída de energia 356 e parte de um canal de acesso de cabo 357. No exemplo, o tijolo 354 quebrou e uma lasca 358 saiu do tijolo. O software de controle produz uma imagem de arquivo de varredura 360 que é comparada com um arquivo de modelo 362 para o tijolo que está contido no banco de dados de colocação de tijolos para determinar se a imagem de arquivo de varredura 360 difere suficientemente do arquivo de modelo 362, que o bloco 354 deve ser rejeitado.
[00137] Tanto o software de projeto quanto o software de controle acessam um banco de dados que é ilustrado nas figuras 29A a 29F. O banco de dados pode ser dividido em quatro seções, a saber, dados de construção para um estado de máquina atual e da casa, registro de transferência de equipamentos e blocos, registro do sistema de visão e registro de eixo/unidade e instrumento. Diferentes elementos da máquina de alvenaria podem acessar os mesmos dados.
[00138] A seção de dados de construção e estado da máquina do banco de dados armazena o estado atual da casa; incluindo localização/estado de cada bloco, estado de cada braçadeira da máquina, estado dos compartimentos de desengate e detalhes da laje. Os dados de construção são gerados pelo software de projeto assistido por computador e contém todas as informações exigidas pelo software de controle para executar a máquina de assentamento de tijolos para construir uma estrutura. Para cada casa ou estrutura, referida como casa pelo resto do documento, um registro é adicionado à tabela da casa. Estes são os dados de identificação para a casa particular que está sendo construída e inclui endereço, origem da laje nas coordenadas GPS do mundo real, cabeçalho da laje e informações do projeto/cliente.TABELA 1: DESCRIÇÃO DO PAINEL DA CASA
[00139] Uma casa é composta de vários tipos de blocos. Cada tipo é armazenado no painel de tipo de bloco. Esta contém os detalhes do bloco, tais como nome, fabricante, detalhes de pedidos e características físicas.TABELA 2: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE TIPOS DE BLOCOS
[00140] Uma casa é composta de muitos blocos, os detalhes de cada bloco estão localizados no painel de blocos. Cada registro de bloco faz referência à casa a que pertence e ao seu tipo. Assim como a localização e rotação do bloco na laje, o registro do bloco contém o comprimento de corte necessário e se o ressalto deve ser removido.TABELA 3: DESCRIÇÃO DO PAINEL DO BLOCO
[00141] Embora os blocos tenham uma Ordem de bloco que especifica a ordem de assentamento ideal, isso não é obrigatório. Os blocos podem ser assentados em uma ordem diferente, por exemplo, para o tratamento de falhas. Existem, no entanto, algumas situações em que um bloco (a) deve ser colocado antes de outro bloco (b), por exemplo, para evitar que a braçadeira do braço de assentamento colida com blocos já colocados. A tabela de dependência de bloco permite que essas situações sejam especificadas.TABELA 4: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE DEPENDÊNCIA DE BLOCOS
[00142] Para cada lado de cada bloco que requer roteamento, um registro é colocado no painel lateral. Cada registro tem um link para o bloco ao qual está associado. As informações reais de roteamento estão contidas em painéis adicionais.TABELA 5: DESCRIÇÃO DO PAINEL LATERAL
[00143] O painel de furos referência o painel lateral e usa um registro para cada furo a ser perfurado na face do bloco. Cada buraco tem uma posição, largura e profundidade especificada. A localização é especificada em relação à origem da face.TABELA 6: DESCRIÇÃO DO PAINEL DO FURO
[00144] O painel de canais contém detalhes de cada canal que deve ser colocado em uma face de bloco. Ela faz referência à face que será usinada, bem como à profundidade e largura do canal. O canal não precisa ser uma única linha reta, mas pode ter cantos. O caminho do canal é definido pela tabela de pontos de canais. Cada ponto referência um registro de guia e está em coordenadas da face local. Cada guia tem 2 ou mais pontos que formam um caminho para o canal.TABELA 7: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE CANAISTABELA 8: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE PONTOS DO CANAL
[00145] Partes do conjunto de dados são usadas para gerar arquivos de roteamento de bloco para o roteador na máquina de assentamento de tijolos. Um arquivo de roteamento é gerado para cada bloco que requer roteamento e usa os dados nas tabelas de bloco, lateral, furo, canal e ponto de canal. Este arquivo é copiado para a máquina junto com o restante dos dados de construção.
[00146] Cada tipo de bloco terá paletes associados que a máquina precisa definir para que ele possa desengatá-lo. Estes dados são armazenados nos painéis de definição de palete e camada do palete. O painel de definição de paletes conterá simplesmente o tipo de bloco, enquanto que o painel de paletes terá um registro para cada uma das camadas no palete. Cada camada especificará o número de linhas e colunas, bem como se as linhas serão executadas à esquerda/direita ou à frente/atrás. Frente/trás é definido como sendo paralelo aos garfos da empilhadeira.TABELA 9: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE DEFINIÇÃO DE PALETAS TABELA 10: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE PALETES
[00147] Junto com os dados necessários para construir uma estrutura, a seção de dados do estado da máquina do banco de dados contém as informações necessárias para a máquina continuar construindo, seja no início de um novo dia ou após um desligamento não programado do controlador H109. Quando a máquina de assentamento de tijolos é reiniciada após uma falha, os dados são lidos de volta para o controlador, de modo que a máquina de assentamento de tijolos possa continuar com o mínimo de assistência do operador.
[00148] Para cada estrutura que a máquina de assentamento de tijolos tem em seu banco de dados, ela registra se a casa foi iniciada ou concluída no painel da casa.
[00149] Um painel de pontos de topografia é usado para registrar os pontos construídos na laje que podem ser usados para realinhar o rastreador a laser com a laje após o primeiro curso de blocos ter sido assentado. Cada registro do ponto de topografia referência o painel da casa ao qual está associado.TABELA 11: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE PONTOS DE TOPOGRAFIA
[00150] Para cada um dos dois compartimentos de desengate 249 e 250, um registro é mantido no painel de estado de carregamento. O painel registra o tipo de palete, a camada e a linha atuais a serem desengatadas e a orientação do palete no compartimento. O painel também registra se uma linha de blocos está sendo mantida na braçadeira de desengate. A ID principal é usado para identificar os dados de desengate esquerdo e direito.TABELA 12: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE ESTADO DE CARREGAMENTO
[00151] Para cada bloco que foi carregado na máquina de assentamento de tijolos, seja a partir das plataformas de desengate ou por meio de corte com serra, uma entrada é feita no painel de estado de blocos. Esse registro faz referência à operação de desengate ou operação de serra que produziu o bloco. Isso é separado do painel de blocos usado para dados internos, pois um bloco físico pode ser danificado e um segundo registro de estado de bloco é gerado para a segunda instância do bloco na casa. Além disso, um corte da serra exige uma entrada de estado de bloqueio, mesmo que ainda não tenha sido atribuído à casa. Os registros especificam a localização atual dos blocos no H109, registram se o corte, o roteamento e a remoção do espigão foram concluídos, o comprimento atual do bloco e o comprimento do bloco removido de cada extremidade. Esses dados são necessários além dos dados de fixação (descritos no próximo parágrafo), pois eles podem rastrear a diferença entre um bloco sendo danificado e descartado, em vez de ser assentado na casa. Quando um bloco é digitalizado a laser QC, as dimensões reais do bloco serão armazenadas na tabela.
[00152] Também associados com o painel de estado do bloco estão os registros de barbatana de cabeça e de braço de assentamento, já que estes são armazenados apenas uma vez por bloco. Eles registram o horário de início e o horário de operação de cada operação.TABELA 13: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE ESTADO DO BLOCO
[00153] Para complementar o painel de estado de bloco, existe um painel de estado de localização para registrar o estado de todos as braçadeiras na máquina. Este painel registra se a braçadeira tem um bloco e qual é o seu ID. Isto é necessário além dos dados de estado do bloco, uma vez que durante as transferências de blocos dois braçadeiras podem estar segurando o mesmo bloco. Esses dados são usados para evitar que a máquina mova dois braçadeiras quando ambos seguram um bloco, pois isso pode causar danos à máquina.TABELA 14: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE LOCALIZAÇÃO
[00154] Para realizar o registro de equipamentos, cada item do equipamento possui seu próprio tipo de estrutura de dados em um PLC. Memórias separadas para cada tipo de estrutura de equipamento são usadas para registros na máquina de assentamento de tijolos. Se a cauda não for anexada com sucesso, um alarme será disparado.
[00155] Cada vez que um equipamento da máquina se move ou manipula um bloco, os detalhes são registrados. Normalmente, isso inclui o ID do bloco, qual equipamento estava fazendo, os parâmetros de desempenho e quaisquer correções aplicadas do sistema Vision.
[00156] O painel de operação do transportador registra o tipo de palete que foi carregado e os dados operacionais. Os dados operacionais consistem no tempo de operação, no torque médio, no desvio padrão de torque, na média de erro de atraso e no desvio padrão de erro de atraso. Os dados operacionais ajudarão na detecção de mudanças no desempenho do equipamento ao longo do tempo. Os registros de operação do transportador não são anexados a uma casa em particular, já que os blocos de um único palete podem ser usados para construir casas adjacentes sem o empacotamento da máquina no meio.TABELA 15: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE LOCALIZAÇÃO
[00157] Para cada linha removida de um palete, uma operação de desengate é registrada no painel de operações de desengate. Isso inclui os resultados retornados do sistema de visão. Ou seja, a localização X e Y, bem como a rotação de três linhas detectadas. As três linhas são as duas linhas de aresta e a linha mais central. A linha central é necessária, pois a geometria dos compartimentos exige que alguns paletes sejam desengatados das linhas centrais para fora. Juntamente com os dados de visão, o PLC registra a camada de paletes e qual linha (das três retornadas) foi realmente apanhada. Os registros operacionais não são armazenados, pois os desengates são equipamentos CNC controlados por movimento 3D e os dados não podem ser facilmente reduzidos a um conjunto de valores estatísticos. A análise desses operadores deve ser realizada nos dados de registro do eixo descritos posteriormente. Os registros de operação não incluirão a operação de fixação, pois ela é tratada pelos painéis de troca de braçadeira descritos a seguir.TABELA 16: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE OPERAÇÃO DE DESENGATE
[00158] Para cada corte que a serra faz, uma operação de serra é registrada no painel de operação. Os registros de operação não incluirão a operação de fixação, pois ela é tratada pelos painéis de troca de braçadeira descritos a seguir. Os registros operacionais manterão o tempo de operação do eixo da mesa, o torque médio, o desvio padrão do torque e o desvio padrão do erro de atraso. Eles também registrarão o desvio padrão do torque da serra e o desvio padrão do erro de velocidade.TABELA 17: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE LOCALIZAÇÃO
[00159] Para cada bloco que o roteador corta, uma operação do roteador é registrada no painel de operação do roteador. Os registros operacionais não são armazenados, pois os roteadores são equipamentos CNC controlados por movimento 3D e os dados não podem ser facilmente reduzidos a um conjunto de valores estatísticos. A análise desses operadores deve ser realizada nos dados de registro do eixo descritos posteriormente. Os registros não incluirão a operação de fixação, pois ela é tratada pelos painéis de troca de braçadeira descritos a seguir.TABELA 18: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE LOCALIZAÇÃO
[00160] Cada vez que o robô de transferência move um bloco de um local para outro, um registro de operação de transferência é feito no painel de operação de transferência. Estes são os locais de fixação de origem e destino. A transferência pode executar vários tipos de transferência de bloco e isso requer registros diferentes. Se o bloco exigir uma coleta precisa, os registros incluirão os resultados retornados do sistema de visão. Ou seja, a localização X e Y, assim como a rotação do bloco. Se a transferência for para o carrossel, a transferência incluirá uma varredura a laser. A varredura a laser registra se a varredura resultou em uma correspondência precisa de blocos com o bloco esperado. Os registros operacionais não são armazenados, pois a transferência é equipamento CNC controlado por movimento 3D e os dados não podem ser facilmente reduzidos a um conjunto de valores estatísticos. A análise desses operadores deve ser realizada nos dados de registro do eixo descritos posteriormente. Os registros não incluirão a operação de fixação, pois ela é tratada pelos painéis de troca de braçadeira descritos a seguir. TABELA 19: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE TRANSFERÊNCIA DE OPERAÇÕES
[00161] Toda vez que um bloco é agarrado ou liberado por uma braçadeira (ou plataforma), uma operação da braçadeira é registrada nos painéis de operação da braçadeira e troca de braçadeira. Estes estão sempre em pares (dando e recebendo braçadeira/plataforma) e são ligados por um painel de troca de braçadeira. Isso inclui o tipo de operação (abrir/fechar), o lado da braçadeira (esquerda/direita para os lados da braçadeira operados individualmente) e os registros de operação da braçadeira. Os dados operacionais ajudarão na detecção de mudanças no desempenho do equipamento ao longo do tempo. Os dados operacionais consistem no tempo de operação, no torque médio e no desvio padrão de torque. Dependendo de se a braçadeira é uma operação de posição ou de braçadeira, os dados adicionais de desvio padrão de erro de velocidade ou desvio padrão de erro de atraso também são registrados.TABELA 20: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE OPERAÇÃO POR BRAÇADEIRA TABELA 21: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE TROCA DE BRAÇADEIRA
[00162] O registro do sistema de visão usa o banco de dados com frequência. Na inicialização, o sistema de visão irá capturar os detalhes de cada tipo de bloco do banco de dados. Essas informações são compostas de propriedades do bloco relevantes para o sistema de visão, como as dimensões ideais do bloco, a presença de um espigão e o padrão de empilhamento do palete para esse tipo de bloco.
[00163] Essas informações são usadas com frequência por meio de todos os módulos de visão, uma vez tiradas do banco de dados, mas o sistema não as consulta novamente e, portanto, o fluxo de informações genéricas não é documentado aqui.
[00164] No entanto, durante a operação, o banco de dados é consultado para obter informações mais específicas sobre os blocos. Esta informação se refere ao estado do bloco, como sua localização atual, seu tamanho medido, seu tipo de bloco e seus detalhes de canal/furo.
[00165] Após a conclusão de cada análise de visão, os resultados são registrados no banco de dados. Essas informações são mantidas para revisão posterior, se necessário, por qualquer motivo e são detalhadas o suficiente para rastrear qualquer bloco único em todas as imagens em que ele aparece.
[00166] As informações armazenadas são separadas por módulo, conforme descrito nas seções a seguir.
[00167] O módulo de desengate tem muito mais informações para registrar em comparação aos outros módulos, com relação ao banco de dados. Todo processo de desengate tem uma tabela “dehackhalcon” associada a ele. Como em outros módulos, um desses registros é criado para cada solicitação feita pelo PLC.TABELA 22: DESCRIÇÃO DO PAINEL “DEHACKHALCON”
[00168] Ao contrário de outros módulos, o desengate contém três painéis de resultados, o dehackrowshalcon, o dehackrowhalcon e o dehackblockhalcon. Para cada tentativa de análise, um registro dehackrowshalcon é criado, juntamente com uma lista de linhas de blocos, cada uma representada por uma única entrada de dehackrowhalcon. Esta entrada contém o centro efetivo calculado da linha em 6DOF. Para cada linha do bloco existem muitos blocos, cada bloco é representado por uma entrada no painel dehackblockhalcon, cada um contendo o 6DOF do bloco, bem como o tipo de bloco. Portanto, toda tentativa do módulo de visão do desengate contém um dehackrowshalcon, composto de muitos dehackrowhalcon que, por sua vez, tem muitos dehackblockhalcon. As três linhas que são selecionadas para o retorno do PLC são indicadas nos registros dehackrowhalcon.TABELA 23: DESCRIÇÃO DO PAINEL DEHACKROWSHALCON TABELA 24: DESCRIÇÃO DO PAINEL DEHACKROWHALCON TABELA 25: DESCRIÇÃO DO PAINEL DEHACKBLOCKHALCON
[00169] Cada operação de transferência é vinculada a um único painel no banco de dados chamado “transferhalcon”. Este painel representa o link entre uma operação de PLC e as análises do sistema de visão. Um destes painéis é criado para cada vez que o PLC inicia uma operação de transferência para mover um bloco de um local na base para outro local. Cada uma dessas transferências conterá um ou mais painéis de “transferblockhalcon”.
[00170] O painel de “transferblockhalcon” é o painel que contém os resultados reais de cada análise. As informações armazenadas neste painel representam a localização detectada do bloco, bem como as informações necessárias para reproduzir a análise, se necessário. Assim, a tabela contém os resultados da análise, bem como o estado do bloco e a localização em que está armazenado. Os resultados da análise são os locais X, Y e R dos blocos. O estado do bloco descreve o bloco no momento da análise, com relação à sua quantidade de corte à esquerda e uma quantidade de corte à direita. Finalmente, o estado de localização compreende um deslocamento X, Y e R para o local de análise, calculado através de deslocamentos fornecidos pelo PLC e deslocamentos definidos durante a configuração/calibração da máquina.TABELA 26: DESCRIÇÃO DO PAINEL “TRANSFERHALCON” TABELA 27: DESCRIÇÃO DA TABELA “TRANSFEBLOCKRHALCON”
[00171] Cada operação de varredura a laser QC está vinculada a um único painel no banco de dados chamado “laserscanhalcon”. Este painel representa o link entre uma operação de PLC e as análises do sistema de visão. Um desses painéis é criado toda vez que o PLC passa pelo scanner a laser com um bloco para o carrossel e é preenchido com um ou mais painéis de resultados. Os resultados do QC são muito simples. O PLC só recebe um passa ou falha, com um identificador se falhar. Como antes, pode haver várias análises para cada entrada de “laserscanhalcon”, uma para cada tentativa. TABELA 28: DESCRIÇÃO DO PAINEL “LASERSCANHALCON” TABELA 29: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE “LASERSCANBLOCKHALCON”
[00172] Para cada operação de visão de cabeça fixa existe um único painel chamado “headhalcon”. Este painel representa o link entre uma operação de PLC e as análises do sistema de visão. Um desses painéis é criado para cada solicitação que o PLC solicita para o módulo de cabeça fixa e é preenchido com um ou mais painéis de resultados.
[00173] Para cada painel de “headhalcon” existe pelo menos um painel chamado “headblockhalcon”. Este painel contém os resultados reais de uma análise de visão única, que são as poses 6DOF dos blocos. No caso de uma falha intermitente, haverá mais de um painel de “headblockhalcon”, um para cada tentativa.TABELA 30: DESCRIÇÃO DO PAINEL DE “HEADHALCON” TABELA 31: DESCRIÇÃO DO PAINEL “HEADBLOCKHALCON”
[00174] Para cada caso de qualquer painel de resultados de visão, o sistema de visão também armazena várias imagens usadas e criadas durante a análise em um local padronizado. Essas imagens incluem a imagem bruta do dispositivo de imagem, bem como várias outras formas de dados geradas durante a análise. Os nomes dos arquivos descrevem a situação quando a solicitação foi feita.
[00175] Por exemplo, o nome do arquivo “Logs/B1/TM/T8-1-F1P” refere-se a:
[00176] Casa 1, Mestre de transferência, Local de transferência 8, ID de operação 1 do PLC, Tentativa com falha 1, Processada.
[00177] Para o “dehacker”, a imagem bruta e uma imagem processada são armazenadas para cada entrada do “dehackhalcon”. A imagem processada é a imagem depois de ser retificada em coordenadas globais e tem as localizações de cada bloco e linha marcadas.
[00178] As entradas do “dehacker” são armazenadas com o identificador D#, onde # é o ID do “dehacker”. Os prefixos de arquivos correspondem ao identificador.
[00179] A transferência armazena a imagem bruta da camera relevante e a imagem processada depois de ser mapeada no sistema de coordenadas mundiais, com o bloco detectado descrito.
[00180] Essas entradas são armazenadas com o identificador TM, com as entradas individuais prefixadas em T#, em que # é o ID da localização.
[00181] Para cada entrada de “laserscanhalcon”, a imagem bruta do scanner a laser é armazenada, assim como a nuvem de pontos representada na imagem, a nuvem de pontos de pontos perdidos e a nuvem de pontos de pontos extras. Para referência posterior, a localização da correspondência do bloco na nuvem de pontos também é armazenada, apesar de não ser relevante para a operação.
[00182] As entradas QC são armazenadas usando o identificador QC. Com arquivos sendo prefixados também com QC e sufixados com o tipo de conteúdo, em que M se refere à falta e E se refere a extra. Exemplo: QC-2, QC-4-F2M ou QC-6-F1E. Em teoria, não deve haver um arquivo M ou E para um bloco perfeito.
[00183] Para o “layhead”, todas as imagens brutas do conjunto de câmeras, bem como a nuvem de pontos calculada das imagens, são armazenadas para cada entrada de “headhalcon”.
[00184] As entradas de “layhead” são armazenadas usando o identificador LH, com as inúmeras imagens prefixadas de L1 a L6.
[00185] Todos os eixos e instrumentos possuem registro normal de dados operacionais. Como uma unidade está operando, ela verifica os seguintes parâmetros:• Atraso entre o ponto de ajuste e a posição real da unidade (PositionLag) • Velocidade da unidade • Aceleração da unidade • Torque da unidade • Distância percorrida pela unidade Se qualquer uma delas mudar em uma quantidade significativa (o valor é configurável), um evento será acionado para criar um registro no banco de dados. Independentemente do gatilho para o registro, as seguintes variáveis serão armazenadas:TABELA 32: DESCRIÇÃO DO PAINEL DA UNIDADE
[00186] Estes dados serão armazenados dentro de uma estrutura personalizada “drive-log”. Isso será então anexado como uma cauda a uma memória de estruturas de registro do eixo. A memória será usada para todos os registros do eixo na máquina. Se a cauda não for anexada com sucesso, um alarme será disparado.
[00187] Uma unidade que é definida como “DriveReference” armazenará as variáveis anteriores, assim como a posição, velocidade e aceleração em relação ao pai ao qual está se referenciando. Os dados serão armazenados em uma estrutura personalizada “DriveReference”- log’. A memória será usada para todos os registros “DriveReference” da máquina. Se a cauda não for anexada com sucesso, um alarme será disparado.TABELA 33: DESCRIÇÃO DO PAINEL “DRIVEREFERENCE”
[00188] Uma unidade que é definida como “DriveClamp” armazenará as mesmas variáveis que um “DriveReference”, assim como a distância total que o próprio instrumento de braçadeira percorreu. Também se registra o estado de operação da braçadeira (o que a braçadeira está fazendo). Os dados serão armazenados em uma estrutura personalizada “DriveClamp-log”. A memória será usada para todos os registros “DriveClam” da máquina. Se a cauda não for anexada com sucesso, um alarme será disparado.TABELA 34: DESCRIÇÃO DO PAINEL “DRIVEREFERENCE”
[00189] O software de projeto e controle da invenção fornece uma solução completa da concepção até à construção finalizada de qualquer estrutura que possa ser construída de tijolos ou blocos utilizando uma máquina de assentamento de tijolos.

Claims (17)

1. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, para construir edifício ou outra estrutura de construção de tijolos, caracterizado por que o referido sistema executa: software de projeto assistido por computador para projetar construção de tijolos, o dito software de projeto assistido por computador: tem uma interface de usuário que permite ao usuário introduzir dados de plano de construção, o dito software de projeto assistido por computador gerando, a partir dos ditos dados de plano de construção, dados representativos de uma vista superior em escala das paredes com dimensões de comprimento de parede conhecidas predeterminadas, o dito software de projeto assistido por computador gerando uma extrusão virtual de comprimento proporcional à altura da parede; o dito software de projeto assistido por computador determinando os dados de assentamento de tijolo por tijolo para as ditas paredes, incluindo a identificação da posição e orientação em três dimensões de cada tijolo em relação a um ponto de origem, incluindo a determinação do alisamento de tijolos e o assentamento de tijolos nas interseções da parede e tendo em conta um comprimento de tijolo de corte mínimo predeterminado - determinação dos dados de comprimento de corte para os tijolos individuais a serem cortados no comprimento de modo a atender as dimensões exigidas do comprimento da parede; o dito software de projeto assistido por computador compilando uma base de dados de assentamento de tijolos que inclui o tipo de tijolo, posição e orientação em três dimensões de cada tijolo em relação ao dito ponto de origem e dados de comprimento de corte para cada tijolo identificado como sendo cortado no comprimento; e o referido software de projeto auxiliado por computador sendo adaptado para determinar a ordem em que cada tijolo deve ser colocado e criar, no referido banco de dados de assentamento de tijolos, um número de índice alocado para cada tijolo, para identificar a ordem de assentamento de tijolos; e software de controle controlando a referida máquina, o software de controle acessando o banco de dados de assentamento de tijolos compilado pelo software de projeto auxiliado por computador e o referido software de controle controlando a referida máquina para cortar e, opcionalmente, usinar cada referido tijolo de acordo com os dados armazenados no referido banco de dados de assentamento de tijolos, e controlando a referida máquina para transportar cada referido tijolo um por um, e aplicar adesivo e localizar cada referido tijolo de acordo com os dados armazenados no referido banco de dados de assentamento de tijolos e em que o referido banco de dados de assentamento de tijolos inclui números de índice alocados para cada referido tijolo, para identificar a ordem de assentamento de tijolos transportar cada tijolo para a posição armazenada na sapata, almofada ou camada de tijolos previamente assentados, com aplicação de adesivo antes do posicionamento do tijolo, para assentar os tijolos.
2. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que tem uma primeira tabela contendo uma ou mais configurações selecionáveis pelo usuário permitindo que os parâmetros de tipo e tamanho de tijolos de estoque sejam armazenados e selecionados para as paredes.
3. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, caracterizado por que os ditos dados do plano de construção são representativos de uma vista superior em escala das paredes externas e paredes internas.
4. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que o dito sistema gera dados de rodapé e/ou dados do bloco de concreto incluindo as dimensões, posição e orientação dos rodapés e/ou bloco de concreto em relação a um ponto de origem, altura relativa ajustada entre a parte inferior das paredes externas e opcionalmente a parte inferior das paredes internas e entre as diferentes seções das paredes internas e opcionalmente determina o volume necessário de concreto para formar o bloco.
5. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que o dito sistema permite a entrada de usuário e armazenamento de dados de posicionamento para espaços vazios e/ou aberturas na dita extrusão, sendo os ditos espaços vazios e/ou aberturas de dimensões de acordo com a altura e largura das portas e janelas a serem instaladas no edifício concluído.
6. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que o dito sistema permite a entrada de usuário e armazenamento de dados de posicionamento de serviços para, pelo menos, um dos sistemas de canalização, elétrica e Tecnologia da Informação e Comunicação (ICT) e de cabos de som e visão e pontos de conexão nas ditas paredes externas e nas ditas paredes internas; o dito sistema gerando dados de posicionamento para canais nas ditas paredes para transportar serviços e recessos nas ditas paredes para os ditos pontos de conexão, o dito sistema gerando dados de usinagem para a localização de reentrâncias e cavidades a serem usinadas em tijolos individuais de acordo com os dados de posicionamento dos ditos canais e reentrâncias; e armazenar os ditos dados de usinagem na dita base de dados de assentamento de tijolos.
7. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que a posição de referência em cada tijolo é um centroide de todas as dimensões de cada tijolo, aparado ou inteiro, deixando de levar em conta quaisquer recortes ou reentrâncias roteados.
8. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 4 a 7, caracterizado por que a altura relativa ajustada entre a parte inferior das paredes externas e a parte inferior das paredes internas pode ser refletida em diferentes valores de altura para o primeiro curso de tijolos do curso externo e do curso interno.
9. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que são calculados diferentes espaçamentos entre tijolos adjacentes e espessuras de adesivo ou argamassa entre tijolos adjacentes e o espaçamento de tijolo adjacente A e o espaçamento de base de tijolo B são armazenados na base de dados de assentamento de tijolos.
10. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que pelo menos um de: a. para tijolos cortados, o software de projeto exporta as coordenadas do corte para a dita base de dados; e b. para tijolos roteados, o software de projeto exporta as coordenadas da rota para a dita base de dados.
11. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que a base de dados de assentamento de tijolos do software de projeto inclui, pelo menos, um campo de dados de corte para armazenar um valor de corte ou uma matriz de valores de corte para cada bloco.
12. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que a ordem em que cada tijolo deve ser colocado é baseada em uma regra que exige que qualquer tijolo que se estenda através de uma interseção ou até o ápice de um canto seja colocado primeiro.
13. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com a Reivindicação 12, caracterizado por que cada tijolo é associado a um campo de dados de dependência de bloco para identificar um conjunto de tijolos que deve ser colocado antes do tijolo especificado.
14. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 6 a 13, caracterizado por que tem uma primeira biblioteca na qual são armazenados os dados pertencentes a um ou mais planos de construção na forma dos ditos conjuntos de dados e opcionalmente tem uma segunda biblioteca na qual são armazenados os dados pertencentes a um ou mais quartos predefinidos e ainda opcionalmente tem uma terceira biblioteca na qual são armazenados os dados pertencentes às portas e janelas, correspondendo aos dados para itens de estoque utilizados na determinação dos ditos dados posicionais baseados em portas ou janelas selecionadas.
15. Sistema Para Projetar Construção de Tijolos e Controlar Máquina de Assentamento de Tijolos, de acordo com qualquer uma das Reivindicações anteriores, caracterizado por que o referido software de controle determina a ordem em que cada tijolo deve ser colocado e cria um número de índice alocado para cada tijolo para identificar a ordem de assentamento de tijolos e introduz o número de índice na base de dados de assentamento de tijolos.
16. Método Implementado Por Computador, para construir estrutura, caracterizado por que compreende etapas para determinar o tamanho do tijolo a ser utilizado; criar uma vista superior em escala de paredes com dimensões de comprimento de parede conhecidas predeterminadas; determinar os dados de assentamento de tijolo por tijolo para as referidas paredes, incluindo a identificação da posição e orientação em três dimensões de cada identificação de tijolo da posição em três dimensões e orientação de tijolos individuais a serem cortados em comprimento de modo a atender as dimensões exigidas de comprimento de parede e determinar a ordem na qual cada tijolo seja colocado e armazenar esses dados numa base de dados de assentamento de tijolos; medir a altura relativa da superfície de uma extensão de superfície onde os tijolos serão colocados, registrando a altura dos rodapés para, pelo menos, um local no qual cada tijolo seja localizado de acordo com os referidos dados de assentamento do tijolo, determinando a diferença na altura dos rodapés para, pelo menos, um referido local para cada tijolo, do ponto mais baixo ao ponto mais alto para, pelo menos, o primeiro curso de tijolos e armazenar a diferença do ponto mais baixo conforme os dados de corte na forma de um valor de corte ou matriz de valor de corte para, pelo menos, uma localização para cada dito tijolo correspondente à quantidade a ser usinada a partir de uma face horizontal de cada tijolo de modo que o topo de pelo menos o primeiro curso seja nivelado quando colocado, sendo os dados de corte armazenados com os dados de assentamento de tijolos; cortar cada um dos referidos tijolos de acordo com os dados de assentamento dos tijolos, transportando cada um dos referidos tijolos um por um e aplicando o adesivo e localizando cada um dos citados tijolos de acordo com os dados de assentamento dos tijolos e em que o referido banco de dados de assentamento de tijolos inclui números de índice alocados para cada referido tijolo, para identificar a ordem de assentamento de tijolos.
17. Método Implementado Por Computador, de acordo com a Reivindicação 16, caracterizado por que o edifício ou estrutura pode ser construído curso por curso até ser completado à altura exigida.
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