EA043188B1 - AUTOMATED SYSTEM FOR CONSTRUCTION WORKS USING ROBOTIC TECHNOLOGIES - Google Patents
AUTOMATED SYSTEM FOR CONSTRUCTION WORKS USING ROBOTIC TECHNOLOGIES Download PDFInfo
- Publication number
- EA043188B1 EA043188B1 EA202090435 EA043188B1 EA 043188 B1 EA043188 B1 EA 043188B1 EA 202090435 EA202090435 EA 202090435 EA 043188 B1 EA043188 B1 EA 043188B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- robotic arm
- panels
- tool
- construction
- carrying
- Prior art date
Links
Description
Область применения изобретенияScope of the invention
Настоящее изобретение относится к области строительства зданий. В частности, данное изобретение относится к технической области, связанной со строительством и возведением стен, полов, потолков и лестниц путем применения автоматизированных систем и использования роботизированных манипуляторов.The present invention relates to the field of building construction. In particular, this invention relates to the technical field associated with the construction and erection of walls, floors, ceilings and stairs through the use of automated systems and the use of robotic arms.
Уровень технического развитияLevel of technical development
Процесс строительства жилых помещений, домов, офисов и других сооружений использует в своей основе древние методики. Тем не менее, в настоящее время существует много трудностей и проблем, среди которых стоит выделить необходимость наличия большого количества рабочей силы, которая значительно повышает стоимость проведения таких работ. Именно это приводит к тому, что результаты проведения строительных работ могут сильно отличаться, так как внешний вид и качество одного сооружения может отличаться от другого, построенного по той же схеме. Последняя проблема может быть вызвана различиями в навыках, усилиях, желании и методах, используемых теми, кто ведет строительные работы.The process of building residential premises, houses, offices and other structures is based on ancient techniques. However, at present there are many difficulties and problems, among which it is worth highlighting the need for a large number of labor forces, which significantly increases the cost of such work. This is what leads to the fact that the results of construction work can vary greatly, since the appearance and quality of one structure may differ from another built according to the same scheme. The latter problem may be caused by differences in skills, effort, desire and methods used by those who carry out construction work.
Кроме того, строительные работы приводят к появлению большого количества отходов; например, когда используется древесина, строительные компании и рабочие вынуждены обрабатывать дерево, чтобы получить размеры, предусмотренные проектом, что приводит к появлению отходов.In addition, construction work generates a large amount of waste; for example, when timber is used, construction companies and workers are forced to process the wood in order to obtain the dimensions foreseen by the project, which results in waste.
Кроме того, процесс строительства с использованием рабочей силы может быть очень трудоемким, что приводит к необходимости проведения таких работ в течение нескольких месяцев или лет до момента полного завершения. Кроме того, строительство является опасным видом деятельности из-за высокого уровня опасности и травмирования.In addition, the labor-intensive construction process can be very labor intensive, resulting in the need for such works to be carried out for several months or years before being fully completed. In addition, construction is a hazardous activity due to the high level of hazard and injury.
Классические строительные работы обычно включают три основные системы и методики.Classical building work usually involves three basic systems and techniques.
1. Использование деревянной балочной конструкции.1. Using a wooden beam structure.
2. Использование бетонных блоков.2. Use of concrete blocks.
3. Использование бетонных панелей.3. Use of concrete panels.
Использование деревянной балочной конструкции подразумевает труд квалифицированных плотников, которые подготавливают деревянные элементы согласно чертежам, чтобы гарантировать точное соответствие форм и размеров. Стоит отметить, что такая работа требует наличия большого объема знаний. Строительство с помощью бетонных блоков - это медленный метод, который подразумевает правильную расстановку блоков, а также требует большого количества квалифицированных каменщиков. При этом периметр жилого блока состоит из бетонных блоков, расположенных монолитно. Система бетонных панелей представляет собой конструкцию, в которой сборные панели устанавливаются особым образом, формируя основу здания. Такой тип строительства требует использования тяжелого оборудования для подъема и размещения бетонных панелей, а также квалифицированной рабочей силы для создания структуры, которая обеспечивает надежный каркас для установки панелей.The use of timber beam construction requires the work of skilled carpenters who prepare the timber elements according to the drawings to ensure that the shapes and dimensions match exactly. It should be noted that such work requires a large amount of knowledge. Concrete block construction is a slow method that requires the correct placement of blocks and also requires a large number of skilled masons. At the same time, the perimeter of the residential block consists of concrete blocks located in one piece. A concrete panel system is a structure in which precast panels are installed in a specific way to form the foundation of a building. This type of construction requires the use of heavy equipment to lift and place the concrete panels, as well as skilled labor to create a structure that provides a secure frame for the panels to be installed.
Получается, что развитие более совершенных строительных систем для создания недорогих, эффективных и легко возводимых жилых помещений было замедлено или остановлено из-за потребности в квалифицированной рабочей силе для сборки компонентов, необходимых для строительства такого здания. Во многих местах квалифицированная рабочая сила значительно ограничена или отличается крайне высокой стоимостью, что значительно ограничивает возможности строительства массовых зданий, особенно в странах с низким уровнем развития. Другие современные проблемы, связанные с технологией строительства зданий, включают в себя необходимость строительства жилых зданий с низкой стоимостью и быстротой, возможность строить жилые здания, имеющие надежную конструкцию, не требующую постоянного обслуживания. Такие здания являются достаточно прочными, а также обеспечивают максимальный уровень изоляции. Именно поэтому во многих странах стремление активно развивать и модернизировать жилые пространства сходит на нет.It appears that the development of better building systems to create affordable, efficient, and easy-to-build living spaces has been slowed or halted by the need for skilled labor to assemble the components necessary to construct such a building. In many places, skilled labor is severely limited or extremely expensive, greatly limiting the ability to build mass buildings, especially in countries with low levels of development. Other current building technology challenges include the need to build residential buildings at low cost and speed, the ability to build residential buildings that are structurally sound and do not require constant maintenance. Such buildings are strong enough and also provide the maximum level of insulation. That is why in many countries the desire to actively develop and modernize living spaces is coming to naught.
Кроме того, современные методы строительства обычно основаны на использовании стальных рам с напылением или установкой изоляции с внутренней стороны рамы или стены. Такая конструкция не может обеспечить максимальный уровень эффективности, поскольку тепловая энергия передается от поверхности стены непосредственно к элементам каркаса, снижая эффективность изоляции. Использование внешней изоляции, т.е. изоляции, размещенной снаружи рамы, может быть полезным, но до настоящего времени не было реализовано надежной и проверенной методики установки такой изоляции. Кроме того, изоляция, размещенная только снаружи, не обеспечит достаточной защиты от тепла и холода. В связи с этим, на внутренней стене по-прежнему должна быть предусмотрена изоляция, нанесенная распылением или уложенная из рулонов. Таким образом, процесс строительство становится слишком дорогостоящим, сложным и трудоемким.In addition, modern construction methods are usually based on the use of powder-coated steel frames or the installation of insulation on the inside of the frame or wall. Such a design cannot provide the maximum level of efficiency, since thermal energy is transferred from the wall surface directly to the frame elements, reducing the effectiveness of the insulation. The use of external insulation, i.e. insulation placed on the outside of the frame can be useful, but to date there has not been a reliable and proven method for installing such insulation. In addition, insulation placed only on the outside will not provide sufficient protection against heat and cold. Because of this, the interior wall must still be provided with spray-applied or rolled insulation. Thus, the construction process becomes too expensive, complicated and time consuming.
В связи с этим были созданы и разработаны новые варианты строительства зданий. Например, патент США 7,641,461 В2 включает информацию о роботизированной системе, которая используется для автоматизированного строительства зданий, таких как офисы и жилые дома. Указанная система включает в себя подвижного портального робота, который включает в себя верхнюю балку, проходящую между двумя боковыми элементами и поддерживаемую по меньшей мере двумя боковыми элементами, установленными на паре направляющих; сопло, подвижно соединенное с верхней балкой портального робота, которое позволяет прокачивать и выдавливать строительные материалы через выпускное отверстие;In this regard, new options for the construction of buildings were created and developed. For example, US Pat. No. 7,641,461 B2 includes information on a robotic system that is used for the automated construction of buildings such as offices and residences. Said system includes a movable gantry robot that includes an upper beam extending between two side members and supported by at least two side members mounted on a pair of rails; a nozzle movably connected to the upper beam of the gantry robot, which allows building materials to be pumped and extruded through the outlet;
- 1 043188 регулятор положения с возможностью управления положением и перемещением портального робота и сопла. Стоит отметить, что роботизированная система выполнена с возможностью опоры на поверхность. К тому же, регулятор положения использует специальный датчик положения, который позволяет определить точное положение сопла относительно нескольких мест на поверхности, а также исполнительный механизм, который перемещает сопло в нужно место на основе данных, полученных от датчика положения.- 1 043188 position controller with the ability to control the position and movement of the portal robot and nozzle. It should be noted that the robotic system is designed to be supported on the surface. In addition, the position controller uses a special position sensor that allows you to determine the exact position of the nozzle relative to several places on the surface, as well as an actuator that moves the nozzle to the desired location based on data received from the position sensor.
Кроме того, патент США 9,151,046 В1 включает информацию о роботизированной системе, которая используется для автоматизированного строительства зданий. Указанная система включает в себя основание, в которое входит верхний бегунок, нижний бегунок; верхний бегунок и нижний бегунок соединены между собой одним или несколькими поперечными бегунками; секцию для создания стены, которая включает в себя раму, стеновую панель и бетонный слой, в котором упомянутая стеновая панель прикреплена к наружной стороне рамы, причем стеновая панель обеспечивает наружную и внутреннюю изоляцию для упомянутой системы; стоит также отметить, что упомянутый бетонный слой предусмотрен на наружной части стеновой панели; кроме того, стеновая панель поддерживается фундаментом; верхний бегунок выполнен таким образом, чтобы обеспечивать надежную поддержку нижней части следующего уровня структуры; кроме того, указанная опора включает в себя структурные элементы, необходимые для поддержки указанной стеновой секции.In addition, US Pat. No. 9,151,046 B1 includes information on a robotic system that is used for automated building construction. Said system includes a base that includes an upper slider, a lower slider; the upper slider and the lower slider are interconnected by one or more transverse sliders; a section for creating a wall, which includes a frame, a wall panel and a concrete layer, in which the said wall panel is attached to the outside of the frame, and the wall panel provides external and internal insulation for the said system; it is also worth noting that said concrete layer is provided on the outside of the wall panel; in addition, the wall panel is supported by the foundation; the upper slider is made in such a way as to provide reliable support for the lower part of the next level of the structure; in addition, said support includes structural elements necessary to support said wall section.
Тем не менее, в настоящее время существует потребность в системах, которые не требуют большого количества строительной техники и являются экономически эффективными для строительных компаний. В связи с этим настоящее изобретение позволяет использовать автоматизированную систему для строительства и монтажа стен, потолков и лестниц. Указанная система состоит по крайней мере из одного механического роботизированного манипулятора и автоматизированной опоры, на которой осуществляется сборка и сварка конструкций напольного, настенного, потолочного и лестничного вариантов конструкции, а также их сборка с образованием конструкции комнатного типа. А также другие элементы и аспекты, которые будут представлены и подробно описаны в настоящем документе.However, there is currently a need for systems that do not require a lot of construction equipment and are cost effective for construction companies. In this regard, the present invention allows the use of an automated system for the construction and installation of walls, ceilings and stairs. Said system consists of at least one mechanical robotic manipulator and an automated support, on which floor, wall, ceiling and ladder structures are assembled and welded, as well as their assembly to form a room-type structure. As well as other elements and aspects that will be presented and described in detail in this document.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 находится изометрическое представление двух строительных систем, описанных в предшествующем блоке. На фиг. а показана система, описанная в патенте США 7,641,461 В2, а на фиг. b система описанная в патенте США 9,151,046 В1.In FIG. 1 is an isometric view of the two building systems described in the preceding block. In FIG. a shows the system described in US Pat. No. 7,641,461 B2, and FIG. b the system described in US patent 9,151,046 B1.
На фиг. 2 находится изометрическое представление автоматизированной системы с применением роботизированных технологий.In FIG. 2 is an isometric representation of an automated system using robotic technologies.
На фиг. 3 находится изометрическое представление помещения, построенного с помощью системы, описанной в настоящем документе.In FIG. 3 is an isometric representation of a room built using the system described in this document.
На фиг. 4 находится изометрическое представление роботизированного механического манипулятора, который используется в строительстве.In FIG. 4 is an isometric view of a robotic mechanical arm that is used in construction.
На фиг. 5 находится изометрическое представление роботизированного механического манипулятора, который используется для захвата элементов конструкции. На фигуре представлен манипулятор, который к работе, а также подробная информация о способе захвата.In FIG. 5 is an isometric view of a robotic mechanical arm that is used to grip structural elements. The figure shows the manipulator that is to work, as well as detailed information about the capture method.
На фиг. 6 находится изометрическое представление монтажной системы, которая используется для сборки стен и пола. На фигуре представлена подробная информация о каждом из элементов конструкции.In FIG. 6 is an isometric view of the mounting system that is used to assemble the walls and floor. The figure provides detailed information about each of the structural elements.
На фиг. 7 находится изометрическое представление системы вращения, подъема, поворота и перемещения.In FIG. 7 is an isometric representation of the system of rotation, lifting, rotation and movement.
Подробное описаниеDetailed description
Настоящее изобретение представляет собой автоматизированную роботизированную строительную систему, которая включает в себя: по меньшей мере один программируемый механический роботизированный манипулятор (1,2), имеющий не менее трех осей перемещения (предпочтительно использование шести осей); по меньшей мере один взаимозаменяемый или незаменяемый (неподвижный) инструмент (28), соединенный с программируемым механическим роботизированным манипулятором таким образом, что роботизированный манипулятор может самостоятельно менять инструмент в зависимости от выбранной программы; большое количество строительных материалов или элементов, расположенных в пределах досягаемости манипулоятора таким образом, чтобы он могла идентифицировать их положение и поднимать их; стоит отметить, что указанные материалы или элементы находятся в определенном положении; К таким материалам относятся: соединительные балки (7, 7' и 7), заранее подготовленные панели и перекрытия (3), потолочные панели (12), стеновые панели (11), двери, окна, стеновые панели с дверью или окнами или их комбинацией, напольные покрытия, мебель для ванной комнаты, сборные лестницы, которые могут захватываться по меньшей мере одним инструментом (28) и транспортироваться роботизированным манипулятором. Стоит отметить, что в наборе должен быть представлен один сварочный инструмент, один разгрузочный инструмент, один уплотнительный инструмент, а также их комбинации.The present invention is an automated robotic building system that includes: at least one programmable mechanical robotic arm (1,2) having at least three axes of movement (preferably using six axes); at least one interchangeable or non-replaceable (fixed) tool (28) connected to a programmable mechanical robotic arm in such a way that the robotic arm can independently change the tool depending on the selected program; a large number of building materials or elements located within the reach of the manipulator so that he can identify their position and lift them; it is worth noting that the indicated materials or elements are in a certain position; These materials include: connecting beams (7, 7' and 7), prefabricated panels and floors (3), ceiling panels (12), wall panels (11), doors, windows, wall panels with a door or windows or a combination of both , floor coverings, bathroom furniture, prefabricated stairs that can be picked up by at least one tool (28) and transported by a robotic arm. It is worth noting that the set should contain one welding tool, one unloading tool, one sealing tool, as well as their combinations.
Автоматизированная роботизированная строительная система будет включать передвижную и(или) вращающуюся платформу (8), на которой будет осуществляться строительство; вращающееся и подъемное основание (9), соединенное с нижней центральной частью платформы (8), датчики приближения (5),The automated robotic building system will include a mobile and/or rotating platform (8) on which construction will take place; rotating and lifting base (9) connected to the lower central part of the platform (8), proximity sensors (5),
- 2 043188 предпочтительно расположенные по углам упомянутой скользящей и(или) вращающейся платформы (8) и на манипуляторе, датчики веса и(или) положения (6), расположенные на нижней части упомянутой скользящей и(или) вращающейся платформы (8); к тому же, упомянутое вращающееся и подъемное основание (9), как видно на фиг. 7, включает нижнюю конструкцию (9а) для опоры на землю, верхнюю конструкцию (9b), соединенную с указанной платформой (8), и подъемную систему (38), предпочтительно гидравлическую или пневматическую, расположенную между указанной нижней конструкцией (9а) и указанной верхней конструкцией (9b) для подъема и(или) опускания и(или) выравнивания и(или) поворота указанной платформы (8). В этой части, платформа приспособлена к вертикальному подъему с помощью основания (9), включающего систему перемещения (38), а также к горизонтальному вращению.- 2 043188 preferably located at the corners of said sliding and (or) rotating platform (8) and on the manipulator, weight and (or) position sensors (6) located on the lower part of said sliding and (or) rotating platform (8); in addition, said rotating and lifting base (9), as seen in FIG. 7 includes a lower structure (9a) for supporting the ground, an upper structure (9b) connected to said platform (8) and a lifting system (38), preferably hydraulic or pneumatic, located between said lower structure (9a) and said upper a structure (9b) for raising and/or lowering and/or leveling and/or turning said platform (8). In this part, the platform is adapted for vertical lifting by means of a base (9) including a movement system (38), as well as for horizontal rotation.
Система содержит опорные, направляющие или выравнивающие элементы (не представленные на рисунках), расположенные в области, где требуется построить здание. Данные элементы позволяют роботизированному манипулятору поднимать конструктивные элементы из заданного положения, выравнивать их и размещать указанные конструктивные элементы в правильном положении, создавая нужную конструкцию.The system contains support, guiding or leveling elements (not shown in the figures) located in the area where the building is to be built. These elements allow the robotic arm to lift structural elements from a given position, align them and place said structural elements in the correct position, creating the desired structure.
В одном варианте системы указанная платформа (8) сконфигурирована таким образом, чтобы позволить конструктивным элементам быть размещенными указанным манипулятором (1, 2) в заранее определенных положениях платформы, позволяя гарантировать их правильное положение и сборку; таким образом указанная платформа (8) дополнительно снабжена опорными, направляющими или выравнивающими элементами (не показаны) для размещения конструктивных элементов на ней.In one version of the system, said platform (8) is configured to allow structural elements to be placed by said manipulator (1, 2) at predetermined positions of the platform, to ensure their correct position and assembly; thus said platform (8) is additionally provided with supporting, guiding or leveling elements (not shown) for placing structural elements on it.
Кроме того, указанная платформа (8) позволяет конструкции, выполненной непосредственно на указанной платформе (8), поворачиваться, перемещаться или поворачиваться указанной платформой (8) таким образом, чтобы конструкция могла быть выполнена с требуемой шириной и длиной, а затем помещена в ее конечное положение с помощью крана после завершения всех этапов строительства.In addition, said platform (8) allows a structure made directly on said platform (8) to be rotated, moved or rotated by said platform (8) so that the structure can be made to the required width and length, and then placed in its final position with a crane after completion of all stages of construction.
Инструментами, которые используются автоматизированной роботизированной строительной системой, могут быть: сварочный инструмент, погрузочный инструмент, инструмент для дозирования герметика или их комбинации; кроме того, инструмент (28) может представлять собой: погрузочный инструмент и использоваться для захвата структурных профилей (полых или сплошных, квадратных, прямоугольных, многоугольных или круглых труб, поперечных балок, С-профиля, U-профиля, Z-профиля, PTR, IPR и HSS профилей, изготовленных из металла, пластика, дерева, углеродного волокна, алюминия и других материалов), а также захватывать одну или несколько штук одновременно; кроме того, в качестве инструмента (28) могут выступать электронные, электрические, механические, гидравлические, пневматические, вакуумные и другие устройства, а также их комбинации; стоит отметить, что в качестве инструмента (28) может использоваться ручной, полуавтоматический или автоматический манипулятор, который позволяет захватывать заранее подготовленные железобетонные стеновые панели, гипсокартонные панели, панели Durock®, утепленные панели, ламинированные панели из гипса, пенополистирола, легкого бетона, сэндвич-панели, панели Alucobond®, композитные алюминиевые панелей, железобетонные стены, входные двери, окна, решетки, туалеты, уборные, мебель для ванных комнат, железобетонные лестницы, а также напольные покрытия следующих видов: плитка, керамическая плитка, фарфор, талаверы, ковры, мрамор, винил, камень, дерево, металл, бетон, стекло, пластмасса, резина, асфальта, булыжник, пластичная смола; может устанавливаться инструмент для распределения химических веществ и составов, включая эпоксидные, акрилатные, метакрилатные, уретановые, полиуретановые, акриловые, полиамидные и другие вещества, а также фенольную смолу, суперклей, герметик, термопластичные, эластомерные и другие вещества, а также резину, полиэстер, термоклей, пластизол, полиакриловый каучук, цемент, мастику, плиточный клей; кроме того, может устанавливаться сварочный инструмент, работающий по технологиям MIG, MIG-MAG, TIG, AC-TIG, MMA, MIG-MAG bi-pulse, FCAW на газу, а также используя дуговую, лазерную, ультразвуковую и другие виды сварки.The tools that are used by the automated robotic building system can be: a welding tool, a loading tool, a sealant dosing tool, or combinations thereof; in addition, the tool (28) can be: a loading tool and be used to grip structural profiles (hollow or solid, square, rectangular, polygonal or round pipes, crossbeams, C-profile, U-profile, Z-profile, PTR, IPR and HSS profiles made of metal, plastic, wood, carbon fiber, aluminum and other materials), as well as capture one or more pieces at the same time; in addition, electronic, electrical, mechanical, hydraulic, pneumatic, vacuum and other devices, as well as their combinations, can act as a tool (28); it is worth noting that the tool (28) can be used with a manual, semi-automatic or automatic manipulator, which allows you to grab pre-prepared reinforced concrete wall panels, plasterboard panels, Durock® panels, insulated panels, laminated panels made of gypsum, expanded polystyrene, lightweight concrete, sandwich panels, Alucobond® panels, aluminum composite panels, reinforced concrete walls, entrance doors, windows, grilles, toilets, lavatories, bathroom furniture, reinforced concrete stairs, as well as floor coverings of the following types: tiles, ceramic tiles, porcelain, talavers, carpets, marble, vinyl, stone, wood, metal, concrete, glass, plastic, rubber, asphalt, cobblestone, plastic resin; can be installed tool for the distribution of chemicals and compounds, including epoxy, acrylate, methacrylate, urethane, polyurethane, acrylic, polyamide and other substances, as well as phenolic resin, superglue, sealant, thermoplastic, elastomer and other substances, as well as rubber, polyester, hot melt adhesive, plastisol, polyacrylic rubber, cement, mastic, tile adhesive; in addition, a welding tool can be installed using MIG, MIG-MAG, TIG, AC-TIG, MMA, MIG-MAG bi-pulse, FCAW technologies on gas, as well as using arc, laser, ultrasonic and other types of welding.
Погрузочный инструмент может содержать средства, которые позволяют взаимодействовать со специальными частями, установленными в конструктивных элементах, для обеспечения подходящего захвата. Указанные части в конструктивных элементах могут быть выбраны или адаптированы в зависимости от типа конструктивного элемента. Кроме того могут использоваться магнитные или электромагнитные присоски или варианты крепления.The loading tool may include means that allow interaction with special parts installed in structural elements to provide a suitable grip. These parts in structural elements can be selected or adapted depending on the type of structural element. In addition, magnetic or electromagnetic suction cups or mounting options can be used.
Стоит также отметить, что в другом варианте реализации, предложенная может включать в себя линейный конвейер или линейную ось, которая не представлена на рисунках. Данная конструкция используется для установки роботизированного манипулятора (1, 2) с возможностью перемещения, что позволяет создать дополнительную ось и степень свободы для манипулятора.It is also worth noting that in another implementation, the proposed may include a linear conveyor or a linear axis, which is not shown in the figures. This design is used to install a robotic arm (1, 2) with the ability to move, which allows you to create an additional axis and degree of freedom for the manipulator.
Среди множества доступных строительных материалов стоит выделить: соединительные поперечные балки (7) с гнездовыми соединителями (4), соединительные поперечные балки (7', 7) пола или стены с гнездовыми соединителями (10), которые собираются вместе с указанными поперечными балками с гнездовыми соединителями (4), сборные полы (3), сборные потолки (12), сборные стены с окном (13), сборные стены без окна или двери (11), а также сборные стены с дверью (13').Among the many available building materials, it is worth highlighting: connecting crossbeams (7) with socket connectors (4), connecting crossbeams (7', 7) of the floor or walls with socket connectors (10), which are assembled together with the indicated crossbeams with socket connectors (4), prefabricated floors (3), prefabricated ceilings (12), prefabricated walls with a window (13), prefabricated walls without a window or door (11), and prefabricated walls with a door (13').
Каждый конструктивный элемент имеет дополнительные опорные, направляющие или выравнивающие элементы (не показаны), которые гарантируют правильную установку каждого элемента и нахо- 3 043188 дятся на рабочей поверхности или на платформе (8), а также используются роботизированным манипулятором для правильной установки каждого элемента.Each structural element has additional supporting, guiding or leveling elements (not shown) that guarantee the correct installation of each element and are located on the work surface or on the platform (8), and are also used by the robotic arm to correctly install each element.
Как видно на фиг. 6, упомянутые гнездовые разъемы (4) соединительных поперечных балок (7), показанные на фиг. b, включают в себя удлиненный корпус (34), зазор (37) или гнездо, предпочтительно конической формы, с наружными выступами (35), предпочтительно в форме клина, а также упорных удлинений или наружных выступов (36), расположенных ниже и в стороне от указанных сборочных выступов (35). Наружные разъемы (10) указанных поперечных балок (7, 7'), соединяющих пол или стену, показанные на фиг. a, включают в себя удлиненный корпус (31) для установки в гнездовой разъем и сборную конструкцию (32) с монтажными отверстиями (33) для фиксации упомянутых монтажных выступов (35) гнездового разъема, таким образом, чтобы упомянутый разъем (10) надежно зафиксировался в гнездовом разъеме (4), гарантируя надежную фиксацию наружного и гнездового разъема. Как видно на фиг. с, указанная конструкция (32) содержит язычки или ребра, которые могут быть упругими или полужесткими; они захватывают и удерживают корпус (34) разъема (4), позволяя упомянутым сборочным выступам (35) совпадать со сборочными отверстиями (33) упомянутого разъема (10); при использовании язычка и канавки (ласточкин хвост) появляется возможность применения других фиксаторов (36), которые надежно фиксируют поперечную балку, предотвращая тем самым нежелательное смещение.As seen in FIG. 6, said sockets (4) of connecting crossbeams (7) shown in FIG. b, include an elongated body (34), a gap (37) or seat, preferably conical in shape, with external projections (35), preferably in the form of a wedge, as well as thrust extensions or external projections (36) located below and to the side from the specified assembly tabs (35). The outer connectors (10) of said cross beams (7, 7') connecting the floor or wall shown in FIG. a, includes an elongated body (31) for installation in a female connector and an assembly (32) with mounting holes (33) for fixing said mounting tabs (35) of a female connector, so that said connector (10) is securely fixed in female connector (4), ensuring that the male and female connectors are securely fixed. As seen in FIG. c, said structure (32) contains tongues or ribs, which may be resilient or semi-rigid; they capture and hold the housing (34) of the connector (4), allowing said assembly projections (35) to coincide with the assembly holes (33) of said connector (10); when using a tongue and groove (dovetail), it becomes possible to use other locks (36) that securely fix the cross beam, thereby preventing unwanted displacement.
Упомянутый роботизированный механический манипулятор включает верхний сустав (15, 23), который шарнирно взаимодействует с верхним роботизированным манипулятором (14, 22) с нижним роботизированным манипулятором (16, 24); нижний сустав (17, 25), который шарнирно взаимодействует с основанием (18, 26) и нижним роботизированным манипулятором (16, 24); стоит отметить, что инструмент (19, 28), который используется в системе, установлен на верхней части манипулятора с помощью специального разъема. Система датчиков приближения (20), размещенная в упомянутом манипуляторе, позволяет манипулятору (1,2) определять положение конструктивных элементов и приближаться к их заданному положению, чтобы поднимать и переносить их к месту строительства, одновременно устанавливая в требуемое положение.Said robotic mechanical arm includes an upper joint (15, 23) which articulates with an upper robotic arm (14, 22) with a lower robotic arm (16, 24); a lower joint (17, 25) that articulates with the base (18, 26) and the lower robotic arm (16, 24); It should be noted that the tool (19, 28) used in the system is installed on the top of the manipulator using a special connector. Proximity sensor system (20) located in said manipulator allows manipulator (1,2) to determine the position of structural elements and approach their predetermined position in order to lift and transfer them to the construction site, simultaneously setting them to the required position.
Когда роботизированный манипулятор поднимает конструктивный элемент, он выполняет операцию выравнивания, чтобы конструктивный элемент мог быть помещен в нужное и правильное конструктивное положение. В одном из вариантов реализации системы может быть использован специальный аппарат, позволяющий приводить конструктивный элемент в заданное положение для последующей передачи и размещения в здании.When the robotic arm lifts a structural element, it performs an alignment operation so that the structural element can be placed in the desired and correct structural position. In one of the embodiments of the system, a special device can be used to bring the structural element to a predetermined position for subsequent transfer and placement in the building.
В качестве альтернативы, в работе автоматизированной системы с применением роботизированных технологий, которая является данным изобретением, используется два роботизированных манипулятора (1,2), совместная работа которых программируется оператором.Alternatively, the operation of the automated robotic system that is the present invention uses two robotic arms (1,2) which are programmed by an operator to work together.
Лучший способ реализации изобретенияThe best way to implement the invention
Способ автоматизированного и роботизированного строительства, в котором используется строительная система, представленная в данном изобретении, включает следующие этапы.The method of automated and robotic construction, which uses the building system presented in this invention, includes the following steps.
a) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор (1, 2) идентифицирует по меньшей мере один инструмент (28), который требуется в соответствии с заданной программой, после чего автоматически помещает упомянутый инструмент на манипулятор поднимает поперечную балку (7) пола с гнездовыми разъемами (4), и помещает ее на поверхность конструкции или на подвижную и(или) вращающуюся платформу (8).a) The previously mentioned robotic arm (1, 2) identifies at least one tool (28) that is required in accordance with a given program, after which it automatically places the said tool on the manipulator lifts the cross beam (7) of the floor with sockets (4) , and places it on the surface of the structure or on a movable and (or) rotating platform (8).
b) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор (1, 2) приступает к подбору и переносу необходимых соединительных балок с гнездовыми разъемами (4) на строительную поверхность или платформу для создания нижнего каркаса.b) The previously mentioned robotic arm (1, 2) proceeds to pick up and transfer the required connection beams with female connectors (4) to the building surface or platform to create the bottom frame.
с) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор (1, 2) продолжает погружать, переносить и устанавливать сборные панели пола (3) на раму; если эта операция требует смены инструмента, она автоматически выполняется заранее.c) The previously mentioned robotic arm (1, 2) continues to load, carry and place the prefabricated floor panels (3) on the frame; if this operation requires a tool change, it is automatically performed in advance.
d) После того, как рама пола и пол будут установлены, упомянутый роботизированный манипулятор меняет инструмент (28), например, на сварочный инструмент (19), и приступает к сварке швов между поперечными балками, соединяя нижнюю раму или раму пола.d) After the floor frame and the floor are installed, said robotic arm changes the tool (28), for example, to the welding tool (19), and proceeds to weld the seams between the cross beams, connecting the bottom frame or the floor frame.
e) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор меняет свой инструмент на инструмент для захвата (если это необходимо), после чего перемещает соединительные балки (7', 7) с наружными разъемами (10) для формирования стен, взаимодействуя с упомянутыми наружными разъемами (10) и разъемами (4) нижней рамы или рамы пола.e) The previously mentioned robotic arm changes its tool to a gripping tool (if necessary) and then moves the connecting beams (7', 7) with outer slots (10) to form walls, interacting with said outer slots (10) and slots (4) bottom frame or floor frame.
f) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор переносит сборные стеновые панели (11), либо панели с окном (13), либо с дверью (13'), либо без них, располагая их между упомянутыми соединительными поперечными балками (7) с открытыми разъемами (10); если эта операция требует смены инструмента, она выполняется заранее в автоматическом режиме.f) The previously mentioned robotic arm carries prefabricated wall panels (11), either panels with a window (13) or with a door (13') or without them, placing them between the mentioned connecting crossbeams (7) with open slots (10) ; if this operation requires a tool change, it is performed automatically in advance.
g) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор изменяет заданный инструмент и начинает фиксировать или соединять упомянутые соединительные поперечные балки с наружными разъемами в соответствии с программой, а также используя датчики расстояния и местоположения; предпочтительно, такое соединение выполняется сваркой, но может быть выполнено с помощью клея, и(или) винтов,g) The previously mentioned robotic arm changes the given tool and starts fixing or connecting the said connecting crossbeams to the external connectors according to the program, as well as using distance and location sensors; preferably, such a connection is made by welding, but can be made with glue, and/or screws,
- 4 043188 и(или) заклепок, и(или) гвоздей, а также других элементов, которые определяются конструкцией здания.- 4 043188 and (or) rivets, and (or) nails, as well as other elements that are determined by the structure of the building.
h) Такие действия продолжаются до тех пор, пока не будет сформирована комната или пространство с полом и стенами или их часть.h) Such actions continue until a room or space with a floor and walls, or part of them, is formed.
i) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор переносит части напольного покрытия, либо по одному, либо несколько одновременно, наносит клейкий состав на указанные части с помощью дозирующего инструмента, а также помещает указанные части на сборные панели пола.i) The previously mentioned robotic arm transfers flooring pieces, either one at a time or several at a time, applies adhesive to said pieces with a dispensing tool, and places said pieces onto prefabricated floor panels.
j) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор передает потолочные перекладины с гнездовыми разъемами (4), соединяя их с верхней частью стеновых балок с гнездовыми разъемами (10), образующими верхнюю или потолочную раму; если эта операция требует смены инструмента, она выполняется заранее в автоматическом режиме.j) The previously mentioned robotic arm transfers the socketed ceiling bars (4) connecting them to the top of the socketed wall beams (10) forming the top or ceiling frame; if this operation requires a tool change, it is performed automatically in advance.
k) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор захватывает и переносит сборные потолочные панели (12) и помещает их на верхнюю или потолочную раму; если эта операция требует смены инструмента, она выполняется заранее в автоматическом режиме.k) The previously mentioned robotic arm picks up and carries the prefabricated ceiling panels (12) and places them on the top or ceiling frame; if this operation requires a tool change, it is performed automatically in advance.
l) Как только верхняя рама и потолок будут установлены, упомянутый роботизированный манипулятор продолжает соединять или фиксировать поперечные балки; предпочтительно, такое соединение выполняется сваркой, но может быть выполнено с помощью клея и(или) винтов и(или) заклепок и(или) гвоздей, а также других элементов, которые определяются конструкцией здания.l) Once the top frame and ceiling are in place, said robotic arm continues to connect or fix the cross beams; preferably, such a connection is made by welding, but can be made with glue and/or screws and/or rivets and/or nails, as well as other elements that are determined by the structure of the building.
m) Упомянутый ранее роботизированный манипулятор захватывает сборные секции лестницы и размещает их на строящейся конструкции в заданных положениях, а также с помощью направляющих элементов, пока не будет сформирован полный лестничный блок, соединенный с рамой, предварительно изготовленной с помощью поперечных балок; если эта операция требует смены инструмента, она выполняется заранее в автоматическом режиме.m) The previously mentioned robotic arm grabs the prefabricated stair sections and places them on the structure under construction at predetermined positions, as well as with the help of guides, until a complete stair block is formed, connected to a frame prefabricated with cross beams; if this operation requires a tool change, it is performed automatically in advance.
Кроме того, манипулятор может использоваться для установки мебели в ванной комнате или другой мебели, предусмотренной проектом.In addition, the manipulator can be used to install bathroom furniture or other furniture provided by the project.
n) После того, как полы, стены и потолки были собраны, упомянутая роботизированный манипулятор приступает к герметизации стыков между этими элементами с помощью инструмента для дозирования герметика; если эта операция требует смены инструмента, она выполняется заранее в автоматическом режиме.n) After the floors, walls and ceilings have been assembled, said robotic arm proceeds to seal the joints between these elements using a sealant dispensing tool; if this operation requires a tool change, it is performed automatically in advance.
o) При сборке здания используется, по крайней мере, один кран или вилочный погрузчик, который позволяет поставить построенное здание в его окончательное местоположение.o) When building a building, at least one crane or forklift is used to bring the completed building to its final location.
p) Указанная последовательность действий может быть выполнена как с использованием одного манипулятора, так и с использованием нескольких роботизированных манипуляторов, что является предпочтительным вариантом.p) The specified sequence of actions can be performed either using a single arm or using several robotic arms, which is the preferred option.
Каждый раз, когда упомянутый роботизированный манипулятор (1, 2) поднимает конструктивный элемент из его заданного положения, он проверяет его положение или выполняет выравнивающее действие конструктивного элемента, чтобы затем перенести упомянутый конструктивный элемент в его установочное положение.Each time said robotic arm (1, 2) lifts a structural element from its predetermined position, it checks its position or performs a leveling action on the structural element to then transfer said structural element to its installation position.
Платформа (8) позволяет роботизированному манипулятору(манипуляторам) строить секции помещения, а также перемещать или поворачивать ранее построенную деталь, чтобы собрать больше конструктивных элементов для создания окончательной конструкции.The platform (8) allows the robotic arm(s) to build sections of the room, and to move or rotate a previously built piece to assemble more structural elements to create the final structure.
Учитывая то, что все конструктивные элементы расположены в заданном положении, нет необходимости использовать очень сложные идентификаторы для конструктивных элементов; тем не менее, параллельно с датчиками расстояния может использоваться программа графического распознавания или другие системы идентификации элементов.Considering that all structural elements are located in a given position, there is no need to use very complex identifiers for structural elements; however, a graphical recognition program or other element identification systems may be used in parallel with distance sensors.
Очевидно, что настоящее изобретение позволяет использовать систему строительства и монтажа зданий с полами, стенами и потолками, которая, в свою очередь, позволяет размещать различные элементы, такие как мебель для ванной комнаты и лестницы, а также напольные покрытия.It is clear that the present invention allows the construction and installation of buildings with floors, walls and ceilings, which in turn allows the placement of various elements such as bathroom furniture and stairs, as well as floor coverings.
Стоит отдельно отметить, что указанная система предназначена для возведения и монтажа полов, стен, потолков и лестниц любого размера. Следует также отметить, что материалы и размеры различных компонентов не должны ограничивать изобретение; другими словами, как размер манипулятора, так и размер платформы могут быть масштабированы. Кроме того, в системе могут использоваться датчики расстояния, положения и веса могут быть любого типа и конструкции, при условии, что они удовлетворяют минимальным системным требованиям. Аналогичным образом, система сварки, завинчивания, сшивания, связывания, забивания гвоздей или клепки роботизированного манипулятора может варьироваться в соответствии с требованиями пользователя; другими словами, каждый механизированный манипулятор обеспечивает гибкую настройку в соответствии с предпочтениями пользователей.It should be noted separately that this system is designed for the construction and installation of floors, walls, ceilings and stairs of any size. It should also be noted that the materials and dimensions of the various components should not limit the invention; in other words, both the size of the manipulator and the size of the platform can be scaled. In addition, distance, position and weight sensors can be used in the system of any type and design, provided that they meet the minimum system requirements. Likewise, the welding, screwing, stapling, tying, nailing, or riveting system of the robotic arm may vary according to user requirements; in other words, each mechanized manipulator provides flexible configuration according to user preferences.
Указанная система осуществляет строительство и монтаж полов, стен или потолков, по мере необходимости. Роботизированная система погрузки и сборки (2) поднимает соединительную поперечную балку (7) и помещает ее на подвижную и вращающуюся платформу. После установки система переходит к перемещению соединительных поперечных балок (7) следующего этажа на платформу (8) или на строительную площадку для формирования каркаса нижнего этажа с помощью датчиков приближения (5), расположенных как на строительной площадке, так и на платформе (8), а также роботизированного ма- 5 043188 нипулятора (2). После этого, роботизированный манипулятор начинает погружать, переносить и устанавливать сборную панель пола (3) на раму.The specified system carries out construction and installation of floors, walls or ceilings, as required. The robotic loading and assembly system (2) lifts the connecting crossbeam (7) and places it on the movable and rotating platform. After installation, the system proceeds to move the connecting crossbeams (7) of the next floor to the platform (8) or to the construction site to form the frame of the lower floor using proximity sensors (5) located both on the construction site and on the platform (8), as well as a robotic manipulator (2). After that, the robotic arm starts to load, carry and install the prefabricated floor panel (3) on the frame.
После того, как нижняя рама и пол будут установлены, роботизированный манипулятор используйте сварочный инструмент (1) и приступает к сварке стыков между соединительными поперечными балками или фиксирует их другим подходящим способом. Так же, как и в случае со сборкой и погрузкой, (2), указанный роботизированный сварочный манипулятор выполняет свою функцию за счет того, что он запрограммирован на распознавание соединений поперечных балок с помощью датчиков расстояния. Следует отметить, что соединительные балки пола (7) имеют несколько гнездовых разъемов (4), расположенных в различных частях.After the bottom frame and floor are installed, the robotic arm uses the welding tool (1) and proceeds to weld the joints between the connecting cross beams or fix them in another suitable way. Just as in the case of assembly and loading, (2), said robotic welding arm performs its function in that it is programmed to recognize the connections of the cross beams using distance sensors. It should be noted that the floor connecting beams (7) have several sockets (4) located in different parts.
После того, как сборка пола была выполнена, система следует заданной программе, которая гарантирует, что роботизированный погрузочный манипулятор (2) снова переносит соединительные поперечные балки (7' или 7), чтобы теперь разместить, образуя стеновую раму. В данной ситуации платформа (8) приспособлена для вертикального подъема с помощью основания (9), включающего несколько пневматических ножниц (38), а также для горизонтального поворота (как показано стрелками на фиг. 7). Таким образом, роботизированный манипулятор для погрузки (2) приступит к размещению соединительных поперечных балок (7' или 7'). После того, как стеновые рамы будут собраны и соединены либо с панелью, либо с панелью с окном (13), с дверью (13), либо без них (11), роботизированный сварочный манипулятор (1) начнет сваривать поперечные балки в соответствии с программой, а также показаниями датчиков расстояния (5), (6). Следует отметить, что нижняя балка (7) содержит ряд разъемов (10), расположенных в различных частях. Эти разъемы вставляются в ответные части (4), расположенные в полу и соединительных балках (7). После завершения строительства и сборки первой стены роботизированный манипулятор приступает к сборке второй стены, а роботизированный манипулятор выполняет соединение и фиксацию, например, сваркой. Это действие будет продолжаться до тех пор, пока не будет сформирована комната или комната с потолком. С помощью платформы (8) конструкция может быть построена путем вращения или перемещения указанной конструкции. Таким образом, построенные части или уже построенные секции пола, стены и потолка могут быть развернуты или сдвинуты таким образом, чтобы продолжить строительство аналогичных помещений.Once the floor assembly has been completed, the system follows a predetermined program which ensures that the robotic loading arm (2) again transfers the connecting crossbeams (7' or 7) to now be placed forming a wall frame. In this situation, the platform (8) is adapted for vertical lifting by means of a base (9) including several pneumatic scissors (38), as well as for horizontal rotation (as shown by the arrows in Fig. 7). Thus, the robotic loading arm (2) will start placing the connecting crossbeams (7' or 7'). After the wall frames are assembled and connected to either the panel or the panel with a window (13), with a door (13) or without them (11), the robotic welding arm (1) will begin to weld the cross beams according to the program , as well as readings of distance sensors (5), (6). It should be noted that the lower beam (7) contains a number of connectors (10) located in different parts. These connectors are inserted into the counterparts (4) located in the floor and connecting beams (7). After the construction and assembly of the first wall is completed, the robotic arm proceeds to assemble the second wall, and the robotic arm performs connection and fixation, such as welding. This action will continue until a room or a room with a ceiling is formed. With the platform (8) the structure can be built by rotating or moving said structure. In this way, the completed parts or sections of the floor, wall and ceiling that have already been built can be rotated or moved in such a way as to continue the construction of similar spaces.
Следует отметить, что длина стен, пола и потолка может варьироваться в зависимости от потребностей пользователя. Кроме того, соединение между различными стенами может быть выполнено вручную или автоматически, с помощью сварки, клеев, винтов или заклепок. Таким образом, варианты соединения не ограничивается определенной формой. Точно так же, как соединение между стенами и полами, соединение между стенами и потолками осуществляется посредством разъемов (10) и (4).It should be noted that the length of the walls, floor and ceiling may vary depending on the needs of the user. In addition, the connection between different walls can be made manually or automatically, using welding, adhesives, screws or rivets. Thus, connection options are not limited to a particular shape. Just like the connection between walls and floors, the connection between walls and ceilings is made with connectors (10) and (4).
Роботизированные манипуляторы, которые лежат в основе настоящего изобретения, имеют ряд базовых параметров и характеристик. Например, роботизированный манипулятор имеет шесть степеней свободы, но может иметь дополнительную степень свободы, то есть семь, за счет того, что он размещен на рельсе. Другими словами, манипулятор может двигаться вперед/назад, вверх/вниз, влево/вправо (перемещение по трем перпендикулярным осям), в сочетании с вращением по трем перпендикулярным осям. В одном из вариантов системы, манипулятор оснащен верхней роботизированной конечностью (14), которая соединена с нижней частью (16) посредством гибкого соединения (15); на верхней части установлено сварочное устройство (19), которое выполняет функцию сварки соединительных поперечных балок.(7, 7', 7). В свою очередь, нижний конец роботизированного манипулятора соединен с основанием (18) через нижний шарнир (17). Обязательным требованием является то, что роботизированный манипулятор должен содержать систему датчиков приближения (20), которая дополняет систему датчиков приближения (5), присутствующую на платформе. Указанное сварочное устройство использует обычные устройства для сварки, среди которых имеются сварочные наконечники (21).The robotic arms that underlie the present invention have a number of basic parameters and characteristics. For example, a robotic arm has six degrees of freedom, but may have an additional degree of freedom, i.e. seven, by being placed on a rail. In other words, the manipulator can move forward/backward, up/down, left/right (movement along three perpendicular axes), combined with rotation along three perpendicular axes. In one version of the system, the manipulator is equipped with an upper robotic limb (14) which is connected to the lower part (16) via a flexible joint (15); a welding device (19) is installed on the upper part, which performs the function of welding the connecting cross beams (7, 7', 7). In turn, the lower end of the robotic arm is connected to the base (18) through the lower hinge (17). It is a mandatory requirement that the robotic arm must contain a proximity sensor system (20) that complements the proximity sensor system (5) present on the platform. Said welding device uses conventional welding devices, among which there are welding tips (21).
Кроме того, в предпочтительном варианте реализации системы, погрузочный манипулятор имеет шесть степеней свободы, но может иметь дополнительную степень свободы, то есть семь, за счет того, что он размещен на рельсе. Другими словами, манипулятор может двигаться вперед/назад, вверх/вниз, влево/вправо (перемещение по трем перпендикулярным осям), в сочетании с вращением по трем перпендикулярным осям. Как видно на фиг. 5, он имеет верхний роботизированный манипулятор (22), который соединен с нижней частью (24) шарниром (23); кроме того, верхний манипулятор соединен с погрузочносборочным устройством (27), которое выполняет функцию передачи и сборки указанных соединительных поперечных балок (7). В свою очередь, нижний конец роботизированного манипулятора соединен с основанием (26) через нижний шарнир (25). Обязательным требованием является то, что роботизированный манипулятор должен содержать систему датчиков приближения, которая дополняет систему датчиков приближения (5), присутствующую на платформе (8). Погрузочно-сборочное устройство оборудовано устройством для захвата (28), которое приводится в действие двигателем (29) и соединением (30), обеспечивающим полное управление движением.In addition, in the preferred embodiment of the system, the loading arm has six degrees of freedom, but may have an additional degree of freedom, i.e. seven, due to the fact that it is placed on the rail. In other words, the manipulator can move forward/backward, up/down, left/right (movement along three perpendicular axes), combined with rotation along three perpendicular axes. As seen in FIG. 5, it has an upper robotic arm (22) which is connected to the lower part (24) by a hinge (23); in addition, the upper manipulator is connected to a loading assembly device (27), which performs the function of transferring and assembling said connecting crossbeams (7). In turn, the lower end of the robotic arm is connected to the base (26) through the lower hinge (25). It is a mandatory requirement that the robotic arm must contain a proximity sensor system that complements the proximity sensor system (5) present on the platform (8). The loader is equipped with a gripper (28) which is driven by a motor (29) and a coupling (30) providing full motion control.
Стоит также отметить, что система, которая позволяет осуществлять сборку стен и полов, основана на типе соединения шпунт-паз (ласточкин хвост). Компонентами указанной системы являются упомянутые гнездовые разъемы (4) и открытые разъемы (10). На фиг. 6 показан каждый из указанных разъемов. На фиг. a показан открытый разъем (10), на фиг. b - гнездовой разъем (4), а на фиг. с - их сборка. Откры- 6 043188 тый разъем состоит из полого квадратного призматического корпуса (31), имеющего по меньшей мере на двух гранях, соответствующие сборочные конструкции (32) в виде прямоугольных ребер или язычков, которые имеют отверстие (33). В свою очередь, гнездовой разъем (4) также состоит из квадратного призматического корпуса (34), который имеет, по крайней мере, на двух соседних гранях, соответствующие сборочные конструкции (35), которые будут размещены в отверстиях (33) для усиления сборки. Под каждой сборочной конструкцией (35) имеются два прямоугольных удлинения или упора (36), которые выполняют функцию упора для поперечных балок и ребер, смонтированных во время сборки.It is also worth noting that the system that allows the assembly of walls and floors is based on the type of tongue-and-groove (dovetail) connection. The components of said system are said female connectors (4) and open connectors (10). In FIG. 6 shows each of these connectors. In FIG. a shows an open connector (10), in fig. b - female connector (4), and in Fig. c - their assembly. The open connector consists of a hollow square prismatic body (31) having, on at least two faces, corresponding assembly structures (32) in the form of rectangular ribs or tongues that have an opening (33). In turn, the female connector (4) also consists of a square prismatic body (34), which has, at least on two adjacent faces, corresponding assembly structures (35) that will be placed in holes (33) to strengthen the assembly. Under each assembly structure (35) there are two rectangular extensions or stops (36) which act as a stop for the crossbeams and ribs mounted during assembly.
В свою очередь, подвижная или поворотная платформа (8) системы состоит из платформы прямоугольной или квадратной формы, в зависимости от потребностей пользователя, которая может двигаться, поворачиваться или подниматься. Платформа может состоять из подвижной ленты или любого другого устройства, допускающего перемещение. Например, платформа может состоять из системы роликов (8'), которые могут вращаться в соответствии с заданной программой. Упомянутые ролики могут находиться на второй платформе. Платформа имеет два комплекта датчиков: датчики приближения (5) и датчики веса (6). Указанные датчики расположены таким образом, чтобы обеспечить автоматизированное управление расстоянием между элементами и роботизированными манипуляторами.In turn, the movable or rotary platform (8) of the system consists of a rectangular or square platform, depending on the needs of the user, which can move, turn or rise. The platform may consist of a movable belt or any other movable device. For example, the platform may consist of a system of rollers (8') which can be rotated in accordance with a predetermined program. Said rollers may be on the second platform. The platform has two sets of sensors: proximity sensors (5) and weight sensors (6). These sensors are located in such a way as to provide automated control of the distance between the elements and robotic arms.
Как уже упоминалось, платформа (8) позволяет перемещать конструкцию, после того, как часть была закончена, платформу нужно повернуть, чтобы продолжить строительство остальных частей.As already mentioned, the platform (8) allows you to move the structure, after the part has been completed, the platform must be rotated in order to continue building the remaining parts.
Вращение осуществляется с помощью основания, состоящего из двух самосборных конструкций, расположенных друг на друге. В качестве примера на фиг. 7 показано, что указанная конструкция (9) состоит из двух цилиндрических конструкций, расположенных друг на друге (9а и 9В). Данные конструкции, с помощью двигателя, обеспечивают круговое перемещение верхней конструкции. Поскольку указанное основание соединено с платформой, вращение приведет к круговому движению платформы в целом. Для того чтобы осуществить подъем платформы, основание оснащено пневматическим подъемником, который использует заданную программу для перемещения и подъема платформы. Каждый механизм расположен на внутренней стороне основания и работает в соответствии с программой.Rotation is carried out with the help of a base consisting of two self-assembled structures located on top of each other. As an example, in FIG. 7 shows that said structure (9) consists of two cylindrical structures located on top of each other (9a and 9B). These structures, with the help of a motor, provide a circular movement of the upper structure. Since said base is connected to the platform, the rotation will result in a circular movement of the platform as a whole. In order to lift the platform, the base is equipped with a pneumatic lift that uses a preset program to move and lift the platform. Each mechanism is located on the inside of the base and works in accordance with the program.
Автоматизированная роботизированная строительная система может быть установлена на подвижной платформе, что позволяет перемещать ее в любое место. Аналогичным образом, строительные материалы располагаются на платформе, где они доступны для перемещения из заранее заданного положения.The Automated Robotic Construction System can be mounted on a movable platform, allowing it to be moved to any location. Likewise, building materials are placed on a platform where they are available to be moved from a predetermined position.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MXMX/A/2017/009909 | 2017-07-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA043188B1 true EA043188B1 (en) | 2023-04-27 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11585082B2 (en) | Automated system for robotised construction and construction method | |
| US2497887A (en) | Paneled building construction | |
| EP1992750A1 (en) | Prefabricated reinforced-concrete single-family dwelling and method for erecting said dwelling | |
| US20090145075A1 (en) | Timber-framed building structures, and method of constructing same | |
| WO2007080561A1 (en) | Construction of buildings | |
| EP3889374B1 (en) | Method for constructing buildings | |
| RU2616306C1 (en) | Method for construction of multistore buildings of three-dimensional blocks | |
| AU2016318948A1 (en) | Rough- in box for creating penetrations in poured concrete flooring and method of use | |
| EP2175088B1 (en) | Method of installation on site of a prefabricated semi-resistant module for construction | |
| EP1757750B1 (en) | Construction system based on prefabricated plates | |
| AU2021201069B2 (en) | A Construction System and Method of Use Thereof | |
| US20230383518A1 (en) | Method and arrangement for constructing and interconnecting prefabricated building modules | |
| US20200340255A1 (en) | Flooring system, a panel and methods of use thereof | |
| EA043188B1 (en) | AUTOMATED SYSTEM FOR CONSTRUCTION WORKS USING ROBOTIC TECHNOLOGIES | |
| JP6850665B2 (en) | Stair structure and manufacturing method of steel stairs | |
| Warszawski | Robots in the construction industry | |
| RU2747028C1 (en) | Method of manufacturing a staircase volumetric module | |
| CN114961174B (en) | Post-installation process and auxiliary positioning device for smoke exhaust pipe of vertical shaft | |
| CN114575491B (en) | Composite construction method for special-shaped complex secondary structure | |
| WO2015169447A1 (en) | Prefabricated structure for indoor dwelling environments | |
| GB2623167A (en) | Kit of parts and method | |
| AU760116B2 (en) | Wall construction system | |
| WO2019185969A1 (en) | Building method and arrangement | |
| JPH0421027B2 (en) | ||
| WO1995029302A1 (en) | A method for constructing a building to which persons may have access and building elements for such a building |