ES2899284T3 - Vehículo que incorpora una máquina de colocación de ladrillos - Google Patents

Vehículo que incorpora una máquina de colocación de ladrillos Download PDF

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Abstract

Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos, teniendo dicha máquina (2) una pluma plegable (732), que se puede plegar alrededor de al menos un eje (16) de plegado, pudiendo situarse dicha pluma plegable (732) en una posición replegada longitudinalmente a lo largo de dicho vehículo (1), y movible a posiciones extendidas desplegadas alejadas de dicho vehículo (1); teniendo dicha pluma (732) un extremo proximal dispuesto para un movimiento pivotante alrededor de un primer eje horizontal (13) situado en una torreta de la máquina (2) de colocación de ladrillos, pudiendo girar dicha torreta alrededor de un eje vertical (9); teniendo dicha pluma plegable (732) un primer aparato de transporte para transportar ladrillos a lo largo de la misma, hasta un cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo situado en un extremo remoto de la pluma plegable (732); y teniendo un aparato de transporte de fluido para transportar adhesivo a lo largo de la misma, hasta un aplicador de adhesivo situado en dicho cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo; caracterizado por que dicha máquina (2) tiene un carrusel (48) que se extiende al menos parcialmente alrededor de dicha torreta cerca de la base de la misma, teniendo dicha torreta un segundo aparato de transporte para transportar ladrillos verticalmente desde dicho carrusel (48) hasta dicho primer aparato de transporte, siendo dicho carrusel (48) giratorio alrededor del eje vertical (9) para presentar un ladrillo para el acceso de dicho segundo aparato de transporte; teniendo dicha máquina (2) al menos una herramienta de mecanizado de ladrillos situada al lado de la pluma plegable (732) cuando está en dicha posición replegada y teniendo un muelle de carga para recibir paquetes de ladrillos; teniendo dicha máquina un aparato programable de manipulación de ladrillos para transportar ladrillos uno a uno desde dicho muelle de carga hasta dicho carrusel (48), opcionalmente a través de dicha al menos una herramienta de mecanizado de ladrillos, según la programación previa.

Description

DESCRIPCIÓN
Vehículo que incorpora una máquina de colocación de ladrillos
Campo técnico
Esta invención pertenece al campo de la construcción de edificios y se refiere a una máquina de recoger y colocar para construir un edificio a partir de ladrillos o bloques.
Antecedentes de la técnica
La siguiente presentación de la técnica anterior está destinada únicamente a facilitar la comprensión de la presente invención. Se ha de entender que la presentación no constituye un reconocimiento o admisión de que cualquiera de los materiales referidos forme parte del conocimiento general común en la fecha de prioridad de la solicitud.
El inventor ha descrito previamente una máquina de colocación de ladrillos en la patente de EE. UU. 8.166.727. En la práctica, tal como se ha descrito, esto requería una gran máquina de desplazamiento por carretera para la implementación.
Un primer prototipo de máquina de colocación de ladrillos, basado en el descrito en la patente se EE. UU. 8.166.727 y construido por el inventor, utilizaba un transportador de cadena con pinzas de sujeción de ladrillos unidas a la cadena. Esta cadena se movía desde la base de la máquina, a lo largo de una pluma, hasta el sistema de cabezal de colocación. Había un pequeño mecanismo de recogida de cadena para aceptar variaciones en la longitud de la cadena debidas a cambios en la geometría de la pluma. El mecanismo de recogida también permitía cierta independencia entre la preparación del ladrillo y la colocación, sin embargo, la longitud relativamente corta del mecanismo de recogida significaba que la preparación del ladrillo y el cabezal de colocación debían estar sincronizados al menos parte del tiempo. Esto significaba que el proceso más lento limitaba el avance de los ladrillos a través de la cadena. Dependiendo del proceso de colocación de los ladrillos actuales, la preparación del ladrillo o el cabezal de colocación podría ser el proceso más lento.
La cadena seguía un camino relativamente complejo alrededor de la pluma y el balancín telescópico, de modo que a medida que se extendía el balancín telescópico, la longitud total de la cadena seguía siendo la misma. La cadena tenía pinzas de agarre de ladrillo unidas a la misma, por lo que mientras se enrollaba hacia adelante y hacia atrás, ocupaba un espacio considerable. Si el balancín telescópico tuviera muchas etapas, la cantidad de espacio ocupado por la cadena y las garras aumentaría considerablemente, con lo que el conjunto de pluma y balancín sería más grande de lo deseable para el transporte por carretera.
El inventor investigó un transportador de ladrillos con cintas planas. Esto requería una orientación sustancialmente nivelada de la pluma y el balancín telescópico y requeriría otros medios para mover los ladrillos verticalmente para adaptarse al cambio en la altura de colocación a medida que la estructura se construye hilada a hilada. También se determinó que algunos ladrillos cortados podrían ser bastante cortos en comparación con su altura y serían inestables si se transportaran en una cinta transportadora plana. En el caso de un balancín y pluma telescópicos, el manejo del exceso de longitud de la cinta plantearía los mismos problemas que el transportador de cadena.
"Fastbrick Robotics: Hadrian 105 Demonstrative Model Animation" (URL: https://www.youtube.com/watch?v= Rebqcsb61 gY) muestra la representación animada del modelo demostrativo Hadrian 105, destacando las capacidades de la máquina y el proceso que emplea, que le permiten construir la estructura de ladrillo de una casa en unos días.
El documento US 2009/038258 describe un sistema automático de colocación de ladrillos para construir un edificio a partir de una pluralidad de ladrillos, que comprende un robot provisto de un cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo, un sistema de medición y un controlador que proporciona datos de control al robot para colocar los ladrillos en lugares predeterminados. El sistema de medición mide la posición del cabezal en tiempo real y produce datos de posición para el controlador. El controlador produce datos de control sobre la base de una comparación entre los datos de posición y una posición predeterminada o previamente programada del cabezal para colocar un ladrillo en una posición predeterminada para el edificio en construcción. El controlador puede controlar el robot para construir el edificio hilada a hilada, donde los ladrillos se colocan secuencialmente en sus respectivas posiciones predeterminadas y donde se coloca una hilada completa de ladrillos para todo el edificio antes de colocar el ladrillo para la siguiente hilada.
El documento US 5018923 describe la instalación automática para la colocación de mampostería en un muro, especialmente de un convertidor, que comprende una estación de operación con una plataforma de trabajo móvil verticalmente dentro del cerramiento y capaz de girar sobre el eje vertical de este último, áreas para el almacenamiento simultáneo de dos palés de ladrillos sobre la plataforma, un robot para la manipulación y colocación de los ladrillos, una estación de monitoreo y control, puntales retráctiles para estabilizar la estación de operación, y un dispositivo para subir y bajar palés de ladrillos. Toda la estación de operación está soportada por un mástil telescópico montado sobre una plataforma giratoria de un suelo móvil que está situado fuera del cerramiento y con el que la estación de operación forma una unidad retráctil autopropulsada o remolcable.
El documento GB 119331 describe una máquina de colocación de ladrillos que comprende un vehículo montado sobre rieles, una plataforma giratoria, un pilar telescópico operado hidráulicamente, un bastidor extensible horizontal, un carro móvil y cadenas transportadoras para alimentar y colocar los ladrillos.
Por lo tanto, un objeto de esta invención consiste en proporcionar un vehículo que incorpore una máquina de colocación de ladrillos para superar al menos algunos de los problemas anteriormente mencionados, manteniendo al mismo tiempo la utilidad de las máquinas del inventor anteriormente descritas.
A lo largo de la especificación, a menos que el contexto requiera otra cosa, se entenderá que la palabra "comprender" o variaciones tales como "comprende" o "que comprende", implican la inclusión de un número entero o grupo de números enteros especificado, pero no la exclusión de cualquier otro número entero o grupo de números enteros.
En esta memoria descriptiva, la palabra "ladrillo" pretende abarcar cualquier elemento de construcción, como un ladrillo o un bloque, que ha de ser colocado durante la construcción de un edificio o una pared o similar.
Compendio de la invención
De acuerdo con la invención tal como se define en la reivindicación 1, se proporciona un vehículo que incorpora una máquina de colocación de ladrillos, teniendo dicha máquina una pluma plegable, que se puede plegar alrededor de al menos un eje de plegado, pudiendo situarse dicha pluma plegable en una posición replegada longitudinalmente a lo largo de dicho vehículo, y movible a posiciones extendidas desplegadas alejadas de dicho vehículo; teniendo dicha pluma un extremo proximal dispuesto para un movimiento pivotante alrededor de un primer eje horizontal situado en una torreta de la máquina de colocación de ladrillos, pudiendo girar dicha torreta alrededor de un eje vertical; teniendo dicha pluma plegable un primer aparato de transporte para transportar ladrillos a lo largo de la misma hasta un cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo situado en un extremo remoto de la pluma plegable, y teniendo un aparato de transporte de fluido para transportar adhesivo a lo largo de la misma hasta un aplicador de adhesivo situado en dicho cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo, teniendo dicha máquina un carrusel que se extiende al menos parcialmente alrededor de dicha torreta cerca de la base de la misma, teniendo dicha torreta un segundo aparato de transporte para transportar ladrillos verticalmente desde dicho carrusel hasta dicho primer aparato de transporte, siendo dicho carrusel giratorio alrededor de un eje vertical para presentar un ladrillo para el acceso de dicho segundo aparato de transporte; teniendo dicha máquina al menos una herramienta de mecanizado de ladrillos situada al lado de la pluma plegable cuando está en dicha posición replegada y teniendo un muelle de carga para recibir paquetes de ladrillos; teniendo dicha máquina un aparato programable de manipulación de ladrillos para transportar ladrillos uno a uno desde dicho muelle de carga hasta dicho carrusel, opcionalmente a través de dicha al menos una herramienta de mecanizado de ladrillos, según la programación previa.
Preferiblemente, dicho primer aparato de transporte comprende al menos una lanzadera equipada con una pinza para sujetar de forma liberable un ladrillo, desplazándose dicha lanzadera a lo largo de una pista que se extiende a lo largo de dicha pluma.
Preferiblemente, dicha pluma plegable comprende un primer elemento de pluma y un segundo elemento de pluma pivotante alrededor de dicho eje de plegado separado de dicho primer eje horizontal y paralelo al mismo.
Preferiblemente, al menos uno de dicho primer elemento de pluma y dicho segundo elemento de pluma tiene otros elementos dispuestos en interconexión telescópica.
Preferiblemente, cada elemento tiene dicha pista y dicha lanzadera dispuesta para desplazarse a lo largo de dicha pista, entre extremos opuestos de cada uno de dichos elementos.
Preferiblemente, dichas pistas están dispuestas situadas internamente dentro de dichos elementos, y dichas lanzaderas se desplazan dentro de sus elementos respectivos.
Preferiblemente, el segundo aparato de transporte comprende una pista de torreta que se extiende verticalmente a lo largo de dicha torreta, teniendo dicha pista de torreta una lanzadera con una pinza de lanzadera de torreta para sujetar un ladrillo, y transportando la lanzadera el ladrillo desde el carrusel hasta la lanzadera en el extremo proximal de la pluma plegable.
Preferiblemente, la torreta soporta un mecanismo de rotación de ladrillos que tiene una pinza para sujetar un ladrillo presentado por dicha pinza de lanzadera de torreta, estando previsto dicho mecanismo de rotación de ladrillos para girar un ladrillo de modo que su extensión longitudinal se alinee con la extensión longitudinal de dicho primer elemento de pluma, para su presentación a dicha al menos una lanzadera.
Preferiblemente, el mecanismo de rotación de ladrillos tiene una pinza para sujetar un ladrillo y está montado alrededor de dicho primer eje horizontal.
Preferiblemente, el carrusel tiene una pinza de carrusel para sujetar un ladrillo recibido desde el aparato programable de manipulación de ladrillos. En el uso, el carrusel gira para alinear su pinza con la pinza de la lanzadera en la pista de torreta, de modo que el ladrillo puede ser transferido de la pinza de carrusel a la pinza de lanzadera de torreta, antes de que la lanzadera de torreta transfiera el ladrillo a lo largo de la pista de torreta para llegar a la primera lanzadera de la pluma plegable. Preferiblemente, la pinza de carrusel puede pivotar desde una primera posición, en la que recibe un ladrillo desde el aparato programable de manipulación de ladrillos, hasta una segunda posición, en la que presenta el ladrillo a la pinza de lanzadera de torreta.
Preferiblemente, dicha al menos una herramienta de mecanizado de ladrillos comprende una primera herramienta de mecanizado de ladrillos que incluye una sierra situada a un lado de la posición replegada, y una segunda herramienta de mecanizado de ladrillos que incluye una fresadora situada en el otro lado de la posición replegada.
Preferiblemente, dicha primera herramienta de mecanizado de ladrillos incluye una pinza situada para sujetar un ladrillo a un lado de una posición de hoja de corte de sierra.
Preferiblemente, dicha primera herramienta de mecanizado de ladrillos incluye una pinza configurada para sujetar un ladrillo a cada lado de una posición de hoja de corte de sierra. De esta manera, el ladrillo y la parte de desecho del mismo se aseguran para evitar daños durante la acción de corte, y el ladrillo cortado y la hoja de sierra se pueden separar antes de que la pinza suelte las partes de ladrillo cortado.
Preferiblemente, dicho cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo está montado de manera pivotante para una rotación controlada en el extremo remoto de la pluma plegable alrededor de un segundo eje horizontal situado en una horquilla, teniendo dicho cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo una pinza giratoria asociada con el mismo para recibir y sujetar un ladrillo presentado por dicho primer aparato de transporte, estando dicha pinza pivotante montada de forma pivotante alrededor de dicho segundo eje horizontal; soportando dicho cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo dicho aplicador de adhesivo para aplicar adhesivo a un ladrillo presentado por dicha pinza pivotante; teniendo dicho cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo un cabezal de colocación de ladrillos montado en el mismo mediante un soporte situado en una posición alejada de dicha horquilla, teniendo dicho cabezal de colocación de ladrillos una pinza de colocación de ladrillos movible entre una posición para recibir y sujetar un ladrillo sostenido por dicha pinza pivotante y una posición en la que se suelta y se coloca dicho ladrillo.
Preferiblemente, la pinza pivotante está montada para girar en el extremo distal de dicho segundo elemento de pluma.
Preferiblemente, dicha pinza pivotante está montada sobre un soporte deslizante lineal que tiene un recorrido que se extiende en una dirección linealmente a través de dicho segundo eje horizontal y perpendicular al mismo.
Preferiblemente, dicha máquina de colocación de ladrillos incluye un componente rastreador montado en dicho cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo, en donde dicho cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo tiene dicho conjunto de brazo robótico con dicha pinza de colocación de ladrillos para agarrar y colocar un ladrillo, y dicha máquina de colocación de ladrillos utiliza un sistema rastreador para medir la posición del componente rastreador y aplica un movimiento de compensación al conjunto de brazo robótico para corregir la variación entre la posición programada del componente rastreador y la posición medida del componente rastreador.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se explicará una realización preferida de la invención en la siguiente descripción con referencia a los dibujos, en los que:
La figura 1 muestra una vista de la máquina automática 2 de colocación de ladrillos con su base de camión 1 con el conjunto 141 de pluma y balancín desplegado.
La figura 2 muestra una vista de la máquina automática 2 de colocación de ladrillos con el conjunto 141 de pluma y balancín plegado y guardado para el desplazamiento por una vía pública.
La figura 3 muestra un plano de situación de la máquina automática 2 de colocación de ladrillos instalada cerca de un pavimento 136 de hormigón sobre el que la máquina automática 2 de colocación de ladrillos construirá una estructura no mostrada.
La figura 4 muestra una vista del camión 1 y el bastidor principal 3 de la máquina automática 2 de colocación de ladrillos.
La figura 5 muestra una vista en planta de la máquina automática 2 de colocación de ladrillos.
La figura 6 muestra detalles del cerramiento 7 de la máquina automática 2 de colocación de ladrillos.
La figura 7 muestra la primera bahía de-hacker 49.
La figura 8 muestra el bastidor 63 de cerramiento y elementos unidos al mismo.
La figura 9 muestra una vista lateral de la sierra 46.
La figura 10 muestra una vista lateral de la fresadora 47.
La figura 11 muestra una sección transversal a través del primer balancín 15 y el segundo balancín 17. La figura 12 muestra una vista lateral del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo. La figura 13 muestra una vista en planta y un diagrama esquemático del sistema 150 de aplicación de adhesivo.
La figura 14 muestra una vista lateral de un pavimento 136 con una primera hilada 163 de una pluralidad de ladrillos 159, 160, 161, 162, 163.
La figura 15 muestra una vista del carrusel 48.
La figura 16 muestra una vista del robot 64 de transferencia.
La figura 17 muestra una vista de la torre 10.
La figura 18 muestra una sección transversal de una vista lateral de la primera pluma 12.
La figura 19 muestra una sección transversal de una vista desde un extremo de la primera pluma 12.
La figura 20 muestra una vista de la primera pluma 12.
La figura 21 muestra una vista de la lanzadera B1 224.
La figura 22 muestra una vista lateral de la lanzadera B1 224.
La figura 23 muestra una vista del extremo de la punta de la pluma 12 y un conjunto 254 de accionamiento. La figura 24 muestra una vista del rotador 271 de torre - primera pluma (T-B1) y la torre 10 y primera pluma 12.
La figura 25 muestra una vista del rotador 271 de torre - primera pluma (T-B1).
La figura 26 muestra una vista de la sierra 46 equipada con un cerramiento 100.
La figura 27 muestra una vista de la sierra 46 en la que no se muestra el cerramiento 100 para mayor claridad. La figura 28 muestra una vista del mecanismo 94 de sujeción de sierra.
La figura 29 muestra una vista del mecanismo 94 de sujeción de sierra.
La figura 30 muestra una vista del módulo 47 de fresadora.
La figura 31 muestra una vista del módulo 47 de fresadora con su cerramiento 364 retirado para mayor claridad.
La figura 32 muestra una vista del módulo 47 de fresadora con su cerramiento 364 retirado para mayor claridad.
La figura 33 muestra una vista del cerramiento 364 del módulo de fresadora.
La figura 34 muestra una vista del muñón 414. El muñón 414 forma parte del módulo 47 de fresadora. La figura 35 muestra una sección transversal del muñón 414.
La figura 36 muestra la columna móvil 463 de la fresadora.
La figura 37 muestra una vista del carro 480 de fresadora y el cilindro 487.
La figura 38 muestra una vista del carro 480 de fresadora y el cilindro 487.
La figura 39 muestra una vista de la segunda pluma 14.
La figura 40 muestra una vista del segundo extremo 526 de la segunda pluma 14.
La figura 41 muestra una vista del segundo extremo 526 de la segunda pluma 14.
La figura 42 muestra una vista lateral en sección transversal del segundo extremo 526 de la segunda pluma La figura 43 muestra una vista del primer extremo 525 de la segunda pluma 14.
La figura 44 muestra una vista del rotador B2-S1 548.
La figura 45 muestra una vista del primer balancín 15.
La figura 46 muestra una vista del primer extremo 561 del primer balancín 15.
La figura 47 muestra una vista del segundo balancín 17.
La figura 48 muestra una vista del primer extremo 598 del segundo balancín 17.
La figura 49 muestra una vista del segundo extremo 599 del segundo balancín 17.
La figura 50 muestra una vista del tercer balancín 18.
La figura 51 muestra una vista del primer extremo 618 del tercer balancín 18.
La figura 52 muestra una vista del segundo extremo 619 del tercer balancín 18.
La figura 53 muestra una vista del cuarto balancín 19.
La figura 54 muestra una vista del primer extremo 637 del cuarto balancín 19.
La figura 55 muestra una vista del segundo extremo 638 del cuarto balancín 19.
La figura 56 muestra una vista del quinto balancín 20.
La figura 57 muestra una vista del primer extremo 657 del quinto balancín 20.
La figura 58 muestra una vista del segundo extremo 658 del quinto balancín 20.
La figura 59 muestra una vista del segundo extremo 658 del quinto balancín 20.
La figura 60 muestra una vista del conjunto 687 de aleta.
La figura 61 muestra una vista del conjunto 687 de aleta.
La figura 62 muestra una vista del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo.
La figura 63 muestra una vista de la primera pluma 12.
La figura 64 muestra una vista en corte de la primera pluma 12 y la segunda pluma 14.
La figura 65 muestra una vista lateral del conjunto 732 de pluma que muestra cadenas portacables internas. La figura 66 muestra una vista lateral del conjunto 732 de pluma que muestra cadenas portacables internas. La figura 67 muestra una vista lateral del conjunto 732 de pluma que muestra cadenas portacables internas. La figura 68 muestra una vista del conjunto 744 de balancín que muestra un cable de extensión.
La figura 69 muestra una vista del conjunto 744 de balancín que muestra un cable de retracción.
La figura 70 muestra una vista del conjunto 744 de balancín que muestra cables de retracción.
La figura 71 muestra una vista del aplicador 777 de adhesivo.
La figura 72 muestra una vista de la cadena deslizante 114.
La figura 73 muestra una vista de un eslabón 778 de cadena hueco.
La figura 74 muestra una vista superior de una guía recta 784.
Las figuras 75 y 75A muestran en cada caso una vista lateral del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo y el quinto balancín 20.
Las figuras 76A - 76E muestran vistas laterales de la pluma plegable en varias posiciones.
Las figuras 77A - 77F muestran una secuencia de un ladrillo que está siendo transferido desde la torre 10 al rotador T-B1 271 hasta la primera pluma 12.
Las figuras 78A - 78G muestran una secuencia de un ladrillo que está siendo transferido desde la segunda pluma 14 al rotador B2-S1 548 hasta el primer balancín 15. En las figuras 78A a 78G, la pluma plegable 732 está en una posición doblada.
Las figuras 79A - 79D muestran una secuencia de un ladrillo que está siendo transferido desde la segunda pluma 14 al rotador B2-S1 548 hasta el primer balancín 15. En las figuras 79A a 79D, la pluma plegable 732 está en una posición horizontal.
Las figuras 80A - 80Q muestran una secuencia de un ladrillo que está siendo transferido desde el quinto balancín 20 hasta la aleta S5-H 687, se aplica adhesivo al ladrillo, y después el ladrillo se transfiere a la garra 44 de colocación y se coloca.
La figura 81 muestra un primer plano de la lanzadera 186 de torre en la parte superior de la torre 10.
La figura 82 muestra una vista lateral del primer elemento 12 de pluma y, en particular, la transferencia de un ladrillo desde la lanzadera B1 224 a la lanzadera B2531.
La figura 83 muestra una vista en corte de parte del cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo, y muestra el montaje del cabezal de colocación de ladrillos.
La figura 84 muestra otra vista de parte del cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo, y muestra el montaje del cabezal de colocación de ladrillos.
La figura 85 muestra una vista en corte de parte del cabezal de colocación de ladrillos.
Descripción de la realización preferida
Con referencia a la figura 1, un camión 1 soporta una máquina 2 de colocación de ladrillos que está montada en un bastidor 3 sobre el chasis (no mostrado) del camión. El bastidor 3 proporciona soporte adicional para los componentes de la máquina 2 de colocación de ladrillos más allá del soporte que proporcionaría un chasis de camión típico. Con referencia también a la figura 5, el bastidor 3 soporta los paquetes o palés de ladrillos 52, 53. Los robots de-hacker pueden sacar filas de ladrillos de los palés y colocarlas sobre una plataforma 51. Después, robot de transferencia puede recoger un ladrillo individual y moverlo a una sierra 46 o un fresadora 47 o un carrusel 48 o entre los mismos. El carrusel está situado coaxialmente con una torre 10, en la base de la torre 10. El carrusel 48 transfiere el ladrillo a través de la torre 10 a una pluma telescópica articulada (plegable alrededor del eje horizontal 16) que comprende un primer elemento de pluma en forma de pluma telescópica 12, 14 y un segundo elemento de pluma en forma de balancín telescópico 15, 17, 18, 19, 20. Cada elemento 12, 14, 15, 17, 18, 19, 20 de la pluma telescópica plegable tiene una lanzadera situada en el interior sobre una pista que se extiende longitudinalmente en el elemento, para transportar un ladrillo a lo largo de la extensión longitudinal del elemento. Los ladrillos se mueven a través del interior de la pluma telescópica plegable por medio de las lanzaderas que se mueven linealmente. Las lanzaderas están equipadas con garras que pasan el ladrillo de una lanzadera a otra. Con referencia a la figura 4, en ella se muestran los elementos 15 y 17, que muestran pistas 25 que soportan la lanzadera 26 que se desplaza a lo largo de la longitud del elemento 17, y muestran pistas 29 que soportan la lanzadera 30 que se desplaza a lo largo de la longitud del elemento 15. La lanzadera 26 tiene mordazas 27 y la lanzadera 30 tiene mordazas 31, que pueden agarrar alternativamente un ladrillo 298. Cuando las lanzaderas 27 y 30 coinciden, ambos conjuntos de mordazas 27 y 31 pueden agarrar el ladrillo 298 cuando el ladrillo pasa de una lanzadera 26 a la otra lanzadera 30.
El extremo de la pluma está provisto de un cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo. El cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo se monta mediante pasadores (no mostrados) en el elemento 20 del balancín, alrededor de un eje 33 que está dispuesto horizontalmente. El equilibrio del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo alrededor del eje 33 se ajusta mediante el cilindro hidráulico 35 de doble acción, y se establece en uso de modo que la base 811 de una horquilla 813 del brazo robótico 36 se monte alrededor de un eje horizontal, y el componente rastreador 130 está dispuesto en la parte superior del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo. El cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo aplica adhesivo al ladrillo y tiene un robot que coloca el ladrillo. Están previstos sistemas de escaneo y rastreo de visión y láser para permitir la medición de pavimentos tal como se construyeron, ladrillos, el monitoreo y ajuste del proceso y el monitoreo de zonas de seguridad. La primera hilada o cualquier hilada de ladrillos puede tener los ladrillos previamente mecanizados por medio del módulo 47 de fresadora, de modo que la parte superior de la hilada esté nivelada una vez colocada.
Para facilitar la comprensión, en la siguiente presentación se utilizarán títulos.
Camión
Con referencia de nuevo a la figura 1, se utiliza un vehículo en forma de un camión 1 de caja rígida como base para la máquina automática 2 de colocación de ladrillos. En la realización preferida, el camión 1 es un camión de caja rígida 8 x 8, 8 x 6 u 8 x 4 fabricado, por ejemplo, por Volvo, Mercedes, Iveco, MAN, Isuzu o Hino. El camión tiene una cabina 54 de conductor típica. En una disposición alternativa, en lugar de un camión de caja rígida se puede usar un semirremolque previsto para una conexión a un motor primario que usa una quinta rueda. La máquina 2 de colocación de ladrillos podría montarse en un remolque, pero esto elimina la ventaja de tenerla montada en un camión.
Bastidor
En el camión está montado un bastidor 3 que forma un chasis rígido. El bastidor 3 soporta un par de patas delanteras 4 y un par de patas traseras 5, una de cada par a cada lado del camión. Las patas 4 y 5 se pueden extender telescópicamente hacia afuera, y los cilindros hidráulicos empujan hacia abajo los pies 6 para proporcionar estabilidad a la máquina automática 2 de colocación de ladrillos. En la práctica, los cilindros hidráulicos se ajustarán colocando los pies 6 de manera que el bastidor 3 y, por lo tanto, el camión 1 de caja rígida estén posicionados horizontalmente. Esto da como resultado una alineación vertical correcta del eje vertical 9 y la torre 10 que se describen más adelante. De ello se deduce que esta alineación correcta asegura que, sujeto a tolerancias de deflexión, el eje 33 en el extremo del elemento 20 está en posición horizontal, y después, con el ajuste correcto del equilibrio del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo por medio del cilindro 35, la base 811 de una horquilla 813 del brazo robótico 36 se monta alrededor de un eje horizontal, y el componente rastreador 130 está dispuesto en la parte superior del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo.
Un cerramiento 7 que forma un cuerpo exterior está montado en el bastidor 3. El cerramiento 7 proporciona cierta protección contra la intemperie, aislamiento acústico y protección de las partes móviles. Con referencia a las figuras 1, 2 y 6, el cerramiento 7 está equipado con un par de puertas 85, 86 que se abren cuando se pliegan la pluma 12 y el balancín 15. Cuando se despliegan la pluma 12 y el balancín 15, las puertas superiores 85, 86 se cierran moviendo la puerta 85 hacia la derecha 87 y la puerta 86 hacia la izquierda 88 para proporcionar un primer nivel de protección contra la lluvia y aislamiento acústico.
Con referencia a las figuras 2, 4, 5, el bastidor 3 soporta una plataforma abatible 8 en su extremo trasero. La plataforma abatible 8 está montada en su extensión más baja en el bastidor 3 sobre bisagras y se mueve mediante cilindros eléctricos o hidráulicos (no mostrados) desde la posición vertical elevada ilustrada en la figura 2 hasta la posición horizontal bajada mostrada en la figura 4. La plataforma abatible 8 está prevista, cuando está en posición horizontal, para recibir paquetes de ladrillos 52, 53 que se colocan sobre la misma mediante un manipulador telescópico o carretilla elevadora.
Diseño
Con referencia a la figura 5, el bastidor 3 tiene un módulo 46 de sierra para ladrillos montado en el lado izquierdo del eje longitudinal central del camión 1, y tiene un módulo 47 de fresadora montado en el lado derecho del eje longitudinal central del camión 1. La referencia al lado izquierdo y al lado derecho está en el mismo contexto que el utilizado con referencia a un vehículo que se conduce por la izquierda o por la derecha. El bastidor soporta un carrusel 48 en el centro del bastidor, situado hacia la cabina 54 del conductor del camión 1 y detrás de la misma. El bastidor tiene una rampa 76 situada a la derecha de la plataforma 51 de transferencia, para la eliminación de ladrillos rechazados.
La invención se podría disponer en una imagen especular alrededor de la línea central vertical sin desviarse de los conceptos inventivos descritos.
Con referencia también a la figura 8, el cerramiento 7 tiene un bastidor 63 de cerramiento. El bastidor 63 de cerramiento soporta un aparato de manipulación de ladrillos programable en forma de un robot 64 de transferencia.
Servicios
Un generador eléctrico de gran capacidad (no mostrado) está montado en el chasis del camión 1 o en el bastidor 3 y es accionado por el motor IC (no mostrado) del camión 1. El generador proporciona energía al sistema eléctrico de la máquina automática 2 de colocación de ladrillos.
Con referencia a la figura 5, el bastidor 3 soporta un sistema 79 de extracción de polvo. El bastidor 3 también soporta un refrigerador 83 de refrigerante líquido refrigerado y una bomba 84. El sistema 85 de refrigerante líquido se usa para enfriar componentes electrónicos y motores eléctricos (no mostrados). El bastidor 3 también soporta un armario 82 eléctrico y de controles.
Raspador
Con referencia a la figura 5, el bastidor 3 soporta un primer raspador 55 y un segundo raspador 56. Los raspadores están previstos para mover paquetes de ladrillos colocados sobre la plataforma abatible 8 a una primera bahía dehacker 49 y una segunda bahía de-hacker 50 situadas en la parte trasera del bastidor 3, directamente junto a la plataforma abatible 8.
Cada raspador 55, 56 tiene un brazo extensible 57 que se mueve más allá de los ladrillos en la plataforma abatible 8 y después se baja, y luego el primer raspador 55, arrastra el primer paquete de ladrillos desde la plataforma abatible 8 hacia primera bahía de-hacker 49.
Alternativamente podría estar previsto un solo raspador, no mostrado, con un brazo que se balancea hacia un lado o hacia el lado opuesto para poder arrastrar ladrillos desde cualquiera de las dos bahías de-hacker.
Plataforma de transferencia
El bastidor soporta una plataforma 51 de transferencia, directamente hacia adelante de la primera bahía de-hacker 49 y la segunda bahía de-hacker 50. La plataforma 51 de transferencia está prevista para colocar temporalmente ladrillos para su procesamiento adicional.
De-hacker
En un funcionamiento típico, una primera bahía de-hacker 49 se carga con ladrillos 52 externos que pueden ser utilizados para las paredes externas de una estructura en construcción. La segunda bahía de-hacker 50 está cargada con ladrillos internos 53 que pueden ser utilizados para las paredes internas de la estructura en construcción, en una construcción de estilo de doble ladrillo. Cualquiera de las dos bahías de-hacker 49, 50 se puede cargar con cualquier tipo de ladrillos que deban ser utilizados para una estructura en construcción, ya que la colocación de los ladrillos es una cuestión de programación. En una construcción de ladrillo simple, en la que el armazón interno se ha de añadir después manualmente, ambas bahías de-hacker acomodarían el mismo tipo de ladrillo. Se ha de señalar que la presente invención permite la construcción de paredes de ladrillo de forma considerablemente más rápida y normalmente a un coste inferior al de las paredes con armazón interior, por lo que, en la mayoría de las aplicaciones, la presente invención se utilizaría para construir todas las paredes de una estructura.
Con referencia a la figura 7, cada bahía de-hacker 49, 50 está provista de un robot de-hacker 58 cartesiano de cinco ejes equipado con una garra 59 para recoger un ladrillo o una fila de ladrillos. Cada bahía de-hacker 49, 50 está provista de una cámara 60 para que un sistema 61 de visión artificial mida la posición y localización de la capa superior de ladrillos que no se muestra en la bahía de-hacker 49. El sistema 61 de visión artificial también puede detectar defectos en los ladrillos. La muñeca birrotatoria 62 del robot de-hacker permite agarrar ladrillos y luego reorientarlos. También permite orientar los paquetes de ladrillos en cualquier dirección y corregir desalineaciones. Por ejemplo, los ladrillos que se empaquetan en posición horizontal se pueden poner en posición vertical antes de colocarlos en la plataforma 51 de transferencia.
Cada robot de-hacker 58 puede recoger una fila de ladrillos de un paquete de ladrillos, o recoger un solo ladrillo y moverlo a la plataforma 51 de transferencia.
Robot de transferencia
Con referencia a la figura 5 y la figura 8, el robot 64 de transferencia mueve un ladrillo entre la plataforma 51 de transferencia y, opcionalmente, hacia o desde la sierra 46 y/o la fresadora 47, hasta el carrusel 48, u opcionalmente hasta la rampa 76.
Además, con referencia a la figura 16, el robot 64 de transferencia recoge ladrillos 65 individuales de la plataforma 51 de transferencia. El robot 64 de transferencia es un robot cartesiano con cinco ejes y una garra 66 acoplada al mismo. El robot 64 de transferencia tiene rieles longitudinales 67, 68 montados por encima de la sierra y fresadora y fijados al bastidor 63 de cerramiento. El robot 64 de transferencia tiene un pórtico transversal 158 que se desliza en una dirección longitudinal 69. El pórtico 158 soporta de forma deslizante un carro 153 que se mueve transversalmente, el carro 153 soporta de forma deslizante una columna en T 151 que se desliza verticalmente. La columna en T 151 soporta de forma deslizante un carro 152 que se desliza longitudinalmente. La columna en T 151 permite que el carro 152 y la muñeca birrotatoria 154 se muevan más allá de la posición longitudinal que podría ser alcanzada por una muñeca no mostrada montada directamente en una columna vertical no mostrada en lugar de la columna en T 151. El carro 152 soporta una muñeca birrotatoria 154 que puede rotar e inclinar la garra 66.
El robot 64 de transferencia puede realizar una serie de operaciones. Con mayor frecuencia, el robot 64 de transferencia recoge un ladrillo 65 de la plataforma 51 de transferencia y lo entrega a una garra montada en un carrusel 48 que puede girar alrededor de una corona 11 de giro. Alternativamente, el robot 64 de transferencia puede recoger un ladrillo 65 de la plataforma 51 de transferencia y entregar el ladrillo 65 a la mesa 70 del módulo 46 de sierra. Alternativamente, el robot 64 de transferencia puede recoger un ladrillo 65 de la plataforma 51 de transferencia y entregarlo a la garra 72 del módulo 47 de fresadora. Alternativamente, el robot 64 de transferencia puede recoger un ladrillo cortado 73 del módulo 46 de sierra y transferirlo a la garra 74 del carrusel 48. Alternativamente, el robot 64 de transferencia puede recoger un ladrillo 65 de la fresadora 47 y moverlo a la garra 74 del carrusel 48. Alternativamente, el robot 64 de transferencia puede recoger un ladrillo recortado 75 o un ladrillo roto o dañado y entregarlo a una rampa 76 de rechazo de ladrillos (mostrada en la figura 5). Opcionalmente, la rampa 76 de rechazo de ladrillos puede estar equipada con un dispositivo de trituración de ladrillos para reducir el volumen de desechos de ladrillos.
Sierra
Véanse las figuras 26, 27, 28, 29 para obtener detalles del módulo 46 de la sierra. El módulo 46 de sierra tiene una hoja giratoria 93 montada desde su base 300. Una mesa deslizante 70 sostiene un ladrillo y mueve el ladrillo contra la sierra. El ladrillo se sujeta a la mesa 70 mediante un conjunto de pinza que se muestra de forma general en las figuras 28 y 29. Para la compactibilidad, la pinza se mueve arriba y abajo 99 y también atrás y adelante 96 para que se pueda mover hacia adelante cuando el robot de transferencia coloca un ladrillo sobre mesa o lo recoge. Para un movimiento suave, la mesa está soportada sobre rieles 301,302, 303, 304 de guía lineales y se mueve mediante un conjunto de servomotor y correa. A continuación se ofrece una descripción detallada.
Mesa
Con referencia a la figura 27 en particular, la sierra 46 tiene una placa base 300, que está soportada sobre el bastidor 3. La placa base 300 está equipada con guías lineales 301, 302, 303, 304. Las guías lineales 301, 302, 303, 304 soportan respectivamente carros de cojinete (no mostrados) que soportan la mesa móvil 70. La mesa móvil 70 está equipada con una escuadra 310 de accionamiento. La placa base 300 soporta una caja 305 de engranajes que soporta un servomotor 306. El servomotor 306 acciona la entrada de la caja 305 de engranajes. La caja 305 de engranajes tiene un árbol de salida (no claramente visible) que está equipado con una polea 307. La placa base 300 soporta una polea tensora 308. Una correa dentada 309 está envuelta alrededor de las poleas 307 y 308 con sus extremos fijados a la escuadra 310 de accionamiento. El servomotor 306 acciona la caja 305 de engranajes que acciona la polea 307 que acciona la correa 309 que mueve la mesa 70 a una posición predeterminada en la que se ha de cortar un ladrillo, y a través de la cuchilla 93 para completar una operación de corte.
Hoja de sierra
La placa base 300 soporta una escuadra 311 que soporta un motor 312 que acciona una polea 313. La placa base soporta un alojamiento 314 de cojinete. El alojamiento de cojinete soporta un árbol 315 de forma giratoria. El árbol 315 tiene una hoja 93 de sierra sujeta al mismo y un polea 316 montada en el extremo opuesto del árbol 315. Una correa 317 envuelve las poleas 313 y 316. El motor 312 acciona la polea 313, que acciona la correa 317 que acciona la polea 316 que hace girar el árbol 315 que hace girar la hoja 93 de sierra. La hoja 93 de sierra gira alrededor de un eje horizontal 95 transversal al camión 1.
El mecanismo de la sierra se podría reemplazar por una sierra de cinta, una sierra recíproca, una sierra vibratoria o una sierra de cadena.
Pinza
Con referencia a la figura 27, la mesa móvil 70 está equipada con un mecanismo 94 de sujeción para sujetar ladrillos. La mesa móvil 70 soporta una columna 318, sobre la que está situado el mecanismo 94 de sujeción. Con referencia a la figura 28, la columna 318 soporta una placa superior 319 y un alojamiento 324 de cojinete inferior que soporta un cojinete 325. La placa superior 319 soporta un servomotor 320 para accionar un husillo madre 323 vertical. El servomotor 320 está equipado con una polea dentada 321. La placa superior 319 proporciona un alojamiento para un cojinete 322 que soporta de forma giratoria un husillo madre 323 vertical en su extremo superior y el extremo inferior del husillo madre 323 está soportado por el cojinete 325 en el alojamiento 324 de cojinete inferior. El husillo madre 323 está equipado con una polea 326. Una correa dentada sin fin 327 está envuelta alrededor de las poleas 321,326. Con referencia a la figura 29 y la figura 28, la columna 318 soporta una guía lineal 328 dispuesta verticalmente. La guía lineal 328 soporta un carro 329 de cojinete para un movimiento vertical a lo largo de la misma. El carro 329 de cojinete soporta una placa 330 de montaje que soporta un carro 331 de cojinete y una tuerca 342 de husillo madre. La tuerca 342 de husillo madre está acoplada con un husillo madre 323. El carro 331 de cojinete soporta un bastidor 332 de pinza para un movimiento horizontal.
El servomotor 320 gira la polea 321 que mueve la correa 327 a la polea 326 de accionamiento que gira el husillo madre 323 para mover verticalmente el bastidor 332 de pinza. Con referencia además a la figura 9 y la figura 27, el mecanismo 94 de sujeción tiene un primer eje lineal 96 paralelo al eje longitudinal del camión 1, y esto permite que las mordazas 97 de sujeción se muevan horizontalmente para que el robot 64 de transferencia pueda acceder a un ladrillo en la mesa 70. El mecanismo 94 de sujeción tiene un segundo eje vertical 99 que permite que las mordazas 97 de sujeción se muevan en sentido descendente hacia la mesa 70 (abajo de la columna 318) para sujetar el ladrillo 98 a la mesa 70.
Con referencia a la figura 29, el bastidor 332 de pinza está provisto de una ranura 333 para permitir que pase por la hoja 93 de sierra (mostrada en la figura 27). El bastidor 332 de pinza está equipado con almohadillas 334, 335 de goma adyacentes a los lados de la ranura 333, de modo que las almohadillas 334, 335 de goma pueden hacer contacto y sujetarse firmemente a la cara superior de un ladrillo 98 (mostrado en la figura 9). Con referencia a la figura 28, el bastidor 332 de pinza soporta una caja 336 de engranajes que soporta un servomotor 335'. El servomotor 335' acciona la entrada de la caja 336 de engranajes. La salida de la caja 336 de engranajes está equipada con una polea 337. El bastidor 332 de pinza soporta las poleas tensoras 338, 339, 340. La placa 330 de montaje soporta una placa 341 de sujeción de correa. Una correa dentada 342' está envuelta alrededor de las poleas 337, 338, 339, 340 y está sujeta en ambos extremos por la placa 341 de sujeción de correa a la placa 330 de montaje. El servomotor 335' acciona la caja 336 de engranajes para girar la polea 337, que mueve la correa dentada 342' con el fin de mover el bastidor 332 de pinza horizontalmente con respecto a la columna 318.
Cadenas portacables
Las cadenas portacables se utilizan para encaminar la energía y las señales a los servomotores.
La columna 318 soporta un soporte 343 de cable. Una cadena portacables 344 tiene su primer extremo 348 sujeto al cerramiento 100 (mostrado en la figura 26). El soporte 343 de cable en su extremo superior soporta el segundo extremo de la cadena portacables 344. El soporte 343 de cable también soporta un primer extremo de una cadena portacables 345. La placa 330 de montaje soporta un soporte 346 de cable. Con referencia a la figura 29, el segundo extremo de la cadena portacables 345 está sujeto al soporte 346 de cable. El soporte 346 de cable soporta un primer extremo de una cadena portacables 347. El segundo extremo de la cadena portacables 347 está sujeto al bastidor 332 de pinza. Los cables eléctricos están encaminados a través de la cadena portacables 344 al servomotor 320 y luego, a través de las cadenas portacables 345 y 347, al servomotor 335' (mostrado en la figura 28).
Cerramiento
Con referencia a la figura 26, alrededor de la sierra está previsto un cerramiento 100 para contener el polvo. El cerramiento 100 tiene una puerta 354 de apertura para permitir la entrega o la retirada de un ladrillo por el robot 64 de transferencia. La puerta 354 de apertura se desliza hacia adelante y hacia atrás a lo largo de guías lineales 348 y 349.
La placa base 300 está provista de un cerramiento 100. El cerramiento 100, en su parte superior, soporta la guía lineal 348, y en su lado interior soporta la guía lineal 349. La guía lineal 348 soporta de forma deslizante los carros 350, 351 de cojinete, (mostrados como líneas ocultas en figura 26). La guía lineal 349 soporta de forma deslizante los carros 352, 353 de cojinete (mostrados como líneas ocultas en la figura 26). Los carros 350, 351, 352, 353 de cojinete soportan una puerta 354. El cerramiento 100 soporta una placa 356 de montaje del motor para soportar un servomotor 355. El servomotor 355 está equipado con una polea 357. El cerramiento 100 también soporta una polea tensora 358. Una correa 359 está envuelta alrededor de las poleas 357, 358. Los extremos de la correa 359 están sujetos a la puerta 354 con una placa 360 de sujeción. El servomotor 355 acciona la polea 357 que mueve la correa 359, que mueve la puerta 354.
Cuando la puerta 354 está en su posición cerrada 361, la puerta 354 contiene polvo de ladrillo y el ruido dentro del cerramiento 100. Cuando la puerta está en una posición abierta 362, permite el acceso para que el robot 64 de transferencia alcance el interior de la sierra 46 para colocar un ladrillo 73 sobre la mesa móvil 70. La hoja 93 de sierra gira parcialmente dentro de una protección y campana 101 de extracción de polvo (también mostrada en la figura 9) que está conectada a una tubería 102 que está conectada al extractor 79 de polvo (véase la figura 5).
Fresadora
Véanse las figuras 30, 31,32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 para obtener detalles del módulo 47 de fresadora.
En la ingeniería y fabricación se conocen fresadoras CNC de 5 ejes y centros de mecanizado CNC de 5 ejes. El módulo 47 de fresadora de la realización tiene un diseño particularmente compacto en relación con el tamaño del ladrillo que está siendo mecanizado y compacto en relación con el recorrido del husillo. El diseño de la fresadora 47 tiene la ventaja de que permite acceder fácilmente al depósito 391 de herramientas desde el lateral del camión 1. La fresadora tiene la ventaja de que el mecanismo 72 de agarre de ladrillos (véase la figura 34) está integrado directamente sobre el mecanismo de orientación giratorio. Está prevista una tolva 80 (véase la figura 30) para recoger el polvo de ladrillo y dirigirlo hacia una manguera de aspiración de extracción de polvo. Las partes móviles de la herramienta 90 de fresado están protegidas para aislarlas del polvo de ladrillo que puede ser abrasivo y causar desgaste de partes de la máquina.
Con referencia a la figura 30, para obtener una anchura estrecha del módulo 47 de fresadora, el depósito 391 de herramientas del módulo 47 de fresadora está montado concéntricamente con el eje 454 de muñón (véase la figura 34), entre el muñón 414 del conjunto 366 de orientación giratorio (véase la figura 31) y el soporte 392 de muñón. En los centros de mecanizado o fresadoras de la técnica anterior, el depósito 391 de herramientas está montado en el exterior del soporte de muñón, por lo que se requiere un mayor recorrido de la fresadora para llegar al depósito, o la adición de un brazo de cambio de herramienta, no mostrado, para transferir herramientas desde el depósito al husillo de la fresadora. La ventaja de la presente invención consiste en que la disposición del soporte de muñón fuera del depósito de herramientas significa que el depósito de herramientas está cerca del área de trabajo del husillo y el soporte de muñón está situado más allá del alcance del eje de husillo, pero dentro de una anchura de la máquina que se requiere para el espacio libre para los componentes de husillo.
Con referencia a la figura 33, el cerramiento 364 de fresadora está provisto de una puerta trasera 388 y una puerta superior 373 para proporcionar una abertura única grande para el paso de ladrillos hacia y desde el módulo 47 de fresadora. El robot 64 de transferencia está situado justo encima del módulo 47 de fresadora. Debido a las limitaciones de altura de la configuración del diseño, no hay espacio encima del módulo 47 de fresadora, debajo del robot 64 de transferencia, para colocar un ladrillo a través de una puerta 373 de apertura superior. El ladrillo se ha de introducir desde la abertura de la puerta trasera 388. El robot 64 de transferencia sujeta el ladrillo desde arriba. La puerta superior 373 proporciona una abertura por encima del ladrillo para que el robot 64 de transferencia pueda sujetar el ladrillo desde arriba, una vez que el ladrillo se ha maniobrado hacia el conjunto 366 de orientación (véase la figura 31).
Con referencia a las figuras 30, 31 y 32, el módulo 47 de fresadora tiene una base 363. La base 363 soporta un cerramiento 364 para contener el polvo, el depósito 391 de herramientas para guardar herramientas de fresado y tallado, un conjunto 365 de movimiento de 3 ejes (véase la figura 31) para mover el husillo 90 de la herramienta de fresado (véase la figura 32) a la posición de corte deseada, y el conjunto 366 de orientación (véase la figura 31) para girar e inclinar el ladrillo.
A continuación se proporciona una descripción detallada de la fresadora, con referencia a las figuras 10, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 y 38.
El módulo 47 de fresadora tiene una base 363 de fresadora que soporta el carrusel de cambio de herramientas en forma de depósito 391 de herramientas, que puede contener hasta 24 herramientas de fresado. El módulo 47 de fresadora tiene una mesa giratoria inclinable 366, mostrada de forma general en las figuras 34 y 35, que está equipada con una garra 434, 435 accionada por husillo eléctrico. Con referencia a la figura 10, el módulo 47 de fresadora está equipado con el cerramiento 364 para contener el polvo y el ruido. El módulo 47 de fresadora está equipado con una tolva 80 de polvo. La tolva 80 está provista de un tubo 81 de extracción de polvo en su base. El tubo 81 de extracción de polvo está conectado al extractor 79 de polvo.
Véase la figura 31. La herramienta 90 de fresado tiene tres ejes de movimiento ortogonal, X 709, Y 710 y Z 711.
Como se puede ver en la figura 5, la fresadora 47 está dispuesta para proporcionar espacio libre para la pluma y el cabezal de colocación plegados cuando están en la posición de transporte plegada.
Cerramiento
A continuación se incluye una descripción detallada del cerramiento 364. Véanse las figuras 30 y 33. El cerramiento 364 tiene una puerta corredera 373 en la parte superior del mismo y una puerta corredera trasera 388, ambas previstas para colocar y quitar un ladrillo de la fresadora, entrando el ladrillo a través de la abertura de la puerta trasera, y proporcionando la abertura de la puerta superior acceso para el robot de transferencia. El cerramiento 364 soporta las guías lineales 367, 368. La guía lineal 367 soporta los carros 369, 370 de cojinete y la guía lineal 368 soporta los carros 371, 372 de cojinete. Los carros 369, 370, 371, 372 de cojinete soportan la puerta 373. El cerramiento 364 soporta una placa 520 de montaje de accionamiento. La placa 520 de montaje de accionamiento soporta una caja 374 de engranajes (véase la figura 30). La caja 374 de engranajes soporta un servomotor 375. El servomotor 375 está fijado a una polea grande 376. La polea grande 376 está fijada a una polea pequeña 377. El cerramiento 364 soporta una polea tensora 378. Una correa 379 envuelve las poleas 376 y 378 con sus extremos fijados a la puerta 373 mediante una placa 379 de sujeción.
Con referencia a la figura 33, el cerramiento 364 soporta una polea tensora 380. La base 363 soporta una placa trasera 381. La placa trasera 381 soporta las guías lineales 382, 383. La guía lineal 382 soporta los carros 384, 385 de cojinete. La guía lineal 383 soporta los carros 386, 387 de cojinete. Los carros 384, 385, 386, 387 de cojinete soportan la puerta trasera 388. La puerta trasera soporta el soporte 389. Con referencia a la figura 30, una correa 390 envuelve las poleas 377 y 380 con sus extremos fijados al soporte 389 mediante una pinza 390 de correa.
Con referencia a la figura 30, el servomotor 375 acciona la caja 374 de engranajes, que hace girar las poleas 376, 377 que mueven la correa 379 y la correa 390. La correa 379 mueve la puerta 373 horizontalmente para abrir y cerrar la parte superior del cerramiento 364. La correa 390 mueve la puerta trasera 388 (véase la figura 33) verticalmente para abrir y cerrar el extremo trasero del cerramiento 364. La puerta superior 373 y la puerta trasera 388 se mueven simultáneamente.
Depósito de herramientas
Con referencia a las figuras 30 y 31, la base 363 soporta el depósito 391 de herramientas sobre una columna vertical 392, que también forma parte del muñón para el conjunto 366 de orientación (mostrado en la figura 31). El depósito 391 de herramientas puede girar las garras 397 de herramienta para presentarlas en una posición con el fin de poder intercambiar los portaherramientas 398 con el husillo 510, lo que permite que la fresadora utilice herramientas 399 de corte con formas diferentes, o que se reemplace una herramienta 399 de corte roma por herramienta de corte afilada 399. Las herramientas 399 de corte pueden ser brocas de herramienta de fresado o tallado o cortadores con revestimiento abrasivo, como brocas de fresadora de diamante.
Con referencia a la figura 30, la base 363 soporta la columna 392, que soporta el cojinete 393. El cojinete 393 soporta un árbol 394 de mangueta de forma giratoria. El árbol 394 de mangueta soporta concéntricamente el cojinete 395. El cojinete 395 soporta la rueda 396. La rueda 396 soporta una pluralidad de garras 397 de herramienta. Las garras 397 de herramienta sujetan los portaherramientas 398. En la realización preferida, los portaherramientas 398 son portaherramientas BT30 o ISO30. Cada portaherramientas 398 sujeta una herramienta 399 de corte, que normalmente consistirá en un cortador de tallado o fresado de inserción de carburo de tungsteno. Alternativamente, los cortadores podrían ser cortadores revestidos de partículas abrasivas de carburo de tungsteno, diamante o CBN. Se pueden usar piezas de inserción de cerámica o CBN en lugar de piezas de inserción de carburo de tungsteno.
La base 363 soporta un conjunto de servomotor/caja de engranajes con una polea pequeña (indicada de forma general en 400). La polea pequeña forma una transmisión de reducción con una polea dentada grande 405 accionada por una correa dentada 406. La polea dentada grande 405 está fijada a la rueda 396 del depósito 391 de herramientas de modo que el conjunto 400 de servomotor puede mover la correa 406, que después hace girar la rueda 396, presentando así diferentes portaherramientas 398 a una posición 407 de transferencia de herramientas (mostrada en la figura 31).
Conjunto de orientación
Véase la figura 31. El conjunto 366 de orientación puede agarrar un ladrillo y girar e inclinar el mismo para presentar el ladrillo en cualquier orientación para el mecanizado por medio de la fresadora. Con referencia a la figura 34, que muestra un primer plano del conjunto 366 de orientación, el ladrillo se sujeta en las mordazas 434 y 435 de sujeción que se pueden girar y también inclinar por medio de un muñón 414.
Con referencia a la figura 31, el conjunto 366 de orientación está provisto de un bastidor 408 soportado por la base 363. Con referencia a la figura 32, el bastidor 408 soporta el servomotor 409 y el reductor 410 de cojinete. El reductor 410 de cojinete es accionado por una correa dentada sin fin 411 que acciona una polea dentada 412. El reductor de cojinete tiene una placa de salida situada a lo largo del eje 454 de muñón horizontal (mostrado en la figura 34). El servomotor 409 hace girar el muñón 414 del conjunto 366 de orientación alrededor del eje 454 de muñón horizontal.
Véanse la figura 34 y la figura 35. El muñón 414 está construido como un bastidor que comprende un primer extremo 425 con una placa 415 de extremo, soldado a una placa superior 416 y una placa inferior 417, una placa frontal 418 y una placa trasera 419. La placa superior 416 está soldada a una placa vertical 420 en el segundo extremo 424 (alejado del primer extremo 425). En el segundo extremo 424, la placa superior 416 está soldada a la placa vertical 420 y la placa delantera 418 y la placa trasera 419. La placa 423 de extremo está soldada a la placa inferior 417 y la placa delantera 418 y la placa trasera 419. Una placa 422 de cubierta curva cubre el hueco entre las placas 420 y 423, que contiene un servomotor 451. La placa 423 cierra el segundo extremo 424 del muñón 414.
Véase la figura 35. La placa superior 416 soporta un reductor 426 de cojinete. El reductor 426 de cojinete está equipado con una polea dentada 427 en un extremo y un separador 428 en el otro extremo. El separador 428 soporta una base 429 de garra. Véase la figura 34. La base 429 de garra soporta las guías lineales 430, 431 que soportan los carros 432 y 433 de cojinete, respectivamente. El carro 432 de cojinete soporta la mordaza 434 y el carro 433 de cojinete soporta la mordaza 435. Las mordazas 434, 435 soportan una pluralidad de almohadillas 436 de goma para ayudar a agarrar un ladrillo. La mordaza 434 está equipada con una tuerca 437 de husillo madre y la mordaza 435 está equipada con una tuerca 438 de husillo madre (mostrada en líneas ocultas). La base 429 soporta un alojamiento 440 de cojinete. La base 429 soporta un servomotor 441. El servomotor 441 está equipado con una polea 442. La base 429 soporta las poleas tensoras 443, 444, 445. El alojamiento 440 de cojinete soporta un cojinete que soporta un husillo madre 448. El husillo madre 448 soporta la polea 450. El husillo madre 450 se acopla con las tuercas 437, 438 de husillo madre. Una correa 446 está envuelta alrededor de las poleas 442, 443, 444, 450, 445 y pasa entre la base 429 y la guía lineal 430. El servomotor 441 hace girar la polea 442, que mueve la correa 446 que gira la polea 450 que gira el husillo madre 448 que junta las mordazas 434, 435 para sujetar un ladrillo o las separa para liberar el ladrillo.
Véase la figura 35. El muñón 414 soporta un servomotor 451 internamente, debajo de la placa 422 de cubierta. El servomotor 451 está equipado con una polea 452. La correa dentada sin fin 453 está envuelta alrededor de las poleas 427 y 452. El servomotor 451 hace girar la polea 452, que mueve la correa 453 que gira la polea 427 que acciona la entrada del reductor 426 de cojinete que después, a través de su salida, gira la base 429 de la garra 72.
Véase la figura 32. El servomotor 409 gira la polea 411 que mueve la correa sin fin 414 que gira la polea 413 que acciona el reductor 410 de cojinete que gira el muñón 414.
Con referencia a la figura 35, el separador 428 soporta un tubo 455 de cables. Los cables 456 están encaminados a través del muñón 414, luego a través del tubo 455 de cables, (véase la figura 34) a través de la ranura 456, debajo de la guía lineal 430 hasta el servomotor 441.
Puede verse que el conjunto 366 de orientación gira el muñón 414, y por lo tanto un ladrillo, 180 grados a través del eje 454 de muñón para presentar tres caras adyacentes del ladrillo orientadas con una separación de 90 grados, mientras que la base 429 puede girar la pinza 180 grados.
Conjunto de movimiento de 3 ejes
Véanse las figuras 31,32, 36, 37 y 38. Con referencia a la figura 31, el conjunto 365 de movimiento de 3 ejes mueve el motor 510 de husillo de la herramienta 90 de fresado para que el husillo pueda mecanizar un ladrillo sujeto en la garra 72. Para proporcionar conexiones deslizantes a lo largo de los tres ejes se utilizan guías lineales y carros de cojinete tales como las series Hiwin HGW o THK SHS. El conjunto 365 de movimiento de 3 ejes se mueve mediante servomotores que accionan tornillos de bolas a través de correas dentadas. Alternativamente, el movimiento podría ser proporcionado por servomotores que accionan correas dentadas, piñones acoplados con cremalleras, o por motores lineales de transmisión directa u otros medios adecuados.
El conjunto 365 de movimiento de 3 ejes tiene una columna móvil 463 que se puede mover de lado a lado a lo largo del eje x 709. La columna móvil 463 soporta un carro 480 que se puede mover arriba y abajo a lo largo del eje y 710. El carro móvil 480 soporta un cilindro 487 que se puede mover adelante y atrás. El cilindro 487 soporta el motor 510 de husillo, que sostiene y hace girar la herramienta 399 de corte. El conjunto de movimiento de 3 ejes descrito proporciona un soporte rígido del motor 510 de husillo y una disposición muy compacta con respecto al recorrido.
A continuación se incluye una descripción detallada del conjunto 365 de movimiento de 3 ejes, con referencia a las figuras 31 y 32. La base 363 soporta las guías lineales 457, 458. La guía lineal 457 soporta los carros 459, 460 de cojinete (véase la figura 32) y la guía lineal 458 soporta los carros 461,462 de cojinete (véase la figura 32). Los carros 459, 460, 431,462 de cojinete soportan la columna móvil 463. La columna móvil 463 soporta una tuerca 464 de bolas que se acopla con un tornillo 469 de bolas. La base 363 soporta un conjunto 473 de cojinete de empuje que asegura un extremo del tornillo 469 de bolas. La base 393 soporta un bloque 465 de montaje (véase la figura 32) que tiene un cojinete 468 para soportar el otro extremo del tornillo 469 de bolas. El bloque 465 de montaje soporta un servomotor 466 equipado con una polea dentada 467 que acciona una polea 471 (véase la figura 32) montada en el tornillo 469 de bolas mediante una correa dentada sin fin 470. Cuando el tornillo 469 de bolas se acopla con la tuerca 464 de bolas, el servomotor 466 traslada la columna móvil 463 a lo largo del eje x 709.
Con referencia a la figura 36, la columna móvil 463 soporta las guías lineales 474, 475. La guía lineal 474 soporta de forma deslizante los carros 476, 477 de cojinete y la guía lineal 475 soporta de forma deslizante los carros 478, 479 de cojinete. Los carros 476, 477, 478, 479 de cojinete soportan el carro 480 se muestra en la figura 37. La columna móvil 463 soporta el bloque 481 de montaje, sobre el que está montado un servomotor 482 que acciona una polea 483. El bloque 481 de montaje soporta un cojinete 484 de empuje que soporta un tornillo 485 de bolas en su extremo inferior. El tornillo 485 de bolas está soportado en su extremo superior sobre un conjunto 487 de cojinete de empuje. El tornillo 485 de bolas tiene una polea dentada 490 que es accionada por una correa dentada sin fin 491 conectada con la polea dentada 483.
Con referencia a la figura 37, el carro 480 soporta un bloque 488 de montaje que tiene una tuerca 489 de bolas que se acopla con el tornillo 485 de bolas (mostrado en la figura 36). Véase la figura 36. El servomotor 482 gira la polea 483, que mueve la correa 491 que gira la polea 490 que gira el tornillo 485 de bolas que traslada la tuerca 489 de bolas que traslada el carro 480 en una dirección vertical a lo largo del eje y 710 (véase la figura 31).
Véanse las figuras 37 y 38. Con referencia a la figura 37, el carro 480 soporta los carros 490 (mostrado como líneas ocultas), 491, 492 y 493 (mostrado como líneas ocultas) de cojinete. Los carros 492 y 493 de cojinete soportan de forma deslizante la guía lineal 494, y los carros 490, 491 de cojinete soportan de forma deslizante la guía lineal 495. Las guías lineales 494, 495 soportan el cilindro 487. El carro 480 soporta el puntal 496. El puntal 496 soporta el alojamiento 499 de cojinete. El alojamiento 499 de cojinete soporta el cojinete 500. El carro 480 soporta el bloque 502 de montaje. El bloque 502 de montaje soporta el servomotor 503. Con referencia a la figura 38, el servomotor 503 soporta la polea 506. El bloque 502 de montaje soporta el cojinete 504. El cojinete 504 y el cojinete 500 soportan de forma giratoria el tornillo 505 de bolas. El tornillo 505 de bolas soporta la polea 507. La correa sin fin 508 está envuelta alrededor de la polea 506 y la polea 507. El cilindro 487 soporta el bloque 497 de montaje. El bloque 497 de montaje soporta la tuerca 498 de bolas. La tuerca 498 de bolas se acopla con el tornillo 505 de bolas. El servomotor 503 gira la polea 506, que mueve la correa 508 que gira la polea 507 que gira el tornillo 505 de bolas que traslada la tuerca 498 de bolas que traslada el cilindro 487 a lo largo del eje z 711.
Con referencia a la figura 37, el cilindro 487 tiene un orificio 509. El cilindro 487 soporta el motor 510 de husillo mostrado en la figura 38 en dicho orificio 509. En la realización preferida, el motor 510 de husillo es un motor de husillo de cartucho comercialmente disponible, por ejemplo HSD ES331. El motor 510 de husillo tiene un estrechamiento progresivo 511 cónico que recibe y sujeta los portaherramientas 398 (véase la figura 30) a través de medios conocidos.
Cadenas portacables
Varios servomotores y el husillo requieren la conexión de mangueras de aire comprimido, cables de alimentación eléctrica y cables de señales. Para soportar las mangueras y cables se utilizan diversas cadenas portacables. A continuación se ofrece una descripción detallada del soporte y el encaminamiento de las cadenas portacables.
Véanse las figuras 31, 32, 37 y 38. Con referencia a la figura 38, el puntal 496 soporta un escuadra 512. El cilindro 487 soporta una escuadra 513. La escuadra 512 soporta un primer extremo de una cadena portacables 514. La escuadra 513 soporta un segundo extremo de la cadena portacables 514.
Véase la figura 31. La base 363 soporta un primer extremo de una cadena portacables 515. La columna móvil 463 soporta una escuadra 516 (véase en la figura 36 una vista más grande de la escuadra 516). La escuadra 516 soporta un segundo extremo de la cadena portacables 515. Véase la figura 32. La escuadra 516 soporta un primer extremo de la cadena portacables 517. El puntal 496 soporta una escuadra 518. La escuadra 518 soporta un segundo extremo de la cadena portacables 517 (la figura 37 muestra un detalle de la escuadra 518).
Véanse las figuras 31, 32, 37, 38. Con referencia a la figura 32, los cables y las mangueras (no mostrados para una mayor claridad) están encaminados desde la base 363, a través de la cadena portacables 515, después a través de la cadena portacables 517 y luego a través de la cadena portacables 514. Con referencia a la figura 5, los cables no mostrados conectan la energía eléctrica y las señales del armario 82 de control a los servomotores 466 (véase la figura 31), 482 (véase la figura 32), 503 (véase la figura 32) y el motor 510 de husillo (véase la figura 38). Con referencia a la figura 38, el cilindro 487 está provisto de un orificio 519 para proporcionar el acceso de cables eléctricos y mangueras al motor 510 de husillo.
Sistema de visión
Se utiliza un sistema de visión para comprobar que cada ladrillo manipulado por el robot de transferencia tiene el tamaño, la forma, el color y la textura correctos y que los cortes, ranuras o mecanizados se han realizado correctamente. El sistema de visión también comprueba si hay grietas o grandes lascas faltantes.
Véase la figura 8. El bastidor 63 de cerramiento soporta las cámaras 103, 104 de visión artificial en cada lado para ver ambos lados de un ladrillo 65 sostenido por el robot de transferencia. El bastidor 3 soporta una tercera cámara 157 (mostrada en la figura 4) para ver la parte inferior de un ladrillo 65 sostenido por el robot 64 de transferencia y el bastidor 63 de cerramiento soporta una cámara 105 para ver la parte superior de un ladrillo 65 sostenido por el robot de transferencia. Se ha de tener en cuenta que, tal como está dibujado en la posición mostrada para mayor claridad, el ladrillo 65 no está en el campo de visión de las cámaras 103, 104, 105, 157 de visión artificial. El bastidor del cerramiento soporta los proyectores 106, 107 de línea láser que proyectan luz estructurada sobre un ladrillo 65 sostenido por el robot 64 de transferencia. Las cámaras 103,104,105 de visión artificial escanean la forma 3D del ladrillo cuando éste es movido por el robot de transferencia. El análisis de visión, utilizando por ejemplo el software Halcon 12, se utiliza para formar un modelo 3D del ladrillo, que luego se compara con un modelo 3D previsto del ladrillo para verificar que tenga el tamaño correcto, una calidad aceptable y que cualquier corte de sierra o corte de encaminamiento se ha realizado correctamente.
Los escáneres 108, 109 de volumen (mostrados en la figura 6) se colocan en la parte trasera del camión 1 y el cerramiento 7 para garantizar que ninguna persona entre a un área de peligro, como la zona de trabajo de los raspadores 55, 56 (véase la figura 5) o el volumen interno del cerramiento 7.
Carrusel
Véanse las figuras 1,5, 8, 15 y 17. Con referencia a la figura 1, la pluma plegable 732 se puede girar alrededor de un eje vertical 9 para orientarla en cualquier dirección en sentido opuesto al camión. Con referencia a la figura 8, el robot 64 de transferencia mueve ladrillos a un lugar cerca de la torre 10 (que se muestra en la figura 5) de la pluma plegable 732 (que se muestra en la figura 1). Con referencia a las figuras 1 y 5, el carrusel 48 recibe ladrillos del robot de transferencia, en un lugar aproximadamente en la línea central del camión, detrás de la torre 10, y gira alrededor de un eje vertical 9 para alinear los ladrillos con la pluma plegable 732 girada.
Con referencia a las figuras 15 y 17, el carrusel 48 recibe ladrillos del robot 64 de transferencia y los pasa a una lanzadera 186 de torre que se desliza sobre la torre 10. Con referencia a la figura 15, el carrusel tiene un bastidor anular 166 que gira alrededor de la torre 10 (mostrada en la figura 17). El bastidor anular 166 soporta una garra 74 que se puede inclinar para recibir un ladrillo del robot 64 de transferencia y luego se puede girar para alinearse con la lanzadera 186 de torre. A continuación se ofrece una descripción detallada.
Con referencia a las figuras 5 y 15, el bastidor 3 soporta el carrusel 48. Con referencia a la figura 15, el bastidor 3 soporta una guía anular 167 que soporta una pluralidad de rodillos 169 que a su vez soportan el bastidor anular 166 que, por lo tanto, puede girar alrededor del eje 9 de giro vertical. El bastidor anular 166 soporta una escuadra 170 que a su vez soporta un brazo 165 que gira alrededor de un eje 77 de rotación horizontal. El brazo 165 soporta la garra 74, que tiene mordazas 171, 172 que se mueven una hacia la otra para sujetar un ladrillo (no mostrado), o se separan para soltar el ladrillo. El bastidor anular 166 gira alrededor del eje vertical 9 mediante un servomotor 173 y una caja 174 de engranajes que acciona un piñón 175 acoplado con una corona dentada 176 fijada a la guía anular 167. La escuadra 170 soporta un servomotor 177 que acciona una caja 178 de engranajes que mueve el brazo 165. El brazo 165 soporta un servomotor 179 y un husillo madre 180. El servomotor 179 hace girar el husillo madre 180. Las mordazas 171, 172 están equipadas respectivamente con tuercas de seguridad no mostradas que se acoplan con el husillo madre 180. El bastidor anular 166 soporta un conducto 185 de cables.
El bastidor 3 soporta una guía 181 de cables. La guía 181 de cables soporta una cadena portacables 182. La cadena portacables 182 está conectada en un primer extremo 183 a la guía 181 de cables y, por lo tanto, está fija en relación con el bastidor 3. La cadena portacables 182 tiene un segundo extremo 184 unido al conducto 185 de cables. Los cables portadores de corriente eléctrica (no mostrados) que transportan señales de energía y control y señales de sensores desde el armario 82 de control eléctrico están encaminados a través del bastidor 3, a través de la cadena portacables 182, hasta el conducto 185 de cables y luego a los servomotores 173, 177, 179.
El carrusel 48 puede mover la garra 74 desde una posición de recogida, en la que recibe un ladrillo de la garra 66 montada en el robot 64 de transferencia, y girar a una posición de caída, en la que deposita un ladrillo en las mordazas 207, 208 de garra en la lanzadera 186 de torre (mostrada en la figura 17).
Torre
Véanse la figura 5 y la figura 17. El bastidor 3 soporta una corona 11 de giro en su extremo frontal 78, situado coaxialmente con el carrusel 48. Véase la figura 17. La corona 11 de giro soporta una torreta en forma de una torre 10. La torre 10 puede girar alrededor del eje vertical 9 de la corona 11 de giro. La torre 10 soporta la pluma plegable 732 (mostrada en la figura 1). La torre soporta una lanzadera 186 de torre que mueve ladrillos desde el carrusel 48 en el extremo inferior de la torre hasta la pluma plegable 732 en la parte superior de la torre 10.
Véanse la figura 17 y la figura 81. La torre 10 soporta dos rieles 189, 190 de cojinete lineales espaciados en paralelo. Los rieles 189, 190 de cojinete lineales soportan respectivamente cuatro carros 191 y 192 de cojinete (y otros ocluidos, no mostrados). Los carros 191, 192 de cojinete soportan un carro 193 de lanzadera de torre que a su vez soporta una garra 194. La garra 194 puede agarrar un ladrillo 195. La torre 10 soporta un servomotor 196 que acciona una polea dentada 197 que se acopla con una correa 198 y acciona la misma, que está conectada a la lanzadera 186 de torre y, por lo tanto, la acciona en una dirección vertical. La torre 10 soporta un servomotor 199 que acciona una polea dentada 200 que se acopla con una correa dentada 201 y acciona la misma. La torre 10 soporta una polea tensora superior 202. La correa dentada 201 envuelve la polea tensora superior 202. El carro 193 de lanzadera de torre soporta las poleas 203 y 204. El carro 193 de lanzadera de torre soporta un husillo madre 206. El husillo madre 206 está conectado a una polea 205. La correa dentada 201 pasa alrededor de la polea 203, luego acciona la polea 205 y, por lo tanto, acciona el husillo madre 206. La correa 201 pasa alrededor de la polea 204 y luego regresa a la polea 200. El carro 193 de lanzadera de torre soporta de manera deslizable las mordazas 207, 208 de garra. Las mordazas 207, 208 de garra soportan las tuercas de husillo madre (no mostradas) que se acoplan con el husillo madre 206. El husillo madre 206 mueve las mordazas 207, 208 una hacia la otra para agarrar un ladrillo 195 y, en el sentido de rotación opuesto, separa las mordazas 207, 208 para soltar el ladrillo 195.
Véase la figura 17. La torre 10 soporta un saliente 209 con un orificio 213 que tiene un eje horizontal 214, el orificio recibe un sujetador para conectar un extremo del cilindro hidráulico 22 (mostrado en la figura 1) con el fin de controlar la posición de la primera pluma 12. La torre 10 soporta las placas 210, 211 de horquilla que tienen un orificio 212 con un eje horizontal 13, alrededor del cual se fija el extremo proximal de la primera pluma para el movimiento pivotante (mostrado en la figura 1).
Pluma
Véase la figura 1. La pluma plegable 732 es articulada y telescópica para que pueda posicionar el cabezal de colocación en un gran volumen de trabajo, lejos y cerca del camión, en posición baja y en posición alta, de modo que el cabezal de colocación pueda alcanzar todas las hiladas de la estructura que ha de ser construida, tanto cercana como lejana, baja y alta. La figura 76A muestra la pluma plegable 732 en una posición plegada para el transporte. La figura 76b muestra la pluma plegable 732 con la primera pluma 12 levantada y el conjunto 744 de balancín vertical. La figura 76C muestra la pluma plegable 732 con el conjunto 744 de balancín en posición horizontal con las secciones telescópicas extendidas. La figura 76C muestra una posición que podría ser utilizada para construir una estructura de varios pisos. La figura 76D muestra el conjunto 732 de pluma plegable con la primera pluma 12 levantada por encima de la horizontal y el conjunto 744 de balancín bajado ligeramente por debajo de la horizontal. La figura 76E muestra la pluma plegable 732 en su máxima extensión con la primera pluma 12 en posición horizontal y el conjunto 744 de balancín en posición horizontal.
La pluma plegable 732 permite el movimiento a través de una gran zona libre de singularidades y polos. Un polo es una posición dentro de la zona de un robot que requiere una rotación rápida de una o más articulaciones del robot para mantener la orientación coherente del efector final, para que el efector final pase a lo largo de una trayectoria que pasa a través del polo. Una singularidad es una posición u orientación, o un conjunto de posiciones y orientaciones, a las que no se puede llegar dentro de la zona, o en las que las articulaciones del robot se comportan mal, se vuelven inestables o las posiciones de las articulaciones son difíciles de calcular. Los robots industriales normales suelen completar la misma tarea una y otra vez para que sea posible diseñar, o alterar la trayectoria y la posición del robot para que estén libres de polos y singularidades o para pasar a través de un polo con una rotación especificada del eje del polo. Sin embargo, la máquina automática de colocación de ladrillos debe poder completar una variedad de tareas y cualquier estructura en particular requerirá que la pluma se mueva a través de una gran parte de su zona, lo que hace deseable una zona de trabajo libre de polos y singularidades.
Las lanzaderas dentro de cada sección de la pluma transportan un ladrillo a lo largo del interior de la pluma. Las lanzaderas pasan un ladrillo de una lanzadera anterior a la siguiente. Los rotadores en cada junta articulada de la pluma mueven un ladrillo de un elemento de pluma al siguiente, pasando el ladrillo de una lanzadera adyacente anterior a la siguiente lanzadera adyacente.
Las lanzaderas pasan los ladrillos a través del interior de la pluma. Los ladrillos se mueven a través del interior de la pluma de modo que la estructura de la pluma contiene los ladrillos y/o los desechos, en el caso poco probable de que un ladrillo o desechos de un ladrillo se suelten de una lanzadera. La estructura de la pluma proporciona un soporte conveniente para montar lanzaderas una frente a otra. En la presente invención, dentro de los elementos telescópicos de la pluma y dentro de los elementos telescópicos del balancín, las lanzaderas están montadas alternativamente por encima o por debajo del ladrillo, de modo que las lanzaderas adyacentes se pueden mover de forma que las garras de las lanzaderas pueden agarrar simultáneamente un ladrillo y así transferir un ladrillo de una lanzadera a la siguiente, sin soltar el ladrillo. La figura 82 muestra una vista parcial del interior del primer elemento de pluma que comprende la primera pluma 12 y la segunda pluma 14, con la lanzadera B1 224 agarrando un ladrillo 28 desde abajo y la lanzadera B2 531 agarrando un ladrillo desde arriba. La invención podría disponerse alternativamente para soportar las lanzaderas desde los lados de la pluma. La invención podría disponerse alternativamente para soportar las lanzaderas en la parte superior de la pluma, sin embargo, en ese caso sería deseable instalar un cerramiento adicional en la pluma para contener cualquier ladrillo o desecho caído y el tamaño total de la pluma sería más grande o estructuralmente menos rígido.
Primer elemento de pluma
Con referencia a las figuras 1 y 17, la torre 10 soporta de forma pivotante una pluma plegable sobre placas 210 y 211 de horquilla para una rotación alrededor del eje horizontal 13. La pluma plegable comprende un primer elemento de pluma que comprende un primera pluma 12 y una segunda pluma telescópica 14, y un segundo elemento de pluma que comprende el conjunto 744 de balancín. La primera pluma 12 puede pivotar alrededor del eje horizontal 13 en la parte superior de la torre 10, y una segunda pluma deslizante 14 se puede deslizar de forma telescópica dentro de la primera pluma 12.
Segundo elemento de pluma
Con referencia a la figura 1, el segundo elemento 744 de balancín está conectado de forma pivotante alrededor de un eje horizontal 16 mediante un elemento en forma de un primer balancín articulado 15 en el extremo distal de la segunda pluma 14. El eje 16 es sustancialmente paralelo al eje 13 de articulación horizontal de la primera pluma.
Un segundo balancín deslizante 17 se puede deslizar telescópicamente dentro del primer balancín 15. Un tercer balancín deslizante 18 se puede deslizar telescópicamente dentro del segundo balancín 17. Un cuarto balancín deslizante 19 se puede deslizar telescópicamente dentro del tercer balancín 18. Un quinto balancín deslizante 20 se puede deslizar telescópicamente dentro del cuarto balancín 19. Colectivamente, el primer balancín 15, el segundo balancín 17, el tercer balancín 18, el cuarto balancín 19 y el quinto balancín 20 forman un conjunto 744 de balancín, también designado como segundo elemento de pluma.
El número de plumas 12, 14 o balancines 15, 17, 18, 19, 20 telescópicos se podría modificar sin desviarse de los conceptos inventivos descritos. Colectivamente, la torre 10, las plumas 12, 14 y los balancines 15, 17, 18, 19, 20 forman un conjunto 732 de pluma plegable.
La primera pluma 12 tiene un primer extremo proximal 269 y un segundo extremo distal 270, que se muestran en la figura 18. La primera pluma 12 está conectada a la torre 10 (mostrada en la figura 17) mediante un pasador o pasadores no mostrados, a través del orificio 212, en placas 210 y 211 de horquilla, conectados a través de aberturas en la primera pluma situada en su extremo proximal 269.
El saliente 209 de la torre 10 está conectado al extremo de varilla del cilindro 22 mediante un pasador (no mostrado). El cilindro 22 soporta un soporte 215 de muñón situado a una corta distancia a lo largo de la primera pluma 12 desde el extremo proximal 269. El soporte 215 de muñón proporciona salientes 216, 217 de elevación de pluma. La junta articulada 21 de la torre 10 a la pluma 12 alrededor del eje 13 es movida por el cilindro 22 de accionamiento eléctrico o hidráulico.
Rotador
Véanse la figura 24 y la figura 25. La torre 10 soporta un mecanismo de rotación de ladrillos en forma de rotador T-B1 271. El rotador T-B1 271 se usa para transferir un ladrillo desde la lanzadera 186 de torre a la primera lanzadera 224 de pluma (mostrado en la figura 19, 21 y 77D). La figura 77A muestra la lanzadera 186 de torre sujetando un ladrillo 298. La figura 77B muestra el ladrillo sujetado por el rotador T-B1 271 después de recibirlo de la lanzadera 186 de torre. La figura 77C muestra el rotador T-B1 271 moviéndose para alinearse con el primer segmento 12 de pluma. La figura 77D muestra el rotador T-B1 271 alineado con el primer segmento de pluma y la lanzadera B1 224 moviéndose a su posición debajo del ladrillo 298. Se ha de entender que la pluma no estará necesariamente en posición horizontal mientras tiene lugar este proceso. La figura 77E muestra la lanzadera B1 224 en posición debajo del ladrillo 298. En esta posición, la lanzadera B1 224 agarrará el ladrillo y el rotador T-B1 271 soltará el ladrillo. La figura 77F muestra el ladrillo 298 sujetado por la lanzadera B1 224 subiendo por el primer segmento 12 de pluma. La figura 77G muestra el rotador T-B1 271 moviéndose a su posición para recibir otro ladrillo de la lanzadera 186 de torre.
A continuación se ofrece una descripción detallada del rotador T-B1.
Con referencia a la figura 25, el rotador T-B1 271 tiene una escuadra 272 que está sujeta a la torre 10 (mostrada en la figura 17). La escuadra 272 soporta un separador 274 que soporta un servomotor 273. El servomotor 273 acciona una polea 275. La escuadra 272 soporta las poleas tensoras 276, 277 y un reductor 278 de cojinete. El reductor 278 de cojinete está equipado con un árbol 279 de entrada que está equipado con un polea 280 accionada por servomotor 273 a través de una correa dentada sin fin 281 envuelta alrededor de las poleas 275, 276, 277 y 280. El brazo 282 gira alrededor de un eje horizontal 290 por medio del reductor 278 de cojinete.
El reductor 278 de cojinete soporta un brazo 282 que tiene una placa 283 dependiente del mismo en ángulos rectos. La placa 283 soporta las guías lineales 284, 285. Las guías lineales 284, 285 soportan respectivamente los carros 286, 287 de cojinete que soportan respectivamente las mordazas 288, 289 previstas para sujetar un ladrillo. Las mordazas 288, 289 están equipadas respectivamente con las tuercas 296, 297 de husillo madre mostradas como líneas ocultas. Las tuercas 296, 297 de husillo madre se acoplan con el husillo madre 293.
El brazo 282 soporta un servomotor 291 (no mostrado claramente en la figura 25, pero mostrado en la figura 24) que acciona una polea 292. El brazo 282 soporta un husillo madre 293 equipado con una polea 294. Una correa dentada sin fin 295 está envuelta alrededor de las poleas 292 y 294. A través de esta disposición, el servomotor 291 acciona el husillo madre 293, que está acoplado con las tuercas 296, 294 de husillo madre con el fin de acercar las mordazas 288, 289 entre sí para agarrar un ladrillo 298 o separar las mismas para liberar el ladrillo 298.
Como se puede ver en los dibujos, y particularmente en la secuencia de las figuras 77A a 77G, el ladrillo 298 es transportado hacia arriba de la torre 10 con su extensión longitudinal paralela al eje vertical 9 de la torre 10. La lanzadera 186 de torre sujeta el ladrillo 298 en sus mordazas 207 y 208 de garra verticalmente por encima del cuerpo del carro 193 de lanzadera de torre, de modo que el ladrillo pueda pasar al alcance de las mordazas 288, 289 del rotador T-B1 271. El rotador T-B1 271 gira el ladrillo 298 de modo que su extensión longitudinal esté alineada con la extensión longitudinal de la pluma 12 (y 14). El rotador T-B1 271 gira alrededor del mismo eje horizontal 13 cuando la primera pluma 12 está montada en la torre 10. La posición de este eje horizontal 13 es tal que la lanzadera B1 224 se puede desplazar por debajo del rotador T-B1 271 para permitir la transferencia del ladrillo 298 desde el rotador T-B1 271 hasta la lanzadera B1 224.
Primera pluma
Véanse las figuras 18, 19, 20. Con referencia a la figura 18, la primera pluma 12 tiene salientes 216, 217 de elevación de pluma soldadas a la misma. Con referencia a la figura 19, la pluma 12 tiene una sección transversal sustancialmente rectangular o en forma de caja, y está construida mediante soldadura de la placa inferior 218 a las placas laterales 219, 220, que están soldadas a la placa superior 221. Se pueden prever paneles extraíbles (no mostrados) en posiciones convenientes a lo largo de cualquiera de las placas 218, 219, 220, 221, para proporcionar acceso para el mantenimiento de componentes internos dentro de la primera pluma 12. La placa inferior 218 soporta una pista en forma de canales 222, 223 (también mostrada en la figura 18). Los canales 222 y 223 soportan la lanzadera B1 224. Con referencia a la figura 18, en ella se muestra la lanzadera 224 agarrando un ladrillo 225.
Lanzadera
Una lanzadera agarra un ladrillo y se mueve a lo largo del interior de la pluma desde el extremo proximal de la pluma, casi hasta el extremo distal de la pluma, mediante correas dentadas accionadas por servomotores instalados en la pluma. Los servomotores están instalados en la pluma para minimizar el tamaño y el peso de la lanzadera en movimiento y también para evitar tener que usar cadenas portacables o guías de deslizamiento para transferir energía eléctrica y señales hacia y desde las lanzaderas. Un servomotor 256 mueve la lanzadera y el otro servomotor 255 mueve las mordazas de la lanzadera. A continuación se ofrece una descripción detallada.
Véanse las figuras 18, 19 y 23. Con referencia a la figura 23, la placa inferior 218 soporta un conjunto 254 de accionamiento situado en el extremo distal 270 de la primera pluma 12. El conjunto 254 de accionamiento tiene un cuerpo que soporta los servomotores 255 y 256. El servomotor 255 acciona una polea 258 que acciona una correa sin fin 251. La correa sin fin 251 pasa alrededor de las poleas tensoras 260, 261. La placa 218 soporta el conjunto 259 de polea tensora (mostrado en la figura 18) para girar la correa.
El servomotor 256 acciona una polea 257. El conjunto 254 de accionamiento tiene un árbol 262 que soporta una polea grande 263 y una polea pequeña 264, que forman parte de una transmisión de reducción. Una correa dentada sin fin 258 está envuelta alrededor de la polea 257 y la polea grande 263. Una correa 266 está envuelta alrededor de la polea 264 y el conjunto 265 de polea tensora en el extremo proximal 269 de la primera pluma. La polea 264 acciona la correa 266, que se extiende a lo largo de la primera pluma 12.
Véanse las figuras 18, 21 y 22. Con referencia a la figura 21, la lanzadera B1 224 tiene un cuerpo 246 que soporta las ruedas 226, 227, 228, 229 que giran alrededor de ejes sustancialmente horizontales y soporta las ruedas 230, 231, 232, 233 que giran alrededor de ejes en un plano vertical. La lanzadera B1 224 soporta las guías lineales 234, 235. Las guías lineales 234, 235 soportan respectivamente los carros 236, 237 de cojinete que soportan respectivamente las mordazas 238, 239. La mordaza 238 está provista de almohadillas 240, 241 de agarre de goma y la mordaza 239 está provista de almohadillas 242, 243 de agarre de goma. Las mordazas 238, 239 soportan respectivamente las tuercas 244, 245 de husillo madre en la base de las mismas (mostradas en la figura 22). El cuerpo 246 soporta los alojamientos 247, 248 de cojinete (mostrados en la figura 22) que soportan un husillo madre 249. Con referencia a las figuras 21 y 22, el husillo madre 249 está equipado con una polea 250, situada entre los alojamientos 247 y 248 de cojinete. El husillo madre 249 está acoplado con las tuercas 244, 245 de husillo madre. El cuerpo 246 soporta las poleas tensoras 252, 253. La correa dentada 251, que se muestra parcialmente en la figura 22 y también en la figura 23, está parcialmente envuelta alrededor de la polea 252, después la polea 250 y luego la polea 253. La correa dentada 251 acciona la polea 250, que a su vez gira el husillo madre 249 que mueve las mordazas 238, 239. La correa 265 está conectada al cuerpo 246 en una primera posición 267 y una segunda posición 268. El tren de accionamiento descrito permite que el servomotor 255 mueva las mordazas 238, 239 una hacia la otra para sujetar un ladrillo 225, o las separe para soltar un ladrillo 225. La cadena de accionamiento descrita permite que el servomotor 256 mueva la lanzadera B1 a lo largo del interior de la primera pluma 12. Por lo tanto, un ladrillo 225 puede ser agarrado por una lanzadera B1 224 y movido desde el primer extremo 269 de la primera pluma 12 hasta el segundo extremo 270 de la primera pluma 12, y luego se puede soltar el ladrillo 225 (mostrado en la figura 18). A medida que el servomotor 256 mueve la lanzadera B1 224 a lo largo de la pluma, el servomotor 255 se debe sincronizar con el servomotor 256 para evitar que las mordazas 238 y 239 se muevan accidentalmente, lo que podría provocar que el ladrillo se suelte o que las mordazas se aprieten demasiado, o que las mandíbulas de lanzadera se desplacen más allá de sus límites de recorrido previstos.
En la siguiente exposición se verá que las pistas, lanzaderas y conjuntos de accionamiento de los balancines 15, 17, 18 y 19 siguen la misma configuración fundamental que la de la pluma 12.
Torno
Para mover las secciones telescópicas de la pluma y el balancín mediante un sistema de poleas se utilizan tornos y cables. El sistema de tornos y cables proporciona un medio muy ligero para mover las secciones telescópicas de la pluma plegable. Se ha comprobado que se pueden usar husillos de bolas eléctricos o cilindros hidráulicos o cremalleras y engranajes dentados para mover las secciones telescópicas de la pluma, pero estos sistemas tienen un peso mayor que el del sistema de accionamiento por cable descrito. Más abajo se detalla el sistema de torno y cable.
Con referencia a las figuras 19 y 63, la placa lateral 219 soporta un conjunto 713 de torno. Con referencia a la figura 63, el torno 713 enrolla los cables 714, 715 que mueven telescópicamente la segunda pluma 14 con respecto a la primera pluma 12 (mostrada en la figura 1). El conjunto 713 de torno tiene la escuadra 716 y la escuadra 717 apoyadas sobre la placa lateral 219. La escuadra 717 soporta el reductor 718 de cojinete que es accionado por el servomotor 719, proporcionando una transmisión de reducción para el tambor 720 de torno. La escuadra 716 soporta un cojinete 721 de rodillos que soporta el tambor 720 de torno de forma giratoria.
La placa lateral 219 soporta los bloques 722, 723, 724, 725 de poleas tensoras. La figura 64 muestra una vista de la pluma 12 con la placa lateral 219 y la placa inferior 218 retiradas para mayor claridad, de modo que la segunda pluma 14 se puede ver más claramente. La placa inferior 218 de la primera pluma 12 soporta los bloques 728, 729, 730, 731 de poleas tensoras. La placa inferior 524 de la segunda pluma 14 soporta los bloques 726, 727 de poleas tensoras. El cable 714 pasa a su vez desde el tambor 720 de torno al bloque 722 de poleas y después al bloque 723 de poleas, luego al bloque 728 de poleas, después a través del bloque 726 de poleas, luego al bloque 731 de poleas y después está sujeto en la placa inferior 524 de la segunda pluma 14. El cable 714 pasa a su vez desde el tambor 720 de torno al bloque 724 de poleas, luego al bloque 725 de poleas, después al bloque 729 de poleas, luego a través del bloque 727 de poleas, después a través del bloque 730 de poleas y luego está sujeto en la placa inferior 524 de la segunda pluma 14. Los bloques de poleas proporcionan una ventaja mecánica de modo que se puede usar un cable delgado. El servomotor 719 hace girar la entrada del reductor 718 de cojinete, que hace girar el tambor 720 de torno que mueve los cables 714, 715, que deslizan la segunda pluma 14 con respeto a la primera pluma 12.
Los bloques 799 de desgaste formados a partir de polietileno de peso molecular ultraalto (UHMPE, por sus siglas en inglés) u otro material adecuado, están asegurados en el extremo distal de la pluma 12 y el extremo proximal de la pluma 14 para proporcionar superficies de apoyo para el deslizamiento telescópico de los elementos. Los bloques 799 de desgaste de dicho material se describen a lo largo de esta descripción para proporcionar superficies de apoyo para las partes telescópicas tanto de la pluma como del balancín.
Segunda pluma
Con referencia a las figuras 39, 40, 41, 42, 43, la segunda pluma 14 tiene una sección transversal sustancialmente rectangular o en forma de caja. Con referencia a la figura 39, la segunda pluma 14 está construida mediante soldadura de la placa inferior 524 a las placas laterales 521,522, y soldadura de las placas laterales 521,522 a la placa superior 523. Al igual que en el caso de la primera pluma 12, se pueden prever paneles extraíbles (no mostrados) en posiciones convenientes a lo largo de cualquiera de las placas 521, 522, 523, 524, para proporcionar acceso para el mantenimiento de componentes internos dentro de la segunda pluma 14. La segunda pluma 14 tiene un primer extremo proximal 525 y un segundo extremo distal 526. El segundo extremo distal 526 soporta los salientes 527, 528. Con referencia a la figura 40, la placa superior 523 soporta los canales 529, 530, que forman una pista para soportar la lanzadera B2 531.
La lanzadera B2531 tiene mordazas 532, 533 para agarrar un ladrillo. La placa superior 523 soporta el conjunto 534 de escuadra, que soporta las poleas tensoras 535, 536, 537. El conjunto 534 de escuadra soporta los servomotores 538, 539. El servomotor 539 acciona las mordazas 532, 533. El servomotor 538 acciona la lanzadera B2 531. La lanzadera B2 531 se puede mover linealmente desde el primer extremo 525 hasta el segundo extremo 526 de la segunda pluma 14. La disposición es la misma que la descrita para la primera pluma 12, excepto que los servomotores 538 y 539 están montados externamente sobre la pluma 14 para permitir que los canales 529 y 530 que forman la pista dentro de la segunda pluma 14 se extiendan desde el extremo proximal 525 hasta el extremo distal 526, de modo que la lanzadera B2531 puede atravesar toda la longitud de la segunda pluma 14.
Con referencia a la figura 40, la placa lateral 521 soporta un buje 562. El buje 562 tiene un orificio 563. El orificio 563 soporta un extremo de la conexión 156 "hueso de perro" que se ve en la figura 1.
Véanse las figuras 11,42 y 43. Está prevista una disposición de cadenas 112 de energía dentro del conjunto 141 de pluma y balancín para transportar cables y mangueras. La placa inferior 524 soporta las cadenas portacables 563, 564, 565.
Rotador B2-S1
El rotador B2-S1 548 transfiere un ladrillo desde la segunda lanzadera de pluma a la primera lanzadera de balancín. Puede girar para alinearse con la segunda pluma o con el primer balancín, de modo que el ladrillo mantenga la orientación con su extensión longitudinal extendiéndose con la extensión longitudinal del primer balancín, cuando el ladrillo se transfiere desde la segunda pluma 12 al primer balancín 15. El rotador B2-S1 548 tiene mordazas de garra móviles para agarrar el ladrillo. A continuación se ofrece una descripción detallada.
Con referencia a las figuras 42 y 44, la placa inferior 524 soporta el rotador B2-S1 548 de la escuadra 540 de soporte. La escuadra 540 soporta el reductor 541 de cojinete, que soporta el servomotor 542. El reductor 542 de cojinete soporta un conjunto del brazo 543 y la base 544. La base 544 soporta la placa 547 de montaje que soporta el servomotor 549. La base 544 también soporta las guías lineales 545, 546. La guía lineal 545 soporta el carro 550 de cojinete que soporta la mordaza 551. La guía lineal 546 soporta el carro 552 de cojinete que soporta la mordaza 553. La placa 547 de montaje soporta el cojinete 554 (véase la figura 42), que soporta el husillo madre 555. El motor 549 tiene una polea dentada 556 y el husillo madre 555 tiene una polea 557, con una correa dentada sin fin 558 envuelta alrededor de la polea 556 y la polea 557. La mordaza 551 soporta la tuerca 556' y la mordaza 553 soporta la tuerca 559 (mostrada con líneas ocultas en la figura 44). El husillo madre 555 está acoplado con las tuercas 556', 559. Por lo tanto, el servomotor 549 acciona el husillo madre 555 para mover las mordazas 551 y 553 una hacia la otra para sujetar un ladrillo, o separarlas para liberar un ladrillo. El servomotor 542 gira la entrada del reductor 541 de cojinete. La salida del reductor 541 de cojinete gira el brazo 543 alrededor de un eje horizontal 16, que es el mismo eje que la conexión 23 de junta articulada de la segunda pluma 14 con el primer balancín 15. Dispuesto de este modo, el rotador 548 puede agarrar un ladrillo situado en la lanzadera B2 en el segundo extremo 526 de la segunda pluma 14 y transferirlo a una lanzadera S1 situada en el primer extremo 561 del primer balancín 15.
Junta
Véase la figura 1. La junta articulada 23 de la segunda pluma 14 con el primer balancín 15 alrededor del eje 16 es movida por un cilindro 24 de elevación de accionamiento eléctrico o hidráulico y una primera conexión 155 "hueso de perro" y una segunda conexión 156 "hueso de perro".
Véanse la figura 45 y la figura 46. La placa lateral 568 soporta el saliente 586. La placa lateral 569 soporta el saliente 587. La placa lateral 568 soporta el buje 588. Los salientes 586, 587 tienen respectivamente orificios concéntricos 589, 590. Los orificios 589, 590 están en el eje 16. El buje 588 tiene un orificio 591. El orificio 591 soporta un pasador no mostrado que soporta un extremo de la conexión 156 "hueso de perro".
Primer balancín
Véanse las figuras 45, 46. El primer balancín 15 tiene un primer extremo proximal 561 y un segundo extremo distal 566. El primer balancín 15 tiene una sección transversal sustancialmente rectangular o en forma de caja y una construcción de placa soldada, que comprende una placa inferior 567, soldada a placas laterales 568, 569 y placas laterales 568, 569 soldadas a la placa superior 570. La placa lateral 568 soporta los salientes 574, 575 para conectar un extremo del cilindro 24 de elevación (mostrado en la figura 1).
Conjunto de balancín
El conjunto de balancín tiene balancines telescópicos que se pueden extender y retraer. La extensión y retracción están servocontroladas. Cada balancín soporta canales que a su vez soportan lanzaderas que mueven ladrillos desde un primer extremo proximal hasta el siguiente balancín. Las lanzaderas se mueven adelante y atrás en pistas dentro de sus balancines respectivos. Las lanzaderas están provistas de pinzas y pueden pasar un ladrillo a lo largo del conjunto de balancín.
Torno y cables de balancín
El conjunto de balancín telescópico se extiende y retrae mediante un torno que enrolla cables que están envueltos alrededor de un sistema de poleas para mover los balancines. El torno es accionado por un servomotor y un reductor de cojinete. A continuación se ofrece una descripción detallada.
Véanse las figuras 45 y 68. Con referencia a la figura 45, la placa superior 570 soporta un torno 578. El torno 578 enrolla los cables 579, 580 que mueven telescópicamente el segundo balancín 17, el tercer balancín 18, el cuarto balancín 19 y el quinto balancín 20 dentro del primer balancín 15 y con respecto al mismo (mostrado en la figura 68).
El torno 578 está montado en la placa superior 570 mediante la escuadra 581 y la escuadra 582. Está previsto un reductor 583 de cojinete entre el servomotor 584' y un tambor 584 de torno. La escuadra 581 soporta un cojinete 585 de rodillos (no visible) que soporta rotativamente el tambor 584 de torno, en su extremo alejado del reductor 583 de cojinete. La placa superior 570 soporta los bloques 746, 747, 748, 749, 750, 751 de polea.
La figura 68 muestra una vista del conjunto 744 de balancín. El segundo balancín 17 soporta los bloques 752, 753 de polea. El tercer balancín 18 soporta los bloques 754, 755 de polea. El cuarto balancín 19 soporta los bloques 756, 757 de polea. El cable 580 de extensión está enrollado en el tambor 578 de torno y luego pasa a través de las poleas 750, 751, después al bloque 752 de polea del segundo balancín 17, luego al bloque 753 de polea, después al bloque 754 de polea del tercer balancín 18, luego al bloque 755 de polea, después al bloque 756 de polea del cuarto balancín 19, luego al bloque 757 de polea, después a una terminación 758 en el quinto balancín 20. La tensión en el cable 580 fuerza la extensión del conjunto 744 de balancín.
Con referencia a la figura 69, el cable 579 de retracción está enrollado en el tambor 578 de torno y luego pasa a través de los bloques 746, 747, 748 y 749 de polea y después se extiende internamente dentro del conjunto 744 de balancín hasta la terminación 759 en el quinto balancín 20. La tensión del cable 579 fuerza la retracción del conjunto 744 de balancín.
La figura 70 muestra una vista del conjunto 744 de balancín. Los cables 759, 760 y 761 actúan para mantener similar la extensión de cada balancín en relación con sus vecinos. El segundo balancín 17 soporta el bloque 762 de polea. El primer balancín 15 soporta una terminación 765 del primer extremo 771 del cable 759. El cable 759 pasa a través del bloque 762 de polea y el tercer balancín 18 soporta una terminación 766 del segundo extremo 772 del cable 759. El tercer balancín 18 soporta un bloque 763 de polea. El segundo balancín 17 soporta una terminación 767 del primer extremo 773 del cable 760. El cable 760 pasa a través del bloque 763 de polea. El cuarto balancín 19 soporta una terminación 768 del segundo extremo 774 del cable 760. El cuarto balancín 19 soporta el bloque 764 de polea. El tercer balancín 18 soporta una terminación 769 del primer extremo 775 del cable 761. El cable 761 pasa a través del bloque 764 de polea. El quinto balancín 20 soporta una terminación 770 del segundo extremo 776 del cable 761.
Primer balancín
Con referencia a las figuras 45 y 46, la placa superior 570 soporta una pista en forma de canales 571, 572 que se extienden longitudinalmente dentro del balancín 15. Los canales 571, 572 se extienden desde el primer extremo proximal 561 del primer balancín 15 prácticamente hasta el segundo extremo distal 566, ahorra espacio para el conjunto 592 de accionamiento al final de la pista, dentro del primer balancín 15. Los canales 571, 572 soportan de forma deslizante la lanzadera S1 573. La lanzadera S1 573 tiene mordazas 576, 577 previstas para agarrar un ladrillo.
La placa superior 570 soporta el conjunto 592 de accionamiento dentro del primer balancín 15, de la misma manera que la primera pluma 12. La placa superior 570 soporta la escuadra 593, que soporta las poleas tensoras 594, 595, 596, 597. Los servomotores no mostrados en el conjunto 592 de accionamiento mueven la lanzadera S1 573 a lo largo de la parte superior e interior del primer balancín 15 y pueden abrir y cerrar las mordazas 576, 577 para agarrar o soltar un ladrillo. Por lo tanto, la lanzadera 573 puede agarrar un ladrillo en el primer extremo proximal 561 del primer balancín 15 y moverlo hasta o hacia el segundo extremo distal 566 del primer balancín 15, y después soltar el ladrillo no mostrado. El mecanismo para ello funciona de la misma manera que el de la primera pluma 12 y su lanzadera. Cada una de las mordazas 576 y 577 incluye una desviación 576' y 577' que se alinea con el conjunto 534 de escuadra de la segunda pluma 14, para proporcionar espacio libre para recibir el conjunto 534 de escuadra en el extremo distal de la segunda pluma 14, cuando la lanzadera S1 573 se mueve hacia adentro para tomar un ladrillo del rotador B2-S1 548 cuando la segunda pluma 14 y el primer balancín 15 están alineados, como se muestra en la figura 79C.
Segundo balancín
Véanse las figuras 47, 48, 49. Con referencia a la figura 47, el segundo balancín 17 tiene un primer extremo proximal 598 y un segundo extremo distal 599. El segundo balancín 17 es hueco y soporta internamente una lanzadera que mueve ladrillos desde el primer extremo proximal 598 hasta o hacia el segundo extremo distal 599.
Preferiblemente, el segundo balancín 17 está construido a partir de paneles sándwich de fibra de carbono para un peso reducido. Alternativamente, El segundo balancín 17 puede estar soldado con placas de metal. El segundo balancín 17 tiene una sección transversal sustancialmente rectangular o en forma de caja. El segundo balancín 17 está construido mediante soldadura o unión de la placa inferior 600 con las placas laterales 601, 602. Las placas laterales 601, 602 están soldadas o unidas a la placa superior 603. La placa inferior 600 soporta una pista formada por canales 604, 605 que se extienden longitudinalmente. Los canales 604, 605 soportan la lanzadera S2606 para un movimiento a lo largo de los mismos. La lanzadera S2 606 tiene mordazas 607 y 608 para agarrar un ladrillo. Con referencia a la figura 48, la placa inferior 600 soporta la escuadra 609, que soporta las poleas tensoras 610, 611,612, 613. Con referencia a la figura 49, la placa inferior 600 soporta el conjunto 614 de accionamiento situado en el extremo distal 599 del segundo balancín 17, que mueve las correas 615 y 616 con el fin de mover la lanzadera S2606 (mostrada en la figura 48) y abrir y cerrar las mordazas 607, 608, de la misma manera que en el caso de la primera pluma 12 y su lanzadera. Por lo tanto, la lanzadera S2 puede agarrar un ladrillo situado en el primer extremo proximal 598 del segundo balancín 17 y mover el ladrillo hasta o hacia el segundo extremo distal 599 del segundo balancín 17 y soltar el ladrillo. El segundo balancín 17 tiene un hueco en la placa superior 603 en el extremo proximal 598 (mostrado en la figura 48), que está enfrente de la pista formada por los canales 604 y 605. Esto permite que la lanzadera S1 573 del primer balancín 15 se alinee por encima de la lanzadera S2 606 para permitir que sus pinzas transfieran un ladrillo desde la lanzadera S1 573 a la lanzadera S2606.
Tercer balancín
Véanse las figuras 50, 51 y 52. Con referencia a la figura 50, el tercer balancín 18 tiene un primer extremo proximal 618 y un segundo extremo distal 619. Preferiblemente, el tercer balancín 18 está construido a partir de paneles sándwich de fibra de carbono para un peso reducido. Alternativamente, el tercer balancín 18 se puede construir con placas de metal soldadas. El tercer balancín 18 tiene una sección transversal sustancialmente rectangular o en forma de caja. El tercer balancín 18 se construye mediante soldadura o unión de la placa inferior 620 con las placas laterales 621,622. Las placas laterales 621,622 están soldadas o unidas a la placa superior 623. Con referencia a la figura 51, la placa superior 623 soporta una pista formada por canales 624 y 625 de extensión longitudinal, que se extienden desde el primer extremo proximal 618 hasta el conjunto 634 de accionamiento situado en el segundo extremo distal 619, mostrado en la figura 52. Los canales 624, 625 soportan la lanzadera S3 626 para el movimiento a lo largo del tercer balancín 18 desde el primer extremo proximal 618 hasta o hacia el segundo extremo distal 619. La lanzadera S3 626 tiene mordazas 627 y 628 para agarrar un ladrillo. La placa superior 623 soporta la escuadra 629. La escuadra 629 soporta las poleas tensoras 630, 631, 632, 633. Con referencia a la figura 52, la placa superior 623 soporta el conjunto 634 de accionamiento en el segundo extremo distal 619, que mueve las correas 635 y 636. El conjunto 634 de accionamiento puede mover la lanzadera S3626 y abrir y cerrar las mordazas 627, 628. Por lo tanto, la lanzadera S3 puede agarrar un ladrillo situado en el primer extremo 618 del tercer balancín 18 y mover dicho ladrillo hasta o hacia el segundo extremo 619 del segundo balancín 18 y soltar el ladrillo, de la misma manera que en el caso de la primera pluma 12 y su lanzadera. El tercer balancín 18 tiene un hueco en la placa inferior 620 en el extremo proximal 618, que está enfrente de la pista formada por los canales 624 y 625. Esto permite que la lanzadera S2 606 del segundo balancín 17 se alinee por encima de la lanzadera S3 626 para permitir que sus pinzas transfieran un ladrillo de la lanzadera S2606 a la lanzadera S3626.
Cuarto balancín
Véanse las figuras 53, 54, 55. Con referencia a la figura 53, el cuarto balancín 19 tiene un primer extremo proximal 637 y un segundo extremo distal 638. Preferiblemente, el cuarto balancín 19 está construido a partir de paneles sándwich de fibra de carbono para un peso reducido. Alternativamente, el cuarto balancín 19 puede estar construido a partir de placas de metal soldadas. El cuarto balancín 19 tiene una sección transversal sustancialmente rectangular o en forma de caja. El cuarto balancín 19 está construido mediante soldadura o unión de la placa inferior 640 con las placas laterales 641, 642. Las placas laterales 641, 642 están soldadas o unidas a la placa superior 643. La placa inferior 640 soporta una pista formada por canales 644, 645 que se extienden longitudinalmente. Los canales 644, 645 se extienden desde el extremo proximal 637 hasta el conjunto 654 de accionamiento situado en el extremo distal, y soportan la lanzadera S4 646 (mostrada en la figura 54) para el movimiento lineal a lo largo de los mismos. Con referencia a la figura 54, la lanzadera S4646 tiene mordazas 647 y 648 para agarrar un ladrillo. La placa inferior 640 soporta la escuadra 649 en el extremo proximal 637, que 649 soporta las poleas tensoras 650, 651, 652, 653. Con referencia a la figura 55, la placa inferior 640 soporta el conjunto 654 de accionamiento en el extremo distal 638, dentro del cuarto balancín 19. El conjunto 654 de accionamiento mueve las correas 655 y 656 para mover la lanzadera S4 646 a lo largo del cuarto balancín y abrir y cerrar las mordazas 647, 648, de la misma manera que en el caso la de la primera pluma 12 y su lanzadera. Por lo tanto, la lanzadera S4 646 puede agarrar un ladrillo situado en el primer extremo 637 del cuarto balancín 19 y moverlo hasta o hacia el segundo extremo 638 del cuarto balancín 19 y soltar el ladrillo. Con referencia a la figura 54, el cuarto balancín 19 tiene un hueco en la placa superior 643 en el extremo proximal 637, que está enfrente de la pista formada por los canales 644 y 645. Esto permite que la lanzadera S3626 del tercer balancín 18 se alinee por encima de la lanzadera S4 646 para permitir que sus pinzas transfieran un ladrillo de la lanzadera S3626 a la lanzadera S4646.
Quinto balancín
Véanse las figuras 56, 57, 58 y 59. Con referencia a la figura 56, el quinto balancín 20 tiene un primer extremo proximal 657 y un segundo extremo distal 658. Preferiblemente, el quinto balancín 20 está construido a partir de paneles sándwich de fibra de carbono para un peso reducido. Alternativamente, el quinto balancín 20 puede estar construido a partir de placas de metal soldadas. El quinto balancín 20 tiene una sección transversal sustancialmente rectangular o en forma de caja. El quinto balancín 20 está construido mediante soldadura o unión de la placa inferior 660 con las placas laterales 661, 662. Las placas laterales 661, 662 están soldadas o unidas a la placa superior 663. La placa superior 663 soporta una pista formada por canales 664, 665 de extensión longitudinal, que se extienden desde el extremo proximal 657 hasta el conjunto 663 de accionamiento, a lo largo del interior del quinto balancín 20. Con referencia a la figura 57, los canales 664, 665 soportan la lanzadera S5 666 para un movimiento lineal a lo largo de los mismos. La lanzadera S5666 tiene mordazas 667, 668 para agarrar un ladrillo. La placa superior 663 soporta la escuadra 669 en el extremo proximal 657 que soporta las poleas tensoras 670, 671, 672, 673. Con referencia a la figura 58, la placa superior 663 soporta el conjunto 674 de accionamiento en el extremo distal 658. El conjunto 674 de accionamiento mueve las correas 675 y 676 para mover la lanzadera S5 666 y abrir y cerrar las mordazas 667, 668 (mostradas en la figura 57). El conjunto 674 de accionamiento mueve las correas 675 y 676 para mover la lanzadera S5 666 a lo largo del quinto balancín y abrir y cerrar las mordazas 647, 648, de la misma manera que en el caso la de la primera pluma 12 y su lanzadera. La lanzadera S5 666 puede agarrar un ladrillo presentado por la lanzadera S4 646 situado a través de un hueco situado en el extremo proximal 657 de la placa inferior 660. La lanzadera S5 666 mueve después el ladrillo a lo largo del interior del quinto balancín 20 hasta el segundo extremo distal 658 del quinto balancín 20, donde soltará el mismo.
Los paneles o placas que componen el primer balancín 15, el segundo balancín 17, el tercer balancín 18, el cuarto balancín 19 y el quinto balancín 20 pueden estar provistos de partes de panel extraíbles (no mostradas) para proporcionar acceso para el mantenimiento de los componentes internos dentro de cada balancín.
Cadenas portacables de pluma
Las cadenas portacables se utilizan para encaminar la energía y las señales hacia y desde los servomotores. La disposición de las cadenas portacables proporciona compactibilidad en toda la sección transversal de la pluma plegable.
Con referencia a la figura 65, la placa inferior 218 de la primera pluma 12 soporta un primer extremo 735 de la cadena portacables 112. La cadena portacables 112 también es visible en las figuras 11, 18, 19. La placa superior 22 de la segunda pluma 14 soporta un segundo extremo 736 de la cadena portacables 112.
El primer extremo proximal 637 del cuarto balancín 19 soporta un primer extremo 737 del conducto 733 de cables. El segundo extremo 738 del conducto 733 de cables soporta un primer extremo 739 de la cadena portacables 734. La placa inferior 660 del quinto balancín 20 soporta el segundo extremo 740 de la cadena portacables 734. La cadena portacables 734 y el conducto 733 de cables también son visibles en la figura 56.
Con referencia a la figura 66, la placa inferior 524 de la segunda pluma 14 soporta un primer extremo 741 de la cadena portacables 563. La placa superior 623 del tercer balancín 18 soporta un segundo extremo 742 de la cadena portacables 563. La cadena portacables 563 también es visible en las figuras 39, 40, 41,42.
Con referencia a la figura 67, la placa inferior 524 de la segunda pluma 14 soporta un primer extremo 743 de la cadena portacables 564. La placa superior 643 del cuarto balancín 19 soporta un segundo extremo 744' de la cadena portacables 564. La cadena portacables 564 también es visible en las figuras 39, 40, 41,42.
Con referencia a las figuras 1 y 5, los cables (no mostrados) están encaminados desde el armario eléctrico 82 a través del bastidor 3, a través del centro de la corona 11 de giro, hacia arriba a través del interior de la torre 10 y hacia el interior de la primera pluma 12, luego hacia el interior de la cadena portacables 112 (mostrada en la figura 65), luego hacia el interior de la segunda pluma 14. Con referencia a la figura 65, los cables (no mostrados) están encaminados desde la segunda pluma 14, hasta el primer balancín 15 y hasta la cadena portacables 565, y luego hacia el interior del segundo balancín 17 y, como se muestra en la figura 66, también hacia el interior de la cadena portacables 563 y luego hacia el interior del tercer balancín 18 y, como se muestra en la figura 67, también hacia el interior de la cadena portacables 564 y luego hacia el interior del cuarto balancín 19.
Con referencia a la figura 65, los cables (no mostrados) están encaminados desde el cuarto balancín 19, a través del conducto de cable 733 hacia el interior de la cadena portacables 734 y luego hacia el interior del quinto balancín 20. Desde el quinto balancín 20, los cables no mostrados están encaminados hacia el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo.
Aleta
Véanse las figuras 59, 60, 61. Con referencia a la figura 59, una pinza pivotante en forma de un conjunto 687 de aleta tiene mordazas 690 y 693 para agarrar un ladrillo y luego puede trasladar y girar el ladrillo para moverlo más allá de una boquilla 121, 122, 123, 124 y 125 de aplicación de adhesivo, y luego presentar el ladrillo para transferirlo al brazo de colocación. El conjunto 687 de aleta está situado en el extremo distal 658 del quinto balancín 20.
Las figuras 80A a 80Q muestran una secuencia del paso de un ladrillo desde el quinto balancín hasta su posición colocada.
Durante la colocación de ladrillos, el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo se mantiene en una inclinación constante con respecto al suelo. La posición de la pluma plegable se varía para posicionar el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo de manera apropiada para que el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo coloque ladrillos en la posición requerida. El ángulo del conjunto de balancín varía según la posición requerida de la pluma plegable. El conjunto 687 de aleta se usa para recibir un ladrillo del conjunto de balancín (figura 80A) y mover el ladrillo a una posición adecuada para que un aplicador 777 de adhesivo en el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo aplique pegamento a dicho ladrillo (figuras 80D - 80G), y para que luego la garra 44 de colocación de ladrillos coloque el ladrillo (figura 80Q). Con referencia a la figura 60, el conjunto 687 de aleta gira alrededor del eje 33. El conjunto 687 de aleta tiene una garra con mordazas 690 y 693 que se pueden deslizar hacia el eje de rotación 33 o en sentido opuesto a éste (que es el mismo eje horizontal del soporte del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo hasta el final del quinto balancín 20). La garra se puede extender hasta el quinto balancín 20 para agarrar un ladrillo (figura 80B). Luego, la garra se retrae a una posición cerca del eje de rotación 33 (figura 80C) para que el ladrillo quede libre del quinto balancín 20. A continuación se gira el ladrillo para la aplicación de adhesivo (figura 80D). Las boquillas de aplicación de adhesivo se extienden sobre el ladrillo (figuras 80E, 80F). Las boquillas de adhesivo dirigen el adhesivo hacia abajo para que la gravedad ayude a aplicar el adhesivo al ladrillo. Las boquillas de aplicación de adhesivo se retraen mientras dirigen el adhesivo sobre el ladrillo (figura 80G). Luego, la aleta 687 gira (figura 80H) para orientar el ladrillo verticalmente (figura 80J), de modo que las boquillas de aplicación de adhesivo puedan aplicar adhesivo al extremo del ladrillo. Después, la aleta gira (figura 80K) para invertir el ladrillo (figura 80L) de modo que el adhesivo esté en la parte inferior del ladrillo. La aleta 687 extiende entonces la garra hacia afuera (figura 80M), para presentar el ladrillo en una posición en la que la garra 44 de colocación de ladrillos puede agarrar el ladrillo (figura 80N). La garra de aleta suelta el ladrillo y la garra de aleta se traslada luego en un sentido opuesto mientras la aleta gira en una rotación inversa (figura 80P, 80Q) para que la garra vuelva a su posición inicial (figura 80A).
A continuación se ofrece una descripción detallada del conjunto de aleta.
Véase la figura 59. El quinto balancín 20 soporta el conjunto 687 de aleta alrededor del mismo eje horizontal 33 en el que el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo está unido al extremo distal del quinto balancín 20 (véase figura 80A).
Véanse las figuras 58, 59, 60 y 61. Con referencia a la figura 59, el quinto balancín 20 soporta un reductor 677 de cojinete y un servomotor 678. El reductor 677 de cojinete soporta un brazo 679 del conjunto 687 de aleta en su salida, y un servomotor 678 gira la entrada del reductor 677 de cojinete. Esto gira el brazo 679 y, por lo tanto, el conjunto 687 de aleta alrededor del eje 33. Con referencia a la figura 60, el brazo 679 soporta una guía lineal 680 que soporta de forma deslizante un carro 681 de cojinete para el movimiento entre un primer extremo 707 y un segundo extremo 708 del brazo 679. Una placa base 682 está montada en el carro 681 de cojinete, perpendicularmente a la extensión del recorrido del mismo. Con referencia a la figura 61, un servomotor 684 para el movimiento de la placa base 682 está montado a través de un separador 683 en el brazo 679. Con referencia a la figura 60, un servomotor 686 para el movimiento de las mordazas 690 y 693 está montado en la placa 685 de montaje del motor, que se apoya sobre la placa base 682. La placa base 682 soporta las guías lineales 688, 689 que soportan de manera deslizante los carros 691 y 692 de cojinete, respectivamente. El carro 691 de cojinete soporta la mordaza 690 y el carro 692 de cojinete soporta la mordaza 693. El servomotor 686 acciona la polea 694, que acciona la polea 696 conectada al husillo madre 695 mediante una correa dentada sin fin 697. Con referencia a la figura 61, la placa base 682 soporta un cojinete 700 que soporta el husillo madre 695 de forma giratoria. Con referencia a la figura 60, la mordaza 690 soporta una tuerca 698, y la mordaza 693 soporta una tuerca 699, estando acopladas dichas tuercas 698 y 699 con el husillo madre 695. Por lo tanto, el servomotor 685 acciona las mordazas 690 y 693 para agarrar y soltar un ladrillo.
Con referencia a la figura 60, el brazo 679 soporta una escuadra 701 con una polea tensora 702 cerca del extremo 708. El servomotor 684 (mostrado en la figura 61) acciona una polea 703, que acciona la polea 702 a través de una correa sin fin 704. La placa base 682 tiene un placa 705 de sujeción (mostrada en la figura 61) que sujeta la correa 704. Por lo tanto, el servomotor 684 mueve linealmente la placa base 682 a lo largo de la guía lineal 680.
Véase la figura 59. El servomotor 678 puede girar el brazo 679 de modo que la guía lineal 680 esté alineada en paralelo con los canales 664, 665 en el quinto balancín 20.
Las mordazas 690 y 693 se pueden mover mediante el servomotor 684 hacia el segundo extremo distal 658 del quinto balancín 20 para recoger un ladrillo (ver figura 80B) que está siendo sostenido por las mordazas 667, 668 de la lanzadera S5 666. Después, el servomotor 686 puede cerrar las mordazas 690 y 693 para agarrar el ladrillo. El servomotor 684 puede entonces mover las mordazas 690, 693, sosteniendo el ladrillo, hacia el primer extremo 707 del brazo 679 (ver figura 80C). El servomotor 678 puede entonces girar el brazo 679 de modo que la superficie superior de dicho ladrillo se presente plana, lista para la aplicación de adhesivo por el sistema 150 de aplicación de adhesivo (véanse las figuras 80 D a G).
Opcionalmente, el servomotor 684 puede girar entonces el brazo 679 en un ángulo de 90 grados de modo que el extremo de dicho ladrillo se presente plano, listo para la aplicación de adhesivo por el sistema 150 de aplicación de adhesivo (véanse las figuras 80H y J). Se ha de señalar que en algunas estructuras, como para las paredes que se van a enlucir, no es necesario aplicar adhesivo a las juntas verticales (o "perp") de los ladrillos. Opcionalmente, el servomotor 684 puede entonces girar el brazo 679 en un ángulo de 180 grados de modo que el extremo opuesto de dicho ladrillo se presente plano, listo para la aplicación de adhesivo por el sistema 150 de aplicación de adhesivo, aplicando así adhesivo a la parte inferior fondo y a ambos extremos de dicho ladrillo.
El servomotor 684 puede entonces rotar el brazo 679 en un ángulo de 180 grados (o 90 o 270 grados, dependiendo de las caras del ladrillo a las que se les haya aplicado adhesivo), de modo que dicho ladrillo esté invertido, listo para ser recogido por la garra 44 del brazo de colocación (véanse las figuras 80K a Q). De esta forma se aplica el pegamento a la parte inferior de dicho ladrillo, que será colocado por el brazo 40 de colocación.
La figura 75 muestra una vista lateral del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo y el quinto balancín 20. La figura 75 muestra la secuencia del ladrillo 797 desde una primera posición 791, a una segunda posición 792, a una tercera posición 793, a una cuarta posición 794, a una quinta posición 795 y a una sexta posición 796. En la primera posición 791, el ladrillo 797 es agarrado por la lanzadera S5666 (no mostrada en la figura 75). Las mordazas 690 y 693 de aleta se mueven para agarrar el ladrillo 797 y luego la lanzadera S5666 suelta el ladrillo 797. Después, el ladrillo 797 se traslada a la segunda posición 792, y luego se gira a la tercera posición 793. Luego se aplica adhesivo al ladrillo 797. El ladrillo 797 se gira entonces opcionalmente a la posición vertical 794. A continuación, el ladrillo 797 se gira a una quinta posición 795 y luego se traslada a una sexta posición 796.
Adhesivo
Con referencia a la figura 5, el bastidor 3 soporta un recipiente 110 de adhesivo y una bomba 111 de adhesivo. La bomba 111 de adhesivo suministra adhesivo a presión al aparato de transporte de fluido en forma de una manguera que se extiende a lo largo de la pluma y a través de las cadenas de energía flexibles 112 (mostrada en la figura 65), 564 (mostrada en la figura 67) y 740 (mostrada en la figura 65) previstas en la pluma telescópica y los balancines telescópicos, hasta el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo. Los adhesivos pueden ser de un componente o de dos componentes, y debe tener cierta flexibilidad cuando se endurece para evitar fracturas debido a la expansión y contracción desigual en la estructura construida. Algunos adhesivos adecuados son poliuretano monocomponente de curado por humedad como Sika "Techgrip" de, Hunstman "Suprasec 7373" o Fortis AD5105S, poliuretano espumoso monocomponente como Soudal "Souda Bond Foam" o Weinerberger "Dryfix", poliuretano de dos componentes como el fabricado por Huntsman, MS Polymer (Polímero de Silano Modificado) como HB Fuller "Toolbox", epoxi de dos componentes como Latipoxy310 y adhesivo de metacrilato como "Plexus". Sería posible, pero menos deseable (debido a la resistencia, flexibilidad y "vida útil" y razones de limpieza) utilizar adhesivos a base de agua como látex, acrílico o adhesivos a base de cemento similares a diversos pegamentos para baldosas comercialmente disponibles o la Austral Bricks "Thin Bed Mortar".
Véanse las figuras 12 y 13. El aplicador 777 de adhesivo tiene un cabezal de adhesivo equipado con boquillas 121, 122, 123, 124 y 125, que se muestran esquemáticamente en la figura 13. El flujo de adhesivo se controla mediante válvulas 118 y 119 operables eléctricamente, situadas en un cabezal colector 117, cerca de las boquillas 121, 122, 123, 124 y 125, que también se apoyan en el cabezal colector 117. El espacio dentro del cabezal de colocación es muy limitado. Las boquillas están previstas en dos grupos, que comprenden un grupo central de boquillas 121, 122 y 123, alimentadas por la válvula 118, y un grupo periférico de dos boquillas exteriores 124 y 125, alimentadas por la válvula 119. El cabezal colector 117 se apoya en un mecanismo que puede hacer salir las boquillas hasta alcanzar la longitud de un ladrillo, y retraer las boquillas con el fin de proporcionar espacio para que el ladrillo pueda girar, y además al retraer las boquillas se proporciona espacio para que el cabezal de colocación se pueda plegar contra un conjunto de balancín retraído para un transporte compacto. Para lograr la extensión y retracción, las boquillas se apoyan en una cadena que solo se puede doblar en un sentido, y la cadena se extiende o retrae mediante una rueda dentada de cadena accionada por un servomotor. A continuación se ofrece una descripción detallada.
Véanse las figuras 12, 13, 62 y 71. Con referencia a la figura 62, el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo soporta un conjunto 777 de aplicador de adhesivo. Con referencia a la figura 71, el conjunto 777 de aplicador de adhesivo tiene una guía curvada 113 unida al cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo. La guía curvada 113 soporta un miembro de lengüeta en forma de una cadena deslizante 114 que sólo se puede doblar en un sentido. La cadena deslizante 114 se mueve mediante una rueda dentada 115 de cadena accionada por servomotor. El cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo soporta una guía recta 784 en la que se puede retraer la cadena deslizante 114. El extremo distal 116 de la cadena deslizante 114 soporta un colector 117 que soporta dos válvulas 118, 119. Cada válvula 118, 119 está conectada al suministro 120 de adhesivo a presión proporcionado por la bomba 111 de adhesivo montada en el bastidor 3 (mostrado en la figura 5). La primera válvula 118 está conectada a tres boquillas 121, 122, 123 de pegamento centrales, y la segunda válvula 119 está conectada a dos boquillas 124, 125 de pegamento externas (mostradas esquemáticamente en la figura 13). Las boquillas internas 121, 122, 123 están previstas para permitir que se aplique pegamento a la cara superior de un ladrillo estrecho o interior, mientras que las boquillas externas 124, 125 permiten que se aplique pegamento a los bordes exteriores de la cara superior de un ladrillo ancho o exterior 126. Las válvulas 118, 119 se pueden operar individualmente o juntas para suministrar pegamento a las boquillas internas 121, 122, 123, a las boquillas externas 124, 125 o todas las boquillas 121, 122, 123, 124 y 125. El adhesivo se aplica en una dirección que se extiende hacia abajo desde las válvulas en el colector, estando dispuesto el colector sobre la cadena deslizante 114 que está dispuesta horizontalmente.
Véanse las figuras 72 y 73. Con referencia a la figura 72, la cadena deslizante 114 tiene una pluralidad de partes de cuerpo en forma de eslabones huecos 778 y una pluralidad de eslabones de cadena en forma de eslabones 779 de unión. Los eslabones 779 de unión son artículos estándar usados para unir cadenas de transmisión de potencia, como la cadena de rodillos BS 16-B1 o la cadena de rodillos ANSI 80-1. Con referencia a la figura 73, el eslabón hueco 778 está provisto de salientes 780, 781 para acoplar los pasadores 782 de los eslabones 779 de unión mostrados en la figura 72. El eslabón hueco 778 está provisto de un orificio 783 que se extiende longitudinalmente para el paso de cables (no mostrados) y el adhesivo 120 a presión (véase la figura 13). Los eslabones huecos tienen extremos que están en contacto entre sí para evitar una extensión excesiva de la cadena deslizante, lo que permite que la cadena deslizante se extienda hacia afuera desde la punta de la guía curvada y mantenga una configuración recta, pudiendo doblarse solo hacia arriba, alrededor de los ejes proporcionados por la conexión de los eslabones huecos con los eslabones de unión.
Con referencia a la figura 74, la guía recta 784 está equipada con una tapa 788. En la figura 71 se muestra la guía curvada 113 con la tapa 787 retirada para mayor claridad. La guía recta 784 se muestra sin la tapa 788 para mayor claridad.
Con referencia a la figura 72, considérese el ejemplo del primer eslabón hueco 778, el eslabón 779 de unión y el segundo eslabón hueco 784'. Puede verse que el segundo eslabón hueco 784' puede pivotar hacia arriba con respecto al primer eslabón hueco 778, pero el segundo eslabón hueco 784' no puede pivotar hacia abajo con respecto al primer eslabón hueco 778. Por extensión de la lógica a la pluralidad de eslabones huecos 778 y eslabones 779 de unión, la cadena deslizante 114 sólo se puede curvar hacia arriba y no se puede curvar hacia abajo.
Preferiblemente, los eslabones huecos 778 se fabrican a partir de un material con un bajo coeficiente de fricción tal como copolímero acetálico o plástico UHMWPE (Polietileno de Peso Molecular Ultraalto). La guía curvada 113 y la guía recta 784 se pueden fabricar a partir de un material con un bajo coeficiente de fricción, tal como plástico acetálico.
La figura 74 muestra una vista superior de la guía recta 784. La guía recta 784 está provista de ranuras 785, 786 de modo que los eslabones 779 de unión no tocan la guía recta 784. La guía recta 784 se puede construir entonces a partir de un material tal como una aleación de aluminio, que es más robusta que el plástico acetálico.
Con referencia a la figura 71, la guía curvada 113 también está provista de ranuras 789, 790 de modo que los eslabones 779 de unión no tocan la guía curvada 113. La guía curvada 113 también se puede construir a partir de un material como una aleación de aluminio que es más resistente que el plástico acetálico.
La disposición de lengüeta en vaina del aplicador de adhesivo permite que un solo eje de control de servomovimiento mueva una boquilla para la aplicación de adhesivo mientras se mantiene una orientación vertical de la boquilla y también retraiga la boquilla para permitir el movimiento del ladrillo a la siguiente etapa del proceso. El espacio del cabezal de colocación es bastante limitado, por lo que, para lograr la aplicación y retracción con mecanismos de movimiento lineal más convencionales o robots de brazo articulado, se requeriría el uso de dos o más servoejes de movimiento o la adición de enlaces y mecanismos de leva.
Cabezal de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo
Véase la figura 62. El cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo soporta un cabezal de colocación de ladrillos en forma de un robot 36 de geometría esférica y el conjunto 777 de aplicador de adhesivo junto con un sistema de visión y un sistema rastreador. Después de la aplicación del adhesivo tal como se ha descrito más arriba, el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo toma un ladrillo de las mordazas 690 y 693 del conjunto 687 de aleta y lo mueve a una posición en la que se coloca el mismo. El cabezal de colocación también compensa el movimiento y la desviación de la pluma, de modo que el ladrillo se coloca en la posición correcta.
Véanse las figuras 1, 12 y 62. Con referencia a la figura 62, el cabezal 32 articulado de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo tiene un cuerpo 801 con brazos 803 y 805 que forman una horquilla que se extiende oblicuamente hacia abajo desde el cuerpo 801. Los brazos 803 y 805 tienen aberturas 807 y 809 para recibir pasadores para montar de forma pivotante la cabeza 32 y el conjunto 687 de aleta alrededor del segundo eje horizontal 33 en el extremo distal 658 del quinto balancín telescópico 20 (véase la figura 1). Con referencia a la figura 1, el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo se articula alrededor del eje horizontal 33 en dirección sustancialmente paralela al eje de articulación 16 del primer balancín 15 y al eje de articulación 13 de la primera pluma 12. La posición del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo se controla mediante el movimiento de un cilindro 35.
Con referencia a la figura 62, el cabezal 32 articulado de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo soporta un cabezal de colocación de ladrillos que comprende un robot 36 de geometría esférica. El robot 36 de geometría esférica tiene un brazo 40 extensible linealmente con una pinza de colocación de ladrillos en forma de una garra 44 montada en el extremo inferior del mismo. Con referencia a la figura 1, el robot 36 de geometría esférica tiene la siguiente disposición de articulaciones: ángulo 37 de balanceo de montaje de brazo, ángulo 38 de inclinación de montaje de brazo, deslizamiento 39 del brazo (longitud del brazo o extensión lineal), ángulo 41 de inclinación de muñeca, ángulo 42 de giro de muñeca, ángulo 43 de desvío de garra y con la garra 44 montada para girar alrededor del eje 45 de desvío. Esta configuración proporciona movimiento sin polos dentro de la zona de trabajo.
Con referencia a las figuras 62 y 83, para lograr el ajuste del ángulo 37 de balanceo de montaje de brazo, el cuerpo 801 soporta un servomotor 810 con una correa que acciona un reductor 812 de cojinete conectado a la base 811 de una horquilla 813, siendo la base giratoria en relación con el cuerpo 801 alrededor de un eje horizontal que se extiende en dirección normal al eje de horquilla 813. Para lograr el ajuste del ángulo 38 de inclinación de montaje de brazo, la horquilla 813 soporta alrededor de su eje 814 un servomotor 816 unido al cuerpo 801 que acciona a través de una correa un reductor 818 de cojinete conectado a una base 815 para el brazo 40.
El brazo 40 tiene guías lineales 820 que cooperan con los carros 822 de cojinete (véase la figura 84) en la base 815 para guiar la extensión lineal del brazo en relación con el soporte, para permitir que el brazo 40 se mueva en una dirección (típicamente hacia arriba y hacia abajo, pero esto depende de la posición) normal al eje 814 de la horquilla 813 para proporcionar un movimiento deslizante del brazo 40. Esta extensión lineal del brazo es controlada por un servomotor 823 unido a la base 815 con poleas de accionamiento de reducción conectadas mediante una correa dentada 825 que acciona un piñón 827 que se acopla a una cremallera 829 situada de tal modo que se extiende a lo largo del brazo 40.
La pinza/garra 44 de colocación de ladrillos está montada para una rotación controlada por un servomotor 830 que acciona un reductor 831 de cojinete alrededor de un eje normal y perpendicular al plano de sus mordazas 833, 835 y un reductor de cojinete en una horquilla 817 para proporcionar el ajuste del ángulo 43 de desvío de pinza; una junta universal formada por un mecanismo 819 que comprende un servomotor 837 y un reductor 839 de cojinete conectados por una correa dentada 841 y poleas proporciona un ajuste del ángulo 41 de inclinación de muñeca; y el mecanismo 821 que comprende un servomotor 843 y un reductor 845 de cojinete accionado por una correa dentada 847 y poleas proporciona un ajuste del ángulo 42 de giro de muñeca (mostrado en la figura 1). Los detalles de estos servomotores y accionamientos se pueden ver en la figura 85.
El cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo soporta un gancho 151 que se puede utilizar para levantar elementos tales como ventanas, puertas, dinteles y otros elementos no mostrados.
Véanse la figura 12 y la figura 13. El cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo soporta las cámaras 127, 128 de visión artificial montadas para ver ambos lados del ladrillo 126, mostradas esquemáticamente en la figura 13.
Las mordazas 835, 833 de la garra 44 de cabezal de colocación se pueden mover independientemente mediante husillos madre 849, 851 independientes, acoplados con tuercas 853, 855 conectadas con las mordazas 835, 833, y movibles mediante servomotores 857, 859, a través de correas de accionamiento 861, 863, respectivamente. Esto permite el agarre desplazado de un ladrillo. Las disposiciones para mover las mordazas 835, 833 usan husillos madre 849, 851 y tuercas 853, 855 de cooperación, accionados por servomotores 857, 859 separados, respectivamente, de modo similar al descrito para otras garras utilizadas en otras partes de la realización, aparte de que los accionamientos de las mordazas estén separados para permitir el movimiento independiente de las mordazas.
Como se puede ver en la figura 62, cuando se considera con la figura 71, la guía recta 784 del conjunto 777 de aplicador de adhesivo, dentro del cual se puede retraer la cadena deslizante 114, está montada en el cuerpo 801 del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo, detrás del servomotor con reductor de cojinete que está conectado a la horquilla 813. La guía curvada 113 del conjunto 777 de aplicador de adhesivo desciende/depende hacia abajo de manera oblicua, sustancialmente siguiendo la extensión de los brazos 803 y 805 a lo largo de una distancia corta, antes de curvarse hacia la horizontal, de modo que la cadena deslizante se presenta extendiéndose sustancialmente a nivel, sujeta a la alineación del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo controlado por el cilindro 35, y se presenta arriba donde el conjunto 687 de aleta sujeta el ladrillo. Con esta disposición, el conjunto 777 de aplicador de adhesivo se mantiene libre de posiciones que podrían requerir un movimiento del brazo 40 y la garra 44 del robot 36 de geometría esférica.
Rastreador y escaneo de pavimento
Con referencia a las figuras 1, 12, 62, la parte superior del cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo soporta un componente rastreador 130. El componente rastreador 130 puede ser un Leica T-Mac o un API STS (Smart Track Sensor - Sensor de Rastreo Inteligente). Alternativamente, el componente rastreador 130 puede ser un solo SMR (Spherical Mount Reflector - Reflector de Montaje Esférico) o reflector de cubo de esquina, o dos o tres SMR o reflectores de cubo de esquina o un Nikon iGPS o cualquier otro dispositivo rastreador adecuado. Preferiblemente, el componente rastreador 130 proporciona datos de posición y orientación en tiempo real de 6 grados de libertad, preferiblemente con una velocidad mayor que 10 kHz, o preferiblemente de 1000 Hz a 10 kHz, o preferiblemente con una velocidad de 500 Hz a 1000 Hz o preferiblemente con una velocidad de 300 Hz a 500 Hz o de 100 Hz a 300 Hz o de 50 Hz a 100 Hz o de 10 Hz a 50 Hz. El brazo 40 de colocación y/o la garra 44 del brazo 40 de colocación pueden soportar un segundo o tercer componente rastreador 131, 132 del mismo tipo o de un tipo diferente al del primer componente rastreador 130.
Con referencia a la figura 3, un componente rastreador 133 o los componentes rastreadores 133, 134, 135 se disponen en el suelo junto al pavimento 136 de hormigón o en una estructura cercana. El componente rastreador 130 en el cabezal de colocación hace referencia a su posición con respecto al componente rastreador 133 o los componentes rastreadores 133, 134, 135 instalados en el suelo o estructura.
Con referencia a la figura 12, el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo soporta una cámara 137 orientada hacia el suelo, el pavimento 136 o la estructura u objetos debajo del mismo. El cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo está provisto de proyectores 138 de láser o de luz que proyectan puntos o líneas 139 sobre el suelo, pedestal, pavimento 136 u objetos debajo del mismo. La visión artificial se utiliza para determinar la forma 3D del suelo, pedestal, pavimento 136 u objetos debajo del cabezal de colocación. Alternativamente, el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo está equipado con un escáner 140 de láser. Después de posicionar el camión y desplegar la pluma, el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo se mueve moviendo el conjunto 141 de pluma y balancín de modo que el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo se mueve opcionalmente alrededor del borde del pavimento 136 y opcionalmente sobre todas las posiciones sobre las que se construirá. El sistema 143 de visión artificial o el escáner 140 escanea el pavimento 136 y las áreas en las que se ha de construir para, en primer lugar, alinear el pavimento 136, la máquina 2 y los sistemas de coordenadas de trabajo en sus posiciones correctas y, en segundo lugar, para comprobar la calidad del pavimento 136 y comprobar su planitud y nivel. Si el pavimento 136 no es plano o nivelado dentro de la tolerancia, la primera hilada de ladrillos o ladrillos seleccionados que no se muestran pueden ser mecanizados individualmente por el módulo 47 de fresadora (antes de ser transportados a la torre 10 y al conjunto 141 de pluma y brazo) para corregir la falta de nivel, la planitud o la altura. Opcionalmente, un ladrillo puede tener una ranura, muesca o cavidad mecanizada en el mismo para evitar un golpe, defecto u objeto (como una tubería que sobresale a través del pavimento) en el pavimento 136.
Cuando el cabezal 32 de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo coloca un ladrillo 144, la visión artificial 143 o el escáner 140 de láser se usa para medir el ladrillo 144 colocado de modo que la altura del ladrillo 144 colocado se almacena y luego se usa para ajustar la altura de colocación de los ladrillos dependientes que se colocan encima de él en la siguiente hilada. Si la altura está por encima de la tolerancia, los ladrillos dependientes por encima de la misma se pueden mecanizar a un espesor reducido por medio de la fresadora 47.
El pavimento 136 de hormigón puede ser alternativamente un pavimento de tierra, roca, madera, plástico u otro material o una plataforma o pedestal de acero. El pavimento 136 puede estar sobre el suelo o suspendido.
La figura 14 muestra una vista lateral de un pavimento 136 con una primera hilada 163 de una pluralidad de ladrillos 159, 160, 161, 162, 163. El pavimento 136 puede no ser plano y en el ejemplo de la figura 14 tiene un lomo 164. Para obtener una parte superior plana 165 de la primera hilada 163, los ladrillos 159 son mecanizados por el módulo 47 de fresadora o cortados a la altura adecuada con la sierra 46, antes de ser transportados a la torre 10 y al conjunto 141 de pluma y balancín.
Los ladrillos son normalmente de barro cocido, pero pueden ser de hormigón, hormigón celular, plástico, espuma, madera, madera prensada, material reciclado o cualquier componente en forma de bloque o ladrillo, o cualquier componente entrelazado, o un componente de forma aleatoria como roca o piedra, o un objeto complejo esculpido o moldeado. Para aplicaciones en donde las dimensiones o la forma suministradas de los ladrillos, bloques u objetos que han de ser colocados varían significativamente de las dimensiones de diseño, se pueden agregar fresadoras o sierras adicionales a la máquina para que el encaminamiento o aserrado de los ladrillos, bloques u objetos pueda tener lugar simultáneamente en una serie de ladrillos, bloques u objetos en paralelo.
Moldeo de bloques
En otra variación de la máquina no mostrada pero descrita aquí, la máquina está provista de una máquina de moldeo de ladrillos o bloques de panel. Una mezcla de carga de, por ejemplo, arena, arcilla, áridos o astillas de madera o fibra de madera se introduce en una tolva. Después, la tolva puede suministrar opcionalmente la mezcla de carga a un mezclador que puede añadir un material aglutinante, tal como cemento o adhesivo polimérico o agua o un polvo o fibra termoplástica. A continuación, el mezclador suministra la carga mezclada y el aglutinante a una prensa de moldeo de ladrillos. Opcionalmente, los ladrillos moldeados pueden pasar a través de una estación de curado que puede aplicar un agente de curado químico o calor o radiación. La estación de curado puede aplicar vapor para curar rápidamente un aglutinante de hormigón. Alternativamente, la estación de curado puede aplicar luz UV para curar una resina aglutinante sensible a UV. Alternativamente, la estación de curado puede aplicar humedad para curar un material aglutinante de poliuretano de curado por humedad. Alternativamente, la estación de curado puede aplicar calor para curar un aglutinante epoxi. Los ladrillos moldeados pueden ser utilizados después por la máquina automática de colocación de ladrillos. Alternativamente, la mezcla de carga puede contener un material termoplástico, tal como plástico reciclado. Cuando se presiona con calor, el aglutinante de plástico se derrite, fusionando la arena o el árido o el material de fibra de madera cuando se enfría. Las prensas para fabricar ladrillos o bloques están disponibles comercialmente de proveedores como Besser.
Entorno difícil
En una adaptación de la máquina con protección contra radiaciones, la máquina podría ser utilizada para erigir estructuras de contención en zonas de desastre nuclear.
En otra adaptación de la máquina, la máquina puede estar adaptada para trabajar en una atmósfera de baja presión o en vacío y en presencia de radiación ionizante. En este formato con una unidad de fabricación de bloques o ladrillos automatizada integral, la máquina podría usarse para construir estructuras en la Luna o Marte o en otros lugares fuera de la Tierra.
Ventajas de la invención
La invención proporciona un vehículo que incorpora una máquina automática de colocación de ladrillos mejorada que es compacta y móvil y que puede circular por la vía pública. La disposición y configuración de los componentes permite que la máquina tenga una zona de trabajo muy grande y al mismo tiempo sea compacta para viajar por carretera. Es capaz de recibir paquetes de ladrillos y procesarlos en un efecto de impresión 3D de una estructura de paredes de tamaño completo. La máquina está programada electrónicamente y puede construir una amplia variedad de estructuras.
La invención utiliza morteros de lecho fino o adhesivos líquidos que no necesitan soportar el peso de un ladrillo, por lo que pueden ser muy fluidos y no contener partículas o pueden contener partículas no abrasivas muy finas, en lugar de la arena abrasiva que se utiliza en los morteros de lecho grueso utilizados en la colocación de ladrillos manual tradicional. Dadas las variaciones en la altura del pavimento, el deseo de eliminar por completo la necesidad de un lecho grueso de mortero o adhesivo espeso entre el pavimento y la primera hilada de ladrillos requiere un pavimento muy nivelado, nivelado dentro de unos mm de tolerancia de altura. Para lograr la tolerancia de altura del pavimento requerida para el uso de morteros delgados, los contratistas de hormigón incurrirían en un costo adicional significativo. La provisión de un módulo de fresadora en la invención permite que los ladrillos sean mecanizados previamente en función de la elevación medida del pavimento en el lugar requerido para el ladrillo, lo que da como resultado solo un ligero aumento en el tiempo de construcción para el mecanizado en la fresadora de cada ladrillo en la primera hilada, de modo que la parte superior de la primera hilada se coloque a la altura y el nivel correctos, incluso en pavimentos inexactos. Las desviaciones entre 0 y 50 mm de planitud y nivel se pueden adaptar fácilmente. En caso necesario se podrían adaptar desviaciones mayores.
Para construir estructuras del tamaño de una casa común, la pluma debe alcanzar los 30 m. Para maniobrar en carreteras suburbanas resulta ventajoso un camión corto. Para caber en sitios de obra pequeños resulta ventajosa una máquina compacta. Los ladrillos que se transportan a lo largo de una pluma deben estar sujetos para que no se puedan caer y dañar las estructuras o lesionar al personal. Al transportar los ladrillos a lo largo del interior de la pluma, la sección transversal de la pluma puede ser más pequeña que la sección transversal total de una pluma con protección externa para contener ladrillos transportados externamente. La sección transversal más pequeña de la pluma permite construir una máquina más pequeña y compacta. La presente invención tiene cadenas portacables encaminadas dentro de la pluma. Al transportar los ladrillos internamente y encaminar los servicios internamente, la sección transversal estructural de la pluma se maximiza para una sección transversal total determinada, con lo que se aumenta la rigidez de la pluma, lo que reduce el desplazamiento dinámico de la pluma. También es posible una pluma ligera debido a la sección transversal grande.
La presente invención utiliza una serie de lanzaderas que transfieren un ladrillo de una lanzadera a la siguiente. Este sistema tiene la ventaja de que el movimiento de los ladrillos a lo largo de la pluma es completamente independiente de los procesos de preparación o colocación de los ladrillos. De esta manera, la velocidad de colocación se puede mantener lo más alta posible. Tanto la preparación de los ladrillos como el transporte de los ladrillos y el proceso de colocación se pueden realizar a las velocidades individuales máximas, limitadas únicamente por la disponibilidad de los ladrillos en cada proceso y la disponibilidad de un proceso de consumidor para la producción de los ladrillos.
La invención está prevista para construir todas las paredes externas e internas de una estructura. Si bien con la invención sería posible construir solo algunas de las paredes de ladrillo en una estructura, y las paredes restantes se construirían manualmente más tarde con ladrillos colocados manualmente o paredes de entramado o paneles prefabricados colocados manualmente, se ha de entender que la invención permite la colocación rápida y precisa de ladrillos y la construcción de paredes de ladrillo con más rapidez y a un costo igual o menor que el costo de las paredes construidas manualmente utilizando ladrillos o entramado de perfiles u hormigón prefabricado.
Se ha de entender que el alcance de la invención no se limita a la realización particular descrita en la presente memoria, y el destinatario experto entenderá que se pueden realizar cambios sin apartarse del alcance de la invención, que solo está definida por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos, teniendo dicha máquina (2) una pluma plegable (732), que se puede plegar alrededor de al menos un eje (16) de plegado, pudiendo situarse dicha pluma plegable (732) en una posición replegada longitudinalmente a lo largo de dicho vehículo (1), y movible a posiciones extendidas desplegadas alejadas de dicho vehículo (1); teniendo dicha pluma (732) un extremo proximal dispuesto para un movimiento pivotante alrededor de un primer eje horizontal (13) situado en una torreta de la máquina (2) de colocación de ladrillos, pudiendo girar dicha torreta alrededor de un eje vertical (9); teniendo dicha pluma plegable (732) un primer aparato de transporte para transportar ladrillos a lo largo de la misma, hasta un cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo situado en un extremo remoto de la pluma plegable (732); y teniendo un aparato de transporte de fluido para transportar adhesivo a lo largo de la misma, hasta un aplicador de adhesivo situado en dicho cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo; caracterizado por que dicha máquina (2) tiene un carrusel (48) que se extiende al menos parcialmente alrededor de dicha torreta cerca de la base de la misma, teniendo dicha torreta un segundo aparato de transporte para transportar ladrillos verticalmente desde dicho carrusel (48) hasta dicho primer aparato de transporte, siendo dicho carrusel (48) giratorio alrededor del eje vertical (9) para presentar un ladrillo para el acceso de dicho segundo aparato de transporte; teniendo dicha máquina (2) al menos una herramienta de mecanizado de ladrillos situada al lado de la pluma plegable (732) cuando está en dicha posición replegada y teniendo un muelle de carga para recibir paquetes de ladrillos; teniendo dicha máquina un aparato programable de manipulación de ladrillos para transportar ladrillos uno a uno desde dicho muelle de carga hasta dicho carrusel (48), opcionalmente a través de dicha al menos una herramienta de mecanizado de ladrillos, según la programación previa.
2. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según la reivindicación 1, en donde dicho primer aparato de transporte comprende al menos una lanzadera (26, 30) equipada con una pinza (27, 31) para sujetar de forma liberable un ladrillo (298), desplazándose dicha lanzadera (26, 30) a lo largo de una pista (25, 29) que se extiende a lo largo de dicha pluma (732).
3. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde dicha pluma plegable (732) comprende un primer elemento (12, 14) de pluma y un segundo elemento (15, 17, 18, 19, 20) de pluma pivotante alrededor de dicho eje (16) de plegado separado de dicho primer eje horizontal (13) y paralelo al mismo.
4. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según la reivindicación 3, en donde cada elemento (12, 14, 15, 17, 18, 19, 20) de pluma tiene una lanzadera (26, 30) equipada con una pinza (27, 31) para sujetar de forma liberable un ladrillo (298), desplazándose dicha lanzadera (26, 30) a lo largo de una pista (25, 29) que se extiende a lo largo de dicho elemento (12, 14, 15, 17, 18, 19, 20) de pluma.
5. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en donde al menos uno de dicho primer elemento (12) de pluma y dicho segundo elemento (15) de pluma tiene otros elementos (14, 17, 18, 19, 20) dispuestos en interconexión telescópica.
6. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según la reivindicación 5, en donde cada elemento tiene dicha pista (25, 29) y dicha lanzadera (26, 30) dispuesta para desplazarse a lo largo de dicha pista (25, 29), entre extremos opuestos de cada uno de dichos elementos.
7. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde dichas pistas (25, 29) están dispuestas situadas internamente dentro de dichos elementos (12, 14, 15, 17, 18, 19, 20), y dichas lanzaderas (26, 30) se desplazan dentro de sus elementos (15, 17) respectivos.
8. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en donde el segundo aparato de transporte comprende una pista de torreta que se extiende verticalmente a lo largo de dicha torreta, teniendo dicha pista de torreta una lanzadera (186) con una pinza (171, 172) de lanzadera de torreta para sujetar un ladrillo, transportando la lanzadera (186) el ladrillo desde el carrusel (48) hasta la lanzadera en el extremo proximal del brazo plegable (732).
9. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según la reivindicación 8, en donde la torreta soporta un mecanismo de rotación de ladrillos que tiene una pinza para sujetar un ladrillo presentado por dicha pinza (171, 172) de lanzadera de torreta y en donde
dicho mecanismo de rotación de ladrillos está previsto para hacer girar un ladrillo de modo que su extensión longitudinal se alinee con la extensión longitudinal de dicho primer elemento (12, 14) de pluma, para su presentación a dicha al menos una lanzadera; y, opcionalmente,
dicho mecanismo de rotación de ladrillos está montado alrededor de dicho primer eje horizontal (13).
10. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el carrusel (48) tiene una pinza (171, 172) de carrusel para sujetar un ladrillo recibido del aparato programable de manipulación de ladrillos, y opcionalmente en donde la pinza (171, 172) de carrusel puede pivotar desde una primera posición en la que recibe un ladrillo del aparato programable de manipulación de ladrillos hasta una segunda posición en la que presenta el ladrillo a la pinza (207, 208) de lanzadera de torreta.
11. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicha al menos una herramienta de mecanizado de ladrillos comprende una primera herramienta de mecanizado de ladrillos que incluye una sierra (46) situada a un lado de la pluma plegable (732) cuando está en dicha posición replegada, y una segunda herramienta de mecanizado de ladrillos que incluye una fresadora (47) situada al otro lado de la pluma plegable (732) cuando está en dicha posición replegada.
12. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según la reivindicación 11, en donde dicha primera herramienta de mecanizado de ladrillos incluye una pinza que al menos:
a. está situada para sujetar un ladrillo en un lado de una posición de hoja de corte de sierra; o
b. está configurada para sujetar un ladrillo a cada lado de una posición de hoja de corte de sierra.
13. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicho cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo está montado de manera pivotante para una rotación controlada en el extremo remoto de la pluma plegable (732) alrededor de un segundo eje horizontal (33) situado en una horquilla (210, 211), incluyendo dicho cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo una pinza giratoria (687) para recibir y sujetar un ladrillo presentado por dicho primer aparato de transporte, estando dicha pinza pivotante (687) montada de forma pivotante alrededor de dicho segundo eje horizontal (33); soportando dicho cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo dicho aplicador (777) de adhesivo para aplicar adhesivo a un ladrillo presentado por dicha pinza pivotante (687); teniendo dicho cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo un cabezal de colocación de ladrillos montado en el mismo mediante un soporte situado en una posición alejada de dicha horquilla (210, 211), teniendo dicho cabezal de colocación de ladrillos una pinza de colocación de ladrillos movible entre una posición para recibir y sujetar un ladrillo sostenido por dicha pinza pivotante (687) y una posición en la que se suelta y se coloca dicho ladrillo.
14. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según la reivindicación 13, en donde la pinza pivotante (687) al menos:
a. está montada para rotación en el extremo distal de dicho segundo elemento (15, 17, 18, 19, 20) de pluma; o
b. está montada sobre un soporte deslizante lineal que tiene un recorrido que se extiende en una dirección linealmente a través de dicho segundo eje horizontal (33) y normal al mismo.
15. Un vehículo (1) que incorpora una máquina (2) de colocación de ladrillos según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye un componente rastreador (130) montado en dicho cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo, en donde dicho cabezal (32) de colocación de ladrillos y aplicación de adhesivo tiene un conjunto (40) de brazo robótico con dicha pinza de colocación de ladrillos para agarrar y colocar un ladrillo, y dicha máquina (2) de colocación de ladrillos usa un sistema rastreador para medir la posición del componente rastreador (130) y aplica una compensación de movimiento al conjunto (40) de brazo robótico para corregir la variación entre la posición programada del componente rastreador y la posición medida del componente rastreador.
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