[發明專利]用于自動建造聚結結構的方法和裝置

無效

• 申請號: 200680009313.7
• 申請日: 2006-03-16
• 公開（公告）號: CN101146666A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 恩里科·迪尼;羅伯托·南尼尼;莫雷諾·基亞魯吉
• 申請（專利權）人: 恩里科·迪尼;羅伯托·南尼尼;莫雷諾·基亞魯吉
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B29C67/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黨曉林

技術領域

本發明涉及建造，具體地涉及通過適于減少建造時間并有助于建造的相關操作的方法和裝置來自動建造建筑物或其它重型構造。本發明還可用于建造特別組裝的(articulated)和復雜的結構。

背景技術

公知有許多利用不同的構造技術和材料建造建筑物的方法。

一種公知技術使用以半流體的形式澆鑄在模板中的混凝土。利用該技術可獲得呈所用模板形狀的混凝土形體。

該技術的缺點在于，需要復雜的作業來獲得具有凸形和凹形的復雜形式，這主要是由于難以提供具有形狀復合體的模板，并且還因為對混凝土拉應力的較低抵抗(這需要使用必須折疊成符合模板形狀的鋼筋)。

另一缺點在于在澆鑄混凝土之前構造模板以及硬化后拆除模板的手工作業成本。

又一缺點在于模板材料的成本。

利用混凝土進行建造的方法的再一缺點在于硬化所需的等待時間。

因而，需要有這樣一種用于建造建筑物的方法，其迅速而不昂貴、適于利用自動方法執行。

發明內容

因此本發明的特征在于提供一種在建筑工業中用于自動構造建筑物和其它工程結構的方法。

本發明的另一特征在于提供一種用于構造利用形狀相當復雜的形體而得到的建筑物的方法，所述形體包括任何形式和尺寸的凹面或凸面以及底切部分。

另一目的在于提供一種適于形成這樣一種結構的方法，該結構不僅抵抗壓縮，甚至還抵抗拉應力。

本發明的另一特征在于提供一種適于執行所述方法的設備。

這些和其它目的通過用于自動建造聚結結構的方法實現，所述方法的特征在于其包括以下步驟：

一對建筑物的結構進行CAD建模，尤其是利用表面建模或體積建模的CAD功能，從而獲得計算機文件的結構模型；

一采用以預定節距間隔開的水平平行平面剖切所述計算機文件的結構模型，從而產生所述結構的包括實體區域和空出區域的多個截面平面，所述實體區域和空出區域與所述結構的實體部分和空出部分相對應，所述平面從下到上排序；

一在限定閉合周邊的容納壁內預先布置適于交替淀積顆粒材料層和液體粘合劑的設備；

一在所述周邊內移動所述設備，從而淀積厚度與所述預定節距相對應的第一均勻水平的顆粒惰性材料層；

一通過所述設備噴灑第一粘合劑層，從而復制所述截面平面中的第一平面，僅在所述實體區域處形成惰性材料層和粘合劑層，所述設備具有適于在水平平面中運動的操作頭；

一根據所述節距垂直提升所述設備；

一以與所述結構的所述水平截面的數量相同的次數，每次針對不同的在垂直方向上的下一截面平面重復顆粒惰性材料的淀積步驟，并在該顆粒惰性材料上重復粘合劑噴灑步驟，直到完成最后一層；

一清除沒有被所述粘合劑粘合并且已經積聚在所述周邊內的惰性材料，脫離出精確再現所述結構模型的實體結構。

具體地說，所述方法提供了利用包絡所述結構的多個單一形體(volume)包絡所述結構或其一部分的步驟。

具體地說，所述單一形體從包括以下形體的組中選擇：平行六面體、柱體、棱柱、球體或它們的部分或組合。

有利的是，所述單一形體具有與所述結構的垂直邊平行的邊緣或垂直母線，并且具有與所述結構的水平平面平行的水平邊緣。

在一優選的示例性實施方式中，所述平行并水平的截面平面相對彼此等距。

有利的是，提供具有適于顯示所述模型結構文件的圖形環境的CAM系統。

始終有利的是，所述設備包括在所述水平平面上被導引的操作頭，該操作頭根據笛卡兒坐標或極坐標作獨立運動或內插(interpolated)運動。

根據本發明的另一方面，一種用于自動建造聚結結構的設備的特征在于其包括：

—閉合周邊，該閉合周邊由容納壁限定；

—水平框架，該水平框架適于支承能夠使操作頭在由所述周邊內的所述水平框架限定的水平平面中運動的行車；

—用于平行于所述行車在所述水平平面上致動所述操作頭的部件；

—構架，該構架具有至少一個能夠支承所述水平框架的直立件；

—用于使所述水平框架沿垂直方向運動的裝置；

—控制單元，該控制單元適于控制操作順序進行，直到完成所述結構；

—其中所述容納壁能夠在比所述聚結結構大的作業區域中容納所述惰性材料。

在一優選的示例性實施方式中，所述容納壁是垂直的，并在所述作業區域上限定平行六面體形或柱形形體。

有利的是，設置有用于覆蓋所述容納壁的蓋。