ES1310708U - ROBOT FOR LINE MARKING FOR CONSTRUCTION - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
ROBOT TRAZADOR DE LÍNEAS DE MARCAJE PARA CONSTRUCCIÓNROBOT FOR LINE MARKING FOR CONSTRUCTION
Sector de la técnicaTechnical sector
La presente invención está relacionada con el sector de la construcción, refiriéndose concretamente a un robot trazador de líneas de marcaje para señalar las posiciones en las que se tienen que colocar los elementos estructurales en las construcciones, con una realización que es capaz de compensar las desviaciones que se producen entre la trayectoria teórica preseleccionada que debe seguir el robot trazador según las especificaciones establecidas en los planos de obra, y la trayectoria real que se sigue durante el desplazamiento de realización de las líneas de marcaje en las construcciones de aplicación. The present invention is related to the construction sector, specifically referring to a robot for drawing marking lines to indicate the positions in which the structural elements must be placed in the constructions, with an embodiment that is capable of compensating for the deviations that occur between the preselected theoretical path that the drawing robot must follow according to the specifications established in the construction plans, and the actual path that is followed during the movement of the marking lines in the application constructions.
Estado de la técnicaState of the art
En las obras y reformas de construcciones es habitual el uso de elementos tiralíneas, con los cuales se hacen líneas de marcaje en el suelo para identificar los lugares donde deben instalarse los elementos de construcción, como tabiques, puertas, columnas, etc. según el plano de la obra. In construction works and renovations, it is common to use chalk lines, with which marking lines are made on the ground to identify the places where construction elements should be installed, such as partitions, doors, columns, etc. according to the construction plan.
Este es un trabajo, que puede llevar mucho tiempo en el caso de grandes superficies, mientras que, por otro lado, exige una gran precisión y las consecuencias de no hacerlo correctamente pueden ser graves, por lo que es necesario que se haga con meticulosa exactitud. This is a job that can be time-consuming in the case of large surfaces, while on the other hand it requires great precision and the consequences of not doing it correctly can be serious, so it is necessary that it is done with meticulous accuracy.
Hasta no hace mucho tiempo, dicho trabajo resultaba lento y tedioso, ya que era realizado manualmente por operarios, lo cual daba además lugar a errores que repercutían en problemas futuros de la construcción. Until recently, this work was slow and tedious, as it was carried out manually by workers, which also gave rise to errors that led to future construction problems.
En la actualidad, se han desarrollado unos robots que, mediante un sistema de orientación tipo GPS o similar, conducen el movimiento del robot mediante unas ruedas motorizadas, para realizar por medio de un marcador proyector de tinta las líneas de marcaje, permitiendo trazar dichas líneas de manera más rápida y precisa. Sin embargo, el GPS no es la solución más precisa de posicionamiento además de sus limitaciones en espacios cerrados. Es por ello, que en la actualidad es frecuente el uso de un prisma de posicionamiento que recibe la información de posición del equipo, y con esa información las ruedas del robot se orientan y avanzan realizando el tintado el suelo. Nowadays, robots have been developed that, using a GPS or similar type of orientation system, guide the movement of the robot by means of motorized wheels, to make the marking lines using an ink projector marker, allowing these lines to be drawn more quickly and accurately. However, GPS is not the most precise positioning solution in addition to its limitations in closed spaces. For this reason, it is currently common to use a positioning prism that receives the position information from the equipment, and with this information the robot wheels orient themselves and move forward, tinting the floor.
El problema de esto robots trazadores es que no consiguen mantener la posición exacta del desplazamiento a lo largo de una trayectoria a seguir, produciéndose desviaciones en la trayectoria como por ejemplo del orden de un centímetro en el recorrido de un metro. Error que no se puede permitir en un sector que exige una alta precisión. The problem with these tracking robots is that they cannot maintain the exact position of the movement along a path to be followed, causing deviations in the path of, for example, one centimetre in a one metre journey. An error that cannot be allowed in a sector that requires high precision.
Para solventar ese error, el prisma debe estar corrigiendo la posición y se modifica la dirección de las ruedas, lo que implica la ralentización del trabajo y, en consecuencia, unos costes económicos extra. To correct this error, the prism must be corrected in position and the direction of the wheels must be modified, which implies a slowdown in the work and, consequently, additional economic costs.
Es por tales inconvenientes que se hace necesario el desarrollo de un sistema que optimice el trabajo que realizan los mencionados robots de trazado de líneas de marcaje en las obras de construcción corrigiendo errores en la trayectoria. These problems make it necessary to develop a system that optimizes the work carried out by the aforementioned robots that draw marking lines on construction sites by correcting errors in the path.
Objeto de la invenciónObject of the invention
Para corregir los problemas mencionados anteriormente, la presente invención propone un robot trazador de líneas de marcaje para la construcción, el cual se ha desarrollado con unas características que permiten la capacidad de movimiento controlado por una CPU, para compensar la desviación que se genera entre la trayectoria teórica y la real durante el desplazamiento del robot en el proceso de trazado de las líneas de marcaje. In order to correct the above-mentioned problems, the present invention proposes a construction line marking robot, which has been developed with features that allow the ability of movement controlled by a CPU, to compensate for the deviation generated between the theoretical and actual trajectory during the movement of the robot in the process of drawing the marking lines.
El robot trazador de líneas de marcaje para construcción, que se desplaza por medio de unas ruedas de desplazamiento y unas ruedas de giro, para seguir la trayectoria de las líneas de marcaje a realizar, comprendiendo un elemento marcador depositador de tinta para el marcado de las líneas, y con un prisma de posicionamiento que define la posición del robot, comprendiendo el robot trazador unos medios de control para accionar el desplazamiento en función de una trayectoria preseleccionada y el posicionamiento calculado por el prisma de posicionamiento; en el cual el elemento marcador va incorporado sobre un conjunto de guiado que permite el desplazamiento de dicho elemento marcador en dirección perpendicular a la trayectoria de movimiento del robot trazador, estando relacionado el mencionado elemento marcador con un conjunto operativo que actúa el desplazamiento sobre el conjunto de guiado para corrección de las desviaciones de la trayectoria preseleccionada. The construction line marking robot, which moves by means of displacement wheels and turning wheels, to follow the path of the marking lines to be made, comprising an ink depositing marking element for marking the lines, and with a positioning prism that defines the position of the robot, the marking robot comprising control means to actuate the movement based on a preselected path and the positioning calculated by the positioning prism; in which the marking element is incorporated on a guide assembly that allows the movement of said marking element in a direction perpendicular to the movement path of the marking robot, said marking element being related to an operating assembly that acts on the movement on the guide assembly to correct deviations from the preselected path.
De tal modo que el prisma de posicionamiento, u otro elemento de definición de la posición en tiempo real, envía la posición real del robot trazador a una CPU, la cual calcula la desviación existente respecto de la trayectoria que debe seguir el movimiento, y mediante los medios de control se envía una señal, activando en consecuencia el conjunto actuador, el cual desplaza al elemento marcador de líneas en una dirección perpendicular a la dirección de la trayectoria a seguir, para corregir la desviación del movimiento del robot trazador mientras el robot está en movimiento. Thus, the positioning prism, or other real-time position defining element, sends the actual position of the tracing robot to a CPU, which calculates the deviation from the path to be followed by the movement, and a signal is sent by means of the control means, consequently activating the actuator assembly, which moves the line marking element in a direction perpendicular to the direction of the path to be followed, to correct the deviation of the movement of the tracing robot while the robot is in motion.
De este modo el robot trazador no es necesario que corrija su posición sirviéndose de las ruedas de giro, sino que ajusta la trayectoria corrigiendo la línea con el elemento trazador desplazable, teniendo una carrera de desplazamiento suficiente para la corrección de las desviaciones producidas en líneas o trayectorias rectilíneas prolongadas. In this way, the tracing robot does not need to correct its position using the turning wheels, but rather adjusts the path by correcting the line with the movable tracing element, having a sufficient displacement stroke to correct deviations produced in lines or extended straight paths.
El desplazamiento transversal del elemento marcador de líneas para corregir las desviaciones del movimiento del robot trazador tendrá por lo tanto un recorrido limitado, de forma que si dicho desplazamiento del elemento marcador de líneas llegase a un extremo del recorrido y no se hubiera realizado el ajuste completo, los medios de control envían señal de ajuste a las ruedas de giro para continuar corrigiéndose automáticamente las desviaciones respecto de la trayectoria a seguir, lo cual reduce a un mínimo las veces que el robot trazador tiene que reorientarse con sus ruedas de giro, en comparación con los sistemas convencionales de reorientación continua mediante las ruedas de desplazamiento. The transverse movement of the line marking element to correct deviations in the movement of the drawing robot will therefore have a limited range, such that if said movement of the line marking element reaches one end of the range and the complete adjustment has not been made, the control means send an adjustment signal to the turning wheels to continue automatically correcting the deviations with respect to the path to be followed, which reduces to a minimum the number of times that the drawing robot has to reorient itself with its turning wheels, compared with conventional systems of continuous reorientation using the movement wheels.
Gracias a esta configuración, el ajuste es en movimiento y en continuo, por lo que se agiliza el trazado al no tener que ajustar cada cierto tramo con las ruedas de giro, además que la precisión es mayor ya que se realiza un ajuste más progresivo. Thanks to this configuration, the adjustment is in motion and continuous, which speeds up the layout by not having to adjust every certain section with the turning wheels, and the precision is greater since a more progressive adjustment is made.
Preferentemente el conjunto operativo del robot trazador está formado por un actuador unido al elemento marcador por medio de una pletina, de forma que al actuar el elemento marcador es desplazado por la pletina hasta la posición necesaria, preferentemente a través de una guía sobre la cual va incorporado en montaje de desplazamiento el elemento marcador. Preferably, the operating assembly of the tracing robot is formed by an actuator connected to the marking element by means of a plate, such that when the marking element is actuated it is moved by the plate to the necessary position, preferably through a guide on which the marking element is incorporated in a displacement assembly.
De esta forma queda definido por la guía un desplazamiento perpendicular a la trayectoria actuando según la señal daba por los medios de control. In this way, the guide defines a displacement perpendicular to the path, acting according to the signal given by the control means.
Preferentemente, el actuador será de la forma de un tornillo sinfín, de modo que el desplazamiento del elemento marcador será más suave y preciso, al desplazar la pletina de forma progresiva. Preferably, the actuator will be in the form of a worm screw, so that the movement of the marking element will be smoother and more precise, by progressively moving the plate.
De acuerdo con la invención, los medios de control están configurados para enviar una señal al conjunto operativo para el desplazamiento del marcador sobre el conjunto de guiado en función de la posición detectada por el prisma de orientación. According to the invention, the control means are configured to send a signal to the operating assembly for moving the marker on the guiding assembly based on the position detected by the orientation prism.
Según otro aspecto de la invención, los medios de control están adicionalmente configurados para regular el caudal de expulsión de tinta en función de la cantidad y/o grosor de la línea a trazar. According to another aspect of the invention, the control means are additionally configured to regulate the ink ejection flow rate based on the quantity and/or thickness of the line to be drawn.
De esta forma, se ajusta la trayectoria de mejor manera con líneas más suaves y precisas que definen una líneas de marcado con menos o ninguna desviación. This way, the path is better adjusted with smoother and more precise lines that define marking lines with less or no deviation.
Preferentemente, dicha regulación de caudal se lleva a cabo con una membra de regulación dispuesta en el elemento marcador. Preferably, said flow regulation is carried out with a regulating membrane arranged in the marker element.
Descripción de las figurasDescription of the figures
Para ayudar a la comprensión de la invención, se adjuntan unos dibujos de carácter explicativo, que no son limitativos. To assist in understanding the invention, some explanatory drawings are attached, which are not limiting.
La figura 1 muestra en perspectiva un ejemplo de realización práctica de un robot trazador de líneas de marcaje realizado según la invención que se preconiza sin la carcasa exterior para una mejor visualización de sus componentes. Figure 1 shows in perspective an example of a practical implementation of a marking line drawing robot made according to the invention, which is recommended without the outer casing for better visualization of its components.
Las figuras 2 y 3 son una vista lateral del robot trazador de la figura anterior, estando el elemento marcador en los extremos de final de carrera del desplazamiento del elemento marcador respectivamente. Figures 2 and 3 are a side view of the tracing robot in the previous figure, with the marking element at the end of the travel of the marking element respectively.
La figura 4 es una vista en detalle de la disposición del elemento marcador y su disposición sobre un conjunto de guiado. Figure 4 is a detailed view of the arrangement of the marker element and its arrangement on a guide assembly.
Las figura 5 y 6 son vistas inferiores del robot trazador con el elemento marcador desplazado como en las figuras 2 y 3. Figures 5 and 6 are bottom views of the tracing robot with the marking element displaced as in Figures 2 and 3.
Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention
El objeto de la invención se refiere a un robot trazador (1) que permite realizar de manera precisa y rápida las líneas de marcaje para la ubicación de los elementos estructurales a instalar en las obras de construcción, como paredes, puertas, columnas, etc., con una realización cuyas características permiten compensar de un modo eficiente los errores de desviación de la trayectoria de movimiento del robot trazador (1) durante el trabajo de aplicación. The object of the invention relates to a marking robot (1) that allows to accurately and quickly make marking lines for the location of structural elements to be installed in construction works, such as walls, doors, columns, etc., with an embodiment whose characteristics allow to efficiently compensate for deviation errors in the movement path of the marking robot (1) during the application work.
Como se puede ver en la figura 1, dicho robot trazador (1) objeto de la invención comprende un conjunto operativo (2), mediante el cual se desplaza, en movimiento perpendicular respecto de la trayectoria de desplazamiento de trabajo del robot trazador (1), un elemento marcador (3) con el que se trazan mediante expulsión de tinta las líneas a marcar, yendo incorporado dicho elemento marcador (3) para ese desplazamiento perpendicular, en montaje desplazable sobre un conjunto de guiado (4). As can be seen in figure 1, said plotting robot (1) object of the invention comprises an operating assembly (2), by means of which a marking element (3) is moved, in a perpendicular movement with respect to the working movement path of the plotting robot (1), with which the lines to be marked are drawn by means of ink ejection, said marking element (3) being incorporated for said perpendicular movement, in a movable assembly on a guide assembly (4).
El conjunto operativo (2) comprende un actuador (5), el cual se une por medio de una pletina (6) con el elemento marcador (3), el cual va montado sobre el conjunto de guiado (4) que está formado por una guía (7), sobre la cual el elemento marcador (3) se incorpora por medio de una pieza (8) de acoplamiento unida a la pletina (6) como se puede ver en la figura 4. The operating assembly (2) comprises an actuator (5), which is connected by means of a plate (6) to the marking element (3), which is mounted on the guide assembly (4) which is formed by a guide (7), on which the marking element (3) is incorporated by means of a coupling piece (8) connected to the plate (6) as can be seen in figure 4.
En la disposición de montaje el elemento marcador (3) pasa por una ventana (9) de la estructura del robot trazador (1), como se observa en la figura 4, lo cual permite el desplazamiento de dicho elemento marcador (3) en su desplazamiento sobre la guía (7) cuando es movido por el actuador (5) en el funcionamiento de trabajo. In the mounting arrangement, the marker element (3) passes through a window (9) in the structure of the tracing robot (1), as seen in figure 4, which allows the movement of said marker element (3) in its displacement on the guide (7) when it is moved by the actuator (5) in the working operation.
En la realización práctica el conjunto funcional de robot trazador (1) incorpora además una CPU (10), para introducir en ella los datos predeterminados de los planos de construcción de las obras a realizar, de modo que en base a dichos datos de los planos de obra la mencionada CPU (10) calcula las trayectorias de los movimientos que debe ejecutar el robot trazador (1) para realizar las líneas de marcaje de las posiciones de instalación de los elementos estructurales de la construcción, de tal manera que cuando se produce alguna desviación del movimiento del robot trazador (1), respecto de la trayectoria a seguir, por medio de los medios de control (12) se hace funcionar al actuador (5) para mover el elemento marcador (3) sobre la guía (7) en un desplazamiento que compensa la desviación del movimiento del robot trazador (1), consiguiéndose así una corrección automática que permite seguir con exactitud las trayectorias de marcaje según lo establecido en los planos de obra de las construcciones de aplicación. In the practical implementation, the functional assembly of the tracing robot (1) also includes a CPU (10) to introduce into it the predetermined data of the construction plans of the works to be carried out, so that based on said data of the construction plans the aforementioned CPU (10) calculates the trajectories of the movements that the tracing robot (1) must execute to make the marking lines of the installation positions of the structural elements of the construction, in such a way that when there is any deviation in the movement of the tracing robot (1), with respect to the path to be followed, by means of the control means (12) the actuator (5) is made to operate to move the marking element (3) on the guide (7) in a displacement that compensates for the deviation of the movement of the tracing robot (1), thus achieving an automatic correction that allows the marking paths to be followed exactly as established in the construction plans of the application constructions.
Para el trazado de las líneas a marcar la CPU (10) activa un compresor no representado, con lo que la tinta de un depósito de tinta (13) es enviada a través de una manguera (14) para llegar hasta el elemento marcador (3), el cual deposita la tinta en el recorrido que sigue el robot trazador (1), realizando las líneas de marcaje. To draw the lines to be marked, the CPU (10) activates a compressor (not shown), with which the ink from an ink tank (13) is sent through a hose (14) to reach the marking element (3), which deposits the ink on the path followed by the drawing robot (1), making the marking lines.
El robot trazador (1) incluye también un cable (15) de datos, mediante el cual se controla la cantidad de tinta que debe expulsar el elemento marcador (3) en función de los requerimientos que corresponden con los datos del plano de la obra de aplicación y de la velocidad de desplazamiento del robot trazador (1). The plotter robot (1) also includes a data cable (15) by means of which the quantity of ink to be ejected by the marking element (3) is controlled based on the requirements that correspond to the data of the application work plan and the movement speed of the plotter robot (1).
En esas condiciones, el robot trazador (1) avanza mediante unas ruedas de desplazamiento (16), de modo que durante el desplazamiento los medios de control (12) envían en cada instante la situación de la posición real del robot trazador (1) a la CPU (10), la cual compara la trayectoria del movimiento con la trayectoria teórica que se debe seguirse según los datos del plano de obra y, en caso de alguna desviación con respecto a dicha trayectoria teórica, activa el conjunto operativo (2), el cual mediante el actuador (5) mueve por medio de la pletina (6) al elemento marcador (3) sobre la guía (7), hasta una posición que compensa la desviación del desplazamiento del robot trazador (1). Under these conditions, the tracing robot (1) advances by means of displacement wheels (16), so that during the movement the control means (12) send at each instant the situation of the real position of the tracing robot (1) to the CPU (10), which compares the trajectory of the movement with the theoretical trajectory to be followed according to the data of the construction plan and, in the event of any deviation with respect to said theoretical trajectory, activates the operating set (2), which by means of the actuator (5) moves by means of the plate (6) the marking element (3) on the guide (7), to a position that compensates for the deviation of the movement of the tracing robot (1).
Cuando por los movimientos de corrección de la trayectoria de desplazamiento del robot trazador (1) el elemento marcador (3) llega a uno de los extremos de la guía (7) y es necesario realizar una corrección adicional de la trayectoria, el robot trazador (1) corrige su posición mediante unas ruedas de giro (17), colocándose así en una posición que permite continuar compensando las desviaciones de la trayectoria del desplazamiento del robot trazador (1), para realizar las líneas de marcaje en su posición exacta según los datos del plano de la obra de aplicación. When, due to the correction movements of the displacement path of the tracing robot (1), the marking element (3) reaches one of the ends of the guide (7) and it is necessary to make an additional correction of the path, the tracing robot (1) corrects its position by means of turning wheels (17), thus placing itself in a position that allows it to continue compensating for deviations in the displacement path of the tracing robot (1), in order to make the marking lines in their exact position according to the data in the application work plan.
Según una realización práctica, el actuador (5) del conjunto operativo (2) se prevé formado por un tornillo sinfín, pero esta realización no es limitativa, ya que dicho actuador (5) puede estar configurado por cualquier otro tipo de elemento actuador convencional, sin que ello altere el objeto de la invención. According to a practical embodiment, the actuator (5) of the operating assembly (2) is provided to be formed by a worm screw, but this embodiment is not limiting, since said actuator (5) can be configured by any other type of conventional actuating element, without this altering the object of the invention.
Además, el cable de datos (15) se prevé relacionado con los medios de control (12) que regulan el caudal de tinta incorporando la manguera (14) una membrana de regulación del paso de tinta, permitiendo con todo ello conseguir la realización de líneas de marcaje más regulares y precisas, con independencia de la velocidad de trabajo del robot trazador (1). Furthermore, the data cable (15) is provided to be connected to the control means (12) that regulate the ink flow, incorporating the hose (14) with a membrane for regulating the flow of ink, thereby allowing for the creation of more regular and precise marking lines, regardless of the working speed of the plotting robot (1).
Claims (6)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CA1K | Utility model application published |
Ref document number: 1310708 Country of ref document: ES Kind code of ref document: U Effective date: 20240924 |
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