図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2006年6月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (19)

課題・解決手段

このマルチノズルアセンブリは、第1出口を通って材料を押し出すように構成された第1ノズルと、第2出口を通って材料を押し出すように構成された第2ノズルと、そして第1と第2出口の間に位置する第3出口を通って材料を押し出すように構成された第3ノズルを含む。関連する建設プロセス壁構造もまた開示される。

概要

背景

概要

このマルチノズルアセンブリは、第1出口を通って材料を押し出すように構成された第1ノズルと、第2出口を通って材料を押し出すように構成された第2ノズルと、そして第1と第2出口の間に位置する第3出口を通って材料を押し出すように構成された第3ノズルを含む。関連する建設プロセス壁構造もまた開示される。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

第1出口を通って材料を押し出すように構成された第1ノズルと、第2出口を通って材料を押し出すように構成された第2ノズルと、前記第1と第2出口の間にある第3出口を通って材料を押し出すように構成された第3ノズルとを含むマルチノズルアセンブリ

請求項2

それぞれの出口が実質的に長方形横断面を有する、請求項1に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項3

前記出口の少なくとも一つの高さを、前記の他の出口の少なくとも一つの高さに対して制御可能に変化させるように構成されたノズル位置コントローラをさらに含む、請求項1に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項4

前記第1及び/又は第2ノズルからそれぞれ押し出される材料を成形するように構成された第1及び第2こてをさらに含む、請求項1に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項5

前記第1及び第2出口の幅が前記第3出口の幅よりも狭い、請求項1に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項6

前記マルチノズルアセンブリの方向を制御するように構成された方向制御メカニズムをさらに含む、請求項1に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項7

前記マルチノズルアセンブリの方向を3次元空間で制御するように構成された方向制御メカニズムをさらに含む、請求項6に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項8

各ノズルに材料を送るように設定された材料フィードシステムをさらに含む、請求項1に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項9

前記材料フィードシステムが、前記第1及び第2ノズルに送る材料と前記第3ノズルに送る材料を分離するように構成されている、請求項8に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項10

前記材料フィードシステムが、それぞれのノズルへの材料の流れを選択的に遮断できるように制御可能に構成されたバルブシステムを含む、請求項8に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項11

前記ノズルの少なくとも一つから押し出される材料が一方向に流出するのを制御可能に遮断するように構成された制御可能ゲートをさらに含む、請求項1に記載のマルチノズルアセンブリ。

請求項12

2つの離れた縁部の第1層を同時に押し出すこと、そして前記縁部の第1層を押し出した後、2つの離れた縁部の次の層を、前記離れた縁部の1つの第1層の上にそれぞれ、前記2つの離れた縁部の第1層の間に入れる充填材の第1層と共に、直接的又は間接的に同時に押し出すことを含む、建設方法

請求項13

前記縁部の第1層と前記充填材の第1層の高さがすべて実質的に同じである、請求項12に記載の建設方法。

請求項14

前記縁部に使われる材料が前記充填材に使われる材料とは異なる、請求項12に記載の建設方法。

請求項15

前記縁部用の材料がプラスチックで、前記充填材用の材料がコンクリートである、請求項14に記載の建設方法。

請求項16

前記縁部の第1層を、前記縁部の次の層と前記充填材の第1層を押し出す前に硬化させる、請求項12に記載の建設方法。

請求項17

前記縁部の次の層を押し出した後、縁部の次の層を同時に押し出さないで、充填材の最後に押し出された層の上に充填材の次の層を押し出すことをさらに含む、請求項12に記載の建設方法。

請求項18

それぞれが別々に押し出された層の積層セットから成る一組の離れた縁部と、別々に押し出された層の積層セットから成る前記縁部の間に位置する充填材とを含む壁。

請求項19

前記縁部が前記充填材とは異なる材料から成る、請求項18に記載の壁。

請求項20

前記縁部がプラスチックから成り、前記充填材がコンクリートから成る、請求項19に記載の壁。

請求項21

前記壁内に1つ以上の長方形の開口を含む、請求項18に記載の壁。

請求項22

前記各縁部の層の一つが、前記充填材の層の一つと同時に押し出された、請求項18に記載の壁。

請求項23

同時に押し出された前記各縁部の層が、壁の中では同時に押し出された前記充填材の層と高さが異なる、請求項22に記載の壁。

特許に係る政府の権利

0001

[0001]本発明は、米国政府交付のNSF奨励金第9634962及びNSF奨励金第9522982による政府の補助により行われた。政府は本発明に特定の権利を有する。
〔発明の背景

技術分野

0002

[0003]本出願は、壁と屋根建設を含む構造の建設に関する。本出願はまた、材料の押出加工に関する。

関連技術

0003

[0005]家屋事務所及びその他の構造を建設することは昔からの伝統である。何世紀にもわたる開発の結果にも係わらず、困難や問題があり得る。

0004

[0006]建設は通常は極めて労働集約的である。比較的サイズの小さな構造でさえ、通常は多数の個人の労力を要する。これは非常に費用が高くつく。同時に多数の個人の時間を効率よく使うことはまた難しい。

0005

[0007]建設作業の結果はまた一貫性がないことがある。一つの構造の外観品質は、同じ設計にしたがって建設された別の構造と一様でないことがある。これは、その構造に係わる人々の技能努力、管理、テクニック相違によって起こり得る。

0006

[0008]建設はまた材料の無駄を生じることがある。例えば、木材を使用する場合、一般的な標準産品の長さはしばしば設計の条件に合うように切断されなければならず、その結果として無駄が生じる。

0007

[0009]手作業による労働を用いる建設はまた、極めて時間がかかり、完成するのに何ヶ月も、時として何年もかかることがある。

0008

[0010]建設はまた危険を伴う。多数の建設作業員が、建設現場で重傷を負うことによって死亡し、その数は米国だけでもおよそ50万人にも上る。

発明の概要

0009

[0011]マルチノズルアセンブリが、第1出口を通って材料を押し出すように構成された第1ノズルと、第2出口を通って材料を押し出すように構成された第2ノズルと、そして第1と第2出口の間に位置する第3出口を通って材料を押し出すように構成された第3ノズルを含む。

0010

[0012]各出口は実質的に長方形横断面を有し得る。

0011

[0013]このマルチノズルアセンブリは、その出口の少なくとも一つの高さを、他の出口の少なくとも一つの高さに対して制御可能に変化させるように構成されたノズル位置コントローラを含んでもよい。

0012

[0014]このマルチノズルアセンブリは、第1及び/又は第2ノズルからそれぞれ押し出される材料を成形するように構成された第1及び/又は第2こてを含むことがある。

0013

[0015]第1及び第2出口の幅は、第3出口の幅よりも狭いことがある。

0014

[0016]このマルチノズルアセンブリは、その方向を制御するように構成された方向制御メカニズムを含むことがある。方向制御メカニズムは、マルチノズルアセンブリの方向を3次元空間において制御するように構成され得る。ノズルは、ガントリーロボットのような、XYZモーションコントロールプラットフォーム上に取り付けられることがある。これによって出口に6度の自由度が付与され得る。

0015

[0017]このマルチノズルアセンブリは、各ノズルに材料を送るように構成された材料フィードシステムを含むことがある。この材料フィードシステムは、第1及び第2ホールに送られる材料と第3ノズルに送られる材料を分離するように構成され得る。この材料フィードシステムは、それぞれのノズルへの材料の流れを選択的に遮断できるように制御可能な方法で構成されたバルブシステムを含むことがある。

0016

[0018]このマルチノズルアセンブリは、少なくとも一つのノズルから押し出される材料が一方向に流出するのを制御可能に遮断するように構成された制御可能ゲートを含むことがある。

0017

[0019]建設方法は、二つの離れた縁部の第1層を同時に押し出すことを含むことがある。縁部の第1層を押し出した後、二つの離れた縁部の次の層をそれぞれ、この離れた縁部の第1層の一つの上に、二つの離れた縁部の第1層の間への充填材の第1層と共に、直接的又は間接的に同時に押し出してもよい。

0018

[0020]縁部の第1層と充填材の第1層の高さはすべて実質的に同じであり得る。

0019

[0021]縁部に使われる材料は、充填材に使われる材料とは異なることがある。縁部の材料はプラスチックで、充填材の材料はコンクリートであってもよい。

0020

[0022]縁部の第1層は、縁部の次の層と充填材の第1層を押し出す前に硬化させてもよい。

0021

[0023]建設方法は、縁部の次の層を押し出した後で、縁部の次の層を同時に押し出さないで、充填材の最後に押し出された層の上に充填材の次の層を押し出すことを含むことがある。

0022

[0024]壁は、それぞれが別々に押し出された層の積層セットから成る1組の離れた縁部、並びにこの縁部の間に位置する別々に押し出された層の積層セットから成る充填材を含み得る。

0023

[0025]この縁部は、充填材とは異なる材料で製造されていることがある。縁部がプラスチック製、そして充填材がコンクリート製であってもよい。

0024

[0026]壁は1つ以上の長方形の開口を含むことがある。

0025

[0027]各縁部の層の一つは、充填材の層の一つと同時に押し出されてもよい。同時に押し出され得る各縁部の層は、壁の中では同時に押し出された充填材の層の高さとは異なる高さであってもよい。

0026

[0028]これらはさらに詳しい目的、特色、及び利点と同様に、実施形態と付随の図面の詳細な説明を検討することによって明白となるであろう。

実施形態の説明

0027

[0047]図1は、1本のノズルを含むノズルアセンブリの一つの実施形態を示す。図1に示すように、ノズルアセンブリ101は、出口105(図1では見えない)、こて107、及びサーボモーター109とこて連結装置111と113を含むこて位置コントローラを備えるノズル103を含む。

0028

[0048]円筒状に示されてはいるが、ノズル103の形状は様々であり得る。このノズルは、液状あるいは半液状の材料のための入口115を含むことがある。

0029

[0049]出口105の横断面は様々であり得る。環状、長方形あるいはその他の形状であってよい。

0030

[0050]図2は、壁の押出加工に使用される図1に表示のノズルアセンブリの実施形態を示す。図2に示すように、ノズルアセンブリ101は、水平方向205に移動しながら、材料203の層を押し出す。こて107は、ノズル103から押し出されたときに材料203の層の外側表面を滑らかにする。ノズル103を支える部材の下側表面205は、押し出された材料が流出する開口(表示なし)を有する。下側表面205はまたこてとして作用し、押し出された材料203の層の上側表面を滑らかにする。さらなるこて(表示なし)がまた、押し出された層203の内側表面を滑らかにするために含まれることがある。あるいは、第1こてに並行する鋭いブレードが、内側にある余分な材料を切除して、平面を作成することがある。

0031

[0051]図1を再び参照すると、こて107の高さは、上記に説明されたようにサーボモーター109とこて連結装置111及び113を含むこて位置コントローラによって調整され得る。こて107の高さは、押し出された層203の高さに対応するように調整できる。こて107の高さを調整可能にすることによって、異なる厚さの層を押し出すことができる。

0032

[0052]こて107の平らな表面とその下の表面205は平面として表示されているが、その代わりに他の輪郭を使ってもよい。

0033

[0053]セメント又はプラスチックを含むいかなる種類の材料を使い、入口115に送ってもよい。材料は液状又は準液状で送ってもよく、添加剤を含んでも添加されてもよく、又は押し出し後に材料を硬化して固体にする特徴を有してもよい。

0034

[0054]図2試験で明らかなように、ノズルアセンブリ101は、前後方向に水平に動くことができ、それぞれの時に、ほぼ各押し出し層の厚さだけ高さを上昇させ得る。この効果が集約されて、別々に押し出された層の積層セットから成る壁207が作成される。

0035

[0055]走査の端部209でのノズルアセンブリ101の水平方向205が90度変更されて方向111になる。これによって、ぴったり直角に曲がった押出加工壁が作成される。当然、他の種類の方向変更を使って、湾曲壁及び90度以外の角度で接着する壁を含む、他の形状の壁を作成することができる。

0036

[0056]図3は、3本のノズルを含むノズルアセンブリの他の実施形態を示す。図3に示すように、ノズルアセンブル301は、外側ノズル303、内側ノズル305、及び中央ノズル307を含む。外側ノズル303は出口309を含み、内側ノズル305は出口311を含み、中央ノズル307は出口313を含み得る。各出口は横断面が長方形であるように説明されているが、円形楕円形のような他の形状の横断面をかわりに使用してもよい。中央出口313の幅は、外側出口309又は内側出口311の幅と同じであっても、それよりも大きくても小さくてもよい。外側出口309の幅は、内側出口311の幅と同じでも、異なっていてもよい。

0037

[0057]こて315は、外側出口309から押し出された材料を平らにするために用いられ、こて317は、内側出口311から押し出された材料を平らにするために使用され得る。外側こて315と内側こて311の高さは、それぞれこて位置コントローラ319と318によって調整することができる。

0038

[[058]図4A〜図4Cは、壁の押出加工に使用される図3に表示のノズルアセンブリの実施形態を示す。

0039

[0059]図4Aに示すように、ノズルアセンブリ301を水平方向に移動し、材料を外側ノズル303と内側ノズル305を通してのみ押し出すことによって、壁403の第1層が押し出される。この走査の間は、中央ノズル307からは材料は押し出されないことがある。

0040

[0060]この方法によって、外側縁層405と内側縁層407が押し出される。この走査の間は中央ノズル307からは何の材料も押し出されないので、縁層405と407の内壁には顕著な力はかからない。

0041

[0061]縁層はそのあとそのまま硬化させられ、固化する。硬化工程を速めるために熱及び化学的方法のような様々な方法を用いることができる。例えば、トーチ熱風送風装置、又はマイクロウェーブエネルギーを、押し出された材料を処理して硬化を速めるために、ノズルアセンブリ301(表示なし)に取り付けてもよい。縁部には、プラスチックのような速硬化性の適切な材料を選択してもよい。

0042

[0062]図4Bに示すように、他の縁層を、固化した縁層の上に押し出すことができる。これは第1外側縁部405の上に押し出された第2外側縁部413及び第1内側縁部407の上に押し出された第2内側縁部415から構成される。第1充填材層411は、第2縁層413と415が押し出されるのと同時に、中央ノズル307から材料を押し出すことによって、第1縁層405と407の間に押し出すことができる。充填材は、セメントのようなより強固な材料であり得る。充填材の材料は縁部の材料のように迅速に乾燥してもよいし、しなくてもよい。

0043

[0063]縁層が十分速く硬化でき、そしてその長さが十分に長い場合は、ノズルアセンブリ301は、前の層の押し出しが完了するやいなや走査始点に戻って、前の層の上に縁部の次の層を押し出すことができる。十分に速く硬化する場合は、方向転換して戻る間にノズルアセンブリが材料の次の層を押し出すように指示することができる。方向転換の間の停止を含む、その他のシーケンスをまた追従してもよい。

0044

[0064]このプロセスは、壁403の高さが所要ベルに達するまで反復され得る。図4Cは、6層を有する壁403を例示する。最後の所要な縁層が押し出された後、次の走査は充填材層のみを押し出し、したがって壁構造が完成される。

0045

[0065]充填材層の押し出しを遅らせるのは、縁層が隣接する充填材層を収容するのに十分なだけ確実に強固になることに役立つ。勿論、各充填材層の押し出しは、常にあるいは厳密に隣接する各縁層を押し出した後の一回目方向転換時である必要はない。他の実施形態では、充填材層は、隣接縁層の2つ以上後の層であり得る。事実、すべてあるいは少なくともいくつかの縁層が押し出されて固化するまで充填材層を全く押し出さないこともある。この実施形態では、壁充填材の全部あるいは少なくともその大部分が一つの走査で押し出され得る。

0046

[0066]図5は、角度の付いた壁の押出加工に使用される図3に表示のノズルアセンブリの実施形態を示す。

0047

[0067]押し出される材料は、外管517、519、521、及び523を通って送り出される。これらの外管のそれぞれはその中に、外側出口309(図3を参照)及び内側出口311(図3を参照)に材料を運ぶ一つの管、さらに中央出口313(図3を参照)に材料を運ぶもう一つの管から成る一組の内管を収容し得る。このようにして、外側出口309と内側出口311に送り出される材料の種類は、中央出口313に送り出される材料と異なってもよい。

0048

[0068]他の実施形態では、それぞれの外管517、519、521、及び523は、3本の内管を含み、これによって、異なる種類の材料が外側出口309と内側出口311に送りだされることが可能になる。

0049

[0069]さらに図5(並びに一部図3)に示すように、ノズルアセンブリ101は、出口309、311、及び313をほぼどの方向にも向けることができる方向制御メカニズムを含むことがある。出口を1度、2度又は3度の自由度に方向付けることが可能な制御メカニズムを含む、どんな種類の制御メカニズムを使ってもよい。図に示すノズルアセンブリ101に関して、出口を3次元空間に方向付けることが可能な方向制御メカニズムが選択されている。この方向制御メカニズムは、それぞれ異なる方向軸を制御するサーボモーター501、503及び505を含み得る。勿論、これらのサーボモーターの運動を、必要とする動き翻訳するために適切な内部構造が含まれることがある。ある実施形態では、ポジショニング情報サーボコントローラ(表示なし)に送り返され、得られたポジショニングの精度を最大とするために1つ以上のフィードバックループで使用され得る。角方向の有無にかかわらず、可動継手に大幅な漏出なく確実に流れ続けるように、適切な材料チャネリングチェンバーガスケットがまた含まれることがある(表示なし)。ノズルアセンブリそれ自体がXYZポジショニングシステムによって動き回り、したがってノズルヘッドに6度つの自由度を付与することもできる。

0050

[0070]これまで1本又は3本のノズルのみを有するノズルアセンブリを例示したが、2本、4本、又はそれ以上のような異なる個数のノズルを用途に応じて使用することができる。

0051

[0071]図6は、支柱のない屋根の実施形態を建設するために使用される方向制御メカニズムを備えるノズルアセンブリを示す。図7は、図6に示す支柱のない屋根の完成状態を壁構造の真上から示す。一括して、これらの図は、ノズルアセンブリの位置のフレキシビリティがいかにして、丸天井のような支柱のない屋根の建設を容易にできるかを実証する。ノズルを1本のみ有するノズルアセンブリが例示されているが、図3〜5に示すトリプル(3部分から成る)ノズルアセンブリのように、異なる数のノズルを使用できることが理解されよう。

0052

[0072]図8は、中央ノズル内に強化部材を収容するスロットを含むノズルアセンブリの他の実施形態を示す。図9は、強化部材を備える壁を建設するために使用される図8に示すノズルアセンブリを示す。

0053

[0073]図8に示すように、ノズルアセンブリ801は、出口805を有する外側ノズル803、出口809を有する内側ノズル807、及び開口819によって分離されている出口815と817を有する2本のノズル811と813から成る中央ノズルセットを含む。図9は、どのようにして開口819によって、操作中に強化部材821、823又は825が確実に衝突しないようにされているかを示す。

0054

[0074]図10は、ノズルアセンブリの他の実施形態を示す。図10に示すように、ノズルアセンブリ1001は、外側ノズル1003と対応するこて1005、内側ノズル1007と対応するこて1009、並びに中央ノズル1011を含み得る。押し出しのために中央ノズル1011まで運ぶ材料を受け入れるために入口1013が設けられ、押し出しのために外側ノズル1003と内側ノズル1007まで運ぶ材料を受け入れるために入口1015が設けられ得る。ノズルを回転させるためにベベルギア1017を設けてもよい。

0055

[0075]こて1009と1005の高さをそれぞれ調整するために、サーボモーター1019と1021が使用され得る。外側ノズル1003への材料の流れを調節するために使用される内部ゲートバルブ(表示なし)を制御するために、サーボモーター1025を使用することがある。同様にして、内側ノズル1007への材料の流れを調節するために使用される内部ゲートバルブ(表示なし)を制御するために、サーボモーター1023を使用することがある。中央ノズル1011への材料の流れもまた同様又は異なる方法によって調節され得る。

0056

[0076]湾曲した壁を作る場合、縁部用の材料の送出速度が外側と内側の出口で異なることがある。これはサーボモーター1023と1025を適切に設定することによって達成することができる。バルブはノズルの近くにあってもよいし離れていてもよい。ゲートバルブは、流れを完全に遮断できるばかりでなく、流量を調節できるように構成され得る。

0057

[0077]サーボモーター1027は、外側ノズル1003と内側ノズル1007に対して中央ノズル1011の高さを調整するために使用され得る。外側及び/又は内側ノズルの高さはまた、同様な又は別の方法で調整してもよい。

0058

[0078]図11は、中央ノズル1011が内側ノズル1007及び外側ノズル1003よりも低い位置にある、未組み立て状態図10に示すノズルアセンブリの特定の構成部品を示す。そのような高さの格差は、各中央充填材層がその周囲の各縁層の一つ後の走査で押し出されるような実施形態において便利である。ノズルの相対的高さが調整できることはまた、時折生じる目詰まりを予防する必要があるような用途では便利なことがある。

0059

[0079]図12は、図10に示すノズルアセンブリ1001のある部分の底面図を示す。この図は、サーボモーター1029がどのようにして外側ノズル1003と内側ノズル1007に対して中央ノズル1011の高さを調整できるかについて詳細に説明する。この詳細図には、ボールねじ1132と1134(図11を参照)を回転させ、次にそれぞれ連結したねじ付きスリーブ1137と1139(図11を参照)との相互作用によって、対応する中央ノズル1011の高さを変化させるベルト1031を含む。

0060

[0080]図13は、制御可能な前部及び後部ゲートを含むノズルの実施形態を示す。図13に示すように、ノズル1301は、制御可能な前部ゲート1303と制御可能な後部ゲート1305を含む。制御可能ゲート1303は、サーボモーター1307及び対応する継手1309のようなゲートコントローラによって制御され得る。同様に、制御可能ゲート1305は、サーボモーター1311及び対応する継手1315のようなゲート制御メカニズムによって制御され得る。

0061

[0081]図14は、壁を押出加工するために使用される図13に示すノズルを用いるノズルアセンブリの一つの実施形態を示す。この実施形態は、ゲートを適切に調整することによって、それぞれの押し出された層の始部と末端を、鋭い垂直表面に形作ることを可能にする。

0062

[0082]図15は、断熱層を押出加工するために用いられる図13に表示のノズルを示す。この実施形態では、ポリスチレンフィラメント電気加熱されたバレル1501を通って送られ、溶融プラスチックがノズル1503を通って出てくる。圧縮空気を混合して、発泡スチロール1505のビーズを作成することができる。1つ以上のこれらの層は断熱材の役目を果たすことになる。他の種類のポリマーやその他の材料をそのかわりに利用してもよい。

0063

[0083]図16は、断熱層を有する壁を押出加工するために使用される図13に表示するノズルを用いるノズルアセンブリを示す。図16に示すように、発泡スチロール層1605、1607、及び1609から成る積層セットを含む壁1601がノズルアセンブリ1603(部分的にのみ表示)によって押し出される。

0064

[0084]図17は、嵌合層を有する壁を押出加工するために使用されるスロットを備えるゲートを有するノズルアセンブリの他の実施形態を示す。図17に示すように、ゲート1701は、層1711を押し出す間に対応するリブ1707と1709を作成するようなスロット1703と1705を含む。これらは、嵌合リブ1713、1715、及び1717のような嵌合するリブを作成し、それによって押し出された壁を強化する。

0065

[0085]図18Aと図18Bは、可変幅のノズルを有するノズルアセンブリの他の実施形態を示す。図18Aと図18Bに示すように、ノズルアセンブリ1801は、外側ノズル1803、中央ノズル1805、そして内側ノズル1807を含む。外側と内側ノズル1803と1807からそれぞれ押し出される層の幅は、サーボコントロールによって手動又は自動的にこれらのノズルの相対的な距離を調整することによって、変えることができる。図8Aは、幅が広い縁層用に幅広く隔てられている外側及び内側ノズルを示し、図8Bは、幅の狭い縁層用に押し縮められている状態の同じノズルを示す。押し出される材料の流量は、幅広設定中は、十分な層が確実に押し出されるように、低減されることがある。2本の縁部ノズルの間を隔てる距離は、徐々に薄くなる壁のドームのような構造の建設を容易にしたり、あるいは外壁のような他の壁よりも薄い屋内の壁などの特定の壁を作るために、構造の押し出し中に変化させることができる。一つの縁層を他方よりも薄くするために適切な調整を行うこともできる。

0066

[0086]広範な種類の建設用途は、ここに説明したような1つ以上のノズルアセンブリを都合よく利用する。

0067

[0087]例えば、ノズルアセンブリは、押し出しの後、押出層から成る壁のテクスチャ触感)を創り出すローラーを含むことがある。

0068

[0088]ノズルアセンブリはロボットシステムアームに取り付けることもできる。コンピュータ又は他の制御下、ノズルアセンブリは、いくつかの部屋を含む、建物全体の壁を押し出すことができる。ノズルアセンブリがその必要走査を行き来する際にサポートかつ位置決めするために、ガントリーステムを使ってもよい。ノズルアセンブリ上に規定の基準点を含みさらにレーザーガイド付き検出器を取り付けたシステムのように、ノズルアセンブリを正確に位置付けするには、さらにポジショニングシステムを使うこともできる

0069

[0089]構造全体の層を横断する一つの大型ガントリーシステムと一本のノズルアセンブリの替わりに、複数のノズルアセンブリを同時に利用してもよい。それぞれは、そのノズルアセンブリ専用の小型モビールロボットのアームに取り付けられ、制御され得る。ロボットによるこの作業の位置と動作は、中央コマドステーションによってワイヤレス誘導することができる。これらの小型ロボットのそれぞれが、そのまた中に押し出し用の必要材料を収容するオンボードタンクを搭載していてもよい。これらの小型ロボットはまた、必要に応じてそのタンクを補充するために中央充填ステーションに戻ることができる。

0070

[0090]剛性水平部材を使って、窓、扉口、及び天井の開口を橋架して、建設を容易にすることができる。窓を作るには、例えば、ノズルアセンブリのコントローラは、ノズルアセンブリが窓が開くように設計されている場所を横切るときにノズルアセンブリのすべての出口への材料の流れを遮断することができる。窓の周囲の壁の上部が押し出された後、剛性の水平部材をこれらの壁の上部間に配置することによって窓のヘッダを作ることができる。1つ以上の連続する材料の層を次にヘッダの上部とその周囲の壁の上に押し出すことができる。同様な橋架法を用いて扉口を作ることができる。天井は同様にして、構造の壁上部間において、隣接する構造部材を連続して配置し、その上に構造を強化するために材料を押し出すことによって作成し得る。

0071

[0091]前述のロボットシステムを1つ以上用いて、例えば、窓や扉口の上部間及び壁構造の上部間など、屋根を設けるために必要とされる場所にこれらの構造部材を配置することもできる。

0072

[0092]押し出された壁の強度を強化するために様々なテクニックがまた自動化様式で利用され得る。これらのテクニックは、壁の縁部を横切って又はその中にその全長に沿って一定間隔留め金具自動挿入するか、あるいは埋め込むことを含むことがある。これらの強化メカニズムはまた、壁内部への剛性垂直部材の挿入を含むことがあり、特定の実施形態では、これらの垂直部材の間の剛性の水平リンクを含むことがある。さらにまた、これらのすべてが自動化されたロボット制御によって達成し得る。

0073

[0093]配管工事もまたこの自動化プロセスの一部として取り付けることができる。配管パイプセグメントは、自動取り付け及び溶接法を用いて他のセグメントに固定され得る。

0074

[0094]電気配線工事も同様にこの自動化プロセスの一部として取り付けることができる。電気配線は、再びロボット制御によって、壁の中に合わせて接続されたモジュール内に収容できる。

0075

[0095]建設の出来映えに関するフィードバックを提供するために、構造内にセンサーを挿入してもよい。構造が完成した後、これらのセンサーは、熱、湿度、及びたわみのような構造に関する情報を報告するために継続して使用してもよい。

0076

[0096]タイル張り及びペンキ塗りさえ同様にしてロボット制御の下で行うことができる。

0077

[0097]速硬化性の材料の成分をアセンブリヘッド付近で混合するために、ノズルアセンブリに関連してミキサーを備えてもよい。

0078

[0098]これらの特長のいくつかあるいはすべてを組み合わせて一つのシステムにすることによって、莫大な数の堅固で品質の高い構造が、特注仕様にしたがって、極めて迅速に、効率よく、正確に、そして僅かな労働力で建設され得る。

0079

[0099]ここにノズルアセンブリ、建設方法、及び壁の特定の実施形態を説明したが、これらの実施形態に暗示される構想は、同様にして他の実施形態にも使用され得る。約言すれば、本出願の保護はもっぱら以下の請求項に限定される。

図面の簡単な説明

0080

1本のノズルを含むノズルアセンブリの一つの実施形態を示す。
壁の押出加工に使用される図1に表示のノズルアセンブリの実施形態を示す。
3本のノズルを含むノズルアセンブリの他の実施形態を示す。
壁の押出加工に使用される図3に表示のノズルアセンブリの実施形態を示す。
壁の押出加工に使用される図3に表示のノズルアセンブリの実施形態を示す。
壁の押出加工に使用される図3に表示のノズルアセンブリの実施形態を示す。
角度付きで壁の押出加工に使用される図3に表示のノズルアセンブリの実施形態を示す。
支柱のない屋根の実施形態を建設するために使用される方向制御メカニズムを備えるノズルアセンブリを示す。
図6に示す支柱のない屋根の完成状態を壁構造の真上から示す。
中央ノズル内に強化部材を収容するスロットを含むノズルアセンブリの他の実施形態を示す。
強化部材を有する壁を建設するために使用される図8に示すノズルアセンブリを示す。
ノズルアセンブリの他の実施形態を示す。
中央ノズルが内側及び外側ノズルよりも低い位置にある、未組み立て状態にある図10に示すノズルアセンブリの特定の構成部品を示す。
図10に表示するノズルアセンブリ一部の底面図を示す。
調整可能な前部及び後部ゲートを含むノズルの実施形態を示す。
壁を押出加工するために使用される図13に表示するタイプのノズルを用いるノズルアセンブリの一つの実施形態を示す。
断熱層を押出加工するために用いられる図13に表示のノズルを示す。
断熱層を有する壁を押出加工するために使用される図13に表示する種類のノズルを用いるノズルアセンブリの一つの実施形態を示す。
嵌合層を有する壁を押出加工するために使用されるゲートにスロットを備えるノズルアセンブリの他の実施形態を示す。
可変幅のノズルを有するノズルアセンブリの他の実施形態を示す。
可変幅のノズルを有するノズルアセンブリの他の実施形態を示す。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 清水建設株式会社の「 高落差コンクリート打設装置、及び打設方法」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】圧送用配管内の残留コンクリートの流出を防止し、施工効率を向上することを目的としたコンクリート打設装置、及び打設方法を提供する。【解決手段】コンクリート50を圧送する圧送用ポンプ20と、該圧送用... 詳細

  • 株式会社リコーの「 建築材料の積載方法および施工方法」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】 突発的に発生する作業に対して対策をとることが容易な方法を提供する。【解決手段】 この方法は、施工面の中央部から外縁部に向かう順序で設置される、第1の建築板と第2の建築板とを含む複数の建築... 詳細

  • 旭化成ホームズ株式会社の「 壁構造」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】仕上げや機能が損なわれることなく、壁体の反りを矯正・防止することができる壁構造を提供する。【解決手段】上下方向に延びる第1スタッド(下地材)31と、第1スタッド31の壁厚さ方向の両側に配置され... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ