ES2983544T3 - Sistema de generación de rutas de herramienta topológicamente adaptativo y método para construir aditivamente una estructura de edificio - Google Patents

Abstract

A system (10) is provided for constructing a building structure (30), and specifically a wall (32) of the structure, using a toolpath generation system and method to compensate for an uneven or unlevel foundation surface on which the wall is additively formed. The system includes a printing assembly (16) and a mechanism for measuring a three dimensional topology of the surface. A processor (56) is provided to receive a measured topology and to generate one or more sublayers and corresponding sub toolpaths. A nozzle (28) mounted on the printing assembly can then extrude a sublayer bead in select recess or valley portions of the surface and below a subsequently extruded bead placed on high portions of the foundation surface. The sublayer beads compensate for the uneven foundation surface to produce a more even or level ensuing foundation surface using the additive printing process itself. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de generación de rutas de herramienta topológicamente adaptativo y método para construir aditivamente una estructura de edificio

Antecedentes

Esta divulgación está dirigida generalmente a la impresión tridimensional (3D) de una estructura de edificio. Más particularmente, esta divulgación está dirigida a la impresión 3D de capas apiladas de material de construcción extruíble para formar una pared de la estructura usando un sistema de generación de ruta de herramienta y un método para compensar una superficie de cimentación irregular o desnivelada sobre la cual se forma aditivamente la pared.

Una estructura de edificio (por ejemplo, edificio, vivienda, cobertizo, casa, etc.) puede fabricarse con una multitud de materiales y métodos de construcción diferentes. Entre los materiales comúnmente utilizados en la construcción de la estructura de un edificio se encuentra el hormigón o el cemento. Por ejemplo, se puede mezclar material cementoso con agua e ingredientes secos para formar paredes interiores o exteriores de la estructura.

Un mecanismo para formar la estructura es mediante la impresión 3D. Un programa puede almacenarse en la memoria y ejecutarse mediante un procesador para accionar un conjunto de impresión a lo largo de una ruta de herramienta. Al salir del conjunto de impresión hay un cordón de material cementoso extruido que se coloca a lo largo de la ruta de la herramienta. Los cordones de material se colocan de forma aditiva, uno encima del otro, a lo largo de la ruta almacenada en la memoria. El cordón inicial se coloca sobre la superficie del cimiento, y los cordones subsiguientes se apilan sobre ese cordón inicial hacia arriba desde la superficie del cimiento en una dirección sustancialmente perpendicular con respecto a la superficie superior. La superficie de cimentación puede ser cualquier superficie, siendo una superficie popular una superficie de losa de hormigón.

Desafortunadamente, la mayoría de las superficies en las que se imprimen las paredes de forma aditiva son desiguales o desniveladas. En los casos de impresión 3D de una estructura, el cimiento o “cama de impresión” permanece con la estructura después de la impresión. La impresión sobre una losa de ingeniería o un suelo irregular presenta falta de nivel o planitud para las capas aditivas iniciales y posteriores de cordones. Los mecanismos convencionales intentan nivelar la superficie del lecho, pero cuando el lecho es una base de losa de hormigón, es muy difícil modificar la superficie de la losa después de verter la losa de hormigón. Es deseable proporcionar un sistema y un método que utilice el propio proceso de impresión 3D aditiva para producir una superficie de cimentación más uniforme o nivelada en lugar de intentar sin éxito nivelar la superficie de cimentación antes de aplicar la impresión 3D aditiva.

El documento US 2018/361729 A1 divulga un sistema para construir una estructura de edificio, que comprende:

un conjunto de impresión dispuesto de manera móvil sobre un pórtico sobre una superficie de cimentación;

un perfilómetro montado en el conjunto de impresión para medir una topología tridimensional de la superficie;

un procesador acoplado para recibir la topología medida; y

una boquilla montada en el conjunto de impresión.

Breve resumen de la divulgación

De acuerdo con la invención, se proporciona un sistema para construir una estructura de edificio con las características de la reivindicación 1.

El conjunto de impresión funciona a partir de instrucciones de software almacenadas en la memoria. Las instrucciones del software son recuperadas por un procesador, por ejemplo, para mover el conjunto de impresión en tres dimensiones. Las instrucciones también pueden indicarle al conjunto de impresión que mezcle una cantidad adecuada de agua e ingredientes secos y que extruya el material resultante a la velocidad adecuada a lo largo de la ruta de la herramienta.

El material de construcción extruido aparece como un cordón a lo largo de la superficie. El cordón inicial se coloca en la superficie del cimiento y los cordones sucesivos se apilan uno tras otro a lo largo de la ruta de la herramienta y sobre el cordón anterior. El apilamiento de cordones en sucesión y en una dirección perpendicular a la superficie de una cimentación da como resultado la formación de una pared. Un cordón terminará donde hay una abertura y se reanudará después de esa abertura para formar una puerta o ventana dentro de la pared. Por lo tanto, la estructura resultante puede ser una estructura de edificio, y el sistema utilizado para construir esa estructura de edificio es un sistema de impresión aditiva.

De acuerdo con una realización no reivindicada, se proporciona un medio de memoria no transitorio. El medio de memoria puede incluir una ruta de herramienta de nivel cero a lo largo de la cual una boquilla dispuesta en el conjunto de impresión está configurada para extruir un cordón de nivel cero a través de una superficie. El medio de memoria también puede incluir una subruta de herramienta a lo largo de la cual la boquilla dispuesta en el conjunto de impresión está configurada para extruir un cordón de subcapa. El cordón de subcapa puede tener un espesor de capa de cordón por debajo de la superficie sobre la cual se va a extruir el cordón de nivel cero. La ruta de nivel cero comprende instrucciones para mover la boquilla y extruir el cordón de nivel cero a través de la superficie. La subruta de herramienta comprende instrucciones para mover la boquilla y extruir el cordón de subcapa a través de la subcapa antes de ejecutar instrucciones para mover la boquilla y extruir el cordón de nivel cero a través de la superficie.

De acuerdo con la invención, también se proporciona un método para construir una estructura de edificio con las características de la reivindicación 7.

Las realizaciones descritas en el presente documento comprenden una combinación de rasgos y características destinadas a abordar diversas deficiencias asociadas con ciertos dispositivos, sistemas y métodos anteriores. Lo anterior ha esbozado de manera bastante amplia los rasgos y características técnicas de las realizaciones divulgadas para que la descripción detallada que sigue pueda entenderse mejor. Los diversos rasgos y características descritos anteriormente, así como otras, serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica al leer la siguiente descripción detallada y al hacer referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

Para una descripción detallada de diversas realizaciones ejemplares, ahora se hará referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un sistema para la construcción aditiva en 3D de una estructura mediante la producción de capas apiladas de cordones alargados que se imprimen en sucesión sobre una superficie de cimentación y a lo largo de una ruta de herramienta;

La Fig. 2 es un diagrama de bloques de un perfilómetro montado en el aparato de construcción aditiva para detectar la topología de la superficie de cimentación;

La Fig. 3 es un diagrama de bloques de un módulo informático acoplado al perfilómetro para mapear la topología y generar rutas de herramientas de subcapa a lo largo de las cuales atravesará el conjunto de impresión de construcción aditiva;

La Fig. 4 es un ejemplo de un mapeo de topología tomado de una superficie de cimentación;

La Fig. 5 es el mapa de topología de la Fig. 4, mostrado con diferentes elevaciones del eje z correspondientes a los puntos de los ejes x e y;

La Fig. 6 es un ejemplo de un cordón alargado parcial en vista en perspectiva impreso a lo largo de una ruta de herramienta;

La Fig. 7 es una vista lateral de un cordón impreso sobre una superficie de cimentación irregular;

La Fig. 8 es una vista lateral similar del cordón impreso en un cordón de subcapa de nivel inferior;

La Fig. 9 es una vista en perspectiva de un ejemplo de superficie de cimentación que tiene umbrales de chaveta aplicados a una topología mapeada de la superficie de cimentación para generar subcapas;

La Fig. 10 es una vista en perspectiva de las subcapas de la superficie de cimentación de la Figura 9, que muestra las rutas de herramienta de subcapa existentes dentro de las subcapas correspondientes y colineales con y a lo largo de la ruta de herramienta de nivel cero; y

La Fig. 11 es un diagrama de flujo de bloques de un método para generar mapeo topológico, aplicar umbrales de chaveta, generar subcapas y rutas de herramientas de subcapas e impresión 3D aditiva de las subcapas hasta la capa de nivel cero y luego aplicar impresión 3D aditiva en la superficie de cimentación de nivel cero.

Descripción detallada de realizaciones ejemplares

La siguiente discusión está dirigida a diversas realizaciones ejemplares. Sin embargo, un experto en la técnica entenderá que los ejemplos divulgados en el presente documento tienen una amplia aplicación, y que la discusión de cualquier realización pretende ser solo un ejemplo de esa realización, y no pretende sugerir que el alcance de la divulgación, incluyendo las reivindicaciones, se limita a esa realización.

Las figuras de los dibujos no están necesariamente a escala. Ciertas características y componentes en este documento pueden mostrarse exagerados en escala o de forma algo esquemática y algunos detalles de elementos convencionales pueden no mostrarse en aras de claridad y concisión.

En la siguiente discusión y en las reivindicaciones, los términos “que incluye” y “que comprende” se usan de forma abierta y, por lo tanto, deben interpretarse en el sentido de “que incluye, pero no se limita a ...” Además, el término “acoplar” o “acopla” pretende significar una conexión directa o indirecta. Por lo tanto, si un primer dispositivo o componente se acopla a un segundo componente, esa conexión puede realizarse a través de una conexión directa de los dos componentes o mediante una conexión indirecta que se establece a través de otros dispositivos, componentes, nodos y conexiones. Además, tal como se utilizan en el presente documento, los términos “axial” y “axialmente” generalmente significan a lo largo o paralelo a un eje determinado (por ejemplo, dirección x, y o z o eje central de un cuerpo, salida o puerto), mientras que los términos “radial” y “ radialmente” generalmente significan perpendicular al eje dado. Por ejemplo, una distancia axial se refiere a una distancia medida a lo largo o paralela al eje, y una distancia radial significa una distancia medida perpendicular al eje.

Tal como se utilizan en el presente documento, los términos “alrededor”, “aproximadamente”, sustancialmente, “en general” y similares significan más o menos el 10 % del valor o rango indicado. Además, como se usa en el presente documento, un “material de construcción extruido” se refiere a un material de construcción que puede entregarse o transportarse a través de un conducto (por ejemplo, tal como un conducto flexible) y extruirse (por ejemplo, a través de una boquilla o tubería) en una forma de ubicación deseada. En algunas realizaciones, un material de construcción extruido incluye una mezcla cementosa (por ejemplo, hormigón, cemento, etc.). Además, tal como se utiliza en el presente documento, el término “dispositivo informático”, “controlador” o “procesador” se refiere a cualquier dispositivo adecuado (o conjunto de dispositivos) que esté configurado para ejecutar, almacenar y/o generar instrucciones legibles por máquina (por ejemplo, medio legible por máquina no transitorio). El término puede incluir específicamente dispositivos, tales como ordenadores (por ejemplo, ordenadores personales, ordenadores portátiles, tabletas, teléfonos inteligentes, asistentes de datos personales, etc.), servidores, clientes, etc. Un dispositivo informático o controlador connota un procesador. Un procesador puede incluir múltiples procesadores y una memoria conectada al procesador o a una parte del mismo, en el que el procesador debe ejecutar instrucciones que están almacenadas en la memoria.

Como se describió anteriormente, las estructuras de construcción (por ejemplo, viviendas, edificios, cobertizos, etc.) pueden fabricarse con una multitud de materiales y métodos de construcción diferentes. Tradicionalmente, la estructura de un edificio se puede construir sobre una losa o cimiento de composite que comprende hormigón reforzado con barras de refuerzo u otros materiales metálicos. Luego se puede enmarcar la propia estructura (por ejemplo, con miembros estructurales de madera y/o metal), y luego se puede construir una cubierta exterior y revestimientos interiores (por ejemplo, madera contrachapada, láminas de roca, etc.) alrededor del armazón estructural. Los servicios públicos (por ejemplo, suministro de agua y energía eléctrica, así como respiraderos y conductos para sistemas de aire acondicionado y calefacción) pueden estar encerrados dentro de la cubierta exterior y las cubiertas interiores junto con el aislamiento. Este método de diseñar y construir una estructura de edificio es bien conocido y se ha utilizado con éxito en la construcción de un número incontable de edificios; sin embargo, requiere múltiples etapas de construcción que no se pueden realizar simultáneamente y que a menudo requieren diferentes habilidades y oficios para completarse. Como resultado, este proceso para diseñar y construir un edificio puede extenderse durante un período considerable (por ejemplo, de 6 meses a un año o más) y requiere algo de mano de obra. Un período de construcción tan largo no es deseable en circunstancias que requieren la construcción económica de una estructura en un período de tiempo relativamente corto.

De acuerdo con lo anterior, las realizaciones divulgadas en el presente documento incluyen sistemas de construcción, métodos de construcción e incluso métodos para el diseño de estructuras que permiten construir una estructura de edificio en una fracción del tiempo asociado con los métodos de construcción tradicionales. En particular, las realizaciones divulgadas en el presente documento utilizan técnicas de fabricación aditiva (por ejemplo, impresión 3D) para producir un edificio de manera más rápida, económica y sistemática. La impresión tridimensional generalmente implica el movimiento de un conjunto de impresión y una salida de boquilla del conjunto de impresión, en tres ejes de movimiento a través de una superficie horizontal de una estructura de pared que comprende miembros internos y externos. Por lo tanto, la estructura de la pared se construye capa por capa desde la superficie de cimentación hacia arriba. La superficie de cimentación puede ser una superficie de suelo hecha de base de carretera o grava en lugar de hormigón con barras de refuerzo. A medida que se construye o se imprime la pared, la boquilla se apagará periódicamente y el material de construcción extruido dejará de salir por la salida para dejar aberturas en la pared para las ventanas, puertas, etc.

Con referencia a la Fig. 1, se muestra un sistema de construcción 10 de acuerdo con una realización. Aunque existen múltiples tipos de sistemas de construcción aditivos 3D contemplados en el presente documento, un ejemplo de un sistema de construcción 10 incluye un sistema de construcción de tipo pórtico. El sistema de construcción 10 puede incluir un par de conjuntos de raíles 12, un pórtico 14 dispuesto de manera móvil sobre los conjuntos de raíles 12 y un conjunto de impresión 16 dispuesto de manera móvil sobre el pórtico 14. Por ejemplo, el pórtico 14 puede incluir un soporte de puente 18 conectado entre un par de soportes verticales 20. Además, acoplado entre soportes verticales puede haber un puente de carretilla 24, sobre el cual está dispuesto de forma móvil el conjunto de impresión 16.

Por ejemplo, el pórtico 14 puede moverse en el eje x o en la dirección x a lo largo de los conjuntos de raíles 12, y el conjunto de impresión 16 puede moverse a lo largo del eje y o en la dirección y a lo largo del puente de carretilla 24 del pórtico 14. Para completar los tres ejes ortogonales o dimensiones de movimiento para el conjunto de impresión 16, el puente de carretilla 24 puede moverse verticalmente hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje z. Por ejemplo, el puente de carretilla 24 puede moverse hacia arriba y hacia abajo en el eje z sobre los miembros de soporte verticales 20. El eje x es ortogonal al eje y y al eje z, y es ortogonal al plano formado por los ejes x e y El movimiento a lo largo de los ejes x, y y z del conjunto de impresión 16 puede ocurrir mediante motores de accionamiento acoplados a correas de accionamiento, cadenas, cables, etc. de forma controlable desde un procesador controlado por instrucciones dentro de un sistema o controlador homólogo.

El sistema de construcción 10 efectúa la construcción de una estructura de construcción 30 haciendo pasar el conjunto de impresión 16 por encima de una estructura de pared 32 y emitiendo material de construcción extruido desde una boquilla 26 que comprende una salida 28. De acuerdo con lo anterior, a medida que el conjunto de impresión 16 se mueve en tres posibles ejes ortogonales, así como en ángulos entre ellos, la salida 28 emite material de construcción extruido sobre la superficie superior de la estructura de pared 32 a medida que se forma. La estructura de la pared se forma capa por capa colocando un cordón alargado de material cementante (por ejemplo, cemento u hormigón) comenzando con la primera capa sobre el suelo o una base de losa de hormigón 34.

A medida que cada capa de cordones alargados se deposita sobre la superficie de cimentación 34, o sobre una capa anterior, se forman de forma aditiva en tres dimensiones una pluralidad de cordones alargados apilados de material de construcción extruido, dando como resultado la estructura de construcción 30. Cuando el conjunto de impresión 16 y la salida 28 se acercan a una abertura tal como una abertura de ventana 38 o una abertura de puerta 40, la bomba para el material de construcción extruido se detiene, y posiblemente una válvula en la boquilla 28 o en otro lugar cierra el flujo de material extruido. El flujo de material de construcción extruido no se reanuda hasta que la salida 28 pasa más allá de la abertura, tras lo cual se reanuda la estructura de pared 32.

El cimiento 34 puede estar hecho de hormigón con varillas metálicas (por ejemplo, barras de refuerzo) dentro de la forma del cimiento. Alternativamente, los cimientos 34 pueden ser molidos, posiblemente grava compactada o roca triturada, etc. Sin embargo, es importante destacar que la superficie superior de los cimientos 34 debe ser sustancialmente plana en su superficie superior y tener un tamaño perimetral suficiente para acomodar la impresión 3D de las paredes de la estructura 30. Los ejes, denominados x, y, z son ejes ortogonales en tres dimensiones; sin embargo, se contempla que el conjunto de impresión 16 y, por lo tanto, la salida 28 puedan moverse en tres dimensiones para formar una estructura de pared en diversos ángulos tridimensionales que pueden ser, pero no necesariamente, ángulos ortogonales para las estructuras de pared exterior e interior 32. Por consiguiente, aunque la fig. 1 muestra una estructura de pared exterior 32, es posible formar una estructura de pared interior para bifurcar habitaciones de un edificio 30 usando el sistema de construcción 10.

Se utiliza un sistema de control, controlador o procesador para controlar la impresión de los cordones extruidos que forman la estructura de pared 32. El sistema de control, o procesador, incluye o está acoplado a una memoria. Se utiliza un conjunto de instrucciones almacenado en la memoria para controlar los cordones colocados de forma aditiva agregando la cantidad adecuada de agua o material de mezcla líquida desde un tanque de agua e ingredientes secos desde una tolva. El líquido y la mezcla seca se mezclan para luego agitarse o mezclarse con una batidora. Posiblemente a través de un mecanismo de detección de retroalimentación, el controlador puede ajustar la mezcla del material de hormigón y, por lo tanto, las proporciones adecuadas de agua (o líquido) para secar el material, y suministrar esa mezcla adecuada a un tanque de suministro.

Es deseable que los cordones alargados apilados tengan la dimensión de sección transversal adecuada que sea de aproximadamente 63.5 mm (2.5 pulgadas) de ancho lateral (es decir, paralela al plano horizontal) y aproximadamente de 25.4 a 38.1 mm (1 a 1.5 pulgadas) de altura (es decir, perpendicular al plano horizontal). El plano horizontal está preferiblemente a lo largo de un plano formado por los ejes x e y, y la dimensión ortogonal del mismo es preferiblemente a lo largo del eje o dimensión z. Mantener la dimensión de la sección transversal adecuada en el plano horizontal de modo que cuando se apilen los cordones alargados, las superficies interior y exterior tengan una textura relativamente uniforme y algo lisas. Se puede utilizar una bomba para suministrar el volumen adecuado de material extruido para complementar la viscosidad adecuada de un mezclador. Un controlador, o procesador, controla no sólo el flujo y la viscosidad adecuados del cordón alargado a medida que se imprime, una encima de la otra, sino que el procesador también controla el movimiento del conjunto de impresión 16 en las dimensiones x, y y z mediante los correspondientes controladores eléctricos. El controlador puede ser un motor acoplado a cualquier mecanismo de accionamiento que mueva el correspondiente puente de carretilla 24, el pórtico 14 y el conjunto de impresión 16 en el puente de carretilla 24 de acuerdo con el diseño CAD de instrucciones, y a la velocidad adecuada, establecida por las instrucciones almacenadas en la memoria.

Conectado al puente de carretilla 24 y, por lo tanto, al pórtico 14, puede estar un perfilómetro 44. El perfilómetro 44 es un instrumento de medición utilizado principalmente para medir el perfil de una superficie. El perfilómetro 44 mide el perfil en tres dimensiones para cuantificar la rugosidad, nivelación o irregularidad de la superficie superior algo plana. Las dimensiones críticas, como escalón, curvatura, planitud, etc., se calculan a partir de la topografía de la superficie. En particular, la topografía superficial de una superficie de cimentación 34 es detectada por el perfilómetro 44 barriendo el perfilómetro 44 a lo largo de las dimensiones x e y, o en un patrón de cuadrícula. A medida que el perfilómetro 44 se barre en dos dimensiones, se lee una tercera dimensión en diversos puntos a lo largo de las dos dimensiones. Por lo tanto, se lleva a cabo un mapeo de nube de puntos 3D usando un perfilómetro 44 colocado, por ejemplo, en un pórtico 14 de un puente de carretilla móvil 24 para escanear al menos parte de, si no toda, la superficie de cimentación.

Volviendo ahora a la Figura 2, se muestran más detalles de un perfilómetro 44 de acuerdo con un ejemplo. Aunque se contempla que un perfilómetro puede ser un perfilómetro de contacto tal como un lápiz colocado o escaneado a través de la superficie o, alternativamente, un perfilómetro sin contacto tal como un perfilómetro óptico. Un perfilómetro óptico utiliza metodologías basadas en interferometría para determinar datos de una nube de puntos 3D. Alternativamente, el perfilómetro 46 utiliza fluctuación y triangulación basada en la reflexión desde la superficie del perfil 3D. El perfilómetro óptico puede incluir un emisor 46 de una señal óptica. De acuerdo con un ejemplo, el emisor 46 puede ser un láser que emite una línea láser de escaneo configurada como un escáner de línea láser bidimensional que, cuando se mueve a lo largo de un eje, escanea un perfil tridimensional.

El perfilómetro 46 puede incluir un rayo láser usado para medir distancias (oscilación) iluminando la superficie objetivo con luz láser y midiendo el reflejo con el receptor/sensor 48. Luego se pueden utilizar las diferencias en los tiempos de retorno del láser y las longitudes de onda para hacer una representación digital 3D de la superficie. Se utiliza una técnica común de detección y oscilación de luz para crear mapas de la superficie de alta resolución. El escaneo 3D puede ocurrir moviendo el emisor 46 en dos, y posiblemente tres, dimensiones. Alternativamente, el emisor 46 se puede mover en una dimensión mientras se mueve el pórtico o el puente de carretilla en dos dimensiones. Durante las operaciones, un controlador o procesador mueve el escáner o perfilómetro 44 a lo largo de una ruta predeterminada al unísono con el pórtico 14 o el puente de carretilla 24. A medida que el perfilómetro 44 se mueve en una o dos dimensiones, la salida del emisor 46 se refleja desde la superficie 34 hacia el receptor 48. Por lo tanto, el receptor óptico 48 detecta los reflejos de la superficie 34. El receptor óptico 48 puede ser, por ejemplo, una cámara. El emisor 46 y el receptor 48 comprendían puertos o canales de datos para permitir el control de la forma de onda o rayo emitido y la notificación desde el receptor 48. Puede haber un procesador de señales 50 para cada perfilómetro 44. Alternativamente, la salida del receptor 48 de cada perfilómetro 44 se puede vincular entre perfilómetros para permitir el uso de un solo procesador de señal 50 en múltiples perfilómetros 44, si se desea. De acuerdo con lo anterior, puede haber múltiples perfilómetros 44 conectados al puente de carretilla 24, si se desea. De este modo, cada perfilómetro 44 escanea una determinada porción de la superficie 34, mientras que otros perfilómetros escanean otras porciones simultáneamente entre sí.

La Fig. 3 ilustra un módulo informático 54 configurado para proporcionar capacidades informáticas o de procesamiento que se encuentran dentro, por ejemplo, de un ordenador central, estación de trabajo, servidor, ordenador de escritorio, ordenador portátil o portátil, dispositivo informático portátil, etc. El módulo 54 podría estar disponible en otros dispositivos electrónicos tales como cámaras digitales, teléfonos móviles, dispositivos informáticos portátiles, módems, enrutadores, WAPs, terminales y otros dispositivos electrónicos, todos los cuales incluyen alguna forma de capacidad de procesamiento y almacenamiento de datos. El módulo 54 opera por lo tanto para proporcionar capacidades de procesamiento de señales y controlador del procesador de señales 50 (Fig. 2) en la recopilación de datos de la nube de puntos 3D, así como otras operaciones de ensamblaje de la impresora tales como la posición del ensamblaje de la impresora, el caudal y la retroalimentación del control de la calidad y cantidad del cordón resultante a medida que se construye sobre una superficie.

El módulo 54 puede incluir uno o más procesadores 56. El procesador 56 podría implementarse usando un conjunto de instrucciones de propósito general o especial que se encuentra en motores de ejecución de microprocesadores, u otra lógica de control configurable. El procesador 56 puede estar acoplado a un bus 58, u otro medio de comunicación, para facilitar la interacción con otros componentes del módulo informático 54. El módulo 54 también podría incluir uno o más módulos de memoria 60. La memoria 60 podría ser una memoria de eje aleatorio u otra memoria dinámica para almacenar información e instrucciones para ser ejecutadas por el procesador 56. La memoria 60 también podría incluir una memoria de sólo lectura u otros mecanismos de almacenamiento estático. El módulo 54 también podría incluir una o más formas diversas de dispositivos 62 de almacenamiento de información, tales como unidades de medios y otros mecanismos para soportar medios de almacenamiento fijos o extraíbles. El módulo 54 también podría incluir una interfaz de comunicaciones 64. Las comunicaciones 64 podrían usarse para permitir que se transfieran software y datos entre el módulo 54 y dispositivos externos. Ejemplos de interfaz de comunicación 64 podrían incluir capacidades de comunicaciones por cable o inalámbricas, módem o interfaz de red, un soporte de comunicaciones tal como un puerto USB, Bluetooth o interfaz WiFi, enlace IR o RF, enlace óptico, etc. La interfaz 64 permite cualquier forma de datos o instrucciones que se enviarán hacia y desde el módulo 54 y, por lo tanto, al procesador de señales 50, así como controladores, generadores, comparadores, mezcladores, impulsores, boquillas, válvulas, bombas, etc. utilizados para imprimir de forma aditiva cordones en sucesión sobre y encima de una superficie de cimentación. El procesador 60 del módulo 54 ejecuta cualquier instrucción legible por máquina para realizar la funcionalidad descrita en el presente documento. También podría incluirse o acoplarse una fuente de energía al módulo 54, o componentes del módulo 54. La fuente de energía puede comprender cualquier fuente adecuada de energía eléctrica tal como, por ejemplo, una batería, un capacitor, un convertidor o una red eléctrica local.

Con referencia ahora a la Figura 4, se muestra un ejemplo de un mapeo de topología 70 de una superficie de cimentación. El mapeo 70 resulta del escaneo de un perfilómetro 44 y la transmisión de datos 3D de nubes de puntos desde el perfilómetro. La nube de puntos de datos producida por el perfilómetro 44 es tridimensional, lo que significa que para cada punto de datos x e y, hay un punto de datos z correspondiente. Por lo tanto, en el ejemplo mostrado, en cada punto de datos x o y dentro del plano horizontal de, por ejemplo, 0 a 100, habrá un punto correspondiente en el eje z. Por lo tanto, cada región que tenga la misma elevación puede demarcarse con una línea que rodearía esa región. En el ejemplo mostrado, diferentes regiones delimitadas por una línea se pueden simbolizar con un tono diferente. Los tonos más oscuros podrían tener una topografía más baja en relación con los tonos más claros para distinguir las regiones de picos y valles en la superficie.

Volviendo ahora a la Fig. 5, el flujo de datos de la nube de puntos emitido desde los perfilómetros 44 no sólo puede ser procesado por el procesador 56 para producir un mapa topográfico, sino también para producir un mapa topográfico cuantificable 72. El mapa topográfico 72 mostrado en la Fig. 5 resulta de comparar la dimensión del eje z en cada punto x e y con múltiples umbrales en una serie (es decir, tramos). Por ejemplo, cada punto del eje z a lo largo de la superficie x/y se puede comparar con un punto de referencia. En el ejemplo mostrado, el punto de referencia podría estar en el centro de la superficie x/y, y cada dimensión z para cada punto x/y se compararía con ese punto de referencia (o dimensión z) dependiendo de cuántos umbrales se superen por encima o por debajo del punto de referencia. Por ejemplo, si el punto de referencia establece un nivel cero, entonces otros puntos del eje z se comparan con el nivel cero para determinar si ese punto en particular está uno o diversos umbrales o tramos por encima o por debajo del punto de referencia, como se muestra. En el ejemplo de la Fig. 5, un punto en la superficie podría registrar 10, lo que indica una elevación muy alta en ese punto, mientras que otro punto podría ser-6, lo que indica un punto de elevación muy baja. No obstante, la Fig. 5 ilustra el potencial para establecer un punto de referencia, tal como un punto de referencia de nivel cero a partir del cual se comparan todos los demás puntos en el plano x/y para cuantificar el mapeo utilizando técnicas conocidas como aplicación de umbral de chaveta y la consiguiente formación de subcapas y subrutas de herramientas que se indican a continuación. Con referencia ahora a la Fig. 6, se muestra un cordón 74 en la vista en perspectiva. El cordón 74 se muestra en una sección transversal ovalada y se coloca a lo largo de una ruta de herramienta. La ruta de herramienta comprende la ruta tomada por el conjunto de impresión del sistema de construcción 10. La ruta de herramienta es, por lo tanto, la ruta de impresión en la que el material de construcción cementoso extruido sale de la salida del conjunto de impresión, generándose esa ruta de herramienta a partir de las construcciones CAD almacenadas en la memoria y ejecutadas mediante señales de control utilizadas en cruz para accionar el conjunto de impresión.

De acuerdo con un ejemplo, en la Figura 6 se muestra una ruta de herramienta 76 que se extiende en direcciones rectas, curvas o en diversos ángulos rectos a lo largo de la superficie. De manera repetida, se colocan cordones 74 de forma aditiva sobre la superficie 34 para formar las paredes exterior e interior de la estructura 30 (ver Fig. 1). Volviendo ahora a la Figura 7, se muestra una vista lateral de un cordón 74 impreso sobre una superficie irregular, tal como la superficie de cimentación 34. Como se ilustra en una vista lateral parcial, una superficie de cimentación 34 puede ser desigual con diversos picos y valles en la superficie superior 34. Cuando el cordón 74 se imprime a lo largo de la ruta de herramienta 76 (Fig. 6), la superficie inferior del cordón 74 se adaptará a la superficie irregular 34, dejando la superficie superior del cordón 74 también desigual.

Volviendo a la Figura 8, se muestra una vista lateral similar a la de la Figura 7; sin embargo, la Figura 8 ilustra un cordón de subcapa 74a configurado debajo de un cordón de capa cero 74b. Como se observará más adelante, el cordón de capa cero 74 está impreso a lo largo de un punto alto de la superficie de cimentación 34 y, por lo tanto, a lo largo de la mayoría de las regiones superiores de la superficie 34. Sin embargo, antes de extruir el cordón de capa cero 74b, el cordón de subcapa 74a se coloca exclusivamente dentro de regiones inferiores, conocidas como subcapas. Puede haber múltiples subcapas, cada una a diferentes elevaciones de la otra, y por lo tanto puede haber múltiples cordones de subcapas 74a parcialmente apiladas una encima de otra. El propósito detrás del cordón de subcapa 74a es no sólo proporcionar soporte al cordón de capa cero 74b sino también proporcionar de manera más uniforme una superficie sobre la cual se puede apilar el cordón 74b.

Haciendo referencia a las Figs. 7 y 8 en combinación, se muestra cómo determinar dónde colocar el cordón de subcapa 74a. La boquilla montada en el conjunto de impresión extruye el cordón de subcapa 74a a lo largo únicamente de una subruta de herramienta. La subruta de herramienta se extiende a lo largo de al menos una porción de una subcapa 78a. El cordón de capa cero 74b, por el contrario, se imprime no sólo a lo largo de un punto alto de la superficie de cimentación 34, sino también a lo largo de una ruta de nivel cero que incluye la subruta de herramienta denominada STP en la Fig. 8. Como se muestra en la combinación de las Figs. 7 y 8, la subruta de herramienta (STP) comienza y termina cuando ocurren ciertos umbrales de altura, siendo esos umbrales de altura cuando un hueco de subcapa debajo de un punto alto de la superficie 34 está en un cierto umbral. En el ejemplo de las Figs. 7 y 8, la subruta de herramienta (STP) comienza cuando la superficie 34 cae a un espesor de un cordón (ST=BT). Por lo tanto, el espesor de la subcapa en el que comienza la subruta de herramienta se muestra como STH1. A medida que la topología superior comienza a elevarse hacia un espesor de cordón (BT), la subruta de herramienta terminará y también lo hará el cordón de subcapa 74a en STH2. Por lo tanto, mientras que el piso de una subcapa está preferiblemente a un espesor de cordón (BT) por debajo del punto alto de la superficie de cimentación 34, la subruta de herramienta (STP) comienza y termina en las posiciones de umbral STH1 y STH2, respectivamente, para colocar apropiadamente el cordón de subcapa 74a dentro de las regiones inferiores y principalmente en el suelo de la subcapa 78a. Los umbrales STH1 y STH2 se pueden cambiar, con el objetivo de colocar el cordón de subcapa 74a aproximadamente un espesor de cordón (BT) por debajo de las regiones del punto alto de la superficie de cimentación 34. Dado que el cordón de subcapa 74a tiene el mismo espesor de cordón que el cordón de capa cero 74b, y dado que la superficie superior del cordón de subcapa 74a es aproximadamente coplanar con respecto al punto alto de la superficie de cimentación 34, como se muestra en la Fig. 8, el cordón de capa cero 74b exhibe una superficie superior aún más nivelada que la mostrada en la Fig. 7 sin un cordón de subcapa 74a.

Aunque pueden producirse espacios entre las superficies laterales opuestas del cordón de subcapa 74a y la superficie 34 debajo del punto alto (es decir, dentro de los valles o depresiones), se pueden modificar el caudal y la viscosidad del cordón de capa cero 74b. Por ejemplo, para llenar el vacío 80, el conjunto de impresión se puede mover más lentamente a través del vacío 80 o se puede aumentar la velocidad de bombeo a medida que el conjunto de impresión se mueve a través del vacío 80. El resultado es un mayor flujo dentro del vacío del material extruido, como se muestra en el error 82. Aumentar el volumen de material extruido en las regiones apropiadas no sólo llenará el vacío 80 para mejorar la rigidez estructural de la pared resultante, sino que también compensará cualquier caída o irregularidad en la superficie superior del cordón de capa cero 74b. El objetivo de utilizar un cordón de subcapa 74a es, en parte, producir una topología más uniforme mediante la cual la superficie superior del cordón de subcapa 74a sea sustancialmente coplanar con un punto alto de la superficie 34. Por lo tanto, la subcapa 74a rellena las zonas de valle previamente determinadas. Además, las regiones de valle se rellenan específicamente a lo largo de una ruta de herramienta de nivel cero que se utiliza para formar el cordón cero de capa 74b. La subruta de herramienta puede extenderse colinealmente con la ruta de nivel cero, o a lo largo de una línea paralela pero por debajo de la ruta de nivel cero. La subruta de herramienta de nivel cero podría ser la misma ruta de herramienta que la ruta de herramienta de nivel cero, pero dado que la subruta de herramienta se define como una ruta solo en la que se forma el cordón de subcapa 74, una subruta de herramienta debe, por lo tanto, extenderse parcialmente a lo largo de solo una parte de la ruta de herramienta de nivel cero. Como se describirá a continuación, la ruta de nivel cero es la ruta tomada por el conjunto de impresión para extruir un cordón de capa cero. Dado que el cordón de capa cero se coloca a lo largo del punto alto de la superficie de cimentación 34, por definición todos los puntos inferiores debajo del punto alto de la superficie de cimentación 34 se rellenan con uno o más cordones de subcapa apilados 74a, 74b, etc., dejando una ruta de herramienta de nivel cero a través de la cimentación completa en la cual se coloca el cordón de capa cero extruida y también en toda la superficie de la cimentación, incluidos los cordones de subcapa colocados en huecos o subcapas dentro de la superficie. La superficie sobre la cual se imprime el cordón de capa cero 74b es, por lo tanto, relativamente uniforme y nivelada, como se muestra en la Fig. 8.

Volviendo ahora a la Fig. 9, se muestra una vista en perspectiva de una superficie de cimentación 34. En el ejemplo de la Fig. 9, se generan dos subcapas (SL1 y SL2). Las subcapas se generan a partir de una topología medida. Por ejemplo, la primera subcapa (SL1) 78a tiene un suelo que está empotrado dentro de una capa cero. La capa cero comprende un punto alto o una elevación alta en la superficie de cimentación 34. El punto alto representa la elevación más alta en la topología 3D que se extiende hacia afuera desde el plano x/y y en la dirección z perpendicular al mismo. La primera subcapa 78a se genera usando una función de chaveta o umbrales de chaveta. Dondequiera que la topología se empotre hacia un valle un umbral de chaveta por debajo del punto alto, se forma la primera subcapa 78a en la cantidad de caída del umbral. Por lo tanto, la subcapa 78a tiene una dimensión representada en los datos de la nube de puntos. La subcapa también son datos dimensionales en el plano x/y de la superficie 34. Aquellas dimensiones de las extensiones exteriores en las que se produce una caída del umbral se almacenan en la memoria, que luego el procesador puede ejecutar para determinar las rutas de herramienta. La subcapa 78a tendrá su propia ruta de herramienta confinada dentro de las dimensiones almacenadas de modo que el cordón de subcapa resultante 74a extruido en ella también estará confinado a la subcapa 78a.

En la mayoría de los casos, habrá múltiples subcapas con los correspondientes datos dimensionales almacenados en múltiples ubicaciones dentro de la superficie 34. Sin embargo, por motivos de simplicidad en los dibujos, sólo se muestran dos subcapas en tres ubicaciones con tres dimensiones representativas. También se entiende que puede haber múltiples subcapas anidadas dentro de una primera subcapa 78a. De acuerdo con un ejemplo, una segunda subcapa (SL2) 78b se puede generar completamente dentro de la primera subcapa 78a; las extensiones exteriores de las dimensiones de la segunda subcapa 78b deben estar completamente dentro de las extensiones exteriores de la primera subcapa 78a, y preferiblemente un umbral de chaveta en el eje z por debajo del piso de la primera subcapa 78a. Este umbral de chaveta tiene preferentemente un espesor de cordón. Además, a medida que los valles o rebajes dentro del punto alto de la superficie de cimentación 34 se mapean cada vez más hacia abajo desde el punto alto, el procesador genera múltiples subcapas, uno, dos, tres, etc., umbrales de chaveta de espesor de cordón en la dirección z hacia adentro en la superficie del cimiento y debajo del punto más alto de la superficie del cimiento. Por lo tanto, puede haber múltiples subcapas con elevaciones de piso inferiores anidadas unas dentro de otras y debajo del punto alto de la superficie 34 similares a anillos en la superficie interior de un cono de fondo relativamente plano, cada anillo está sustancialmente a la misma profundidad.

Las dimensiones de los anillos que cada uno tiene un piso son importantes para calcular y generar usando la función de chaveta ya que, a partir de esos anillos o subcapas también se generan las rutas de herramienta correspondientes. Por ejemplo, la pared de un edificio se genera siguiendo una ruta. La Fig. 10 ilustra las subcapas 78a y 78b de la Fig. 9 con la primera subruta de herramientas 84a y la segunda subruta de herramientas 884b respectivas. En otras palabras, dentro de los puntos de datos dimensionales de la primera subcapa 78a hay una subruta de herramientas 84a en la que la boquilla del conjunto de impresión atravesará para extruir un cordón de subcapa 74a. En ciertos casos, una segunda subcapa 78b puede representarse dimensionalmente con ciertos puntos de datos de sus extensiones exteriores dentro de la subcapa 78a, como se muestra cerca de la parte inferior de la Fig. 10. Siempre que haya múltiples subcapas, debe haber múltiples subrutas de herramientas y, como tal, extendiéndose parcialmente a través de la segunda subcapa 78b hay una segunda subruta de herramientas 84b. De acuerdo con lo anterior, como se muestra, la subcapa más inferior 78b tiene una segunda subruta de herramientas 84b. Sin embargo, dado que la subcapa 78a incluye la segunda subcapa 78b, la subruta de herramientas 84a también existe parcialmente a través de la segunda subcapa 78b. De esta manera, y de acuerdo con el ejemplo de la Fig. 10, la subcapa más inferior tendría tres subrutas de herramientas como se muestra. La capa intermedia, o primera subcapa 78a, tendría dos subrutas de herramientas. La segunda subcapa 78b tendría la segunda subruta de herramientas, la primera subruta de herramientas y la ruta de nivel cero 84b, 84a y 84, respectivamente. La subcapa 78a tendría la subruta de herramientas 84a así como la ruta de herramientas de nivel cero 84.

Las rutas de herramienta se representan en el software CAD y se almacenan como coordenadas a través del eje x/y/z, con la segunda subruta de herramientas más inferior 84b indicando a la boquilla dónde extruir el cordón de la segunda subcapa a lo largo de esa ruta de herramienta. La primera subruta de herramientas 84a indica a la boquilla dónde extruir el cordón de subcapa a lo largo de esa ruta de herramienta así como a lo largo de la segunda subruta de herramientas inferior 84b y a través de la superficie superior del segundo cordón de subcapa. El proceso continúa hasta el punto alto tomado de la capa 34 a través del cual se extiende la ruta de nivel cero 84. La ruta de herramienta de nivel cero 84 también se extiende a través de la primera subruta de herramientas 84a así como de la segunda subruta de herramientas 84b cuando se mueve la boquilla para extruir el cordón de capa cero sobre el cordón de subcapa que está apilado sobre cordones de nivel inferior tales como el cordón de segunda subcapa que se apila sobre una tercera subcapa, y así sucesivamente.

Es importante tener en cuenta que las diversas subcapas y las rutas de herramientas correspondientes son simplemente puntos de datos o coordenadas almacenadas en la memoria. Esas coordenadas, cuando son ejecutadas por un procesador, hacen que el conjunto de impresión, y específicamente la boquilla, extruyan cordones de subcapa de acuerdo con esas coordenadas en sucesión, comenzando con la subruta de herramientas más inferior hasta la ruta de herramienta de nivel cero, y hacia arriba desde allí. Una vez que la ruta de nivel cero recibe su cordón de capa cero sustancialmente nivelado y uniforme, se apilan cordones sucesivos sobre el cordón de capa cero usando la ruta de herramienta de nivel cero. La extrusión de cordones sucesivos sobre el cordón de capa cero y a lo largo de la ruta de herramienta de nivel cero producirá una pared resultante de un edificio, aprovechando que las superficies inferior y superior del cordón inicial son bastante planas y uniformes en toda la ruta de herramienta de nivel cero para que la pared resultante sea relativamente uniforme y plana para cada cordón sucesivo y en toda la pared resultante.

Volviendo ahora a la Figura 11, se muestra un método para construir una estructura. El método comienza escaneando una superficie, tal como una losa de hormigón 90. La exploración se puede realizar mediante mecanismos de contacto o sin contacto. Una vez que se completa el escaneo de la superficie, se puede generar datos de nube de puntos 92. La nube de puntos de datos representa las coordenadas x, y y z que luego se procesan en un mapa topológico 94. Luego se examina el mapa topológico para encontrar las coordenadas x e y que tienen el punto más alto en el eje z. Ese punto alto (es decir, las coordenadas x e y para un punto z más alto correspondiente para la elevación) se selecciona y almacena entonces 96.

Desde el punto alto, se toman lecturas topológicas de los puntos de datos del mapa topológico que son menores que el punto alto y, específicamente, uno o múltiples umbrales divididos por debajo del punto alto 98. Los umbrales estriados se pueden aplicar dependiendo de la dirección de la ruta de la herramienta 100. Por ejemplo, si la dirección de la ruta de herramienta siempre va del punto a al punto b, entonces el umbral de chaveta cerca del punto a puede ser mayor que el umbral de chaveta más cercano al punto b para modificar posiblemente las subcapas y subrutas de herramientas 102 generadas resultantes. Los diferentes umbrales de subcapa (STH1 y STH2) pueden ser diferentes en relación con los espesores de los cordones, como se muestra en las Figs. 7 y 8. Al ajustar los umbrales de chaveta dependiendo de la dirección de la ruta de herramienta, se puede crear un cordón o cordones de subcapa más uniformes.

Dado que el procesador puede generar múltiples subcapas y las correspondientes subrutas de herramientas, es importante imprimir primero la subcapa más baja 104. Por ejemplo, si la subcapa más baja es la segunda subcapa, el material extruido se coloca a lo largo de la segunda subruta de herramientas exclusivamente dentro de la segunda subcapa antes de imprimir la siguiente subcapa más baja (es decir, a lo largo de la subruta de herramientas de la subcapa). A medida que continúa la impresión, comenzando en la subcapa más baja, se determina si se ha impreso la última de las subrutas de herramientas y si la siguiente impresión es en el punto alto de la capa cero 106. De lo contrario, se imprime la siguiente subcapa más baja. En caso afirmativo, entonces se observa que el cordón de capa cero se ha extruido a lo largo de la ruta de herramienta de nivel cero y, por lo tanto, se lleva a cabo la impresión aditiva de cordones sucesivos desde la pared 108. Los cordones de subcapa se extruyen parcialmente a través de las dimensiones de subcapa correspondientes, y el cordón de nivel cero se extruye parcialmente a través de la superficie que contiene el punto alto. Sin embargo, no es necesario imprimir el cordón de capa cero a través del punto alto si las coordenadas directivas de la ruta de la herramienta de nivel cero no incluyen el punto alto.

Si bien se han mostrado y descrito realizaciones ejemplares, un experto en la técnica puede realizar modificaciones de las mismas sin apartarse del alcance o las enseñanzas del presente documento. Las realizaciones descritas en el presente documento son sólo ejemplares y no limitativas. Muchas variaciones y modificaciones de los sistemas, aparatos y procesos descritos en el presente documento son posibles y están dentro del alcance de la divulgación. De acuerdo con lo anterior, el alcance de la protección no se limita a las realizaciones descritas en el presente documento, sino que sólo está limitado por las reivindicaciones que siguen. A menos que se indique expresamente lo contrario, las etapas de una reivindicación de método se pueden realizar en cualquier orden. La mención de identificadores como (a), (b), (c) o (1), (2), (3) antes de las etapas en una reivindicación de método no pretende ni especifica un orden particular de las etapas sino que se utilizan para simplificar la referencia posterior a dichas etapas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (10) para construir una estructura de edificio (30), que comprende:

un conjunto de impresión (16) dispuesto de manera móvil sobre un pórtico (14) por encima de una superficie de cimentación (34);

un perfilómetro (44) montado en el conjunto de impresión para medir una topología tridimensional de la superficie;

un procesador (56) acoplado al perfilómetro y configurado para recibir la topología medida y para generar una subcapa (78a) a partir de la topología medida y para generar también una subruta de herramientas (STP) que se extiende a lo largo de al menos una porción de

la subcapa, en el que la subruta de herramientas se genera para comenzar y finalizar cuando se producen ciertos umbrales de altura, siendo esos umbrales cuando un rebaje de la subcapa está por debajo de un punto alto de la superficie de cimentación por un espesor (BT) de un cordón de subcapa (74a) a extruir; y una boquilla montada en el conjunto de impresión para extruir el cordón de subcapa a lo largo únicamente de la subruta de herramientas y debajo de un cordón de capa cero extruido posteriormente (74) colocado a lo largo del punto alto de la

superficie de cimentación, en el que el espesor del cordón de capa cero es el mismo que el espesor del cordón de subcapa, y en el que el cordón de subcapa y el cordón de capa cero son material de construcción que incluye hormigón.

2. El sistema de la reivindicación 1, en el que la subruta de herramientas se extiende colinealmente y parcialmente a lo largo de la ruta de herramientas de nivel cero; o en el que el procesador genera y almacena además la ruta de herramienta de nivel cero, a partir de la cual el procesador genera la subruta de herramientas.

3. El sistema de la reivindicación 1, en el que el cordón de subcapa es paralelo a, directamente debajo y adyacente a una porción del cordón de capa cero; o en el que un suelo de la subcapa tiene un espesor de cordón por debajo del punto alto de la superficie de cimentación.

4. El sistema de la reivindicación 1, en el que el procesador genera además una segunda subcapa (78b) completamente dentro de

la subcapa y también genera además una segunda subruta de herramientas (84b) que se extiende a lo largo de al menos una parte de la segunda subcapa.

5. El sistema de la reivindicación 4, en el que la boquilla extruye además un segundo cordón de subcapa a lo largo únicamente de la segunda subruta de herramientas y debajo de dicho cordón de subcapa producido posteriormente.

6. El sistema de la reivindicación 5, en el que la segunda subruta de herramientas se extiende colinealmente con la subruta de herramientas y parcialmente a lo largo de la subruta de herramientas.

7. Un método para construir una estructura de edificio (30), que comprende:

escanear una superficie de losa de hormigón (34);

mapear en tres dimensiones una topología de la superficie;

aplicar un umbral de chaveta a la topología mapeada para generar una subcapa (78a) en dos dimensiones dentro de

la superficie y debajo de un punto alto de la superficie;

emitir primero el cordón de subcapa de material de construcción extruido (74a) parcialmente a través de las dimensiones de la subcapa,

en el que la extrusión del cordón de subcapa comienza y termina cuando ocurren ciertos umbrales de altura, siendo esos umbrales cuando un rebaje de la subcapa está por debajo del punto alto de la superficie de la losa de hormigón por un espesor (BT) del cordón de subcapa; y

segunda emisión de cordón de nivel cero de material de construcción extruido parcialmente a través de la superficie que comprende el punto alto, en el que el espesor del cordón de nivel cero es el mismo que el espesor del cordón de subcapa, y en el que el cordón de subcapa de material de construcción extruido y el cordón de capa cero de material de construcción extruido incluye hormigón.

8. El método de la reivindicación 7, en el que el escaneo comprende escaneo óptico con o sin contacto; o en el que la aplicación comprende analizar la topología mapeada en una pluralidad de subcapas, teniendo cada una un suelo de uno o más espesores de cordón por debajo del punto alto de la superficie; o en el que la primera emisión tiene una duración más corta que la segunda emisión; o en el que la primera y segunda emisión comprenden mezclar ingredientes secos y agua en una cámara de mezcla para formar material de construcción hecho de hormigón.

9. El método de la reivindicación 7, en el que la segunda emisión se repite para los cordones subsiguientes apilados directamente sobre el cordón de nivel cero para formar una pared de una estructura formada sobre la superficie de la losa de hormigón.

10. El método de la reivindicación 7, en el que la segunda emisión comprende aplicar el cordón de nivel cero directamente sobre el cordón de subcapa, en el que las superficies de las paredes laterales opuestas del cordón de nivel cero están verticalmente directamente sobre las superficies de las paredes laterales opuestas del cordón de subcapa.