ES3055973T3 - System and method for tracking reinforcement member placement in an additively manufactured structure - Google Patents
System and method for tracking reinforcement member placement in an additively manufactured structureInfo
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Abstract
La presente solicitud presenta sistemas y métodos novedosos para el seguimiento de la colocación de elementos de refuerzo en una estructura de fabricación aditiva. Estos sistemas son sencillos, precisos, de bajo consumo de mano de obra y rentables. La presente solicitud también presenta un método novedoso para la fabricación de una estructura de torre que comprende: depositar, mediante un sistema de impresión aditiva, una primera capa impresa de una pared con un conjunto de cabezal de impresión, circunscribiendo la pared al menos parcialmente un eje vertical de la estructura de torre; colocar un primer elemento de refuerzo sobre la primera capa impresa; depositar, mediante el sistema de impresión aditiva, una segunda capa impresa de la pared con el conjunto de cabezal de impresión sobre el primer elemento de refuerzo, configurada para alojar un segundo elemento de refuerzo; y determinar, mediante un sensor óptico del sistema de impresión aditiva, la posición para la colocación del segundo elemento de refuerzo en función de la posición del primer elemento de refuerzo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Sistema y procedimiento para rastrear la colocación de elementos de refuerzo en una estructura fabricada de forma aditiva
[0003] Campo
[0004] La presente divulgación se refiere en general a estructuras fabricadas de forma aditiva y procedimientos y, más en particular, a sistemas y procedimientos para rastrear la colocación de elemento de refuerzo en estructuras fabricadas de forma aditiva, tal como una parte de una turbina eólica.
[0005] Declaración con respecto a la investigación o el desarrollo patrocinados por el gobierno federal [0002]La presente invención se realizó con el apoyo del Gobierno bajo el contrato n.º DE-EE0009059 otorgado por el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE). El Gobierno posee determinados derechos sobre la invención.
[0006] Antecedentes
[0007] La energía eólica se considera una de las fuentes de energía más limpias y más respetuosas con el medioambiente disponibles actualmente, y las turbinas eólicas han obtenido una creciente atención a este respecto. Una turbina eólica moderna incluye típicamente una torre, un generador, una caja de engranajes, una góndola y una o más palas de rotor. Las palas de rotor captan energía cinética del viento usando principios de perfil alar conocidos. Las palas de rotor transmiten la energía cinética en forma de energía de rotación para hacer girar un eje que acopla las palas de rotor a una caja de engranajes o, si no se usa una caja de engranajes, directamente al generador. A continuación, el generador convierte la energía mecánica en energía eléctrica que se puede distribuir en una red de suministro.
[0008] Las estructuras de torre y, en particular, las torres de turbinas eólicas, a menudo se construyen con tubos de acero, secciones de hormigón prefabricadas o combinaciones de los mismos. Además, los tubos y/o secciones de hormigón se forman típicamente fuera del sitio, se envían al emplazamiento y, a continuación, se disponen conjuntamente para erigir la torre. Por ejemplo, determinados procedimientos de fabricación convencionales incluyen formar anillos de hormigón prefabricados, enviar los anillos al emplazamiento, disponer los anillos uno encima del otro y, a continuación, asegurar los anillos conjuntamente. Sin embargo, a medida que se incrementan las alturas de torre, los procedimientos de fabricación convencionales están limitados por las regulaciones de transporte que prohíben el envío de secciones de torre que tengan un diámetro mayor a aproximadamente de 4 a 5 metros. Por tanto, determinados procedimientos de fabricación de torres incluyen formar una pluralidad de segmentos de arco y asegurar los segmentos conjuntamente en el emplazamiento para formar el diámetro de la torre, por ejemplo, por medio de unión con pernos y/o soldadura. Dichos procedimientos, sin embargo, requieren un amplio trabajo y pueden llevar mucho tiempo.
[0009] En vista de lo anterior, la técnica busca continuamente procedimientos mejorados para fabricar torres de turbinas eólicas. Por ejemplo, más recientemente se ha avanzado en la construcción de torres de turbinas eólicas, al menos en parte, usando técnicas de fabricación aditiva. Dichos procedimientos permiten erigir las estructuras de torre en el emplazamiento y también permiten que las estructuras se construyan a alturas más altas.
[0010] La colocación exacta de los elementos de refuerzo en estructuras de hormigón impresas de forma aditiva es un factor importante para garantizar la integridad estructural. Además, es necesario un registro de la colocación de varillas para el cumplimiento del código. En las estructuras de hormigón impresas, la colocación del elemento de refuerzo se completa junto con el proceso de impresión, alternándose la colocación del elemento de refuerzo con la impresión de las capas de hormigón (que difiere de una estructura de hormigón armado, en la que toda la jaula de armadura está en su lugar en relación con el encofrado). Por tanto, la colocación de los elementos de refuerzo durante el proceso de fabricación aditiva de una manera rápida, fiable y eficaz ha demostrado ser una tarea difícil. Por lo tanto, el rastreo preciso de la colocación de varillas no es fácil ni factible en la técnica. Además, la colocación del elemento de refuerzo es difícil de automatizar y rastrear, ya que los elementos de refuerzo (por ejemplo, varillas, cables de tensión, etc.) normalmente se colocan en orientaciones y posiciones opuestas debido a la geometría y estructura de las jaulas de varillas. El documento WO2021/101558A1 describe un sistema y procedimiento para fabricar una estructura de torre.
[0011] En consecuencia, la presente divulgación se refiere a un procedimiento para rastrear la colocación del elemento de refuerzo en una estructura fabricada de forma aditiva que aborda los problemas mencionados anteriormente y, más en particular, a un procedimiento para rastrear la colocación del elemento de refuerzo cuando se fabrica de forma aditiva una base de torre o la torre de una turbina eólica.
[0012] Breve descripción
[0013] Los aspectos y ventajas de la presente divulgación se expondrán en parte en la siguiente descripción, o pueden ser obvios a partir de la descripción.
[0014] En un aspecto, la presente divulgación se refiere a un procedimiento de fabricación de una estructura de torre. El procedimiento incluye depositar, por medio de un conjunto de cabezal de impresión de un sistema de impresión aditiva, una o más primeras capas impresas de una pared de una estructura de torre. El procedimiento también incluye situar un primer elemento de refuerzo con respecto a la una o más primeras capas impresas de la pared. El procedimiento también incluye determinar, por medio de un sensor óptico del sistema de impresión aditiva, una posición para colocar un segundo elemento de refuerzo en base a una posición del primer elemento de refuerzo con respecto a la una o más primeras capas impresas.
[0015] En otro aspecto, la presente divulgación se refiere a un procedimiento de fabricación de una estructura de torre. El procedimiento incluye depositar, por medio de un sistema de impresión aditiva, una primera capa impresa de una pared con un conjunto de cabezal de impresión, circunscribiendo la pared al menos parcialmente un eje vertical de la estructura de torre. El procedimiento también incluye situar un primer elemento de refuerzo en la primera capa impresa. El procedimiento incluye depositar, por medio del sistema de impresión aditiva, una segunda capa impresa de la pared con el conjunto de cabezal de impresión en el primer elemento de refuerzo. El procedimiento incluye además colocar un segundo elemento de refuerzo en la segunda capa impresa. El procedimiento también incluye determinar, por medio de un controlador del sistema de impresión aditiva, una posición para colocar el segundo elemento de refuerzo en base al posicionamiento del primer elemento de refuerzo. Además, el procedimiento incluye situar el segundo elemento de refuerzo en la segunda capa impresa en la posición determinada. Además, el procedimiento incluye depositar, por medio del sistema de impresión aditiva, una tercera capa impresa de la pared con el conjunto de cabezal de impresión en el segundo elemento de refuerzo.
[0016] Todavía en otro aspecto, la presente divulgación se refiere a un sistema de impresión aditiva para fabricar una estructura de torre. El sistema de impresión aditiva incluye una estructura de soporte, un sensor óptico, un conjunto de cabezal de impresión acoplado operativamente a la estructura de soporte y un controlador acoplado de forma comunicativa al conjunto de cabezal de impresión y al sensor óptico. El controlador incluye al menos un procesador configurado para realizar o dirigir una pluralidad de operaciones. La pluralidad de operaciones incluye, pero no se limita a, depositar una primera capa impresa de la pared con el conjunto de cabezal de impresión. Además, la pluralidad de operaciones también incluye escanear ópticamente la primera capa impresa, por medio del sensor óptico, durante el depósito de la primera capa impresa por el conjunto de cabezal de impresión. La pluralidad de operaciones incluye además depositar una segunda capa impresa de la pared con el conjunto de cabezal de impresión encima de la primera capa impresa, incluyendo la primera capa impresa un primer conjunto de refuerzo horizontal situado en una orientación horizontal, configurada la segunda capa impresa para sostener un segundo conjunto de refuerzo horizontal sobre la misma. La pluralidad de operaciones también incluye generar un mapa tridimensional de la primera capa impresa en base al escaneo óptico. Además, la pluralidad de operaciones incluye determinar una posición para colocar el segundo conjunto de refuerzo horizontal en base al mapa tridimensional de la primera capa impresa.
[0017] Breve descripción de los dibujos
[0018] Una divulgación completa y suficiente de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a un experto en la técnica, se expone en la memoria descriptiva, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las que:
[0019] la FIG.1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación;
[0020] la FIG.2 ilustra una vista en sección transversal parcial de un modo de realización de una estructura de torre de una turbina eólica de acuerdo con la presente divulgación;
[0021] la FIG.3 ilustra una vista esquemática de un modo de realización de un sistema de impresión aditiva que se usa para imprimir estructuras de acuerdo con la presente divulgación;
[0022] la FIG.4 ilustra una vista en primer plano de determinados componentes del sistema de impresión aditiva de la FIG.3 de acuerdo con la presente divulgación;
[0023] la FIG.5 ilustra otra vista en primer plano de un modo de realización de determinados componentes de un sistema de impresión aditiva de acuerdo con la presente divulgación;
[0024] la FIG.6 ilustra una vista en perspectiva de otro modo de realización de un sistema de impresión aditiva que se usa para imprimir las estructuras de acuerdo con la presente divulgación;
[0025] la FIG.7 ilustra una vista en planta superior de determinados componentes del sistema de impresión aditiva de la FIG.6 de acuerdo con la presente divulgación y un elemento de refuerzo ensamblado;
[0026] la FIG.8 ilustra una vista en primer plano de determinada parte del elemento de refuerzo ensamblado de la FIG.7 de acuerdo con la presente divulgación;
[0027] la FIG. 9 ilustra una vista en perspectiva lateral de determinados componentes del sistema de impresión aditiva de la FIG.6 de acuerdo con la presente divulgación;
[0028] la FIG.10 ilustra una vista en planta superior de determinados otros componentes del sistema de impresión aditiva de la FIG.6;
[0029] la FIG.11 ilustra una vista lateral de determinados otros componentes del sistema de impresión aditiva de la FIG.6;
[0030] la FIG.12 ilustra una vista lateral de determinados otros componentes del sistema de impresión aditiva de la FIG.6;
[0031] la FIG. 13 ilustra un diagrama de bloques de un modo de realización de un controlador de un sistema de impresión aditiva de acuerdo con la presente divulgación; y
[0032] la FIG. 14 ilustra un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento para fabricar una estructura fabricada de forma aditiva de acuerdo con la presente divulgación.
[0033] Se pretende que el uso repetido de caracteres de referencia en la presente memoria descriptiva y dibujos represente las características o elementos idénticos o análogos de la presente divulgación.
[0034] Descripción detallada
[0035] Ahora se hará referencia en detalle a modos de realización de la presente divulgación, de los que uno o más ejemplos se ilustran en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la presente divulgación, no de limitación de la presente divulgación. De hecho, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversas modificaciones y variaciones en la presente divulgación sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo, se pueden usar características ilustradas o descritas como parte de un modo de realización con otro modo de realización para proporcionar todavía otro modo de realización. Por tanto, se pretende que la presente divulgación cubra dichas modificaciones y variaciones como vienen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[0036] Como se usa en el presente documento, los términos "primero", "segundo" y "tercero" se pueden usar de manera intercambiable para distinguir un componente de otro y no se pretende que indiquen la localización o importancia de los componentes individuales.
[0037] Los términos "acoplado", "fijado", "unido a" y similares se refieren tanto a acoplamiento, fijación o unión directos como a acoplamiento, fijación o unión indirectos a través de uno o más componentes o características intermedios, a menos que se especifique de otro modo en el presente documento.
[0038] El lenguaje de aproximación, como se usa en el presente documento a lo largo de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, se aplica para modificar cualquier representación cuantitativa que pueda variar permisiblemente sin dar como resultado un cambio en la función básica con la que está relacionada. En consecuencia, un valor modificado por un término o términos, tales como "aproximadamente" y "sustancialmente", no se ha de limitar al valor preciso especificado. En al menos algunos casos, el lenguaje de aproximación puede corresponder a la precisión de un instrumento para medir el valor, o la precisión de los procedimientos o máquinas para construir o fabricar los componentes y/o sistemas. Por ejemplo, el lenguaje de aproximación se puede referir a estar dentro de un margen de un 10 por ciento.
[0039] Aquí y a lo largo de toda la memoria descriptiva y las reivindicaciones, las limitaciones de intervalo se combinan e intercambian, dichos intervalos se identifican e incluyen todos los subintervalos contenidos en los mismos a menos que el contexto o el lenguaje lo indique de otro modo. Por ejemplo, todos los intervalos divulgados en el presente documento incluyen los valores de extremo, y los valores de extremo se pueden combinar independientemente entre sí.
[0040] [0019]En general, la presente divulgación se refiere a estructuras fabricadas de forma aditiva, sistemas de fabricación aditiva y procedimientos de fabricación aditiva para fabricar una estructura de torre, tal como una torre de turbina eólica. Las "estructuras fabricadas de forma aditiva", como se usa en el presente documento, se refieren a estructuras formadas usando depósito automatizado de capas secuenciales (por ejemplo, capas de impresión) de material cementoso, tal como hormigón, y/u otros materiales de construcción, por medio de tecnologías de "fabricación aditiva" tales como fabricación aditiva, impresión 3-D, depósito por pulverización, fabricación aditiva
por extrusión, impresión de hormigón, depósito de fibra automatizado, así como otras técnicas que utilizan control numérico informático y múltiples grados de libertad para depositar material.
[0042] La "fabricación aditiva", como se usa en el presente documento, se refiere a procesos usados para sintetizar objetos tridimensionales en los que se forman capas sucesivas de material bajo control informático para crear los objetos. Como tal, se pueden producir objetos de casi cualquier tamaño y/o conformación a partir de datos de modelos digitales. Se debe entender además que los procedimientos de fabricación aditiva de la presente divulgación pueden englobar tres grados de libertad, así como más de tres grados de libertad de modo que las técnicas de impresión no se limitan a imprimir capas bidimensionales apiladas, sino también pueden imprimir conformaciones curvadas y/o irregulares.
[0044] Para lograr la resistencia estructural requerida para la construcción moderna a gran escala, las estructuras fabricadas de forma aditiva en general requieren refuerzo. Los procedimientos conocidos para reforzar las torres de turbinas eólicas a menudo utilizan varillas verticales y/o una jaula de varillas. Por ejemplo, una práctica de construcción común es colocar manualmente una jaula de varillas prefabricada en la ubicación deseada antes de verter el hormigón. Si bien dichos enfoques pueden reforzar la estructura de torre, a menudo requieren mucha mano de obra y son costosos, y pueden no ser compatibles con la construcción por medio de fabricación aditiva. Adicionalmente, los procedimientos conocidos para reforzar una estructura fabricada de forma aditiva pueden no colocar con exactitud los elementos de refuerzo en una posición óptima dentro de la estructura. En consecuencia, la presente solicitud presenta sistemas y procedimientos novedosos para rastrear la colocación del elemento de refuerzo en una estructura fabricada de forma aditiva que son simples, exactos, no requieren mucha mano de obra y son rentables.
[0046] Por ejemplo, en un modo de realización, la presente divulgación se refiere a un procedimiento novedoso de fabricación de una estructura de torre que incluye depositar, por medio de un conjunto de cabezal de impresión de un sistema de impresión aditiva, una o más primeras capas impresas de una pared de la estructura de torre, situar un primer elemento de refuerzo con respecto a la una o más primeras capas impresas de la pared, y determinar, por medio de un sensor óptico del sistema de impresión aditiva, una posición para colocar un segundo elemento de refuerzo en base a una posición del primer elemento de refuerzo con respecto a la una o más primeras capas impresas. En particular, las dimensiones físicas reales y la colocación, posicionamiento y/u orientación particulares del/de los primer(os) elemento(s) de refuerzo se pueden escanear ópticamente, rastrear y/o mapear. Esta información se puede usar para generar una representación visual o un mapa tridimensional, por ejemplo, de la colocación, posicionamiento y/u orientación del/de los elemento(s) de refuerzo.
[0048] En un modo de realización, la posición determinada, rastreada y mapeada del/de los primer(os) elemento(s) de refuerzo, con respecto a la(s) primera(s) capa(s) impresa(s) de la pared de la estructura de torre, se puede usar, a continuación, para cribar y seleccionar entre diversos elementos de refuerzo el/los segundo(s) elemento(s) de refuerzo que mejor se ajuste(n) o sea(n) más aplicable(s). La posición determinada, rastreada y mapeada del/de los primer(os) elemento(s) de refuerzo también se puede usar para formar o diseñar a la medida (digital o físicamente) el/los segundo(s) elemento(s) de refuerzo. Además, la posición determinada, rastreada y mapeada del/de los primer(os) elemento(s) de refuerzo también se puede usar para colocar o situar el/los segundo(s) elemento(s) de refuerzo en relación con el/los primer(os) elemento(s) de refuerzo, o en relación con la(s) primera(s) capa(s) impresa(s), antes de que se añada(n) (una) capa(s) impresa(s) adicional(es) sobre la(s) misma(s). En otras palabras, las dimensiones, la colocación y la posición del/de los segundo(s) elemento(s) de refuerzo se pueden adaptar a la posición determinada, rastreada y mapeada del/de los primer(os) elemento(s) de refuerzo.
[0050] En referencia ahora a los dibujos, la FIG.1 ilustra una vista en perspectiva de un modo de realización de una estructura de torre 500 de acuerdo con la presente divulgación. Como se representa en la FIG.1, la estructura de torre puede ser un componente de una turbina eólica 10. Como se muestra, la turbina eólica 10 incluye, en general, una estructura de torre 500 que se extiende desde una superficie de soporte 4, una góndola 6, montada en la estructura de torre 500, y un rotor 108 acoplado a la góndola 6. El rotor 8 incluye un buje rotatorio 10 y al menos una pala de rotor 112 acoplada a y que se extiende hacia afuera desde el buje 10. Por ejemplo, en el modo de realización ilustrado, el rotor 8 incluye tres palas de rotor 112. Sin embargo, en un modo de realización alternativo, el rotor 8 puede incluir más o menos de tres palas de rotor 112. Cada pala de rotor 112 se puede espaciar alrededor del buje 10 para facilitar la rotación del rotor 8 para posibilitar que la energía cinética se transfiera del viento para convertirse en energía mecánica utilizable y, posteriormente, en energía eléctrica. Por ejemplo, el buje 10 se puede acoplar de forma rotatoria a un generador eléctrico (no mostrado) situado dentro de la góndola 6 para permitir que se produzca energía eléctrica.
[0052] [0025]Se debe apreciar que, si bien se analiza en el presente documento con referencia a una torre de turbina eólica, la presente divulgación no se limita a torres de turbinas eólicas, sino que se puede utilizar en cualquier aplicación que tenga una construcción de hormigón y/o estructuras de torre altas. Por ejemplo, la presente divulgación se puede utilizar en la fabricación aditiva de viviendas, edificios, partes de edificios, puentes, torres, postes y otros aspectos de la industria del hormigón. Además, los procedimientos descritos en el presente documento también se pueden aplicar a la fabricación de cualquier estructura similar que se beneficie de las
ventajas descritas en el presente documento, por ejemplo, una torre de soporte de turbina eólica, una torre de enfriamiento, una torre de comunicaciones, un pilón de puente, una chimenea, una torre de transmisión, una torre de observación, una vivienda, una oficina, una torre ornamental, una torre de agua y/u otras estructuras similares.
[0054] En referencia ahora a la FIG.2, la estructura de torre 500 de la turbina eólica 10 de la FIG.1 se describe con más detalle de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación. Específicamente, la FIG. 2 ilustra una vista en sección transversal parcial de un modo de realización de la estructura de torre 500 de la turbina eólica 10 de acuerdo con la presente divulgación. Como se muestra, la estructura de torre 500 define una pared de torre en general circunferencial 20 que tiene una superficie exterior 22 y una superficie interior 24. Además, como se muestra, la pared de torre circunferencial 20 define, en general, un interior hueco 26 que se usa comúnmente para alojar diversos componentes de turbina (por ejemplo, un convertidor de potencia, un transformador, etc.). Además, en un modo de realización, la estructura de torre 500 se forma usando fabricación aditiva.
[0056] Además, como se muestra, la estructura de torre 500 se puede formar con uno o más materiales cementosos 28 reforzados con uno o más elementos de refuerzo 30, tales como cables o alambres alargados, cables o alambres helicoidales, barras de refuerzo (también denominadas varillas), fibras de refuerzo de malla (metálicas o poliméricas), anillos metálicos de refuerzo (circulares, ovalados, espirales y otros, según sea pertinente) y/o acoplamientos. De acuerdo con un modo de realización, el material cementoso 28 se puede proporcionar a través de cualquier sistema de suministro 32 adecuado (véase, por ejemplo, la FIG.4). Además, los elementos de refuerzo 30 se pueden colocar, rastrear, mapear y embutir con precisión en el material cementoso 28 durante el proceso de impresión, como se describe en detalle en el presente documento. Como se usa en el presente documento, el material cementoso 28 puede incluir cualquier pasta maleable adecuada que se configure para aglutinarse después del curado para formar una estructura. Los materiales cementosos adecuados incluyen, por ejemplo, hormigón, resina de brea, asfalto, geopolímeros, polímeros, cemento, mortero, composiciones cementosas o materiales o composiciones similares.
[0058] De acuerdo con un modo realización de la presente divulgación, un material adhesivo (no mostrado), una imprimación para juntas frías (no mostrada), y/o armazón/armazones o tapa(s) de extremo de acero/metal/aleación/material compuesto en forma de armazones en conformación de C, por ejemplo, (no mostrados) también se pueden proporcionar entre uno o más de los materiales cementosos 28 y la cimentación 15, el material cementoso 28 y los elementos de refuerzo 30, o múltiples capas del material cementoso 28 y los elementos de refuerzo 30. Por tanto, estos materiales pueden suplementar o complementar además la unión entre capas entre los materiales, facilitar la integración o el uso de componentes prefabricados o encofrado, o simplemente proporcionar beneficios estéticos (por ejemplo, acabar los bordes rugosos de una pared fabricada de forma aditiva de material cementoso 28 en una estructura de torre 500).
[0060] Un "material adhesivo", como se usa en el presente documento, se refiere a material cementoso tal como mortero, materiales poliméricos y/o mezclas de material cementoso y material polimérico. Las formulaciones adhesivas que incluyen material cementoso se denominan en el presente documento "mortero cementoso". El "mortero cementoso", como se usa en el presente documento, se refiere a cualquier material cementoso que se puede combinar con un árido fino. El mortero cementoso fabricado usando cemento Portland y árido fino a veces se denomina "mortero de cemento Portland" u "OPC". Las formulaciones adhesivas que incluyen una mezcla de material cementoso y material polimérico se denominan en el presente documento "mortero polimérico". Cualquier material cementoso se puede incluir en una mezcla con un material polimérico y, opcionalmente, árido fino. Las formulaciones adhesivas que incluyen un material polimérico se denominan en el presente documento "adhesivo polimérico".
[0062] Los materiales poliméricos que se pueden utilizar en una formulación adhesiva incluyen cualquier material polimérico termoplástico o termoestable, tal como resinas acrílicas, poliepóxidos, polímeros de vinilo (por ejemplo, poli(acetato de vinilo) (PVA), etileno-acetato de vinilo (EVA)), estirenos (por ejemplo, estireno-butadieno), así como copolímeros o terpolímeros de los mismos. Las características de determinados materiales poliméricos se describen en ASTM C1059/ C1059M-13, la norma estándar para agentes de látex para la unión de hormigón fresco a endurecido.
[0064] En referencia ahora a la FIGS.3-5, se ilustra un sistema de impresión aditiva 40 de acuerdo con un modo de realización de la presente divulgación. En particular, toda o parte de la estructura de torre 500 de las FIGS.1-2 se puede imprimir, capa por capa, usando el sistema de impresión aditiva 40, que puede usar cualquier mecanismo adecuado para depositar capas de material aditivo, tal como hormigón, para formar la estructura de torre 500. El sistema de impresión aditiva 40 tiene una o más boquillas para depositar material sobre la superficie 15. Las boquillas se controlan por un controlador para formar un objeto programado dentro del procesador de controlador (tal como un archivo CAD; descrito en detalle en el presente documento). Más específicamente, como se muestra en la FIG. 3 y se describe en el presente documento, el sistema de impresión aditiva 40 incluye uno o más cabezales de impresora 42 que tienen cualquier número adecuado de boquillas 44 y que se pueden mover independientemente para imprimir simultáneamente capas de la estructura de torre 500.
[0065] Más específicamente, y de nuevo en referencia a las FIGS.3-5, el sistema de impresión aditiva 40 puede incluir una estructura de soporte vertical 50 que se configura, en general, para suspender uno o más de los cabezales de impresora 42 por encima de la estructura de torre 500 durante el proceso de impresión. A este respecto, la estructura de soporte vertical 50 se puede extender desde el suelo o desde la cimentación 15 hacia arriba sustancialmente a lo largo de una dirección vertical V hasta una posición al menos parcialmente por encima de una parte superior 52 de la estructura de torre 500 (por ejemplo, y también por encima de la cimentación 15 antes de que se imprima la primera capa).
[0067] Como se ilustra, la estructura de soporte vertical 50 puede incluir una pluralidad de torres de soporte 54 y una o más vigas de pórtico 56 que se extienden entre al menos dos de las torres de soporte 54. Aunque se ilustran dos torres de soporte 54 y una única viga de pórtico 56 en las FIGS.3-5, se debe apreciar que se puede usar cualquier número y posición adecuados de torres de soporte 54 de acuerdo con modos de realización alternativos. Además, las torres de soporte 54 y las vigas de pórtico 56 se ilustran como estructuras de tipo armadura (por ejemplo, similares a una grúa torre), pero se podrían formar de cualquier otra manera adecuada o tener cualquier otra configuración de acuerdo con modos de realización alternativos.
[0069] Además, aunque la estructura de soporte vertical 50 se ilustra como que está situada en el exterior de la estructura de torre 500, se debe apreciar que de acuerdo con modos de realización alternativos, la estructura de soporte vertical 50 se puede situar en el interior de la estructura de torre 500. De acuerdo con todavía otros modos de realización, la estructura de soporte vertical 50 puede incluir las torres de soporte 54 situadas tanto en el interior como en el exterior de la estructura de torre 500. Además, el sistema de impresión aditiva 40 se puede suspender de la estructura de soporte vertical 50 usando cualquier otro sistema o mecanismo adecuado.
[0071] En particular, durante el proceso de impresión aditiva, la parte superior 52 de la estructura de torre 500 se construye capa por capa, levantándose a lo largo de la dirección vertical V. Por lo tanto, la estructura de soporte vertical 50 puede ser una estructura de soporte expandible que se puede elevar junto con la altura de la estructura de torre 500. A este respecto, la estructura de soporte vertical 50 se puede formar a partir de una pluralidad de segmentos apilados 60 que se sitúan contiguos entre sí a lo largo de la dirección vertical V y se unen para formar la estructura de soporte vertical rígida 50. Por tanto, cuando la estructura de torre 500 se acerca a la parte superior 58 de la estructura de soporte vertical 50, se pueden añadir segmentos adicionales 62 a los segmentos apilados 60 para elevar la altura global de la estructura de soporte vertical 50.
[0073] En referencia específicamente a la FIG.3, se pueden combinar segmentos adicionales 62 con segmentos apilados 60 para elevar la estructura de soporte vertical 50 usando un sistema de elevación 64. En general, como se muestra, el sistema de elevación 64 se puede situar cerca de la cimentación 15 y se configura para elevar la estructura de soporte vertical 50 (por ejemplo, incluyendo los segmentos apilados 60 y las vigas de pórtico 56) e insertar los segmentos adicionales 62. Específicamente, se puede situar un sistema de elevación 64 separado en la parte inferior de cada torre de soporte 54.
[0075] De acuerdo con un modo de realización, el sistema de elevación 64 puede incluir un armazón de elevación 66 y un mecanismo de elevación 68 que se sitúan en la parte inferior de los segmentos apilados 60. El mecanismo de elevación 68 descrito en el presente documento puede ser, en general, cualquier sistema accionado hidráulica, neumática u otro mecánicamente adecuado para elevar la estructura de soporte vertical 50. En consecuencia, cuando es necesario añadir segmentos adicionales 62, un mecanismo de elevación 68 especializado eleva simultáneamente cada una de las torres de soporte 54 de modo que se puedan insertar segmentos adicionales 62. Específicamente, el armazón de elevación 66 puede soportar el peso de la estructura de soporte vertical 50 a medida que se sitúan segmentos adicionales 62 por debajo de los segmentos apilados 60 más bajos. Los segmentos adicionales 62 se unen a los segmentos apilados 60 usando cualquier elemento de sujeción mecánico adecuado, soldadura, etc. Este proceso se puede repetir tanto como sea necesario para elevar la altura total de la estructura de soporte vertical 50.
[0077] En determinadas situaciones, puede ser deseable proteger la estructura de torre 500 y los componentes del sistema de impresión aditiva 40 del entorno externo en el que se usan. En dichos modos de realización, la cubierta de torre 70 puede ser, en general, cualquier material adecuado situado alrededor de la estructura de soporte vertical 50. Por ejemplo, la cubierta de torre 70 puede ser un material de tipo tela que cubre o se une a la estructura de soporte vertical 50 (por ejemplo, sobre las torres de soporte 54 y/o las vigas de pórtico 56).
[0079] [0039]Como se menciona anteriormente, la estructura de soporte vertical 50 se configura, en general, para soportar uno o más de los cabezales de impresora 42 y/u otros módulos que facilitan la formación de la estructura de torre 500. En referencia específicamente a las FIGS. de 3 a 5, el sistema de impresión aditiva 40 puede incluir además uno o más elementos de soporte, tales como anillos de soporte 80, que se suspenden de la estructura de soporte vertical 50, o más específicamente de vigas de pórtico 56, por encima de la estructura de torre 500. Por ejemplo, como se ilustra, el anillo de soporte 80 se monta en la viga de pórtico 56 usando un mecanismo de posicionamiento vertical 82. En general, el mecanismo de posicionamiento vertical 82 se configura para ajustar una altura o distancia vertical 84 medida entre la viga de pórtico 56 y una parte superior del anillo de soporte 80 a lo largo de la dirección vertical V. Por ejemplo, el mecanismo de posicionamiento vertical 82 puede incluir uno o
más accionadores hidráulicos 86 que se extienden entre la viga de pórtico 56 y el anillo de soporte 80 para mover el anillo de soporte 80 y los cabezales de impresora 42 a lo largo de la dirección vertical V a medida que la estructura de torre 500 se construye capa por capa.
[0081] Como se ilustra, los accionadores hidráulicos 86 se configuran para ajustar la distancia vertical 84 para situar con precisión las boquillas 44 de los cabezales de impresora 42 inmediatamente por encima de la parte superior 52 de la estructura de torre 500. De esta manera, se puede controlar con precisión el procedimiento de impresión aditiva. Sin embargo, se debe apreciar que de acuerdo con modos de realización alternativos, el movimiento vertical de los cabezales de impresora 42 se puede ajustar de cualquier otra manera adecuada. Por ejemplo, de acuerdo con un modo de realización, el anillo de soporte 80 se puede fijar de forma rígida a la viga de pórtico 56 mientras se usan el anillo de soporte 80 y/o los cabezales de impresora 42 para facilitar el movimiento vertical para situar con precisión las boquillas 44. Por ejemplo, los cabezales de impresora 42 se pueden montar de forma deslizable en el anillo de soporte 80 usando un carril vertical y un mecanismo de posicionamiento para ajustar la posición vertical en relación con el anillo de soporte 80 y la estructura de torre 500.
[0083] De acuerdo con el modo de realización ilustrado, el/los cabezal(es) de impresora 42 se acopla(n) de forma móvil al anillo de soporte 80 de modo que las boquillas 44 pueden depositar material cementoso 28 alrededor de un perímetro de la estructura de torre 500 mientras que el anillo de soporte 80 permanece fijo de forma rotatoria en relación con la viga de pórtico 56. A este respecto, por ejemplo, un mecanismo de accionamiento 100 puede acoplar operativamente el/los cabezal(es) de impresora 42 al anillo de soporte 80 de modo que el/los cabezal(es) de impresora 42 se puede(n) configurar para moverse alrededor de un perímetro 102 del anillo de soporte 80 (por ejemplo, alrededor de una dirección circunferencial C) mientras se deposita selectivamente el material cementoso 28. Un mecanismo de accionamiento 100 ejemplar se describe a continuación y se ilustra en las figuras, pero se debe apreciar que se contemplan otros mecanismos de accionamiento y están dentro del alcance de la presente divulgación.
[0085] Como se muestra mejor en la FIG.4, por ejemplo, el mecanismo de accionamiento 100 puede incluir una corona dentada 104 que se sitúa en el anillo de soporte 80 y un engranaje de accionamiento 106 que se monta de forma rotatoria en el cabezal de impresora 42. Específicamente, como se ilustra, la corona dentada 104 se define en una parte inferior 108 del anillo de soporte 80. Por tanto, cuando el/los cabezal(es) de impresora 4242 se monta(n) en la parte inferior 108 del anillo de soporte 80, el engranaje de accionamiento 106 engrana la corona dentada 104. El mecanismo de accionamiento 100 puede incluir además un motor de accionamiento 110 que se acopla mecánicamente al engranaje de accionamiento 106 para hacer rotar selectivamente el engranaje de accionamiento 106 para mover el/los cabezal(es) de impresora 42 alrededor de un perímetro 102 del anillo de soporte 80. De esta manera, el anillo de soporte 80 puede permanecer estacionario mientras el/los cabezal(es) de impresora 42 se mueve(n) alrededor del anillo de soporte 80 mientras deposita(n) el material cementoso 28 para formar una capa en sección transversal de la estructura de torre 500.
[0087] Aunque el mecanismo de accionamiento 100 se ilustra en el presente documento como una disposición de engranaje de piñón y cremallera que usa un engranaje de accionamiento 106 y una corona dentada 104, se debe apreciar que se puede usar cualquier otro mecanismo de accionamiento 100 adecuado de acuerdo con modos de realización alternativos. Por ejemplo, el mecanismo de accionamiento 100 puede incluir un sistema de accionamiento magnético, un sistema de accionamiento por correa, un sistema de accionamiento de rodillos de fricción o cualquier otro acoplamiento mecánico entre el/los cabezal(es) de impresora 42 y el anillo de soporte 80 que permita y facilite el movimiento selectivo entre los dos.
[0089] Además, en un modo de realización, el anillo de soporte 80 puede tener, en general, un diámetro que es sustancialmente equivalente a un diámetro de la estructura de torre 500. Sin embargo, puede ser deseable imprimir la estructura de torre 500 teniendo un diámetro no fijo o un perfil ahusado. Además, como se ilustra por ejemplo en la FIG.5, la estructura de torre 500 puede incluir una pared de torre exterior 120 espaciada a lo largo de una dirección radial R de una pared de torre interior 122. Por ejemplo, la pared de torre exterior 120 se puede imprimir para definir un molde para recibir hormigón vertido, por ejemplo, para disminuir el tiempo de impresión y el tiempo de construcción total.
[0091] Por tanto, como se muestra en la FIG.5, el sistema de impresión aditiva 40 puede incluir una pluralidad de anillos de soporte concéntricos 80 y cabezales de impresora 42 para imprimir simultáneamente cada una de la pared de torre exterior 120 y la pared de torre interior 122. Específicamente, como se ilustra, un anillo de soporte exterior 124 se puede situar por encima de la pared de torre exterior 120 y tener un diámetro sustancialmente equivalente al de la pared de torre exterior 120. De forma similar, el anillo de soporte interior 126 se puede situar por encima de la pared de torre interior 122 y tener un diámetro sustancialmente equivalente al de la pared de torre interior 122. De acuerdo con este modo de realización, cada uno del anillo de soporte exterior 124 y el anillo de soporte interior 126 puede incluir cabezales de impresora 42 especializados y/u otros módulos para facilitar el procedimiento de impresión de la pared de torre exterior 120 y la pared de torre interior 122, respectivamente.
[0093] [0046]En referencia, de nuevo, a la FIG.4, el/los cabezal(es) de impresora 42 puede(n) incluir mecanismos para ajustar la posición de las boquillas 44 en el/los cabezal(es) de impresora 42. Por ejemplo, el/los cabezal(es) de
impresora 42 puede(n) incluir un mecanismo de ajuste radial 130 que se configura para mover la boquilla de impresión 44 a lo largo de la dirección radial R. Específicamente, de acuerdo con el modo de realización ilustrado, el mecanismo de ajuste radial 130 incluye un carril deslizante 132 montado en una parte inferior 134 del cabezal de impresora 42. El carril deslizante 132 se extiende sustancialmente a lo largo de la dirección radial y se configura para recibir de forma deslizable la boquilla 44.
[0095] El mecanismo de ajuste radial 130 puede incluir además un mecanismo de accionamiento 136 que mueve la boquilla de impresión 44 a lo largo de la dirección radial R dentro del carril deslizante 132. Por ejemplo, el mecanismo de accionamiento 136 puede incluir cualquier accionador o mecanismo de posicionamiento adecuado para mover la boquilla 44 dentro del carril deslizante 132. A este respecto, por ejemplo, el mecanismo de accionamiento 136 puede incluir uno o más de una pluralidad de accionadores lineales, servomotores, sistemas transportadores de orugas, mecanismos de piñón y cremallera, correderas lineales de husillo de bolas, etc.
[0097] Todavía en referencia a la FIGS. 4 y 5, el sistema de impresión aditiva 40 puede incluir cualquier otro número adecuado de subsistemas o módulos para facilitar y mejorar el procedimiento de impresión o mejorar el acabado de la estructura de torre 12. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG.4, el sistema de impresión aditiva 40 puede incluir un módulo de refuerzo 140 que se acopla de forma móvil al anillo de soporte 80 y se configura para embutir uno o más elementos de refuerzo 142 al menos parcialmente dentro de la estructura de torre 12. A este respecto, por ejemplo, el módulo de refuerzo 140 puede ser similar al/a los cabezal(es) de impresora 42 en cuanto a que engrana el anillo de soporte 80 y se puede mover alrededor de un perímetro 102 del anillo de soporte 80 mientras deposita los elementos de refuerzo 142.
[0099] Por ejemplo, de acuerdo con un modo de realización, los elementos de refuerzo 142 pueden ser barras de refuerzo (es decir, varillas), cables tensores o cualquier otro elemento de refuerzo estructural adecuado, como se expone en resumen a continuación. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 2, el módulo de refuerzo 140 puede embutir uno o más elementos de refuerzo 30 al menos parcialmente dentro de una o más partes de la estructura de torre 12. A este respecto, el módulo de refuerzo 140 sitúa elementos de refuerzo 30 al menos parcialmente dentro de la estructura de torre 12. Se debe entender que dichos elementos de refuerzo 30 se pueden extender a lo largo de toda la altura de la estructura de torre 500 (por ejemplo, como se muestra en la FIG.2) o solo a lo largo de una parte de la altura de torre.
[0101] De forma similar, en referencia todavía a las FIGS. 3 y 4, el sistema de impresión aditiva 40 también se puede configurar para suministrar material de relleno, por ejemplo, por medio de un mecanismo acoplado de forma móvil al anillo de soporte 80 y configurado para depositar material de relleno y/o cualquier otro material como se describe en el presente documento. A este respecto, por ejemplo, un mecanismo de este tipo puede ser similar al/a los cabezal(es) de impresora 42 y/o al módulo de refuerzo 140 en cuanto a que engrana el anillo de soporte 80 y se puede mover alrededor de un perímetro 102 del anillo de soporte 80 mientras deposita un material de relleno. Por ejemplo, de acuerdo con un modo realización, el material de relleno descrito en el presente documento puede incluir cualquier pasta maleable adecuada que se configure para aglutinarse después del curado para formar una estructura. Los materiales adecuados incluyen, por ejemplo, hormigón, resina de brea, asfalto, arcilla, cemento, mortero, composiciones cementosas, material geopolimérico, materiales poliméricos o materiales o composiciones similares.
[0103] En referencia ahora a la FIGS. 6-12, se ilustran diversas vistas de otro modo de realización de una estructura de torre 500 y otro modo de realización de un sistema de impresión aditiva 300. Como se muestra, la estructura de torre 500 se puede formar depositando una o más capas de una pared 502 con un conjunto de cabezal de impresión 302 del sistema de impresión aditiva 300. En un modo de realización, como se muestra, la pared 502 puede circunscribir o al menos circunscribir parcialmente (por ejemplo, para admitir una abertura de acceso) un eje vertical (V<A>) de la estructura de torre 500. Cada pared 502 puede ser, por ejemplo, una de una pluralidad de capas de impresión en una disposición alineada axialmente para formar la estructura de torre 500. Además, como se describe en el presente documento, la estructura de torre 500 se puede formar usando al menos un material cementoso 506.
[0105] Como se ilustra en la vista aérea parcial de la torre 500 ilustrada en la FIG.6, la pared 502, en un modo de realización, puede tener una cara circunferencial exterior 508 correspondiente a cada capa de la pared 502. La cara circunferencial exterior 508 puede tener una distancia radial máxima desde el eje vertical (V<A>). La cara circunferencial exterior 508, por ejemplo, puede ser, en general, circular, circunscribiendo el eje vertical (V<A>).
[0107] En un modo de realización, la pared 502 puede tener una cara circunferencial interior 510 correspondiente a cada capa de la pared 502. La cara circunferencial interior 510 puede tener una distancia radial mínima desde el eje vertical. La cara circunferencial interior 510, por ejemplo, puede ser, en general, circular, circunscribiendo el eje vertical.
[0109] [0054]Como se representa en la vista aérea (por ejemplo, vista de capa) de la torre 500 ilustrada en la FIG.7, un modo de realización de un elemento de refuerzo 514 en forma de un conjunto de refuerzo se puede situar en la primera capa impresa 512 (como se representa por la flecha A<1>). La FIG. 6, por lo tanto, ilustra el proceso de
formación de la torre 500 tras la colocación y/o posicionamiento del elemento de refuerzo 514 en la primera capa impresa 512. La FIG.6 también ilustra una parte de la segunda capa impresa 516 depositada sobre el elemento de refuerzo 514.
[0111] El elemento de refuerzo 514, en un modo de realización, puede incluir un carril interior 518, un carril exterior 520 y/o una pluralidad de elementos transversales 522. Cada elemento transversal 522 puede tener un primer extremo 524 acoplado al carril interior 518. En un modo de realización, cada elemento transversal 522 puede tener un segundo extremo 526 acoplado al carril exterior 520. Se debe apreciar que el carril interior 518 y/o el carril exterior 520 pueden tener una conformación correspondiente a una conformación horizontal de la primera capa impresa. Por ejemplo, en un modo de realización en el que la estructura de torre 500 tiene una conformación, en general, cilíndrica o cónica, el carril interior 518 y/o el carril exterior 520 pueden ser, en general, circulares. A modo de ejemplo adicional, en un modo de realización en el que la estructura de torre 500 tiene una conformación, en general, poligonal, el carril interior 518 y/o el carril exterior 520 pueden incluir una pluralidad de ángulos/esquinas unidos por una pluralidad de secciones rectas y/o curvadas. En un modo de realización de este tipo, el carril interior 518 y/o el carril exterior 520 pueden tener una conformación que refleje la pluralidad de ángulos/esquinas unidos por la pluralidad de secciones rectas y/o curvadas.
[0113] Como se representa en particular en la FIGS.6-8, en un modo de realización, se puede definir una curva de referencia de línea media (C<M>) para cada capa de la estructura de torre 500. La curva de referencia de línea media (C<M>) puede ser equidistante entre la cara circunferencial exterior 508 y la cara circunferencial interior 510 para la capa. En consecuencia, la curva de referencia de línea media (C<M>) puede ser, en general, circular y circunscribir al menos parcialmente el eje vertical. Se debe apreciar que la curva de referencia de línea media (C<M>) puede representar un punto neutro radial correspondiente a la anchura/espesor (W) de la pared 502.
[0115] También se debe apreciar que las curvas de referencia de línea media (C<M>) de las capas de impresión de la pared 502 pueden tener diferentes longitudes de perímetro de línea media reales a diversas alturas de la estructura de torre 500. Por ejemplo, la estructura de torre 500 se puede estrechar con un incremento de altura. Como resultado, una curva de referencia de línea media (C<M>) de una capa de impresión cerca de la superficie de soporte 4 puede tener una longitud de perímetro de línea media real mayor que la longitud de perímetro de línea media real de una curva de referencia de línea media (C<M>) contigua a la altura final de la estructura de torre 500.
[0117] Como se representa en particular en la FIG.8, en un modo de realización, el elemento de refuerzo 514 puede incluir una pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528. Por ejemplo, en un modo de realización, el elemento de refuerzo 514 puede incluir tres segmentos de refuerzo prefabricados 528, cubriendo cada segmento de refuerzo prefabricado 528 un arco de 120 grados de la curva de referencia de línea media (C<M>). En un modo de realización adicional, el elemento de refuerzo 514 puede incluir cuatro segmentos de refuerzo prefabricados 528, cubriendo cada segmento de refuerzo prefabricado 528 un arco de 90 grados de la curva de referencia de línea media (C<M>). En otro modo de realización, el elemento de refuerzo 514 puede incluir seis segmentos de refuerzo prefabricados 528, cubriendo cada segmento de refuerzo prefabricado 528 un arco de 60 grados de la curva de referencia de línea media (C<M>). Por lo tanto, se debe apreciar que en un modo de realización, formar el elemento de refuerzo 514 puede incluir recibir la pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528.
[0119] Cada uno de la pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528, en un modo de realización, puede incluir un segmento de carril interior 530 acoplado a un segmento de carril exterior 532 por medio de una parte de la pluralidad de elementos transversales 522. Cada uno de la pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528 puede tener un primer extremo de segmento 534 y un segundo extremo de segmento 536 opuesto al mismo. El primer extremo de segmento 534 y el segundo extremo de segmento 536 se pueden definir por los segmentos de carril interior y exterior 530, 532. En otro modo de realización, cada uno de la pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528 de la estructura de torre 500 se puede preformar/fabricar a una longitud fija (por ejemplo, longitud de arco).
[0121] En un modo de realización, cada uno de la pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528 o el elemento de refuerzo 514, en general, puede incluir una interfaz de elevación. La interfaz de elevación se puede configurar para acoplarse a al menos un elemento de elevación para facilitar el posicionamiento del elemento de refuerzo completamente ensamblado 514 en la primera capa impresa 512. La interfaz de elevación puede ser un elemento flexible configurado para trasladarse desde una orientación en general vertical hasta una orientación en general horizontal o en cualquier punto intermedio cuando el elemento de refuerzo 514 se sitúa en la primera capa impresa 512 y el/los elemento(s) de elevación se desacopla(n). Por ejemplo, en un modo de realización, la interfaz de elevación puede ser un cable, un elemento articulado y/o un elemento de placa deformable.
[0123] [0061]En otro modo de realización, el/los elemento(s) de elevación puede(n) funcionar para establecer una separación o espacio entre el/los elemento(s) de refuerzo 514 o los segmentos de refuerzo prefabricados 528 en relación con la primera capa impresa 512 cuando los elementos de refuerzo 514 o componentes se colocan o sitúan sobre los mismos. Después de la colocación o posicionamiento de los elementos de refuerzo 514 o componentes en la primera capa impresa 512, se puede(n) liberar el/los elemento(s) de elevación o se puede retrasar la liberación para permitir el endurecimiento o curado del material cementoso, por ejemplo. En
consecuencia, el/los elemento(s) de elevación se puede(n) separar del/de los elemento(s) de refuerzo 514 o de los segmentos de refuerzo prefabricados 528 mientras se mantiene la separación o espacio en relación con la primera capa impresa 512. El/los elemento(s) de elevación también puede(n) permanecer engranado(s) a y sostener el/los elemento(s) de refuerzo 514 o los segmentos de refuerzo prefabricados 528 mientras se mantiene la separación o espacio en relación con la primera capa impresa 512 a medida que se deposita una nueva capa de impresión.
[0125] Al mantener al menos la separación o espacio entre el/los elemento(s) de refuerzo 514 o los segmentos de refuerzo prefabricados 528 y la primera capa impresa 512, se puede impedir el daño prematuro a las capas impresas recientemente. Impedir el contacto entre el/los elemento(s) de refuerzo 514 o los segmentos de refuerzo prefabricados 528 y el material cementoso 506 de la primera capa impresa 512, que puede permanecer blando/sin curar durante el posicionamiento de los elementos o componentes de refuerzo, puede mitigar/impedir el daño a la primera capa impresa 512, mientras permite que los elementos o componentes de refuerzo se coloquen y sitúen con precisión dentro de una nueva capa impresa. Se debe apreciar que impedir el daño a la primera capa impresa 512 puede incrementar la integridad estructural de la estructura de torre 500 en relación con la que se puede obtener en presencia de una primera capa impresa 512 dañada.
[0127] Volviendo a la FIG.6, en un modo de realización, el sistema de impresión aditiva 300 puede incluir una estructura de soporte 304. La estructura de soporte 304 se puede extender desde el suelo y/o desde la superficie de soporte 4 a lo largo de una dirección en general vertical (V). En un modo de realización, la estructura de soporte 304 puede incluir al menos un componente de soporte vertical 306. Como se representa, en un modo de realización, el/los componente(s) de soporte vertical(es) 306 se puede(n) ubicar radialmente hacia afuera de la estructura de torre 500. Sin embargo, en un modo de realización adicional, el/los componente(s) de soporte vertical(es) 306 se puede(n) ubicar radialmente hacia adentro de la pared 502 o soportar por encima y sobre la pared (como se muestra en el modo de realización de las FIGS.3-5, por ejemplo).
[0129] El/los componente(s) de soporte vertical(es) 306, en un modo de realización, puede(n) soportar un componente de soporte horizontal 308. El/los componente(s) de soporte vertical(es) 306 y el componente de soporte horizontal 308, en un modo de realización, pueden ser una estructura de tipo armadura (por ejemplo, similar a una grúa torre). Sin embargo, el/los componente(s) de soporte vertical(es) 306 y el componente de soporte horizontal 308 se pueden formar de otra manera adecuada o tener cualquier otra configuración de acuerdo con modos de realización alternativos. El componente de soporte horizontal 308, en un modo de realización, puede ser rotatorio alrededor del/de los componente(s) de soporte vertical(es) 306. En un modo de realización adicional, el componente de soporte horizontal 308 se puede acoplar de forma móvil al/a los componente(s) de soporte vertical(es) 306 para permitir que el componente de soporte horizontal 308 se mueva en la dirección vertical (V).
[0131] En al menos un modo de realización, el/los componente(s) de soporte vertical(es) 306 se puede(n) configurar para tener una altura que se incremente en sintonía con la estructura de torre 500 durante la fabricación de las misma. En dicho modo de realización, se pueden combinar segmentos adicionales con el/los componente(s) de soporte vertical(es) 306 para elevar la estructura de soporte vertical usando un sistema de elevación (por ejemplo, similar al que se muestra en el modo de realización de las FIGS.3-5). En general, el sistema de elevación se puede situar cerca de la superficie de soporte 4 y se puede configurar para elevar el/los componente(s) de soporte vertical(es) 306 e insertar segmentos adicionales.
[0133] La estructura de soporte 304 se puede configurar para soportar al menos un brazo de soporte 310 acoplado de forma móvil a la misma. El/los brazo(s) de soporte 310 se puede(n) configurar para situar al menos un componente del sistema de impresión aditiva 300 contiguo a la estructura de torre 500. El/los brazo(s) de soporte 310 también se puede(n) configurar para suministrar potencia, aire, material cementoso, material de forma u otros recursos al componente soportado. En un modo de realización adicional, el/los brazo(s) de soporte 310 también puede(n) estar equipado(s) con al menos un sensor óptico 334 (véase la FIG.9) para detectar una posición del/de los brazo(s) de soporte 310 en relación con la estructura de torre 500.
[0135] El sistema de impresión aditiva 300 puede incluir el conjunto de cabezal de impresión 302 soportado por la estructura de soporte 304. El conjunto de cabezal de impresión 302 se puede situar sobre la superficie de soporte 4 o las capas precedentes de la pared 502 por al menos uno del componente de soporte horizontal 308 y/o el/los brazo(s) de soporte 310. El conjunto de cabezal de impresión 302 puede incluir una boquilla de impresión 312. La boquilla de impresión 312 se puede configurar para dirigir y/o conformar un flujo de material cementoso 506 durante la impresión aditiva de la estructura de torre 500.
[0137] [0068]Como se representa en particular en la FIG. 9, el/los sensor(es) ópticos 334 puede(n) ser un escáner tridimensional. En otro modo de realización, el/los sensor(es) óptico(s) 334 puede(n) ser un escáner sin contacto que utiliza cámaras (por ejemplo, un sistema estereoscópico) y/o láseres (por ejemplo, un escáner láser 3D basado en triangulación) para captar características físicas de la estructura de torre 500. En otro modo de realización, el/los sensor(es) óptico(s) 334 puede(n) comprender un sensor de imagen (por ejemplo, un sensor de cámara o vídeo) y se puede configurar para aprovechar modelos algorítmicos basados en procesador, aprendizaje automático o redes neuronales convolucionales para derivar información de imágenes digitales, vídeos y otras entradas visuales y para adoptar medidas o hacer recomendaciones basadas en esa información. Además, el al
menos un sensor óptico 334 se puede integrar con el conjunto de cabezal de impresión 302. Sin embargo, en un modo de realización adicional, el/los sensor(es) óptico(s) 334 puede(n) ser un elemento independiente soportado por la estructura de soporte 304.
[0139] Tras el depósito de la primera capa impresa 512 y la colocación y el posicionamiento del/de los elemento(s) de refuerzo 514, en un modo de realización, se puede(n) emplear el/los sensor(es) óptico(s) 334 para escanear ópticamente la capa impresa que se deposita sobre el/los elemento(s) de refuerzo 514. Por tanto, en un modo de realización, un controlador 400 (véase la FIG.13) puede generar, a continuación (como se ilustra por la flecha A<2>), un mapa tridimensional 336 de la capa impresa que se deposita, en base al escaneo óptico. Además, el controlador 400, en un modo de realización, puede determinar la longitud de perímetro de línea media real de la primera capa impresa 512 en base al mapa tridimensional 336 de la primera capa impresa 512.
[0141] En otro modo de realización, el controlador 400, en un modo de realización, puede registrar las dimensiones físicas reales y la colocación, posicionamiento y orientación particulares del/de los primer(os) elemento(s) de refuerzo antes y durante una trayectoria de impresión real 332 del conjunto de cabezal de impresión 302. La trayectoria de impresión real 332 se puede registrar por el controlador 400 durante el depósito de una segunda capa impresa 516 que pasa sobre la primera capa impresa 512. Por ejemplo, en un modo de realización, el/los sensor(es) 334 se puede(n) utilizar para monitorizar continuamente la colocación y el posicionamiento del/de los primer(os) elemento(s) de refuerzo y la segunda capa impresa 516. En un modo de realización, se puede determinar una longitud de perímetro de línea media necesaria para el/los segundo(s) elemento(s) de refuerzo. El/los segundo(s) elemento(s) de refuerzo, a continuación, se puede(n) formar en base, al menos en parte, al perímetro de línea media real que por sí mismo se basa en la posición determinada, rastreada y mapeada del/de los primer(os) elemento(s) de refuerzo.
[0143] Como se representa en la FIG.10, en un modo de realización, el sistema de impresión aditiva 300 puede incluir una mesa de utillaje (“jig table”) 316. La mesa de utillaje 316 se puede situar en el suelo/superficie de soporte 4 en la ubicación de instalación de la estructura de torre 500. Por ejemplo, la mesa de utillaje 316 se puede situar contigua a la estructura de torre 500. La mesa de utillaje 316 se puede configurar para recibir la pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528. En un modo de realización, la mesa de utillaje 316 se puede dimensionar para soportar el elemento de refuerzo 514 cuando está completamente formada.
[0145] La mesa de utillaje 316, en un modo de realización, puede incluir una pluralidad de topes móviles 318. La pluralidad de topes móviles 318, por ejemplo, se puede configurar para orientar/situar la pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528 para formar el/los elemento(s) de refuerzo 514 usado(s) a lo largo de la estructura de torre 500. En consecuencia, en un modo de realización, la pluralidad de topes móviles 318 se puede situar en base a la longitud de perímetro de línea media de elemento de refuerzo. Al menos una parte de la pluralidad de segmentos de refuerzo prefabricados 528 se puede situar por medio de la pluralidad de topes móviles 318.
[0147] En un modo de realización, la mesa de utillaje 316 puede incluir al menos un servo 320. El/los servo(s) 320 se puede(n) acoplar operativamente a una parte de la pluralidad de topes móviles 318, tal como por medio de un concatenamiento 322. En un modo de realización de este tipo, el/los servo(s) 320 se puede(n) accionar para alterar una ubicación de al menos uno de la pluralidad de topes móviles 318 en relación con una superficie de soporte 324 de la mesa de utillaje 316. La mesa de utillaje 316 se puede acoplar de forma comunicativa al controlador 400 en un modo de realización. En un modo de realización de este tipo, el controlador 400 del sistema de impresión aditiva 300 puede determinar una posición requerida para cada uno de la pluralidad de topes móviles 318.
[0149] En referencia ahora a la FIGS. 9 y 11, en un modo de realización, el sistema de impresión aditiva 300 puede incluir al menos un emisor láser 338. El/los emisor(es) láser 338 se puede(n) soportar por la estructura de soporte 304 y/o el/los brazo(s) de soporte 310. En un modo de realización, el/los emisor(es) láser 338 puede(n) proyectar al menos una guía de colocación sobre la primera capa impresa 512 o la segunda capa impresa. La/las guía(s) de colocación se puede(n) configurar para facilitar el posicionamiento del elemento de refuerzo 514 en la primera capa impresa 512 o la segunda capa impresa 516. La/las guía(s) de colocación puede(n) ser, por ejemplo, un anillo iluminado, una pluralidad de marcas de alineación, un punto de orientación y/u otras características similares.
[0151] En referencia ahora a la FIG. 11, en un modo de realización, el conjunto de cabezal de impresión 302 puede incluir un rodillo accionable 340. El rodillo accionable 340 se puede situar para preceder a la boquilla de impresión 312 durante una operación de depósito. En otras palabras, el rodillo accionable 340 puede avanzar a lo largo de la trayectoria de impresión 332 con antelación a la boquilla de impresión 312.
[0153] [0076]Tras el posicionamiento del elemento de refuerzo 514 en la primera capa impresa 512, en un modo de realización, se puede utilizar el rodillo accionable 340 para ejercer una fuerza descendente (F) sobre el elemento de refuerzo 514. En respuesta a la fuerza descendente (F), el elemento de refuerzo 514 se puede embutir al menos parcialmente dentro de la primera capa impresa 512. Se debe apreciar que embutir el elemento de refuerzo 514 al menos parcialmente dentro de la primera capa impresa 512 mientras el material cementoso 506 permanece
blando/sin curar puede mitigar un impacto del elemento de refuerzo 514 en la segunda capa impresa 516 y cualquier capa de impresión posterior de la pared 502.
[0155] En referencia a las FIGS.11 y 12, en un modo de realización, el conjunto de cabezal de impresión 302 puede incluir un ranurador accionable 342. El ranurador accionable 342 se puede situar para seguir la boquilla de impresión 312. En un modo de realización, el ranurador accionable 342 puede incluir al menos un elemento de ranurado 344. El/los elemento(s) de ranurado(s) 344 se puede(n) configurar para formar al menos una depresión/rebajo en una superficie superior de la primera capa impresa 512 o la segunda capa impresa 516. En consecuencia, en un modo de realización, el ranurador accionable 342 se puede situar en contacto con una parte del material cementoso húmedo 506 de la primera capa impresa 512. En un modo de realización, el ranurador accionable 342 se puede utilizar para desarrollar la depresión/rebajo en la parte del material cementoso húmedo 506 de la primera capa impresa 512.
[0157] En un modo de realización, el ranurador accionable 342 se puede utilizar para formar una línea de posicionamiento (L) en la parte del material cementoso húmedo 506. La línea de posicionamiento (L) se puede configurar para facilitar la colocación exacta del elemento de refuerzo 514 en la primera capa impresa 512. En consecuencia, la línea de posicionamiento (L) puede tener una profundidad de sección transversal (D<1>) que es menor que una anchura máxima de sección transversal (W<1>). La anchura máxima de sección transversal (W<1>), por ejemplo, puede corresponder al diámetro máximo del carril interior y/o exterior 518, 520. Se debe apreciar que al ser la profundidad de sección transversal (D<1>) menor que una anchura máxima de sección transversal (W<1>) puede facilitar el posicionamiento de una mayoría del elemento de refuerzo 514 por encima de una superficie superior de la primera capa impresa 512.
[0159] Como se representa en la FIG.12, en un modo de realización, el ranurador accionable 342 puede incluir al menos dos elementos de ranurado 344. Los elementos de ranurado 344 se pueden utilizar por el sistema de impresión aditiva 300 para formar al menos dos ranuras de recepción 346 paralelas (se representa una única ranura de recepción 346 en la FIG.9 con propósitos de ilustración) en la primera capa impresa 512. Las ranuras de recepción 346 paralelas se pueden configurar para recibir al menos el carril interior y exterior 518, 520 del elemento de refuerzo 514. En un modo de realización, cada una de las ranuras de recepción 346 puede tener una anchura de sección transversal (W<2>) que corresponde a una anchura de sección transversal de los respectivos carriles interiores y exteriores 518, 520. Cada una de las ranuras de recepción 346, en un modo de realización, puede tener una profundidad de sección transversal (D<2>) configurada para embutir al menos parcialmente el elemento de refuerzo 514 en la primera capa impresa 512.
[0161] Como se representa en particular en la FIG.11, en un modo de realización, el sistema de impresión aditiva 300 puede incluir tanto el rodillo accionable 340 como el ranurador accionable 342. En un modo de realización de este tipo, el ranurador accionable 342 se puede situar para engranar la primera capa impresa 512 durante el depósito de la misma (como se representa en la FIG. 12). Tras el depósito de la primera capa impresa 512, se puede establecer una separación (como se representa en la FIG.8) entre el/los elemento(s) de ranurado 344 y el material cementoso húmedo 506. El elemento de refuerzo 514, a continuación, se puede situar en contacto con la línea de posicionamiento resultante (L) o las ranuras de recepción 346 paralelas. Con el elemento de refuerzo 514 situado con exactitud en la primera capa impresa 512, el rodillo accionable 340 se puede situar en contacto con el elemento de refuerzo 514 para embutir al menos parcialmente el elemento de refuerzo 514 en la primera capa impresa 512. Junto con el ejercicio de la fuerza descendente (F) por el rodillo accionable 340, el conjunto de cabezal de impresión puede depositar una parte de material cementoso 506 para imprimir la segunda capa impresa 516.
[0163] En referencia ahora a la FIG. 13, se ilustra un diagrama esquemático de un modo de realización de componentes adecuados del controlador 400 que pueden controlar el sistema de impresión aditiva 300 de acuerdo con la presente divulgación. Por ejemplo, como se muestra, el controlador 400 puede incluir uno o más procesadores 202 y dispositivos de memoria asociados 204 configurados para realizar una variedad de funciones implementadas por ordenador (por ejemplo, realizar los procedimientos, etapas, cálculos y similares y almacenar datos pertinentes como se divulga en el presente documento). Adicionalmente, el controlador 400 también puede incluir un módulo de comunicaciones 206 para facilitar las comunicaciones entre el controlador 400 y los diversos componentes del sistema de impresión aditiva 300. Además, el módulo de comunicaciones 206 puede incluir una interfaz de sensor 208 (por ejemplo, uno o más convertidores de analógico a digital) para permitir que las señales transmitidas desde uno o más sensores se conviertan en señales que se puedan entender y procesar por los procesadores 202. Se debe apreciar que el/los sensor(es) se puede(n) acoplar de forma comunicativa al módulo de comunicaciones 206 usando cualquier medio adecuado, tal como una conexión por cable o inalámbrica. Adicionalmente, el módulo de comunicaciones 206 también se puede acoplar operativamente a un componente del sistema de impresión aditiva 300 para organizar la formación de la estructura de torre 500.
[0165] [0082]Como se usa en el presente documento, el término "procesador" no solo se refiere a circuitos integrados a los que se hace referencia en la técnica como incluidos en un ordenador, sino que también se refiere a un controlador, un microcontrolador, un microordenador, un controlador de lógica programable (PLC), un circuito integrado específico de la aplicación y otros circuitos programables. Adicionalmente, el/los dispositivo(s) de
memoria 204 puede(n) comprender, en general, elemento(s) de memoria, incluyendo, pero sin limitarse a, medio legible por ordenador (por ejemplo, memoria de acceso aleatorio (RAM)), medio no volátil legible por ordenador (por ejemplo, una memoriaflash), un disquete, un disco compacto de memoria de solo lectura (CD-ROM), un disco magnetoóptico (MOD), un disco versátil digital (DVD) y/u otros elementos de memoria adecuados. Dicho(s) dispositivo(s) de memoria 204 se puede(n) configurar en general para almacenar instrucciones legibles por ordenador adecuadas que, cuando se implementan por el/los procesador(es) 202, configuran el controlador 400 para realizar diversas funciones que incluyen, pero sin limitarse a, fabricar una estructura de torre, como se describe en el presente documento, así como otras diversas funciones implementadas por ordenador adecuadas.
[0167] En particular, en un modo de realización, el módulo de comunicaciones 206 puede incluir una interfaz de sensor 208 que comprende uno o más convertidores de analógico a digital para permitir que las señales transmitidas desde uno o más sensores o dispositivos de realimentación se conviertan en señales que se puedan entender y procesar por el/los procesador(es) 202. Se debe apreciar que estos sensores se pueden acoplar de forma comunicativa al módulo de comunicaciones 206 usando cualquier medio adecuado, por ejemplo, por medio de una conexión por cable o inalámbrica usando cualquier protocolo de comunicaciones inalámbricas adecuado conocido en la técnica. El procesador 202 también se puede configurar para calcular algoritmos de control avanzados y comunicarse con una variedad de protocolos Ethernet o basados en serie (Modbus, OPC, CAN, etc.).
[0169] En referencia ahora a la FIG. 14, se proporciona un diagrama de flujo de un modo de realización de un procedimiento 600 de fabricación de una estructura de torre. En particular, el procedimiento 600 se puede usar para formar la estructura de torre 500 de las FIGS.2-12 usando el sistema de impresión aditiva 40 de las FIGS.3-5 o el sistema de impresión aditiva 300 de las FIG.6-12, o para formar cualquier otra estructura, torre o estructura alta adecuada usando cualquier otro dispositivo de impresión aditiva adecuado. A este respecto, por ejemplo, el controlador 400 de la FIG.13 se puede configurar para implementar el procedimiento 600. Sin embargo, se debe apreciar que el procedimiento 600 se analiza en el presente documento solo para describir aspectos de la presente divulgación y no se pretende que sea limitante.
[0171] Además, aunque la FIG. 14 representa un procedimiento de control que tiene etapas realizadas en un orden particular con propósitos de ilustración y análisis, los expertos en la técnica, usando las divulgaciones proporcionadas en el presente documento, entenderán que las etapas de cualquiera de los procedimientos analizados en el presente documento se pueden adaptar, reorganizar, ampliar, omitir o modificar de diversas maneras sin desviarse del alcance de la presente divulgación. Además, aunque se exponen aspectos de los procedimientos con respecto a la estructura de torre 500 y el dispositivo de impresión aditiva 40, 300 como ejemplo, se debe apreciar que estos procedimientos se pueden aplicar al funcionamiento del dispositivo de impresión aditiva para formar cualquier estructura de torre adecuada.
[0173] En particular, como se muestra en (602), el procedimiento 600 incluye depositar, por medio de un conjunto de cabezal de impresión 42 de un sistema de impresión aditiva 40, una o más primeras capas impresas 512 de una pared 502 de una estructura de torre 500. La una o más primeras capas impresas 512 pueden circunscribir al menos parcialmente un eje vertical V<A>de la estructura de torre 500.
[0175] Como se muestra en (604), el procedimiento 600 también incluye situar un primer elemento de refuerzo 514 con respecto a la una o más primeras capas impresas 512 de la pared 502. En determinados modos de realización, el procedimiento 600 puede incluir depositar, por medio del sistema de impresión aditiva 40, una segunda capa impresa 516 de la pared 502 con el conjunto de cabezal de impresión 42 en el primer elemento de refuerzo 514, configurada la segunda capa impresa para sostener un segundo elemento de refuerzo sobre la misma. En determinados modos de realización, el procedimiento 600 también puede incluir colocar (a diferencia de "situar" en el presente documento) un segundo elemento de refuerzo en la segunda capa impresa.
[0177] Como se muestra en (606), el procedimiento 600 también incluye determinar, por medio de un sensor óptico 334 del sistema de impresión aditiva 40, una posición para colocar un segundo elemento de refuerzo en base a una posición del primer elemento de refuerzo 514 con respecto a la una o más primeras capas impresas 512. En determinados modos de realización, el procedimiento 600 puede incluir escanear ópticamente, por medio del sensor óptico 334, las dimensiones físicas y la colocación, posicionamiento y orientación particulares del/de los elemento(s) de refuerzo 514. En determinados modos de realización, el procedimiento 600 puede incluir rastrear y mapear las dimensiones físicas y la colocación, posicionamiento y orientación particulares del/de los elemento(s) de refuerzo 514.
[0179] Además, en determinados modos de realización, el procedimiento 600 puede incluir cribar y seleccionar entre diversos elementos de refuerzo el/los segundo(s) elemento(s) de refuerzo que mejor se ajuste(n) o sea(n) más aplicable(s), con respecto a la una o más primeras capas impresas 512 de la pared 502 de la estructura de torre 500. En determinados modos de realización, el procedimiento 600 también puede incluir formar o diseñar a la medida (digitalmente, usando un gemelo digital, por ejemplo, o físicamente) el/los segundo(s) elemento(s) de refuerzo. En determinados modos de realización, el procedimiento 600 también puede incluir colocar o situar el/los segundo(s) elemento(s) de refuerzo en relación con el/los primer(os) elemento(s) de refuerzo 514, o en relación con la una o más primeras capas impresas 512, antes de añadir (una) capa(s) impresa(s) adicional(es) encima.
[0180] Opcionalmente, como se muestra en (608), el procedimiento 600 también puede incluir situar el segundo elemento de refuerzo en la segunda capa impresa 516 en la posición determinada. En determinados modos de realización y, opcionalmente, como se muestra en (610), el procedimiento 600 también puede incluir depositar, por medio del sistema de impresión aditiva, una tercera capa impresa de la pared con el conjunto de cabezal de impresión en el segundo elemento de refuerzo.
[0182] Esta descripción escrita usa ejemplos para divulgar la presente divulgación, incluyendo el mejor modo, y también para posibilitar que cualquier experto en la técnica ponga en práctica la presente divulgación, incluyendo fabricar y usar cualquier dispositivo o sistema y realizar cualquier procedimiento incorporado. El alcance patentable de la presente divulgación se define por las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos que conciban los expertos en la técnica. Se pretende que dichos otros ejemplos estén dentro del alcance de las reivindicaciones si incluyen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones.
Claims (13)
1. REIVINDICACIONES
1.Un procedimiento (600) de fabricación de una estructura de torre, comprendiendo el procedimiento:
depositar (602), por medio de un conjunto de cabezal de impresión de un sistema de impresión aditiva, una o más primeras capas impresas de una pared de la estructura de torre;
situar (604) un primer elemento de refuerzo con respecto a la una o más primeras capas impresas de la pared;caracterizado por:
determinar (606), por medio de un sensor óptico del sistema de impresión aditiva, una posición para colocar un segundo elemento de refuerzo en base a una posición del primer elemento de refuerzo con respecto a las una o más primeras capas impresas.
2.El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además crear, por medio de un controlador del sistema de impresión aditiva, una representación visual o un mapa digital de la estructura de torre en base, al menos en parte, a la posición determinada del primer elemento de refuerzo con respecto a la una o más primeras capas impresas.
3.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además formar un segundo elemento de refuerzo en base, al menos en parte, a la representación visual o al mapa digital de la estructura de torre.
4.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además:
determinar, por medio de un controlador del sistema de impresión aditiva, una longitud de perímetro de línea media real de la primera capa impresa; y
formar un segundo elemento de refuerzo en base, al menos en parte, a la longitud de perímetro de línea media real determinada.
5.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además:
situar el segundo elemento de refuerzo en la primera capa impresa; y
depositar, por medio del conjunto de cabezal de impresión del sistema de impresión aditiva, una segunda capa impresa de la pared en el segundo elemento de refuerzo.
6.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además:
depositar, por medio del conjunto de cabezal de impresión del sistema de impresión aditiva, una segunda capa impresa de la pared en el primer elemento de refuerzo, configurada la segunda capa impresa para sostener un segundo elemento de refuerzo sobre la misma; y
situar el segundo elemento de refuerzo en la segunda capa impresa en la posición determinada.
7.El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo además el procedimiento:
depositar, por medio del conjunto de cabezal de impresión del sistema de impresión aditiva, una tercera capa impresa de la pared en el segundo elemento de refuerzo, configurada la tercera capa impresa para sostener un tercer elemento de refuerzo; y
determinar, por medio del sensor óptico del sistema de impresión aditiva, una posición para colocar el tercer elemento de refuerzo en base a uno de más del posicionamiento del primer elemento de refuerzo y el posicionamiento del segundo elemento de refuerzo.
8.Un sistema de impresión aditiva (40, 300) para fabricar una estructura de torre, comprendiendo el sistema de impresión aditiva:
una estructura de soporte (50, 304);
un sensor óptico (334);
un conjunto de cabezal de impresión (302) acoplado operativamente a la estructura de soporte; y
un controlador (400) acoplado de forma comunicativa al conjunto de cabezal de impresión y al sensor óptico, comprendiendo el controlador al menos un procesador (202) configurado para realizar o dirigir una pluralidad de operaciones, comprendiendo la pluralidad de operaciones:
depositar una primera capa impresa de una pared con el conjunto de cabezal de impresión; escanear ópticamente la primera capa impresa, por medio del sensor óptico, durante el depósito de la primera capa impresa por el conjunto de cabezal de impresión;
depositar una segunda capa impresa de la pared con el conjunto de cabezal de impresión encima de la primera capa impresa, comprendiendo la primera capa impresa un primer elemento de refuerzo, configurada la segunda capa impresa para sostener un segundo elemento de refuerzo sobre la misma;
generar un mapa tridimensional de la primera capa impresa en base al escaneo óptico; y determinar una posición para colocar el segundo elemento de refuerzo en base al mapa tridimensional de la primera capa impresa.
9.El sistema de impresión aditiva de la reivindicación 8, en el que la pluralidad de operaciones comprende además situar el segundo elemento de refuerzo en la segunda capa impresa en la posición determinada.
10.El sistema de impresión aditiva de cualquiera de las reivindicaciones 8-9, en el que la pluralidad de operaciones comprende además:
depositar, con el conjunto de cabezal de impresión, una tercera capa impresa de la pared en el segundo elemento de refuerzo, configurada la tercera capa de impresión para sostener un tercer elemento de refuerzo sobre la misma;
generar un mapa tridimensional de la segunda capa impresa en base al escaneo óptico; y determinar una posición para colocar el tercer elemento de refuerzo en base a uno de más del mapa tridimensional de la primera capa impresa y el mapa tridimensional de la segunda capa impresa.
11.El sistema de impresión aditiva de cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en el que la pluralidad de operaciones comprende además determinar, por medio del sensor óptico del sistema de impresión aditiva, una posición para colocar el tercer elemento de refuerzo en base a uno de más del posicionamiento del primer elemento de refuerzo, la posición determinada y el posicionamiento del segundo elemento de refuerzo.
12.El sistema de impresión aditiva de cualquiera de las reivindicaciones 8-11, en el que la pluralidad de operaciones comprende además:
determinar una longitud de perímetro de línea media real de la primera capa impresa; y
formar el segundo elemento de refuerzo en base, al menos en parte, a la longitud de perímetro de línea media real determinada.
13.El sistema de impresión aditiva de cualquiera de las reivindicaciones 8-12, en el que la pluralidad de operaciones comprende además situar el segundo elemento de refuerzo en la primera capa impresa.
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