用于控制施工表面处理过程的监视系统和方法技术方案

呈现了一种用于与表面上的材料沉积相关联的表面处理的过程控制的监视方法和系统，其提供了在被某种物质/材料涂覆同时实现和维持该表面的期望(根据设计规则)的几何轮廓。本发明专利技术的技术提供对被处理的表面的几何轮廓进行远程且全自动监视/验证，并且提供用于执行局部校正的控制/验证数据。该技术可被应用于各种几何轮廓，诸如平面的几何形状、预定曲率的圆/曲面、具有多个部分的预定角度取向(例如，房间的各拐角处的90度角)的多部分表面。

Monitoring System and System for Controlling Construction Surface Treatment Process

A monitoring method and system for process control of surface treatment associated with material deposition on a surface is presented, which provides a geometric outline for achieving and maintaining the desired surface (according to design rules) while being coated with a substance/material. The technology of the present invention provides remote and automatic monitoring/verification of the geometric contours of the processed surface, and provides control/verification data for performing local correction. The technology can be applied to various geometric contours, such as plane geometry, circle/surface with predetermined curvature, multi-part surface with predetermined angle orientation of multiple parts (e.g., 90 degrees at corners of a room).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制施工表面处理过程的监视系统和方法
本专利技术一般在过程控制
，并且涉及一种用于控制表面处理过程的监视系统和方法。本专利技术特别适用于控制用某种材料(诸如建筑工业中所使用的水泥抹灰)涂覆表面的过程。
技术介绍
建筑是任何人的预算(国家、个人、公司等)的主要开支。客户总是以最低的成本寻找最佳结果。施工中的重要阶段之一在完工时，主要是因为完工的结果直接地暴露给查看者。完工阶段包括抹灰和涂漆。不够光滑的墙(平面墙或圆形墙)或不是90度的角是显眼的。非均匀(非光滑)墙在施工中通常是不希望的，并且可能对顾客造成很大的困扰。为了获得最佳结果，专业人士使用特定的标尺。抹灰在几乎所有工业、商业、住宅和公共建筑中是必需的。该行业涵盖了专业承包商，这些专业承包商安装石膏板和装饰抹灰产品、完成并渲染墙并且应用实心或纤维抹灰。在传统的抹灰过程中，工人使用矫直机(leveler)并周期性地执行手动验证和校正规程。这是一个非常耗时且材料浪费的过程，其因而成本太高。已经开发了各种技术来改进抹灰过程。这些技术实际上旨在修改/改进矫直机的结构和操作。CN204086076公开了一种标尺砂浆稠度计，其具有底座、被安装在底座上的滑杆、被放置在底座上的砂浆容纳筒、测试锥、和安装在滑杆上并且在高度上是可调整的间隔支撑框架。间隔支撑框架的一端被固定地设置有主标尺，主标尺内部设置有辅助标尺。辅助标尺的下端与测试锥相连接，并且辅助标尺可在主标尺中自由地滑动并可通过螺钉被固定。CN103572956公开了一种墙抹灰机，其包括水泥砂浆运输车辆。水泥砂浆运输车辆设置有混合罐，该混合罐配置有搅拌设备且配置有水泥砂浆加压输送设备。后者具有分别与混合罐和料斗相连接的输送管。在料斗的下端中形成布料口(clothport)，并且料斗具有振动设备。墙抹灰机被布置在两个立柱上，这两个立柱设置有齿轮齿条(gearrack)并且穿透墙抹灰机。齿轮被配置在墙抹灰机上以与立柱上的齿轮齿条相匹配，并且配置有齿轮驱动电机。立柱的下端被固定在底盘上，并且立柱的上端被架起在顶板上。墙抹灰框架低于传送带的外端部分，并且存储区域被形成在下落位置中。挡板被布置在墙抹灰框架的两侧上，伸缩浮动标尺被布置在墙抹灰机的抹灰位置的上方和下方且配置有伸缩设备，并且在墙抹灰机完成抹灰墙的顶部之后，上部浮动标尺向下延伸出去并且对墙进行二次平整。CN103572774公开了一种水准测量标尺底板砂浆垫层方法。该方法包括以下步骤：(a)将调整螺栓安装在混凝土基础上，并将平底板安装到调整螺栓上；(b)在混凝土基础的两端处安装调整螺栓，并在调整螺栓上布置两个临时支撑件；(c)调整临时支撑件以根据实际高度要求调平；(d)将带有框架型水准仪的水准测量标尺放置在两个临时支撑件上的上部处，并根据框架型水准仪的读数调整临时支撑件；(e)调整平底板的水平度，并且基于水准测量标尺，通过探针检查平底板与水准测量标尺之间的间隙，以使平底板与水准测量标尺之间的间隙均匀；(f)去除水准测量标尺和临时支撑件，并执行成型和灌浆。CN101812919描述了一种多向墙面抹灰机，其包括设置有行走轮的底盘。控制设备被安装在底盘上，并且上支撑导轨框架通过连接钩环被安装在底盘的底盘导轨框架上；由行进驱动设备驱动的工作导轨框架被安装在导轨上，导轨包括上支撑导轨框架和底盘上的底盘导轨框架，并且工作导轨框架包括垂直位移导轨和水平位移导轨；涂层矫直机被安装在水平位移导轨上；并且激光闭环反馈定位系统被安装在工作导轨框架和涂层矫直机上；并且行程驱动设备和激光闭环反馈定位系统与控制设备相连接。该专利技术提供的多向墙面抹灰机使抹灰规程的全过程机械化，完全取代人工抹灰，具有高均匀度，并且加快了施工效率。
技术实现思路
本领域中存在对控制与表面上的材料沉积相关联的表面处理过程的新颖办法的需要。本专利技术提供了一种用于这种过程控制的新颖方法和系统，其提供了在由某种物质/材料涂覆的同时维持表面的期望几何轮廓(根据设计规则)。本专利技术的技术提供对被处理的表面的几何轮廓的远程和全自动监视/验证，并且提供用于执行局部校正的控制/验证数据。本专利技术的技术可被用于控制任何期望的几何轮廓的表面的处理过程(包括材料沉积)，包括但不限于平面几何形状、预定曲率的圆/曲面、具有多个部分的预定角度取向(例如，在房间的各拐角处的各90度角)的多部分表面。本专利技术提供了对多面墙的并发监视处理。在这一点上，应该理解，所指定的该种过程的现有技术(例如，那些在施工的完工阶段中所使用的)经受着需要来自专业人员的重复执行手动验证和校正规程(以获得经平整的笔直/光滑的墙)等大量准备工作。而且，似乎在此类已知技术可以提供的表面光滑度的准确性是最大程度上未描述过的和最坏程度的不令人满意的。出于本申请的目的，术语“表面”应该被广义地解释为与物体的任何外立面、外部或外部边界相关，要么是连续的要么由分开的各部分形成。另外，术语“几何轮廓”应该被理解为描述表面的各部分的任何形状和相对布置的轮廓/形貌(特征的形式和/或大小和/或取向，并且可能还有位置)。对于任何期望的几何形状/形状(笔直的/平面的、弯曲的、多边形的等)的表面，表面的期望几何轮廓可因而涉及表面的平滑度/均匀性/平坦度的期望程度和/或表面的期望表面图案(例如，间隔开的突起)。应该理解，由两个表面部分的直角取向形成的表面是多边形几何形状/形状的示例。此外，应该注意，表述“包括材料沉积过程的表面处理”也应该被广泛地解释为与包括抹灰、天花板的施工过程以及根据预定的设计规则创建任何期望的2D或3D构造/图案相关。关于反馈/控制数据，应该理解，可以存储/记录此类数据以供进一步分析/验证和/或控制校正规程。因而，在一些实施例中，本专利技术的技术提供对被应用到表面的材料沉积(涂覆)过程的控制/监视，以导致经涂覆的表面具有期望的几何轮廓。本专利技术的技术易于使用，专业人员可以利用本专利技术的技术在用石膏、砂浆、或任何其他涂层涂覆之后产生均匀的经平整的墙以及准确的拐角。还应该理解，除了表面涂覆过程所必需的之外，本专利技术的技术消除了对任何附加的机械装备的需要。已知技术中所使用的这种附加装备是与表面几何形状的周期性物理测量/验证相关联的装备。在一些实施例中，本专利技术的技术涉及测量经历抹灰过程(构成包括材料沉积的表面处理过程)的墙的平坦度以及以直接指示(视觉和/或音频反馈)的形式向例如用水泥石膏覆盖墙的专业人员提供反馈。如此提供的反馈可通过显著地减少校正规程而导致显著减少所使用的填充材料(例如，石膏)的量和/或优化该过程中所使用的填充材料的量，以及减少抹灰过程中所涉及的工作量。在一些实施例中，本专利技术的系统还基于对系统的用户输入来控制正被施加的涂层的最小厚度。因而，根据一个广泛的方面，本专利技术提供了一种用于监视表面处理过程的监视系统，该表面处理过程包括被应用于表面的材料沉积过程以在表面上创建所述材料的涂层，该系统包括控制单元，该控制单元包括：数据输入实用程序，其被配置成接收指示经历所述处理的表面的经测量的几何轮廓的经测量数据；以及数据处理器和分析器实用程序，其被配置成分析所述经测量数据并确定所述表面的相对轮廓，其指示所测量的几何轮廓相对于所述表面的设计轮廓的变化的分布，以及利用指示相对轮廓的所述数据来生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监视表面处理过程的监视系统，所述表面处理过程包括被应用于所述表面的材料沉积过程以在所述表面上创建所述材料的涂层，所述系统包括控制单元，所述控制单元包括：数据输入实用程序，其被配置成接收指示经历所述处理的所述表面的经测量的几何轮廓的经测量数据；以及数据处理器和分析器实用程序，其被配置成分析所述经测量数据并确定所述表面的相对轮廓，其指示所测量的几何轮廓相对于所述表面的设计轮廓的变化的分布，以及利用指示所述相对轮廓的所述数据来生成指示其的控制数据；以及反馈模块，其被配置成接收所述控制数据并生成反馈数据，所述反馈数据被格式化以指示将经历附加材料沉积过程和材料去除过程中的至少一者以在由所述材料涂覆同时维持所述表面的所述设计轮廓的所述表面的各区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.14 US 62/394,2371.一种用于监视表面处理过程的监视系统，所述表面处理过程包括被应用于所述表面的材料沉积过程以在所述表面上创建所述材料的涂层，所述系统包括控制单元，所述控制单元包括：数据输入实用程序，其被配置成接收指示经历所述处理的所述表面的经测量的几何轮廓的经测量数据；以及数据处理器和分析器实用程序，其被配置成分析所述经测量数据并确定所述表面的相对轮廓，其指示所测量的几何轮廓相对于所述表面的设计轮廓的变化的分布，以及利用指示所述相对轮廓的所述数据来生成指示其的控制数据；以及反馈模块，其被配置成接收所述控制数据并生成反馈数据，所述反馈数据被格式化以指示将经历附加材料沉积过程和材料去除过程中的至少一者以在由所述材料涂覆同时维持所述表面的所述设计轮廓的所述表面的各区域。2.根据权利要求1所述的监视系统，其特征在于，所测量的几何轮廓包括关于正被处理的所述表面的三维几何数据。3.根据权利要求1或2所述的监视系统，其特征在于，所述期望轮廓包括关于所述表面的二维或三维几何数据。4.根据前述权利要求中任一项所述的监视系统，其特征在于，指示所测量的所述表面的几何轮廓的经测量数据包括相对距离数据，所述相对距离数据包括所述表面的不同区域距离测量位置的距离轮廓。5.根据前述权利要求中任一项所述的监视系统，其特征在于，所述期望轮廓对应于以下中的至少一者：所述表面的预定曲率；所述表面的基本上平面的几何形状；所述表面的至少两个部分的预定相对角度取向。6.根据权利要求5所述的监视系统，其特征在于，所述期望轮廓对应于所述表面的直角几何形状。7.根据前述权利要求中任一项所述的监视系统，其特征在于，所述反馈模块被配置且可操作用于生成所述反馈数据，所述反馈数据被格式化以为表面处理实体提供用于所述材料沉积和移除过程的自动执行的控制数据。8.根据前述权利要求中任一项所述的监视系统，其特征在于，所述反馈模块被配置且可操作用于生成所述反馈数据，所述反馈数据被格式化以提供用于在所述表面处理期间引导所述材料沉积和去除过程的手动执行的控制数据。9.根据前述权利要求中任一项所述的监视系统，其特征在于，所述反馈模块包括投影仪设备，所述投影仪设备被配置且可操作用于在所述表面上投影指示所述控制数据的图像。10.根据权利要求9所述的监视系统，其特征在于，所述图像包括所测量的轮廓相对于所述表面内的所述期望轮廓的变化的分布的视觉表示，从而提供区分要经历所述附加材料沉积过程和所述材料去除过程的所述各区域的直接视觉信息。11.根据权利要求10所述的监视系统，其特征在于，所述视觉表示是所测量的轮廓相对于所述表面内的所述期望轮廓的变化的分布的彩色表示，使得要经历所述附加材料沉积过程的各区域和要经历所述材料去除过程的各区域由不同颜色来标识。12.根据前述权利要求中任一项所述的监视系统，其特征在于，所述控制单元被配置且可操作以与存储设备进行数据通信，所述存储设备接收并储存由测量设备生成的所述经测量数据。13.根据权利要求1至11中任一项所述的监视系统，其特征在于，所述控制单元被配置且可操作以与测量设备进行数据通信，所述测量设备被配置成用于将测量应用于所述表面并且生成指示所测量的所述表面的轮廓的经测量数据。14.根据权利要求12或13所述的监视系统，其特征在于，所述控制单元被配置且可操作用于在所述表面的处理加工期间连续地或周期性地实时接收和处理经测量数据，以及通过提供指示所述各区域中的每一者的所述控制数据的所述反馈数据来进行响应。15.根据权利要求13或14所述的监视系统，其特征在于，包括所述测量设备。16.根据权利要求15所述的监视系统，其特征在于，所述测量设备包括至少一个成...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃雷兹·哈拉米，
申请(专利权)人：埃雷兹·哈拉米，
类型：发明
国别省市：以色列,IL