[發(fā)明專利]一種基于BIM的異型構(gòu)件組裝用智能胎架系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811543500.4
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109626271B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張世忠;魏紹鵬;朱崇偉;黃詩琨;黃尚敏;楊潤潔
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司;福建省省安鋼鐵制品有限公司
• 主分類號: B66F7/20
• 分類號: B66F7/20;B66F7/28;G06F30/20
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙) 35212
• 代理人: 林云嬌

本發(fā)明提供一種基于BIM的異型構(gòu)件組裝用智能胎架系統(tǒng)及其控制方法，包括胎架主梁、頂升裝置、控制器與安裝有BIM軟件的計(jì)算機(jī)，頂升裝置包括升降機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與移動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)連接，移動(dòng)機(jī)構(gòu)與升降機(jī)構(gòu)連接，移動(dòng)機(jī)構(gòu)能在胎架主梁上移動(dòng)，復(fù)數(shù)個(gè)頂升裝置安裝在胎架主梁上，控制器與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)控制連接，計(jì)算機(jī)與控制器電連接，升降機(jī)構(gòu)用于支撐異型構(gòu)件。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：利用在計(jì)算機(jī)上的BIM軟件創(chuàng)建異型構(gòu)件的模型，通過最優(yōu)化分析確定出頂升裝置在胎架主梁上的位置與高程，然后控制器對頂升裝置的狀態(tài)進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)胎架形態(tài)的自動(dòng)化和智能化控制，有效地提高異型構(gòu)件的拼裝效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及異型構(gòu)件組裝平臺領(lǐng)域，具體地涉及一種基于BIM的異型構(gòu)件組裝用智能胎架系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

BIM是建筑信息模型，即Building Information Modeling的簡稱，是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點(diǎn)。

隨著城市化的發(fā)展，重型鋼結(jié)構(gòu)的制造和安裝扮演著越來越重要的角色，尤其是在高層/超高層城市建筑和城市鋼箱梁橋的制造建設(shè)領(lǐng)域。重型鋼結(jié)構(gòu)普遍具有重量大、結(jié)構(gòu)尺寸大和構(gòu)型曲面化的特點(diǎn)，因此也常被稱為大型復(fù)雜曲面異型構(gòu)件。由于施工場地和交通條件的限制，此類異型構(gòu)件一般都在工廠中完成分段制造，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，完成整體的拼裝并吊裝到位。

在工廠階段，異型構(gòu)件制造的工藝流程一般有：翼板、腹板、底板、橫隔板、接口板放樣→號料→切割→矯正→零部件成型→裝配→結(jié)構(gòu)板材焊接→剪力釘焊接→制孔→預(yù)拼裝→噴砂、涂裝。在制造過程中，需要一個(gè)符合異型構(gòu)件結(jié)構(gòu)外形的拼裝用胎架平臺，起到固定和支撐的作用。目前常用的胎架裝置普遍采用固定筋板的型式，即在平面場地上預(yù)先安裝若干個(gè)滿足所需構(gòu)件制造要求的固定筋板，以提供構(gòu)件制造所需的支撐點(diǎn)。

這種固定式胎架裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、制造便捷和制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。但由于異型構(gòu)件一般都為非標(biāo)準(zhǔn)件，其型式和尺寸大不相同，每制造一個(gè)訂單批次的異型構(gòu)件，就需要預(yù)先制造一批固定筋板式拼裝平臺。另外，在構(gòu)件制造過程中，常常需要對未成品構(gòu)件進(jìn)行吊裝翻身加工。現(xiàn)在常用的方法為在一個(gè)流水線上預(yù)制多個(gè)拼裝平臺，如胎架裝置A、B，在胎架裝置A上完成既定位置的拼裝加工后，通過吊機(jī)吊裝翻身，移動(dòng)至胎架裝置B上，進(jìn)行下一道工序。在工序銜接的過程中，存在二次搬運(yùn)、大規(guī)模占用制造場地、流水協(xié)調(diào)壓力大和拼裝效率低等缺點(diǎn)。

綜上，當(dāng)胎架上的異型構(gòu)件型式發(fā)生變化或同一構(gòu)件需要翻身拼裝時(shí)，固定胎架系統(tǒng)無法動(dòng)態(tài)調(diào)整各筋板的高度，需要一個(gè)個(gè)支撐點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，耗費(fèi)在胎架調(diào)整的時(shí)間占比大，導(dǎo)致生產(chǎn)制造效率低和工序繁瑣等缺點(diǎn)。另外現(xiàn)有的胎架裝置一般為人工焊接制造，還存在著定位精度低的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種基于BIM的異型構(gòu)件組裝用智能胎架系統(tǒng)及其控制方法，可通過計(jì)算機(jī)集成控制且動(dòng)態(tài)調(diào)整胎架系統(tǒng)中各個(gè)支撐點(diǎn)的位置和高程，能極大地提高異型構(gòu)件的拼裝效率，實(shí)現(xiàn)胎架系統(tǒng)的精密性與智能性。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于BIM的異型構(gòu)件組裝用智能胎架系統(tǒng)，包括胎架主梁、頂升裝置、控制器與安裝有BIM軟件的計(jì)算機(jī)，所述頂升裝置包括升降機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述升降機(jī)構(gòu)連接，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述升降機(jī)構(gòu)連接，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)能在所述胎架主梁上移動(dòng)，復(fù)數(shù)個(gè)所述頂升裝置安裝在所述胎架主梁上，所述控制器與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、移動(dòng)機(jī)構(gòu)控制連接，所述計(jì)算機(jī)與所述控制器電連接，所述升降機(jī)構(gòu)用于支撐異型構(gòu)件。