[发明专利]一种基于BIM的异型构件组装用智能胎架系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种基于BIM的异型构件组装用智能胎架系统及其控制方法，包括胎架主梁、顶升装置、控制器与安装有BIM软件的计算机，顶升装置包括升降机构、驱动机构与移动机构，驱动机构与升降机构连接，移动机构与升降机构连接，移动机构能在胎架主梁上移动，复数个顶升装置安装在胎架主梁上，控制器与驱动机构、移动机构控制连接，计算机与控制器电连接，升降机构用于支撑异型构件。本发明具有如下优点：利用在计算机上的BIM软件创建异型构件的模型，通过最优化分析确定出顶升装置在胎架主梁上的位置与高程，然后控制器对顶升装置的状态进行精确控制，实现胎架形态的自动化和智能化控制，有效地提高异型构件的拼装效率。

技术领域

本发明涉及异型构件组装平台领域，具体地涉及一种基于BIM的异型构件组装用智能胎架系统及其控制方法。

背景技术

BIM是建筑信息模型，即Building Information Modeling的简称，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。

随着城市化的发展，重型钢结构的制造和安装扮演着越来越重要的角色，尤其是在高层/超高层城市建筑和城市钢箱梁桥的制造建设领域。重型钢结构普遍具有重量大、结构尺寸大和构型曲面化的特点，因此也常被称为大型复杂曲面异型构件。由于施工场地和交通条件的限制，此类异型构件一般都在工厂中完成分段制造，再运输到施工现场，完成整体的拼装并吊装到位。

在工厂阶段，异型构件制造的工艺流程一般有：翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样→号料→切割→矫正→零部件成型→装配→结构板材焊接→剪力钉焊接→制孔→预拼装→喷砂、涂装。在制造过程中，需要一个符合异型构件结构外形的拼装用胎架平台，起到固定和支撑的作用。目前常用的胎架装置普遍采用固定筋板的型式，即在平面场地上预先安装若干个满足所需构件制造要求的固定筋板，以提供构件制造所需的支撑点。

这种固定式胎架装置具有结构简单、制造便捷和制造成本低等优点。但由于异型构件一般都为非标准件，其型式和尺寸大不相同，每制造一个订单批次的异型构件，就需要预先制造一批固定筋板式拼装平台。另外，在构件制造过程中，常常需要对未成品构件进行吊装翻身加工。现在常用的方法为在一个流水线上预制多个拼装平台，如胎架装置A、B，在胎架装置A上完成既定位置的拼装加工后，通过吊机吊装翻身，移动至胎架装置B上，进行下一道工序。在工序衔接的过程中，存在二次搬运、大规模占用制造场地、流水协调压力大和拼装效率低等缺点。

综上，当胎架上的异型构件型式发生变化或同一构件需要翻身拼装时，固定胎架系统无法动态调整各筋板的高度，需要一个个支撑点进行调整，耗费在胎架调整的时间占比大，导致生产制造效率低和工序繁琐等缺点。另外现有的胎架装置一般为人工焊接制造，还存在着定位精度低的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于BIM的异型构件组装用智能胎架系统及其控制方法，可通过计算机集成控制且动态调整胎架系统中各个支撑点的位置和高程，能极大地提高异型构件的拼装效率，实现胎架系统的精密性与智能性。

本发明是这样实现的：

一种基于BIM的异型构件组装用智能胎架系统，包括胎架主梁、顶升装置、控制器与安装有BIM软件的计算机，所述顶升装置包括升降机构、驱动机构与移动机构，所述驱动机构与所述升降机构连接，所述移动机构与所述升降机构连接，所述移动机构能在所述胎架主梁上移动，复数个所述顶升装置安装在所述胎架主梁上，所述控制器与所述驱动机构、移动机构控制连接，所述计算机与所述控制器电连接，所述升降机构用于支撑异型构件。