预制构件生产辅助定位方法及系统

技术领域

本发明涉及装配式建筑领域，尤其涉及一种预制构件生产辅助定位方法及系统。

背景技术

伴随着我国建筑业的转型升级，装配式建筑的发展得到大力推进，明确将创新装配式建筑设计、优化提升预制构件的智能化生产技术、提升预制构件的生产水平等作为未来建筑业的推广方向。

目前在预制构件生产时，遇到最大的问题在于如何确保预埋件定位，传统的人工放线、依靠划线机进行划线或用尺子量等方式均需要依靠人工看图识图，人工录入相关数据，不仅需要消耗大量人力和时间，增加人工工作量，还容易因疲劳、低责任心、沟通不到位等主观因素出错。此外，伸出钢筋长度和开槽位置的定位是否准确，这些问题严重的话可能会直接导致构件在施工现场无法安装，需要重新现场开槽甚至送回工厂返工的情况。

因此，需要提出一种高效、智能的预制构件生产辅助定位方法，对预制构件上的预埋件、钢筋及开槽等组成部分进行定位辅助。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预制构件生产辅助定位方法及系统，解决了传统预制构件生产过程中各组成部分定位较为麻烦的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种预制构件生产辅助定位系统，包括：

对预制构件进行图纸或模型设计，将所述预制构件的各组成部分进行分解并保存在不同的图层；

通过三维投影设备接收所述预制构件的图纸或模型，并利用所述三维投影设备寻找各组成部分的标准特征，基于所述标准特征构建全局坐标系并将所述预制构件的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至所述生产模台。

可选的，将所述预制构件的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至所述生产模台之前，所述预制构件生产辅助定位方法还包括：

在生产模台处搭建龙门支架，并将所述三维投影设备安装至所述龙门支架上。

可选的，通过三维投影设备接收所述预制构件的图纸或模型之前，所述预制构件生产辅助定位方法还包括：

将所述图纸或模型转化为所述三维投影设备兼容的格式。

可选的，所述组成部分包括构件主体、预埋件、钢筋及槽洞。

可选的，在将所述预制构件放置在所述生产模台上之前，所述预制构件生产辅助定位方法还包括：

在所述生产模台上设置若干定位点，根据所述定位点对所述构件主体进行定位安装以及在所述构件主体进行加工时对所述构件主体进行限位。

可选的，将所述预制构件的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至所述生产模台之前，所述预制构件生产辅助定位方法还包括：

所述三维投影设备通过识别所述定位点及所述标准特征建立所述全局坐标系。

可选的，完成所述预制构件的生产之后且在所述预制构件出厂之前，所述预制构件生产辅助定位方法还包括：

通过三维投影设备将所述预制构件的各组成部分的尺寸及位置信息投影至安装有所述预制构件的检测工位上，以对所述预制构件的各组成部分的尺寸及位置信息进行核对。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种预制构件生产辅助定位系统，包括：

建模模块，被配置为对预制构件进行图纸或模型设计，将所述预制构件的各组成部分进行分解并保存在不同的图层；

三维投影设备，被配置为接收所述预制构件的图纸或模型，并利用所述三维投影设备寻找各组成部分的标准特征，基于所述标准特征构建全局坐标系并将所述预制构件的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至所述生产模台。

可选的，所述辅助定位系统还包括龙门支架，所述龙门支架搭建在生产模台处，所述三维投影设备安装在所述龙门支架上。

可选的，所述生产模台上设置有若干定位点，所述定位点用于对所述预制构件进行定位安装以及辅助所述三维投影设备建立全局坐标系。

在本发明提供的预制构件生产辅助定位方法及系统中，至少具有以下有益效果之一：

1)通过对传统预制构件的生产线进行改造，利用三维投影控制设备寻找被投影实物上的标准特征，通过这些标准特征与预设好的图纸或模型进行坐标对齐，构建全局坐标系，然后将预制构件的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至生产模台上，生产工人可根据投影的信息进行钢筋、预埋件摆放、开洞开槽等操作，不必手工测量，提升了生产效率和生产质量，进而提升了预制构件生产过程的智能化水平；

2)预制构件在出厂前的检测工序中，可在检验工位处安装三维投影设备，通过三维投影系统将预制构件的钢筋定位、预埋件定位、构件几何尺寸、构件开洞开槽信息等精确投影至预制构件表面，帮助检验工人在后序工艺中有效直观的检查尺寸偏差所导致的产品质量问题，为检验工人提供直观的测序。同时不合格的产品可以被立即识别和修复，减少废料和返工，并提高质量，帮助最大限度地减少废品和不合格产品，从而达到节省成本的目标。

附图说明

本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1为本发明一实施例提供的预制构件生产辅助定位方法的步骤图；

图2为本发明一实施例提供的预制构件生产辅助定位系统的示意图；

图3为本发明一实施例提供的预制构件出厂之前进行检验的示意图。

其中：

1-预制构件；2-三维投影设备；3-生产模台；4-龙门支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参照图1及图2，本实施例提供了一种预制构件生产辅助定位方法，包括：

S1、对预制构件1进行图纸或模型设计，将预制构件1的各组成部分进行分解并保存在不同的图层；

S2、通过三维投影设备2接收预制构件1的图纸或模型，并利用三维投影设备2寻找各组成部分的标准特征，基于标准特征构建全局坐标系并将预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至生产模台3。

本实施例通过对传统预制构件1的生产线进行改造，利用三维投影控制设备寻找被投影实物上的标准特征，通过这些标准特征与预先设计好的图纸或模型进行坐标对齐，构建全局坐标系，然后将预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至生产模台3上，生产工人可根据投影的信息进行钢筋、预埋件摆放、开洞开槽等操作，不必手工测量，提升了生产效率和生产质量，进而提升了预制构件生产过程的智能化水平。

首先，执行步骤S1，对预制构件1进行图纸或模型设计，将预制构件1的各组成部分进行分解并保存在不同的图层。本实施例中，组成部分至少包括构件主体、预埋件、钢筋及槽洞。预制构件1包括但不限于预制墙、预制柱、预制梁、预制楼板、预制楼梯；预制构件1的预埋件信息包括但不限于：线盒、套筒、管道、斜撑埋件、拉模埋件；预制构件1的钢筋定位信息包括但不限于：预制构件1水平钢筋、纵向钢筋、加强筋的定位信息；预制构件1的开槽定位信息包括但不限于：窗洞口、线盒定位、手操孔、预留线槽等定位信息。

在进行预制构件1设计时，与传统设计方式不同，传统的设计方法是对预制构件1进行整体设计，现在需要多考虑到工厂的实际生产工序，需要对预制构件1的各组成部分进行分解，将混凝土、钢筋、箍筋、拉结件、保温、埋件、开洞、线盒等信息分别设置在不同的图层，然后重新整合成一个整体模型。

优选的，在执行步骤S2之前，预制构件生产辅助定位方法还包括：

将图纸或模型转化为三维投影设备2兼容的格式。

由于设计方常用的建模软件与工厂所使用的生产系统，往往存在数据格式不兼容的问题，因此，可通过编程建立数据转换接口，将这些信息按照生产顺序依次导出成三维投影设备2可以识别的格式，然后控制三维投影设备2将这些信息分层投影至生产模台3。

优选的，请结合图2，将预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至生产模台3之前，预制构件生产辅助定位方法还包括：

在生产模台3处搭建龙门支架4，并将三维投影设备2安装至龙门支架4上。

优选的，在将预制构件1放置在生产模台3上之前，预制构件生产辅助定位方法还包括：

在生产模台3上设置若干定位点，根据定位点对构件主体进行定位安装以及在构件主体进行加工时对构件主体进行限位，防止构件主体进行加工时由于生产模台3的振捣、投影距离的变化或者其他原因造成偏移错位。

进一步优选的，将预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至生产模台3之前，预制构件生产辅助定位方法还包括：

三维投影设备2通过识别定位点及标准特征建立全局坐标系。

定位点例如为球状或者十字的结构，可以被三维投影设备2的镜头所识别，然后辅助三维投影设备2在预制构件1上建立实时的全局坐标系。

然后执行步骤S2，通过三维投影设备2接收预制构件1的图纸或模型，并利用三维投影设备2寻找各组成部分的标准特征，基于标准特征构建全局坐标系并将预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至生产模台3。可以理解的是，三维投影设备2可在生产模台3上预制构件1的待投影区域中投射出与预制构件1设计模型相对应的边界轮廓线信息和各组成部分的位置及尺寸信息，形成一个快速定位的虚拟模板，使生产人员在操作过程中能够清晰、直观、准确的观测到这些信息，高效、便捷的摆放垫块、线盒、预埋件位置。

优选的，完成预制构件1的生产之后且在预制构件1出厂之前，预制构件生产辅助定位方法还包括：

通过三维投影设备2将预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息投影至安装有预制构件1的检测工位上，以对预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息进行核对。预制构件1在出厂前的检测工序中，可在检验工位处安装三维投影设备2，通过三维投影系统将预制构件1的钢筋定位、预埋件定位、构件几何尺寸、构件开洞开槽信息等精确投影至预制构件1表面，帮助检验工人在后序工艺中有效直观的检查尺寸偏差所导致的产品质量问题，为检验工人提供直观的测序。同时不合格的产品可以被立即识别和修复，减少废料和返工，并提高质量，帮助最大限度地减少废品和不合格产品，从而达到节省成本的目标。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种预制构件生产辅助定位系统，包括：

建模模块，被配置为对预制构件1进行图纸或模型设计，将预制构件1的各组成部分进行分解并保存在不同的图层；

三维投影设备2，被配置为接收预制构件1的图纸或模型，并利用三维投影设备2寻找各组成部分的标准特征，基于标准特征构建全局坐标系并将预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至生产模台3。

优选的，辅助定位系统还包括龙门支架4，龙门支架4搭建在生产模台3处，三维投影设备2安装在龙门支架4上。

优选的，生产模台3上设置有若干定位点，定位点用于对预制构件1进行定位安装以及辅助三维投影设备2建立全局坐标系。

综上，本发明提供了一种预制构件生产辅助定位方法及系统，通过对传统预制构件1的生产线进行改造，利用三维投影控制设备寻找被投影实物上的标准特征，通过这些标准特征与预先设计好的图纸或模型进行坐标对齐，构建全局坐标系，然后将预制构件1的各组成部分的尺寸及位置信息分层投影至生产模台3上，生产工人可根据投影的信息进行钢筋、预埋件摆放、开洞开槽等操作，不必手工测量，提升了生产效率和生产质量，进而提升了预制构件生产过程的智能化水平。

此外还应该认识到，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。