用于结构的虚拟装配的方法和系统的制作方法_2

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[0025] ?必须通过制造商或在施工场地返工被测部件中的一个或更多个,
[0026] ?必须重新设计结构。
[0027] 在优选实施方式中,集合包括这些解决方案中的全部。
[0028] 在优选实施方式中,结构是建筑物、工厂(诸如发电厂)、桥梁(诸如大型吊桥)、 支承结构(例如用于建筑物、工厂或桥梁)。结构还可以是大型移动对象(诸如船、飞船), 或大型机械(诸如隧道掘进机或表层采矿机械)。
[0029] 在一个实施方式中,部件的表示的虚拟装配是在结构的现有CAD数据的帮助下完 成的。
[0030] 在一个实施方式中,所述方法包括测量施工场地并且生成数字地形模型。部件的 表示的虚拟装配优选地是在施工场地的数字地形模型的帮助下完成的。
[0031] 在优选实施方式中,分析并且输出可能的调整解决方案在确定结构是否能够用被 测部件加以装配并且与结构和部件的预定义装配容差一致时易受负面结果的影响。
[0032] 可选地,可能的调整解决方案的分析能够在优化算法的帮助下完成,所述优化算 法考虑施工的时间表、将由结构的重新设计引起的延迟和费用以及将通过更换、重制或返 工特定部件引起的延迟和费用。
[0033] 在本发明的第一方面的另一实施方式中,所述方法还包括结构的标准部件的获取 以及结构的特殊部件的制造的初始化。
[0034] 在另一实施方式中,所述方法还包括根据调整解决方案中的至少一个执行动作, 具体地根据预定义装配容差结构是否不能够用被测部件加以装配。
[0035] 在另一实施方式中,所述方法换包括以下步骤:将部件运输到施工场地;在施工 场地装配部件和/或控制部件在施工场地的机器辅助装配,具体地根据预定义装配容差结 构是否能够用被测部件加以装配。
[0036] 在一个实施方式中,仅测量了特殊部件,因为通常能够甚至在施工场地上在没有 更多延迟的情况下更换标准部件。在另一实施方式中所述方法包括所有部件的测量。如 果同样标准零件的供应在施工场地是复杂的、费时的和/或昂贵的则这可能是特别地有用 的。
[0037] 本发明的第一方面还包括一种用于结构的虚拟装配的系统。所述系统包括位于结 构的不同部件的生产场地的多个测量站。各个测量站被适配用于生成结构的至少一个部件 的测量数据,并且出于此目的,具有用于继其生产之后并且在它到施工场地的运输之前测 量至少一个部件的至少一个测量装置。测量包括至少确定部件的接口零件的形状和尺寸。 所述系统还包括计算装置,该计算装置被适配用于
[0038] ?从测量站接收测量数据,
[0039] ?基于测量数据虚拟地装配部件,
[0040] ?基于虚拟装配并且基于装配容差,确定如果结构将用被测部件加以装配则是否 将违犯预定义装配容差,以及
[0041] ?从调整解决方案的集合中分析并且输出可能的调整解决方案。
[0042] 调整解决方案的集合包括下列中的至少一个:
[0043] ?-个或更多个部件将被更换,
[0044] ?一个或更多个部件将被返工,
[0045] ?结构将被重新设计。
[0046] 在优选实施方式中,所述系统包括用于测量施工场地并且产生测量数据作为施工 场地的数字地形模型的基础的施工场地测量装置,具体地其中,计算装置被适配用于对于 虚拟装配考虑数字地形模型。
[0047] 在一个实施方式中,所述系统包括用于获取标准部件和/或初始化特殊部件的制 造并且将标准和/或特殊部件发货到施工场地的物流装置。
[0048] 在另一实施方式中,所述系统包括用于在施工场地装配部件的制造装置。
[0049] 在另一个实施方式中,所述系统包括用于控制部件在施工场地的机器辅助装配的 机器控制装置。
[0050] 在所述系统的优选实施方式中,测量装置包括坐标测量机(CMM)、激光扫描器、距 离相机、激光跟踪器和/或视距仪。
[0051] 本发明的另一方面是一种用于结构的工程、采购和建造特别用于在装配或施工地 点组织大型装置或建筑物的装配零件的系统。所述系统包括:测量装置;用于执行计算机 程序的计算和核算装置;物流装置,所述物流装置被配置用于获取标准零件、初始化特殊零 件的制造以及将零件(包括标准零件和特殊零件)发货到装配或施工地点;以及制造装置, 所述制造装置被配置用于装配零件。计算和核算装置被配置用于设计结构并且为要装配的 零件生成计算机辅助设计(CAD)数据和规格,并且用于基于CAD数据从零件虚拟地装配结 构以及生成虚拟装配。
[0052] 根据本发明的这个方面,测量装置被配置用于测量零件或所获取的零件(包括标 准零件和特殊零件)的至少接口部分,并且生成要装配的零件的测量数据。计算和核算装 置被另外配置用于基于测量数据来定位零件,将虚拟装配与彼此进行比较并且根据这个比 较以及测量数据和CAD零件数据的比较来确定任何零件是否不符合所生成的CAD数据和规 格。
[0053] 根据本发明的系统能够总体上位于在中央地点,但是系统的不同部分(像例如测 量装置或制造装置)还能够位于在不同场地,例如在装配或施工地点。
[0054] 借助于根据本发明的这个系统,提供了用于总体上以高效方式组织结构的工程、 采购和建造的复杂过程的解决方案。
[0055] 根据一个实施方式,结构是工厂或用于工厂的支承结构。然后,优选地,测量装置 被另外配置用于测量支承结构并且生成该支承结构的测量数据。
[0056] 对于这种情况,还优选的是,计算和核算装置被另外配置用于
[0057] _设计支承结构和工厂,包括要装配的零件,并且可选地在通过专用于建立工厂的 施工地点的数字地形模型的支持下,为支承结构、工厂和要装配的零件生成计算机辅助设 计(CAD)数据和规格;
[0058]-基于CAD数据从零件虚拟地装配支承结构和工厂并且生成支承结构和工厂的虚 拟装配;
[0059]-将支承结构基于测量数据的虚拟装配与支承结构基于该支承结构的CAD数据的 虚拟装配进行比较,并且根据这个比较确定基于测量数据的虚拟装配是否符合基于CAD数 据的虚拟装配并符合支承结构的规格;以及
[0060] -基于工厂的虚拟装配并且基于支承结构的虚拟装配在支承结构上虚拟地装配工 厂,从而生成工厂的第二虚拟装配,并且确定工厂的第二虚拟装配是否适配支承结构的虚 拟装配。
[0061] 采用本发明的该实施方式,提供了能够用于组织用于工厂在支承结构上的工程、 采购和建造的整个过程的系统。
[0062] 对于为工厂或支承结构的结构的实施方式,优选的是,物流装置被另外配置用于 获取标准零件并且初始化用于支承结构和工厂的特殊零件的制造。
[0063] 还优选的是,制造装置被另外配置用于装配支承结构的零件并且建立支承结构。
[0064] 另外,优选的是,制造装置被另外配置用于在支承结构上装配工厂的零件并且建 立工厂。
[0065] 根据另一个实施方式,所述系统另外提供有用于基于专用于建立工厂的施工地点 的数字地形模型并且基于支承结构的CAD数据来立粧标出支承结构的支承位置的施工支 持装置。
[0066] 根据另一个实施方式,所述系统另外包括被配置用于控制支承结构的建立的机器 控制装置。
[0067] 本发明的另一个主题是一种用于结构的工程、采购和建造特别用于在装配或施工 地点组织大型装置或建筑物的装配零件的方法,所述方法包括以下步骤:
[0068] i)设计结构并且为要装配的零件生成计算机辅助设计(CAD)数据和规格;
[0069] ii)借助于计算机程序基于CAD数据从零件虚拟地装配结构并且生成第一虚拟装 配;
[0070] iii)使用物流装置,获取标准零件并且初始化特殊零件的制造;
[0071] iv)将零件(包括标准零件和特殊零件)发货到装配或施工地点;以及
[0072] V)装配零件。
[0073] 根据本发明,所述方法包括以下附加的步骤:
[0074] a)在将零件发货到装配地点的步骤iv)之前,测量零件或所获取的零件(包括标 准零件和特殊零件)的至少接口部分,并且生成要装配的零件的测量数据;
[0075] b. 1)基于零件的测量数据从零件虚拟地装配结构并且生成第二虚拟装配,或者
[0076] b. 2)基于测量数据来定位零件;
[0077] c)将第二虚拟装配或步骤b. 2)的已定位零件与第一虚拟装配进行比较,并且根 据这个比较以及测量数据和CAD零件数据的比较来确定任何零件是否不符合所生成的CAD 数据和规格;
[0078] d)如果零件符合所生成的CAD数据和规格则继续步骤iv)并且初始化不符合所生 成的CAD数据和规格的零件的校正或更换;
[0079] e)测量经校正或更换的零件或它们的至少接口部分,并且生成经校正或更换的零 件的测量数据;
[0080] f. 1)基于零件(包括经校正或更换的零件)的测量数据从零件虚拟地装配结构, 并且生成第三虚拟装配;或者f. 2)基于测量数据来定位零件;
[0081] g)将第三虚拟装配与第一虚拟装配或步骤f.2)的已定位零件进行比较,并且根 据这个比较以及测量数据和CAD零件数据的比较来确定任何零件是否不符合所生成的CAD 数据和规格;
[0082] h)如果零件符合所生成的CAD数据和规格则继续步骤iv),并且初始化不符合所 生成的CAD数据和规格的零件的校正或更换以及然后继续步骤e)。
[0083] 另一个实施方式是一种用于工厂在支承结构上的工程、采购和建造的方法,所述 方法包括以下步骤:
[0084] i)设计支承结构和工厂,包括要装配的零件,并且为支承结构、工厂和要装配的零 件生成计算机辅助设计(CAD)数据和规格;
[0085] ii)立粧标出支承结构的支承位置;
[0086] iii)借助于计算机程序基于CAD数据从零件虚拟地装配支承结构和工厂并且生 成支承结构和工厂的第一虚拟装配;
[0087] iv)使用物流装置,获取标准零件并且初始化用于支承结构和工厂的特殊零件的 制造;
[0088]V)将施工结构的零件(包括标准零件和特殊零件)发货到施工地点;
[0089] vi)装配支承结构的零件并且建立支承结构;
[0090]Vii)将工厂的零件(包括标准零件和特殊零件)发货到施工地点;以及
[0091] vii
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