一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统的制作方法

本发明涉及超大空间领域，尤其涉及一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统。

背景技术：

1、桥梁中、边主塔均采用“钢-混”结合结构，塔柱分为上塔柱、中塔柱、下塔柱三个区段，上塔柱采用钢结构，中、下塔柱采用混凝土结构；根据吊装架设能力要求，对钢塔柱重新节段划分，以确定现场吊装块体；另外，当吊装块体重量及外形尺寸超出车间内吊机能力、运梁平车运输能力等时，需要对其进行再划分。总体原则是根据钢塔生产及架设过程中的各项限制指标，尽量加大分块外形尺寸，减少分块数量；但是一般的钢塔节段中在进行结构划分时，不利于结构的焊接，且划分结构数量多，制造困难，且零部件大小结构均不相同导致加工制造工艺冗余。

2、因此，采用标准化的超大空间多边形钢塔信息化控制系统来进行钢塔的加工，可有效指导钢塔生产、加工制造的同时大大提高钢塔制造的准确性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统，能够解决一般的超大空间多边形钢塔施生产以及加工制造准确性低，误差大，效率低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统，其创新点在于：具体控制方法如下：

3、s1：模拟安装：应用钢塔bim模型模拟实际钢塔组装过程，并且在组装每个单元之前会对已组完块体关键报检项点进行提醒，并告知检测方法，待各项点报检完成后方可进行下一单元组装；

4、s2：质量检查：

5、s2.1：成品质量检查：依据点云技术，利用激光扫描仪分别对下料零件、各类板单元及拼装块体扫描的三维点云模型与理论bim模型在钢塔信息系统中进行对比，直观反映出所加工制造的钢塔零件、板单元及拼装节段各项关键控制点的尺寸数据偏差；

6、s2.2：焊接质量检查：通过将虚拟拼装系统与焊缝检测设备进行关联可以将焊缝检测质量结果时时反馈至钢塔信息系统生成检测报告并进行相关分析研究；

7、s2.3：涂装质量检查：通过将虚拟拼装系统与油漆检测设备进行关联可以将油漆检测质量结果时时反馈至钢塔信息系统生成检测报告并进行相关分析研究；

8、s3：虚拟预拼装：

9、s3.1：节点检查：将利用激光扫描仪对钢塔节段扫描的三维点云模型与理论bim模型在钢塔信息系统中进行对比，能够直观反映出钢塔节段各项关键控制点的尺寸数据偏差；

10、s3.2：虚拟预拼装：基于点云数据的数字化预拼装主要包括点云数据采集、拼接控制点提取和拼接控制点匹配三个步骤；首先用激光扫描仪对各钢塔节段进行扫描生成点云模型，然后从理论bim模型获取钢塔节段间的拼装关系，最后将扫描点云模型与理论bim模型进行对齐比较，即可获得虚拟环境下的点云拼装模型组，通过测量该点云拼装模型组，可以得到与实际拼装相同的拼接结果，直观反映出拼装节段各项关键控制点的尺寸数据偏差；

11、s4：虚拟架设安装：钢塔节段在桥址架设过程中，可通过与系统关联开发的全站仪对架设完成的节段实时测量控制点后再与理论bim模型在钢塔信息系统中进行对比，能够直观反映出架设节段在架设过程中的各项关键控制点的尺寸数据偏差。

12、进一步的，所述s2.1：成品质量检查中激光扫描仪采用手持式激光扫描仪和陆地式贾光扫描仪进行扫描。

13、进一步的，所述s2.2：焊接质量检查中采用超声波探伤仪与钢塔信息系统连接；探伤仪可以将钢塔节段各条焊缝探伤数据结果直接输入至钢塔信息系统并生成探伤报告。

14、进一步的，所述s2.3：涂装质量检查中采用油漆测厚仪与钢塔信息系统连接，测厚仪可以将钢塔节段内、外表面各测点底、中、面漆测量值输入至钢塔信息系统并进行数据分析。

15、本发明的优点在于：

16、1）本发明中的超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统模拟安装、质量检查、虚拟预拼装、虚拟架设安装四大模块；可有效指导钢塔生产、加工制造的同时大大提高钢塔制造的准确性；通过bim模型模拟实际组装过程可提高安装人员实际安装过程中的准确性和施工工效，进一步缩短项目整体周期；利用三维点云模型与理论bim模型在钢塔信息系统中进行对比，检测项点范围更广，用时更短，节省人力，精度更高；通过虚拟拼装系统与焊缝检测设备关联，以及通过虚拟拼装系统与油漆检测设备关联；一方面可以避免人工读数产生的误差，另一方面也可以省去人工操作提高工效。

技术特征：

1.一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统，其特征在于：具体控制方法如下：

2.根据权利要求1所述的一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统，其特征在于：所述s2.1：成品质量检查中激光扫描仪采用手持式激光扫描仪和陆地式贾光扫描仪进行扫描。

3.根据权利要求1所述的一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统，其特征在于：所述s2.2：焊接质量检查中采用超声波探伤仪与钢塔信息系统连接；探伤仪可以将钢塔节段各条焊缝探伤数据结果直接输入至钢塔信息系统并生成探伤报告。

4.根据权利要求1所述的一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统，其特征在于：所述s2.3：涂装质量检查中采用油漆测厚仪与钢塔信息系统连接，测厚仪可以将钢塔节段内、外表面各测点底、中、面漆测量值输入至钢塔信息系统并进行数据分析。

技术总结
本发明涉及一种超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统，其特征在于：包括S1：模拟安装；S2：质量检查；S3：虚拟预拼装；S4：虚拟架设安装；超大空间多边形钢塔施工用信息化加工控制系统模拟安装、质量检查、虚拟预拼装、虚拟架设安装四大模块；可有效指导钢塔生产、加工制造提高钢塔制造的准确性；通过BIM模型模拟实际组装过程可提高安装人员实际安装的准确性和施工工效；利用三维点云模型与理论BIM模型在钢塔信息系统中进行对比，检测项点范围更广，用时更短，节省人力，精度更高；通过虚拟拼装系统与焊缝检测设备关联，以及通过虚拟拼装系统与油漆检测设备关联；避免人工读数产生的误差，也可以省去人工操作提高工效。

技术研发人员：戴俊平,阮静,杨进伟,马浩鹏,王超,李春毅,邓月雄,曾省伟,王钦国,朱继成,何涛,刘振言
受保护的技术使用者：中铁山桥（南通）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27