本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于bim技術(shù)的鋼筋數(shù)控加工方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

鋼筋是土木工程結(jié)構(gòu)中使用面最廣，使用量最大的材料之一。在澆筑混凝土之前，鋼筋必須制成一定規(guī)格和形式的骨架裝入模板中，這就需要對(duì)鋼筋進(jìn)行強(qiáng)化、拉伸、調(diào)直、切斷、彎曲、連接等加工以形成鋼筋骨架。由于鋼筋用量極大，手工操作生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、加工質(zhì)量和時(shí)間進(jìn)度難以控制、材料和能源浪費(fèi)高、加工成本高、安全隱患多。因而需要采用各種專用機(jī)械進(jìn)行鋼筋加工，隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，目前鋼筋加工已越來(lái)越多采用計(jì)算機(jī)控制，進(jìn)行鋼筋的調(diào)直、切斷、彎曲等工作，即鋼筋的數(shù)控加工技術(shù)。

鋼筋數(shù)控加工的出現(xiàn)使得鋼筋原料輸送、加工組焊、成品收集實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。但是，當(dāng)前鋼筋數(shù)控加工與土木建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋的設(shè)計(jì)信息還基本脫節(jié)，鋼筋數(shù)控加工還依賴人工進(jìn)行設(shè)計(jì)端鋼筋信息的錄入，這樣不僅效率低，而且準(zhǔn)確率難以保證。而bim技術(shù)(buildinginformationmodeling，建筑信息模型)以其可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等諸多優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多的應(yīng)用到了土木建筑的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維過(guò)程中，將bim技術(shù)和鋼筋數(shù)控加工技術(shù)相結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包含鋼筋)—鋼筋下料單—鋼筋加工的全過(guò)程一體化，從而能快速進(jìn)行鋼筋設(shè)計(jì)，有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工人準(zhǔn)確、便捷地進(jìn)行鋼筋綁扎，在極大提高鋼筋加工作業(yè)效率的同時(shí)很好保證了構(gòu)件鋼筋的施工質(zhì)量。

國(guó)內(nèi)一專利(公布號(hào)cn106295078a，一種基于bim技術(shù)的鋼筋翻樣計(jì)算—模塊化加工系統(tǒng)及方法)中提到了以信息化管理平臺(tái)為中心的鋼筋生產(chǎn)全過(guò)程管理，但這一平臺(tái)只是簡(jiǎn)單讀取鋼筋的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息，缺乏鋼筋信息準(zhǔn)確與否的校核環(huán)節(jié)，且在缺乏鋼筋信息的情況下，該平臺(tái)無(wú)法工作。本發(fā)明將從包含鋼筋的結(jié)構(gòu)快速化bim建模開始，無(wú)論是否有cad圖紙，均能快速搭建包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型，自動(dòng)檢測(cè)配筋信息，并通過(guò)開發(fā)鋼筋裁剪優(yōu)化軟件確定鋼筋的最優(yōu)裁剪方案，進(jìn)而生成最優(yōu)鋼筋下料單。本發(fā)明相對(duì)于上述專利在獨(dú)立建立結(jié)構(gòu)鋼筋bim模型、提高配筋信息準(zhǔn)確性、自動(dòng)生成最優(yōu)鋼筋下料方案、保證鋼筋從設(shè)計(jì)到加工全過(guò)程控制等方面都具有更大優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種基于bim技術(shù)的鋼筋數(shù)控加工方法，本發(fā)明所述方法具有施工方便、經(jīng)濟(jì)高效、準(zhǔn)確易用等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于bim技術(shù)的鋼筋數(shù)控加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在bim軟件基礎(chǔ)上安裝結(jié)構(gòu)快速化建模插件。

步驟二、若有cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接讀取cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，建立包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型；若無(wú)cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接設(shè)計(jì)并建立包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型。

步驟三、對(duì)所生成的結(jié)構(gòu)鋼筋模型進(jìn)行檢查，若配筋信息有誤，回到步驟二進(jìn)行修正，或直接通過(guò)bim軟件進(jìn)行修改。

步驟四、鋼筋模型的配筋信息無(wú)誤后，通過(guò)結(jié)構(gòu)bim模型生成鋼筋明細(xì)表。

步驟五、生成鋼筋初始料單。

步驟六、在鋼筋初始料單的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鋼筋下料優(yōu)化，以形成鋼筋下料單。

步驟七、以二維碼或其它信息載體的形式將生成的鋼筋下料單進(jìn)行下放。

步驟八、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員導(dǎo)入鋼筋下料單至數(shù)控加工設(shè)備。

步驟九、運(yùn)行數(shù)控加工設(shè)備以完成相應(yīng)的鋼筋自動(dòng)化加工。

本發(fā)明還提供一種基于bim技術(shù)的鋼筋數(shù)控加工設(shè)備，所述鋼筋數(shù)控加工設(shè)備包括bim主機(jī)設(shè)備和數(shù)控機(jī)床。

所述bim主機(jī)設(shè)備包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊、含鋼筋結(jié)構(gòu)bim模型快速生成模塊、結(jié)構(gòu)鋼筋模型修正模塊、鋼筋初始料單生成模塊、鋼筋下料裁剪優(yōu)化模塊、鋼筋料單發(fā)送模塊。

所述數(shù)控機(jī)床包括數(shù)控機(jī)床控制單元、鋼筋料單接收模塊、鋼筋下料單導(dǎo)入單元、自動(dòng)化加工單元。

所述bim主機(jī)設(shè)備與數(shù)控機(jī)床通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備連接。

所述設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊將cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

所述含鋼筋結(jié)構(gòu)bim模型快速生成模塊，若有cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接讀取cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，建立包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型；若無(wú)cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接設(shè)計(jì)并建立包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型。

所述結(jié)構(gòu)鋼筋模型修正模塊，對(duì)所生成的結(jié)構(gòu)鋼筋模型進(jìn)行檢查，若配筋信息有誤，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件對(duì)結(jié)構(gòu)信息或結(jié)構(gòu)bim模型進(jìn)行修正，或直接通過(guò)bim軟件進(jìn)行修改。

所述鋼筋初始化料單生成模塊生成鋼筋初始料單。

所述鋼筋下料裁剪優(yōu)化模塊，在鋼筋初始料單的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鋼筋下料裁剪優(yōu)化，以形成鋼筋下料單。

所述鋼筋料單發(fā)送模塊，以二維碼或其它信息載體的形式將生成的鋼筋下料單進(jìn)行下放至數(shù)控機(jī)床。

本發(fā)明所提供的基于bim的鋼筋數(shù)控加工方法及設(shè)備，不僅解決了鋼筋翻樣精確度不高的問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)bim技術(shù)信息化的特點(diǎn)快速創(chuàng)建了包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型，在設(shè)計(jì)端即完成了對(duì)所有鋼筋進(jìn)行編號(hào)歸類，之后通過(guò)自動(dòng)生成鋼筋明細(xì)表，并對(duì)初始料單進(jìn)行優(yōu)化，大大提高了鋼筋下料的效率和準(zhǔn)確性，減少了人工作業(yè)強(qiáng)度和出錯(cuò)率，在保證鋼筋加工質(zhì)量的同時(shí)，最大限度降低了鋼筋加工中的廢料率，有效提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。此外，通過(guò)bim技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了鋼筋從設(shè)計(jì)到加工的全過(guò)程控制與管理。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明基于bim的鋼筋數(shù)控加工方法流程圖；

圖2為本發(fā)明鋼筋料單優(yōu)化流程圖。

圖3為本發(fā)明基于bim的鋼筋數(shù)控加工設(shè)備的模塊化結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例一：

圖1為本發(fā)明基于bim的鋼筋數(shù)控加工方法流程圖。如圖1、2所示，本發(fā)明基于bim的鋼筋數(shù)控加工方法具體為：

步驟一、在bim軟件基礎(chǔ)上安裝結(jié)構(gòu)快速化建模插件。

安裝bim軟件一般是根據(jù)土木結(jié)構(gòu)的類型，選擇合適的bim軟件，例如普通民用建筑領(lǐng)域，一般選擇autodesk公司的revit軟件。在此需要說(shuō)明的是，本發(fā)明技術(shù)方案不受限于bim軟件的種類，選擇不同的bim軟件，對(duì)于本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施無(wú)影響。

在bim軟件基礎(chǔ)上，安裝結(jié)構(gòu)快速化建模插件，以revit軟件為例，在visualstudio內(nèi)采用c#或vb.net語(yǔ)言編程開發(fā)形成結(jié)構(gòu)快速化建模插件。同樣，結(jié)構(gòu)快速化建模插件也會(huì)因bim軟件環(huán)境的不一樣而內(nèi)置的代碼有所區(qū)別，但外在的功能一致。在此需要強(qiáng)調(diào)的是，雖然結(jié)構(gòu)快速化建模插件也會(huì)因bim軟件環(huán)境的不一樣而內(nèi)置的代碼有所區(qū)別，但本發(fā)明技術(shù)方案不受限于bim軟件環(huán)境，在本實(shí)施例中，僅僅是以revit軟件為例來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案。

步驟二、若有cad圖紙，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接讀取cad圖紙，建立包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型；若無(wú)cad圖紙，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接設(shè)計(jì)并建立包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型。

本發(fā)明技術(shù)方案不受限于是否有cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，若施工單位或者設(shè)計(jì)院已提供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的cad圖紙等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息，啟動(dòng)所安裝的結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接讀取圖紙，并自動(dòng)生成包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型。若施工單位或者設(shè)計(jì)院沒(méi)有提供cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，啟動(dòng)所安裝的結(jié)構(gòu)快速化建模插件，按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求直接自動(dòng)生成包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型。

以上所述所生成結(jié)構(gòu)bim模型包含了相應(yīng)構(gòu)件的配筋信息，配筋信息一般位于結(jié)構(gòu)bim模型的構(gòu)件屬性欄中，每個(gè)構(gòu)件的配筋信息須符合我國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)平法圖集及相關(guān)規(guī)范。

步驟三、對(duì)所生成的結(jié)構(gòu)鋼筋模型進(jìn)行檢查，若配筋信息有誤，回到步驟二進(jìn)行修正，或直接通過(guò)bim軟件進(jìn)行修改。所述修改可以直接在已生成的結(jié)構(gòu)bim模型中進(jìn)行。

步驟四、鋼筋模型的配筋信息無(wú)誤后，在鋼筋bim模型基礎(chǔ)上，通過(guò)結(jié)構(gòu)bim模型生成鋼筋明細(xì)表。

步驟五、通過(guò)鋼筋下料軟件模塊，結(jié)合鋼筋翻樣規(guī)則和現(xiàn)場(chǎng)鋼筋加工經(jīng)驗(yàn)，生成鋼筋初始料單。

步驟六、在鋼筋初始料單的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鋼筋下料優(yōu)化，以形成鋼筋下料單。

如圖2所示，所述優(yōu)化步驟具體為：?jiǎn)?dòng)鋼筋裁剪優(yōu)化軟件或者是通過(guò)啟動(dòng)鋼筋裁剪優(yōu)化裝置，本實(shí)施例以鋼筋裁剪優(yōu)化軟件為例進(jìn)行示例。讀取鋼筋初步料單中的鋼筋基本數(shù)據(jù)(如鋼筋樣式、鋼筋規(guī)格、鋼筋尺寸、鋼筋數(shù)量等參數(shù))，形成不同的鋼筋裁剪優(yōu)化方案，鋼筋裁剪優(yōu)化軟件求出最優(yōu)鋼筋裁剪方案后對(duì)鋼筋進(jìn)行下料優(yōu)化排序，生成鋼筋下料單，同時(shí)自動(dòng)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)構(gòu)件的鋼筋排布圖。

步驟七、以二維碼或其它信息載體的形式將生成的鋼筋下料單進(jìn)行下放。具體為將鋼筋下料單相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到云端或者服務(wù)器中，自動(dòng)生成二維碼鋼筋料單，直接將二維碼下發(fā)至操作工人。

步驟八、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員導(dǎo)入鋼筋下料單至數(shù)控加工設(shè)備。

現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員將收到的二維碼鋼筋料單與數(shù)控加工設(shè)備對(duì)接，通過(guò)數(shù)控加工設(shè)備上的掃碼器對(duì)二維碼進(jìn)行掃描，數(shù)控加工設(shè)備即可按順序顯示加工任務(wù)。

步驟九、運(yùn)行數(shù)控加工設(shè)備以完成相應(yīng)的鋼筋自動(dòng)化加工。

現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員選取加工任務(wù)，啟動(dòng)數(shù)控加工設(shè)備，鋼筋原材料將自動(dòng)通過(guò)數(shù)控加工設(shè)備完成調(diào)直，彎曲及切斷工序，最終完成基于bim鋼筋數(shù)控加工的整個(gè)流程，并達(dá)到鋼筋加工無(wú)廢料或廢料率最低的目的。

實(shí)施例二：

圖3為本發(fā)明基于bim的鋼筋數(shù)控加工設(shè)備的模塊化結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，本發(fā)明基于bim的鋼筋數(shù)控加工設(shè)備，所述鋼筋數(shù)控加工設(shè)備包括bim主機(jī)設(shè)備和數(shù)控機(jī)床。

所述bim主機(jī)設(shè)備包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊、含鋼筋結(jié)構(gòu)bim模型快速生成模塊、結(jié)構(gòu)鋼筋模型修正模塊、鋼筋初始料單生成模塊、鋼筋下料裁剪優(yōu)化模塊、鋼筋料單發(fā)送模塊。

所述數(shù)控機(jī)床包括數(shù)控機(jī)床控制單元、鋼筋料單接收模塊、鋼筋下料單導(dǎo)入單元、自動(dòng)化加工單元。

所述bim主機(jī)設(shè)備與數(shù)控機(jī)床通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備連接。

所述設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊將cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入。

所述含鋼筋結(jié)構(gòu)bim模型快速生成模塊，若有cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接讀取cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，建立包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型；若無(wú)cad圖紙等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件直接設(shè)計(jì)并建立包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型。

所述結(jié)構(gòu)鋼筋模型修正模塊，對(duì)所生成的結(jié)構(gòu)鋼筋模型進(jìn)行檢查，若配筋信息有誤，通過(guò)結(jié)構(gòu)快速化建模插件對(duì)結(jié)構(gòu)信息或結(jié)構(gòu)bim模型進(jìn)行修正，或直接通過(guò)bim軟件進(jìn)行修改。

所述鋼筋初始化料單生成模塊生成鋼筋初始料單。

所述鋼筋下料優(yōu)化模塊，在鋼筋初始料單的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鋼筋下料優(yōu)化，以形成鋼筋下料單。所述“優(yōu)化”具體為：?jiǎn)?dòng)鋼筋裁剪優(yōu)化軟件或者是通過(guò)啟動(dòng)鋼筋裁剪優(yōu)化模塊，具體為：讀取鋼筋初步料單中的鋼筋基本數(shù)據(jù)(如鋼筋樣式、鋼筋規(guī)格、鋼筋尺寸、鋼筋數(shù)量等參數(shù))，形成不同的鋼筋裁剪優(yōu)化方案，鋼筋裁剪優(yōu)化軟件求出最優(yōu)鋼筋裁剪方案后對(duì)鋼筋進(jìn)行下料優(yōu)化排序，生成鋼筋下料單，同時(shí)自動(dòng)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)構(gòu)件的鋼筋排布圖。

所述鋼筋料單發(fā)送模塊，以二維碼或其它信息載體的形式將生成的鋼筋下料單進(jìn)行下放至數(shù)控機(jī)床。這里所述“其他信息載體的形式”不作具體限定，解釋為可以將鋼筋下料單進(jìn)行發(fā)送至數(shù)控機(jī)床的任何信息載體的形式，而采用“二維碼”作為發(fā)明鋼筋下料單的信息載體，為本發(fā)明優(yōu)選的方案。

以上實(shí)施例所述的基于bim的鋼筋數(shù)控加工方法及設(shè)備，不僅解決了鋼筋翻樣精確度不高的問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)bim技術(shù)信息化的特點(diǎn)快速創(chuàng)建了包含鋼筋的結(jié)構(gòu)bim模型，在設(shè)計(jì)端即完成了對(duì)所有鋼筋進(jìn)行編號(hào)歸類，之后通過(guò)自動(dòng)生成鋼筋明細(xì)表，并對(duì)初始料單進(jìn)行優(yōu)化，大大提高了鋼筋下料的效率和準(zhǔn)確性，減少了人工作業(yè)強(qiáng)度和出錯(cuò)率，在保證鋼筋加工質(zhì)量的同時(shí)，最大限度降低了鋼筋加工中的廢料率，有效提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。此外，通過(guò)bim技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了鋼筋從設(shè)計(jì)到加工的全過(guò)程控制與管理。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

申請(qǐng)人于本發(fā)明申請(qǐng)的同日申請(qǐng)了發(fā)明專利。