【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建材加工，具体为一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置及方法。
技术介绍
1、bim是一种建筑信息模型化技术，它使用三维数字模型来代表建筑、基础设施或环境的物理和功能特性。bim技术允许从设计、施工到运营和维护的整个建筑生命周期中进行信息共享、协同工作和决策支持，bim技术能够准确创建复杂曲面造型外墙板的三维模型，包括其几何形状、尺寸和材料属性等，这为后续的加工和安装提供了精确的数据支持。而现有传统的外墙板加工方法往往依赖于人工操作或简单的机械装置，这导致在加工复杂曲面造型外墙板时，难以实现高精度的加工要求。由于曲面形状的复杂性和多样性，传统方法很难保证加工的准确性和一致性。传统加工方法通常需要大量的人工参与，不仅耗时耗力，而且效率低下，特别是在面对大量复杂曲面造型外墙板时，这种低效的加工方式会严重制约项目的进度和成本效益。传统加工设备通常缺乏自动化和智能化功能，无法根据加工需求自动调整加工参数和工具路径，这不仅限制了加工设备的灵活性和适应性，也增加了加工过程中的不确定性和风险，因此亟需设计一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置及方法，可对不同复杂曲面造型外墙板进行抛光打磨加工作业，实现对墙面板的精确加工，解决现有技术中难以对复杂曲面造型外墙板加工的问题，提高了加工装置的实用性和多功能性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案
3、一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，包括加工支架以及加工支架一侧设置的智能终端，所述加工支架呈镂空状且顶部固设有矩形顶框，所述加工支架中设置用于承置复杂曲面造型外墙板的墙板支撑结构，所述加工支架对应矩形顶框上固定安装有多组朝向墙板支撑结构的采像摄像机，且采像摄像机与智能终端电性连接，所述矩形顶框的两侧固定安装有弯折支柱，且矩形顶框通过弯折支柱固定安装有位于加工支架上方的缺口顶梁框，所述缺口顶梁框中设置有线性位移机构，且缺口顶梁框通过线性位移机构连接有弹性伸缩连接机构，所述弹性伸缩连接机构的底端连接有用于连接抛光打磨设备的设备夹持装置，且弹性伸缩连接机构与设备夹持装置之间设置有活性连接结构。
4、优选的，所述墙板支撑结构包括多组电动液压缸和橡胶吸盘，所述加工支架底部内壁上固定安装有多组电动液压缸，且多组电动液压缸呈矩阵式密集排列，每组所述电动液压缸的活塞顶端铰接有橡胶吸盘，多组电动液压缸与智能终端电性连接。
5、优选的，所述缺口顶梁框的长和宽大于矩形顶框的长和宽。
6、优选的，所述线性位移机构包括第一螺纹丝杆、第一伺服电机、横板件、第二螺纹丝杆和第二伺服电机，所述缺口顶梁框相互对称的两侧内壁开设有横移槽，且缺口顶梁框对应两侧横移槽中均转动安装有横移槽，且缺口顶梁框的一侧外壁上固定安装有两组第一伺服电机，两组所述第一伺服电机的输出轴贯穿缺口顶梁框的侧壁分别与两组横移槽固定连接，两组所述横移槽上螺纹连接有横置在缺口顶梁框中的横板件，且横板件的两端滑动卡接在缺口顶梁框中两侧横移槽中，所述横板件上开设有开放式的导轨横槽，且横板件中对应导轨横槽的两端内壁之间转动安装有第二螺纹丝杆，所述横板件对应导轨横槽的一侧还开设有开放式空腔横槽，所述横板件对应空腔横槽中固定安装有第二伺服电机，且第二伺服电机的输出轴与第二螺纹丝杆固定连接，所述第二螺纹丝杆上螺纹套接有横移块，所述横移块的一侧外壁与导轨横槽的侧面内壁滑动贴合。
7、优选的，所述横板件中空腔横槽和导轨横槽相互背离端面内壁分别与缺口顶梁框两侧内壁上下齐平，且线性位移机构中的第一伺服电机和第二伺服电机均与智能终端电性连接。
8、优选的，所述弹性伸缩连接机构包括电动气缸、圆盘件和复位弹簧，所述横移块的一侧凸出横板件一侧，且横移块中活动套接有竖直状的电动气缸，且电动气缸的活塞端竖直向下朝向墙板支撑结构，所述电动气缸与智能终端电性连接，所述电动气缸的顶端固设有一体化的圆盘件，所述圆盘件端面直径大于电动气缸的顶端直径，所述圆盘件与横移块顶端之间固定连接有复位弹簧，且复位弹簧套设在电动气缸的外围。
9、优选的，所述活性连接结构包括中空球体、连接球体和连接块，所述电动气缸的活塞轴底端上固定连接有中空球体，所述中空球体为中空状且底端开口，所述中空球体中转动套接有连接球体，且连接球体的底端凸出中空球体的底端开口并固定连接有连接块。
10、优选的，所述设备夹持装置包括横向框、双向螺纹丝杠、第三伺服电机和夹持块，所述连接块的底端固定连接有横向框，且横向框中开设有开放式横凹槽，所述横向框对应横凹槽两端内壁之间转动安装有双向螺纹丝杠，所述横向框的一端固定安装有第三伺服电机，且第三伺服电机的输出轴贯穿横向框的端侧与双向螺纹丝杠固定连接，所述双向螺纹丝杠的两端螺纹套接相互对称的两组夹持块，所述第三伺服电机的一端与横凹槽的侧面内壁滑动贴合，且抛光打磨设置夹持固定在两组夹持块之间。
11、优选的，两组所述夹持块的一端延伸出横向框，且夹持块相互靠近的侧壁固设有一体化的凸出部，两组所述夹持块对应凸出部均转动卡接有两组第一半圆柱体，且第一半圆柱体的水平面凸出夹持块，所述夹持块上每组夹持块的水平面上均转动卡接有两组第二半圆柱体，且第二半圆柱体的水平面同样凸出第一半圆柱体，所述第一半圆柱体和第二半圆柱体的端面均为半圆形。
12、一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工方法，包括如下步骤：
13、s1：先将复杂曲面造型外墙板横置在加工支架中，并将复杂曲面造型外墙板放置在墙板支撑结构中多组电动液压缸和橡胶吸盘上面；
14、s2：通过矩形顶框上多组采像摄像机对复杂曲面造型外墙板进行采像并将外形数据传输到智能终端中，通过智能终端可驱动多组电动液压缸进行不同程度的伸缩，且每组电动液压缸顶端的橡胶吸盘都可翻转；
15、s3：此时多组电动液压缸通过不同伸缩程度使得的多组橡胶吸盘进行贴合复杂曲面造型外墙板的底部外表面，从而对复杂曲面造型外墙板进行支撑固定；
16、s4：在对复杂曲面造型外墙板进行加工时，可根据复杂曲面造型外墙板的材质或形状，通过设备夹持装置夹持不同型号的抛光打磨设备；
17、s5：此时可驱动第三伺服电机带动双向螺纹丝杠转动，根据丝杆原理可使得两组夹持块相互靠近，对抛光打磨设备进行夹持固定；
18、s6：在对抛光打磨设备进行固定后，可开始对复杂曲面造型外墙板进行抛光打磨加工作业，此时可驱动电动气缸的输出轴带动被设备夹持装置固定的加工设备进行下移；
19、s7：可通过智能终端得到的外形数据，进行控制线性位移机构中的第一伺服电机和第二伺服电机，根据丝杆原理，第一伺服电机带动第一螺纹丝杆转动，可使得横板件在缺口顶梁框中横移；
20、s8：第二伺服电机带动第二螺纹丝杆转动时可使得横移块沿着横板件横移，此时电动气缸和底端加工设备会沿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于BIM的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：包括加工支架(1)以及加工支架(1)一侧设置的智能终端(5)，所述加工支架(1)呈镂空状且顶部固设有矩形顶框(2)，所述加工支架(1)中设置用于承置复杂曲面造型外墙板的墙板支撑结构(7)，所述加工支架(1)对应矩形顶框(2)上固定安装有多组朝向墙板支撑结构(7)的采像摄像机(6)，且采像摄像机(6)与智能终端(5)电性连接，所述矩形顶框(2)的两侧固定安装有弯折支柱(3)，且矩形顶框(2)通过弯折支柱(3)固定安装有位于加工支架(1)上方的缺口顶梁框(4)，所述缺口顶梁框(4)中设置有线性位移机构(8)，且缺口顶梁框(4)通过线性位移机构(8)连接有弹性伸缩连接机构(9)，所述弹性伸缩连接机构(9)的底端连接有用于连接抛光打磨设备的设备夹持装置(10)，且弹性伸缩连接机构(9)与设备夹持装置(10)之间设置有活性连接结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述墙板支撑结构(7)包括多组电动液压缸(11)和橡胶吸盘(12)，所述加工支架(1)底部内壁上固定
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述缺口顶梁框(4)的长和宽大于矩形顶框(2)的长和宽。
4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述线性位移机构(8)包括第一螺纹丝杆(14)、第一伺服电机(15)、横板件(16)、第二螺纹丝杆(17)和第二伺服电机(18)，所述缺口顶梁框(4)相互对称的两侧内壁开设有横移槽(13)，且缺口顶梁框(4)对应两侧横移槽(13)中均转动安装有横移槽(13)，且缺口顶梁框(4)的一侧外壁上固定安装有两组第一伺服电机(15)，两组所述第一伺服电机(15)的输出轴贯穿缺口顶梁框(4)的侧壁分别与两组横移槽(13)固定连接，两组所述横移槽(13)上螺纹连接有横置在缺口顶梁框(4)中的横板件(16)，且横板件(16)的两端滑动卡接在缺口顶梁框(4)中两侧横移槽(13)中，所述横板件(16)上开设有开放式的导轨横槽(24)，且横板件(16)中对应导轨横槽(24)的两端内壁之间转动安装有第二螺纹丝杆(17)，所述横板件(16)对应导轨横槽(24)的一侧还开设有开放式空腔横槽(23)，所述横板件(16)对应空腔横槽(23)中固定安装有第二伺服电机(18)，且第二伺服电机(18)的输出轴与第二螺纹丝杆(17)固定连接，所述第二螺纹丝杆(17)上螺纹套接有横移块(19)，所述横移块(19)的一侧外壁与导轨横槽(24)的侧面内壁滑动贴合。
5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述横板件(16)中空腔横槽(23)和导轨横槽(24)相互背离端面内壁分别与缺口顶梁框(4)两侧内壁上下齐平，且线性位移机构(8)中的第一伺服电机(15)和第二伺服电机(18)均与智能终端(5)电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述弹性伸缩连接机构(9)包括电动气缸(20)、圆盘件(21)和复位弹簧(22)，所述横移块(19)的一侧凸出横板件(16)一侧，且横移块(19)中活动套接有竖直状的电动气缸(20)，且电动气缸(20)的活塞端竖直向下朝向墙板支撑结构(7)，所述电动气缸(20)与智能终端(5)电性连接，所述电动气缸(20)的顶端固设有一体化的圆盘件(21)，所述圆盘件(21)端面直径大于电动气缸(20)的顶端直径，所述圆盘件(21)与横移块(19)顶端之间固定连接有复位弹簧(22)，且复位弹簧(22)套设在电动气缸(20)的外围。
7.根据权利要求6所述的一种基于BIM的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述活性连接结构包括中空球体(25)、连接球体(26)和连接块(27)，所述电动气缸(20)的活塞轴底端上固定连接有中空球体(25)，所述中空球体(25)为中空状且底端开口，所述中空球体(25)中转动套接有连接球体(26)，且连接球体(26)的底端凸出中空球体(25)的底端开口并固定连接有连接块(27)。
8.根据权利要求7所述的一种基于BIM的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述设备夹持装置(10)包括横向框(28)、双向螺纹丝杠(30)、第三伺服电机(31)和夹持块(32)，所述连接...
【技术特征摘要】
1.一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：包括加工支架(1)以及加工支架(1)一侧设置的智能终端(5)，所述加工支架(1)呈镂空状且顶部固设有矩形顶框(2)，所述加工支架(1)中设置用于承置复杂曲面造型外墙板的墙板支撑结构(7)，所述加工支架(1)对应矩形顶框(2)上固定安装有多组朝向墙板支撑结构(7)的采像摄像机(6)，且采像摄像机(6)与智能终端(5)电性连接，所述矩形顶框(2)的两侧固定安装有弯折支柱(3)，且矩形顶框(2)通过弯折支柱(3)固定安装有位于加工支架(1)上方的缺口顶梁框(4)，所述缺口顶梁框(4)中设置有线性位移机构(8)，且缺口顶梁框(4)通过线性位移机构(8)连接有弹性伸缩连接机构(9)，所述弹性伸缩连接机构(9)的底端连接有用于连接抛光打磨设备的设备夹持装置(10)，且弹性伸缩连接机构(9)与设备夹持装置(10)之间设置有活性连接结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述墙板支撑结构(7)包括多组电动液压缸(11)和橡胶吸盘(12)，所述加工支架(1)底部内壁上固定安装有多组电动液压缸(11)，且多组电动液压缸(11)呈矩阵式密集排列，每组所述电动液压缸(11)的活塞顶端铰接有橡胶吸盘(12)，多组电动液压缸(11)与智能终端(5)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述缺口顶梁框(4)的长和宽大于矩形顶框(2)的长和宽。
4.根据权利要求3所述的一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述线性位移机构(8)包括第一螺纹丝杆(14)、第一伺服电机(15)、横板件(16)、第二螺纹丝杆(17)和第二伺服电机(18)，所述缺口顶梁框(4)相互对称的两侧内壁开设有横移槽(13)，且缺口顶梁框(4)对应两侧横移槽(13)中均转动安装有横移槽(13)，且缺口顶梁框(4)的一侧外壁上固定安装有两组第一伺服电机(15)，两组所述第一伺服电机(15)的输出轴贯穿缺口顶梁框(4)的侧壁分别与两组横移槽(13)固定连接，两组所述横移槽(13)上螺纹连接有横置在缺口顶梁框(4)中的横板件(16)，且横板件(16)的两端滑动卡接在缺口顶梁框(4)中两侧横移槽(13)中，所述横板件(16)上开设有开放式的导轨横槽(24)，且横板件(16)中对应导轨横槽(24)的两端内壁之间转动安装有第二螺纹丝杆(17)，所述横板件(16)对应导轨横槽(24)的一侧还开设有开放式空腔横槽(23)，所述横板件(16)对应空腔横槽(23)中固定安装有第二伺服电机(18)，且第二伺服电机(18)的输出轴与第二螺纹丝杆(17)固定连接，所述第二螺纹丝杆(17)上螺纹套接有横移块(19)，所述横移块(19)的一侧外壁与导轨横槽(24)的侧面内壁滑动贴合。
5.根据权利要求4所述的一种基于bim的复杂曲面造型外墙板智能加工装置，其特征在于：所述横板...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘康凯，刘亮，王大明，韩秋成，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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