一种基于BIM技术的铸钢件检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM技术的铸钢件检测方法，通过创建铸钢件BIM深化模型，输出任意位置的剖面图，便于技术人员理解设计意图，提高铸钢件加工效率；利用精度达到0.1mm的手持式三维激光扫描仪对铸钢件木模、铸钢件成品扫描检测，逆成像生成空间三维模型与理论BIM模型拟合分析；检测结果在空间三维模型中以色谱形式表达，同时可以输出单点区域偏差数值，偏差趋势，误差范围，偏差量等一目了然，大幅提高测量效率；本发提高了铸钢件的加工精度，避免因为加工误差造成现场施工资源浪费，为现场安装保驾护航。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及建筑信息模型应用和虚拟现实、逆向成形
，具体涉及一种基于BIM技术的铸钢件检测方法，三维激光扫描和逆向成形技术对铸钢件进行检测及管理的方法。
技术介绍
钢结构工程中如遇到复杂、异形、加工制作困难等节点时，往往采用铸钢件予以解决，但是对于复杂、异形构件的检测验收一直是施工管理的难点。传统钢结构工程管理中采用全站仪打点放线或尺子等进行铸钢件尺寸检测，但是打点及投影放线时存在较大误差，对于无法直接投影的铸钢件端口部分测量误差更为严重；同时测量效率低，测量结果在二维平面图纸上表达难于辨识和理解。如果加工不合格的铸钢件运抵现场，将造成安装困难，甚至结构安全风险。BIM，即建筑信息模型，是将建筑结构的几何信息和非几何信息融合在三维数字模型中，供建筑设计、施工、运营全生命周期应用。3D打印、三维激光扫描和逆向成形技术在航空制造和高端海工设备领域已经有部分应用，大幅提高了设备零部件加工的精度，但是在建筑钢结构行业的应用尚处于探索阶段。有鉴于此，本申请人提供一种基于BIM技术的铸钢件检测方法，综合利用建筑信息BIM模型，三维激光扫描和逆向成形技术对铸钢件进行检测及管理,本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是：提供一种基于BIM技术的铸钢件检测方法，以解决钢结构工程管理中铸钢件尺寸检测精度低，效率慢，检测结果表达不清等问题。所述的管理方法包括如下步骤：第一步：创建铸钢件BIM深化模型，模型深度达到LOD300，通过BIM模型输出铸钢件深化设计图供加工厂使用；第二步：依据铸钢件BIM模型及深化设计图制作铸钢件木模；第三步：使用手持式三维激光扫描仪对木模模型进行扫描，手持式三维激光扫描仪可以对实物扫描后逆成像生成精度达到0.1mm的空间三维面模型即铸钢件木模扫描模型；第四步：将铸钢件木模扫描逆成像模型与铸钢件BIM模型进行拟合分析，系统对扫描逆成像形成的空间三维面膜与理论BIM模型进行运算分析，以最小公差拟合，检测偏差结果在空间三维模型中以色谱的形式表达，铸钢件加工厂根据拟合分析结果调整木模；第五步：使用调整好的木模进行铸钢件铸造加工；第六步：使用手持式三维激光扫描仪对加工好的铸钢件进行三维激光扫描逆成像，生成精度达到0.1mm铸钢件实体扫描模型；第七步：将铸钢件扫描逆成像模型与铸钢件BIM模型进行拟合分析，系统对扫描逆成像形成的空间三维面膜与理论BIM模型进行运算分析，以最小公差拟合，检测结果在空间三维模型中以色谱的形式表达，根据拟合分析结果及铸钢件验收标准判定铸钢件是否合格。进一步，通过对铸钢件木模扫描检测、铸钢件成品扫描检测实现铸钢件加工质量事前控制、事后控制的双重质量控制管理方法，提高铸钢件的加工精度。进一步，扫描模型与理论模型进行拟合分析时，系统对扫描逆成像形成的空间三维面膜与理论BIM模型进行运算分析，以最小公差拟合。进一步，实体扫描模型与理论模型检测结果在空间三维模型中以色谱形式表达，同时可以输出单点区域偏差数值。进一步，铸钢件加工偏差以色谱形式表达，红色等暖色系区域代表实体铸钢件相对理论模型区域为凸起偏差，蓝色等冷色系区域代表实体铸钢件相对理论模型区域为凹陷偏差。与现有技术相比，本专利技术所提供的系统具有以下优点：1、改变传统复杂抽象的二维平面图表达模式，创建铸钢件BIM深化模型，可以输出任意位置的剖面图，便于技术人员理解设计意图，提高铸钢件加工效率。2、三维激光扫描仪测量精度达到0.1mm,大幅提高测量精度。3、铸钢件测量检测结果以空间三维模型形式表达，偏差趋势，误差范围，偏差量等一目了然，大幅提高测量效率。4、通过对铸钢件木模扫描检测、铸钢件成品扫描检测实现铸钢件加工质量事前控制、事后控制的双重质量控制管理方法，提高铸钢件的加工精度，避免因为加工误差造成现场施工资源浪费，为现场安装保驾护航。5、对铸钢件木模及铸钢件成品扫描生成的数据进行分析，通过大数据分析，铸钢件工厂可以对木模加工工艺，铸钢件铸造工艺进行改良，提高生产厂家的整体水平。6、通过大数据分析，铸钢件工厂可以对木模加工工艺，铸造工艺进行改良，以提高铸钢件加工精度。附图说明图1为本专利技术流程图。具体实施方式如图1所示，以下结合附图对本专利技术作进一步说明。第一步：创建铸钢件BIM深化模型，模型深度达到LOD300，通过BIM模型输出铸钢件深化设计图供加工厂使用。第二步：依据铸钢件BIM模型及深化设计图制作铸钢件木模。第三步：使用手持式三维激光扫描仪对木模模型进行扫描，手持式三维激光扫描仪可以对实物扫描后逆成像生成精度达到0.1mm的空间三维面模型即铸钢件木模扫描模型。第四步：将铸钢件木模扫描逆成像模型与铸钢件BIM模型进行拟合分析，系统对扫描逆成像形成的空间三维面膜与理论BIM模型进行运算分析，以最小公差拟合，检测偏差结果在空间三维模型中以色谱的形式表达，红色等暖色系区域代表铸钢件木模相对理论模型区域为凸起偏差，蓝色等冷色系区域代表铸钢件木模相对理论模型区域为凹陷偏差，铸钢件加工厂根据拟合分析结果调整木模。第五步：使用调整好的木模进行铸钢件铸造加工。第六步：使用手持式三维激光扫描仪对加工好的铸钢件进行三维激光扫描逆成像，生成精度达到0.1mm铸钢件实体扫描模型。第七步：将铸钢件扫描逆成像模型与铸钢件BIM模型进行拟合分析，系统对扫描逆成像形成的空间三维面膜与理论BIM模型进行运算分析，以最小公差拟合，检测结果在空间三维模型中以色谱的形式表达，红色等暖色系区域代表实体铸钢件相对理论模型区域为凸起偏差，蓝色等冷色系区域代表实体铸钢件相对理论模型区域为凹陷偏差。技术人员根据拟合结果及铸钢件验收标准判定铸钢件是否合格。本专利技术已成功运用于公司的实践中，并取得了良好的预期结果。以上对本专利技术的具体实施进行了介绍。凡在本专利技术的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换和改进，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BIM技术的铸钢件检测方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：创建铸钢件BIM深化模型，输出铸钢件深化设计图；第二步：依据铸钢件BIM模型及深化设计图制作铸钢件木模；第三步：使用手持式三维激光扫描仪对铸钢件木模模型进行三维激光扫描逆成像，生成铸钢件木模扫描模型；第四步：将铸钢件木模扫描逆成像模型与铸钢件BIM模型进行拟合分析，即木模扫描模型与理论模型匹配性分析，根据拟合分析结果调整铸钢件木模；第五步：使用调整好的铸钢件木模进行铸钢件铸造加工；第六步：使用手持式三维激光扫描仪对加工好的铸钢件进行三维激光扫描逆成像，生成铸钢件实体扫描模型；第七步：将铸钢件扫描逆成像模型与铸钢件BIM模型进行拟合分析，即铸钢件实体扫描模型与理论模型匹配性分析，根据拟合分析结果及铸钢件验收标准判定铸钢件是否合格。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的铸钢件检测方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：创建铸钢件BIM深化模型，输出铸钢件深化设计图；第二步：依据铸钢件BIM模型及深化设计图制作铸钢件木模；第三步：使用手持式三维激光扫描仪对铸钢件木模模型进行三维激光扫描逆成像，生成铸钢件木模扫描模型；第四步：将铸钢件木模扫描逆成像模型与铸钢件BIM模型进行拟合分析，即木模扫描模型与理论模型匹配性分析，根据拟合分析结果调整铸钢件木模；第五步：使用调整好的铸钢件木模进行铸钢件铸造加工；第六步：使用手持式三维激光扫描仪对加工好的铸钢件进行三维激光扫描逆成像，生成铸钢件实体扫描模型；第七步：将铸钢件扫描逆成像模型与铸钢件BIM模型进行拟合分析，即铸钢件实体扫描模型与理论模型匹配性分析，根据拟合分析结果及铸钢件验收标准判定铸钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强强，杜兆宇，刘中华，徐立丰，余国华，何敏杰，李磊，俞奇效，郦宏伟，江涛，赵切，胡梁军，周兴东，卢继，孟玲霄，
申请(专利权)人：浙江精工钢结构集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33