CN110704910B - 铝模板配模方法、系统、计算机可读存储介质及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供铝模板配模系统和方法及该方法的存储介质和设备，包括该系统和方法主要用于铝模板配模有关的生产系统，包括分类装置，编辑装置，检查装置，属性装置；包括判断是否存在三维原模型，如果存在三维原模型，则加载配模规则，清空缓存中模板数据，三维扣减的步骤。用于铝模板生产制造。

Description

铝模板配模方法、系统、计算机可读存储介质及设备

技术领域

本发明涉及计算机技术，特别涉及基于互联网的建筑图纸三维建模后自动配模技术。

背景技术

传统建筑工程普遍使用木模板、钢模板进行浇筑作业以完成施工，即将木质或者钢制的模板围合成模之后进行混凝土浇筑，待混凝土固化后再将相关模板拆除以实现模板的重复利用。在一些地区和城市，亦有采用装配化方式进行建筑施工，即将整个建筑按照模块进行拆解在工厂中完成各个模块的生产，运往作业面组装并通过钢筋搭接和关键连接部位的混凝土现场浇筑以完成建筑施工。近些时间，由于铝型材的产量增加和加工成本的降低，开始大量采用铝模板进行建筑施工，其基本施工原理和方式与传统的木模板或钢模板施工较为近似，但是由于铝材的质量轻，刚度大，可以实现高层建筑施工的模板复用率提高以及人工拆装模板的工作量减少，特别是诸如将下层模板拆解后运往上层作业面的输送成本。

所有这些施工技术和方式比较早期的更为传统的施工技术和方式虽然具有一定的优点，但是仍然没有突破需要非常多的人工对建筑施工图和结构施工图的人工识读并通过人工的方式将有关信息转换为对模板位置、尺寸、装配方式参数的逐一计算和现场施工列表或清单的制作。建筑施工图是根据正投影的原理和相关的专业知识绘制的工程图样，其主要任务在于表示房屋的内外形状、平面布置、楼层层高及建筑构造、装饰做法等，简称“建施”，它是各类施工图的基础和先导，也是指导土建施工的主要依据之一。总之，建筑施工图主要用来作为施工放线、砌筑基础及墙身、铺设楼板、楼梯、屋顶、安装门窗、室内装饰及编制预算和施工组织计划等的依据。其基本图纸包括施工总说明、总平面图、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、建筑详图和门窗表等。结构施工图是关于承重构件的布置、使用的材料、形状、大小及内部构造的工程图样，是承重构件及其他受力构件施工的依据。结构施工图包含结构总说明、基础布置图、承台配筋图、地梁布置图、各层柱布置图、各层柱布筋图、各层梁布筋图、屋面梁配筋图、楼梯屋面梁配筋图、各层板配筋图、屋面板配筋图、楼梯大样及节点大样等内容。

虽然诸如计算机辅助设计技术和方法出现的时间已经足够久远，但是这些技术和方法也仅仅停留在实现辅助人工进行绘制建筑图纸或工程图纸的阶段上，从整体工程角度上看，现有的技术存在重复耗时长，人工成本极高的缺陷。在铝模板建筑施工或装配化建筑施工的场合，都迫切需要对从建筑图纸和结构图纸自动导向现场施工的技术方案以节约人工成本和施工成本等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用性强和数据处理效率高的铝模板配模系统；

本发明的另一个目的在于提供一种通用性强和数据处理效率高的铝模板方法；

本发明的再一个目的在于提供一种通用性强和数据处理效率高的铝模板配模方法的计算机可读存储介质。

本发明的还一个目的在于提供一种通用性强和数据处理效率高的铝模板配模方法的计算机设备。

为达到上述目的，本发明的模板配模方法，包括如下步骤：判断是否存在三维原模型，如果存在三维原模型，则加载配模规则，清空缓存中模板数据，三维扣减，然后依次进行楼梯、墙、反坎、顶板、飘窗、梁、对拉、背楞、K板的配模，随后保存数据至数据库，而后生成基于本发明优选的json格式直至处理过程正常结束或者从各步骤中异常退出。

本发明的铝模板配模方法，所述的三维扣减的方法为：遍历所有结构，当前结构与关联结构进行布尔减运算，计算当前结构的粘灰面，计算每个面与关联结构的关联关系直至三维扣减结束。

本发明的铝模板配模方法，包括墙体扣减方法为：将墙与其他关联墙作对比，如果标高相同且两墙相交，则将其中一个墙的结果的点集信息修改为合并的点集信息，并更新另一个墙的状态，针对循环状态中的墙定义为当前墙，循环关联墙集合中的墙定义为关联墙；具体为：合并墙；获取所有墙；循环墙开始；判断当前扣减状态；如已扣减，则到下一墙；如未扣减，则递归查找相关联的标高相等的墙并将查询结果放入集合中；循环该关联墙集合；判断当前墙与关联墙id是否相同；如相同，则代表同一墙并到下一关联墙；如不同，则将当前墙点集做交集运算并修改关联墙集合；直到所有关联墙集合都进行了墙点集交集运算；三维扣减完成。

本发明的铝模板配模方法，包括其中对于墙体配模的其中一种方法为：计算结构对拉点，所述的对拉点为被垂直相交的墙体的外墙线的交点，通过对拉点分割外墙线，左侧线段被一分为三；以C槽方向为布板方向，进行预处理，处理完成后根据处理完成后的线段、配模规则、配模范围、布板方向布置铝模板，所述的布板方向为，内外墙从起始点进行布板，在C槽位置进行甩板，非模数板往C槽方向甩，同时找到对应C槽位置，然后扣除甩板位置，继续沿原方向进行配模，另外一部分沿着C槽垂直方向扣除甩板位置后，进行配模。

本发明的铝模板配模方法，其特征在于：包括碰撞检查，通过模板与模板之间是否存在交集进行碰撞检查；先根据模型包围盒进行检测，若包围盒不碰撞则模型不碰撞；若包围盒碰撞，则对实际三维模型进行碰撞检测；包围盒碰撞检查方法如下：计算进行检查的两个模型的包围盒数据，如果xMin1<xMax2&&xMax1>xMin2&&yMin1<yMax2&&yMax1>yMin2&&zMin1<zMax2&&zMax1>zMin2，则包围盒碰撞；否则不碰撞；根据包围盒碰撞结果继续进行三角网格的碰撞检查，先将三角网格进行空间划分，然后根据空间中三角形是否相交再判断是否真正在碰撞。

本发明的铝模板配模方法，包括漏空检查，通过铝模板面与原模型面之间进行漏空检查，逐一遍历铝模板面，减少一定量的公差点距，然后遍历原模型面中是否存在非对应的点。

本发明的计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现根据本发明的所述铝模板配模方法的步骤。

本发明的计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令，该处理器执行所述指令时实现根据本发明的铝模板配模方法的步骤。

本发明采用根据铝模板配模方法的铝模板配模系统，包括:铝模板配模装置，包括分类装置，编辑装置，检查装置，属性装置，其中分类装置用于分别或者全部显示墙，梁，下挂梁，板，楼梯，飘窗，反坎，加固件，其他结构，并作用于铝模板配模装置的显示装置中以三维形象化交互配模过程；其中，所述分类装置细化交互内墙板，外墙板，接高板，K板，KK板，P板，楼面顶板，盖板，底板，侧板，楼梯侧板，楼梯底板，支撑板，飘窗支撑板，楼面中间龙骨，飞机板，内墙C槽，外墙C槽，转角C槽，顶角C槽，易拆C槽，端封C槽，双封易拆C槽，阴角C槽，角铝，转角角铝，R底角，狗牙，踏步，背楞，连接件，下层K板，拉杆，拉片，支撑柱，滴水线，企口，贴片；编辑装置包括设置修改类型，修改长宽高，修改房间C槽，墙柱接高拆分，备注，添加板，添加C槽，拆分，添加角铝，画线切割、删除、移动、复制、镜像、合并；检查装置包括碰撞检查和漏空检查；属性设置装置包括设置模板类型，结构类型，结构，模板代码，代号备注，装配模块，分区名称；装配图生成装置包括设置分区，下载，显示三维装配图；其中，装配图生成装置包括按类别分别展示结构的功能；生产图生成装置包括下载和按类别形成基本模板的生产图；生产清单生成装置按照标准件、辅助件或者分区方式或者全部方式或者其他根据实际需要确定的类型，形成标准化的计算机文件。

本发明的铝模板配模系统，还包括模板构件的分拣子系统，所述模板分拣子系统包括上料区，大件传输线，小件传输线，扫码单元，分拣机械手，相机定位单元，缓存过渡单元，码垛机械手，若干作业区和物流通道。

本发明由于设置了各装置和方法，并将各装置之间的数据流和控制流按照本发明的有关方法步骤进行传送和操控，可以极大提高信息处理效率和精确度，从而在部分或整体上提高系统和方法的响应度和数据展现和操控能力。本发明的有关更为详细的数据算法和数据操控方式可以提高铝模板三维展示的响应性能和处理性能以及铝模板配模的效率和精确度。有关分拣系统的布设和处理过程可以提高铝模扳分拣回收效率。有关技术特征不论在部分或相互结合的基础都具有完全不同于和优于现有技术的配模效率和精确度以及分拣能力。由于在本技术领域中，墙体和梁体在建筑物中构成比例占有80％以上，即使仅仅改善墙体的配模方法的步骤，根据本发明都会提高整体配模系统的精确度和准确性，以及处理处理速度。

下面将结合实施例参照附图进行详细说明，以对本发明的目的、特征和优点有深入的理解。

附图说明

图1为本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法的示意图；

图2为本发明的识别装置工作方法流程图；

图3为本发明的所述的建筑模型和生成装置工作方法流程图；

图4为本发明的配模工作方法的流程图；

图5为本发明的墙体三维扣减的具体工作方法流程图；

图6为本发明的墙体配模的工作方法流程图；

图7为本发明的碰撞检查方法的示意图；

图8为本发明的铝模板自动分拣系统和方法；

图9为本发明的其中一种可能实施方式的系统构造和三维展现示意图。

具体实施方式

下面以实施例对技术方案做详细说明。

根据图1，本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法，包括：配模规则装置，深化设计装置，建筑模型生成和展示，深化结果交互装置，铝模板配模装置，装配图生成装置，生产图生成装置、生产清单生成装置。其中，前述各装置可通过软件或硬件电路直接或混合构造，只要它们满足本发明的数据或信息处理的过程和方式。所述的配模规则装置，用于交互输入和存储配模总则数据，墙梁柱数据，背楞数据，楼梯数据，飘窗悬挑板数据，吊模沉降数据等。所述的深化设计装置，用于存储建筑图纸，绘图，深化，图层处理，显示帮助信息，其中，绘图包括提供基本绘图功能和绘图样例，以及对于端点、终点、正交等的捕捉功能的提供。其中，深化包括设置绘制工作区，绘制原点，设置层高，图层对应，默认属性，贴片属性，企口属性，墙属性，反坎属性，一键识别，生成建筑模型。其中，图层包括设置隐藏，显示全部，隐藏全部。其中，帮助功能用于提供联机帮助信息。所述的建筑模型生成和展示装置用于交互三维立体建筑模型，并可以针对生成的任意三维建筑模块进行全角度翻转，显示，修改等，前述修改直接与所述的深化设计装置进行数据交互，即，在三维建筑模型生成和展示装置中的可视化修改直接可作用于深化设计装置，反之亦然。所述的建筑模型生成和展示装置包括分类装置，编辑装置，属性装置，其中分类装置包括设置墙，梁，下挂梁，板，楼梯，飘窗，反坎，凸企口，凹企口，槽钢，预制件，贴片/滴水等。所述编辑装置包括设置改尺寸，长度增减，绘制贴片，滴水线，单边缩放，测量，删除，移动，复制，修改方向等。所述属性装置包括设置构件名称，构件类型，顶标高，底标高。所述深化结果交互装置用于简化建筑模型修改和与所述建筑模型生成和展示装置进行交互，即在在三维建筑模型生成和展示装置中的可视化修改直接可作用于所述深化结果交互装置，反之亦然。本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法是在非有限次可得的原型基础上总结和研发得出的结果，通过有机设置如本发明的装置，以及在前述装置中以本发明的方式传递和处理数据和信息流以及相互作用和控制有关装置，可以使得系统构造和实施最简单，减少信息操控的错误率，精确实现三维展示和互动的准确性，以及使得系统消耗资源少、在计算机上快速运行的技术效果，该效果并非发明人或申请人所臆测，而是在发明人或申请人付出了开创性工作的情况下历经多年才研发总结成功的系统构造和方法步骤。

所述铝模板配模装置根据所述三维建筑模型生成和展示装置生成的三维建筑模型数据自动进行铝模板配模，所述铝模板配模装置包括分类装置，编辑装置，检查装置，属性装置，其中分类装置用于分别或者全部显示墙，梁，下挂梁，板，楼梯，飘窗，反坎，加固件，其他结构等，并作用于所述铝模板配模装置的显示装置中以三维形象化交互配模过程。其中，所述分类装置还可以进一步细化交互内墙板，外墙板，接高板，K板，KK板，P板，楼面顶板，盖板，底板，侧板，楼梯侧板，楼梯底板，支撑板，飘窗支撑板，楼面中间龙骨，飞机板，内墙C槽，外墙C槽，转角C槽，顶角C槽，易拆C槽，端封C槽，双封易拆C槽，阴角C槽，角铝，转角角铝，R底角，狗牙，踏步，背楞，连接件，下层K板，拉杆，拉片，支撑柱，滴水线，企口，贴片，其他等。所述编辑装置包括设置修改类型，修改长宽高，修改房间C槽，墙柱接高拆分，备注，添加板，添加C槽，拆分，添加角铝，画线切割、删除、移动、复制、镜像、合并等。所述检查装置包括碰撞检查和漏空检查。属性设置装置包括设置模板类型，结构类型，结构，模板代码，代号备注，装配模块，分区名称等。所述装配图生成装置包括设置分区，下载，显示三维装配图。其中，所示装配图生成装置包括按前述类别分别展示结构的功能。所述生产图生成装置包括下载和按前述类别形成基本模板的生产图。所述生产清单生成装置按照标准件、辅助件或者分区方式或者全部方式或者其他根据实际需要确定的类型，形成标准化的计算机文件，例如EXCEL表格形式的清单或者本发明后续模板分拣系统用的内部格式的文件。

本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法还可以进一步包括本发明下文提及的铝模版自动分拣的系统和方法。

根据图2，本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法，其中，所述识别装置按照如下方式顺序工作：确定图层名和位置，获取每一图层中的每一线的内容，将每一线逐一存入数据库，在本发明中，优选为mysql数据库或者redis数据库，本发明的数据存储也可以采用流文件形式进行或者其他数据便宜存储形式。遍历数据库，计算板轮廓线(墙梁线围合成的闭合区域，包括墙轮廓线和梁轮廓线)写入数据库，计算方法为：逐一读取墙线端点值，然后按照最近平行和垂直线遍历重合端点值，生成墙轮廓线，然后按照墙轮廓线确定的区域与同时生成的相关梁轮廓线区域进行重合校验，不存在任何部分重合区域则自动修正梁轮廓线并显示提示人工或人工智能核查，所述的自动修正梁轮廓线以墙轮廓线区域为基础，将梁轮廓线修正为至少部分重合。遍历全部墙梁线，生成所有板轮廓线坐标写入数据库。

根据本发明的识别装置还可以采用非算法表征的人工智能程序段编码实现，诸如对有关构件的人工智能学习进行记忆从而在之后的识别中自动适用，或者采用诸如卷积神经网络对线或轮廓线的自动识别或者其他构件进行自动识别，或者基于识别程序的自动进化迭代产生的进化代码识别段进行适用到本发明。这些人工智能的代码段都在本发明有关的系统或方法或者其他方案中可直接添加或者替换实施。

根据图3，本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法，其中，所述的建筑模型和生成装置，将已经存储进数据库的逐一板轮廓线(根据点集)根据相关线的高度进行三维拉伸，墙线根据墙线高度值(顶标高)进行拉伸，如墙线对应梁线(底标高)，则将墙线高度进行扣减，梁线则按照梁线高度向下拉伸。除拉伸长度外，本发明还具有以下特殊处理步骤：下挂梁(根据下挂梁与其他构件的关联关系，计算下挂梁对应位置，如梁下挂，则下挂梁的顶标高为梁的底标高)、上反梁(梁地面与现浇板地面标高一致；根据项目要求在配模规则中设置梁超顶标高长度值是否转为窗下墙的判断步骤，根据配模规则设置自动转窗下墙；反坎(防止水流进室内的做法；根据项目要求在配模规则中设置反坎超顶标高长度值是否转为窗下墙的判断步骤，根据配模规则设置自动转窗下墙；此外、贴片(主要是后砌墙部位)、企口(门窗部位，主要是窗部位)也要参照前述方法进行数据的相关高度值加减。此外，本发明在三维拉伸后，将数据直接以优选的JSON格式进行中间形式存储，而不以三维数据在数据库中进行存储。前述各技术手段可以极大提高显示效率和存储效率，并有利于三维数据呈现和直接修改，并提高更新二维存储数据的效率和减小数据存储量，这些技术手段带来的这些技术效果在之前的现有技术中是没有相关技术人员试图尝试或者已经进行过的，为本发明首次提出和实现。

实现本发明的系统和方法其中优选的软件工具可以是，基于WebGL的可视化显示系统，WebGL(全写Web Graphics Library)是一种图形显示开发绘图协议，通过在这样的软件工具上实现本发明的系统和方法，可以把本发明的三维模式标准和算法进行具体布置和安排，从而达到JavaScript和OpenGL ES结合在一起，为HTML5 Canvas提供三维加速渲染，并借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型的技术效果。Redis是完全开源免费的，遵守BSD协议，是高性能的key-value数据库。或Mysql数据库也可以用于存储本发明的有关数据，它也是一种开源的中小型数据库。REmote DIctionary Server(Redis)是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。JSON(JavaScript ObjectNotation)是一种轻量级的数据交换格式。本发明这些工具的使用，只是为实现本发明的系统和方法，特别是本发明的数据处理过程和方式而优选的，并不是为限制本发明而公开。

根据图4，图5，与本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法以及相关的配模方法和系统，其中重点必要步骤，包括如下步骤：判断是否存在三维原模型，如不存在，返回生成建筑模型方法步骤，如果存在三维原模型，则加载配模规则，清空缓存中模板数据，三维扣减，然后依次进行楼梯、墙、反坎、顶板、飘窗、梁、对拉、背楞、K板的配模，随后保存数据至优选为本发明redis的数据库或者mysql数据库，而后生成基于本发明优选的json格式直至处理过程正常结束或者从各步骤中异常退出。其中，三维扣减的方法为：遍历所有结构，当前结构与关联结构进行布尔减运算，计算当前结构的粘灰面，计算每个面与关联结构的关联关系直至三维扣减结束。其中本发明的墙体扣减方法为：将墙与其他关联墙作对比，如果标高相同且两墙相交，则将其中一个墙的结果的点集信息修改为合并的点集信息，并更新另一个墙的状态。针对循环状态中的墙定义为当前墙，循环关联墙集合中的墙定义为关联墙。具体为：合并墙；获取所有墙；循环墙开始；判断当前扣减状态；如已扣减，则到下一墙；如未扣减，则递归查找相关联的标高相等的墙并将查询结果放入集合中；循环该关联墙集合；判断当前墙与关联墙id是否相同；如相同，则代表同一墙并到下一关联墙；如不同，则将当前墙点集做交集运算并修改关联墙集合；直到所有关联墙集合都进行了墙点集交集运算；三维扣减完成。然后根据三维扣减的后的关联墙集合循环，按照本发明下面记载的方式进行配模。

参见图6，本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法以及相关的配模方法和系统，其中，对于墙体配模的其中一种方法为：计算结构对拉点3，所述的对拉点3为被垂直相交的墙体2的外墙线的交点。通过对拉点分割外墙线，如本实施例中的那样，左侧线段被一分为三；以C槽4方向为布板方向，进行预处理，处理完成后：根据处理完成后的线段、配模规则、配模范围(k板区域、接高板区域、C槽区域、墙板区域、角铝区域)、布板方向布置铝模板，所述的布板方向为，内外墙从起始点进行布板，在C槽位置进行甩板，非50模数板(本实施例以50模数板为标准板)往C槽方向甩，同时找到对应C槽位置，然后扣除甩板位置，继续沿原方向进行配模，另外一部分沿着C槽垂直方向扣除甩板位置后，进行配模。本发明的前述配模系统和方法，通过诸如先将相交墙体预先合并，然后再进行配模运算，可以极大提高墙体配模时的运算效率和配模的准确率和精确性。

本发明试图以在其中数据量处理占比较大的墙体配模为例对有关本发明的细节进行进一步的说明，从而理解本发明，该等例举性实施例公开不构成对本发明的任何限制或者任何其他不利于本发明的解释。本发明相关的诸如除墙体配模之外的其他构件配模方法或方式可参照墙体配模的教导修改而成或者采用其他不断演进的方法或方式进行，这些演进的方法或方式可能会使本发明得到进一步效果的提升，但是并不能构成对本发明效果的任何质疑或否定。根据本发明，只要其中仅仅对墙体配模采用了本发明的方法或方式，都会极大改善仅仅针对墙体的配模的效率和效果，从而改善整体系统或方法的效率和效果，即使本发明的其他任何步骤或方法或方式假定不再基于计算机自动进行处理，例如其他步骤或方法仅仅以人工的方式进行。

根据本发明的任何步骤或方法或方式，都可独立进行配置或构造，这样的独立部分都可单独构成对整体系统或方法的独立效果的改进或提高。根据本发明披露的有关系统和方法不论从整体还是部分实施上都能够在铝模板施工和生产制造中被采用，在提高可视化互动设计效率，提高铝模板生产效率、施工效率和回收效率上都都能够取得非常好的效果，具有广泛的实用性。而且，本发明的整体系统或者方法或者其中的任何部分，都是在大量时间反复尝试经过无数次试验和快速原型法基础上所研发实现的，其中投入了大量的人力和财力才得到了本发明的有关基础架构、原理和以细节呈现的相关技术成果和方案。

参见图7，本发明的碰撞检查和漏空检查方法和系统，通过模板与模板之间是否存在交集进行碰撞检查；先根据模型包围盒进行检测，若包围盒不碰撞则模型不碰撞；若包围盒碰撞，则对实际三维模型进行碰撞检测。包围盒碰撞检查方法如下：计算进行检查的两个模型的包围盒数据，如果xMin1<xMax2&&xMax1>xMin2&&yMin1<yMax2&&yMax1>yMin2&&zMin1<zMax2&&zMax1>zMin2，则包围盒碰撞；否则不碰撞。其中x,y,z为三维方向的三个方向的两个包围盒的三个数据，Min为最小值，Max为最大值，1为包围盒一，2为包围盒二。根据包围盒碰撞结果继续进行三角网格的碰撞检查，先将三角网格进行空间划分，然后根据空间中三角形是否相交再判断是否真正在碰撞。漏空检查，通过铝模板面与原模型面之间进行漏空检查，逐一遍历铝模板面，减少一定量的公差点距，然后遍历原模型面中是否存在非对应的点。

参见图8，本发明的系统和方法，还包括，模板构件的又一种分拣方法和系统。包括上料区21，大件传输线23，小件传输线25，扫码单元28，分拣机械手，相机定位单元27，缓存过渡单元，码垛机械手，若干作业区一29、作业区二30、作业区三31、作业区四22和物流通道26。所述的上料区位于系统的上方，自上而下排布大件传输线，小件传输线，所述大小两条传输线彼此水平布置，并由右向左传送待分拣的构件。扫码单元位于大小件传输线的侧上方，以50度倾斜角度对准水平面。相机定位单元布置在大小传输线的上方，并与大小传输线垂直，相机定位单元可沿垂直位置上下进动。若干作业区和物流通道按照与大小传输线垂直方向布设。以上分拣现场布设可极大程度适应铝模板和小工件的分拣作业，能实现最高分拣效率，是本发明经过长期和无限次试验所获得的最佳分拣现场布设结构。其中，利用机器人实现对不同尺寸规格的铝模工件来料进行分类分区存放。(1)通过四轴机器人与扫码系统的协同工作，实现对不同规格铝模工件的分拣。(2)缓存过度单元协调分拣与码垛机器人的工作节拍。(3)视觉系统及传感器系统辅助机器人对工件进行定位抓取。总体方案，系统构成，整体系统是由大件传输线、小件传输线，分拣机械手，视觉系统，缓存过度单元，码垛机械手，电气控制系统等组成。2.2系统布局图：2.3系统流程①工人将工件放置到相应传输线上，工件要求不许有重叠，平面向上。②工件会首先通过扫码单元，扫码单元会查询工件信息，并由控制系统对工件分配类别和存储区域，记录工件位置。③通过传输线传送，分拣机器人会抓取相应类的工件，当相应工件传输到对应分拣工位时由相机进行拍照并确定抓取位置，从而由分拣机器人抓取，按指定位置摆放到缓存过度单元上。④缓存过度单元可以摆放多个待分区工件，并具有相对精确的位置传输，方便后续码垛机器人抓取。⑤当缓存过度单元的工件排列整齐的步进一定距离时，会触发相应传感器。这时码垛机器人会过来取走工件。⑥码垛机器人抓取工件根据控制信号放到指定分区，进行码垛。⑦当相应区域码垛完成后系统会给出提示，由人工或AGV小车将物料运走。⑧对于在传输线上扫码识别出不能分拣，或分拣失败的工件会由后端人工将工件分拣。⑨重复以上步骤完成工件分拣、仓储。2.3主要机构详述：(1)分拣机器人，分拣机器人为龙门结构。XY轴采用传统坐标式行走方式，可以增加设备整体刚性，扩大工作范围，采用伺服电机提高设备的精度及可靠性。Z轴采用高精度滚珠丝杠驱动，旋转轴采用机器人专用减速机，配合伺服电机可以实现高精度定位。机器人装有带吸盘的抓手和工业相机，可以很好的实现来料位置判断和抓取。2)传输线，传输线分为两条：大件传输线和小件传输线，采用平皮带传输。这样可以方便机器扫码、避免工人误操作、控制生产节拍、提高分拣效率。(3)缓存过度单元，缓存过度单元采用平皮带传输，靠近码垛机器人侧装有工件感应传感器。(4)码垛机器人，码垛机器人采用我司成熟的龙门四轴机械结构，并且设计有自行走机构。工作时机器人可沿轨道行走，轨道上表面和底板表面齐平。这样不仅可以满足大范围移动需要，还不影响物料运输。设备与电控外围相关的主要部件如下：1)控制系统：设备的控制核心。2)安全防护系统：保证设备、人身、财产安全。3)相机检测系统。本发明的图纸识别和三维建模的系统和方法以及相关的配模方法和系统，其中的装配图生成装置，生产图生成装置、生产清单生成装置，可以将其中的方法步骤或者数据直接接入前述的分拣系统和方法中，并由所述的控制系统按照有关实际需要控制相关机器人自动分拣和码垛，从而可以构成本发明的更大范围的系统和方法。

参见图9，本发明的其中一种可能实施方式的系统构造和三维展现示意图，该示意图中可清楚地看到本发明的二维数据在三维模式展现情景中的数据和信息流操控方式，它们极大便利了本发明系统和方法的流畅性和易操作性。

本发明其中涉及的方法步骤，都可以依次进行执行并取得最优效果，虽然它们根据本发明的教导可以调整顺序进行执行。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.铝模板配模方法，包括如下步骤：判断是否存在三维原模型，如果存在三维原模型，则加载配模规则，清空缓存中模板数据，三维扣减，然后依次进行楼梯、墙、反坎、顶板、飘窗、梁、对拉、背楞、K板的配模，随后保存数据至数据库，而后生成json格式直至处理过程正常结束或者从各步骤中异常退出；所述的三维扣减的方法为：遍历所有结构，当前结构与关联结构进行布尔减运算，计算当前结构的粘灰面，计算每个面与关联结构的关联关系直至三维扣减结束；墙体扣减方法为：将墙与其他关联墙作对比，如果标高相同且两墙相交，则将其中一个墙的结果的点集信息修改为合并的点集信息，并更新另一个墙的状态，将循环状态中的墙定义为当前墙，循环关联墙集合中的墙定义为关联墙；具体为：合并墙；获取所有墙；循环墙开始；判断当前扣减状态；如已扣减，则到下一墙；如未扣减，则递归查找相关联的标高相等的墙并将查询结果放入集合中；循环该关联墙集合；判断当前墙与关联墙id是否相同；如相同，则代表同一墙并到下一关联墙；如不同，则将当前墙点集做交集运算并修改关联墙集合；直到所有关联墙集合都进行了墙点集交集运算；三维扣减完成；对于墙体配模的其中一种方法为：计算结构对拉点，所述的对拉点为被垂直相交的墙体的外墙线的交点，通过对拉点分割外墙线，左侧线段被一分为三；以C槽方向为布板方向，进行预处理，根据处理完成后的线段、配模规则、配模范围、布板方向布置铝模板，所述的布板方向为，内外墙从起始点进行布板，在C槽位置进行甩板，非模数板往C槽方向甩，同时找到对应C槽位置，然后扣除甩板位置，继续沿原方向进行配模，另外一部分沿着C槽垂直方向扣除甩板位置后，进行配模。

2.根据权利要求1所述的铝模板配模方法，其特征在于：包括碰撞检查，通过模板与模板之间是否存在交集进行碰撞检查；先根据模型包围盒进行检测，若包围盒不碰撞则模型不碰撞；若包围盒碰撞，则对实际三维模型进行碰撞检测；包围盒碰撞检查方法如下：计算进行检查的两个模型的包围盒数据，如果xMin1<xMax2&&xMax1>xMin2&&yMin1<yMax2&&yMax1>yMin2&&zMin1<zMax2&&zMax1>zMin2，则包围盒碰撞；否则不碰撞；根据包围盒碰撞结果继续进行三角网格的碰撞检查，先将三角网格进行空间划分，然后根据空间中三角形是否相交再判断是否真正在碰撞；其中x,y,z为三维方向的三个方向的两个包围盒的三个数据，Min为最小值，Max为最大值，1为包围盒一，2为包围盒二。

3.根据权利要求2所述的铝模板配模方法，其特征在于：包括漏空检查，通过铝模板面与原模型面之间进行漏空检查，逐一遍历铝模板面，减少公差点距，然后遍历原模型面中是否存在非对应的点。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于：该指令被处理器执行时实现根据权利要求1-3其中任意一项的所述铝模板配模方法的步骤。

5.一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令，其特征在于：该处理器执行所述指令时实现根据权利要求1-3其中任意一项所述的铝模板配模方法的步骤。

6.采用根据权利要求1-3其中任意一项所述的铝模板配模方法的铝模板配模系统，其特征在于，包括:

铝模板配模装置，包括分类装置，编辑装置，检查装置，属性设置装置，其中分类装置用于分别或者全部显示墙，梁，下挂梁，板，楼梯，飘窗，反坎，加固件，其他结构，并作用于铝模板配模装置的显示装置中以三维形象化交互配模过程；

其中，所述分类装置细化交互内墙板，外墙板，接高板，K板，KK板，P板，楼面顶板，盖板，底板，侧板，楼梯侧板，楼梯底板，支撑板，飘窗支撑板，楼面中间龙骨，飞机板，内墙C槽，外墙C槽，转角C槽，顶角C槽，易拆C槽，端封C槽，双封易拆C槽，阴角C槽，角铝，转角角铝，R底角，狗牙，踏步，背楞，连接件，下层K板，拉杆，拉片，支撑柱，滴水线，企口，贴片；

编辑装置包括设置修改类型，修改长宽高，修改房间C槽，墙柱接高拆分，备注，添加板，添加C槽，拆分，添加角铝，画线切割、删除、移动、复制、镜像、合并；

检查装置包括碰撞检查和漏空检查；

属性设置装置包括设置模板类型，结构类型，结构，模板代码，代号备注，装配模块，分区名称；

装配图生成装置包括设置分区，下载，显示三维装配图；

其中，装配图生成装置包括按类别分别展示结构的功能；

生产图生成装置包括下载和按类别形成基本模板的生产图；

生产清单生成装置按照标准件、辅助件或者分区方式或者全部方式或者其他根据实际需要确定的类型，形成标准化的计算机文件。

7.根据权利要求6所述的铝模板配模系统，其特征在于，还包括模板构件的分拣子系统，所述模板构件的分拣子系统包括上料区，大件传输线，小件传输线，扫码单元，分拣机械手，相机定位单元，缓存过渡单元，码垛机械手，若干作业区和物流通道。

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