CN117232392A - 基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于装配式混凝土预制构件领域，涉及了一种基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法和系统，旨在解决对预制构件成品进行质量合格检测时，需要用人工用尺子量测预制构件成品位置偏差的问题。本发明包括：获取质量检测对象信息并转成兼容格式，利用投影系统以可视化的将量检测对象信息呈现工作模台上，根据质量检测对象信息对混凝土预制构件的各零部件进行装配和加工，根据质量检测对象信息建立数字偏差检测投影，利用投影系统可视化的将数字偏差检测投影呈现在工作模台上，对混凝土预制构件成品进行偏差检测，若偏差检测的结果低于设定阈值，则质量检测对象符合混凝土预制构件质量标准。本发明可减少废料和返工，提高产品质量并节省成本。

Description

基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法和系统

技术领域

本发明属于装配式混凝土预制构件生产领域，具体涉及了一种基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法和系统。

背景技术

预制混凝土构件，特别是楼板、墙板等平面类构件，是目前各类装配式整体式混凝土住宅建筑体系中的主力构件，由于板类构件本身集成了建筑、结构、水电各专业和生产、施工、运维各阶段的全部预留预埋信息，集成化程度很高，其生产质量对构件在各阶段各专业的功能全面实现上具有决定性影响，原则上不容许出现任何预留预埋内容的缺失、定位精度超限的问题。

鉴于此，在墙板生产阶段，为最大程度降低混凝土浇筑、振捣导致的预留预埋内容定位精度超限的影响，保证构件质量合格，各专业、各阶段的预留预埋信息，均需要采取定位工装措施，实现预留预埋内容的可靠固定，例如：边模定位孔、定位磁铁、定位焊接丝杆、定位悬吊架等。即便如此，构件成品依然存在预留预埋内容的缺失，超限定位工装措施失效，定位精度超限的风险，为确保出厂构件成品质量的可靠性，就需要对构件生产过程和成品做全数质量检验，由于构件数量庞大、规格繁多、用尺子量等方式均需要依靠人工看图识图，不仅需要消耗大量人力和时间，增加人工工作量，还容易因疲劳、低责任心、沟通不到位等主观因素出错，这一检测工作目前仍然难以较好的执行。

数字激光投影技术，可以实现将已存在的CAD、三维模型的数模图形投影出来，从而实现高精度的数模还原工作，将装配信息、加工信息，如位置、大小、距离等通过电脑和软件集成后以可视化的形式呈现在工作台上，引导工人直接操作装配、加工及检查比对，在提升效率的同时，大大减少了加工错误，对提高构件的合格率具有重要现实意义。

以下文献是与本发明相关的技术背景资料：在相关技术中，CN205352394U一种预制构件生产线激光投影放线装置，公开了一种预制构件生产线激光投影放线装置，包括至少一组支架组件及至少一个激光投影仪，至少一组支架组件包括立柱、横梁及斜撑，立柱的顶端与横梁的一端固定连接，斜撑的两端分别与横梁及立柱固定连接，至少一个激光投影仪固定于所述横梁的另一悬臂端，至少一个激光投影仪用于将数字、字母或预制构件的轮廓投影在下方的模台上。解决了如何既快速又经济地实现生产预制构件的放线工作，提高了工作效率。但无法解决对预制构件成品进行质量合格检测时，需要用人工用尺子量测预制构件成品位置偏差的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法和系统。

本发明的一方面，提出了一种基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，包括：

步骤1，基于混凝土预制构件的图纸或模型获取质量检测对象信息，并将所述质量检测对象信息转成兼容格式；

步骤2，利用投影系统以可视化的形式将所述质量检测对象信息呈现在工作模台上，根据投影的所述质量检测对象信息对所述混凝土预制构件的各零部件进行装配和加工；

步骤3，根据所述质量检测对象信息建立数字偏差检测投影，利用所述投影系统以可视化的形式将所述数字偏差检测投影呈现在工作模台上；

步骤4，根据投影的所述数字偏差检测投影对装配和加工后的所述混凝土预制构件进行偏差检测；

步骤5，若偏差检测的结果低于设定阈值，则所述质量检测对象符合混凝土预制构件质量标准。

在一种可选的实施方式中，所述质量检测对象信息包括：混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值，所述具体对象包括现行标准中所述混凝土预制构件需量测的尺寸、位置的指标和所述混凝土预制构件安装和使用阶段的技术指标。

在一种可选的实施方式中，所述数字偏差检测投影是最大公差投影，所述最大公差投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值建立。

在一种可选的实施方式中，所述数字偏差检测投影是数字标尺投影，所述数字标尺投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和激光投影标尺建立。

在一种可选的实施方式中，所述数字偏差检测投影包括最大公差投影和数字标尺投影，所述数字偏差检测投影包括最大公差投影和数字标尺投影，所述最大公差投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值建立，所述数字标尺投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和激光投影标尺建立。

在一种可选的实施方式中，所述数字标尺投影通过遥控控制，在所述混凝土预制构件质量检测的具体对象之间切换显示。

在一种可选的实施方式中，所述数字偏差检测投影的投影颜色区别于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象的投影颜色。

本发明的另一方面，提出了一种基于激光投影的混凝土预制构件质量检测系统，所述质量检测系统用于实施所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，所述质量检测系统包括：

数据处理模块，用于基于混凝土预制构件的图纸或模型获取质量检测对象信息，并将所述质量检测对象信息转成兼容格式；

数据投影模块，用于可视化的显示所述质量检测对象信息和根据所述质量检测对象信息建立的数字偏差检测投影。

在一种可选的实施方式中，所述数据处理模块，包括：处理器和存储器，所述处理器用于数据获取、转换和输出，所述存储器用于数据存储；

所述数据投影模块，包括：括激光投影器、控制器、供电装置及固定支架。

在一种可选的实施方式中，所述数据投影模块中，所述激光投影器放置固定在所述固定支架上，所述供电装置和所述激光投影器相连，所述控制器和所述激光投影器相连。

本发明的有益效果：

通过上述技术方案，本发明实现了对混凝土预制构件成品的位置偏差质量检查、核对、判断合格与否，解决了需要人工用尺子量测位置偏差的问题，有效直观地检查出因尺寸偏差所导致的产品质量问题，为操作员提供直观的测量结论，及时准确协助操作员识别不合格的产品并修复，减少产品废料和返工，并提高产品质量，帮助最大限度地减少废品和不合格产品，从而达到节省成本的目标。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的墙板混凝土浇筑前投影示意图；

图3为本发明实施例的墙板成品构件最大公差投影示意图；

图4为本发明实施例的墙板成品构件数字标尺投影示意图。

附图标记说明：1、模台，2、墙板位置投影，3、接线盒位置投影，4、对拉模板孔位置投影，5、最大公差投影，6、数字标尺投影。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本发明提供一种基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，所述质量检测方法包括：

步骤1，基于混凝土预制构件的图纸或模型获取质量检测对象信息，并将所述质量检测对象信息转成兼容格式；

步骤2，利用投影系统以可视化的形式将所述质量检测对象信息呈现在工作模台上，根据投影的所述质量检测对象信息对所述混凝土预制构件的各零部件进行装配和加工；

步骤3，根据所述质量检测对象信息建立数字偏差检测投影，利用所述投影系统以可视化的形式将所述数字偏差检测投影呈现在工作模台上；

步骤4，根据投影的所述数字偏差检测投影对装配和加工后的所述混凝土预制构件进行偏差检测；

步骤5，若偏差检测的结果低于设定阈值，则所述质量检测对象符合混凝土预制构件质量标准。

为了更清晰地对本发明基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法进行说明，下面结合图1对本发明实施例中各步骤展开详述。

在本发明第一实施例的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，包括步骤1-步骤5，各步骤详细描述如下：

步骤1，基于混凝土预制构件的图纸或模型获取质量检测对象信息，并将所述质量检测对象信息转成兼容格式。

混凝土预制构件是指在施工现场实施安装前已制作完成的装配式混凝土构件，一般常见的有预制混凝土楼盖板、桥梁用混凝土箱梁、工业厂房用预制混凝土屋架梁、涵洞框构、地基处理用预制混凝土桩等。

本发明所述制作混凝土预制构件，即为将混凝土预制构件的各零部件进行装配和加工获得的混凝土预制构件成品。

混凝土预制构件的图纸或模型的格式一般为CAD或者模型软件可读取的格式，在投影系统中无法正常读取，需要通过格式转码软件，转成可在投影系统正常的读取和投射的数据格式。

在一种可选的实施方式中，在步骤1中，所述质量检测对象信息包括：混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值，所述具体对象包括现行标准中所述混凝土预制构件需量测的尺寸、位置的指标和所述混凝土预制构件安装和使用阶段的技术指标。

混凝土预制构件质量检测的具体对象，来源于现行标准中需采用尺子量测的尺寸和位置指标，以及对构件在下一步安装和使用阶段有影响的指标，例如：构件周边几何尺寸、钢筋位置、预留预埋件和孔洞的尺寸大小和相对位置偏差等。位置偏差限值是检测对象的位置偏差允许值，来源于现行规范规定的位置偏差最大限值。

步骤2，利用投影系统以可视化的形式将所述质量检测对象信息呈现在工作模台上，根据投影的所述质量检测对象信息对所述混凝土预制构件的各零部件进行装配和加工。

如图2所示，混凝土预制构件可以是一种预制墙板，制作墙板成品前，通过投影系统将墙板位置投影2、接线盒位置投影3、对拉模板孔位置投影4等信息投影在模台1上，操作员根据投影指示进行钢筋、接线盒、预留预埋件等相关部件的安放，辅助操作员进行墙板成品制作。

步骤3，根据所述质量检测对象信息建立数字偏差检测投影，利用所述投影系统以可视化的形式将所述数字偏差检测投影呈现在工作模台上。

数字偏差检测投影是指通过计算机和数字技术将构件几何信息利用投影系统进行投影。

步骤4，根据投影的所述数字偏差检测投影对装配和加工后的所述混凝土预制构件进行偏差检测.

在一种可选的实施方式中，所述数字偏差检测投影是最大公差投影，所述最大公差投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值建立。

如图3所示，最大公差投影5可以是由墙板、接线盒、对拉模板孔的几何信息、位置信息和现行规范规定的位置偏差限值建立，操作员通过投影系统将最大公差投影5投射在模台1上，根据在墙板成品上的投射的最大公差投影5，辅助操作员对墙板成品进行质量检查核对。

在一种可选的实施方式中，所述数字偏差检测投影是数字标尺投影，所述数字标尺投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和激光投影标尺建立。

如图4所示，数字标尺投影6可以是由墙板、接线盒、对拉模板孔的几何信息、位置信息和现行规范规定的位置偏差限值建立，操作员通过投影系统将数字标尺投影6投射在模台1上，根据在墙板成品上的投射的数字标尺投影6，辅助操作员对墙板成品进行质量检查核对。

在一种可选的实施方式中，所述数字偏差检测投影包括最大公差投影和数字标尺投影，所述最大公差投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值建立，所述数字标尺投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和激光投影标尺建立。

数字偏差检测投影可以同时包括最大公差投影和数字标尺投影，两种投影方式相结合，数字偏差检测投影投射到工作模台上，操作员能够更加直观地通过投影信息与制作好的混凝土预制构件成品进行质量检查核对。

在一种可选的实施方式中，所述数字标尺投影通过遥控控制，在所述混凝土预制构件质量检测的具体对象之间切换显示。

投影系统连接有遥控装置，通过遥控装置远程、自动地的控制投影系统切换数字标尺投影位置，进而对不同检测对象进行质量检查核对。

在一种可选的实施方式中，所述数字偏差检测投影的投影颜色区别于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象的投影颜色。

数字偏差检测投影的投影颜色与步骤2中的混凝土预制构件质量检测的具体对象的投影颜色相区别，例如：混凝土预制构件质量检测的具体对象的投影颜色为红色，数字偏差检测投影的投影颜色为绿色。

步骤5，若偏差检测的结果低于设定阈值，则所述质量检测对象符合混凝土预制构件质量标准，否则，所述质量检测对象不符合混凝土预制构件质量标准。

步骤6，对不符合所述混凝土预制构件质量标准混凝土预制构件成品进行修复。

根据数字偏差检测投影可辅助操作员直观地判断混凝土预制构件成品是否合格，若合格则完成混凝土预制构件的制作，若不合格则混凝土预制构件成品进行返工修复后重新进行质量检查核对。

本发明第二实施例的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测系统，所述质量检测系统用于实施上述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，所述质量检测系统包括：

数据处理模块，用于基于混凝土预制构件的图纸或模型获取质量检测对象信息，并将所述质量检测对象信息转成兼容格式；

通过数据处理模块读取混凝土预制构件的图纸或模型的格式，混凝土预制构件的图纸或模型的格式一般为CAD或者模型软件可读取的格式，在投影系统中无法正常读取，通过数据处理模块进行格式转码，转成可在投影系统正常的读取和投射的数据格式，再通过数据处理模块将转码后的数据输入到投影系统。

数据投影模块，用于可视化的显示所述质量检测对象信息和根据所述质量检测对象信息建立的数字偏差检测投影。

通过数据投影模块将混凝土预制构件的几何信息和偏差限值信息等投影到工作模台上，以激光投影的可视化形式展现给操作员，便于操作员对混凝土预制构件进行加工、检测、修复。

在一种可选的实施方式中，所述数据处理模块，包括：处理器和存储器，所述处理器用于数据获取、转换和输出，所述存储器用于数据存储；

数据处理模块主要包括处理器和存储器，处理器作为凝土预制构件的图纸或模型等数据的获取、转换和输出的硬件支撑；存储器作为硬件用来存储上述各个过程中的数据。

所述数据投影模块，包括：激光投影器、控制器、供电装置及固定支架。

激光投影器作为硬件支撑将混凝土预制构件的几何信息和偏差限值信息等投影到工作模台上，以实现可视化；控制器用于远程、自动地的控制激光投影器的投影位置和投影信息；供电装置用于给激光投影器和控制器提供电力支持；固定支架用于将激光投影器固定在工作模台上。

在一种可选的实施方式中，所述数据投影模块中，所述激光投影器放置固定在所述固定支架上，所述供电装置和所述激光投影器相连，所述控制器和所述激光投影器相连。

所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，其特征在于，所述质量检测方法包括：

步骤1，基于混凝土预制构件的图纸或模型获取质量检测对象信息，并将所述质量检测对象信息转成兼容格式；

步骤2，利用投影系统以可视化的形式将所述质量检测对象信息呈现在工作模台上，根据投影的所述质量检测对象信息对所述混凝土预制构件的各零部件进行装配和加工；

步骤3，根据所述质量检测对象信息建立数字偏差检测投影，利用所述投影系统以可视化的形式将所述数字偏差检测投影呈现在工作模台上；

步骤4，根据投影的所述数字偏差检测投影对装配和加工后的所述混凝土预制构件进行偏差检测；

步骤5，若偏差检测的结果低于设定阈值，则所述质量检测对象符合混凝土预制构件质量标准。

2.根据权利要求1所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，其特征在于，所述质量检测对象信息包括：混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值，所述具体对象包括现行标准中所述混凝土预制构件需量测的尺寸、位置的指标和所述混凝土预制构件安装和使用阶段的技术指标。

3.根据权利要求2所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，其特征在于，所述数字偏差检测投影是最大公差投影，所述最大公差投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值建立。

4.根据权利要求2所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，其特征在于，所述数字偏差检测投影是数字标尺投影，所述数字标尺投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和激光投影标尺建立。

5.根据权利要求2所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，其特征在于，所述数字偏差检测投影包括最大公差投影和数字标尺投影，所述最大公差投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和现行规范规定的位置偏差限值建立，所述数字标尺投影基于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象和激光投影标尺建立。

6.根据权利要求4或5所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，其特征在于，所述数字标尺投影通过遥控控制，在所述混凝土预制构件质量检测的具体对象之间切换显示。

7.根据权利要求3至5任一项所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，其特征在于，所述数字偏差检测投影的投影颜色区别于所述混凝土预制构件质量检测的具体对象的投影颜色。

8.一种基于激光投影的混凝土预制构件质量检测系统，所述质量检测系统用于实施权利要求1到5任一项所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测方法，其特征在于，所述质量检测系统包括：

数据处理模块，用于基于混凝土预制构件的图纸或模型获取质量检测对象信息，并将所述质量检测对象信息转成兼容格式；

数据投影模块，用于可视化的显示所述质量检测对象信息和根据所述质量检测对象信息建立的数字偏差检测投影。

9.根据权利要求8所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测系统，其特征在于，

所述数据处理模块，包括：处理器和存储器，所述处理器用于数据获取、转换和输出，所述存储器用于数据存储；

所述数据投影模块，包括：激光投影器、控制器、供电装置及固定支架。

10.根据权利要求9所述的基于激光投影的混凝土预制构件质量检测系统，其特征在于，

所述数据投影模块中，所述激光投影器放置固定在所述固定支架上，所述供电装置和所述激光投影器相连，所述控制器和所述激光投影器相连。