[发明专利]钢箱连拱桥数字化设计及制造工艺

说明书

本发明公开了钢箱连拱桥数字化设计及制造工艺，包括S1、数据测量；S2、模型拆分；S3、连拱桥板单元制造；S4、钢箱连拱桥制造；S5、数据储存。本发明通过将测量的数据导入BIM中，从而能够利用BIM对待建设的钢拱桥建造三维模型，并通过利用套料软件，能够得到精确钢板采购清单以及数据加工程序，运用智能制造技术实现设计、加工一体化，对钢拱桥施工过程进行参数化建模，并进行模拟预拼装，达到降本增效的目的；将制造过程参数、施工工序控制参数等数据搭载并储存到项目管理协同制造云平台，通过大数据分析，为结构设计、制造、施工和运维提供技术支持。

技术领域

本发明涉及钢箱连拱桥技术领域，具体涉及钢箱连拱桥数字化设计及制造工艺。

背景技术

钢桥制造是把整体结构拆散成板件，再渐次组装连接成构件、节段、直至整体。传统的钢结构制造业与飞机，汽车等制造业相比，在工艺流程的合理化，在加工的自动化、数控(NC)化、机器人焊接以及全过程计算机连贯信息处理系统等方面有相当大的差距，甚至在引入社会先进技术方面比船舶制造业亦有较大差距。

发明内容

本发明的目的是解决上述的不足，提供钢箱连拱桥数字化设计及制造工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：钢箱连拱桥数字化设计及制造工艺，包括如下步骤：

S1、数据测量：对待建设的钢箱连拱桥位置进行实地测量，并将测量的数据导入BIM中建立二维或三维模型；

S2、模型拆分：使用套料软件，读取BIM中的二维及三维模型，进行自动排版套料、切割模拟，并输出精确钢板采购清单以及数据加工程序；

S3、连拱桥板单元制造：在BIM中进行工艺仿真，采用组焊一体技术对钢板进行加工，将U形肋组装定位、内焊两道工序一次完成，外侧焊缝采用全溶透焊接技术反变形船位焊接；

S4、钢箱连拱桥制造：将BIM模拟过程中得到的制造过程参数、施工工序控制参数数据搭载并储存到项目管理协同制造云平台，并在制造过程中将数据输送至机床，为结构设计、制造、施工和运维提供技术支持；

S5、数据储存：将BIM模拟过程中得到的制造过程参数、施工工序控制参数数据搭载并储存到项目管理协同制造云平台，通过大数据分析，为结构设计、制造、施工和运维提供技术支持。

进一步的，所述套料软件能够进行空间曲线拟合、空间位置校核，实现对二维及三维模型的自动放样和深化设计图的自动生成。

进一步的，在所述S2步骤中，通过利用可视化数控编程及数字化管理软件的直接读取转化功能进行自动排版及NC编制，实现三维模型数据与加工数据准确协同。

进一步的，在所述S3步骤中，定尺轧制的板单元面板采用数控铣床铣削三面坡口。

进一步的，在所述S3步骤中，通过横隔板焊接机器人系统，采用电弧跟踪技术双枪对称施焊，实现对横隔板单元、顶板单元的自动化焊接。

进一步的，在所述S3步骤后，采用数控矫正机床，应用图像识别、智能感知技术，检测板单元焊后平整度，并进行自动化机械矫正。

进一步的，在所述S4步骤中，通过应用智能涂装管理系统，实现人机交互，通过“集中监视、分散控制”，控制机器人准确作业，自动采集和存储环境数据、施工数据、检测数据。

进一步的，在所述S1步骤中，利用BIM平台的信息化手段，快速建立IFC标准模块化制造BIM模型，无损承继设计数据。