本發(fā)明涉及一種三維放樣方法。

背景技術(shù)：

建筑裝飾中，往往會遇到一些雙曲面造型，經(jīng)過不規(guī)則旋轉(zhuǎn)、變換得到的各類造型，這些空間異形造型往往很難使用傳統(tǒng)的制作工藝進行加工，每一種獨特的造型基本上都要通過單獨的制模放樣。目前仍沒有一種通用的放樣制作工藝來完成這些異形構(gòu)件的制作加工。這也使得在生產(chǎn)加工異形構(gòu)件前需要大量的前期工作來進行方案的確定，不但增加工作量，無法保證每一個異形構(gòu)件制作的質(zhì)量，也無法重復(fù)使用模具，造成浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種三維放樣方法，能夠保證每一個異形構(gòu)件制作的質(zhì)量，且能重復(fù)使用模具。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種三維放樣方法，所述方法包括：

建立待放樣的三維模型，并進行區(qū)域分割，提取其中一個分割段作為待放樣的異形曲面；

在三維軟件中為該待放樣的異形曲面的各角點確定三維放樣平臺的坐標系統(tǒng)；

根據(jù)所述坐標系統(tǒng)布置實際的三維放樣平臺；

將待放樣的異形曲面的各角點架設(shè)于所述三維放樣平臺的游標卡件上。

進一步的，在上述三維放樣方法中，將待放樣的異形曲面的各角點架設(shè)于所述三維放樣平臺的游標卡件上，包括：

將待放樣的異形曲面的各角點架設(shè)于所述三維放樣平臺的游標卡件的定制卡件上。

進一步的，在上述三維放樣方法中，在三維軟件中為該待放樣的異形曲面的各角點確定三維放樣平臺的坐標系統(tǒng)，包括：

確定三維放樣平臺的支座底盤的1～4號四條定位線的平面坐標；

確定三維放樣平臺的羅盤扣件設(shè)置在立桿上的高度h；

確定三維放樣平臺的羅盤扣件旋轉(zhuǎn)的角度θ；

確定三維放樣平臺的游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L，游標卡件為待放樣的異型曲面的角點坐標；

確定三維放樣平臺的橫桿的傾斜角度α。

進一步的，在上述三維放樣方法中，根據(jù)所述坐標系統(tǒng)布置實際的三維放樣平臺，包括：

在三維放樣平臺的鋼板平臺上建立坐標網(wǎng)格；

根據(jù)三維放樣平臺的支座底盤的1～4號四條定位線的平面坐標，在坐標網(wǎng)格上進行立桿的定位，并標注立桿的編號以及立桿的1～4號四條定位線所在位置，同時標出1號定位線；

按照三維放樣平臺的立桿的編號以及立桿的1～4號四條定位線所在位置、1號定位線放置立桿；

根據(jù)三維放樣平臺的羅盤扣件設(shè)置在立桿上的高度、羅盤扣件旋轉(zhuǎn)的角度調(diào)整旋轉(zhuǎn)羅盤高度h及角度θ；

在三維放樣平臺的羅盤扣件上安裝橫桿，并利用數(shù)字式水平儀進行橫桿的傾斜角度α的校核；

按照三維放樣平臺的游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L進行游標卡件的定位安裝。

進一步的，在上述三維放樣方法中，按照游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L進行游標卡件的定位安裝，包括：

按照游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L，用紅外線測距儀進行一橫桿上第一個基本卡件的定位安裝固定；

以所述第一個基本卡件為基礎(chǔ)，安裝第二個基本卡件和設(shè)置于所述第一和第二基本卡件上的定制卡件，安裝到位后對第一、第二個基本卡件和定制卡件進行固定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過建立待放樣的三維模型，并進行區(qū)域分割，提取其中一個分割段作為待放樣的異形曲面；三維軟件中為該待放樣的異形曲面的各角點確定三維放樣平臺的坐標系統(tǒng)；根據(jù)所述坐標系統(tǒng)布置實際的三維放樣平臺；將待放樣的異形曲面的各角點架設(shè)于所述三維放樣平臺的游標卡件上，形成角點坐標，通過連續(xù)連桿布置完成異形曲面的放樣和加工。本發(fā)明的三維放樣方法具有通用性，能夠完成各類空間異形造型的放樣及制造，不但減少工作量，提高效率，同時保證構(gòu)件制作的質(zhì)量，減少模具浪費。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的三維放樣方法的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明一實施例的立桿的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明一實施例的支座底盤的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明一實施例的橫桿的結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明一實施例的羅盤扣件的結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本發(fā)明一實施例的游標卡件的結(jié)構(gòu)圖；

圖7是本發(fā)明一實施例的測量記錄的數(shù)據(jù)的示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種三維放樣平臺，包括：

鋼板平臺1；

設(shè)置于所述鋼板平臺1上的立桿2，所述立桿按預(yù)設(shè)間隔連續(xù)布置；

橫桿3和羅盤扣件4，所述橫桿通過所述羅盤扣件4架設(shè)于所述立桿3上；具體的，羅盤扣件用來連接立桿與橫桿；

設(shè)置于所述橫桿3上的游標卡件5，各游標卡件形成待放樣的異型曲面的角點坐標，待放樣的異形曲面的各角點通過所述游標卡件5架設(shè)于所述橫桿3上。本發(fā)明的三維放樣方法具有通用性，能夠完成各類空間異形造型的放樣及制造，不但減少工作量，提高效率，同時保證構(gòu)件制作的質(zhì)量，減少模具浪費。

優(yōu)選的，如圖2所示，所述立桿2包括：

桿件21、設(shè)置于所述桿件21上的刻度尺22和螺紋23接頭；

與所述桿件21連接的支座底盤24，所述支座底盤24固定于所述鋼板平臺1上。具體的，立桿分桿件、支座底盤、刻度尺、螺紋接頭這幾個部分，刻度尺用來進行高度的定位，螺紋接頭用來桿件的連接接長。

優(yōu)選的，如圖3所示，所述支座底盤24上設(shè)置有電磁鐵25，所述電磁鐵25吸附于所述鋼板平臺1上。具體的，所述支座底盤采用電磁鐵的方式與鋼板平臺進行連接固定，

優(yōu)選的，如圖3所示，所述支座底盤24上安裝有三個電磁鐵25，所述支座底盤上還設(shè)置有三個LED指示燈26，一個LED指示燈26與一個電磁鐵25連接。具體的，支座底盤上安裝三個Φ80的電磁鐵，每個電磁鐵上對應(yīng)LED指示燈，用來顯示電磁鐵是否正常工作。

優(yōu)選的，如圖3所示，所述支座底盤24的四周四個方向標示有四條定位線27，用來進行支座底盤的定位。

優(yōu)選的，所述橫桿采用截面尺寸40*20*4的矩形管，長度有1200、1500、1800、2100幾種不同規(guī)格。

優(yōu)選的，如圖2所示，所述橫桿3的端頭設(shè)有用于接長的榫頭31。具體的，橫桿的端頭有長度40的榫頭，用來進行橫桿的連接接長。

優(yōu)選的，如圖4所示，所述橫桿3上安裝有數(shù)字式水平儀，在此，可以通過數(shù)字式水平儀的讀數(shù)窗口直接讀取橫桿角度，便于橫桿進行角度定位及校核。

優(yōu)選的，如圖5所示，所述立桿2上設(shè)置有一根通長的定位線27；

所述羅盤扣件4包括：

羅盤41；

設(shè)置于所述羅盤41上的刻度盤42和固定螺絲43，在初始狀態(tài)下，所述定位線27與刻度盤42的零刻度對應(yīng)，具體的，在初始狀態(tài)下，這根定位線與刻度盤的零刻度對應(yīng)，當羅盤旋轉(zhuǎn)一個角度之后，定位線會定位到羅盤某一刻度上，定位線所對應(yīng)羅盤刻度即為羅盤扣件旋轉(zhuǎn)角度θ，刻度盤可以進行角度的精確定位，當扣件旋轉(zhuǎn)到指定角度時，通過三顆固定螺絲將羅盤與立桿進行固定；

與所述羅盤41的旋轉(zhuǎn)連接件44，與所述旋轉(zhuǎn)連接件44連接的固定卡件45，設(shè)置于所述固定卡件45上的固定螺絲46，所述橫桿3通過固定卡件45上的固定螺絲46套設(shè)于所述固定卡件45內(nèi)，具體的，所述旋轉(zhuǎn)連接件44可自由轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)固定卡件的位置，與橫桿進行連接。

優(yōu)選的，如圖6所示，所述游標卡件5包括：

設(shè)置于所述橫桿3上的基本卡件51，及連接所述基本卡件52上的定制卡件53，所述待放樣的異形曲面的各角點放置于所述定制卡件上。具體的，對于不同的曲線或者曲面造型，設(shè)計相應(yīng)的定制卡件，通過基本卡件來連接定制卡件與橫桿，完成待放樣的異形曲面的定位放樣。其中基本卡件是通用的，可多次重復(fù)使用，定制卡件要針對特定的放樣形狀進行定制，是不可重復(fù)利用的。

本發(fā)明提供一種三維放樣方法，采用上述三維放樣平臺，包括：

步驟S1，建立待放樣的三維模型，并進行區(qū)域分割，提取其中一個分割段作為待放樣的異形曲面進行平臺放樣；

步驟S2，在三維軟件中為該待放樣的異形曲面的各角點確定三維放樣平臺的坐標系統(tǒng)；

步驟S3，根據(jù)所述坐標系統(tǒng)布置實際的三維放樣平臺；

步驟S4，將待放樣的異形曲面的各角點架設(shè)于所述三維放樣平臺的游標卡件上。

優(yōu)選的，步驟S4，將待放樣的異形曲面的各角點架設(shè)于所述三維放樣平臺的游標卡件上，包括：

將待放樣的異形曲面的各角點架設(shè)于所述三維放樣平臺的游標卡件的定制卡件上

優(yōu)選的，步驟S2，在三維軟件中為該分割段確定三維放樣平臺的坐標系統(tǒng)，包括：

確定所述支座底盤的1～4號四條定位線的平面坐標；

確定羅盤扣件設(shè)置在立桿上的高度h；

確定羅盤扣件旋轉(zhuǎn)的角度θ；

確定游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L，游標卡件為待放樣的異型曲面的角點坐標；

確定橫桿的傾斜角度α。

優(yōu)選的，步驟S3，根據(jù)所述坐標系統(tǒng)布置實際的三維放樣平臺，包括：

在鋼板平臺上建立坐標網(wǎng)格；

根據(jù)所述支座底盤的1～4號四條定位線的平面坐標，在坐標網(wǎng)格上進行立桿的定位，并標注立桿的編號以及立桿的1～4號四條定位線所在位置，同時標出1號定位線；

按照立桿的編號以及立桿的1～4號四條定位線所在位置、1號定位線放置立桿；

根據(jù)羅盤扣件設(shè)置在立桿上的高度、羅盤扣件旋轉(zhuǎn)的角度調(diào)整旋轉(zhuǎn)羅盤高度及角度；

在羅盤扣件上安裝橫桿，并利用數(shù)字式水平儀進行橫桿的傾斜角度的校核；

按照游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L進行游標卡件的定位安裝。

優(yōu)選的，按照游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L進行游標卡件的定位安裝，包括：

按照游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L，用紅外線測距儀進行一橫桿上第一個基本卡件的定位安裝固定；

以所述第一個基本卡件為基礎(chǔ)，安裝第二個基本卡件和設(shè)置于所述第一和第二基本卡件上的定制卡件，安裝到位后對第一、第二個基本卡件和定制卡件進行固定，完成整套游標卡件的定位安裝工作。

詳細的，下面以案例一，多功能廳金屬圓管模型為例說明本發(fā)明的放樣平臺的基本原理及使用流程：

1、建立金屬圓管三維模型，并進行區(qū)域分割，提取其中一個分割段進行平臺放樣；

2、在三維軟件中為該分割段的金屬圓管布置立桿，立桿間距大致為500mm；

3、布置坐標系統(tǒng)，并測量相關(guān)定位尺寸。

如圖7所示，所需測量記錄的數(shù)據(jù)包括：

1、2、3、4四條定位線的平面坐標——按坐標系統(tǒng)進行測量；

羅盤扣件高度h——通過立桿刻度尺讀?。?/p>

羅盤扣件旋轉(zhuǎn)角度θ——通過羅盤扣件刻度尺讀??；

游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L——直接進行測量；

橫桿的傾斜角度α——角度測量。

立桿刻度尺上有一根通長的定位線，在初始狀態(tài)下，這根定位線與刻度盤的零刻度對應(yīng)，當羅盤旋轉(zhuǎn)一個角度之后，定位線會定位到羅盤某一刻度上，定位線所對應(yīng)羅盤刻度即為羅盤扣件旋轉(zhuǎn)角度θ。

表1

表1中為部分測量記錄數(shù)據(jù)，X1，Y1為1號定位線平面坐標，L欄中“+”、“-”的定位原則為以某立桿為基點，向著立桿標號增大的方向為“+”，向著立桿標號減小的方向為“-”。以1B點為例進行說明：其中-196指以1B桿為基點，往1A桿方向196距離；+462指以1B桿為基點，往1C桿方向462距離。

在模型中，按表1中所示數(shù)據(jù)記錄之后就可進行實際的空間放樣工作。具體步驟如下：

第一步：在鋼板平臺上建立坐標網(wǎng)格；

第二步：按照表格數(shù)據(jù)在坐標網(wǎng)格上進行立桿的定位，并標注立桿的編號以及立桿的1～4號四條定位線所在位置，同時標出1號定位線；

第三步：按照指定位置放置立桿；

第四步：按照表中羅盤扣件的高度h、羅盤扣件旋轉(zhuǎn)的角度θ的值調(diào)整旋轉(zhuǎn)羅盤高度及角度；

第五步：在羅盤扣件上安裝橫桿，并利用數(shù)字式水平儀進行橫桿的傾斜角度α的校核；

第六步：按照表中游標卡件到橫桿的端部固定點的距離L進行游標卡件的定位安裝，首先，用紅外線測距儀進行1號基本卡件的定位安裝固定，然后，以1號基本卡件為基礎(chǔ)，安裝2號基本卡件和3號定制卡件，安裝到位后進行固定，完成整套卡件的定位安裝工作；

第七步：按照放樣平臺進行圓管放樣。

詳細的，下面以案例二，舞蹈中心旋轉(zhuǎn)樓梯飄帶放樣描述本發(fā)明的原理：

樓梯整根飄帶順著旋轉(zhuǎn)樓梯的走勢上升，飄帶每個剖切面都是不斷變化的四邊形，在飄帶制作時，將整根飄帶分解成若干個單元，進行分段制作，完成后進行組裝，下面以某段為例通過三維放樣方法來進行飄帶的放樣：

首先，進行三維模擬，確定立桿、旋轉(zhuǎn)羅盤、卡件的的尺寸定位；

然后，跟之前金屬圓管的放樣過程一樣，在現(xiàn)場進行坐標網(wǎng)格布置、放置立桿、調(diào)整旋轉(zhuǎn)羅盤、放置橫桿、放置卡件、進行放樣；

與之前金屬圓管不同的是，這個飄帶是由四塊鋼板拼接而成，每塊鋼板都是曲面造型，需要進行的是鋼板的放樣工作，因此，定位卡件會有所不同；

按照模型中的尺寸進行定制卡件的制作，制作完后安裝到基本卡件上固定。

除此之外，由于飄帶截面較高，一根立桿已無法滿足高度上的要求，故需要進行接長。但接長后為保證整體穩(wěn)定性，需要在兩根立桿之間連接支撐橫桿，保證整個放樣平臺的整體穩(wěn)定性。

三維放樣方法的立桿采用螺紋連接的方式，保證兩根立桿的刻度能完全對接，同時便于桿件的接長和拆卸。橫桿通過羅盤扣件連接固定到立桿上，使用方式多樣，操作靈活，不僅能用來進行放樣定位，支撐放樣部件，還能用來作為支撐橫桿進行連接，保證放樣平臺的整體穩(wěn)定性。

三維放樣方法用來解決空間異形構(gòu)件的放樣制作，為異形構(gòu)件提供一種通用的、先進的放樣方法。本平臺放樣靈活，精確度高，系統(tǒng)化強，能滿足各種復(fù)雜形狀的放樣。放樣桿件以及各類通用構(gòu)件都由工廠統(tǒng)一生產(chǎn)，保證構(gòu)件的精確性。方案實施前建立三維模型，先一步進行方案的可行性分析，保證方案的順利實施。放樣平臺的定位系統(tǒng)準確、完善，能提供全空間各個位置的定位。底盤采用電磁鐵的固定方式，拆裝移動方便，固定牢靠，保證平臺的穩(wěn)定。采用數(shù)字測距儀、電子水平儀等先進的測量手段，即方便測量工作，又保證準確性。

綜上所述，本發(fā)明通過鋼板平臺；設(shè)置于所述鋼板平臺上的多根立桿，所述立桿按預(yù)設(shè)間隔連續(xù)布置；橫桿和羅盤扣件，所述橫桿通過所述羅盤扣件架設(shè)于所述立桿上；具體的，羅盤扣件用來連接立桿與橫桿；設(shè)置于所述橫桿上的游標卡件，各游標卡件形成待放樣的異型曲面的角點坐標，待放樣的異型曲面的各角點通過所述游標卡件架設(shè)于所述橫桿上。本發(fā)明的三維放樣方法具有通用性，能夠完成各類空間異形造型的放樣及制造，不但減少工作量，提高效率，同時保證構(gòu)件制作的質(zhì)量，減少模具浪費。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。