[发明专利]一种基于BIM建筑模型的水泥砂浆砌体自动建造装置及其工作方法

权利要求书

1.一种基于BIM建筑模型的水泥砂浆砌体自动建造装置，其特征在于：包括BIM建筑模型生成系统、数控程序生成系统、人工送料系统和数控程序执行装置；

所述BIM建筑模型生成系统，利用BIM技术建立三维建筑模型；

所述数控程序生成系统，用于解析BIM建筑模型生成系统生成的BIM模型，并生成包括控制水泥砂浆泵、电子喷嘴、机械臂的CNC数控程序；

人工送料系统，是指由人工预先搅拌好包含有速凝剂、减水剂及其他外加剂的水泥砂浆，并通过人工的方式送料至泵送装置上的料斗中；

数控程序执行装置包括数控操作柜、带料斗的水泥砂浆泵、利用胶管连接到料斗上的电子喷嘴及XYZ三轴龙门式机械臂，数控操作柜用于识别并运行数控程序生成系统生成的CNC数控程序，以实现对水泥砂浆泵、电子喷嘴和机械臂的控制。

2.一种如权利要求1所述的基于BIM建筑模型的水泥砂浆砌体自动建造装置的工作方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 

（1）BIM建筑模型生成系统用三维BIM建模工具建立所要建造的构件或者砌体的BIM模型；

（2）将BIM模型导入数控系统生成系统中，数控系统对其解析，获取其形状尺寸信息；

（3）在数控程序生成系统中提供的参数设置界面设置相关参数：堆积层高H、出料宽度D、机械臂移动速度V、初始起点XYZ轴坐标X*，Y*，Z*；

（4）数控程序生成系统根据相关参数以及BIM模型生成控制机械臂运行、喷嘴及水泥砂浆泵开关的CNC数控程序；

（5）将步骤（4）中生成的CNC数控程序导入数控程序执行装置中；

（6）数控程序执行装置执行得到的CNC数控程序，开始建筑构件或砌体的自动建造工作。

3.根据权利要求2所述的基于BIM建筑模型的水泥砂浆砌体自动建造装置的工作方法，其特征在于所述的数控程序生成系统中，生成控制机械臂运行、喷嘴开关及泵送开关的算法为：系统对BIM模型进行解析，获取其形状、尺寸信息，并根据设置的层高将其分为若干层，提取各层二维平面图的信息，根据该平面图生成机械臂的运行路径，首先勾勒平面图的内外轮廓，然后进行内部填充，按照奇关偶开的原则控制喷嘴及泵送的开关，即第奇数次碰到轮廓，关闭开关，第偶数次碰到轮廓时打开开关，并且，内部填充时，机械臂的运行路径总是平行于X轴或平行于Y轴，第奇数层平行于X轴，第偶数层平行于Y轴。