本發明屬于球類幕墻施工方法，尤其涉及一種球類幕墻的快速放線、定位及下料方法。
背景技術：
鋼結構的場館類建筑，其外表的裝飾幕墻形狀多為非平面造型，如三維空間的球體、二維空間的弓形等。
利用傳統施工技術，會出現如下問題：現場的主體結構與幕墻骨架的碰撞、非平面幕墻骨架的空間難定位或無法定位、單塊雙曲面裝飾面板的下料難定尺或無法定尺等，這些問題如果得不到精準處理，會造成誤差積累，從而無法保質保量的實現設計效果。
技術實現要素：
本發明旨在提供一種使用效率高、定位準確的球類幕墻的快速放線、定位及下料方法。
為解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：一種球類幕墻的快速放線、定位及下料方法，依次包括以下步驟：
1）現場復核；首先，采集土建結構現場數據；然后，將實測實量數據與建筑的bim模型數據進行對比；最后，根據比對結果對幕墻cad圖或結構施工誤差進行處理；
2）重新建立bim模型；首先，確定土建結構原點的三維坐標；然后，將幕墻cad施工圖導入rhino中，形成初級幕墻三維模型，初級幕墻三維模型的空間原點與土建結構的原點重合；
3）分析bim模型；
首先，曲率分析：使用rhino軟件對初級幕墻三維模型的表面進行曲率分析，得出彎曲程度最大區域；
然后，模型深化：按照幕墻cad圖分格對初級幕墻三維模型進行橫向分格，選取彎曲程度最大區域的曲率最大處的一個面板；
隨后，面板優化：將選取的面板分別設置為平面面板、單曲面板和雙曲面板，以同原點做重合對比，確定該面板的種類；
最后，坐標提取：采集初級幕墻三維模型中主龍骨和副龍骨的交接點，在rhino環境下運行grasshopper插件提取初級幕墻三維模型中主龍骨和副龍骨的交接點的三維坐標；
4）現場放樣；
首先，使用測量機器人進行現場放樣，將幕墻的bim模型數據優化，導入測量機器人操作手薄；
然后，采用連續免棱鏡與360無死角棱鏡的互補使用，放樣每根主龍骨的兩個定位點的三維坐標，根據主龍骨坐標實現主龍骨放置，并與土建結構固定連接。
5）面板和骨架下料；
面板下料：
首先，在bim模型中，對各個面板進行編號；
然后，在bim模型中提取出面板的加工數據，批量導出到面板的cad加工圖
最后，將面板的編號，面板的加工數據導出到cad加工圖，將cad加工圖傳輸給加工廠，加工廠根據cad加工圖生產面板；
骨架下料：
首先，在曲面幕墻bim模型中，對各個骨架進行編號；
然后，在bim模型中提取出骨架加工數據；
最后，將骨架的編號，骨架的加工數據導出到cad加工圖，將cad加工圖傳輸給加工廠，加工廠根據cad加工圖生產骨架。
步驟1）中采集的土建結構現場數據為梁底標高、墻柱的三維坐標、幕墻預埋件標高及幕墻預埋件的三維坐標。
步驟1）中，根據比對結果對幕墻cad圖或結構施工誤差進行處理的方法為：偏差≤50mm時，調整幕墻cad圖；偏差＞50mm時，對結構施工誤差進行處理。
步驟3）中將選取的面板分別設置為平面面板、單曲面板和雙曲面板，以同原點做重合對比，確定該面板的種類的方法為：當h≤30mm，且h/d≤
步驟4）中根據主龍骨坐標實現主龍骨放置，并與土建結構固定連接的方法為：根據放樣后得出的主龍骨坐標通過快裝模具將主龍骨調整至設定位置，將主龍骨和土建結構焊接。
步驟4）中，主龍骨和土建結構固定后，需要采用測量機器人的數據復核功能，將放樣點的坐標信息與采集到的初級幕墻三維模型的坐標信息進行對比校驗，則進行步驟5）；若誤差大于1″，則重復步驟4）。
步驟4）中，測量機器人為“徠卡”測量機器人。
步驟5）中加工廠對加工好的每塊面板和骨架上均設置二維碼，二維碼中的信息為：面板的二維碼中的信息為：面板的三維坐標和面板的標號；骨架的二維碼中的信息為：骨架的三維坐標和骨架的標號。
面板的加工數據包括邊長、對角線長度、頂角角度、頂角坐標數據、弧面板的弧長、拱高；骨架加工數據包括所用龍骨的分段數量、加工長度、龍骨弧長、龍骨拱高。
通過以上技術方案，本發明的有益效果為：1、本發通過軟件與硬件的結合把bim模型帶入施工現場，采用bim模型中的三維空間坐標數據驅動測量機器人進行測量，完成空間定位，誤差控制精度高。2、對于現場施工實物，測量機器人測量出目標的坐標數據，對比模型中的點與其實際建成點的偏差，通過設計數據與實際數據的對比分析形成施工誤差報告。3、本發明所采用“徠卡”測量機器人、連續免棱鏡與360無死角棱鏡的互補使用，只需1人操作放線定位效率高。4、本發明只需1人操作，二維平面放樣效率達到約40秒一個定位點、三維空間定位點到達約1分鐘一個，比傳統全站儀的定位效率提高50%以上。
附圖說明
圖1為本發明所述方法流程圖。
具體實施方式
一種球類幕墻的快速放線、定位及下料方法，本發明所述的方法在土建建構施工完成后進行，如圖1所示，依次包括以下步驟：
1）現場復核；
首先，采集土建結構現場數據，其中土建結構現場數據包括但不限于梁底標高、墻柱的三維坐標、幕墻預埋件標高及幕墻預埋件的三維坐標。
然后，將采集的土建結構的現場數據與建筑的bim模型數據進行對比，其中建筑的bim模型為現有的，在土建施工前就設計好，并存在的。其中，bim模型為buildinginformationmodeling（建筑信息模型）。
最后，根據比對結果對幕墻cad圖或結構施工誤差進行處理，其中偏差≤50mm時，調整幕墻cad圖紙；偏差＞50mm時，對結構施工誤差進行處理，確保設計的可靠性，其中對結構施工誤差進行處理的方法為成熟的現有技術。
2）重新建立bim模型；
首先，根據土建結構現場情況，確定土建結構的原點，該原點一般位于土建結構橫截面所在橢圓的圓心上，土建結構原點的確定方法為成熟的現有技術。其中，bim模型為建筑信息模型，為成熟的現有技術。
然后，將幕墻cad施工圖導入rhino軟件（犀牛軟件）中，形成初級幕墻三維模型，初級幕墻三維模型的空間原點與土建結構的原點重合。其中，rhino軟件（犀牛軟件）為成熟的現有技術。
3）分析bim模型；
首先，進行曲率分析：使用rhino軟件對初級幕墻三維模型的表面進行曲率分析，得出彎曲程度最大區域。其中，曲率分析采用高斯曲率進行分析，曲率越大，表示曲線的彎曲程度越大，高斯曲率=橫向曲率×縱向曲率。通過選取曲率最多區域，看其是否可以用平面面板，如果曲率最大區域可以用平面面板，則其他區域肯定可以用平面面板，從而簡化了面板類型的確定過程。
然后，模型深化：按照幕墻cad圖分格對初級幕墻三維模型進行橫向分格，選取彎曲程度最大區域的曲率最大處的一個面板。根據cad圖紙對模型進行分格為成熟的現有技術。
隨后，面板優化：將選取的面板分別設置為平面面板、單曲面板和雙曲面板，以同原點做重合對比，確定該面板的種類；方法為：步驟3）中將選取的面板分別設置為平面面板、單曲面板和雙曲面板，以同原點做重合對比，確定該面板的種類的方法為：當h≤30mm，且h/d≤
最后，坐標提取：因每塊面板的四個頂點均固定在骨架上，所以，面板的空間定位可轉換為對骨架的控制。幕墻的豎向主龍骨與橫向副龍骨通過焊接或栓接連接，將此交接點作為龍骨控制點，采集初級幕墻三維模型中主龍骨和副龍骨的交接點，采用rhino+grasshopper提取初級幕墻三維模型中主龍骨和副龍骨的交接點的三維坐標；其中，grasshopper（在rhino環境下運行的采用程序算法生成模型的插件）為成熟的現有技術；rhino+grasshopper表示在rhino環境下運行grasshopper插件。rhino和grasshopper均為成熟的現有技術，在此不再對其進行漢字注釋。
4）現場放樣；
首先，使用測量機器人進行現場放樣，本實施例中測量機器人選用“徠卡”測量機器人，“徠卡”測量機器人為市售產品，其放線快速、方便，可以提高放線效率。將幕墻的bim模型數據優化，導入“徠卡”操作手薄，將得出的坐標點在施工現場放樣。其中，bim模型數據優化為成熟的現有技術，為bim模型現有功能。
然后，采用連續免棱鏡與360無死角棱鏡的互補使用，放樣每根主龍骨的兩個定位點的三維坐標，根據主龍骨坐標實現主龍骨放置，并將主龍骨與土建結構固定連接。其中，主龍骨與土建結構固定的方法為：根據主龍骨坐標通過快裝模具將主龍骨調整至設定位置，將主龍骨和土建結構焊接或鉚接。其中，快裝模具為成熟的現有技術，在土建施工中有著廣泛的應用。
主龍骨和土建結構固定后，需要采用“徠卡”測量機器人的數據復核功能，將放樣點的坐標信息與采集到的初級幕墻三維模型的坐標信息進行對比校驗，若誤差大于1″，則重復步驟4），若誤差小于1″，則進行步驟5）。
5）面板和骨架下料；
面板下料：
首先，在bim模型中，對各個面板進行編號；通過bim模型對面板編號為成熟的現有技術。
然后，在bim模型中提取出面板的加工數據，批量導出到面板的cad加工圖，其中面板的加工數據包括但不限于邊長、對角線長度、頂角角度、頂角坐標數據、弧面板的弧長、拱高。通過bim模型得出面板的加工數據為成熟的現有技術。
最后，將面板的編號，面板的加工數據導出到cad加工圖，將cad加工圖傳輸給加工廠，加工廠根據cad加工圖生產面板。加工廠根據cad加工圖生產面板，加工廠對加工好的每塊面板上均設置二維碼，二維碼中的信息為：面板的三維坐標和面板的標號，從而通過二維碼信息方便施工時對面板的安裝和位置的確定。
骨架下料：
首先，在曲面幕墻bim模型中，對各個骨架進行編號；
然后，在bim模型中提取出骨架加工數據；其中，骨架的加工數據包括但不限于所用龍骨的分段數量、加工長度、龍骨弧長、龍骨拱高。其中，骨架中包括龍骨，通過龍骨制成骨架為成熟的現有技術。
最后，將骨架的編號，骨架的加工數據導出到cad加工圖，將cad加工圖傳輸給加工廠，加工廠根據cad加工圖生產骨架。加工廠根據cad加工圖生產骨架，加工廠對加工好的每個骨架上均設置二維碼，二維碼中的信息為：骨架的三維坐標和骨架的標號，從而通過二維碼信息方便施工時對骨架的安裝和位置的確定。
本發明將bim模型與測量機器人相結合，把施工質量的關口前移到設計階段，快速、精確地完成球體、弓形等異形幕墻的骨架定位、面板下料等關鍵工序，保證施工質量，提高施工效率；本發明在實施的時候，通過軟件與硬件的結合把bim模型帶入施工現場，采用bim模型中的三維空間坐標數據驅動智能型全站儀進行測量，完成空間定位，誤差控制精度高，使用方便，使用效率高，可以實現快速放線、定位及下料。