CN116140702B - 异形拼接口切割成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及异形拼接口切割成型装置及方法，异形拼接口切割成型装置，包括机架，所述机架前端设有夹具支架，所述夹具支架上端设有工作台板，所述工作台板上设有将型材夹紧的型材夹具，所述型材纵向设置在工作台板上，所述机架上横向设有导轨和齿条，所述导轨上设有滑板，所述滑板上设有伺服电机，所述伺服电机连接有与齿条啮合的齿轮，所述滑板上沿导轨长度方向依次设有端部定位结构、下切割结构和上切割结构，下切割结构和上切割结构设计成具有两平动一转动的空间运动，能够根据异形拼接口的具体形状适应性的调整切割姿态、一次进给即可完成异形拼接口的切割成型、定位及进给运动精度高、整体实现高效、高精度异形拼接口的切割成型加工。

Description

异形拼接口切割成型装置及方法

技术领域：

本发明涉及切割锯技术领域，具体涉及异形拼接口切割成型装置及方法。

背景技术：

在阳光房、幕墙等建筑结构设计中，有时为了设计独特造型、美观、增强结构强度等会在型材端部设计异形拼接口，相邻两型材通过异形拼接口拼接连接，如图8和9所示是目前常见的两种异形拼接口结构。

异形拼接口结构特点在于由两个斜面交汇形成，而型材的大小、斜面的倾斜角度以及两斜面的交汇位置经常根据结构设计而发生改变。目前，还没有针对异形拼接口专用高效加工设备，主要采用普通切割锯进行加工。但现有普通切割锯主要适用于一个面的切割加工，例如门窗型材45°、90°和135°面的切割加工，要想实现异形拼接口的加工，不仅需要至少两次切割，而且还要人工调整型材倾斜角度，导致加工效率低，加工精度不高，显然现有普通切割锯难以满足异形拼接口的加工要求。因此，非常有必要针对异形拼接口设计一种专用的高效切割装置，以期高效、高精度完成异形拼接口的切割加工。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供异形拼接口切割成型装置及方法，根据异形拼接口的结构特点合理布局切割工艺、能够根据异形拼接口的具体形状适应性的调整切割姿态、一次进给即可完成异形拼接口的切割成型、定位及进给运动精度高、整体实现高效、高精度异形拼接口的切割成型加工。

本发明通过采取以下技术方案实现上述目的：

异形拼接口切割成型装置，包括机架，所述机架前端设有夹具支架，所述夹具支架上端设有工作台板，所述工作台板上设有将型材夹紧的型材夹具，所述型材纵向设置在工作台板上，所述机架上横向设有导轨和齿条，所述导轨上设有滑板，所述滑板上设有伺服电机，所述伺服电机连接有与齿条啮合的齿轮，所述滑板上沿导轨长度方向依次设有端部定位结构、下切割结构和上切割结构；

端部定位结构，用于对型材端部进行定位，包括设置在滑板左端的定位支架拖板，所述定位支架拖板上设有定位支架，所述定位支架上设有端部定位板；

下切割结构，用于切割异形拼接口的下斜面，包括设置在滑板上的两平动一转动机构A，所述两平动一转动机构A末端设有下切割电机，所述下切割电机上设有下锯片，所述两平动一转动机构A驱动下切割电机沿纵向、竖向移动以及旋转，所述下切割电机的旋转中心线横向设置；

上切割结构，用于切割异形拼接口的上斜面，包括设置在滑板上的增高支架，所述增高支架上端设有两平动一转动机构B，所述两平动一转动机构B末端设有上切割电机，所述上切割电机连接有上锯片，所述两平动一转动机构B驱动上切割电机沿纵向、竖向移动以及旋转，所述上切割电机的旋转中心线横向设置。

所述夹具支架包括间隔设置的两个立柱以及倾斜设置的两个斜柱，所述立柱和斜柱上端呈四方形设置，所述工作台板设置在立柱和斜柱上端。

所述型材夹具包括纵向设置在工作台板上的侧定位块，所述侧定位块上设有水平压紧支架，所述水平压紧支架上横向设有水平压紧气缸，所述水平压紧气缸上设有水平压紧块，所述侧定位块上设有竖向压紧支架，所述竖向压紧支架上设有竖向压紧气缸，所述竖向压紧气缸连接有竖向压紧块。

所述两平动一转动机构A包括纵向设置在滑板上的导轨A，所述导轨A上设有滑板A，所述滑板A上端设有丝母座A和丝母A，所述滑板A上设有伺服电机A，所述伺服电机A连接有丝杠A，所述丝母A安装在丝杠A上，所述滑板A上间隔设有三根圆轨立柱A，三根所述圆轨立柱A呈三角形设置，所述圆轨立柱A上端设有顶板A，所述圆轨立柱A上设有法兰直线轴承A，所述法兰直线轴承A上设有升降板A，所述升降板A上设有丝母B，所述顶板A上设有伺服电机B，所述伺服电机B上连接有丝杠B，所述丝母B安装在丝杠B上，所述升降板A上设有摆角支架A，所述摆角支架A上设有摆角伺服电机A，所述摆角伺服电机A连接有电机座A，所述电机座A上设有所述下切割电机。

所述滑板上纵向间隔设有两纵向感应片A，对应的所述滑板A上设有多个纵向感应器A，所述升降板A下端设有下竖向感应片A，对应的所述滑板A上端设有下竖向感应器A，所述升降板A上端设有上竖向感应片A，对应的所述顶板A下端设有上竖向感应器A，所述顶板A上设有平衡气缸A，所述平衡气缸A下端与升降板A连接。

所述增高支架设计成长方体结构，且由多根方管焊接而成。

所述两平动一转动机构B包括纵向设置在增高支架上端的导轨B，所述导轨B上设有滑板B，所述滑板B下端设有丝母座C和丝母C，所述滑板B上设有伺服电机C，所述伺服电机C连接有丝杠C，所述丝母C安装在丝杠C上，所述滑板B上间隔设有三根圆轨立柱B，三根所述圆轨立柱B呈三角形设置，所述圆轨立柱B上端设有顶板B，所述圆轨立柱B上设有法兰直线轴承B，所述法兰直线轴承B上设有升降板B，所述升降板B上设有丝母D，所述顶板B上设有伺服电机D，所述伺服电机D上连接有丝杠D，所述丝母D安装在丝杠D上，所述升降板B上设有摆角支架B，所述摆角支架B上设有摆角伺服电机B，所述摆角伺服电机B连接有电机座B，所述电机座B上设有所述上切割电机。

所述增高支架侧面上纵向间隔设有两纵向感应片B，对应的所述滑板B上设有多个纵向感应器B，所述升降板B上端设有上竖向感应片B，对应的所述顶板B下端设有上竖向感应器B，所述滑板B上设有平衡气缸B，所述平衡气缸B上端与升降板B连接，所述平衡气缸B上设有下竖向感应片B，对应的所述升降板B上设有下竖向感应器B。

所述机架下端设有碎屑收集盒。

异形拼接口切割成型方法，包括如上所述的异形拼接口切割成型装置，步骤如下：

(1)将型材放置在工作台板上，型材侧面靠在侧定位块上，型材端部靠在端部定位板上，水平压紧气缸和竖向压紧气缸分别动作将型材定位夹紧；

(2)根据型材异形拼接口的设计尺寸，调整下锯片和上锯片的姿态；

设以工作台板为高度基准，以端部定位板为深度基准，上锯片和下锯片初始状态竖向设置且位于远离型材的一侧；

已知：异形拼接口的上斜面与下斜面的交线为O，交线到工作台板的距离为O_z，交线到端部定位板的距离为O_y，下斜面与水平方向的夹角为α_下，上斜面与水平方向的夹角为α_上；设下切割电机旋转中心线为S_下，上切割电机旋转中心线为S_上，当两平动一转动机构A和两平动一转动机构B处于初始状态时，所述下切割电机旋转中心线到工作台板的距离为S_下z，下切割电机旋转中心线到端部定位板的距离为S_下y；所述上切割电机旋转中心线到工作台板的距离为S_上z，下切割电机旋转中心线到端部定位板的距离为S_上y；设下锯片到下切割电机旋转中线的距离为L_下，下锯片的半径为r_下，设上锯片到上切割电机旋转中线的距离为L_上，上锯片的半径为r_上；

设两平动一转动机构A通过摆角伺服电机A驱动下切割电机逆时针旋转角度为α_A，通过伺服电机A驱动下切割电机纵向移动距离为y_A，通过伺服电机B驱动下切割电机竖向向上移动距离为z_A；两平动一转动机构B通过摆角伺服电机B驱动上切割电机顺时针旋转角度为α_B，通过伺服电机C驱动上切割电机纵向移动距离为y_B，通过伺服电机D驱动上切割电机竖向向下移动距离为z_B；

α_A＝α_下-90°；

α_B＝90°-α_上；

(3)启动下切割电机、上切割电机和伺服电机，下切割电机带动下锯片旋转，上切割电机带动上锯片旋转，伺服电机通过齿轮齿条传动驱动滑板及其上的下切割结构和上切割结构沿导轨横向进给切割，下锯片首先对型材端部进行切割形成下斜面，然后上锯片对型材端部进行切割形成上斜面，上斜面与下斜面构成异形拼接口，切割完成后伺服电机复位；

(4)如果继续切割同样的异形拼接口，则保持上锯片和下锯片的姿态即可，只需伺服电机重复工作即可；如果需要切割不同的异形拼接口，需要先根据步骤(2)的内容重新调整上锯片和下锯片的姿态，然后在启动伺服电机进行进给切割。

本发明采用上述结构，能够带来如下有益效果：

通过对异形拼接口进行分析，根据其下斜面和上斜面结构特点进行结构设计布局，采用前后布局、左右布局、依次切割布局的结构设计特点，前后布局是指型材布局在前方，整体切割部件设计在后方，且型材纵向设置，该布局设计便于型材装夹，同时有利于将型材端部突出，便于锯片切割；左右布局是指切割动作左右进给，一次进给即可将型材端部贯穿切割，有利于实现一次进给即可将整个异形拼接口切割成型；依次切割布局是指沿左右方向先对型材端部定位，在切割异形拼接口的下斜面，最后切割异形拼接口的上斜面，对应设计型材端部定位结构、下切割结构和上切割结构，实现逐级切割形成的目的，有效避免相互干涉以及减轻型材受到的切割冲击；通过将下切割结构和上切割结构设计成具有两平动一转动的空间运动，可以根据异形拼接口的形状进行适应性的调节上锯片和下锯片的姿态，进而能够满足不同形状的异形拼接口的切割加工要求。

附图说明：

图1为本发明异形拼接口切割成型装置的结构示意图；

图2为本发明异形拼接口切割成型装置侧视结构示意图；

图3为本发明异形拼接口切割成型装置另一个视角的结构示意图；

图4为本发明下切割结构的结构示意图；

图5为本发明上切割结构的结构示意图；

图6为本发明装置机罩、电控箱、操作台的异形拼接口切割成型装置结构示意图；

图7为本发明调节下锯片和上锯片姿态所需数值的简化计算示意图；

图8为异形拼接口的结构示意图；

图9为另一种异形拼接口的结构示意图；

图中，1、机架，2、夹具支架，201、立柱，202、斜柱，3、工作台板，4、型材夹具，401、侧定位块，402、水平压紧支架，403、水平压紧气缸，404、水平压紧块，405、竖向压紧支架，406、竖向压紧气缸，407、竖向压紧块，5、导轨，6、齿条，7、滑板，8、伺服电机，9、齿轮，10、端部定位结构，1001、定位支架拖板，1002、定位支架，1003、端部定位板，11、下切割结构，1101、导轨A，1102、滑板A，1103、丝母座A，1104、丝母A，1105、伺服电机A，1106、丝杠A，1107、圆轨立柱，1108、顶板A，1109、法兰直线轴承A，1110、升降板A，1111、丝母B，1112、伺服电机B，1113、丝杠B，1114、摆角支架A，1115、摆角伺服电机A，1116、电机座A，1117、下切割电机，1118、下锯片，1119、纵向感应片A，1120、纵向感应器A，1121、下竖向感应片A，1122、下竖向感应器A，1123、上竖向感应片A，1124、上竖向感应器A，1125、平衡气缸A，12、上切割结构，1201、增高支架，1202、导轨B，1203、滑板B，1204、丝母座C，1205、丝母C，1206、伺服电机C，1207、丝杠C，1208、圆轨立柱B，1209、顶板B，1210、法兰直线轴承B，1211、升降板B，1212、丝母D，1213、伺服电机D，1214、丝杠D，1215、摆角支架B，1216、摆角伺服电机B，1217、电机座B，1218、上切割电机，1219、上锯片，1220、纵向感应片B，1221、纵向感应器B，1222、上竖向感应片B，1223、上竖向感应器B，1224、平衡气缸B，1225、下竖向感应片B，1226、下竖向感应器B，13、碎屑收集盒，14、机罩，15、电控箱，16、操作台，17、型材，18、异形拼接口，1801、下斜面，1802、上斜面。

具体实施方式：

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

此外，术语“横向”、“纵向”、“竖向”“A”、“B”、“C”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-7所示，异形拼接口切割成型装置，包括机架1，所述机架1前端设有夹具支架2，所述夹具支架2上端设有工作台板3，所述工作台板3上设有将型材17夹紧的型材夹具4，所述型材17纵向设置在工作台板3上，所述机架1上横向设有导轨5和齿条6，所述导轨5上设有滑板7，所述滑板7上设有伺服电机8，所述伺服电机8连接有与齿条6啮合的齿轮9，所述滑板7上沿导轨5长度方向依次设有端部定位结构10、下切割结构11和上切割结构12；

端部定位结构10，用于对型材17端部进行定位，包括设置在滑板7左端的定位支架拖板1001，所述定位支架拖板1001上设有定位支架1002，所述定位支架1002上设有端部定位板1003；

下切割结构11，用于切割异形拼接口18的下斜面1801，包括设置在滑板7上的两平动一转动机构A，所述两平动一转动机构A末端设有下切割电机1117，所述下切割电机1117上设有下锯片1118，所述两平动一转动机构A驱动下切割电机1117沿纵向、竖向移动以及旋转，所述下切割电机1117的旋转中心线横向设置；

上切割结构12，用于切割异形拼接口18的上斜面1802，包括设置在滑板7上的增高支架1201，所述增高支架1201上端设有两平动一转动机构B，所述两平动一转动机构B末端设有上切割电机1218，所述上切割电机1218连接有上锯片1219，所述两平动一转动机构B驱动上切割电机1218沿纵向、竖向移动以及旋转，所述上切割电机1218的旋转中心线横向设置。通过对异形拼接口18进行分析，根据其下斜面1801和上斜面1802结构特点进行结构设计布局，采用前后布局、左右布局、依次切割布局的结构设计特点，前后布局是指型材17布局在前方，整体切割部件设计在后方，且型材17纵向设置，该布局设计便于型材17装夹，同时有利于将型材17端部突出，便于锯片切割；左右布局是指切割动作左右进给，一次进给即可将型材17端部贯穿切割，有利于实现一次进给即可将整个异形拼接口18切割成型；依次切割布局是指沿左右方向先对型材端部定位，在切割异形拼接口18的下斜面1801，最后切割异形拼接口18的上斜面1802，对应设计型材端部定位结构10、下切割结构11和上切割结构12，实现逐级切割形成的目的，有效避免相互干涉以及减轻型材17受到的切割冲击；通过将下切割结构11和上切割结构12设计成具有两平动一转动的空间运动，可以根据异形拼接口18的形状进行适应性的调节上锯片1219和下锯片1118的姿态，进而能够满足不同形状的异形拼接口18的切割加工要求。

所述夹具支架2包括间隔设置的两个立柱201以及倾斜设置的两个斜柱202，所述立柱201和斜柱202上端呈四方形设置，所述工作台板3设置在立柱201和斜柱202上端。该夹具支架2采用两根立柱201和两根斜柱202的设计方案，实现在保证结构强度的同时，还能提高型材17的安装高度，在竖向方向上使型材17位于上锯片1219和下锯片1118之间，又能通过斜柱202提供避让空间，给下锯片1118提供足够的活动空间，防止下锯片1118与夹具支架2发生干涉。

所述型材夹具4包括纵向设置在工作台板3上的侧定位块401，所述侧定位块401上设有水平压紧支架402，所述水平压紧支架402上横向设有水平压紧气缸403，所述水平压紧气缸403上设有水平压紧块404，所述侧定位块401上设有竖向压紧支架405，所述竖向压紧支架405上设有竖向压紧气缸406，所述竖向压紧气缸406连接有竖向压紧块407。实现对型材17的精准定位和可靠夹紧，便于后期切割。

所述两平动一转动机构A包括纵向设置在滑板7上的导轨A1101，所述导轨A1101上设有滑板A1102，所述滑板A1102上端设有丝母座A1103和丝母A1104，所述滑板A1102上设有伺服电机A1105，所述伺服电机A1105连接有丝杠A1106，所述丝母A1104安装在丝杠A1106上，所述滑板A1102上间隔设有三根圆轨立柱A1107，三根所述圆轨立柱A1107呈三角形设置，所述圆轨立柱A1107上端设有顶板A1108，所述圆轨立柱A1107上设有法兰直线轴承A1109，所述法兰直线轴承A1109上设有升降板A1110，所述升降板A1110上设有丝母B1111，所述顶板A1108上设有伺服电机B1112，所述伺服电机B1112上连接有丝杠B1113，所述丝母B1111安装在丝杠B1113上，所述升降板A1110上设有摆角支架A1114，所述摆角支架A1114上设有摆角伺服电机A1115，所述摆角伺服电机A1115连接有电机座A1116，所述电机座A1116上设有所述下切割电机1117。给出了一种具体实现下锯片1118能够在空间内进行两平动一转动的空间运动结构，进而能够满足不同异形拼接口18下斜面1801的切割要求。

所述滑板7上纵向间隔设有两纵向感应片A1119，对应的所述滑板A1102上设有多个纵向感应器A1120，所述升降板A1110下端设有下竖向感应片A1121，对应的所述滑板A1102上端设有下竖向感应器A1122，所述升降板A1110上端设有上竖向感应片A1123，对应的所述顶板A1108下端设有上竖向感应器A1124，所述顶板A1108上设有平衡气缸A1125，所述平衡气缸A1125下端与升降板A1110连接。通过增设感应片和感应器能够对空间运行进行精准控制，运行更加精准可靠和安全。

所述增高支架1201设计成长方体结构，且由多根方管焊接而成。采用方管焊接而成具有成本低、结构强度高、外形方正等优点。

所述两平动一转动机构B包括纵向设置在增高支架1201上端的导轨B1202，所述导轨B1202上设有滑板B1203，所述滑板B1203下端设有丝母座C1204和丝母C1205，所述滑板B1203上设有伺服电机C1206，所述伺服电机C1206连接有丝杠C1207，所述丝母C1205安装在丝杠C1207上，所述滑板B1203上间隔设有三根圆轨立柱B1208，三根所述圆轨立柱B1208呈三角形设置，所述圆轨立柱B1208上端设有顶板B1209，所述圆轨立柱B1209上设有法兰直线轴承B1210，所述法兰直线轴承B1210上设有升降板B1211，所述升降板B1211上设有丝母D1212，所述顶板B1209上设有伺服电机D1213，所述伺服电机D1213上连接有丝杠D1214，所述丝母D1212安装在丝杠D1214上，所述升降板B1211上设有摆角支架B1215，所述摆角支架B1215上设有摆角伺服电机B1216，所述摆角伺服电机B1216连接有电机座B1217，所述电机座B1217上设有所述上切割电机1218。给出了一种具体实现上锯片1219能够在空间内进行两平动一转动的空间运动结构，进而能够满足不同异形拼接口18上斜面1802的切割要求。

所述增高支架1201侧面上纵向间隔设有两纵向感应片B1220，对应的所述滑板B1203上设有多个纵向感应器B1221，所述升降板B1211上端设有上竖向感应片B1222，对应的所述顶板B1209下端设有上竖向感应器B1223，所述滑板B1203上设有平衡气缸B1224，所述平衡气缸B1224上端与升降板B1211连接，所述平衡气缸B1224上设有下竖向感应片B1225，对应的所述升降板B1211上设有下竖向感应器B1226。通过设计感应片和感应器能够对空间运动进行精准控制，确保运行精准可靠和安全。

所述机架1下端设有碎屑收集盒13。将切割产生的下脚料进行集中收集。

实际使用时还会设计机罩14、电控箱15、操作台16等，同时在电控箱15内配备控制系统，控制系统直接采购或委托第三方定制即可。

异形拼接口切割成型方法，包括如上所述的异形拼接口切割成型装置，步骤如下：

(1)将型材17放置在工作台板3上，型材17侧面靠在侧定位块401上，型材17端部靠在端部定位板1003上，水平压紧气缸403和竖向压紧气缸406分别动作将型材17定位夹紧；

(2)根据型材异形拼接口18的设计尺寸，调整下锯片1118和上锯片1219的姿态；

设以工作台板3为高度基准，以端部定位板1003为深度基准，上锯片1219和下锯片1118初始状态竖向设置且位于远离型材17的一侧；

已知：异形拼接口18的上斜面1802与下斜面1801的交线为O，交线到工作台板3的距离为O_z，交线到端部定位板1003的距离为O_y，下斜面1801与水平方向的夹角为α_下，上斜面1802与水平方向的夹角为α_上；设下切割电机1117旋转中心线为S_下，上切割电机1218旋转中心线为S_上，当两平动一转动机构A和两平动一转动机构B处于初始状态时(两平动一转动机构A的初始状态是指使下切割电机1117位于最下端和最后端，下锯片1118竖向设置；两平动一转动机构B的初始状态是指使上切割电机1218位于最上端和最后端，上锯片1219竖向设置)，所述下切割电机1117旋转中心线到工作台板3的距离为S_下z，下切割电机1117旋转中心线到端部定位板1003的距离为S_下y，所述上切割电机1218旋转中心线到工作台板3的距离为S_上z，下切割电机1218旋转中心线到端部定位板1003的距离为S_上y；设下锯片1118到下切割电机1117旋转中线的距离为L_下，下锯片1118的半径为r_下，设上锯片1219到上切割电机1218旋转中线的距离为L_上，上锯片1219的半径为r_上；

设两平动一转动机构A通过摆角伺服电机A1115驱动下切割电机1117逆时针旋转角度为α_A，通过伺服电机A1105驱动下切割电机1117纵向移动距离为y_A，通过伺服电机B1112驱动下切割电机1117竖向向上移动距离为z_A；两平动一转动机构B通过摆角伺服电机B1216驱动上切割电机1218顺时针旋转角度为α_B，通过伺服电机C1206驱动上切割电机1218纵向移动距离为y_B，通过伺服电机D1213驱动上切割电机1218竖向向下移动距离为z_B；

α_A＝α_下-90°；

α_B＝90°-α_上；

实际使用时，只需要在操作台上输入O_z、O_y、α_下和α_上的数值即可，然后控制系统根据上述算法自动计算得出α_A、y_A、z_A、α_B、y_B和z_B的数值，最后控制系统根据计算结果分别给摆角伺服电机A1115、伺服电机A1105、伺服电机B1112、摆角伺服电机B1216、伺服电机C1206和伺服电机D1213发生指令调节下锯片1118和上锯片1219的姿态；

(3)启动下切割电机1117、上切割电机1218和伺服电机8，下切割电机1117带动下锯片1118旋转，上切割电机1218带动上锯片1219旋转，伺服电机8通过齿轮9齿条6传动驱动滑板7及其上的下切割结构11和上切割结构12沿导轨5横向进给切割，下锯片1118首先对型材17端部进行切割形成下斜面1801，然后上锯片1219对型材17端部进行切割形成上斜面1802，上斜面1802与下斜面1801构成异形拼接口18，切割完成后伺服电机8复位；

(4)如果继续切割同样的异形拼接口18，则保持上锯片1219和下锯片1118的姿态即可，只需伺服电机8重复工作即可；如果需要切割不同的异形拼接口18，需要先根据步骤(2)的内容重新调整上锯片1219和下锯片1118的姿态，然后在启动伺服电机8进行进给切割。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.异形拼接口切割成型装置，其特征在于，包括机架，所述机架前端设有夹具支架，所述夹具支架上端设有工作台板，所述工作台板上设有将型材夹紧的型材夹具，所述型材纵向设置在工作台板上，所述机架上横向设有导轨和齿条，所述导轨上设有滑板，所述滑板上设有伺服电机，所述伺服电机连接有与齿条啮合的齿轮，所述滑板上沿导轨长度方向依次设有端部定位结构、下切割结构和上切割结构；

端部定位结构，用于对型材端部进行定位，包括设置在滑板左端的定位支架拖板，所述定位支架拖板上设有定位支架，所述定位支架上设有端部定位板；

下切割结构，用于切割异形拼接口的下斜面，包括设置在滑板上的两平动一转动机构A，所述两平动一转动机构A末端设有下切割电机，所述下切割电机上设有下锯片，所述两平动一转动机构A驱动下切割电机沿纵向、竖向移动以及旋转，所述下切割电机的旋转中心线横向设置；

上切割结构，用于切割异形拼接口的上斜面，包括设置在滑板上的增高支架，所述增高支架上端设有两平动一转动机构B，所述两平动一转动机构B末端设有上切割电机，所述上切割电机连接有上锯片，所述两平动一转动机构B驱动上切割电机沿纵向、竖向移动以及旋转，所述上切割电机的旋转中心线横向设置；

所述夹具支架包括间隔设置的两个立柱以及倾斜设置的两个斜柱，所述立柱和斜柱上端呈四方形设置，所述工作台板设置在立柱和斜柱上端；

所述型材夹具包括纵向设置在工作台板上的侧定位块，所述侧定位块上设有水平压紧支架，所述水平压紧支架上横向设有水平压紧气缸，所述水平压紧气缸上设有水平压紧块，所述侧定位块上设有竖向压紧支架，所述竖向压紧支架上设有竖向压紧气缸，所述竖向压紧气缸连接有竖向压紧块；

所述两平动一转动机构A包括纵向设置在滑板上的导轨A，所述导轨A上设有滑板A，所述滑板A上端设有丝母座A和丝母A，所述滑板A上设有伺服电机A，所述伺服电机A连接有丝杠A，所述丝母A安装在丝杠A上，所述滑板A上间隔设有三根圆轨立柱A，三根所述圆轨立柱A呈三角形设置，所述圆轨立柱A上端设有顶板A，所述圆轨立柱A上设有法兰直线轴承A，所述法兰直线轴承A上设有升降板A，所述升降板A上设有丝母B，所述顶板A上设有伺服电机B，所述伺服电机B上连接有丝杠B，所述丝母B安装在丝杠B上，所述升降板A上设有摆角支架A，所述摆角支架A上设有摆角伺服电机A，所述摆角伺服电机A连接有电机座A，所述电机座A上设有所述下切割电机；

所述滑板上纵向间隔设有两纵向感应片A，对应的所述滑板A上设有多个纵向感应器A，所述升降板A下端设有下竖向感应片A，对应的所述滑板A上端设有下竖向感应器A，所述升降板A上端设有上竖向感应片A，对应的所述顶板A下端设有上竖向感应器A，所述顶板A上设有平衡气缸A，所述平衡气缸A下端与升降板A连接；

所述增高支架设计成长方体结构，且由多根方管焊接而成；

所述两平动一转动机构B包括纵向设置在增高支架上端的导轨B，所述导轨B上设有滑板B，所述滑板B下端设有丝母座C和丝母C，所述滑板B上设有伺服电机C，所述伺服电机C连接有丝杠C，所述丝母C安装在丝杠C上，所述滑板B上间隔设有三根圆轨立柱B，三根所述圆轨立柱B呈三角形设置，所述圆轨立柱B上端设有顶板B，所述圆轨立柱B上设有法兰直线轴承B，所述法兰直线轴承B上设有升降板B，所述升降板B上设有丝母D，所述顶板B上设有伺服电机D，所述伺服电机D上连接有丝杠D，所述丝母D安装在丝杠D上，所述升降板B上设有摆角支架B，所述摆角支架B上设有摆角伺服电机B，所述摆角伺服电机B连接有电机座B，所述电机座B上设有所述上切割电机。

2.根据权利要求1所述的异形拼接口切割成型装置，其特征在于，所述增高支架侧面上纵向间隔设有两纵向感应片B，对应的所述滑板B上设有多个纵向感应器B，所述升降板B上端设有上竖向感应片B，对应的所述顶板B下端设有上竖向感应器B，所述滑板B上设有平衡气缸B，所述平衡气缸B上端与升降板B连接，所述平衡气缸B上设有下竖向感应片B，对应的所述升降板B上设有下竖向感应器B。

3.根据权利要求2所述的异形拼接口切割成型装置，其特征在于，所述机架下端设有碎屑收集盒。

4.异形拼接口切割成型方法，其特征在于，使用权利要求3所述的异形拼接口切割成型装置，步骤如下：

(1)将型材放置在工作台板上，型材侧面靠在侧定位块上，型材端部靠在端部定位板上，水平压紧气缸和竖向压紧气缸分别动作将型材定位夹紧；

(2)根据型材异形拼接口的设计尺寸，调整下锯片和上锯片的姿态；

设以工作台板为高度基准，以端部定位板为深度基准，上锯片和下锯片初始状态竖向设置且位于远离型材的一侧；

已知：异形拼接口的上斜面与下斜面的交线为O，交线到工作台板的距离为O_z，交线到端部定位板的距离为O_y，下斜面与水平方向的夹角为α_下，上斜面与水平方向的夹角为α_上；设下切割电机旋转中心线为S_下，上切割电机旋转中心线为S_上，当两平动一转动机构A和两平动一转动机构B处于初始状态时，所述下切割电机旋转中心线到工作台板的距离为S_下z，下切割电机旋转中心线到端部定位板的距离为S_下y；所述上切割电机旋转中心线到工作台板的距离为S_上z，下切割电机旋转中心线到端部定位板的距离为S_上y；设下锯片到下切割电机旋转中线的距离为L_下，下锯片的半径为r_下，设上锯片到上切割电机旋转中线的距离为L_上，上锯片的半径为r_上；

设两平动一转动机构A通过摆角伺服电机A驱动下切割电机逆时针旋转角度为α_A，通过伺服电机A驱动下切割电机纵向移动距离为y_A，通过伺服电机B驱动下切割电机竖向向上移动距离为z_A；两平动一转动机构B通过摆角伺服电机B驱动上切割电机顺时针旋转角度为α_B，通过伺服电机C驱动上切割电机纵向移动距离为y_B，通过伺服电机D驱动上切割电机竖向向下移动距离为z_B；

α_A＝α_下-90°；

α_B＝90°-α_上；

(3)启动下切割电机、上切割电机和伺服电机，下切割电机带动下锯片旋转，上切割电机带动上锯片旋转，伺服电机通过齿轮齿条传动驱动滑板及其上的下切割结构和上切割结构沿导轨横向进给切割，下锯片首先对型材端部进行切割形成下斜面，然后上锯片对型材端部进行切割形成上斜面，上斜面与下斜面构成异形拼接口，切割完成后伺服电机复位；

(4)如果继续切割同样的异形拼接口，则保持上锯片和下锯片的姿态即可，只需伺服电机重复工作即可；如果需要切割不同的异形拼接口，需要先根据步骤(2)的内容重新调整上锯片和下锯片的姿态，然后在启动伺服电机进行进给切割。