[發(fā)明專利]一種線切割系統(tǒng)以及曲線木構件機器人切割設備與方法

在審

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• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108000635A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 袁烽;柴華;張立名
• 申請（專利權）人: 同濟大學;上海一造建筑智能工程有限公司
• 主分類號: B27B19/02
• 分類號: B27B19/02;B27B29/02;B27G3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發(fā)明公開一種線切割系統(tǒng)，主要包括連接部、機身、第一鋸輪、第二鋸輪、電機和鋸條；連接部用于與動力系統(tǒng)或支架連接，機身同于支撐線切割系統(tǒng)，電機帶動鋸輪旋轉，使鋸條完成切割；本發(fā)明中的線切割系統(tǒng)結構簡單，性能穩(wěn)定。本發(fā)明還提供一種曲線木構件機器人切割設備，主要包括支架、機器人系統(tǒng)、材料固定系統(tǒng)、材料定位系統(tǒng)和線切割系統(tǒng)；機器人系統(tǒng)帶動線切割系統(tǒng)按照設定軌跡移動切割材料固定系統(tǒng)中的木材，材料定位系統(tǒng)用于檢測木材的位置；本發(fā)明中的切割設備能提高曲線木構件生產效率，減少材料浪費。本發(fā)明還提供一種使用曲線木構件機器人切割設備的方法，利用機器人系統(tǒng)使線切割系統(tǒng)完成對木材的曲線加工。

技術領域

本發(fā)明涉及木材加工技術領域，特別是涉及一種線切割系統(tǒng)以及曲線木構件機器人切割設備與方法。

背景技術

在木材加工領域，復雜曲線木構件的膠合生產尚無法精確實現，利用數控機床、木材加工中心等進行材料銑削一直是復雜曲線木構件加工的主要方法，但這種加工方式不僅需要耗費大量的加工時間，同時造成了巨大的材料浪費，因此一種高精度高效率的曲線木構件加工設備與方法對于提高木構件的加工效率、推動木結構在復雜建筑中的應用具有重要意義。

曲線木構件機器人切割設備系統(tǒng)與方法將機器人的空間運動能力和線切割技術的優(yōu)勢相結合，能夠通過一次切割高效地實現復雜曲面形式的精確成形，大大減少時間和材料浪費，主要適用于由直紋曲面組成的線性木構件。

目前，復雜曲線木構件的高效生產與精確加工是木材加工領域的一大難題。一方面，當前的木構件膠合生產技術僅具備生產二維平面曲線構件的能力，在三維曲線構件的膠合生產方面仍舊困難重重；另一方面復雜曲線木構件的加工主要采用數控機床進行銑削加工，這種加工方式存在諸多不利因素。數控機床銑削加工是一種逐層銑削的方式，不僅會造成大量材料浪費，同時也是一種極其耗時的加工方式，加工效率隨著切削體量的增大而大大降低。數控機床是一種重型裝備，價格昂貴，尺寸有限，極大地制約了曲線木構件的尺寸。

因此無論是從加工質量角度、材料效率還是加工范圍的角度，銑削加工方法都不是一種最理想的木材加工方式。當前膠合木結構構件的加工能力無法滿足建筑對復雜曲線構件的需求，是制約木結構建筑發(fā)展的一大障礙。

發(fā)明內容

為解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種線切割系統(tǒng)以及包含其的曲線木構件機器人切割設備系統(tǒng)與方法，以提高曲線木構件生產效率，減少材料浪費。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種線切割系統(tǒng)，包括連接部、機身、第一鋸輪、第二鋸輪、電機和鋸條，所述連接部用于與動力系統(tǒng)或支架連接，所述機身上部和下部分別設置有一上部箱體和一下部箱體，所述上部箱體內設置有所述第一鋸輪，所述下部箱體內設置有所述第二鋸輪和所述電機，所述電機與所述第二鋸輪動力連接，所述鋸條設置于所述第一鋸輪和所述第二鋸輪之間。

可選的，還包括鋸輪升降傾斜裝置，所述鋸輪升降傾斜裝置包括高度調節(jié)手柄、高度調節(jié)螺桿、調節(jié)支撐架、高度調節(jié)架、高度調節(jié)塊、輪軸和傾斜調節(jié)手柄，所述高度調節(jié)手柄設置于所述上部箱體頂部，所述調節(jié)支撐架設置于所述上部箱體內部，所述高度調節(jié)架活動設置于所述調節(jié)支撐架內部，所述高度調節(jié)塊固定設置于所述高度調節(jié)架內部，所述高度調節(jié)螺桿一端連接所述高度調節(jié)手柄，另一端深入所述上部箱體內并穿過所述調節(jié)支撐架后與所述高度調節(jié)架螺紋連接，所述高度調節(jié)塊中部設置有一與所述輪軸相匹配的螺紋孔，所述輪軸一端與所述傾斜調節(jié)手柄固定連接，所述輪軸貫穿所述高度調節(jié)塊中的所述螺紋孔，另一端與所述第一鋸輪的中心相連接。

可選的，還包括開關，所述開關與所述電機電連接。

可選的，還包括鋸輪刷，所述鋸輪刷設置于所述第二鋸輪外部，用于清理所述鋸條上的木屑。