一种利用超声波切割的方法及其应用技术

本发明专利技术实施例公开了一种利用超声波切割的方法及其应用，涉及机械加工设备技术领域。包括以下步骤：1)、制作超声波模切刀，切口模壳的下端为切割刃，切口模壳的形状与所要切割产品的形状相同；2)、切口模壳在被切割材料上震动切割得到切割产品；3)、切割完成一个切割产品后，超声波模切刀在被切割材料上方移动，切割下一个切割产品，逐步完成对被切割材料的切割。一次性完成对材料的切割，切割所得产品与切口模壳形状相同，由于不会对材料产生下压的压力，最大限度的保证了所切割材料的精度，不会对材料造成结构损伤。

A Method of Using Ultrasound Cutting and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种利用超声波切割的方法及其应用
本专利技术实施例涉及机械加工设备
，具体涉及一种利用超声波切割的方法及其应用。
技术介绍
刀模冲裁切割广泛应用于包装、制鞋、复合材料等各个领域，其原理为根据所需要的形状，设计与之相对应形状的刀模，将刀模放在待切割材料上，然后利用冲压机，给予刀模足够大的压力，刀模便能将材料切割为设定的形状。例如冲裁鞋垫所用的刀模形状是与鞋垫外轮廓形状相同的。该切割方法原理简单、切割效率高，目前已被广泛使用至多个行业。但针对有些特殊材料，比如一些泡棉、玻璃纤维棉及一些高厚度的其他柔性材料，在对刀模施加压力的同时会造成材料的形变。从而造成最终切割的成品精度不高，甚至因为形变较大而造成材料结构损伤。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种利用超声波切割的方法及其应用，被切割的产品尺寸精度更高，而且不会对材料造成结构损伤。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，该利用超声波切割的方法包括以下步骤：1)、制作超声波模切刀，超声波模切刀包括超声波发生器、超声波换能器、超声波变幅杆和刀模，所述超声波发生器连接超声波换能器的输入端，所述超声波变幅杆的一端连接超声波换能器的输出端，所述超声波变幅杆的另一端连接刀模的一端，所述刀模的另一端为切口模壳，所述切口模壳的开口向下且切口模壳的侧壁为连续闭合结构，切口模壳的下端为切割刃，切口模壳的形状与所要切割产品的形状相同；2)、将被切割材料放置在超声波模切刀的下方，通过升降机构带动超声波模切刀向下移动，超声波换能器将超声波发生器输入的脉冲电流转化为机械震动，超声波变幅杆将超声波换能器产生的机械震动振幅进行放大，刀模受超声波变幅杆驱动而震动，切口模壳在被切割材料上震动切割得到切割产品；3)、切割完成一个切割产品后，升降机构带动超声波模切刀上升，然后通过横向行走机构和纵向行走机构带动超声波模切刀在被切割材料上方移动，升降机构再次带动超声波模切刀向下移动，切割下一个切割产品，逐步完成对被切割材料的切割。进一步地，所述的被切割材料放置在工作台上，工作台上侧水平滑动地设置有龙门架，所述纵向行走机构连接工作台和龙门架，龙门架上水平滑动地设置有切割机头，所述向行走机构连接龙门架与切割机头，所述升降机构连接超声波模切刀与切割机头。进一步地，所述的切割机头上设有多个超声波模切刀，多个超声波模切刀同时对被切割材料进行切割。进一步地，所述的纵向行走机构包括纵向行走电机和纵向行走丝杠，所述纵向行走丝杠与龙门架螺纹连接，所述纵向行走电机与纵向行走丝杠的一端连接。进一步地，所述的横向行走机构包括横向行走电机和横向行走丝杠，横向行走丝杠转动设置在龙门架上，所述横向行走丝杠与切割机头螺纹连接，所述横向行走电机与横向行走丝杠的一端连接。进一步地，所述的切口模壳内侧设有退料机构,所述步骤3)中切口模壳在切割完成一个切割产品后，升降机构带动超声波模切刀上升的同时退料机构将切口模壳内的切割产品顶出。进一步地，所述的退料机构包括退料杆和固定杆，退料杆竖向固定在切口模壳内，切口模壳的侧壁开设有竖向条形孔，固定杆一端穿过竖向条形孔与退料杆固定连接，固定杆的另一端连接切割机头，所述升降机构连接在切割机头与超声波模切刀之间。利用超声波切割的方法的应用，其特征在于：用于切割滤纸材料，得到的切割产品为滤芯。本专利技术实施例具有如下优点：本专利技术提供了一种利用超声波进行切割的方法，利用超声波发生器将普通电源转化为高频电源，用于驱动超声波换能器，超声波换能器将超声波发生器输入的脉冲电流转化为机械震动，超声波变幅杆将换能器产生的机械震动振幅进行放大，刀模安装在超声波变幅杆上，受变幅杆驱动而高频震动，刀模上的切口模壳根据所需要切割产品形状进行对应设计，切口模壳的开口向下且切口模壳的侧壁为连续闭合结构，一次性完成对材料的切割，切割所得产品与切口模壳形状相同，而且连续闭合的切口模壳避免非连续结构造成未切割处由于震动造成位移的问题，而且由于不会对材料产生下压的压力，最大限度的保证了所切割材料的精度，不会对材料造成结构损伤。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为本专利技术实施例1提供的利用超声波切割的方法所用切割装置的示意图；图2为本专利技术实施例1的超声波模切刀的结构示意图；图中：1-超声波发生器2-超声波换能器3-超声波变幅杆4-刀模5-切口模壳6-被切割材料7-龙门架8-切割机头9-超声波模切刀10-横向行走电机11-升降气缸12-纵向行走电机13-纵向行走丝杠14-工作台15-固定杆16-退料杆。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。参见图1，该利用超声波切割的方法所采用的切割装置包括工作台14、龙门架7、切割机头8和超声波模切刀9，被切割材料6放置在工作台14上，龙门架7水平滑动地设置在工作台14上侧，龙门架7通过纵向行走机构连接工作台14，切割机头8水平滑动地设置在龙门架7上，切割机头8通过横向行走机构连接龙门架7，超声波模切刀9设置在切割机头8上，切割机头8上设有带动超声波模切刀9升降的升降机构，升降机构为升降气缸11或升降电机。本实施例中可在龙门架7上安装多个切割机头8，同样，也可以在切割机头8上安装多个超声波模切刀9，可以进一步提高工作效率。纵向行走机构包括纵向行走电机12和纵向行走丝杠13，纵向行走丝杠13与龙门架7螺纹连接，纵向行走电机12与纵向行走丝杠13的一端连接；横向行走机构包括横向行走电机10和横向行走丝杠，横向行走丝杠转动设置在龙门架7上，横向行走丝杠与切割机头8螺纹连接，横向行走电机10与横向行走丝杠的一端连接。通过横向行走机构、纵向行走机构以及升降气缸11带动超声波模切刀9在水平的X、Y轴以及竖直的Z轴三个方向移动，从而完成对材料的高效切割。在切割过程中不会产生水平方向的力，对材料的固定要求不高，降低了配套设备的复杂程度。切割点可以紧密排布，避免材料浪费，最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用超声波切割的方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：1)、制作超声波模切刀(9)，超声波模切刀(9)包括超声波发生器(1)、超声波换能器(2)、超声波变幅杆(3)和刀模(4)，所述超声波发生器(1)连接超声波换能器(2)的输入端，所述超声波变幅杆(3)的一端连接超声波换能器(2)的输出端，所述超声波变幅杆(3)的另一端连接刀模(4)的一端，所述刀模(4)的另一端为切口模壳(5)，所述切口模壳(5)的开口向下且切口模壳(5)的侧壁为连续闭合结构，切口模壳(5)的下端为切割刃，切口模壳(5)的形状与所要切割产品的形状相同；2)、将被切割材料(6)放置在超声波模切刀(9)的下方，通过升降机构带动超声波模切刀(9)向下移动，超声波换能器(2)将超声波发生器(1)输入的脉冲电流转化为机械震动，超声波变幅杆(3)将超声波换能器(2)产生的机械震动振幅进行放大，刀模(4)受超声波变幅杆(3)驱动而震动，切口模壳(5)在被切割材料(6)上震动切割得到切割产品；3)、切割完成一个切割产品后，升降机构带动超声波模切刀(9)上升，然后通过横向行走机构和纵向行走机构带动超声波模切刀(9)在被切割材料(6)上方移动，升降机构再次带动超声波模切刀(9)向下移动，切割下一个切割产品，逐步完成对被切割材料(6)的切割。...

【技术特征摘要】
1.一种利用超声波切割的方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：1)、制作超声波模切刀(9)，超声波模切刀(9)包括超声波发生器(1)、超声波换能器(2)、超声波变幅杆(3)和刀模(4)，所述超声波发生器(1)连接超声波换能器(2)的输入端，所述超声波变幅杆(3)的一端连接超声波换能器(2)的输出端，所述超声波变幅杆(3)的另一端连接刀模(4)的一端，所述刀模(4)的另一端为切口模壳(5)，所述切口模壳(5)的开口向下且切口模壳(5)的侧壁为连续闭合结构，切口模壳(5)的下端为切割刃，切口模壳(5)的形状与所要切割产品的形状相同；2)、将被切割材料(6)放置在超声波模切刀(9)的下方，通过升降机构带动超声波模切刀(9)向下移动，超声波换能器(2)将超声波发生器(1)输入的脉冲电流转化为机械震动，超声波变幅杆(3)将超声波换能器(2)产生的机械震动振幅进行放大，刀模(4)受超声波变幅杆(3)驱动而震动，切口模壳(5)在被切割材料(6)上震动切割得到切割产品；3)、切割完成一个切割产品后，升降机构带动超声波模切刀(9)上升，然后通过横向行走机构和纵向行走机构带动超声波模切刀(9)在被切割材料(6)上方移动，升降机构再次带动超声波模切刀(9)向下移动，切割下一个切割产品，逐步完成对被切割材料(6)的切割。2.根据权利要求1所述的利用超声波切割的方法，其特征在于：所述的被切割材料(6)放置在工作台(6)上，工作台(6)上侧水平滑动地设置有龙门架(7)，所述纵向行走机构连接工作台(6)和龙门架(7)，龙门架(7)上水平滑动地设置有切割机头(8)，所述向行走机构连接龙门架(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元照，党骥飞，
申请(专利权)人：上海懿容自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31