用于超音波加工器具的超音波频率调整装置制造方法及图纸

一种用于超音波加工器具的超音波频率调整装置，包括电源、超音波控制模块以及处理器。超音波控制模块的超音波加工单元根据电源提供的第一电力产生超音波，并将超音波施加至加工元件。超音波控制模块的超音波频率调整单元调整超音波的操作频率。处理器判断超音波的操作频率调整至第一频率时，第一电力的电压与电流具有特征相位，并控制超音波频率调整单元将超音波的操作频率调整至第一频率。

【技术实现步骤摘要】
用于超音波加工器具的超音波频率调整装置
本专利技术关于一种超音波频率调整装置；更具体而言，本专利技术是一种用于超音波加工器具的超音波频率调整装置。
技术介绍
传统加工器具（例如：铣床加工器具、车床加工器具）主要是利用高速旋转刀具进行工件的切削，并通过人工操作的方式完成相关的工件加工。而为了进一步提升加工的精准度，超音波辅助加工技术因此得到发展。具体而言，超音波辅助加工主要是利用超音波的高频率震动特性，将其应用于加工的刀具上，如此一来，便可更有效率且更精准地完成工件的加工，同时降低刀具的耗损率。然而，由于不同的加工刀具、加工工件及加工环境所需的共振频率皆有差异，因此，若使用固定单一的超音波频率进行加工，将导致加工结果无法达到最优化。有鉴于此，如何改良前述现有超音波辅助加工的缺点，乃为业界亟需努力的目标。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种用于超音波加工器具的超音波频率调整装置，包括电源、超音波控制模块以及处理器。超音波控制模块电性连结至电源以及处理器，并包括超音波加工单元以及超音波频率调整单元。具体而言，超音波加工单元根据电源提供的第一电力产生超音波，并将超音波施加至加工元件。超音波频率调整单元用以调整超音波的操作频率。处理器用以：判断超音波的操作频率调整至第一频率时，第一电力的电压与电流具有特征相位；控制超音波频率调整单元将超音波的操作频率调整至第一频率。超音波频率调整装置还包括：一加工元件驱动器，用以根据该电源提供的一第二电力驱动该加工元件。r>其中，当该加工元件应用至一负载时，该处理器还用以：判断该超音波的该操作频率调整至一第二频率时，该第一电力的电压与电流具有该特征相位；控制该超音波频率调整单元将该超音波的该操作频率调整至该第二频率。超音波频率调整装置还包括：一电压振幅调整单元，电性连结至该电源，用以调整该第二电力的电压振幅。超音波频率调整装置，还包括：一输入输出控制界面，用以接收一操作信号，其中，该操作信号用以操作该超音波频率调整装置。其中，该输入输出控制界面为PLC连接器（PLCconnector）界面或RS-485界面。其中，该超音波频率调整单元于一频率范围内调整该超音波的操作频率。其中，该频率范围界于20kHz到32kHz。此外在参阅附图及随后描述的实施方式后，此
普通技术人员便可了解本专利技术的其他目的，以及本专利技术的技术手段及实施方案。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术第一实施例的超音波频率调整装置的方块图；图2A是本专利技术第二实施例的超音波频率调整装置的示意图；图2B是本专利技术第二实施例的超音波频率调整装置的后视图；以及图2C是本专利技术第二实施例的超音波频率调整装置的方块图。附图标记说明1、2超音波频率调整装置11、21电源13、22超音波控制模块131、221超音波加工单元133、222超音波频率调整单元15、23处理器24加工元件驱动器25电压振幅调整单元26输入输出控制界面8、9加工元件P11、P21第一电力P21第二电力U11、U21超音波FRQ11、FRQ21操作频率。具体实施方式下面将通过实施方式来解释本专利技术的内容。须说明的是，本专利技术的实施例并非用以限制本专利技术须在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，有关实施例的说明仅为阐释本专利技术的目的，而非用以限制本专利技术，且本专利技术所要求保护的范围，以权利要求书为准。除此之外，于以下实施例及附图中，与本专利技术非直接相关的元件已省略而未绘示，且以下附图中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。首先请参考图1，其是本专利技术第一实施例的一超音波频率调整装置1的方块图。超音波频率调整装置1包括一电源11、一超音波控制模块13以及一处理器15。其中，处理器15电性连结至超音波控制模块13，超音波控制模块13包括一超音波加工单元131以及一超音波频率调整单元133。元件间的互动将于下文中进一步阐述。具体而言，超音波加工单元131用以根据电源11提供的一第一电力P11产生一超音波U11，并用以将超音波U11施加至一加工元件9（例如加工刀具）。另一方面，超音波频率调整单元133用以自动地调整超音波U11的一操作频率FRQ11。接着，在超音波频率调整单元133自动地调整超音波U11的操作频率FRQ11时，处理器15可用以判断第一电力P11的电压与电流的相位变化。而于第一实施例中，当处理器15判断超音波U11的操作频率FRQ11调整至一第一频率时，第一电力P11的电压与电流具有一特征相位（未绘示）。更进一步来说，当第一电力P11的电压与电流具有特征相位，表示超音波U11的操作频率FRQ11与加工元件9间处于共振状态，因此，超音波U11于第一频率状态下施加至加工元件9时，将使得加工元件9具有较佳的加工效益。因此，处理器15控制超音波频率调整单元133将超音波U11的操作频率FRQ11调整锁定至第一频率。请同时参考图2A~2C。图2A是本专利技术第二实施例的一超音波频率调整装置2的示意图。图2B是本专利技术第二实施例的超音波频率调整装置2的后视图。图2C本专利技术第二实施例的超音波频率调整装置2的方块图。详言之，超音波频率调整装置2包括一电源21、一超音波控制模块22、一处理器23、一加工元件驱动器24、一电压振幅调整单元25以及一输入输出控制界面26。其中，超音波控制模块22包括一超音波加工单元221以及一超音波频率调整单元222。元件间具有电性连结，互动将于下文中进一步阐述。详细来说，超音波加工单元221用以根据电源21提供的一第一电力P21产生一超音波U21，并用以将超音波U21施加至一加工元件8（例如加工刀具）。另一方面，超音波频率调整单元222用以自动地调整超音波U21的一操作频率FRQ21。需特别说明，于第二实施例中，超音波频率调整单元222于一频率范围内调整超音波U21的操作频率FRQ21。较佳地，超音波频率调整单元222于20kHz到32kHz的范围内调整操作频率FRQ21。接着，在超音波频率调整单元222自动地调整超音波U21的操作频率FRQ21时，处理器23可用以判断第一电力P21的电压与电流的相位变化。而于第二实施例中，当处理器23判断超音波U21的操作频率FRQ21调整至一第一频率时，第一电力P21的电压与电流具有一特征相位（未绘示）。需特别说明，于本实施例中，前述特征相位可为具有最高电压与电流相位差值的相位。详言之，即超音波频率调整单元222于频率范围20kHz到32kHz之间调整超音波U21的操作频率FRQ21时，会记录不同频率下第一电力P21的电压与电流的相位差，而调整到第一频率时，第一电力P21的电压与电流的相位差值最高，则处理器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于超音波加工器具的超音波频率调整装置，其特征在于，包括：/n一电源；/n一超音波控制模块，电性连结至该电源，包括：/n一超音波加工单元，用以根据该电源提供的一第一电力产生一超音波，并将该超音波施加至一加工元件；/n一超音波频率调整单元，用以调整该超音波的一操作频率；/n一处理器，电性连结至该超音波控制模块，用以：/n判断该超音波的该操作频率调整至一第一频率时，该第一电力的电压与电流具有一特征相位；/n控制该超音波频率调整单元将该超音波的该操作频率调整至该第一频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于超音波加工器具的超音波频率调整装置，其特征在于，包括：
一电源；
一超音波控制模块，电性连结至该电源，包括：
一超音波加工单元，用以根据该电源提供的一第一电力产生一超音波，并将该超音波施加至一加工元件；
一超音波频率调整单元，用以调整该超音波的一操作频率；
一处理器，电性连结至该超音波控制模块，用以：
判断该超音波的该操作频率调整至一第一频率时，该第一电力的电压与电流具有一特征相位；
控制该超音波频率调整单元将该超音波的该操作频率调整至该第一频率。


2.如权利要求1所述的超音波频率调整装置，其特征在于，还包括：
一加工元件驱动器，用以根据该电源提供的一第二电力驱动该加工元件。


3.如权利要求2所述的超音波频率调整装置，其特征在于，当该加工元件应用至一负载时，该处理器还用以：
判断该超音波的该操作频率调整至一第二频率时，该第一电力的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：施俊名，
申请(专利权)人：金顿仪器科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32