CN115338927A - 一种超声切割刀具 - Google Patents
一种超声切割刀具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115338927A CN115338927A CN202210629972.1A CN202210629972A CN115338927A CN 115338927 A CN115338927 A CN 115338927A CN 202210629972 A CN202210629972 A CN 202210629972A CN 115338927 A CN115338927 A CN 115338927A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- supporting seat
- cutting tool
- ultrasonic cutting
- mode
- cutter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/08—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
- B26D7/086—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by vibrating, e.g. ultrasonically
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
- A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
- A22C17/00—Other devices for processing meat or bones
- A22C17/0006—Cutting or shaping meat
- A22C17/0033—Cutting slices out of a piece of meat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
- B26D7/2614—Means for mounting the cutting member
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D2210/00—Machines or methods used for cutting special materials
- B26D2210/02—Machines or methods used for cutting special materials for cutting food products, e.g. food slicers
Abstract
本发明提供了一种超声切割刀具，该超声切割刀具包括：1个支撑座；8片绝缘膜；4个端盖板；至少4块压电陶瓷片以及对应数量的电极片；1个顶部夹具；1个底部夹具；1个刀具；数枚不同尺寸、种类的螺钉。该超声切割刀具通过整体结构的弯振模态设计支撑座、端盖板的尺寸以产生谐振，通过对压电陶瓷片的激励将振幅传导至刀具输出端，以此对被切割进行切割。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声切割刀具，强调整体的弯曲振动模态，压电陶瓷片受到激励后将能量传递至刀具，刀具输出端具有弯曲振动的最大振幅，以此更好的对被切割进行切割。该技术与实际生活结合可更加快捷方便的切割被切割，主要降低了使用成本，同时通过施加超声使得刀具的使用寿命提升，刀具的更换简便，可根据实际需求更换不同的刀具对被切割材料进行切割，维护简便。
背景技术
目前超声切割是利用超声发生器使超声换能器前端的刀片做超声频率的振动，通过刀头将碰撞和冲击能量传递到被切介质，致使被切介质材料疲劳破碎而达到切割目的的一项新型工艺技术。将超声技术应用到刀具切割上面，这将对切割起到积极有效的作用。
目前市场上对于硬度较大类物体的加工大部分采用切割机器，而对于食品方面的冻肉类大多采用冻肉切片机进行切割，对于居家生活里手工切割刀使用很少，一般都会采用解冻或者其它处理后再切开。存在的主要问题是人工很难对硬质物体手工切割，需进行处理后才能切割分开，这样会浪费很多宝贵的时间且如果处理不当还会造成不必要的浪费和破坏，因此在此方面引起了人们的关注。
该超声切割刀具的支撑座、端盖板等结构尺寸根据所需频率进行设计，将所有零部件装配好并施加超声激励后，压电陶瓷片与支撑座、端盖板谐振，整体做弯曲振动，将振动传递至刀具，刀具亦与前述结构谐振，此时刀尖端为振幅最大处，以此对被切割材料进行切割。
发明内容
本发明涉及一种超声切割刀具，强调整体的弯曲振动模态，压电陶瓷片受到激励后将能量传递至刀具，刀具输出端具有弯曲振动的最大振幅，以此更好的对被切割进行切割。
本发明装置包括：1个支撑座；8片绝缘膜；4个端盖板；至少4块压电陶瓷片以及对应数量的电极片；1个顶部夹具；1个底部夹具；1个刀具；数枚不同尺寸、种类的螺钉。该超声切割刀具通过整体结构的弯振模态设计支撑座、端盖板的尺寸以产生谐振，通过对压电陶瓷片的激励将振幅传导至刀具输出端，依次对被切割进行切割。
本发明装置弯曲振动模态，材料放置方式、夹具与支撑座固定位置是该装置的核心。支撑座由两个直径大小相等的环形凸台组成，支撑座的前端设计有刀具的固定端，支撑座的形状可以根据实际需求进行更改；端盖板的形状不局限与阶梯型盖板，可以是圆环形、锲形、曲线形等；刀具的种类、形状等选择不局限于说明书附图，与实际需求挂钩。刀具的选择多种多样，由于刀具的更换十分简便，实际操作可根据需求随时更换刀具的种类。
本发明的一种超声切割刀具，体现了结构简便的同时可以更加轻易的对被切割进行切割，操作简便，维护成本低。
附图说明
图1是本发明装置中不带刀具、夹具的超声切割刀具示意性立体图，以此直观的表现弯曲振动模态产生的结构。
图2是图1中超声切割刀具的爆炸视图，由于其结构的对称性，故只展示支撑座一端的爆炸视图结构。
图3是本发明装置整体的示意性立体图。
图4是本发明装置整体的爆炸视图，由于其结构的对称性，故只展示支撑座一端的爆炸视图结构。
图5是本发明装置中的顶部夹具示意性立体图。
图6是本发明装置中的底部夹具示意性立体图。
以下给出图1-6中各主要部件的代号：
支撑座1、绝缘膜2、电极片3、压电陶瓷片4、端盖板5、顶部夹具6、底部夹具7、刀具固定螺钉8、夹具连接螺钉9、刀具10、弯曲振动界面固定螺钉11。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的具体实施方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明实施例保护的范围。
本发明装置中，需要理解术语：“弯曲振动模态”、“输出端”、“固定端”、“形状”、“对称”等指示的描述参数，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置的固有名称，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-6所示，本发明设有支撑座1、绝缘膜2、电极片3、压电陶瓷片4、端盖板5、顶部夹具6、底部夹具7、刀具固定螺钉8、夹具连接螺钉9、刀具10、弯曲振动界面固定螺钉11。
所述超声切割刀具，端盖板通过螺纹的形式与支撑座相连，将压电陶瓷片、电极片、绝缘膜固定在支撑座上，弯曲振动模态的节面位于支撑座凸台端面，顶部夹具与底部夹具通过螺纹连接的形式与支撑座节面相连，该连接方式不影响施加超声激励后的模态。支撑座、端盖板等结构尺寸根据所需频率进行设计，将所有零部件装配好并施加超声激励后，压电陶瓷片与支撑座、端盖板谐振，整体做弯曲振动，将振动传递至刀具，刀具亦与前述结构谐振，此时刀尖端为振幅最大处，以此对被切割进行切割。根据弯曲振动模态的不同，电极片接线方式也不同，实际接线方式要根据模态仿真中的振动方式进行接线。
应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的实现机理之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种超声切割刀具，该超声切割刀具包括：1个支撑座；8片绝缘膜；4个端盖板；至少4块压电陶瓷片以及对应数量的电极片；1个顶部夹具；1个底部夹具；1个刀具；数枚不同尺寸、种类的螺钉；该超声切割刀具通过整体结构的弯振模态设计支撑座、端盖板的尺寸以产生谐振，通过对压电陶瓷片的激励将振幅传导至刀具输出端，以此对被切割进行切割。
2.根据权利要求1所述一种超声切割刀具，其特征在于：支撑座由两个直径大小相等的环形凸台组成，支撑座的前端设计有刀具的固定端，支撑座的形状可以根据实际需求进行更改，可以为环形凸台、方形凸台等。
3.根据权利要求1所述一种超声切割刀具，其特征在于：支撑座沿环形凸台轴向方向两端放置的材料一致，放置材料的顺序也一致，以此产生最优的弯曲振动模态。
4.根据权利要求1所述一种超声切割刀具，其特征在于：端盖板的形状不局限与阶梯型盖板，可以是圆环形、锲形、曲线形等。
5.根据权利要求1所述一种超声切割刀具，其特征在于：刀具通过螺纹连接的形式与支撑座输出端相连，有效的将弯曲振动模态传导至刀具输出端。
6.根据权利要求1所述一种超声切割刀具，其特征在于：端盖板通过螺纹的形式与支撑座相连，将压电陶瓷片、电极片、绝缘膜固定在支撑座上，弯曲振动模态的节面位于支撑座凸台端面，顶部夹具与底部夹具通过螺纹连接的形式与支撑座节面相连，该连接方式不影响施加激励后的模态。
7.根据权利要求1所述一种超声切割刀具，其特征在于：顶部夹具与底部夹具通过螺钉相连，同时通过螺纹连接的方式与支撑座弯曲振动节面固定在一起，夹具一端需预留间隙，该间隙用于穿过与电极片相连的铜线，该结构更好的对超声切割刀具施加激励。
8.根据权利要求1所述一种超声切割刀具，其特征在于：根据弯曲振动模态的不同，电极片接线方式也不同，实际接线方式要根据模态仿真中的振动方式进行接线。
9.根据权利要求1所述一种超声切割刀具，其特征在于：所述的超声切割刀具是整体的弯曲振动模态，压电陶瓷片受到激励后将能量传递至刀具，刀具输出端具有弯曲振动的最大振幅，以此更好的对被切割进行切割。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210629972.1A CN115338927A (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 一种超声切割刀具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210629972.1A CN115338927A (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 一种超声切割刀具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115338927A true CN115338927A (zh) | 2022-11-15 |
Family
ID=83947904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210629972.1A Pending CN115338927A (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 一种超声切割刀具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115338927A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104014836A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-03 | 东北大学 | 一种纵扭复合超声振动切削装置 |
| KR20180099396A (ko) * | 2017-02-28 | 2018-09-05 | 박정해 | 초음파 컷팅장치 |
| CN110653668A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-01-07 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种汽车用硬脆材料三维变参数旋转超声磨削加工装置 |
| CN110756417A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 雷索智能科技（苏州） 有限公司 | 超声波换能器及超声波振动装置 |
| CN110976258A (zh) * | 2019-12-14 | 2020-04-10 | 大连理工大学 | 一种沿垂直刀杆方向的双激励超声椭圆振动切削装置 |
-
2022
- 2022-06-06 CN CN202210629972.1A patent/CN115338927A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104014836A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-03 | 东北大学 | 一种纵扭复合超声振动切削装置 |
| KR20180099396A (ko) * | 2017-02-28 | 2018-09-05 | 박정해 | 초음파 컷팅장치 |
| CN110756417A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 雷索智能科技（苏州） 有限公司 | 超声波换能器及超声波振动装置 |
| CN110653668A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-01-07 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种汽车用硬脆材料三维变参数旋转超声磨削加工装置 |
| CN110976258A (zh) * | 2019-12-14 | 2020-04-10 | 大连理工大学 | 一种沿垂直刀杆方向的双激励超声椭圆振动切削装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0800900B1 (en) | Ultrasonic vibration cutter | |
| DE60238828D1 (de) | Ultraschallskalpell | |
| EP0481312A2 (en) | Cutting device | |
| JP2013523476A (ja) | 軟質材料を切断するための超音波システムおよび方法、ならびにこれらのための超音波用ブレードホーン | |
| EP2168729A4 (en) | INNER BLADES OF AN OSCILLATING ELECTRIC SHAVER | |
| EP0867126A4 (en) | APPARATUS FOR SLICING A MOLDED PRODUCT BY COMPRESSION OF A SHEET MATERIAL AND TWO-PART KNIFE | |
| CN115338927A (zh) | 一种超声切割刀具 | |
| DK1615752T3 (da) | Knivhoved til ködskæreindretning | |
| CN214132612U (zh) | 一种超声波切割装置及超声波换能器 | |
| CN211389057U (zh) | 一种海产品加工用切块装置 | |
| JPH0732998B2 (ja) | 超音波切断装置 | |
| AU2003256928A1 (en) | Apparatus and method for cutting sheet-type work material using a blade reciprocated via a tuned resonator | |
| CN211590432U (zh) | 分切机刀模装置 | |
| CN103182720B (zh) | 电磁激振式割刀 | |
| AU650129B2 (en) | Meat slicing apparatus | |
| JPH03117513A (ja) | 超音波鋸 | |
| GB2313083A (en) | Ultrasonic device | |
| CN211105553U (zh) | 一种单款通用型钢制整版刀 | |
| WO2001091904A3 (de) | Zerkleinerungsvorrichtung | |
| RU2061587C1 (ru) | Режущее устройство | |
| CN216031232U (zh) | 一种塑料泡沫板切割装置 | |
| JP2623632B2 (ja) | 超音波多刃ワイヤカッタ | |
| CN202824818U (zh) | 成型刀 | |
| CN214323429U (zh) | 一种便携式切片机 | |
| CN110038690B (zh) | 快速碎纸机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |