JPH0341645Y2 - - Google Patents
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- JPH0341645Y2 JPH0341645Y2 JP7927687U JP7927687U JPH0341645Y2 JP H0341645 Y2 JPH0341645 Y2 JP H0341645Y2 JP 7927687 U JP7927687 U JP 7927687U JP 7927687 U JP7927687 U JP 7927687U JP H0341645 Y2 JPH0341645 Y2 JP H0341645Y2
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- ultrasonic
- vibration
- vibrations
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Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案はパン、ケーキ、チーズ、高野豆腐など
の切断の際切断がスムースに行え、きれいな切り
口が得られる超音波カツターの改良に関する。[Detailed description of the invention] (Field of industrial application) The present invention relates to an improvement of an ultrasonic cutter that can cut bread, cake, cheese, Koya tofu, etc. smoothly and produce clean cuts.
（従来の技術）
パン、ケーキ、チーズ、高野豆腐などの生産現
場あるいは販売現場等においては、形を整え商品
化するために切断と言う作業が行われている。(Prior Art) At production sites or sales sites for bread, cakes, cheese, Koya tofu, etc., an operation called cutting is performed to shape and commercialize products.
このような場合商品の価値を高め作業能率を上
げるために超音波カツターが使用されている。 In such cases, ultrasonic cutters are used to increase the value of the product and improve work efficiency.
第２図は従来の超音波カツターの一例の構成を
示す図である。第２図において５は電気振動を発
生する発振器であり、あとに述べる整合手段が設
けてある。３は振動子で電気振動を機械的な振動
に交換するものである。２はホーンと呼ばれてい
るもので振動子からの振動を受けて所定の振幅に
変えるものである。１は刃体であり振動の伝送体
としても作用する。発振器５で超音波周波数の電
気振動が発生され、ケーブル９を介して振動子３
に加えられる。振動子３ではこの電気振動が同一
周波数の機械的な振動に変換され、ホーン２に機
械的な振動を加える。ホーン２では伝えられた機
械的な振動の振幅の大きさが拡大され刃体１が駆
動される。刃体１は伝送体として作用するが、先
端開放であるので長くなると振動の波長の半波長
の整数倍で共振させることになる。この共振周波
数は前記した発振器の整合手段により周波数を可
変して調整される。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an example of a conventional ultrasonic cutter. In FIG. 2, reference numeral 5 denotes an oscillator that generates electric vibrations, and is provided with matching means to be described later. 3 is a vibrator that exchanges electrical vibration with mechanical vibration. Reference numeral 2 is a so-called horn, which receives vibrations from a vibrator and changes them to a predetermined amplitude. Reference numeral 1 denotes a blade body, which also acts as a vibration transmitter. Electric vibrations of ultrasonic frequency are generated by an oscillator 5, and transmitted to the vibrator 3 via a cable 9.
added to. The vibrator 3 converts this electrical vibration into mechanical vibration of the same frequency, and applies mechanical vibration to the horn 2. The horn 2 amplifies the amplitude of the transmitted mechanical vibrations and drives the blade 1. The blade 1 acts as a transmission body, but since it has an open end, if it is made long, it will resonate at an integral multiple of a half wavelength of the vibration wavelength. This resonant frequency is adjusted by varying the frequency by the matching means of the oscillator described above.
刃体１が超音波振動すると刃体１の長手方向に
振動が生じる。この振動が刃を押したり引いたり
する動きとなり切断作用を生ずる。 When the blade 1 undergoes ultrasonic vibration, vibration occurs in the longitudinal direction of the blade 1. This vibration causes the blade to push or pull, creating a cutting action.
このようにして切断された切断面は従来のナイ
フ等に較べて美しくシヤープでしかも刃体１に被
切断物が付着しにくいので切断作業が容易にな
る。 The cut surface thus cut is sharper and more beautiful than that of a conventional knife, and the object to be cut is less likely to adhere to the blade 1, making the cutting operation easier.
（考案が解決しようとする問題点）
しかしながら、従来の超音波カツターでは刃体
１の全長に亙る振動分布と切断作用との関係はあ
まり考慮されておらず、例えば第２図の刃体１が
先端開放で共振をしている場合には、第３図の従
来の超音波カツターの刃体上の振動の振幅分布図
に示すように刃体１の中央部の1/4波長の点で振
幅は節（ノード）で零となり、刃体１の先端とホ
ーン２との接合部は振動の波腹となり最大振幅と
なる。このような刃体１で被切断物の幅が1/4波
長程度又はそれより広い物を切断する場合には、
刃体１の場所により刃体１の超音波振動による変
位量が異なるので刃体１上の切断作用も異なつて
しまう。それ故に刃体１の場所によつて切れ味が
異なり、切断面がきれいにならず且つ被切断物の
種類によつて刃体１に被切断物が付着し作業能率
が上がらないという欠点を有していた。(Problem to be solved by the invention) However, in conventional ultrasonic cutters, the relationship between the vibration distribution over the entire length of the blade 1 and the cutting action is not taken into consideration, and for example, the blade 1 shown in FIG. When resonance occurs with the tip open, the amplitude at the 1/4 wavelength point in the center of the blade 1 will increase as shown in the amplitude distribution diagram of vibration on the blade of a conventional ultrasonic cutter in Figure 3. becomes zero at the node, and the junction between the tip of the blade 1 and the horn 2 becomes the antinode of the vibration and reaches its maximum amplitude. When cutting an object whose width is about 1/4 wavelength or wider with such a blade 1,
Since the amount of displacement of the blade 1 due to ultrasonic vibration differs depending on the location of the blade 1, the cutting action on the blade 1 also differs. Therefore, the sharpness differs depending on the location of the blade 1, and the cut surface is not clean, and depending on the type of the object, the object to be cut may adhere to the blade 1, resulting in a disadvantage that work efficiency cannot be improved. Ta.
本考案の目的は上記従来技術の問題点を解決す
るために、刃体の従来開放端であつた端部に超音
波振動負荷手段を設けて、伝搬して来た超音波振
動を吸収させて反射を少なくし、できるだけ進行
波だけになるようにして、刃体上の振動の振幅を
一様にし、刃体全長に亙り一様な切断作業をもた
せ、切口をきれいに切断し作業能率を高めること
のできる超音波カツターを提供しようとするもの
である。 The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art by providing an ultrasonic vibration loading means at the conventionally open end of the blade body to absorb the propagated ultrasonic vibrations. To reduce reflections and make only traveling waves as much as possible, to make the amplitude of vibration on the blade uniform, to achieve uniform cutting work over the entire length of the blade, to cut cleanly, and to improve work efficiency. The aim is to provide an ultrasonic cutter that can
（問題点を解決するための手段）
本考案は上記の目的を達成するために、次の手
段構成を有する。即ち、本考案の超音波カツター
は、帯状の刃体と； 該刃体の一端に接合され該
刃体を超音波振動で駆動する超音波振動駆動手段
と； 前記刃体の他端に接合され該刃体を伝搬し
て来た超音波振動を吸収する超音波振動負荷手段
と； を具備することを特徴とする超音波カツタ
ーである。(Means for solving the problems) In order to achieve the above object, the present invention has the following means configuration. That is, the ultrasonic cutter of the present invention includes: a band-shaped blade body; an ultrasonic vibration driving means joined to one end of the blade body and driving the blade body by ultrasonic vibration; and a blade joined to the other end of the blade body. An ultrasonic cutter characterized by comprising: ultrasonic vibration loading means for absorbing ultrasonic vibrations propagated through the blade.
（作用）
以下、上記手段構成を有する本考案の超音波カ
ツターの作用について述べる。(Function) Hereinafter, the function of the ultrasonic cutter of the present invention having the above means configuration will be described.
超音波カツターは超音波振動を刃体に加える
と、刃体は周波数に応じて機械的な変位を生じ
る。この変位は例えば10μmとし周波数を16KHz
とすると振動速度は1m／ｓとなり加速度は105
ｍ／s2程度となる。したがつて刃体に当接した部
分に強力な切断作用が生ずると言う原理を利用し
たものである。 When an ultrasonic cutter applies ultrasonic vibration to the blade, the blade causes mechanical displacement depending on the frequency. For example, this displacement is 10μm and the frequency is 16KHz.
Then, the vibration speed is 1m/s and the acceleration is 10 5
It will be about m/s 2 . Therefore, it utilizes the principle that a strong cutting action occurs at the part that comes into contact with the blade.
本考案の超音波カツターは振動の伝送体をなす
帯状の刃体の一端が所定の機械的な超音波振動を
発生する超音波振動駆動手段に装着され、刃体の
もう一方の端には機械的な振動を吸収する超音波
振動負荷手段が装着されている。 In the ultrasonic cutter of the present invention, one end of the belt-shaped blade that serves as a vibration transmitter is attached to an ultrasonic vibration drive means that generates a predetermined mechanical ultrasonic vibration, and the other end of the blade is attached to a mechanical An ultrasonic vibration loading means is installed to absorb vibrations.
従つて、刃体の端部から反射される超音波振動
は吸収された分だけ少なくなり、反射波と進行波
の干渉によつて生ずる振幅分布の腹と節の差が小
さくなる。換言すれば刃体上における振動振幅が
一様に近付くことになる。そして刃体と超音波振
動駆動手段との接合点から超音波振動駆動手段側
を見たインピーダンスと超音波振動負荷手段と刃
体との接合点から超音波振動負荷手段側を見たイ
ンピーダンスとが等しくなつたとき刃体を伝搬し
て来た超音波振動のエネルギーは100％吸収され
反射は零となり進行波だけとなる。この時刃体上
における振動振幅は完全に一様になる。 Therefore, the amount of ultrasonic vibration reflected from the edge of the blade decreases by the amount that is absorbed, and the difference between the antinode and node of the amplitude distribution caused by interference between the reflected wave and the traveling wave becomes smaller. In other words, the vibration amplitude on the blade body approaches uniformity. Then, the impedance when looking at the ultrasonic vibration driving means side from the junction point between the blade body and the ultrasonic vibration driving means, and the impedance when looking at the ultrasonic vibration loading means side from the junction point between the ultrasonic vibration loading means and the blade body. When they are equal, 100% of the energy of the ultrasonic vibrations propagating through the blade is absorbed, and the reflection becomes zero, leaving only a traveling wave. At this time, the vibration amplitude on the blade body becomes completely uniform.
従つて、超音波振動負荷手段にインピーダンス
調整手段を設けておくと振幅分布が最も一様に近
づくように調整することができる。そして振幅分
布が一様である程被切断物の幅に関係なく切断面
のきれいな切断ができ、また刃体に被切断物が付
着することもなくなる。 Therefore, if the ultrasonic vibration loading means is provided with an impedance adjustment means, the amplitude distribution can be adjusted to be most uniform. The more uniform the amplitude distribution is, the more clean the cut surface can be made regardless of the width of the object to be cut, and the more the object to be cut will not adhere to the blade.
（実施例）
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.
第１図ａは本考案の超音波カツターの実施例の
構成図である。第１図ａにおいて、１は刃体、２
および２′はホーンで機械的な振幅を拡大してい
る。３および３′は振動子で電気振動を機械振動
に変換または機械振動を電気振動に変換するもの
である。６および６′は整合用インダクタンスで
ある。５は発振器で超音波周波数の電気振動を発
生するものである。８はインピーダンス整合用可
変抵抗器で発振器５の発生した振動エネルギーを
吸収する負荷となるものである。 FIG. 1a is a block diagram of an embodiment of the ultrasonic cutter of the present invention. In Figure 1a, 1 is the blade body, 2
and 2' are horns that expand the mechanical amplitude. 3 and 3' are vibrators that convert electrical vibrations into mechanical vibrations or convert mechanical vibrations into electrical vibrations. 6 and 6' are matching inductances. Reference numeral 5 denotes an oscillator that generates electrical vibrations at an ultrasonic frequency. Reference numeral 8 denotes a variable resistor for impedance matching, which serves as a load for absorbing the vibration energy generated by the oscillator 5.
上記のように構成されている装置の作用を次に
述べる。発振器５では振動子３の特性と整合用イ
ンダクタンス６および発振器５からみた負荷特性
できまる所定の周波数で電気振動を発生する。こ
の電気振動は振動子３に伝えられ機械振動に変換
される。機械振動がホーン２に加えられるとホー
ン２の形で決まる振幅に拡大され刃体１に機械振
動が伝えられる。刃体１のもう一方の端部にはホ
ーン２と同一の特性を有するホーン２′が装着さ
れており刃体１の機械振動は吸収される。 The operation of the apparatus constructed as described above will be described below. The oscillator 5 generates electrical vibration at a predetermined frequency determined by the characteristics of the vibrator 3, the matching inductance 6, and the load characteristics seen from the oscillator 5. This electrical vibration is transmitted to the vibrator 3 and converted into mechanical vibration. When mechanical vibration is applied to the horn 2, it is amplified to an amplitude determined by the shape of the horn 2 and is transmitted to the blade 1. A horn 2' having the same characteristics as the horn 2 is attached to the other end of the blade 1, and mechanical vibrations of the blade 1 are absorbed.
ホーン２′で吸収された機械振動は振動子３′に
伝えられる。振動子３′も振動子３と同一の特性
を有するものが使用されている。振動子３′では
ホーン２′から受けた機械振動は電気振動に変換
される。電気振動に変換された超音波振動は整合
用インダクタンス６′とインピーダンス整合用可
変抵抗器８で吸収される。即ち、電気振動エネル
ギーが消費される。上記の場合は刃体１上で進行
波となるようにインピーダンス整合用可変抵抗器
８で調整できるようになつている。 Mechanical vibrations absorbed by the horn 2' are transmitted to the vibrator 3'. The vibrator 3' also has the same characteristics as the vibrator 3. In the vibrator 3', mechanical vibrations received from the horn 2' are converted into electrical vibrations. The ultrasonic vibrations converted into electric vibrations are absorbed by the matching inductance 6' and the impedance matching variable resistor 8. That is, electrical vibration energy is consumed. In the above case, the impedance matching variable resistor 8 can be used to adjust the wave so that it forms a traveling wave on the blade body 1.
以上のようにして刃体１では第１図のｂに示す
振幅分布のように刃体１の全長に亙つて一様な振
幅の振動が得られ一様な切れ味が得られる。 As described above, the blade 1 can obtain vibrations with a uniform amplitude over the entire length of the blade 1, as shown in the amplitude distribution shown in FIG. 1b, and a uniform sharpness can be obtained.
上記の実施例では刃体の長さ方向の振動を加え
た場合を示したが、刃体の横幅方向の振動を与え
た場合も同様の作用が得られる。 Although the above embodiment shows the case where vibration is applied in the length direction of the blade, the same effect can be obtained when vibration is applied in the width direction of the blade.
（考案の効果）
以上説明したように本考案の超音波カツターに
おいては、帯状の刃体の一端には超音波振動駆動
手段を、他の一端には超音波振動負荷手段を設
け、刃体を伝搬して来た超音波振動を吸収させ反
射波をなくするか又は小さくするようにしている
ので、刃体全長に亙つて一様又はそれに近い振幅
の超音波振動を与えることができ、被切断物の寸
法に関係なく一様な切れ味が得られる利点があ
る。(Effects of the invention) As explained above, in the ultrasonic cutter of the invention, an ultrasonic vibration driving means is provided at one end of the band-shaped blade, and an ultrasonic vibration loading means is provided at the other end of the belt-shaped blade. Since the propagated ultrasonic vibrations are absorbed and the reflected waves are eliminated or reduced, it is possible to apply ultrasonic vibrations with uniform or nearly uniform amplitude over the entire length of the blade, and it is possible to It has the advantage of providing uniform sharpness regardless of the size of the object.
その結果、被切断物が刃体に付着することもな
く、きれいな切断面を保ちながら、切断作業能率
の向上を図ることができる。 As a result, the object to be cut does not adhere to the blade, and it is possible to improve cutting efficiency while maintaining a clean cut surface.
第１図ａは本考案の超音波カツターの実施例の
構成図、第１図ｂは第１図実施例の刃体の振動の
振幅分布を示す図、第２図は従来の超音波カツタ
ーの一例の構成図、第３図は従来の超音波カツタ
ーの刃上の振動の振幅分布の一例を示す図であ
る。
１……刃体、２，２′……ホーン、３，３′……
振動子、４……カバー、５……発振器、６，６′
……整合用インダクタンス、７，７′……設置台、
８……インピーダンス整合用可変抵抗器、９……
ケーブル。
Fig. 1a is a block diagram of an embodiment of the ultrasonic cutter of the present invention, Fig. 1b is a diagram showing the amplitude distribution of vibration of the blade body of the embodiment of Fig. 1, and Fig. 2 is a diagram of the conventional ultrasonic cutter. FIG. 3 is a diagram showing an example of the amplitude distribution of vibrations on the blade of a conventional ultrasonic cutter. 1...blade body, 2,2'...horn, 3,3'...
Vibrator, 4... Cover, 5... Oscillator, 6, 6'
...Matching inductance, 7,7'...Installation stand,
8...Variable resistor for impedance matching, 9...
cable.
Claims (1)
体を超音波振動で駆動する超音波振動駆動手段
と； 前記刃体の他端に接合され該刃体を伝搬し
て来た超音波振動を吸収する超音波振動負荷手段
と； を具備することを特徴とする超音波カツタ
ー。 a belt-shaped blade body; an ultrasonic vibration driving means joined to one end of the blade body for driving the blade body with ultrasonic vibrations; an ultrasonic vibration driving means joined to the other end of the blade body to generate ultrasonic waves propagating through the blade body; An ultrasonic cutter comprising: ultrasonic vibration loading means for absorbing sonic vibrations;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7927687U JPH0341645Y2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7927687U JPH0341645Y2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63186376U JPS63186376U (en) | 1988-11-30 |
| JPH0341645Y2 true JPH0341645Y2 (en) | 1991-09-02 |
Family
ID=30928989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7927687U Expired JPH0341645Y2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0341645Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6904536B2 (en) * | 2017-07-10 | 2021-07-21 | 本多電子株式会社 | Ultrasonic processing equipment |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP7927687U patent/JPH0341645Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63186376U (en) | 1988-11-30 |
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