專利名稱：振動(dòng)切割設(shè)備和用于振動(dòng)切割的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振動(dòng)切割設(shè)備和一種用于振動(dòng)切割的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中已知各種不同的切割設(shè)備，例如來自廚房需要的自動(dòng)刀具或具有切 割工具的超聲焊極(Ultraschallsonotroden)。通過在千赫范圍內(nèi)的振動(dòng)在一個(gè)切割工具在微米范圍內(nèi)的振幅下實(shí)施借助超聲 的切割。由于切割焊極(Schneidsonotroden)的上下運(yùn)動(dòng)，因此更容易與劈開相比而不與 傳統(tǒng)的切割相比。超聲切割例如用于食品工業(yè)中。在超聲切割中的缺點(diǎn)在于，切割工具在 微米范圍內(nèi)的振幅使切割工具的一種有齒的結(jié)構(gòu)失去作用，因?yàn)榍懈罟ぞ叩凝X尺寸大于其 最大可實(shí)現(xiàn)的振幅。此外缺點(diǎn)是，切割工具的長(zhǎng)度在超聲切割時(shí)小于30cm，因?yàn)榉駝t切割工 具在其運(yùn)行過程中將變得不穩(wěn)定。但該切割工具的限定的長(zhǎng)度不利地限制了超聲切割的使 用范圍。此外利用超聲，幾乎只垂直和傾斜地切割是可能的。如果人們現(xiàn)在想借助超聲切 割焊極進(jìn)行一種水平的切割，則上面的切割材料自動(dòng)地處在切割焊極上，但這是不符合要 求的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種切割設(shè)備和一種用于切割的方法，它們可用在廣 泛的使用領(lǐng)域內(nèi)并且可經(jīng)濟(jì)地利用。通過一種按照獨(dú)立權(quán)利要求1所述的振動(dòng)切割設(shè)備和通過一種按照獨(dú)立權(quán)利要 求12所述的用于振動(dòng)切割的方法達(dá)到上述目的。由以下的描述、附圖和諸從屬權(quán)利要求給 出本發(fā)明的有利的實(shí)施形式和進(jìn)一步構(gòu)成。按照本發(fā)明的振動(dòng)切割設(shè)備具有以下特征至少一個(gè)第一振動(dòng)頭、一個(gè)控制裝置， 利用它可針對(duì)性地電激發(fā)第一振動(dòng)頭，以便實(shí)施在低于千赫范圍的頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)，和 一個(gè)設(shè)置在一個(gè)第一夾具與一個(gè)第二夾具之間的切割工具，同時(shí)至少第一夾具與第一振動(dòng) 頭連接，這樣第一振動(dòng)頭的機(jī)械振動(dòng)可傳遞到切割工具上。借助按照本發(fā)明的設(shè)備將以低于超聲范圍的頻率的機(jī)械振動(dòng)傳遞到一個(gè)切割工 具上。這種針對(duì)性地選擇的頻率范圍開辟的可能性是，可以組合使用不僅切割工具的進(jìn)行 振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)而且切割工具的特殊的幾何形狀例如鋸齒。例如由塑料的振動(dòng)焊接已知所使用 的振動(dòng)頭并且其特征是高的壽命和微小的磨損。當(dāng)切割工具固定在兩個(gè)夾具上，至少一個(gè) 振動(dòng)頭的振動(dòng)只傳入到一個(gè)或兩個(gè)夾具中。在振動(dòng)只傳入到一個(gè)夾具的情況下，例如彈性 地支承另一夾具或只切割工具的另一端，以便可以跟隨一側(cè)傳入的振動(dòng)。按照本振動(dòng)切割設(shè)備的一個(gè)實(shí)施形式，其振動(dòng)頭經(jīng)由一個(gè)彈簧組與第一夾具連 接。并且優(yōu)選的是，使用一個(gè)與第一振動(dòng)頭組合的第二振動(dòng)頭，它與第二夾具連接，同時(shí)第 一和第二振動(dòng)頭電和/或機(jī)械聯(lián)接。彈簧組與一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)頭組合的應(yīng)用支持在切割工具中為切割所需的振動(dòng)的控制和維持。根據(jù)可供使用的結(jié)構(gòu)空間和待切割的材料，可以組合地使用一個(gè)、兩個(gè)或許多 振動(dòng)頭，它們將切割運(yùn)動(dòng)傳遞到切割工具上。為了達(dá)到所述至少兩個(gè)振動(dòng)頭的一種最好的 振動(dòng)產(chǎn)生，將它們由一個(gè)共同的控制電路來控制。基于所述至少兩個(gè)振動(dòng)頭的這種電連接 裝置這樣地控制它們，以致由它們產(chǎn)生的振動(dòng)能量最好地互補(bǔ)。這樣例如優(yōu)選的是，在諧振 范圍內(nèi)運(yùn)行各振動(dòng)頭。除電聯(lián)接裝置外，也可以以組合或按選擇地使用至少兩個(gè)振動(dòng)頭的 一個(gè)機(jī)械連接裝置。一種此類的機(jī)械連接裝置例如經(jīng)由一種在至少兩個(gè)振動(dòng)頭之間的剛性 連接實(shí)現(xiàn)，它支持所述至少兩個(gè)振動(dòng)頭的一種同步的控制。優(yōu)選的是，在50至500Hz優(yōu)選50Hz至60Hz的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行振動(dòng)切割設(shè)備。在 本振動(dòng)切割設(shè)備的另一實(shí)施形式中，將切割工具以士5mm的振幅平行于切割工具的縱軸線 偏移。并且使用長(zhǎng)度在10至150cm優(yōu)選30至IOOcm范圍內(nèi)的切割工具。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)， 使用例如包括一個(gè)光滑的刀片、一個(gè)有齒的刀片、一根金屬絲或一根繩索的切割工具。在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，振動(dòng)切割設(shè)備包括一個(gè)用于待切割的產(chǎn)品的工作 臺(tái)，同時(shí)工作臺(tái)至少垂直于切割工具的縱軸線優(yōu)選沿全部三個(gè)空間方向可移動(dòng)，或切割工 具平行于工作臺(tái)優(yōu)選沿全部三個(gè)空間方向可移動(dòng)。利用上述工作臺(tái)將一個(gè)待切割的產(chǎn)品針對(duì)性地供給振動(dòng)切割設(shè)備。為此目的，待 切割的產(chǎn)品由工作臺(tái)保持、固定在工作臺(tái)上、通過工作臺(tái)供給振動(dòng)切割設(shè)備和/或通過工 作臺(tái)從振動(dòng)切割設(shè)備中排出。在最簡(jiǎn)單的實(shí)施形式中，待切割的產(chǎn)品的固定和針對(duì)性的供 給和排出可通過一種垂直于切割工具的縱軸線的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。這通過工作臺(tái)本身的一種運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)化。此外可設(shè)想，在工作臺(tái)的面向切割設(shè)備的一側(cè)上設(shè)置一個(gè)輸送帶。在該輸送帶上 設(shè)置待切割的產(chǎn)品，從而經(jīng)由輸送帶針對(duì)性地實(shí)現(xiàn)待切割的產(chǎn)品向切割工具的供給/從切 割工具的排出以及切割工具通過待切割的產(chǎn)品的一種可控的運(yùn)動(dòng)。為了利用振動(dòng)切割設(shè)備 舒適地工作，還有利的是，工作臺(tái)沿全部三個(gè)空間方向可移動(dòng)，從而一個(gè)待切割的產(chǎn)品相對(duì) 于切割工具可任意定位。此外工作臺(tái)的一種這樣的活動(dòng)性確保，可實(shí)施沿任意方向通過待 切割的產(chǎn)品的切割。此外優(yōu)選的是，固定安裝工作臺(tái)繼而將待切割的產(chǎn)品保持在一個(gè)確定 的位置。為了產(chǎn)生一種通過待切割的產(chǎn)品的切割，切割工具至少平行于工作臺(tái)的上支承面 可移動(dòng)。并且有利的是，切割工具沿全部三個(gè)空間方向可移動(dòng)，從而盡管固定安裝工作臺(tái)， 但仍可實(shí)現(xiàn)一種通過待切割的產(chǎn)品的任意的切割。在振動(dòng)切割設(shè)備的另一實(shí)施形式中，它包括許多切割工具，它們可同時(shí)移動(dòng)通過 一個(gè)待切割的產(chǎn)品。優(yōu)選的是，許多切割工具就其相應(yīng)的縱軸線而言相互平行和/或相互 成角度地定向。此外優(yōu)選的是，許多切割工具平行于和/或垂直于其切割方向相互位錯(cuò)地 設(shè)置。本發(fā)明也公開了一種用于振動(dòng)焊接的方法，其具有以下步驟激發(fā)至少一個(gè)第一振 動(dòng)頭，以產(chǎn)生在低于千赫范圍優(yōu)選在50至500Hz之間的頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)，通過一種在第 一振動(dòng)頭與切割工具之間的機(jī)械聯(lián)接將振動(dòng)傳遞到一個(gè)切割工具上，并且使一個(gè)帶有待切 割的產(chǎn)品的工作臺(tái)垂直于切割工具的縱軸線地運(yùn)動(dòng)，以便切割該產(chǎn)品。在上述方法的另一 實(shí)施形式中，任選包括以下步驟激發(fā)至少第一和一個(gè)第二振動(dòng)頭，它們相互機(jī)械和/或電 聯(lián)接，并且以50至60Hz的頻率和/或士5mm的振幅平行于切割工具的縱軸線使切割工具 偏移。作為方法的另一實(shí)施形式，可以設(shè)想，使許多切割工具同時(shí)移動(dòng)通過一個(gè)待切割的產(chǎn) 品。為此使各切割工具在一種設(shè)置中平行于和/或垂直于其切割方向相互位錯(cuò)地設(shè)置，以 便使它們按照該設(shè)置移動(dòng)通過待切割的產(chǎn)品。


參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中圖1振動(dòng)切割設(shè)備的第一實(shí)施形式的示意側(cè)視圖，圖2振動(dòng)切割設(shè)備的另一實(shí)施形式的透視圖，圖3圖2的振動(dòng)切割設(shè)備的側(cè)視圖，和圖4振動(dòng)切割設(shè)備的另一實(shí)施形式的視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出按照本發(fā)明的振動(dòng)切割設(shè)備1的第一實(shí)施形式。振動(dòng)切割設(shè)備1包括一 個(gè)振動(dòng)頭10，它與一個(gè)振動(dòng)板15連接。例如由圖4更詳細(xì)說明的振動(dòng)頭10包括一個(gè)質(zhì)量 體和一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)裝置。振動(dòng)頭10的電磁驅(qū)動(dòng)裝置與一個(gè)控制裝置連接，從而利用振動(dòng)頭 10針對(duì)性地可產(chǎn)生一種規(guī)定頻率范圍的機(jī)械振動(dòng)。該頻率范圍處在50與500Hz之間，亦即 低于具有在千赫范圍內(nèi)的頻率的超聲波范圍。優(yōu)選這樣控制振動(dòng)切割設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)振 動(dòng)頭，以致一個(gè)切割工具50以一種50至500Hz優(yōu)選50至60Hz的頻率運(yùn)動(dòng)。參照?qǐng)D4更詳細(xì)地說明振動(dòng)頭10的結(jié)構(gòu)。振動(dòng)頭10的結(jié)構(gòu)與對(duì)置于第一振動(dòng)頭 10設(shè)置的第二振動(dòng)頭70的結(jié)構(gòu)一致。振動(dòng)頭10、70包括一個(gè)質(zhì)量體12、72和一個(gè)包括一 個(gè)可通電流的線圈裝置14a、74a和一個(gè)軟鐵裝置14b、74b的電磁驅(qū)動(dòng)裝置14、74，線圈裝置 和軟鐵裝置處在一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)軸線A上。在線圈裝置14a、74a與軟鐵裝置14b、74b之間 具有一個(gè)空氣隙。通過給線圈裝置14a、74a通電流，軟鐵裝置14b、74b處于振動(dòng)狀態(tài)。為了 將振動(dòng)傳遞到切割工具50上，軟鐵裝置14b、74b經(jīng)由一個(gè)任選的彈簧組60與用于切割工 具50的夾具30、40連接(參見圖4)。按圖2，軟鐵裝置(未示出)與夾具30、40連接，同 時(shí)夾具30、40彈性地經(jīng)由彈簧組60固定在橋式體80上。按照不同的示出的實(shí)施例，彈簧 組60例如包括一些類似碟簧的彈簧片(參見圖4)或一個(gè)按圖2的類似梳子的彈簧結(jié)構(gòu)。 上述振動(dòng)頭10、70的結(jié)構(gòu)和功能方式同樣描述在DE 10 2006 011 974和EP 1 772253中。切割工具50固定在第一夾具30和第二夾具40上。分別通過一個(gè)振動(dòng)頭10、70 或只通過一個(gè)或多個(gè)共同的振動(dòng)頭，夾具30、40處于振動(dòng)狀態(tài)。同樣可設(shè)想，只使切割工具 50的一端或只使一個(gè)夾具30通過聯(lián)接到一個(gè)振動(dòng)頭10上而處于振動(dòng)狀態(tài)。在這種情況 下，切割工具50的另一端和/或另一夾具40彈性地例如通過一個(gè)彈簧組固定和/或固定 在一個(gè)滑動(dòng)軸承中，以便支持切割工具50的運(yùn)動(dòng)。因此振動(dòng)切割設(shè)備1的最簡(jiǎn)單的實(shí)施形 式擬包括一個(gè)設(shè)置在切割工具50的一端上的彈簧組、切割工具50和一個(gè)設(shè)置在切割工具 50的另一端上的振動(dòng)頭。按照本振動(dòng)切割設(shè)備的另一實(shí)施形式，通過這種實(shí)施形式使許多切割工具50處 于振動(dòng)狀態(tài)。所述許多切割工具50用于在待切割的產(chǎn)品中同時(shí)實(shí)施多個(gè)切割。例如可設(shè) 想，借助振動(dòng)切割設(shè)備50將一個(gè)圓形大蛋糕切成三部分。為此目的將兩個(gè)或三個(gè)切割工具 50按上述方式固定在第一夾具30和第二夾具40上。并且相對(duì)于切割方向垂直相互位錯(cuò)通 過待切割的產(chǎn)品地亦即以一定的間距地設(shè)置多個(gè)切割工具50。在各切割工具50之間的間 距確定例如一個(gè)從待切割的產(chǎn)品切掉的層的厚度。此外為了避免多個(gè)切割工具50在切割 過程中相互妨礙，優(yōu)選將它們?cè)O(shè)置成同樣平行于切割方向相互位錯(cuò)通過待切割的產(chǎn)品?；谶@種設(shè)置，確保各切割工具50依次切割待切割的產(chǎn)品。這防止了在切割過程中排擠的材 料妨礙另一切割工具50的切割過程。因此不僅在高度上而且在深度上相互位錯(cuò)地設(shè)置多 個(gè)切割工具50。按照本振動(dòng)切割設(shè)備1的另一實(shí)施形式，多個(gè)切割工具50或一部分切割工具不相 互平行地設(shè)置。也可設(shè)想相對(duì)于切割工具50的縱軸線相互成角度地定向，以便在待切割的 產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)確定的切割圖案。優(yōu)選第一夾具30和第二夾具40配備有用于切割工具50的夾緊裝置34、44和張 緊裝置32、42(參見圖1、2)。夾緊裝置34、44確保精確地保持和引導(dǎo)切割工具50。張緊裝 置32、42能夠?qū)崿F(xiàn)切割工具50的預(yù)張緊和/或再?gòu)埦o。夾緊裝置34、44或張緊裝置32、42 的實(shí)施形式和必要性取決于切割工具50的形狀和使用。按照不同的實(shí)施形式，切割工具50由一個(gè)光滑的刀片、一個(gè)有齒的刀片、一個(gè)具 有波紋輪廓的刀片、一根金屬絲或一根繩索構(gòu)成。切割工具50約為10至150cm長(zhǎng)，優(yōu)選30 至IOOcm長(zhǎng)。通過一個(gè)或許多振動(dòng)頭10、70產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)由夾具30、40這樣傳遞到切割工具50 上，以致切割工具50沿其縱軸線方向偏移。由切割工具50按這種方式平行于其縱軸線實(shí) 施的振動(dòng)在頻率和振幅上通過控制振動(dòng)頭10、70進(jìn)行預(yù)定。切割工具50以在5至-5mm范 圍內(nèi)的振幅振動(dòng)。該振幅范圍與例如一個(gè)有齒的刀片的齒結(jié)構(gòu)的尺寸一致，這樣齒結(jié)構(gòu)鋸 式地在待切割的產(chǎn)品中運(yùn)動(dòng)。因此在切割工具50的振動(dòng)切割運(yùn)動(dòng)過程中，切割工具50例 如鋸齒的進(jìn)行切割的來回運(yùn)動(dòng)和幾何形狀互補(bǔ)，以便達(dá)到一種最好的切割作用。為了單個(gè)或組合地控制振動(dòng)頭10、70，將一個(gè)電壓接到相應(yīng)的線圈裝置14a、74a 上。該電壓在線圈裝置14a、74a中產(chǎn)生一個(gè)電磁力，它試圖反抗彈簧組60的恢復(fù)力朝線圈 裝置14a、74a方向吸引軟鐵裝置14b、74b繼而吸引夾具30、40。在斷開電壓時(shí)，彈簧組60 的恢復(fù)力使軟鐵裝置14b、74b繼而使夾具30、40重新返回到靜止位置。在該反向運(yùn)動(dòng)過程 中，存儲(chǔ)在彈簧組60中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)檐涜F裝置14b、74b繼而夾具30、40越過其靜止位置的 一種運(yùn)動(dòng)。在微小的損失的理想情況下，這幾乎以如在朝線圈裝置14a、74a方向運(yùn)動(dòng)時(shí)相 同的振幅實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在如果將交流電壓接到線圈裝置14a、74b上，則軟鐵裝置14b、74b和夾 具30、40實(shí)施一種直線的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，它們用作為用于振動(dòng)切割設(shè)備1的驅(qū)動(dòng)裝置。如果將與振動(dòng)切割設(shè)備1的機(jī)械諧振頻率相應(yīng)的那種頻率用作為用于電磁驅(qū)動(dòng) 裝置14、74的電控制裝置的工作頻率，則振動(dòng)頭10、70特別有效地工作。機(jī)械諧振頻率基 本上由彈簧組60的彈簧率和振動(dòng)頭10、70的參與振動(dòng)的質(zhì)量產(chǎn)生。在電磁驅(qū)動(dòng)裝置14、74 的一種優(yōu)選的控制裝置中，電諧振頻率等于機(jī)械諧振頻率的一半。按照在圖2、3、4中所示的實(shí)施形式，所述至少兩個(gè)振動(dòng)頭10、70不僅經(jīng)由切割工 具50，而且也經(jīng)由橋式體80相互機(jī)械連接。橋式體80連接振動(dòng)頭10、70的質(zhì)量體，這樣它 們構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的質(zhì)量系統(tǒng)。在該實(shí)施形式中，交替地電控制兩個(gè)振動(dòng)頭10、70的線圈裝 置14a、74a，以產(chǎn)生軟鐵裝置14b、74b、夾具30、40和切割工具50的一種諧振動(dòng)。因此兩個(gè) 振動(dòng)頭10、70的彈簧組60還只需用于將振動(dòng)頭10、70復(fù)位到其靜止位置或與進(jìn)行振動(dòng)的 質(zhì)量一起用于產(chǎn)生一個(gè)機(jī)械諧振頻率。振動(dòng)頭10、70從靜止位置朝兩個(gè)方向的偏移由兩個(gè) 被交替電控制的線圈裝置14a、74a產(chǎn)生。按這種方式提供一種穩(wěn)定的和功能可靠的振動(dòng)切 割設(shè)備1，其中切割工具50實(shí)施一種直線的振動(dòng)而沒有重疊的垂直分量。
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按照不同的實(shí)施形式可設(shè)想，利用或也省略橋式體80。如果省略橋式體80，則兩 個(gè)振動(dòng)頭10、70機(jī)械脫耦。僅僅經(jīng)由切割工具50實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)相對(duì)置的振動(dòng)頭10、70之間 的機(jī)械連接。由于在該實(shí)施形式中兩個(gè)振動(dòng)頭10、70的振動(dòng)的共同頻率不是自動(dòng)出現(xiàn)，所 以必須設(shè)置兩個(gè)振動(dòng)頭的一個(gè)相應(yīng)的電連接裝置或共同的控制裝置。在這種控制情況下， 兩個(gè)振動(dòng)頭10、70的振動(dòng)的頻率和振幅這樣控制或調(diào)節(jié)，以致兩個(gè)振動(dòng)頭10、70的頻率一 致而振幅反相。在各圖中所示的各種實(shí)施形式只示出一個(gè)振動(dòng)切割設(shè)備1的可能的結(jié)構(gòu)的一種 選擇。因此也可設(shè)想，除了圖1中的一個(gè)振動(dòng)頭10和圖2至4中的兩個(gè)振動(dòng)頭10、70夕卜， 也可使用更多數(shù)量的振動(dòng)頭。它們例如并排編組設(shè)置，同時(shí)在各編組內(nèi)各振動(dòng)頭則相互機(jī) 械和/或電聯(lián)接。一些在其中不僅夾具30、40而且振動(dòng)頭10、70的質(zhì)量體被機(jī)械脫耦的 設(shè)置特別是可能的，這樣然后只經(jīng)由一個(gè)電連接裝置和一個(gè)共同的控制裝置便實(shí)現(xiàn)振動(dòng)頭 10,70的振動(dòng)的同步。因此利用振動(dòng)切割設(shè)備的上述的各結(jié)構(gòu)特征，可以實(shí)施一種振動(dòng)切割，其中首先 激發(fā)至少一個(gè)第一振動(dòng)頭，以產(chǎn)生在低于千赫范圍優(yōu)選在50與500Hz之間的頻率范圍內(nèi)的 振動(dòng)。將激發(fā)的振動(dòng)通過描述的不同的結(jié)構(gòu)傳遞到切割工具50上。如果現(xiàn)在一個(gè)工作臺(tái) 90 (參見圖4)連同一個(gè)設(shè)置在其上的待切割的產(chǎn)品垂直于切割工具50的縱軸線移動(dòng)，則由 于切割工具50的振動(dòng)而切割產(chǎn)品。為了切割工具50的振動(dòng)可以最好地匹配于待切割的材 料，在振動(dòng)切割設(shè)備1內(nèi)使用上述的機(jī)械和/或電聯(lián)接裝置。同時(shí)一方面工作臺(tái)90可以平 行于切割方向優(yōu)選沿全部三個(gè)空間方向移動(dòng)，以便實(shí)施所要求的切割，同樣優(yōu)選的是，使切 割工具50移動(dòng)，而將工作臺(tái)90固定安裝。為此目的，將振動(dòng)切割設(shè)備1這樣設(shè)置，以致它 至少沿切割方向優(yōu)選沿全部三個(gè)空間方向是可移動(dòng)的。按這種方式，可在一個(gè)待切割的產(chǎn) 品中實(shí)現(xiàn)任意的切割。同樣可設(shè)想，計(jì)算機(jī)控制地實(shí)施工作臺(tái)90和/或振動(dòng)切割設(shè)備1的 運(yùn)動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)一種規(guī)定的切割。在該前提下，切割持續(xù)時(shí)間、切割速度和切割進(jìn)程是可預(yù) 定的并且在切割過程中是可改變的并且可最好地適應(yīng)于不同的待切割的材料。關(guān)于工作臺(tái)90和/或振動(dòng)切割設(shè)備1的運(yùn)動(dòng)，還可設(shè)想，特別為了定位待切割的 產(chǎn)品或切割工具50，設(shè)置沿兩個(gè)空間方向的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿第三空間方向的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)于待實(shí) 施的切割過程。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，人們?cè)谡駝?dòng)切割設(shè)備1和/或工作臺(tái)90中使用用于不同 的空間方向的不同的驅(qū)動(dòng)裝置，因?yàn)榕c一個(gè)特別針對(duì)定位的驅(qū)動(dòng)裝置相比，例如實(shí)施切割 運(yùn)動(dòng)則需要一個(gè)可不很精確定位的但較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)裝置。此外可設(shè)想，將沿三個(gè)空間方向的 運(yùn)動(dòng)分配到振動(dòng)切割設(shè)備1和工作臺(tái)90上。而工作臺(tái)90沿兩個(gè)空間方向可調(diào)節(jié)例如只用 于定位，振動(dòng)切割設(shè)備1只沿留下的第三空間方向可移動(dòng)用于進(jìn)行切割就相應(yīng)足夠了。按 這種方式，運(yùn)動(dòng)中的自由度可任意分配在工作臺(tái)90和振動(dòng)切割設(shè)備1上。為了將切割工具50的幾何形狀例如鋸齒結(jié)構(gòu)或波紋磨光面可以以最好的切割效 果用于待切割的產(chǎn)品，切割工具50以士1至IOmm優(yōu)選士 1至5mm的振幅范圍內(nèi)平行于其 縱軸線偏移。與其組合或單獨(dú)地使切割工具50以50至60Hz的頻率振動(dòng)同樣是優(yōu)選的。
權(quán)利要求
振動(dòng)切割設(shè)備(1)，具有下列特征a.至少一個(gè)第一振動(dòng)頭(10)，b.一個(gè)控制裝置，利用該控制裝置可針對(duì)性地電激發(fā)第一振動(dòng)頭(10)，以便實(shí)施在低于千赫范圍的頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)，和c.一個(gè)設(shè)置在一個(gè)第一夾具(30)與一個(gè)第二夾具(40)之間的切割工具(50)，同時(shí)至少第一夾具(30)與第一振動(dòng)頭(10)連接，這樣第一振動(dòng)頭(10)的機(jī)械振動(dòng)可傳遞到切割工具(50)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，其振動(dòng)頭(10)經(jīng)由一個(gè)彈簧組(60)與 第一夾具(30)連接。
3.按照上述權(quán)利要求之一所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，它具有一個(gè)第二振動(dòng)頭(70)，該 第二振動(dòng)頭與第二夾具(40)連接，同時(shí)第一振動(dòng)頭(10)和第二振動(dòng)頭(70)電和/或機(jī)械聯(lián)接。
4.按照上述權(quán)利要求之一所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，它在50至500Hz優(yōu)選50至60Hz 的頻率范圍內(nèi)可運(yùn)行。
5.按照上述權(quán)利要求之一所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，利用它，切割工具(50)以士5mm 的振幅平行于切割工具(50)的縱軸線(L)可偏移。
6.按照上述權(quán)利要求之一所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，其切割工具(50)具有在10至 150cm優(yōu)選30至IOOcm范圍內(nèi)的長(zhǎng)度。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，其切割工具(50)包括一個(gè)光滑的 刀片、一個(gè)有齒的刀片、一根金屬絲或一根繩索。
8.按照上述權(quán)利要求之一所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，它此外還具有一個(gè)工作臺(tái)(90)， 用于一個(gè)待切割的產(chǎn)品，同時(shí)工作臺(tái)(90)至少垂直于切割工具(50)的縱軸線(L)優(yōu)選沿 全部三個(gè)空間方向可移動(dòng)，或切割工具(50)平行于工作臺(tái)(90)優(yōu)選沿全部三個(gè)空間方向 可移動(dòng)。
9.按照上述權(quán)利要求之一所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，它具有許多切割工具(50)，這些 切割工具可同時(shí)移動(dòng)通過一個(gè)待切割的產(chǎn)品。
10.按照權(quán)利要求9所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，其許多切割工具(50)就其相應(yīng)的縱軸 線而言相互平行或相互成角度地定向。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的振動(dòng)切割設(shè)備(1)，其許多切割工具(50)平行于和/ 或垂直于其切割方向相互位錯(cuò)地設(shè)置。
12.用于振動(dòng)切割的方法，具有下列步驟a.激發(fā)至少一個(gè)第一振動(dòng)頭(10)，以產(chǎn)生在低于千赫范圍優(yōu)選在50至500Hz之間的 頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)，b.通過一種在第一振動(dòng)頭(10)與切割工具(50)之間的機(jī)械聯(lián)接將振動(dòng)傳遞到一個(gè)切 割工具(50)上，和c.使一個(gè)帶有待切割產(chǎn)品的工作臺(tái)(90)垂直于切割工具(50)的縱軸線(L)地運(yùn)動(dòng)， 以便切割該產(chǎn)品。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，它還具有另外的步驟激發(fā)至少第一振動(dòng)頭(10)和 一個(gè)第二振動(dòng)頭(50)，它們相互機(jī)械和/或電聯(lián)接。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法，它還具有另外的步驟以50至60Hz的頻率和/或 士 1至IOmm優(yōu)選士 1至5mm的振幅平行于切割工具(50)的縱軸線(L)使切割工具(50)偏移。
15.按照權(quán)利要求12所述的方法，它還具有另外的步驟使許多切割工具(50)同時(shí)移 動(dòng)通過一個(gè)待切割的產(chǎn)品。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，它還具有另外的步驟使許多切割工具(50)在一種 設(shè)置中平行于和/或垂直于其切割方向相互位錯(cuò)地移動(dòng)通過待切割的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種振動(dòng)切割設(shè)備(1)以及一種用于振動(dòng)切割的方法。振動(dòng)切割設(shè)備包括至少一個(gè)第一振動(dòng)頭(10)、一個(gè)控制裝置，利用該控制裝置可針對(duì)性地電激發(fā)第一振動(dòng)頭(10)，以便實(shí)施在低于千赫范圍的頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)，和一個(gè)設(shè)置在一個(gè)第一夾具(30)與一個(gè)第二夾具(40)之間的切割工具(50)，同時(shí)第一夾具(30)與第一振動(dòng)頭(10)連接，這樣第一振動(dòng)頭(10)的機(jī)械振動(dòng)可傳遞到切割工具(50)上。
文檔編號(hào)B26D1/553GK101909834SQ200880124500
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者C·曼格爾, J·薩瓦茨基-弗斯特 申請(qǐng)人:艾默生科技有限公司布蘭森超聲分公司