一種基于超聲波振蕩器的拋光機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及古典家具生產工藝領域，特別是涉及一種基于超聲波振蕩器的拋光機。
【背景技術】
[0002]眾所周知，在古典家具生產過程中都需要進行雕花工藝，而現(xiàn)有技術中最常用的就是采用自動雕花設備進行雕花，在雕花過程中會產生飛邊和毛刺等，因此需要進行打磨與拋光處理。在打磨與拋光處理時，打磨頭或拋光頭與工件表面的接觸力度極為重要，若接觸力度偏小，則無法將飛邊、毛刺磨掉，若接觸力度偏大，則將導致過度磨削，破壞工件表面圖案。因此，現(xiàn)有打磨拋光設備無法對較復雜的雕花進行打磨與拋光處理，而只能由人工手動進行打磨與拋光，人工手動打磨拋光的勞動強度大、工作效率低，從而大大影響古典家具的生產效率。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決上述技術問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0004]第一方面，提供一種基于超聲波振蕩器的拋光機，包括機床基座、工作臺和進行拋光處理的拋光模組，所述工作臺設置于機床基座上，所述拋光模組設置于工作臺上方并由升降裝置驅動可在Z軸方向升降，所述拋光機還包括拋光控制電路，所述拋光模組包括磨頭、超聲波換能器、振蕩信號發(fā)生電路和壓電檢測電路；
[0005]所述磨頭連接于超聲波換能器的振動輸出端；
[0006]所述振蕩信號發(fā)生電路與所述超聲波換能器電連接，用于產生超聲波換能器的驅動信號；
[0007]所述壓電檢測電路與所述超聲波換能器電連接，用于檢測超聲波換能器壓電效應而產生的輸出電壓；
[0008]所述拋光控制電路電連接于壓電檢測電路和所述升降裝置，拋光控制電路根據(jù)壓電檢測電路檢測到的電壓值控制升降裝置驅動拋光模組上升、下降或保持原位。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:將磨頭設置于超聲波換能器的振動輸出端，通過超聲波換能器帶動磨頭振動，從而起到打磨拋光的作用，并且在打磨拋光的同時，通過所述壓電檢測電路檢測超聲波換能器的壓電效率輸出感應電壓，從而可以倒推出磨頭與工件之間的接觸壓力，并通過拋光控制電路控制升降裝置升降來調整磨頭與工件的接觸壓力，使磨頭打磨時的壓力保持在合理范圍，本發(fā)明通過超聲振動帶到磨頭拋光，拋光的光澤度高，并且能夠保持磨頭與工件接觸壓力在合理范圍內，即能保證拋光的效率，又能防止工件被過度磨損。
[0010]結合第一方面，為提高超聲波換能器的振動幅度，使磨頭具有更高的拋光效率，所述超聲波振蕩器為夾心式復合換能器，包括前蓋板、后蓋板、偶數(shù)片壓電陶瓷晶片、雙頭螺柱和螺母；
[0011]所述后蓋板、偶數(shù)片壓電陶瓷晶片、前蓋板依次層疊設置，所述雙頭螺柱貫穿所述壓電陶瓷晶片和后蓋板，雙頭螺柱的一端螺紋連接于前蓋板中部，所述螺母連接于雙頭螺柱的另一端。
[0012]結合第一方面，為擴大磨頭的拋光效率，第二方面，通過增大磨頭與工件的接觸面積，以及提高磨頭表面與工件的有效接觸程度，所述磨頭由連接桿、平板、彈性墊層和砂布組成，所述平板垂直設置于連接桿的一端，所述彈性墊層和砂布依次設置于平板表面。其中，所述彈性墊層和砂布的面積與平板的面積相當，而彈性拋層則在磨頭頂壓工件表面時發(fā)生形變，使砂布與工件表面凹凸表面的雕花表面充分接觸，因此，可一次性完成大面積的雕花表面拋光，并且雕花凹槽內也能得到充分拋光。
[0013]結合所述第二方面，所述彈性墊層為硅膠層。
[0014]結合所述第一方面，所述振蕩信號發(fā)生電路包括依次串聯(lián)的振蕩器、激勵器和功率放大器，所述功率放大器的輸出端連接于超聲波換能器的驅動信號輸入端。
[0015]結合所述第一方面，所述壓電檢測電路包括依次串聯(lián)的高頻濾波器和信號放大器，所述高頻濾波器的輸入端連接所述超聲波換能器，信號放大器的輸出端連接所述拋光控制電路。
[0016]結合所述第一方面，所述超聲波換能器的振蕩頻率為20?40kHz。
[0017]結合所述第一方面，為提高拋光機的拋光效率，在第三方面中，所述拋光模組還包括拋光電機，所述磨頭與拋光電機傳動連接。其中，超聲波換能器帶動磨頭振動進行拋光，同時，所述拋光電機還帶動磨頭轉動拋光，從而從多角度、多方位進行拋光，大大提高了磨光效率。
[0018]結合所述第三方面，所述磨頭通過傳動皮帶與拋光電機傳動連接。
[0019]結合第一方面，為提高拋光機控制自動化，提高拋光機工作效率，在工作臺與機床基座之間設置有移動裝置，所述移動裝置可驅動工作臺沿X、Y、Z軸移動。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施方式基于超聲波振蕩器的拋光機的結構示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明一實施方式中夾心式復合換能器結構示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實施方式基于超聲波振蕩器的電路連接示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明一實施方式中磨頭的剖面視圖；
[0024]圖5為本發(fā)明一實施方式中拋光電機與磨頭的連接關系示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明一實施方式中振蕩信號發(fā)生電路的電路框圖。
[0026]標號說明:
[0027]1、機床基座；2、工作臺；3、升降裝置；4、拋光模組；
[0028]5、工件；11、龍門架；12、水平滑動裝置；
[0029]41、振蕩信號發(fā)生電路；42、超聲波換能器；43、壓電檢測電路；
[0030]44、拋光控制電路；45、磨頭；46、拋光電機；
[0031]47、傳動皮帶;421、后蓋板；422、壓電陶瓷晶片；
[0032]423、前蓋板；424、電極；425、雙頭螺柱；426、螺母；
[0033]451、連接桿；452、平板；453、彈性墊層；454、砂布。
【具體實施方式】
[0034]為詳細說明本發(fā)明的技術內容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0035]請參閱圖1和圖3，本發(fā)明一種基于超聲波振蕩器的拋光機，包括機床基座1、工作臺2和進行拋光處理的拋光模組4，所述工作臺2設置于機床基座I上，所述拋光模組4設置于工作臺2上方并由升降裝置3驅動可在Z軸方向升降，其中，為使拋光模組4可水平移動，所述升降裝置3設置于水平移動裝置12上，水平移動裝置12設置于機床基座I的龍門架11上。
[0036]所述基于超聲波振蕩器的拋光機還包括拋光控制電路44，拋光模組4包括磨頭45、超聲波換能器42、振蕩信號發(fā)生電路41和壓電檢測電路43 ;
[0037]所述磨頭45連接于超聲波換能器42的振動輸出端；
[0038]所述振蕩信號發(fā)生電路41與所述超聲波換能器42電連接，用于產生超聲波換能器的驅動信號；
[0039]所述壓電檢測電路43與所述超聲波換能器42電連接，用于檢測超聲波換能器壓電效應而產生的輸出電壓，其中，所述壓電效應是由打磨時磨頭頂壓工件而作用于超聲波換能器的壓力產生的；
[0040]所述拋光控制電路44電連接于壓電檢測電路41和所述升降裝置3，拋光控制電路44根據(jù)壓電檢測電路檢測到的電壓值控制升降裝置驅動拋光模組上升、下降或保持原位。
[0041]請參閱圖6，所述振蕩信號發(fā)生電路包括依次串聯(lián)的振蕩器、激勵器和功率放大器，所述功率放大器的輸出端連接于超聲波換能器的驅動信號輸入端。
[0042]所述壓電檢測電路包括依次串聯(lián)的高頻濾波器和信號放大器，所述高頻濾波器的輸入端連接所述超聲波換能器，信號放大器的輸出端連接所述拋光控制電路。所述高頻濾波器可濾除超聲波換能器接收到的高頻雜波。
[0043]其中，所述超聲波換能器42是具有壓電效應或逆壓電效應的一種器件，可將電功率轉換成機械振動(即超聲波)，也可將機械能轉換成電功率，所述逆壓電效應是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現(xiàn)象，即在超聲波換能器的晶體兩端施加一定頻率的脈沖電壓，則超聲波換能器將產生機械振動(即超聲波)；所述壓力效應為某些電介質(超聲波換能器的晶體)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負相反的電荷，當外力去掉后，它又會恢復到不帶電的狀
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[0044]因超聲波換能器同時具有壓電效應和逆壓電效應，因此可通過超聲波換能器
[0045]在本發(fā)明中，主要是利用超聲波振蕩器42的逆壓電效應產生的高頻機械振蕩來帶動設置于其振動輸出端的磨頭振動，從而起到對工件打磨拋光作用，本發(fā)明并不使用超聲波換能器所產生并向外發(fā)射的超聲波，并且，本發(fā)明還利用超聲波換能器的壓電效應來檢測磨頭與工件表面的接觸壓力，即在打磨時，磨頭與工件表面的壓力會傳遞至超聲波換能器