一种基于超声波振荡器的抛光机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及古典家具生产工艺领域，特别是涉及一种基于超声波振荡器的抛光机。
【背景技术】
[0002]众所周知，在古典家具生产过程中都需要进行雕花工艺，而现有技术中最常用的就是采用自动雕花设备进行雕花，在雕花过程中会产生飞边和毛刺等，因此需要进行打磨与抛光处理。在打磨与抛光处理时，打磨头或抛光头与工件表面的接触力度极为重要，若接触力度偏小，则无法将飞边、毛刺磨掉，若接触力度偏大，则将导致过度磨削，破坏工件表面图案。因此，现有打磨抛光设备无法对较复杂的雕花进行打磨与抛光处理，而只能由人工手动进行打磨与抛光，人工手动打磨抛光的劳动强度大、工作效率低，从而大大影响古典家具的生产效率。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明是这样实现的:
[0004]第一方面，提供一种基于超声波振荡器的抛光机，包括机床基座、工作台和进行抛光处理的抛光模组，所述工作台设置于机床基座上，所述抛光模组设置于工作台上方并由升降装置驱动可在Z轴方向升降，所述抛光机还包括抛光控制电路，所述抛光模组包括磨头、超声波换能器、振荡信号发生电路和压电检测电路；
[0005]所述磨头连接于超声波换能器的振动输出端；
[0006]所述振荡信号发生电路与所述超声波换能器电连接，用于产生超声波换能器的驱动信号；
[0007]所述压电检测电路与所述超声波换能器电连接，用于检测超声波换能器压电效应而产生的输出电压；
[0008]所述抛光控制电路电连接于压电检测电路和所述升降装置，抛光控制电路根据压电检测电路检测到的电压值控制升降装置驱动抛光模组上升、下降或保持原位。
[0009]本发明的有益效果为:将磨头设置于超声波换能器的振动输出端，通过超声波换能器带动磨头振动，从而起到打磨抛光的作用，并且在打磨抛光的同时，通过所述压电检测电路检测超声波换能器的压电效率输出感应电压，从而可以倒推出磨头与工件之间的接触压力，并通过抛光控制电路控制升降装置升降来调整磨头与工件的接触压力，使磨头打磨时的压力保持在合理范围，本发明通过超声振动带到磨头抛光，抛光的光泽度高，并且能够保持磨头与工件接触压力在合理范围内，即能保证抛光的效率，又能防止工件被过度磨损。
[0010]结合第一方面，为提高超声波换能器的振动幅度，使磨头具有更高的抛光效率，所述超声波振荡器为夹心式复合换能器，包括前盖板、后盖板、偶数片压电陶瓷晶片、双头螺柱和螺母；
[0011]所述后盖板、偶数片压电陶瓷晶片、前盖板依次层叠设置，所述双头螺柱贯穿所述压电陶瓷晶片和后盖板，双头螺柱的一端螺纹连接于前盖板中部，所述螺母连接于双头螺柱的另一端。
[0012]结合第一方面，为扩大磨头的抛光效率，第二方面，通过增大磨头与工件的接触面积，以及提高磨头表面与工件的有效接触程度，所述磨头由连接杆、平板、弹性垫层和砂布组成，所述平板垂直设置于连接杆的一端，所述弹性垫层和砂布依次设置于平板表面。其中，所述弹性垫层和砂布的面积与平板的面积相当，而弹性抛层则在磨头顶压工件表面时发生形变，使砂布与工件表面凹凸表面的雕花表面充分接触，因此，可一次性完成大面积的雕花表面抛光，并且雕花凹槽内也能得到充分抛光。
[0013]结合所述第二方面，所述弹性垫层为硅胶层。
[0014]结合所述第一方面，所述振荡信号发生电路包括依次串联的振荡器、激励器和功率放大器，所述功率放大器的输出端连接于超声波换能器的驱动信号输入端。
[0015]结合所述第一方面，所述压电检测电路包括依次串联的高频滤波器和信号放大器，所述高频滤波器的输入端连接所述超声波换能器，信号放大器的输出端连接所述抛光控制电路。
[0016]结合所述第一方面，所述超声波换能器的振荡频率为20?40kHz。
[0017]结合所述第一方面，为提高抛光机的抛光效率，在第三方面中，所述抛光模组还包括抛光电机，所述磨头与抛光电机传动连接。其中，超声波换能器带动磨头振动进行抛光，同时，所述抛光电机还带动磨头转动抛光，从而从多角度、多方位进行抛光，大大提高了磨光效率。
[0018]结合所述第三方面，所述磨头通过传动皮带与抛光电机传动连接。
[0019]结合第一方面，为提高抛光机控制自动化，提高抛光机工作效率，在工作台与机床基座之间设置有移动装置，所述移动装置可驱动工作台沿X、Y、Z轴移动。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施方式基于超声波振荡器的抛光机的结构示意图；
[0021]图2为本发明一实施方式中夹心式复合换能器结构示意图；
[0022]图3为本发明实施方式基于超声波振荡器的电路连接示意图；
[0023]图4为本发明一实施方式中磨头的剖面视图；
[0024]图5为本发明一实施方式中抛光电机与磨头的连接关系示意图；
[0025]图6为本发明一实施方式中振荡信号发生电路的电路框图。
[0026]标号说明:
[0027]1、机床基座；2、工作台；3、升降装置；4、抛光模组；
[0028]5、工件；11、龙门架；12、水平滑动装置；
[0029]41、振荡信号发生电路；42、超声波换能器；43、压电检测电路；
[0030]44、抛光控制电路；45、磨头；46、抛光电机；
[0031]47、传动皮带;421、后盖板；422、压电陶瓷晶片；
[0032]423、前盖板；424、电极；425、双头螺柱；426、螺母；
[0033]451、连接杆；452、平板；453、弹性垫层；454、砂布。
【具体实施方式】
[0034]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0035]请参阅图1和图3，本发明一种基于超声波振荡器的抛光机，包括机床基座1、工作台2和进行抛光处理的抛光模组4，所述工作台2设置于机床基座I上，所述抛光模组4设置于工作台2上方并由升降装置3驱动可在Z轴方向升降，其中，为使抛光模组4可水平移动，所述升降装置3设置于水平移动装置12上，水平移动装置12设置于机床基座I的龙门架11上。
[0036]所述基于超声波振荡器的抛光机还包括抛光控制电路44，抛光模组4包括磨头45、超声波换能器42、振荡信号发生电路41和压电检测电路43 ;
[0037]所述磨头45连接于超声波换能器42的振动输出端；
[0038]所述振荡信号发生电路41与所述超声波换能器42电连接，用于产生超声波换能器的驱动信号；
[0039]所述压电检测电路43与所述超声波换能器42电连接，用于检测超声波换能器压电效应而产生的输出电压，其中，所述压电效应是由打磨时磨头顶压工件而作用于超声波换能器的压力产生的；
[0040]所述抛光控制电路44电连接于压电检测电路41和所述升降装置3，抛光控制电路44根据压电检测电路检测到的电压值控制升降装置驱动抛光模组上升、下降或保持原位。
[0041]请参阅图6，所述振荡信号发生电路包括依次串联的振荡器、激励器和功率放大器，所述功率放大器的输出端连接于超声波换能器的驱动信号输入端。
[0042]所述压电检测电路包括依次串联的高频滤波器和信号放大器，所述高频滤波器的输入端连接所述超声波换能器，信号放大器的输出端连接所述抛光控制电路。所述高频滤波器可滤除超声波换能器接收到的高频杂波。
[0043]其中，所述超声波换能器42是具有压电效应或逆压电效应的一种器件，可将电功率转换成机械振动(即超声波)，也可将机械能转换成电功率，所述逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象，即在超声波换能器的晶体两端施加一定频率的脉冲电压，则超声波换能器将产生机械振动(即超声波)；所述压力效应为某些电介质(超声波换能器的晶体)在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状
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[0044]因超声波换能器同时具有压电效应和逆压电效应，因此可通过超声波换能器
[0045]在本发明中，主要是利用超声波振荡器42的逆压电效应产生的高频机械振荡来带动设置于其振动输出端的磨头振动，从而起到对工件打磨抛光作用，本发明并不使用超声波换能器所产生并向外发射的超声波，并且，本发明还利用超声波换能器的压电效应来检测磨头与工件表面的接触压力，即在打磨时，磨头与工件表面的压力会传递至超声波换能器