JPH0516097A - 超音波切断装置 - Google Patents

超音波切断装置

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JPH0516097A
JPH0516097A JP3197299A JP19729991A JPH0516097A JP H0516097 A JPH0516097 A JP H0516097A JP 3197299 A JP3197299 A JP 3197299A JP 19729991 A JP19729991 A JP 19729991A JP H0516097 A JPH0516097 A JP H0516097A
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JP
Japan
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blade body
blade
cutting device
longitudinal
ultrasonic
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Application number
JP3197299A
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English (en)
Inventor
Yoshiki Hashimoto
芳樹 橋本
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Kaijo Corp
Original Assignee
Kaijo Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 長手刃体の切断抵抗を小さくして良好な切断
効果を得ることのできる超音波切断装置を提供するこ
と。 【構成】 長手刃体2を長手方向に揺動させる他超音波
振動を該刃体2に印加させてその短手方向(幅方向)を
含む面内において捩れ振動を発生させて揺動させること
により、切断抵抗を小さくさせ良好な切断効果が得られ
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、長手刃体とこれを励振
する超音波振動手段とを有する超音波切断装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、非励振型の切断装置は、略全長に
亘って刃が形成された長手刃体を刃体駆動手段により長
手方向において往復動させて切断する。この装置では、
例えばパン類や洋菓子、或は青果などの切断物をこの駆
動中の長手刃体に押し当てることによって切断してい
る。ところが、このような切断装置においては、切断物
が刃の側面に粘着し易いと共に切断かすが多量に発生
し、また、切断抵抗が大きい故に切断物がケ−キ等のよ
うに柔らかいものの場合には変形したり切り口の一部が
破損し、切断面が荒れて商品価値が損なわれるという問
題がある。
【0003】超音波切断装置は、上記した非励振型の切
断装置における問題を解決するために開発されたもの
で、例えば特公昭63−61160号公報に開示されて
いるように、長手刃体をその長手方向において励振して
切断する形式の装置が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波切断装置においては、切断効果を向上させようと
して超音波振動による刃体の振幅を増大する場合、従来
の薄い刃体のままで振動が印加されると刃体の硬度が高
いためクラックや破損が発生する恐れがある。したがっ
て、このような大振幅の振動に対する刃体の強度を確保
するために刃体の厚さを大とする必要があるが、それに
伴って切断抵抗が増して必ずしも良い結果が得られない
という欠点がある。
【0005】そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであって、従来と同様の薄い長手刃体
を使用した場合であっても切断抵抗を小さくすることが
でき、しかも切断効果の更なる向上を達成することので
きる超音波切断装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向にお
いて刃が形成された長手刃体と、該長手刃体を前記長手
方向において往復動させる刃体駆動手段と、前記長手刃
体を励振する超音波振動手段とを備え、前記超音波振動
手段は前記長手刃体をその短手方向を含む面内において
揺動するが如く励振するように構成されたものである。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る超音波切断装置の実施例
を添付図面を参照しながら説明する。
【0008】図1に示すように、超音波切断装置1は、
矢印E方向において往復駆動される長手刃体2を有し、
ベルトコンベア3により搬送されてくる切断物4を該ベ
ルトコンベア3による搬送力Fを利用して切断するもの
である。なお、この長手刃体2はその略全長に亘って刃
2aを有している。また、切断物4としては、パン類、
洋菓子、和菓子及び青果等が挙げられる。
【0009】図2は、図1の超音波切断装置1の側面図
(一部断面を含む)であるが、図示のように、長手刃体
(以下、単に刃体と称する。)2はその一端部にてホー
ン6の先端に例えばロウ付けなどの固着手段により取り
付けられている。図2に示すように、ホーン6は刃体2
との結合面とは反対側の端面で振動子10と結合されて
いる。この振動子10は発振器11によって励振されて
超音波振動を発生する。
【0010】振動子10は、ケース12に内蔵され、図
1に示すように該ケース12はブラケット13を介して
スライダ15に取り付けられている。このスライダ15
は、平板状のベース16上に設けられたガイドレール1
7に沿って摺動自在となっている。また、スライダ15
の一部には駆動ロッド19がその一端部にてピン19a
により枢着されている。そして、この駆動ロッド19の
他方の端部は、モータ20により回転駆動されるプーリ
21の外周部近傍にピン19bによって枢着されてい
る。
【0011】上記スライダ15と、ガイドレール17
と、駆動ロッド19と、ピン19a及び19bと、プー
リ21とによって、刃体2をその長手方向において往復
動させる刃体駆動手段が構成されている。なお、図1に
示すように、刃体2は、ベルトコンベア3上の切断物担
持面3aに対して角度θをなすように設定されており、
この角度θは、本実施例では、例えば45°に設定され
ている。
【0012】一方、上述したホーン6は、振動子10が
励振されて発生する超音波振動を拡大増幅して刃体2の
一端部に伝達するものであり、図2に示すようにフラン
ジ部6aにて、且つゴムパッキン6bを介してケース1
2により支持されている。そして、図3に示すように、
刃体2はその短手方向を含む面内において揺動するが如
く、捩れ振動により励振される。すなわち、刃体2は、
その短手寸法(幅寸法)Bにおける略中央部2dを中心
として捩れ振動する。また、刃体2の長さLは、ホーン
6から伝達される超音波振動に基づく該刃体の振動の共
振長に定められている。したがって、刃体2の長さLを
変えることによって、節の数が2個の場合の2次モー
ド、節の数が3個の場合の3次モード等の捩れ振動を発
生させることができる。
【0013】なお、図2及び図4に示すように、本実施
例においては捩れ振動の節位置は、2箇所に生じてい
る。また、振動周波数は10Hz〜100kHzくらい
が考えられるが、特に10kHz〜60kHzが望まし
い。因みに、刃体2の長さLを155mmとし、厚さを
1.5mmに設定した場合、振動周波数を約20.5k
Hzに設定したときに好結果が得られた。なお、この場
合の振幅は、図4に示すように、刃先において40μm
p−pとなった。
【0014】次に、上記構成からなる本実施例の作用に
ついて説明する。
【0015】まず、図1に示すモータ20によるプーリ
21を回転駆動すると、振動子10及び刃体2が矢印E
方向において往復運動を開始する。同時に、図2に示す
発振器11からの励振電流が振動子10に印加されて超
音波振動が発生する。これによって刃体2は、図3に示
すように捩れ振動が行われる。したがって、図1に示す
ように、切断物4はコンベア3による搬送力Fをもって
刃体2の刃2aに押し当てられて切り込まれると共に、
該捩れ振動によって切れ味がシャープになる。故に、切
断物4の刃体2への粘着及び切断かすの発生が抑止さ
れ、しかも、切り口を崩すことなく切断がなされる。ま
た、刃体2はその短手方向を含む面内において揺動する
ように、切断物4の分離方向に励振されるので切断抵抗
は極めて小さく抑えられる。
【0016】図5は、上記構成よりなる本発明に係る超
音波切断装置と、長手刃体をその長手方向において励振
する形式の従来の装置とにおける両者の切断抵抗の大
小、すなはち、切れ味に関する測定結果を示すグラフで
ある。
【0017】この測定にあたっては、双方の装置の条件
を同一とした。すなわち、刃体の厚さ及び短手寸法(幅
寸法)を夫々1.5mm、12mmとし、長手方向にお
ける往復動(図1におけるE方向)のストロークを40
mmとし、1.3秒間に2回の往復動を行うこととし
た。そして、刃体が往動(又は復動)する際に該刃体と
切断物4との間に生ずる接触抵抗を、刃体を励振させた
場合と励振させない場合の各々につき測定し、励振時の
接触抵抗値(荷重)を非励振時の接触抵抗値(荷重)で
除したものを相対接触抵抗比として図5における縦軸に
て表している。この相対接触抵抗比を刃先の振動振幅U
を0(μmp−p)から50(μmp−p)に亘って変
えつつ測定した結果である。但し、実線Hが本発明の超
音波切断装置の測定結果であり、従来装置の測定結果は
二点鎖線Iにて示している。両装置の切れ味は、かかる
測定結果に基づいて比較することができる。
【0018】図示の測定結果から明らかなように、超音
波振動の効果がある時は相対接触抵抗比は小さくなるの
であるから、本願発明による超音波切断装置の切れ味は
従来装置に比して良好であることが明白である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
長手刃体をその短手方向を含む面内において揺動するよ
うに、すなわち切断物の分離方向に励振させるので刃体
の厚さを従来と同様な厚さのものの他それよりも大きく
した場合であっても切断抵抗は小さく抑えられ、それ故
振幅の増大による切断効果の向上が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る超音波切断装置及びこれ
と併用されるベルトコンベアの概略側面図である。
【図2】図2は、図1に示した超音波切断装置の一部断
面を含む側面図である。
【図3】図3は、図2に関するA−A矢視図である。
【図4】図4は、図2に示した超音波切断装置が具備す
る長手刃体の振動モードを表す図である。
【図5】図5は、本発明の超音波切断装置と従来装置と
の切れ味を比較するためのグラフである。
【符合の説明】
1 超音波切断装置 2 長手刃体 3 ベルトコンベア 4 切断物 6 ホーン 10 振動子 11 発振器 12 ケ−ス 15 スライダ 16 ベース 17 ガイドレール 20 モータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 長手方向において刃が形成された長手刃
    体と、該長手刃体を前記長手方向において往復動させる
    刃体駆動手段と、前記長手刃体を励振する超音波振動手
    段とを備え、前記超音波振動手段は前記長手刃体をその
    短手方向を含む面内において揺動するが如く励振するよ
    うに構成したことを特徴とする超音波切断装置。
JP3197299A 1991-07-12 1991-07-12 超音波切断装置 Pending JPH0516097A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019058113A (ja) * 2017-09-27 2019-04-18 プライフーズ株式会社 食鳥屠体ササミ筋入機構
CN119346952A (zh) * 2024-11-22 2025-01-24 清华大学 基于超声铣削的难加工材料表面多级微结构的加工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6099600A (ja) * 1983-10-19 1985-06-03 ガ−バ−・ガ−メント・テクノロジ−・インコ−ポレ−テツド シ−ト材料を超音波的に切断する方法およびその装置
JPH031798U (ja) * 1989-05-31 1991-01-09

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