超声波发生系统及超声波焊接机技术方案

本申请提供一种超声波发生系统及超声波焊接机，涉及超声波技术领域。本申请提供的超声波发生系统包括控制器单元、移相全桥单元、调谐单元以及正反馈单元；所述控制器单元与所述移相全桥单元隔离连接，用于发送控制信号至所述移相全桥单元的驱动端；所述移相全桥单元用于将输入电压转换为可调节的输出电压；所述调谐单元的输入端与所述移相全桥单元的输出端连接，用于调节所述输出电压的振幅；以及所述正反馈单元的输入端与所述调谐单元的输出端连接，所述正反馈单元的输出端与所述移相全桥单元连接，用于补偿所述输入电压以得到相同振幅的所述输出电压。采用本申请提供的超声波发生系统可以提高输出功率线性调节精度以及焊接质量。焊接质量。焊接质量。

【技术实现步骤摘要】
超声波发生系统及超声波焊接机


[0001]本申请涉及超声波
，具体而言，涉及一种超声波发生系统及超声波焊接机。

技术介绍

[0002]目前，焊接技术在航空航天、桥梁造船、压力容器、金属结构等领域应用的极为普遍，并且随着现代化技术的不断进步，对焊接质量和焊接效率的要求越来越高。
[0003]随着科技的发展和进步，焊接方法也在不断改进，为了提高焊接质量和焊接效率，现已设计出了多种复合焊接方法，超声波焊接就是其中的一种。超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。但是目前的超声波焊接的焊接质量和焊接精度普遍不高，超声波发生系统存在输出功率线性调节精度低、焊接质量低的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种超声波发生系统和超声波焊接机，用以解决超声波发生系统输出功率线性调节精度低、焊接质量低的问题。主要包括以下几个方面：
[0005]第一方面，本申请提供一种超声波发生系统，所述系统包括：控制器单元、移相全桥单元、调谐单元以及正反馈单元；
[0006]所述控制器单元与所述移相全桥单元隔离连接，用于发送控制信号至所述移相全桥单元的驱动端；
[0007]所述移相全桥单元用于将输入电压转换为可调节的输出电压；
[0008]所述调谐单元的输入端与所述移相全桥单元的输出端连接，用于调节所述输出电压的振幅；以及
[0009]所述正反馈单元的输入端与所述调谐单元的输出端连接，所述正反馈单元的输出端与所述移相全桥单元连接，用于补偿所述输入电压以得到相同振幅的所述输出电压。
[0010]本申请实施例提供的超声波发生系统通过移相全桥单元调节输入电压，通过调谐单元调节输出电压的振幅，以及通过正反馈单元补偿输入电压以得到相同振幅的输出电压。使得超声波发生系统的输出功率线性调节精度高，提高焊接质量，以及减小了焊接压力对超声波发生系统的振幅的影响。
[0011]在一些可选的实现方式中，所述正反馈单元包括：整流模块、滤波模块和第一二极管；
[0012]所述整流模块的输入端与所述调谐单元的输出端连接，所述整流模块的第一输出端与所述滤波模块连接，所述整流模块的第二输出端与所述第一二极管连接，所述第一二极管与所述移相全桥单元连接；
[0013]其中，所述整流模块用于将所述输出电压的电压变化反馈给所述移相全桥单元。
[0014]在上述实现方式中，正反馈单元将调谐单元处的输出电压反馈回移相全桥单元，
移相全桥单元的输入电压增大，其输出电压亦增大，以补偿焊接过程带来的电压减小，输出相同振幅的输出电压。
[0015]在一些可选的实现方式中，所述系统还包括：能量泄放单元；
[0016]所述能量泄放单元与所述调谐单元连接，用于泄放所述系统停止工作后所述系统中的剩余能量；其中，所述系统中的剩余能量包括所述系统停止工作后，所述系统中的电容和电感中的能量。
[0017]在上述实现方式中，能量泄放单元用于泄放系统停止工作后系统中电容和电感中的剩余能量，避免电容和电感中的剩余能量避免损坏系统中的元件。
[0018]在一些可选的实现方式中，所述能量泄放单元包括：开关、第二二极管和泄放电阻；
[0019]所述开关与第二二极管并联后与所述泄放电阻串联，其中，所述开关在所述系统停止工作时打开，所述剩余能量通过所述开关和所述泄放电阻泄放到接地端。
[0020]在一些可选的实现方式中，所述电容和电感位于所述系统中的正反馈单元、移相全桥单元、调谐单元以及功率因数校正单元中。
[0021]在上述实现方式中，正反馈单元、移相全桥单元、调谐单元以及功率因数校正单元中的电容和电感中的剩余能量在系统停止工作时通过开关和泄放电阻泄放到接地端，避免电容和电感中的剩余能量损坏系统中的元件。
[0022]在一些可选的实现方式中，所述系统还包括：阻抗变换单元；
[0023]所述阻抗变换单元的输入端与所述移相全桥单元连接，所述阻抗变换单元的输出端与所述调谐单元连接，用于调节所述系统的阻抗。
[0024]在上述实现方式中，阻抗变换单元可以调节超声波发生系统的阻抗为与电源内阻相等的等效阻抗，可以提高超声波发生系统的能量传输效率。同时也实现了输入输出电气隔离，保证了超声波发生系统的用电安全。
[0025]在一些可选的实现方式中，所述系统还包括：功率因数校正单元；
[0026]所述功率因数校正单元和所述移相全桥单元连接，用于补偿所述系统的无功功率。
[0027]在上述实现方式中，功率因数校正单元可以降低电网中的谐波电流污染，可以对无功功率进行补偿，降低电网波动对超声波发生系统的影响。
[0028]在一些可选的实现方式中，所述系统还包括：采样单元；
[0029]所述采样单元包括电压采样模块和电流采样模块；
[0030]所述电压采样模块用于采集系统中的电压，并传输给所述控制器单元；
[0031]所述电流采样模块用于采集系统中的电流，并传输给所述控制器单元。
[0032]在上述实现方式中，电压采样模块和电流采样模块可以分别采集系统中的电压和电流，并传输给控制器单元，可实现控制器单元对超声波发生系统的监控，提高系统的稳定性。
[0033]在一些可选的实现方式中，所述系统还包括：电流过流保护单元；
[0034]所述电流过流保护单元与所述系统的输出端连接，用于采集所述系统的输出端的电流值。
[0035]在上述实现方式中，电流过流保护单元采集系统的输出端的电流值，将该电流值
与设定保护值进行比较，当电流值超过设定保护值时执行过流保护动作，从而保证在异常情况下超声波发生系统和负载的安全。
[0036]第二方面，本申请实施例提供一种超声波焊接机，包括：焊接套件和超声波发生系统；
[0037]所述焊接套件连接所述超声波发生系统，并由所述超声波发生系统进行驱动，以实施焊接。
[0038]本申请实施例提供的超声波焊接机包括焊接套件和超声波发生系统，其超声波发生系统通过移相全桥单元调节输入电压，通过调谐单元调节输出电压的振幅，以及通过正反馈单元补偿输入电压以得到相同振幅的输出电压。使得超声波焊接机的输出功率线性调节精度高，提高焊接质量，以及减小了焊接压力对超声波发生系统的振幅的影响。
[0039]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0041]图1为本申请实施例提供的超声波发生系统的结构示意图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波发生系统，其特征在于，所述系统包括：控制器单元、移相全桥单元、调谐单元以及正反馈单元；所述控制器单元与所述移相全桥单元隔离连接，用于发送控制信号至所述移相全桥单元的驱动端；所述移相全桥单元用于将输入电压转换为可调节的输出电压；所述调谐单元的输入端与所述移相全桥单元的输出端连接，用于调节所述输出电压的振幅；以及所述正反馈单元的输入端与所述调谐单元的输出端连接，所述正反馈单元的输出端与所述移相全桥单元连接，用于补偿所述输入电压以得到相同振幅的所述输出电压。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述正反馈单元包括：整流模块、滤波模块和第一二极管；所述整流模块的输入端与所述调谐单元的输出端连接，所述整流模块的第一输出端与所述滤波模块连接，所述整流模块的第二输出端与所述第一二极管连接，所述第一二极管与所述移相全桥单元连接；其中，所述整流模块用于将所述输出电压的电压变化反馈给所述移相全桥单元。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：能量泄放单元；所述能量泄放单元与所述调谐单元连接，用于泄放所述系统停止工作后所述系统中的剩余能量；其中，所述系统中的剩余能量包括所述系统停止工作后，所述系统中的电容和电感中的能量。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，其中，所述能量泄放单元包括：开关、第二二极管和泄放电阻；所述开关与第二二极管并联后与所述泄放电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：广东利元亨智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：