一种超声波焊接发生器制造技术

本发明专利技术涉及超声波焊接技术领域，且公开了一种超声波焊接发生器，包括波形变换电路、信号发生电路、波形处理电路、全桥驱动变压器电路、功率放大电路、阻抗匹配变压器、匹配电路和换能器，所述信号发生电路用以产生一定频率的信号，所述阻抗匹配变压器包括电压采集模块和电流采集模块，用以采集阻抗匹配变压器输出端的电压信号和电流信号，该电压信号和电流信号经波形变换电路变为方波后传输给信号发生电路，信号发生电路根据阻抗匹配变压器输出端的电压信号和电流信号相位差改变输出信号频率。本发明专利技术频率跟踪范围广，负载适应能力强，不易受温度、压力变化影响；环保、节能、节省成本，适用中小型企业，普适性强。

An ultrasonic welding generator

The invention relates to the technical field of ultrasonic welding, and discloses an ultrasonic welding generator, which comprises a waveform conversion circuit, a signal generating circuit, a waveform processing circuit, a full bridge drive transformer circuit, a power amplifier circuit, an impedance matching transformer, a matching circuit and a transducer. The signal generating circuit is used for generating the signal. The impedance matching transformer includes a voltage acquisition module and a current acquisition module for acquiring voltage and current signals at the output end of the impedance matching transformer. The voltage and current signals are transformed into square waves by the waveform transformation circuit and transmitted to the signal generating circuit. The signal generating circuit is based on the resistance. The output signal frequency is changed by matching the phase difference between the voltage signal and the current signal at the output end of the matching transformer. The invention has the advantages of wide frequency tracking range, strong load adaptability, not easily affected by temperature and pressure changes, environmental protection, energy saving and cost saving, and is suitable for small and medium-sized enterprises with strong universality.

【技术实现步骤摘要】
一种超声波焊接发生器
本专利技术涉及超声波焊接
，具体为一种超声波焊接发生器。
技术介绍
超声焊接是利用超声波的机械振动，使被焊接件在一定压力下，通过原子键的联合，实现固相连接，由于焊接过程中只发生微熔化就能在金属之间、非金属之间实现焊接，因而具有其它焊接方法所不及的优点，超声焊接可分金属焊接和塑料焊接。超声焊接主要原理是用超声波发生器将市电转换成高频电能，被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头，焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，最终将要焊接的材料焊接上。目前市面上的超声波焊接发生器，特别是应用于金属超声波焊接的发生器，大部分是沿用早期塑料焊接的发生器，有着频率跟踪范围窄，负载适应能力较低，容易受温度、压力、负载等变化影响而降低焊接质量，甚至停止工作；一些国际上知名的超声波焊接设备，成本高昂，不适合中小企业实用，针对一些小型的焊接线束，特别是0.75MM2（平方毫米）的线束，焊接效果反而不理想。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种超声波焊接发生器，具备频率跟踪范围广，负载适应能力强，环保节能，成本较低，普适性强，特定产品加工能力好的优点，解决了上述
技术介绍
中提到的问题。（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超声波焊接发生器，包括波形变换电路、信号发生电路、波形处理电路、全桥驱动变压器电路、功率放大电路、阻抗匹配变压器电路、匹配电路和换能器；所述阻抗匹配变压器包括电压采集模块和电流采集模块，用以采集阻抗匹配变压器输出端的电压信号和电流信号，所述电压采集模块输出端和电流采集模块输出端均与波形变换电路输入端相连，所述波形变换电路用以将电压采集模块和电流采集模块采集的正玄波信号变为方波信号，且波形变换电路将电压采集模块采集的正玄波信号变为第一方波信号，将电流采集模块采集的正玄波信号变为第二方波信号；所述信号发生电路输入端与波形变换电路输出端相连，波形变换电路将第一方波信号和第二方波信号传输给信号发生电路；所述信号发生电路用以产生一定频率的信号，并根据波形变换电路传输来的第一方波信号和第二方波信号的相位调节输出信号频率；所述波形处理电路输入端与信号发生电路输出端相连，所述全桥驱动变压器电路输入端与波形处理电路输出端相连，所述功率放大电路输入端与全桥驱动变压器电路输出端相连，所述阻抗匹配变压器电路输入端与功率放大电路输出端相连，所述匹配电路输入端与阻抗匹配变压器电路输出端相连，所述匹配电路输出端与换能器相连。优选的，所述信号发生电路包括锁相环电路、分频电路和延时电路，所述锁相环电路输入端与波形变换电路输出端相连，所述分频电路输入端与锁相环电路输出端相连，所述分频电路包括第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述延时电路输入端与分频电路第一输出端相连，所述延时电路输出端、分频电路第二输出端和分频电路第三输出端均与波形处理电路输入端相连。优选的，所述锁相环电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二十电阻、第二十三点租、第二十四电阻、第二十七电阻、第一电位器、第二电位器、第三电位器、第四电位器、第五三极管、第三十一电容、第三十三电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容、第一稳压二极管、第六二极管、第八二极管、第十三稳压二极管、CD4046BCN芯片和相位显示表，所述CD4046BCN芯片第3管脚和第14管脚均与波形变换电路输出端相连，所述CD4046BCN芯片第3管脚通过第十二电阻接+15V电压，所述CD4046BCN芯片第14管脚通过第十一电阻接+15V电压，所述CD4046BCN芯片第6管脚和第7管脚间串联第三十三电容，所述CD4046BCN芯片第11管脚通过第二十电阻接GND，所述CD4046BCN芯片第5管脚和第8管脚接GND，所述第二十四电阻一端接CD4046BCN芯片第12管脚，所述第一电位器第1管脚与第二十四电阻另一端相连，所述第一电位器第3管脚与第二电位器第1管脚相连，所述第一电位器第2管脚与第一电位器第3管脚相连，所述第二电位器第2管脚与第二电位器第3管脚相连，所述第二电位器第3管脚接GND，所述CD4046BCN芯片第16管脚通过第十电阻接+15V电源，所述第一稳压二极管正极接GND，负极接CD4046BCN芯片第16管脚，所述第三十八电容与第一稳压二极管并联，所述第十七电阻一端与CD4046BCN芯片第2管脚相连，另一端与第五三极管基极相连，所示第三十一电容一端与第十七电阻另一端相连，另一端接GND，所述第五三极管集电极接+15V电压，发射极与第四电位器第1管脚相连，所述第四电位器第3管脚通过第二十七电阻接GND，所述第四电位器第2管脚与第六二极管正极相连，所述第六二极管负极与CD4046BCN芯片第9管脚相连，所述CD4046BCN芯片第9管脚通过第三十七电容接GND，所述第十三稳压二极管负极通过第十八电阻接+15V电压，正极接GND，所述第八二极管正极与第十三稳压二极管正极相连，负极与CD4046BCN芯片第9管脚相连，所述第三电位器第3管脚与CD4046BCN芯片第9管脚相连，所述第三电位器第2管脚和第三电位器第3管脚相连，所述第三电位器第1管脚与第二十三电阻一端相连，所述二十三电阻另一端与相位显示表相连，所述CD4046BCN芯片第4管脚与分频电路输入端相连。优选的，分频电路包括CD4013芯片，所述CD4013芯片第3管脚与CD4046BCN芯片第4管脚相连，所述CD4013芯片第4管脚、第6管脚和第7管脚均接GND，所述CD4013芯片第2管脚为其第一输出端，所述CD4013芯片第13管脚为其第二输出端，所述CD4013芯片第12管脚为其第三输出端，所述CD4013芯片第5管脚与CD4013芯片第2管脚相连，所述CD4013芯片第9管脚与CD4013芯片第12管脚相连。优选的，所述延时电路包括MC14528B芯片、第二十一电阻和第三十六电容，所述MC14528B芯片第2管脚通过第二十一电阻接+15V电压，通过第三十六电容接GND，所述MC14528B芯片第5管脚接CD4013芯片第2管脚，所述MC14528B芯片第7管脚为其输出端。（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种安全性高的五金夹持装置，具备以下有益效果：本专利技术频率跟踪范围广，正负90度索相范围；负载适应能力强，不易受温度、压力变化影响；环保、节能、节省成本，适用中小型企业，普适性强；针对一些小型的焊接线束，特别是0.75平方毫米的线束，加工效果好。附图说明图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术总电路图；图3为本专利技术波形变换电路电路图；图4为本专利技术信号发生电路电路图；图5为本专利技术波形处理电路电路图；图6为本专利技术功率放大电路电路图；图7为本专利技术匹配电路电路图。图中：R10、第十电阻，R11、第十一电阻，R12、第十二电阻，R17、第十七电阻，R18、第十八电阻，R20、第二十电阻，R21、第二十一电阻，R23、第二十三点租，R24、第二十四电阻，R27、第二十七电阻，R36、第三十六电容，RP1、第一电位器，RP2、第二电位器，RP3、第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波焊接发生器，包括波形变换电路、信号发生电路、波形处理电路、全桥驱动变压器电路、功率放大电路、阻抗匹配变压器电路、匹配电路和换能器，其特征在于：所述阻抗匹配变压器包括电压采集模块和电流采集模块，用以采集阻抗匹配变压器输出端的电压信号和电流信号，所述电压采集模块输出端和电流采集模块输出端均与波形变换电路输入端相连，所述波形变换电路用以将电压采集模块和电流采集模块采集的正玄波信号变为方波信号，且波形变换电路将电压采集模块采集的正玄波信号变为第一方波信号，将电流采集模块采集的正玄波信号变为第二方波信号；所述信号发生电路输入端与波形变换电路输出端相连，波形变换电路将第一方波信号和第二方波信号传输给信号发生电路；所述信号发生电路用以产生一定频率的信号，并根据波形变换电路传输来的第一方波信号和第二方波信号的相位调节输出信号频率；所述波形处理电路输入端与信号发生电路输出端相连，所述全桥驱动变压器电路输入端与波形处理电路输出端相连，所述功率放大电路输入端与全桥驱动变压器电路输出端相连，所述阻抗匹配变压器电路输入端与功率放大电路输出端相连，所述匹配电路输入端与阻抗匹配变压器电路输出端相连，所述匹配电路输出端与换能器相连。...

【技术特征摘要】
1.一种超声波焊接发生器，包括波形变换电路、信号发生电路、波形处理电路、全桥驱动变压器电路、功率放大电路、阻抗匹配变压器电路、匹配电路和换能器，其特征在于：所述阻抗匹配变压器包括电压采集模块和电流采集模块，用以采集阻抗匹配变压器输出端的电压信号和电流信号，所述电压采集模块输出端和电流采集模块输出端均与波形变换电路输入端相连，所述波形变换电路用以将电压采集模块和电流采集模块采集的正玄波信号变为方波信号，且波形变换电路将电压采集模块采集的正玄波信号变为第一方波信号，将电流采集模块采集的正玄波信号变为第二方波信号；所述信号发生电路输入端与波形变换电路输出端相连，波形变换电路将第一方波信号和第二方波信号传输给信号发生电路；所述信号发生电路用以产生一定频率的信号，并根据波形变换电路传输来的第一方波信号和第二方波信号的相位调节输出信号频率；所述波形处理电路输入端与信号发生电路输出端相连，所述全桥驱动变压器电路输入端与波形处理电路输出端相连，所述功率放大电路输入端与全桥驱动变压器电路输出端相连，所述阻抗匹配变压器电路输入端与功率放大电路输出端相连，所述匹配电路输入端与阻抗匹配变压器电路输出端相连，所述匹配电路输出端与换能器相连。2.根据权利要求1所述的一种超声波焊接发生器，其特征在于：所述信号发生电路包括锁相环电路、分频电路和延时电路，所述锁相环电路输入端与波形变换电路输出端相连，所述分频电路输入端与锁相环电路输出端相连，所述分频电路包括第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述延时电路输入端与分频电路第一输出端相连，所述延时电路输出端、分频电路第二输出端和分频电路第三输出端均与波形处理电路输入端相连。3.根据权利要求2所述的一种超声波焊接发生器，其特征在于：所述锁相环电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二十电阻、第二十三点租、第二十四电阻、第二十七电阻、第一电位器、第二电位器、第三电位器、第四电位器、第五三极管、第三十一电容、第三十三电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容、第一稳压二极管、第六二极管、第八二极管、第十三稳压二极管、CD4046BCN芯片和相位显示表，所述CD4046BCN芯片第3管脚和第14管脚均与波形变换电路输出端相连，所述CD4046BCN芯片第3管脚通过第十二电阻接+15V电压，所述CD4046BCN芯片第14管脚通过第十一电阻接+15V电压，所述CD4046BCN芯片第6管脚和第7管脚间串联第三十三电容，所述CD4046BCN芯片第11管脚通过第二十...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐元群，
申请(专利权)人：无锡恒声特超声波焊接设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32