[实用新型]一种全伺服超声波焊机

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及一种全伺服超声波焊机。

背景技术

目前市场上的超声波焊机其焊接机头的上下运动由气缸带动，由于气压不稳定造成压力不稳，焊接的效果也不稳定，全部工作循环只能一种压力，另外气压缸定位也不准确，生产出来的产品尺寸误差较大。虽然，也有使用伺服马达带动焊接机头上下运动的焊机，但一般只用于定位，所实现功能也有限。同时，由于没有使用压力传感器和位移传感器，也未能使压力传感器反馈压力形成压力伺服闭环控制系统，因此，仍然不能达到定位精准，压力位移多样化的目的。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术的不足，提出了一种全伺服超声波焊机，使用伺服马达定位，除包含马达伺服系统外,还设置有压力传感器与位移传感器，利用压力传感器的反馈形成一个压力伺服闭环控制系统,再利用位移传感器，对机械位移误差进行修正，从而使得本实用新型能够在焊机工作时的任何时间段实现对扭力、速度、位置、压力的控制。

本实用新型采用的技术方案为：一种全伺服超声波焊机，包括超声波发生器，机架，滑台，伺服马达,所述机架上设置滑轨，所述滑台设置于所述滑轨上，所述伺服马达设置于机架上，所述伺服马达通过传动机构带动滑台沿滑轨上下滑动，所述滑台上安装换能器，所述换能器上安装焊头，工作台设置于机架上；其特征在于包括：压力传感器，位移传感器，控制系统，所述压力传感器信号和位移传感器信号输入至所述控制系统处理，所述控制系统经运算处理后，命令所述伺服马达执行驱动。

优选的，所述压力传感器，或安装于所述滑台上，或安装于所述工作台之下。

优选的，所述位移传感器本体安装于机架上，位移传感器头安装于滑台上。

优选的，其特征在于包括：模拟数位转换模块，所述压力传感器信号经所述 模拟数位转换模块转换后，输入至控制系统处理,形成扭力、速度、位置、压力伺服,可以实现先由电流转换成扭力控制，再由扭力转换成速度控制，再由速度转换成位置控制，再由位置控制转换成压力控制，也可以实现直接由扭力转换成压力控制。

优选的，所述模拟数位转换模块包含有TTL信号转为差分信号之电路，所述压力传感器信号经模拟数位转换模块转换，再将SPI之TTL信号转为差分信号后,传回控制系统，所述控制系统包含有差分信号转为TTL信号之电路，所述压力传感器信号传回控制系统，先将差分信号转为TTL信号后，再由控制系统处理。

优选的，所述超声波发生器连接于所述控制系统与所述模拟数位转换模块之间，所述换能器与所述模拟数位转换模块连接。

优选的，所述模拟数位转换模块设置位置靠近模拟信号源，即靠近压力传感器和超声波发生器附近。如压力传感器安装于滑台上，则模拟数位转换模块也安装于滑台上，靠近压力传感器和超声波发生器附近，如压力传感器安装于工作台之下，则模拟数位转换模块安装于工作台和超声波发生器附近。

优选的，所述传动机构，或为丝杆，或为钢带，或为同步带。

优选的，所述传动机构为丝杆，所述伺服马达通过联轴器与所述丝杆连接,所述丝杆上装有螺母，所述螺母固定所述压力传感器一端与丝杆连接，所述压力传感器另一端连接于所述滑台上。

优选的，所述工作台包括工作平台和工作物治具。

本实用新型原理进一步说明如下：

伺服系统按所用驱动元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统和气动伺服系统。当对驱动元件下达命令后驱动元件执行命令再经由传感器反馈形成闭路控制以确保命令之精密度。如附图3，本实用新型除包含马达伺服系统外,还有压力传感器之反馈形成一个压力伺服系统，使本系统有能力执行在工作时任何时间段之扭力、速度、位置、压力之控制，,再经位移传感器对机械误差进行补正。

串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)模块是用于同他外设或单片机进行通信的同步串行接口。这些外设可以是串行EEPROM、移位寄存器、显示驱动器和A/D转换器等。SPI模块与Motorola的SPI和SIOP接口兼容。

差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相等，相位相反。在这两根线上传输的信号就是差分信号。

差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异。差分信号又称差模信号，是相对共模信号而言的。