[发明专利]超声波电源应用于塑胶焊接的频率和振幅自适应方法

说明书

本发明公开了超声波电源应用于塑胶焊接的频率和振幅自适应方法，涉及超声波电源控制技术领域，频率自适应方法包括：使用第一AD转换模块进行电压采样；设置电流门槛值，通过粗扫描系统和精扫描系统恒定住超声波输出的频率，并进行输出；振幅自适应方法包括：使用第二AD转换模块进行电压采样；设置第一电压门槛值，采样数据大于第一电压门槛值时，超声波输出电压提高一档，再重新输入与第一电压门槛值相比较；设置第二电压门槛值，采样数据小于第一电压门槛值时，采样数据输入到第二电压门槛值处做比较，采样数据大于第二电压门槛值时，超声波输出电压降低一档，再重新与第一电压门槛值相比较，采样数据小于第二电压门槛值时，进行振幅输出。

技术领域

本发明涉及超声波电源控制技术领域，尤其是涉及超声波电源应用于塑胶焊接的频率和振幅自适应方法。

背景技术

目前市面上的传统超声波电源发生器采用自激振荡的方式产生超声波，是一种模拟方式，自激振荡方式产生的超声波频带比较窄，超声波塑胶焊接系统工作频率受工件材质，表面压力，熔接面温度等因素影响，容易发生频率漂移，出现频率漂移会出现下列问题：

1)塑胶焊接系统频率漂移后，一当超声波电源自激产生的超声波频率不能涵盖塑胶焊接系统频率漂移的范围，容易造成停振，焊接失败。

2)塑胶焊接系统频率漂移后，一当超声波电源自激产生的超声波频率没有跟上塑胶焊接系统频率漂移，系统没有工作在最佳谐振频率点，容易造成，焊接不牢，或者焊接面起皱纹，影响产品品质。

市面上的传统超声波电源发生器的输出功率不能自动调节，一般都是开始工作前依据经验或多次试验调定塑胶焊接超声波电源的最大输出功率。工件材质差异，工件结合面的粗糙度，谐振频率点的准确度等因素会影响超声波电源功率的稳定输出，没有稳定的功率输出，超声波振荡幅度也就不稳定，这样，容易造成结合面焊接不均匀，对产品焊接品质的稳定性是一个挑战。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，提供了一种能解决上述问题的技术方案。

超声波电源应用于塑胶焊接的频率自适应方法，包括如下步骤：

步骤1、将第一AD转换模块连接在超声波电源输出端处，第一AD转换模块连接有第一微处理器，第一微处理器通过第一AD转换模块进行电压采样；

步骤2、在第一微处理器中设置电流门槛值，当电压采样数据小于电流门槛值时，进入到粗扫描系统，粗扫描系统将电压采样数据重新输入到第一微处理器中进行电流门槛值的判断；

步骤3、当电压采样数据大于电流门槛值时，进入到精扫描系统；当前电压采样数据等于上一次电压采样数据时，进入到频率驻点工作，再进行频率输出；当前电压采样数据小于上一次电压采样数据时，精扫描系统的输出频率与上一次的频率方向相反，再进行频率输出；当前电压采样数据大于上一次电压采样数据时，精扫描系统的输出频率与上一次的频率方向一致，再进行频率输出，实现恒定超声波频率输出。

作为本发明进一步的方案：步骤2中粗扫描系统的频率变化步长设置在5—10Hz之间，粗扫描系统的频率变化时间间隔设置在2ms内。

作为本发明进一步的方案：精扫描系统的频率变化步长设置在0.1-0.5Hz，精扫描系统的频率变化时间间隔大于20ms。

作为本发明进一步的方案：步骤1过后的电压采样数据通过数学方法去除电压采样的异样点，并通过第一微处理器计算出电压采样数据的平均值。

超声波电源应用于塑胶焊接的振幅自适应方法，包括如下步骤：

步骤1、将第二AD转换模块连接在恒定超声波频率输出端处，第二AD转换模块连接有第二微处理器，第二微处理器通过第二AD转换模块进行电压采样；