[实用新型]超声波焊接装置

说明书

本申请提供一种超声波焊接装置，发生器，耦接于电源，以将电源的电能转变为高压电能；换能器，耦接于发生器，以将高压电能转变为超声波振动，以使得待焊接对象之间完成焊接；电压采集模块，用于采集换能器的电压数据；电流采集模块，用于采集换能器的电流数据；转换模块，耦接于电压采集模块和电流采集模块，以依据电压数据和电流数据，确定电压数据与电流数据的幅值比、电压数据与电流数据的相位差，形成控制信号，以依据控制信号控制换能器按照待焊接对象的谐振频率产生超声波振动。通过采集换能器的电压数据和电流数据，能够实时追踪待焊接对象的谐振频率的变化，以使超声波焊接装置工作在谐振状态，提高超声波焊接的工作效率。

技术领域

本申请涉及超声波领域，尤其涉及一种超声波焊接装置。

背景技术

超声波焊接机是一种利用超声波进行焊接的装置。其中，如图1所示，超声波焊接机包括发生器、气动部分、程序控制部分、换能器部分，发生器主要作用是将工频50HZ(工业上交流电源的频率)转换为高频15KHz、20KHz的高压电波，气动部分是在加工部分完成加压、保压等压力需求，程序控制部分是实时功率的显示、加压、保压的时间设置，换能器部分是将发生器产生的高压高频的电信号转换为高频的机械能振动信号(即超声波振动信号)，并以振动的形式作用于被焊物品上，其次，振动产生的摩擦使得物体表面温度升高，温度高于熔点时便发生熔化，将接口间间隙填充完整，最后，振动停止，物体在一定压力作用下冷却成形，物体间的焊接便完成了。

但是超声波焊接机在焊接过程中因焊接物料的不同和焊接压力的不同，导致超声波焊接机在非谐振状态下，其工作效率较低。

实用新型内容

本申请提供一种超声波焊接装置，用以解决超声波焊装置工作效率低的问题。

第一方面，本申请提供一种超声波焊接装置，该装置包括：

发生器，耦接于电源，以将电源的电能转变为高压电能；

换能器，耦接于所述发生器，以将高压电能转变为超声波振动，以使得待焊接对象之间完成焊接；

电压采集模块，耦接于所述换能器，用于采集所述换能器的电压数据；电流采集模块，耦接于所述换能器，用于采集所述换能器的电流数据；

转换模块，耦接于所述电压采集模块和所述电流采集模块，以依据所述电压数据和所述电流数据，确定电压数据与电流数据的幅值比、电压数据与电流数据的相位差，形成控制信号，以依据控制信号控制所述换能器按照待焊接对象的谐振频率产生超声波振动。

可选地，所述发生器，耦接于所述转换模块，以接收控制信号，并依据控制信号输出调整后的高压电能，进而使得所述换能器将调整后的高压电能转变为按照待焊接对象的谐振频率的超声波振动。

可选地，所述发生器包括：

隔离驱动单元，耦接于所述转换模块，用于接收控制信号，并对控制信号进行隔离、放大，输出驱动信号；

全桥逆变单元，耦接于所述隔离驱动单元，用于在驱动信号交替变换的情况下，输出交替变换的高压电能；

阻抗匹配单元，耦接于所述全桥逆变单元，用于获取交替变换的高压电能，并对换所述能器进行容性阻抗补偿，输出调整后的高压电能。

可选地，所述转换模块，包括：

数据转换单元，用于获取电流数据和电压数据，并依据所述电流数据确定电流数据的幅值和相位，依据电压数据确定电压数据的幅值和相位；

幅值比确定单元，用于依据所述电流数据的幅值和电压数据的幅值，确定幅值比；

相位差确定单元，用于依据所述电流数据的相位和电压数据的相位，确定相位差。