CN215750817U - 一种超声波焊接发生系统及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波焊接发生系统及焊接设备，其中，超声波焊接发生系统包括控制电路以及换能器，控制电路包括信号采集模块、DSP控制模块，用于接收物理信号，且对物理信号进行分析处理后发送控制信号；驱动模块，驱动模块为IGBT驱动模块，且驱动模块用于接收控制信号；谐振匹配模块，所述谐振匹配模块与驱动模块电连接，谐振匹配模块根据控制信号匹配出与物理信号相对应的匹配信号，并向换能器发出所述匹配信号，信号采集模块包括信号放大单元，通过这样的方式，有利于输出功率的提高，电路结构简单，且应用该系统的焊接设备，结构简单实用，散热效果佳，有利于工作效率的提升。

Description

一种超声波焊接发生系统及焊接设备

技术领域

本实用新型涉及智能化焊接技术领域，尤其涉及一种超声波焊接发生系统及应用该系统的焊接设备。

背景技术

超声波塑焊是利用超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，便会融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声波焊接因其快捷、环保、清洁等优势已被很多行业广泛使用。

但是，仍存在不少缺陷，如：由于现有的超声波焊接发生系统采用的驱动电路都是较为落后的，导致输出功率不理想，热稳性差，影响后续的焊接效果；还有的超声波的焊接设备中，结构设置简陋，拆卸困难，而且散热效果欠佳，从而影响内部的工作环境，影响后续的焊接效果。

因此，急需解决方案。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种超声波焊接发生系统，采用IGBT驱动电路，有利于输出功率的提高，电路结构简单，且应用该系统的焊接设备，结构简单实用，散热效果佳，有利于后续焊接效果的提升，提高工作效率。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案有：

一种超声波焊接发生系统，包括控制电路以及与所述控制电路电连接的换能器，所述控制电路包括：信号采集模块，用于采集所述换能器的物理信号；DSP控制模块，用于接收所述物理信号，且对所述物理信号进行分析处理后发送控制信号；驱动模块，所述驱动模块为IGBT驱动模块，且所述驱动模块用于接收所述控制信号；谐振匹配模块，所述谐振匹配模块与所述驱动模块电连接，且在所述驱动模块的驱动下进行工作，所述谐振匹配模块根据所述控制信号匹配出与所述物理信号相对应的匹配信号，并向所述换能器发出所述匹配信号；所述信号采集模块包括信号放大单元，所述信号放大单元用于将所述物理信号放大后传输至所述DSP控制模块。

进一步地，还包括外部输入/输出模块，所述外部输入/输出模块与所述DSP控制模块电连接。

进一步地，还包括RS232通讯模块，所述RS232通讯模块与所述外部输入/输出模块电连接。

进一步地，所述物理信号包括电流信号、电压信号以及相位信号。

进一步地，还包括人机界面模块，所述人机界面模块用于显示所述换能器的信息。

进一步地，所述信号采集模块还包括滤波单元，所述滤波单元与所述DSP控制模块电连接。

本实用新型的一种超声波焊接发生系统，其有益效果为：1、采用IGBT驱动电路，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，其结构简单，输出波形好，有利于整体输出效率的提高，很好的解决了背景技术中存在的不足，用户体验感极佳；2、再加上，电路结构简单，便于用户后期的维护和更新。

本实用新型还提供另一种技术方案：

一种焊接设备，包括如上所述的超声波焊接发生系统，还包括机箱，所述机箱内设置有控制板，所述控制板与所述换能器电连接，所述换能器设于机箱的外部，所述控制板内集成有所述控制电路、所述外部输入/输出模块、RS232通讯模块以及人机界面模块。

进一步地，所述机箱包括箱体与箱盖，所述箱盖卡接安装在所述箱体的侧面。

进一步地，所述箱体上设有第一散热区和第二散热区，所述第一散热区内设置有多个倾斜设置的第一散热孔，且多个所述第一散热孔之间依次排列呈箭头状，所述第二散热区呈矩形，且所述第二散热区内设置有多个呈长条状的第二散热孔。

进一步地，所述机箱底部设置有四个金属支脚，四个所述金属支脚的中心依次相连形成一矩形。

本实用新型的一种应用了如上所述的超声波焊接发生系统的焊接设备，其有益效果为： 1、箱盖是通过卡接的方式安装到箱体上的，有利于整体机箱的拆装，便于用户对机箱内部件的维护和更换；2、箱体上设置有第一散热区和第二散热区，通过多个散热孔来提升整体的散热效果，降低箱体内的温度，使焊接设备的工作状态更加的稳定，用户体验感极佳。

附图说明

图1为超声波焊接发生系统原理图；

图2为DSP控制模块的第一部分电路图(共两部分)；

图3为DSP控制模块的第二部分电路图；

图4为驱动模块的第一部分电路图(共两部分)；

图5为驱动模块的第二部分电路图；

图6为外部输入/输出模块的第一部分电路图(共两部分)；

图7为外部输入/输出模块的第二部分电路图；

图8为信号放大单元电路图的第一部分；

图9为信号放大单元电路图的第二部分；

图10为滤波单元电路图；

图11为RS232通信模块的电路图；

图12为焊接设备侧面结构图。

具体实施方式

实施例1

一种超声波焊接发生系统，包括控制电路以及与所述控制电路电连接的换能器1，所述控制电路包括：信号采集模块2，用于采集所述换能器的物理信号；DSP控制模块3，用于接收所述物理信号，且对所述物理信号进行分析处理后发送控制信号；驱动模块4，所述驱动模块4为IGBT驱动模块4，且所述驱动模块4用于接收所述控制信号；谐振匹配模块5，所述谐振匹配模块5与所述驱动模块4电连接，且在所述驱动模块4的驱动下进行工作，所述谐振匹配模块5根据所述控制信号匹配出与所述物理信号相对应的匹配信号，并向所述换能器1发出所述匹配信号；所述信号采集模块2包括信号放大单元，所述信号放大单元用于将所述物理信号放大后传输至所述DSP控制模块3。

优选地，所述控制模块中采用了DSP芯片，其具有快速的中断处理和硬件I/O的支持，对于整个超声波焊接是非常有利的，而且其具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器，可以并行执行多个操作，有利于用户对换能器1的各项数据进行设置，有利于整体超声波焊接效率的提升。

优选地，所述物理信号包括电流信号、电压信号以及相位信号。其中，物理信号可以通过显示

优选地，超声波焊接发生系统还包括外部输入/输出模块7，所述换能器1通过所述外部输入/输出模块7与所述DSP控制模块3电连接。

优选地，超声波焊接发生系统还包括RS232通讯模块8，所述RS232通讯模块8与所述外部输入/输出模块7电连接。

超声波焊接发生系统还包括人机界面模块9，所述人机界面模块9用于显示所述换能器 1的信息，能够动态显示换能器1在线焊接的频率、焊接时间以及焊接压力，而且用户还可以提供该人机界面模块9实时调节换能器1的各种参数，极大的方便了整个焊接过程，用户体验感极佳。

为了提高物理信号的精准性，防止其他因素的干扰，所述信号采集模块还包括滤波单元，所述滤波单元与所述DSP控制模块3电连接，滤波单元可有效对所接收的物理信号进行滤波处理。

本实用新型的一种超声波焊接发生系统，其有益效果为：1、采用IGBT驱动电路，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，其结构简单，输出波形好，有利于整体输出效率的提高，很好的解决了背景技术中存在的不足，用户体验感极佳；2、再加上，电路结构简单，便于用户后期的维护和更新。

实施例2

一种焊接设备，包括如上所述的超声波焊接发生系统，还包括机箱10，所述机箱10内设置有控制板，所述控制板与所述换能器1电连接，所述换能器1设于机箱的外部，所述控制板内集成有所述控制电路、所述外部输入/输出模块7、RS232通讯模块8以及显示模块。

所述机箱10包括箱体11与箱盖，所述箱盖卡接安装在所述箱体11的侧面。所述箱体 11上设有第一散热区12和第二散热区，所述第一散热区12内设置有多个倾斜设置的第一散热孔13，所述第二散热区呈矩形，且所述第二散热区内设置有多个呈长条状的第二散热孔。

为了提升整体机箱的结构稳定性，所述机箱底部设置有四个金属支脚14，四个所述金属支脚14的中心依次相连形成一矩形。

本实用新型的一种应用了如上所述的超声波焊接发生系统的焊接设备，其有益效果为： 1、箱盖是通过卡接的方式安装到箱体11上的，有利于整体机箱的拆装，便于用户对机箱内部件的维护和更换；2、箱体11上设置有第一散热区12和第二散热区，通过多个散热孔 13来提升整体的散热效果，降低箱体内的温度，使焊接设备的工作状态更加的稳定，用户体验感极佳。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.一种超声波焊接发生系统，包括控制电路以及与所述控制电路电连接的换能器，其特征在于，所述控制电路包括：

信号采集模块，用于采集所述换能器的物理信号；

DSP控制模块，用于接收所述物理信号，且对所述物理信号进行分析处理后发送控制信号；

驱动模块，所述驱动模块为IGBT驱动模块，且所述驱动模块用于接收所述控制信号；

谐振匹配模块，所述谐振匹配模块与所述驱动模块电连接，且在所述驱动模块的驱动下进行工作，所述谐振匹配模块根据所述控制信号匹配出与所述物理信号相对应的匹配信号，并向所述换能器发出所述匹配信号；

所述信号采集模块包括信号放大单元，所述信号放大单元用于将所述物理信号放大后传输至所述DSP控制模块；

还包括外部输入/输出模块，所述外部输入/输出模块与所述DSP控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的超声波焊接发生系统，其特征在于，还包括RS232通讯模块，所述RS232通讯模块与所述外部输入/输出模块电连接。

3.根据权利要求1所述的超声波焊接发生系统，其特征在于，所述物理信号包括电流信号、电压信号以及相位信号。

4.根据权利要求1所述的超声波焊接发生系统，其特征在于，还包括人机界面模块，所述人机界面模块用于显示所述换能器的信息。

5.根据权利要求1所述的超声波焊接发生系统，其特征在于，所述信号采集模块还包括滤波单元，所述滤波单元与所述DSP控制模块电连接。

6.一种焊接设备，包括如权利要求1-5任一项所述的超声波焊接发生系统，其特征在于，还包括机箱，所述机箱内设置有控制板，所述控制板与所述换能器电连接，所述换能器设于机箱的外部，所述控制板内集成有所述控制电路、所述外部输入/输出模块、RS232通讯模块以及人机界面模块。

7.根据权利要求6所述的焊接设备，其特征在于，所述机箱包括箱体与箱盖，所述箱盖卡接安装在所述箱体的侧面。

8.根据权利要求7所述的焊接设备，其特征在于，所述箱体上设有第一散热区和第二散热区，所述第一散热区内设置有多个倾斜设置的第一散热孔，且多个所述第一散热孔之间依次排列呈箭头状，所述第二散热区呈矩形，且所述第二散热区内设置有多个呈长条状的第二散热孔。

9.根据权利要求8所述的焊接设备，其特征在于，所述机箱底部设置有四个金属支脚，四个所述金属支脚的中心依次相连形成一矩形。

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