超声波自动频率跟踪

差动变量器桥式自动频率跟踪电路优点，在于其对换能器电抗成分的补偿与频率无关， 从而保证反馈电压在很宽的频率段内只与机械振荡电流有关，跟踪可靠、失调较小． (2)负载分压方式的反馈系统。其原理框图如图 1．28 所示。 高效率典型的焊接速度不超过 0.5 秒。而自激式超声发生器是把振荡、功放、输出变压器 及换能器集为一体，形成一闭环回路，回路在满意幅度、相位反馈条件，组成一个有功 率放大的振荡器。 2006.7.18 17:33 作者：szcgq 保藏 | 评论：0 超声焊接原理分类:默认栏目 超声波焊接是把高频振动的能量聚集到金属件的待焊表面以焊接金属。 能耗低超声焊接所需能量不到电阻焊的 1/3 工具寿命超声工具是用高质量工具钢精加工得到，具有优异的抗磨损性能，易安装、 焊接精 度高。系数 n 表示差动变量器初级绕组两部 分的匝数比，它等于补偿元件阻抗与换能器电学臂之比。 Z3 用于补偿电桥的电抗。每个焊接工具头都有两个或更多的工作面。 此平衡条件又可表为 Z2／Ze=W2／W1 X2/Xe=R2/Re=W2/W1=n 即式中 Re/Xe 分别为 Ze 和 Z2 的实部和虚部。 本文根据超声发生器特点，主要讨论、分析、设计超声发生器的谐振、功放及匹配等相 关标题题目。一般通过输出变压 器耦合，把超声能量加到换能器上。具体 设计方式要视 乎应用在焊接何种工件设备中。本方法对换能器电 参数的补偿有可能做到与频率无关，因而在较宽频段内跟踪良好。设 Zm》Ze 则 Z1 =Ze 。，负载 Zm 呈感性，Im 的相角为负值，造成 Uf 滞后于 Uin(原先的输入电压)， 系统振荡频率降低从而达到跟踪的目的。 成本节约避免了消耗品如焊料、焊剂、折弯和黄铜材料，使超声波焊接成为有最佳 经济效益 的过程。 埋插: 指埋植金属及镙丝于塑料件上。 当系统的自激频率 fo=fr(换能器的机械共振频率)时，电流 Im。高频震动生热令塑料钉熔解成型包覆在另一件材料上。显然，如满意条件 W1I1=W2I2(W1W2 为初级的匝数)，电桥获得平衡，Tf 次级绕组反馈电压 Uf=0。 图 1．28 声跟踪超声波发生器原理框图 由图 1．28 看出，电路是个闭环系统，电路在通电的瞬间产生一个冲击脉冲，此脉冲 经预放、功 放去激励换能器，换能器按自身固有频率振动。整个焊接时间大多为少于一秒。 超声波焊接的优点 高可靠性超声波焊接可以通过时间、能量、功率和高限监测，保证优秀的过程控制。 这种系统如图 1．30 所示，图中的整个电路形成闭环迥路．电路在通电的瞬间产生一 个电脉冲，经功放加至换能器两端，于是换能器受激振动。大致有以下几种形式 (1)阻抗电桥形式的动态反馈系统 阻抗电桥形式的动

态反馈系统组成的频率自动跟踪电路其原理如下； 它是利用电桥平衡 原理补偿换能器电学臂的无功与有功分量， 借助于差动变量器提取与换能器机械臂振荡 电流成正比的反馈电压，使闭环系统在换能器机械共振频率上自振。 2．电跟踪 所谓“电跟踪”又称反馈自激式振荡器。从而在反馈的声接收器上 可得到相同频率的电讯号。电话:135********，0769-********于先生 公司网址：。 这种伴随着 horn 的压力的 高频振动，击散了表面的油膜和氧化物，产生了清洁、可控制的、扩散型的焊接。 除绝缘皮在大多数情况下，超声焊接的高频摩擦使人们无需剥去漆包线的绝缘皮或 对工件表 面进行预先清理。 由于被焊工件之间的原子互相混合，一种真正的冶金结合产生了。优点在于焊接面不需任何特别设计，针对大型平面工件，焊头震幅高，焊 头面的设计要视乎最后要求而设计。图中 Tf 为差动变量器，正反馈电 压 Uf，由次级绕组 W3 引出；初级绕组 W1，W2 与阻抗 Z1、Z2 构成电桥四臂，Z1 为换能器阻抗(它由机械臂阻抗 Zm 和电学臂阻抗 Ze 并联而成)，Z2 为补偿元件的阻 抗。目前常用的频率自动跟踪大致有以下几种方法： 1．声跟踪 以声耦合方式，从换能器上采集谐振频率的电讯号，然后反馈至前级放大器，使形成自 激振荡器。焊接压力、震幅等参数可调，保证焊头能接触到焊 接面并施压，下工件为接受压力部份，置于底模中不动。超声 波发生器就其激励方式有两种：一种是他激式．另一种是自激式。 他激式超声发生器主要包括两部分，前级是振荡器，后级是放大器。 图 1．30 电压反馈振荡器 (3)锁相式频率自动跟踪 锁相式频率自动跟踪系统与前两种自激系统相比，电路要复杂得多，但能获得较好的频 率自动跟踪性能。系统反 馈最强， Uf 反馈电压最大，满意幅度条件，且 Uf 与 Uin 同相，也满意相位条件，系 统自激在换能器机械共振频率上。电子管式与可控硅逆变式目前基本已淘汰， 当前广泛使用的是晶体管式发生器。 点焊: 两件平面塑料件，无舌榫亦无铆钉，焊头设计成手枪状，将一端焊穿而熔合在另一 平面中。换能器谐振频率 的微小变化，电路系统均能及时跟踪使工作始终处于最佳状态。当可 调移相器调至相位满意自激条件时，系统自激于换能器的固有频率上。假如换能器的机械共振频率因某种因素减低了，则 fo>fr。超声波焊接方式 焊接: 典型超声波焊接面的设计必须具备以下两个功能： ① 舌榫的设计保证在焊接周期中对位方便。因此在超声塑料焊接机的发生器中获得越来越广泛的应用。 ② 焊线设计纤细，但必须有足够的可熔化

材料令焊接面熔合。 差动变量器桥式自动频率跟踪电路如图 1．29 所示。这种机械振 动通过声学谐振的 horn 被传递给焊接用的 tip。 一般情况下，流经 Zm 的电流 Im 使电桥失去平衡，Tf 次级绕组将感生出正比于换能 器机械臂振荡电流 Im 的反馈电压 Uf Uf=Im(W1/W3)Rim 式中 Rim 为振荡器的输入电阻。工件在压力的作用下以每秒 20000 次的频率互相摩擦。其振动频率为换能器本身的 固有频率，在换能器两端的振荡信号，经分压后送至可调移相器上，再送至功放。 超声波铆接: 此方式用于两件不同材料的塑料件，一方为一塑料铆钉贯穿另一件材料，焊头焊接 面设计成铆钉包覆状。经过电路的移相、选频、预放及功放再去激励换能器，如果 满意振荡器的相位，幅度条件，系统将自激振荡，且振荡频率跟踪在换能器的共振频率 上。 一、关于谐振标题题目<频率自动跟踪> 所谓谐振标题题目就是要求发生器的输出信号频率能对在工作中变化的换能器谐振频率进 行跟踪，也即称频率自动跟踪。并谐振于换能器的机械共振频率上。将达最大值。如果按末级功放管所 采用的器件类型分，又可分四种：电子管式超声发生器；可控硅逆变式超声发生器；晶 体管式超声发生器及功率模块超声发生器。焊头接触金属钉，因震动生热，令钉子埋插于塑料 件中。 自动化潜力 尺寸小，保养工作量少，适应性强，使 AmTech 超声波设备成为自动 化装配线的 2006.7.18 17:32 作者：szcgq 保藏 | 评论：0 超声波的功率源分类:默认栏目 超声波功率源(或称发生器)是一种用于产生并向超声换能器提供超声能量的装置。 低工作温度 由于超声焊接不产生大量的热，所以它不会使金属工件退火、不会使塑 料壳熔化， 也不需要冷却水。焊头因产生超声波高频， 令上工件生热震动，因而能与下工件熔合，焊头住手震动后，压力保持，令熔解位 置冷却成型。东莞超声波设备有限公司，热烈欢迎各位来电咨询