超聲縫紉機(jī)芯的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、超聲縫紉機(jī)芯作為超聲縫紉機(jī)系統(tǒng)的核心部件，主要由超聲波驅(qū)動(dòng)電源及超聲波振動(dòng)設(shè)備組成。其應(yīng)用機(jī)理與超聲焊接類(lèi)似，是高頻率、高強(qiáng)度的振動(dòng)直接作用于被擠壓的布料，并迅速產(chǎn)生巨大的熱量促使其發(fā)生熱熔現(xiàn)象，進(jìn)而粘合在一起，即完成布料的縫合。針對(duì)該機(jī)理，本文對(duì)超聲縫紉機(jī)芯進(jìn)行了相關(guān)研究與設(shè)計(jì)。
　　本文所研究的超聲波振動(dòng)設(shè)備主要由壓電換能器、指數(shù)型變幅桿及工具頭組成，并研究分析了壓電換能器的特性。本文所設(shè)計(jì)的超聲波驅(qū)動(dòng)電源為智能數(shù)控電源。采用

2、STM32F103系列單片機(jī)為主控芯片，其最大系統(tǒng)時(shí)鐘為72MHz，滿(mǎn)足應(yīng)用需求。該電源是通過(guò)輸出兩路PWM波來(lái)分別驅(qū)動(dòng)半橋式逆變電路中的兩個(gè)IGBT，逆變電路輸出的高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)匹配電路得到高頻高壓交流信號(hào)，并直接輸入到超聲波振動(dòng)設(shè)備的換能器上。主控芯片通過(guò) DA輸出來(lái)控制 PWM波的占空比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)設(shè)備輸出振幅的控制。軟件方面采用多種控制算法，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)頻率搜索、自適應(yīng)頻率跟蹤以及恒振幅控制等等。另外，該電源還增加了保護(hù)機(jī)制、人