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高效超声波切割机控制器
    所属技术领域

    复合材料切割

    背景技术

    复合材料的超声波切割加工技术以其高效率、精度高、效果好而深受欢迎。目前，市场中的超声波切割机常采用电流环方式或电压环方式来锁定频率，并且超声波切割机的震荡器处于自激工作方式，其工作频率由电压电流闭环控制。在上述方式中，当负载变化或外界干扰时，常因频率锁定范围宽而使频率失谐，因此影响切割效率和加工精度。

    【发明内容】

    为了减小了负载变化和外界干扰对超声波切割的影响，提高切割机地性能指标，提高加工精度，本发明提供了高效超声波切割机控制器，该控制器结构由同步信号产生器、锁相器、振荡器、功率驱动器、相位检测器、积分器、电流检测器、电压功率调节器等组成。

    高效超声波切割机控制器的解决方案是：由同步信号产生器产生同步信号并送入锁相器的一个输入端，同时相位检测器从换能器输出端检出相位并送入积分器进行积分运算，然后由积分器输出并作为反馈信号送入锁相器的另一个输入端，再由锁相器将反馈信号与同步信号运算并鉴相，锁相器的输出信号送给振荡器并控制振荡器的工作频率，振荡器的输出信号送给功率输出级，最后由功率输出级驱动超声换能器及加工刀头，从而完成精确的频率锁定。其中锁相器由斜波处理电路、同步处理电路以及合成运算电路构成。电流检测器检测换能器的电流，送入电压功率调节器，调节超声换能器的输出功率。通过以上解决方案，可使系统工作在闭环、高效、稳定的区域内。

    本发明的有益效果是：高效超声波切割机控制器工作在闭环、高效、稳定的区域内，提高了超声波切割机的性能指标，使超声波切割机具有良好的加工精度。因此，该控制器若能得以推广应用，将产生很好的经济效益。