本申請(qǐng)涉及超聲波焊接，尤其是一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法、設(shè)備、裝置與存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，在超聲波焊接系統(tǒng)中通常會(huì)存在將超聲頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電能轉(zhuǎn)換成超聲頻機(jī)械振動(dòng)的機(jī)械能的換能器，由于換能器實(shí)物是一個(gè)整體，無(wú)法像一般電路那樣分成各種簡(jiǎn)易的測(cè)試支路，導(dǎo)致超聲波焊接系統(tǒng)中關(guān)于換能器的各種電參數(shù)不可直接測(cè)得。正因如此，相關(guān)技術(shù)對(duì)于超聲波發(fā)生器對(duì)真正轉(zhuǎn)換成超聲波能量的計(jì)量以及對(duì)超聲波換能器固有特征參數(shù)的追蹤也存在一定的誤差。因此，相關(guān)技術(shù)中仍存在需要改進(jìn)的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于至少一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。

2、為此，本申請(qǐng)實(shí)施例的一個(gè)目的在于提供一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法、設(shè)備、裝置與存儲(chǔ)介質(zhì)，該追蹤方法、設(shè)備、裝置與存儲(chǔ)介質(zhì)可以提高超聲波發(fā)生器對(duì)轉(zhuǎn)換成超聲波能量的計(jì)量的準(zhǔn)確性，以及可以提高對(duì)超聲波換能器固有特征參數(shù)的進(jìn)行追蹤的準(zhǔn)確性。

3、為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本申請(qǐng)實(shí)施例所采取的技術(shù)方案包括：獲取流經(jīng)所述靜態(tài)電容支路的第一電流、流經(jīng)所述靜態(tài)電容支路與所述動(dòng)態(tài)支路的第二電流以及施加于所述動(dòng)態(tài)支路的第一電壓對(duì)應(yīng)的第一電壓相位；根據(jù)所述第一電流以及所述第二電流，確定流經(jīng)所述動(dòng)態(tài)支路兩端的第三電流對(duì)應(yīng)的第三電流相位；根據(jù)所述第三電流相位以及所述第一電壓相位，確定目標(biāo)相位差；根據(jù)所述目標(biāo)相位差，確定超聲波換能器的特征參數(shù)。

4、另外，根據(jù)本發(fā)明中上述實(shí)施例的一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤的方法，還可以有以下附加的技術(shù)特征：

5、進(jìn)一步地，本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一電流以及所述第二電流，確定流經(jīng)所述動(dòng)態(tài)支路兩端的第三電流對(duì)應(yīng)的第三電流相位這一步驟，具體包括：對(duì)所述第一電流以及所述第二電流作矢量運(yùn)算，得到第一矢量電流；提取所述第一矢量電流的相位，作為所述動(dòng)態(tài)支路兩端的第三電流對(duì)應(yīng)的第三電流相位。

6、進(jìn)一步地，本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述對(duì)所述第一電流以及所述第二電流作矢量運(yùn)算，得到第一矢量電流這一步驟，具體包括：將所述第一電流以及所述第二電流作矢量減法運(yùn)算，得到第一矢量差；以所述第一矢量差作為所述第一矢量電流。

7、進(jìn)一步地，本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第三電流相位以及所述第一電壓相位，確定目標(biāo)相位差這一步驟，具體包括：將所述第三電流相位與所述第一電壓相位作減法運(yùn)算，得到第一相位差；以所述第一相位差作為所述目標(biāo)相位差。

8、進(jìn)一步地，本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述特征參數(shù)包括特征頻率，所述根據(jù)所述目標(biāo)相位差，確定所述超聲波換能器的特征參數(shù)這一步驟，具體包括：動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)所述超聲振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率，以使所述目標(biāo)相位差發(fā)生變化；以所述目標(biāo)相位差變?yōu)?時(shí)對(duì)應(yīng)的所述動(dòng)態(tài)頻率作為所述特征參數(shù)。

9、進(jìn)一步地，本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述特征參數(shù)追蹤方法還包括：對(duì)所述超聲波系統(tǒng)的有用功功率進(jìn)行追蹤，所述對(duì)所述超聲波系統(tǒng)的有用功功率進(jìn)行追蹤這一步驟具體包括：對(duì)所述第三電流以及所述第一電壓作乘法運(yùn)算，得到第一乘積；對(duì)所述第一電壓相位以及所述第三電流相位作差，得到第一相位差；根據(jù)所述第一相位差以及所述第一乘積，確定所述有用功功率。

10、進(jìn)一步地，本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一相位差以及所述第一乘積，確定所述有用功功率，這一步驟具體包括：提取所述第一相位差對(duì)應(yīng)的余弦值；對(duì)所述余弦值與所述第一乘積作乘法運(yùn)算，確定所述有用功功率。

11、另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤設(shè)備，用于追蹤超聲振動(dòng)系統(tǒng)的特征參數(shù)，其中超聲振動(dòng)系統(tǒng)包括靜態(tài)電容支路以及超聲波換能器，所述靜態(tài)電容支路與所述超聲波換能器并聯(lián)，所述靜態(tài)電容支路的電容值與超聲波換能器的電容值相等，設(shè)備包括：獲取單元，用于獲取流經(jīng)所述靜態(tài)電容支路的第一電流、流經(jīng)所述靜態(tài)電容支路與所述動(dòng)態(tài)支路的第二電流以及施加于所述動(dòng)態(tài)支路的第一電壓對(duì)應(yīng)的第一電壓相位；第一處理單元，用于根據(jù)所述第一電流以及所述第二電流，確定流經(jīng)所述動(dòng)態(tài)支路兩端的第三電流對(duì)應(yīng)的第三電流相位；第二處理單元，用于根據(jù)所述第三電流相位以及所述第一電壓相位，確定目標(biāo)相位差；第三處理單元，用于根據(jù)所述目標(biāo)相位差，確定超聲波換能器的特征參數(shù)。

12、另一方面，本申請(qǐng)還提供一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤裝置，包括：

13、至少一個(gè)處理器；

14、至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一個(gè)程序；

15、當(dāng)所述至少一個(gè)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述至少一個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如前面所述一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法。

16、此外，本申請(qǐng)還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行的指令，所述處理器可執(zhí)行的指令在由處理器執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行如前面所述一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法。

17、本申請(qǐng)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到：

18、本申請(qǐng)可以通過(guò)獲取流經(jīng)與超聲波換能器的電容值等效的的靜態(tài)電容支路的電流，以及流經(jīng)靜態(tài)電容支路與動(dòng)態(tài)電路的總電流確定流經(jīng)動(dòng)態(tài)支路兩端的電流對(duì)應(yīng)的電流相位，以及施加于所述動(dòng)態(tài)支路兩端的電壓對(duì)應(yīng)的電壓相位，通過(guò)電流相位以及電壓相位可以得到超聲波換能器的目標(biāo)相位差，根據(jù)目標(biāo)相位差可以確定超聲波換能器的特征參數(shù)。本申請(qǐng)通過(guò)搭建靜態(tài)電容支路與超聲波換能器的電路并聯(lián)的電路拓?fù)洌轨o態(tài)電容支路可以等效內(nèi)部難以測(cè)量的超聲波換能器的靜態(tài)電容的電流，并通過(guò)測(cè)量流經(jīng)靜態(tài)電容支路的電流、以及測(cè)量流經(jīng)靜態(tài)電容支路與超聲波換能器的第二電流以及施加于動(dòng)態(tài)支路兩端的電壓對(duì)應(yīng)的電壓相位，最終得到超聲波換能器的特征參數(shù)。本申請(qǐng)可以提高超聲波發(fā)生器對(duì)真正轉(zhuǎn)換成超聲波能量的計(jì)量的準(zhǔn)確性，以及可以提高對(duì)超聲波換能器固有特征參數(shù)的進(jìn)行追蹤的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法，其特征在于，用于追蹤超聲波換能器的特征參數(shù)，其中所述超聲波換能器等效為靜態(tài)電容支路以及動(dòng)態(tài)支路，所述靜態(tài)電容支路與所述動(dòng)態(tài)支路并聯(lián)，所述靜態(tài)電容支路的電容值與所述超聲波換能器的電容值相等，所述追蹤方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一電流以及所述第二電流，確定流經(jīng)所述動(dòng)態(tài)支路兩端的第三電流對(duì)應(yīng)的第三電流相位這一步驟，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一電流以及所述第二電流作矢量運(yùn)算，得到第一矢量電流這一步驟，具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第三電流相位以及所述第一電壓相位，確定目標(biāo)相位差這一步驟，具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法，其特征在于，所述特征參數(shù)包括特征頻率，所述根據(jù)所述目標(biāo)相位差，確定所述超聲波換能器的特征參數(shù)這一步驟，具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法，其特征在于，所述特征參數(shù)追蹤方法還包括：對(duì)所述超聲波系統(tǒng)的有用功功率進(jìn)行追蹤，所述對(duì)所述超聲波系統(tǒng)的有用功功率進(jìn)行追蹤這一步驟具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一相位差以及所述第一乘積，確定所述有用功功率這一步驟具體包括：

8.一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤設(shè)備，其特征在于，用于追蹤超聲波換能器的特征參數(shù)，其中所述超聲波換能器等效為靜態(tài)電容支路以及動(dòng)態(tài)支路，所述靜態(tài)電容支路與所述動(dòng)態(tài)支路并聯(lián)，所述靜態(tài)電容支路的電容值與超聲波換能器的電容值相等，所述追蹤設(shè)備包括：

9.一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤裝置，其特征在于包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行的指令，其特征在于，所述處理器可執(zhí)行的指令在由處理器執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種超聲波換能器的特征參數(shù)追蹤方法、系統(tǒng)、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)，其中方法用于追蹤超聲振動(dòng)系統(tǒng)的特征參數(shù)，其中超聲振動(dòng)系統(tǒng)包括靜態(tài)電容支路以及超聲波換能器，靜態(tài)電容支路與超聲波換能器并聯(lián)且兩者電容值相等，追蹤方法包括步驟：獲取流經(jīng)靜態(tài)電容支路的第一電流、流經(jīng)靜態(tài)電容支路與超聲波換能器的第二電流以及動(dòng)態(tài)支路兩端的電壓對(duì)應(yīng)的電壓相位；根據(jù)第一電流以及第二電流，確定流經(jīng)動(dòng)態(tài)支路兩端的電流對(duì)應(yīng)的電流相位；根據(jù)電流相位以及電壓相位，確定目標(biāo)相位差；根據(jù)目標(biāo)相位差，確定超聲波換能器的特征參數(shù)。本方法可以提高對(duì)超聲波換能器固有特征參數(shù)的進(jìn)行追蹤的準(zhǔn)確性。本申請(qǐng)可廣泛應(yīng)用于超聲波焊接技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：請(qǐng)求不公布姓名,請(qǐng)求不公布姓名
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東利元亨智能裝備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9