超声缝纫机芯作为超声缝纫机系统的核心部件，主要由超声波驱动电源及超声波振动设备组成。其应用机理与超声焊接类似，是高频率、高强度的振动直接作用于被挤压的布料，并迅速产生巨大的热量促使其发生热熔现象，进而粘合在一起，即完成布料的缝合。针对该机理，本文对超声缝纫机芯进行了相关研究与设计。本文所研究的超声波振动设备主要由压电换能器、指数型变幅杆及工具头组成，并研究分析了压电换能器的特性。本文所设计的超声波驱动电源为智能数控电源。采用STM32F103系列单片机为主控芯片，其最大系统时钟为72MHz，满足应用需求。该电源是通过输出两路PWM波来分别驱动半桥式逆变电路中的两个IGBT，逆变电路输出的高频信号经过匹配电路得到高频高压交流信号，并直接输入到超声波振动设备的换能器上。主控芯片通过DA输出来控制PWM波的占空比，进而实现对振动设备输出振幅的控制。软件方面采用多种控制算法，实现了自动频率搜索、自适应频率跟踪以及恒振幅控制等等。另外，该电源还增加了保护机制、人机交互机制以及外部CAN总线通讯。根据超声缝纫机系统CAN总线通讯规定，自定义了超声波驱动电源CAN应用层协议，实现了超声波驱动电源与超声缝纫机系统主控制器之间的数据交互。论文通过对比超声缝纫机芯的空载测试，超声波驱动电源达到硬件设计及软件设计要求。同时，应用效果测试表明超声缝纫机具有压花、缝合等多种功能，可以应用于不同场合，满足客户的不同需求。相比传统缝纫机，超声缝纫机拥有缝合速度快、操作简单、密封性好、美观漂亮等特点。