新型压电驱动器专用焊机的研制

焊接设备　张永波等：汽车传动轴专用焊接设备的研制　第５期　

速锁紧，焊接位置对焊接质量影响较大。采用对刀辅　

具来辅助人工对刀，实现快速对刀。　（３）焊接电源和送丝装置。用松下ＹＭ一３５　１Ｙ　ｒＡ　型ＣＯ２气体保护焊机和相应的ＹＷ一３５ＫＢ１ＹＴＡ型　

送丝装置。　（４）Ｃ０２气源和气体调制器。为保证焊接质量，ＣＯｚ　

气体需经过预热干燥处理且保持稳定压力。　（５）变频和控制系统。采用台达ＶＦＤ—Ａ／２３０Ｖ／　

１８．５　ｋＷ变频器，实现０－７　ｒ／ｍｉｎ的无级调速，满足长　时间低速驱动的要求，并且结构紧凑、可靠。通过ＰＬＣ　监控焊接电源、送丝装置、气体调制器等焊接工艺　参数条件，如出现异常时则报警、停机翻。　

焊机机械结构如图１所示。首先根据工件位置正　

确设置焊枪对刀位置，将工件中部大件放在工件支　架上，然后将工件两端部分通过止口定位安装到工　

件中间部位，使工件处于定位位置，此时设备处于焊　接准备状态，按下工件夹紧按键夹紧工件，按下起动　

按键，程序开始运行，工件在汽缸作用下提升至焊　

接位置，工件旋转一焊接一工件停止焊接一汽缸下　行一卸件，一个循环完成。焊接工作现场如图２所示。　

图１焊机机械结构　

图２焊接Ｔ作状态　

３控制系统构成　

选用台达公司的可编程控制器为控制核心，其　

输入点ｌ６点、输出点８点，输出类型为继电器输出，　可满足通断交流或直流负载。以１０Ｉ４寸Ａ９７０为显示　终端，中间加以光电耦合、电子感应传感器等来实　现焊接过程的自动化控制，控制部分的设计为手　动、自动工作等操作方式＿３－４１。　

手动方式主要供系统调试和设备维修时使用，　通过控制台台板上的手动控制按钮可分别操作各　工序单独运行，另设计有部分指示信号灯。整个系统　的输入信号为数字量和模拟量，输出负载信号均为　

数字量，分负载信号和指示信号两部分。输入、输出接　口分配如表１所示，ＰＬＣ控制原理如图３所示。　

表１　ＰＬＣ输入、输出接口分配表　

手动焊接按钮　自动焊接按钮　双枪焊接按钮　循环起动按钮　工件压紧按钮　工件松开按钮　主轴起动按钮　手动引弧按钮　托架上限位　托架下限位　步进电机脉冲输出　步进电机方向控制　焊机方向　焊机引弧　工件压紧－　工件松开　托架下降　托架上升　

“⼗三五”重点项⽬-压电驱动器项⽬可⾏性研究报告

“⼗三五”重点项⽬-压电驱动器项⽬可⾏性研究报告

编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

本报告是针对⾏业投资可⾏性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同⾏业的项⽬提出的具体要求，修订报告⽬录，并在此⽬录的基础上重新完善⾏业数据及分析内容，为企业项⽬⽴项、申请资⾦、融资提供全程指引服务。

可⾏性研究报告是在招商引资、投资合作、政府⽴项、银⾏贷款等领域常⽤的专业⽂档，主要对项⽬实施的可能性、有效性、如何实施、相关技术⽅案及财务效果进⾏具体、深⼊、细致的技术论证和经济评价，以求确定⼀个在技术上合理、经济上合算的最优⽅案和最佳时机⽽写的书⾯报告。

可⾏性研究是确定建设项⽬前具有决定性意义的⼯作，是在投资决策之前，对拟建项⽬进⾏全⾯技术经济分析论证的科学⽅法，在投

资管理中，可⾏性研究是指对拟建项⽬有关的⾃然、社会、经济、技术等进⾏调研、分析⽐较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项⽬建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可⾏性，从⽽为投资决策提供科学依据。

投资可⾏性报告咨询服务分为政府审批核准⽤可⾏性研究报告和融资⽤可⾏性研究报告。审批核准⽤的可⾏性研究报告侧重关注项⽬的社会经济效益和影响；融资⽤报告侧重关注项⽬在经济上是否可⾏。具体概括为：政府⽴项审批，产业扶持，银⾏贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征⽤⼟地、申请⾼新技术企业等各类可⾏性报告。

报告通过对项⽬的市场需求、资源供应、建设规模、⼯艺路线、设备选型、环境影响、资⾦筹措、盈利能⼒等⽅⾯的研究调查，在⾏业专家研究经验的基础上对项⽬经济效益及社会效益进⾏科学预测，从⽽为客户提供全⾯的、客观的、可靠的项⽬投资价值评估及项⽬建设进程等咨询意见。

报告⽤途：发改委⽴项、政府申请资⾦、申请⼟地、银⾏贷款、境内外融资等

第４４卷第ｌ２期　２０１０年１２月　电力电子技术　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｖｏ１．４４，Ｎｏ．１２　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　２０１０　

基于移相全桥的电子束焊机高压电源的研制　

樊生文，王泽庭，李正熙　（北方工业大学，电力电子与电力传动工程研究中心．北京　１００１４４）　

摘要：传统电子束焊机高压电源采用４００　Ｈｚ中频发电机组，其噪声大、纹波大、效率低．不能满足现代工业实　际需要。为解决上述问题，研制了一台６０　ｋＶ／６　ｋＷ的基于移相全桥的全数字电子束焊机高频高压电源样机。　该电源由ＤＳＰ，ＣＰＬＤ，ＩＰＭ等组成，实现了高压电源的自动调节、过压过流保护及高压自放电快速恢复功能。实　验表明，该电源的各项性能指标都达到了设计目标，能满足焊接工艺的实际要求　关键词：电源；全桥移相；电子束焊机：高频高压　中图分类号：ＴＮ８６　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００一ＩＯＯＸ（２０１０）１２—００６２—０３　

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｓｏｕｒｃｅ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｂｅａｍ　Ｗｅｌｄｅｒ　

Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｐｈａｓｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　

ＦＡＮ　Ｓｈｅｎｇ—ｗｅｌｌ，ＷＡＮＧ　Ｚｅ・ｒｉｎｇ，ＬＩ　Ｚｈｅｎｇ—ｘｉ　（Ｂｅｒｉｎｇ　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖ．ｏｆ　Ｔｅｃｈ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１４４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｂｅａｍ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｕｓｅｓ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｗｉｔｈ　４００　Ｈｚ￣ｅｑｕｅｎｃｙ，　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｎｏｉｓｙ，ｔｉｐｐｌｅ　ａｎｄ　ｌｏｗ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｉｔ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｍｏｄｅｍ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ａｂｏｖｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａ　６０　ｋＶ／６　ｋＷ　ａｌｌ—ｄｉｇｉｔａｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｂｅａｍ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｐｈａｓｅ—ｓｈｉｆｔ　ｆｕｌｌ—ｂｒｉｄｇｅ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ＤＳＰ，ＣＰＬＤ，ＩＰＭ，ｅｔｃ，ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ａ　ｈｉｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，ｏｖｅｒ—ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｖｅｒ—ｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｆａｓｔ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｏｆ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎｄｅｘ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｒｅａｃｈｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｇｏａｌｓ，　ｍｅｅｔｓ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ；ｆｕｌｌ—ｂｔｉｄｇｅ　ｐｈａｓｅ—ｓｈｉｆｔ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｂｅａｍ　ｗｅｌｄｅｒ；ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｊｅｃｔ：Ｓｕｐｐｏｓｅｄ　ｂｙ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ（Ｎｏ．５０７２１０６３，５０６７７０７０）　

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日

(21)申请号 201910220184.5

(22)申请日 2019.03.22

(71)申请人 吉林大学地址 130000 吉林省长春市前进大街2699号

(72)发明人 赵宏伟　王吉如　张艳慧　王赵鑫　秦峰　孙一帆　徐博文　任国旗　李磊　李文博　任壮　常枭　

(74)专利代理机构 吉林长春新纪元专利代理有限责任公司 22100代理人 王怡敏

(51)Int.Cl.G01R 31/34(2006.01)G01D 21/02(2006.01)

(54)发明名称针对粘滑型直线压电驱动器的测试装置与方法(57)摘要本发明涉及一种针对粘滑型直线压电驱动器的测试装置与方法，属于精密机械领域。包括底座、预紧模块、柔性机构模块、输出模块、预紧力检测模块、位移检测模块，数据采集模块。预紧模块调整柔性机构模块与输出模块之间的驱动预紧力，柔性机构模块驱动输出模块，输出模块输出位移，预紧力检测模块实现对柔性机构模块与输出模块间的驱动预紧力和压电叠堆预紧力的测量，位移检测模块检测输出模块的位移。优点在于：可实现测试驱动预紧力、压电叠堆预紧力、不同形状的驱动足对粘滑型直线压电驱动器运动性能的影响，探究驱动器合适的工作条件，为高性能粘滑型压电驱动器的预紧力调试和驱动足设计提供依据。应用范围广，

实用性强。

权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 109814029 A2019.05.28

CN 109814029

A1.一种针对粘滑型直线压电驱动器的测试装置，其特征在于：包括底座（12）、预紧模

块、柔性机构模块、输出模块、预紧力检测模块、位移检测模块，数据采集模块，所述预紧模

块、柔性机构模块、输出模块皆安装在底座（12）上，所述预紧模块调整柔性机构模块与输出

模块之间的驱动预紧力，柔性机构模块驱动输出模块，输出模块输出位移，预紧力检测模块

实现对柔性机构模块与输出模块间的驱动预紧力和压电叠堆预紧力的测量，位移检测模块