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直線電機加減速曲線和環形直線電機如何入彎

發布時間:2019-05-13 16:50:00 閱讀次數:75 文章來源:深圳博智達機器人
導讀: 直線電機加減速曲線在機械自動化設備的設計中,時間節拍是一個很重要的考慮;如果能縮短節拍時間,就意味著生產效率的提高。節拍時間,可以用加減速曲線來表示。加減速曲線有...
直線電機加減速曲線
在機械自動化設備的設計中,時間節拍是一個很重要的考慮;如果能縮短節拍時間,就意味著生產效率的提高。節拍時間,可以用加減速曲線來表示。加減速曲線有兩種:梯形和S型,分別應用于不同的使用場合。下面用梯形加減速曲線來進行說明:要實現同樣的節拍時間:同樣的時間走完同樣的行程,絲桿直線電機平板直線電機的加減速曲線,將有什么不同,并意味著什么:
 
直線電機加減速曲線和環形直線電機如何入彎
 
上圖紅色部分的面積和藍色部分的面積,是一樣的,代表的是同樣的節拍時間和節拍行程。
 
一:絲桿直線電機
直線電機加減速曲線和環形直線電機如何入彎
 
紅色部分的曲線為絲桿直線電機的加減速曲線。由于絲桿直線電機的最高線速度收到了限制,一般不可以超過2米每秒;所以就需要在盡量短的時間里,實現快速的加減速,以延長平穩速度運行時間;也就是縮短加減速的時間,延長穩速運行的時間。
 
二:平板直線電機
直線電機加減速曲線和環形直線電機如何入彎
平板直線電機,特別適合高速應用,其最高線速度可達10米每秒,詳細說明,請參考:平板直線電機。藍色部分的曲線為滾輪直線導軌的加減速曲線,由于可高速運行,那就可以緩慢加減速,延長加減速的時間。
 
為了實現同樣行程的同樣節拍時間,平板直線電機需要更快的加減速,這意味著更高的對系統的沖擊力,如果沖擊力過大,將導致整個系統在加減速過程中產生晃動;從這個角度可以說,應用平板直線電機的系統具有更好的穩定性。
 
從另外一個角度來看,采用平板直線電機,可以大幅縮短節拍時間,如下圖所示:紅色部分和藍色部分的面積是一樣的,采用的是同樣快慢的加減速,但是代表平板直線電機的藍色部分在時間軸線上的長度縮短了許多,這代表了節拍的大幅縮短:
直線電機加減速曲線和環形直線電機如何入彎
 
 
  
環形直線電機如何入彎

環形直線電機作為精密環形流水線的核心部件,是由直線電機和弧形導軌組成;滑座如何能夠和直線導軌和弧形導軌都緊密配合,原理如下:
如下圖所示,滑座的四個滾輪在弧形導軌兩側的精密V型面上滾動,每側的兩個滾輪的中心的運動軌跡是同一條弧線,和弧形導軌是同一個圓心的;兩側的兩條弧形運動軌跡,是同圓心的:
直線電機加減速曲線和環形直線電機如何入彎
如下圖所示,滑座的四個滾輪在直線導軌精密V型面上滾動,每側的兩個滾輪的中心的運動軌跡,為同一條直線;兩側的兩條運動軌跡,是平行的,之間的距離是恒定的:
直線電機加減速曲線和環形直線電機如何入彎
在確定四個滾輪的相對位置時,相當于用兩條平行的直線運動軌跡和兩條同心的弧線運動軌跡相交(相交的位置是有講究的,需要考慮過渡階段的運動特點),兩平行直線間的距離等于兩同心弧線間的距離,這樣四個交點就是滾輪中心的位置;滾輪這么布置時,在直線導軌上和弧形導軌上,滾輪和導軌都緊密配合,沒有間隙的,這就確保了滑臺和直線導軌/弧形導軌分別的緊密配合:
直線電機加減速曲線和環形直線電機如何入彎
滑臺處于直線導軌和弧形導軌的過渡階段的時候,要如何防止卡住和脫離的發生?
一:滾輪布置:
如上圖所示,4個滾輪的中心連起來,并不是一個長方形;如果是長方形的,在過渡階段就會卡死;而是呈現靠外的兩個滾輪的中心距較大,當滑臺從直線導軌進入弧形導軌,或者反過來的時候,會出現滾輪抬起的現象;這樣就不會卡死:
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二:直線導軌和弧形導軌的平穩過渡:
為了保證在過渡階段滑塊的順利通過,HEPCO對每根弧形導軌的兩端進行了特殊的專門加工,角度比180度略微小些,靠近端部的兩邊的V型導軌面經過精磨,形成特殊軌跡,確保和直線導軌的接合的平滑;更重要的是,這個特殊軌跡的作用為:滾輪和導軌之間產生間隙的過程時間很短,是漸變的過程,不是突變的,很好的防止了沖擊的產生。即使間隙最大的時候,V型導軌依然卡在滾輪的V型槽里,所以不會發生滑臺脫離的現象。
 
滑臺在環形導軌上運轉的時候,只有在過渡階段會有微小的間隙產生,其它階段滑臺和導軌之間都是有預緊的緊密配合;可以說,環形導軌不但可以拐彎,而且運行的剛性很好,適合高速應用。
 

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