圆弧轨道导轨原理常用指南「多图」

圆弧导轨-管道自动激光焊接应用

气体制造工业和水处理行业，经常需要通过360度旋转焊接延长输送管道。通过带齿圈圆弧导轨，可实现360度旋转焊接的自动化。下图为一管道自动化激光焊接机的照片，可焊接直径范围为200mm-400mm的管道：

应用的带齿圆弧导轨的直径为612mm，两套360度圆弧导轨，面对面平行布置；每套360度圆弧导轨由多段拼接而成；

激光焊***和相机固定在滑座上，滑座位于两根导轨之间。采用分体式圆弧导轨的自动化激光焊接机具有如下优点：

1. 可自如打开合上，极大地方便了焊接机的拆装和固定。

2. 相机可自动对焊缝进行检测，提高了焊接质量。

3. 设备轻巧，可手工操作，方便野外使用。

如果您需要更高的重复定位精度，比如+/-0.05mm；或者需要更快的运行速度，比如线速度超0.6米/秒；环形导轨式的循环小车自动化装配线将是一种很好的选择：

环形导轨式循环小车自动化装配线，具有如下优点：

一：缩短优化节拍

详细说明，请参考文章：自动化检测/装配/生产循环线-节拍缩短优化

二：可频繁启停

详细说明，请参考文章：环形自动化装配流水线如何实现频繁启停？

三：

详细说明，请参考文章：精密环形流水线如何实现，环形导轨/伺服电机驱动/二次定位

四：高刚性

初步定位方式，可分为如下两种：

一：少工位，短线体

伺服电机运行于速度控制模式，配合限位开关，实现比较***的初定位。详细说明，请参考文章：超高速环形装配/生产/输送/流水线：三：高刚性自动打螺丝，自动铆接或其它动作，将对滑座和导轨施加额外的作用力。伺服电机也可采用位置控制模式，通过脉冲加方向控制方式实现准确的初步定位；不过由于一直往一个时针方向循环运动，会有累计误差的存在，建议安装原点检测开关，当运行一定次数后重新找原点，以消除累计误差：

二：多工位，长线体

由于皮带/链条较长，受弹性及变形的影响，循环运动的累计误差较大，如果伺服电机采用位置控制模式，二次定位可能会产生故障（定位销无法到位或者引起伺服电机报警）。滑座和皮带/链条之间的连接，必须是弹性的，滑座稍微移动的时候，皮带/链条是不动的。建议伺服电机采用速度控制模式，通过对射开关检测滚轮位置来实现初步定位：3个开关配合工作，个开关触发减速指令，第二个开关触发二次减速指令，第三个开关触发停车指令；也可以两个开关：个开关触发减速指令，第二个开关触发停车指令：

二：切向力计算

加速度：a (m/s2)

摩擦系数：μ=0.02

安全系数：fs

效率：η=95% （齿轮齿条的传动效率）

移动部件质量：m (Kg)

摩擦力：f=μ*m*g+导轨润滑块施加在导轨上的小值摩擦力(具体数值，请参考样本)

加速力：F加速=m*a

加速时总的驱动力：水平应用：F=（F加速+f）/η；垂直应用：F=（提升重量+F加速+f）/η

考虑安全系数，F总=F*fs

加速力矩计算

小齿轮节圆半径：r(mm)

加速力矩：T=F总*r/1000 (Nm), 此加速力矩就是需要的减速电机的输出扭矩。

转速计算

线速度：V （m/min）

减速电机输出转速：n2=V/(2*r*3.14/1000) (rpm)