直线电机加减速曲线和环形直线电机如何入弯

直线电机加减速曲线
在机械自动化设备的设计中，时间节拍是一个很重要的考虑；如果能缩短节拍时间，就意味着生产效率的提高。节拍时间，可以用加减速曲线来表示。加减速曲线有两种：梯形和S型，分别应用于不同的使用场合。下面用梯形加减速曲线来进行说明：要实现同样的节拍时间：同样的时间走完同样的行程，丝杆直线电机和平板直线电机的加减速曲线，将有什么不同，并意味着什么：
 

 
上图红色部分的面积和蓝色部分的面积，是一样的，代表的是同样的节拍时间和节拍行程。
 
一：丝杆直线电机

 
红色部分的曲线为丝杆直线电机的加减速曲线。由于丝杆直线电机的最高线速度收到了限制，一般不可以超过2米每秒；所以就需要在尽量短的时间里，实现快速的加减速，以延长平稳速度运行时间；也就是缩短加减速的时间，延长稳速运行的时间。
 
二：平板直线电机

平板直线电机，特别适合高速应用，其最高线速度可达10米每秒，详细说明，请参考：平板直线电机。蓝色部分的曲线为滚轮直线导轨的加减速曲线，由于可高速运行，那就可以缓慢加减速，延长加减速的时间。
 
为了实现同样行程的同样节拍时间，平板直线电机需要更快的加减速，这意味着更高的对系统的冲击力，如果冲击力过大，将导致整个系统在加减速过程中产生晃动；从这个角度可以说，应用平板直线电机的系统具有更好的稳定性。
 
从另外一个角度来看，采用平板直线电机，可以大幅缩短节拍时间，如下图所示：红色部分和蓝色部分的面积是一样的，采用的是同样快慢的加减速，但是代表平板直线电机的蓝色部分在时间轴线上的长度缩短了许多，这代表了节拍的大幅缩短：

 
 
  
环形直线电机如何入弯

环形直线电机作为精密环形流水线的核心部件，是由直线电机和弧形导轨组成；滑座如何能够和直线导轨和弧形导轨都紧密配合，原理如下：
如下图所示，滑座的四个滚轮在弧形导轨两侧的精密V型面上滚动，每侧的两个滚轮的中心的运动轨迹是同一条弧线，和弧形导轨是同一个圆心的；两侧的两条弧形运动轨迹，是同圆心的:

如下图所示，滑座的四个滚轮在直线导轨精密V型面上滚动，每侧的两个滚轮的中心的运动轨迹，为同一条直线；两侧的两条运动轨迹，是平行的，之间的距离是恒定的：

在确定四个滚轮的相对位置时，相当于用两条平行的直线运动轨迹和两条同心的弧线运动轨迹相交（相交的位置是有讲究的，需要考虑过渡阶段的运动特点），两平行直线间的距离等于两同心弧线间的距离，这样四个交点就是滚轮中心的位置；滚轮这么布置时，在直线导轨上和弧形导轨上，滚轮和导轨都紧密配合，没有间隙的，这就确保了滑台和直线导轨/弧形导轨分别的紧密配合：

滑台处于直线导轨和弧形导轨的过渡阶段的时候，要如何防止卡住和脱离的发生？
一：滚轮布置：
如上图所示，4个滚轮的中心连起来，并不是一个长方形；如果是长方形的，在过渡阶段就会卡死；而是呈现靠外的两个滚轮的中心距较大，当滑台从直线导轨进入弧形导轨，或者反过来的时候，会出现滚轮抬起的现象；这样就不会卡死：

二：直线导轨和弧形导轨的平稳过渡：
为了保证在过渡阶段滑块的顺利通过，HEPCO对每根弧形导轨的两端进行了特殊的专门加工，角度比180度略微小些，靠近端部的两边的V型导轨面经过精磨，形成特殊轨迹，确保和直线导轨的接合的平滑；更重要的是，这个特殊轨迹的作用为：滚轮和导轨之间产生间隙的过程时间很短，是渐变的过程，不是突变的，很好的防止了冲击的产生。即使间隙最大的时候，V型导轨依然卡在滚轮的V型槽里，所以不会发生滑台脱离的现象。
 
滑台在环形导轨上运转的时候，只有在过渡阶段会有微小的间隙产生，其它阶段滑台和导轨之间都是有预紧的紧密配合；可以说，环形导轨不但可以拐弯，而且运行的刚性很好，适合高速应用。