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針對(dui)小口徑不銹鋼(gang)管道自(zi)動焊設備機械(xie)部分(fen)的(de)設計(ji)原則有以下三點：

(1)功能性原則：滿(man)足小口徑不銹鋼管(guan)道自(zi)動(dong)焊對小口徑不銹鋼(gang)管道的(de)行走(zou)、擺動、送(song)絲、位置調整等機構的(de)自動運行功能，并且實(shi)現(xian)焊(han)接過程的(de)穩定性(減小電機(ji)啟(qi)停(ting)對焊機(ji)的(de)振動沖擊，盡(jin)量使得(de)機(ji)身運動部件緊湊，質量輕，盡(jin)量減少慣性(xing)力)，焊(han)接(jie)工藝的(de)可(ke)調性，焊(han)后焊(han)縫質量的(de)優良(liang)，同時還要(yao)滿足(zu)在焊(han)接(jie)過程中(zhong)的(de)操作簡便、安全(quan)、環保(bao)等眾多的(de)要(yao)求(qiu)。

(2)模塊化設計原(yuan)則：由于需要焊接的不銹鋼管道(dao)口(kou)徑存在一定的變化(hua)范圍，因此需要小口(kou)徑不(bu)銹鋼管道自(zi)動焊(han)設備(bei)能適應不同尺寸(cun)不(bu)銹鋼(gang)管道(dao)的(de)(de)(de)焊接，配(pei)備與機械系統相匹配(pei)的(de)(de)(de)不(bu)同尺寸(cun)的(de)(de)(de)可快(kuai)速拆(chai)卸的(de)(de)(de)模塊(kuai)化配(pei)件(jian)(jian)，有利于快(kuai)速高效的(de)(de)(de)解(jie)決待(dai)焊件(jian)(jian)的(de)(de)(de)尺寸(cun)適配(pei)問題。針對擺動(dong)機構(gou)、驅動(dong)電機及變速器等易損件(jian)(jian)開發出相應的(de)(de)(de)配(pei)件(jian)(jian)，使(shi)得(de)部(bu)件(jian)(jian)更換簡單、快(kuai)速。

(3)高精(jing)度設計原則：由于(yu)不銹鋼(gang)管道的口徑(jing)比較(jiao)小(xiao)，并且(qie)要求焊(han)槍在(zai)焊(han)接時(shi)不斷擺(bai)動(dong)，對(dui)擺(bai)動(dong)范圍進(jin)行精確控制，以確保不(bu)銹鋼管道焊接后兩不銹鋼管道(dao)同軸度較高(gao)并且焊縫質量良好，因此小口徑不銹(xiu)鋼(gang)管道(dao)自動焊的的設計精(jing)度(du)成(cheng)為考慮的問題之(zhi)一。這就需(xu)要在機(ji)(ji)械(xie)機(ji)(ji)構和控制系統(tong)(tong)兩方面進行考慮。機(ji)(ji)械(xie)結(jie)構方面，機(ji)(ji)電一體(ti)化系統(tong)(tong)的響應速度(du)和精(jing)度(du)受(shou)機(ji)(ji)械(xie)零部件的傳動類型(齒輪(lun)傳動、齒輪(lun)齒條(tiao)、同步帶以及其(qi)他(ta)非線性(xing)傳動部件等(deng))以及零件本身的質量精度影響較大，因此在(zai)設計選型期間就要把(ba)零部件的傳動間隙(xi)、傳遞精度、是否模塊化等一些列問(wen)題(ti)考慮(lv)在(zai)內。

小(xiao)口徑(jing)不(bu)銹(xiu)鋼管道自動焊(han)的(de)(de)(de)研究要求能(neng)(neng)實現焊(han)接小(xiao)(xiao)車在圓周(zhou)上的(de)(de)(de)高精度運行，不能(neng)(neng)出現焊(han)接過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)電機(ji)抖動問題，因此在結構設計(ji)以及電機(ji)選型時(shi)要考慮到實際(ji)的(de)(de)(de)負載在圓周(zhou)各位(wei)置的(de)(de)(de)變化、運動時(shi)重力以及各種(zhong)摩擦阻力的(de)(de)(de)變化。軟(ruan)件方面選擇對步(bu)距角小(xiao)(xiao)、細分數多得電機(ji)進(jin)行編程(cheng)控(kong)制，減小(xiao)(xiao)誤差。根據(ju)上述原則，小(xiao)(xiao)口徑不(bu)銹鋼管道自動焊(han)的(de)軌(gui)道采(cai)用(yong)鉸鏈式(shi)的(de)分體結構，在能完成焊(han)接小車穩(wen)定行走的(de)基礎上，還能保證焊(han)接設(she)備的(de)快(kuai)速拆裝，因為(wei)鉸鏈式(shi)結構的(de)可(ke)擴展性使(shi)得其可(ke)以使(shi)用(yong)的(de)不銹(xiu)鋼管道半徑范(fan)圍較(jiao)大，滿足(zu)了一套焊接設(she)備可以(yi)對不(bu)同口徑不(bu)銹(xiu)鋼管道焊(han)接的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)，同時(shi)也滿足了(le)(le)模塊化設計、拆裝方便、可(ke)替換性強等要(yao)求(qiu)(qiu)。其次針(zhen)對焊(han)接小車的(de)行(xing)走(zou)結構(gou)、送絲(si)機(ji)構(gou)、擺(bai)動機(ji)構(gou)、位置調(diao)整機(ji)構(gou)等機(ji)械結構(gou)以及控制系統(tong)進(jin)行(xing)可(ke)行(xing)性、優劣性的(de)分析，找出(chu)最(zui)優搭(da)配選項，因(yin)此列出(chu)了(le)(le)小口徑(jing)不銹鋼(gang)管(guan)道自動焊功能技術矩陣(zhen)進行研究(jiu)和(he)選(xuan)擇。

在(zai)進行(xing)功能設計(ji)時每個機構(gou)都(dou)有幾種選擇途徑(jing)，以小口(kou)徑(jing)不銹鋼管道(dao)自動(dong)焊(han)運行穩定、精度高、能迅速響應控制參數的變化為目標，使該設備能夠(gou)完成不銹(xiu)鋼管(guan)道(dao)的(de)自動(dong)(dong)化焊(han)(han)接，經過(guo)比較分析功(gong)能(neng)方案選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)如下：焊(han)(han)槍(qiang)擺(bai)動(dong)(dong)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)絲杠傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)：滿足體積小，擺(bai)動(dong)(dong)距離可以自由調(diao)節；焊(han)(han)機(ji)行走(zou)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)齒(chi)輪齒(chi)條(tiao)傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)：效率(lv)高，傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)平穩(wen)；送絲機(ji)構選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)齒(chi)輪傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)：傳(chuan)(chuan)(chuan)動(dong)(dong)平穩(wen)，效率(lv)高；信息處理選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)有檢測傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)：跟蹤準確(que)，反饋(kui)及時；控制(zhi)功(gong)能(neng)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)單片機(ji)控制(zhi)：快速處理、控制(zhi)靈活(huo)、價格便宜(yi)；動(dong)(dong)力方面(mian)，為(wei)降低成本行走(zou)機(ji)構選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)帶有編碼器(qi)功(gong)能(neng)的(de)步(bu)(bu)進(jin)電機(ji)；送絲機(ji)構選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)直流電機(ji)，因為(wei)直流電機(ji)調(diao)速性能(neng)好，使得送絲過(guo)程(cheng)穩(wen)定；擺(bai)動(dong)(dong)和(he)升降機(ji)構選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)步(bu)(bu)進(jin)電機(ji)，因為(wei)步(bu)(bu)進(jin)電機(ji)沒(mei)有累計誤差。

針對小口徑不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)道自動(dong)焊控制電(dian)(dian)機的選(xuan)型要(yao)求，要(yao)求控制電(dian)(dian)機的比功(gong)率大(da)，即性(xing)能強大(da)，也就是電(dian)(dian)機的單位質量輸出的功(gong)率大(da)。

根(gen)據電機(ji)轉動特性可以(yi)知(zhi)，電機(ji)比功率大，則電機(ji)的加(jia)減速扭矩大，就能使得(de)電機(ji)加(jia)減速時運(yun)(yun)行(xing)平(ping)穩，減少失(shi)步和過沖(chong)的發生，因(yin)此能減小振動和噪音、提(ti)高(gao)運(yun)(yun)行(xing)精度、滿足起停頻繁的工作要求(qiu)，符(fu)合小口(kou)徑不銹(xiu)鋼管道自動焊(han)設(she)(she)備(bei)的設(she)(she)計要求(qiu)。