本次IAS貝加萊將展出SuperTrak和ACOPOStrak柔性電驅(qū)輸送系統(tǒng)。本文主要介紹貝加萊柔性電驅(qū)輸送系統(tǒng)的過(guò)彎設(shè)計(jì)。貝加萊SuperTrak的軌道設(shè)計(jì)存在著秘密:直線(xiàn)段與兩側(cè)的彎道過(guò)彎設(shè)計(jì)曲線(xiàn)采用了“羊角螺線(xiàn)”也稱(chēng)“歐拉螺旋線(xiàn)”。
羊角螺線(xiàn)是一段數(shù)學(xué)函數(shù)曲線(xiàn),多用作緩和曲線(xiàn),緩和直路線(xiàn)與圓曲路線(xiàn)之間曲線(xiàn)變化的作用。其特點(diǎn)是:從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始,起始曲率為0,函數(shù)曲線(xiàn)的曲率呈線(xiàn)性增長(zhǎng)。也即羊角螺線(xiàn)可以完美鏈接直線(xiàn)與任何圓弧曲線(xiàn),它可以保證連接點(diǎn)與圓弧曲線(xiàn)的曲率完全一致。
就像下面這兩個(gè)公式:
Sx=0xsin?(t2)dt=n=0∞(-1n)x4n+3(4n+3)(2n+1)!
Cx=0xcos?(t2)dt=n=0∞(-1n)x4n+1(4n+1)(2n)!
它是形式為X=C(t)、Y=S(t)的曲線(xiàn),其中C(t)和S(t)為Fresnel積分,就是上面兩個(gè)公式。其實(shí),這是一個(gè)曲線(xiàn)。
上面參數(shù)方程的t,也是螺線(xiàn)于該點(diǎn)的曲率:k(t)=2t
圖1-函數(shù)的幾何表達(dá)
這個(gè)就像一個(gè)綿羊角,因此叫羊角螺線(xiàn)(Clothoid)也叫歐拉螺線(xiàn)(Eurler Spiral)。
SuperTrak的過(guò)彎設(shè)計(jì)曲線(xiàn)采用了“羊角螺線(xiàn)”也稱(chēng)“歐拉螺旋線(xiàn)”。這使得它從直線(xiàn)段到彎道時(shí)無(wú)需減速即可過(guò)彎,保持整個(gè)輸送過(guò)程的高效。圖2是SuperTrak的軌道常用設(shè)計(jì)布局。
圖2-SuperTrak采用歐拉螺線(xiàn)設(shè)計(jì)彎道
SuperTrak區(qū)別于傳統(tǒng)直線(xiàn)電機(jī)的重要一點(diǎn)就是軌道不局限于直線(xiàn)。利用彎道(E-Turn)的曲線(xiàn)連接,SuperTrak可以讓滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡構(gòu)成一個(gè)循環(huán),從而給予機(jī)械工程師、工藝工程師更多的柔性。而SuperTrak在彎道處獨(dú)特的羊角螺紋曲線(xiàn)設(shè)計(jì),最大程度地降低了滑塊在直線(xiàn)、彎道銜接處過(guò)渡時(shí)的沖擊和震動(dòng)。
從上述可以看出,機(jī)電設(shè)計(jì)里也蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)之美。數(shù)學(xué),不僅是曲線(xiàn),而且對(duì)于系統(tǒng)而言,意味著效率、降低磨損;也意味著設(shè)備的高效可靠運(yùn)行。
歡迎您到現(xiàn)場(chǎng)一睹SuperTrak和ACOPOStrak的完美發(fā)揮。
貝加萊展臺(tái)號(hào):6.1H B164