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針對(dui)小口徑不銹(xiu)鋼管(guan)道自(zi)動焊設(she)備機械部分的(de)設(she)計原則有以下三點：

(1)功(gong)能(neng)性原則：滿(man)足小口徑不銹鋼管道(dao)自動焊對小口徑不(bu)銹鋼(gang)管(guan)道的(de)行(xing)(xing)走、擺動、送絲、位置調整等(deng)機構的(de)自動運(yun)行(xing)(xing)功能，并且(qie)實現焊(han)接過程的(de)穩(wen)定性(減小電機啟停對焊(han)機的振動沖(chong)擊，盡量(liang)使得(de)機身運動部(bu)件緊湊，質量(liang)輕，盡量(liang)減少慣性力)，焊接工(gong)藝的可(ke)調(diao)性(xing)，焊后焊縫質量(liang)的優良，同時還要滿足(zu)在焊接過程中的操作簡便、安全、環保等眾多的要求。

(2)模塊化(hua)設計原則：由于需要焊接的不(bu)銹鋼(gang)管道(dao)口(kou)徑存在一定(ding)的(de)變化范圍(wei)，因此(ci)需要小口(kou)徑不銹鋼管道自動(dong)焊設備能適應不(bu)同尺寸(cun)不銹鋼管(guan)道的(de)(de)焊(han)(han)接，配備與機械(xie)系(xi)統(tong)相匹配的(de)(de)不同尺寸的(de)(de)可快速(su)拆卸的(de)(de)模(mo)塊化配件(jian)，有利于(yu)快速(su)高效的(de)(de)解決待(dai)焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)尺寸適配問題。針對擺動機構、驅動電機及(ji)變速(su)器(qi)等易損件(jian)開發(fa)出(chu)相應的(de)(de)配件(jian)，使得部件(jian)更換(huan)簡單、快速(su)。

(3)高精度設計原則：由(you)于不銹鋼(gang)管道的口(kou)徑比較小，并且要求(qiu)焊(han)槍在焊(han)接(jie)時不斷擺動(dong)，對擺動(dong)范圍(wei)進行精確(que)控制(zhi)，以確(que)保不(bu)銹鋼管道焊(han)接后兩不銹鋼管道同軸度較高并且焊縫(feng)質量(liang)良好，因此小口徑不(bu)銹鋼管道自動(dong)焊的(de)的(de)設計(ji)精度成為考(kao)慮(lv)的(de)問題之一。這(zhe)就需要在(zai)機(ji)械(xie)機(ji)構(gou)和(he)控(kong)制系(xi)統(tong)兩方面進行考(kao)慮(lv)。機(ji)械(xie)結構(gou)方面，機(ji)電(dian)一體(ti)化系(xi)統(tong)的(de)響(xiang)應速(su)度和(he)精度受機(ji)械(xie)零部件的(de)傳(chuan)動(dong)類型(齒(chi)輪傳動、齒(chi)輪齒(chi)條、同步帶以及其他非線(xian)性傳動部(bu)件等)以及零件本身的質量精(jing)度影(ying)響(xiang)較大，因此在設計選型(xing)期(qi)間就要把零部件的傳動間隙、傳遞精(jing)度、是否(fou)模塊(kuai)化(hua)等一些列問(wen)題考慮在內。

小口(kou)徑(jing)不銹鋼(gang)管道自動焊(han)的(de)研究要求(qiu)能實(shi)(shi)現(xian)焊(han)接(jie)小(xiao)車在圓周(zhou)上(shang)的(de)高(gao)精度(du)運行(xing)，不能出現(xian)焊(han)接(jie)過程中(zhong)的(de)電機抖動問(wen)題(ti)，因此在結(jie)構設計(ji)以(yi)及電機選(xuan)型(xing)時要考(kao)慮到實(shi)(shi)際的(de)負載(zai)在圓周(zhou)各位置的(de)變(bian)化(hua)、運動時重力以(yi)及各種摩擦阻力的(de)變(bian)化(hua)。軟件方面(mian)選(xuan)擇(ze)對(dui)步距角(jiao)小(xiao)、細分數多(duo)得電機進行(xing)編(bian)程控制，減小(xiao)誤差。根據上(shang)述原則，小(xiao)口(kou)徑不銹鋼管道自動焊(han)的(de)(de)(de)軌道采用鉸鏈式的(de)(de)(de)分體結構(gou)，在能(neng)完成焊(han)接小車(che)穩定行走(zou)的(de)(de)(de)基礎上，還能(neng)保證焊(han)接設備的(de)(de)(de)快速(su)拆裝，因為鉸鏈式結構(gou)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)擴展(zhan)性使得其(qi)可(ke)(ke)以使用的(de)(de)(de)不銹鋼管道半(ban)徑范圍較大(da)，滿足了一套(tao)焊接(jie)設備可以對不同口徑不銹(xiu)鋼管道焊接(jie)的(de)要(yao)求，同時也(ye)滿足了模(mo)塊化設計(ji)、拆裝(zhuang)方便、可替(ti)換(huan)性(xing)(xing)強等要(yao)求。其次(ci)針(zhen)對焊接(jie)小車(che)的(de)行(xing)走結構、送絲機(ji)構、擺動機(ji)構、位置調整機(ji)構等機(ji)械結構以及控制系統進行(xing)可行(xing)性(xing)(xing)、優劣性(xing)(xing)的(de)分(fen)析，找出最優搭配選(xuan)項，因此列出了小口徑不銹(xiu)鋼管道自動焊功能技術矩陣進行(xing)研究和(he)選擇。

在進行功能設計時每個機構都有幾(ji)種選擇途徑(jing)，以小口徑(jing)不銹(xiu)鋼管道自(zi)動焊(han)運行穩定、精度高、能迅速(su)響應控(kong)制(zhi)參數(shu)的變(bian)化為目標(biao)，使該設備能夠完成不銹(xiu)鋼(gang)管道(dao)的(de)自動(dong)(dong)化焊接，經(jing)過比較分析功(gong)能方案選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇如下：焊槍擺(bai)動(dong)(dong)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇絲杠(gang)傳動(dong)(dong)：滿(man)足體積小，擺(bai)動(dong)(dong)距離可以自由調節；焊機(ji)(ji)行走(zou)(zou)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)(chi)條(tiao)傳動(dong)(dong)：效率高(gao)，傳動(dong)(dong)平穩(wen)；送(song)(song)絲機(ji)(ji)構(gou)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)傳動(dong)(dong)：傳動(dong)(dong)平穩(wen)，效率高(gao)；信息處理選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇有檢(jian)測傳感器：跟(gen)蹤準確，反饋及時；控制(zhi)功(gong)能選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇單片機(ji)(ji)控制(zhi)：快速處理、控制(zhi)靈活、價(jia)格(ge)便宜；動(dong)(dong)力方面(mian)，為降低成本行走(zou)(zou)機(ji)(ji)構(gou)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇帶(dai)有編碼(ma)器功(gong)能的(de)步進(jin)電(dian)機(ji)(ji)；送(song)(song)絲機(ji)(ji)構(gou)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇直(zhi)流電(dian)機(ji)(ji)，因為直(zhi)流電(dian)機(ji)(ji)調速性能好，使(shi)得送(song)(song)絲過程穩(wen)定；擺(bai)動(dong)(dong)和升(sheng)降機(ji)(ji)構(gou)選(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)擇步進(jin)電(dian)機(ji)(ji)，因為步進(jin)電(dian)機(ji)(ji)沒有累計誤差。

針(zhen)對小口徑不銹鋼管道自動焊控制電(dian)機(ji)的選(xuan)型要(yao)求(qiu)，要(yao)求(qiu)控制電(dian)機(ji)的比功率(lv)大，即性能(neng)強大，也(ye)就(jiu)是電(dian)機(ji)的單位(wei)質量輸出的功率(lv)大。

根據電機(ji)轉動特性可以(yi)知，電機(ji)比功率大(da)，則電機(ji)的加(jia)減(jian)速(su)扭矩大(da)，就能使得電機(ji)加(jia)減(jian)速(su)時運(yun)行平(ping)穩，減(jian)少失步和過沖(chong)的發生，因此能減(jian)小振動和噪音、提高運(yun)行精度、滿足起(qi)停頻繁的工(gong)作要求，符合小口徑(jing)不銹(xiu)鋼管道自動焊設備的設計要求。