从15米A4到烟盒（花絮四）：拉桥推嘴节奏控制的原理和方法

峰海 · 发表于 2023-4-30 22:34:23

本帖最后由峰海于 2023-4-30 23:07 编辑

上期花絮里提到推嘴运动节奏的控制问题，有朋友问拉桥推嘴的运动节奏该如何具体控制，尽管是基础话题，我就腆着脸再啰嗦一期花絮，就拉桥推嘴精细控制的原理和方法与大家探讨。

拉桥运动一个周期的过程，根据控制需求来说，可以分为节奏变化的四个阶段：
1、拉桥后拉到位阶段
2、进蛋窗口阶段
3、拉桥复位阶段
4、推嘴闭锁阶段
这四个阶段，按照速度控制要求，可以用“快、停、中、慢”四个字来概括，用一个慢镜头视频来说明一下：

下面分阶段探讨一下：
一、拉桥后拉阶段
1、从拉桥启动到拉桥达到被拉桥柱向后拉到最大幅度的阶段。这个阶段的运动要求没有特别的讲究，由于固定射速下齿轮转动一周的时间是固定的，所以这个阶段的时间越短、留给后续阶段的容错时间就越长，所以这个阶段越快越好。

2、控制方法：通过改变图中L这一段的倾角来改变拉桥被后拉的速度，L段与水平倾角越小，拉桥被后拉得越快、同时L段的长度也相应越短。极端情况下L段也可以使用先垂直向下、再大角度向左弯折的方式。

3、控制原则
越快越好，因此，要求拉桥簧力越小越好。

二、进蛋窗口阶段
1、从拉桥被拉到最大后拉位置开始，到拉桥开始启动前冲为止。进蛋窗口阶段的行程等于图中H段的长度加上拉桥齿轴的直径，装有延时器的话，则等于H段的长度加上延时器扇形弧边的长度。由于通常我们希望进蛋窗口时间越大越好，所以H段的斜度可以设计为角度垂直，让此阶段中拉桥和推嘴处于基本静止状态，使三通进蛋口维持最长时间的让位状态。

2、控制方法：在拉桥旗一端，改变H段的斜度可以改变进蛋窗口阶段的拉桥运动速度；在延时器一端，改变延时器扇形外缘的弧度可以控制进蛋窗口阶段的拉桥运动时机和速度。所以，H段长度和延时器弧长之间是等效的，可以通过调节两者的此消彼长，共同控制此阶段的拉桥行程和速度。

顺带提一句延时器的形状合理性问题：常见的市售延时器有这三种形状：

1）第一种形状的特点是会造成开锁时间提前一点，一般大家希望开锁尽量延迟一些，所以在一般情况下形状1的延时器不是首选。
2）第二种形状的特点有两个：由于延时器扇形的弧长不变，所以可以让拉桥暂时处于静止状态，也同样因为这个原因，通常拉桥开始前冲的速度和幅度都比较猛。特点一是我们需要的，而特点二也不会有明显不利影响。所以形状2在理论上是最合理设计。
3）第三种形状的特点是：由于延时器弧面呈缓慢下降的形状，所以拉桥被拉到最后方以后，不会像形状2那样停留，而是接着缓慢的开始前冲释放。直觉上看这样的设计拉桥释放后动作平缓似乎挺好，但事实上是考虑不全面的。由于有的波箱设计失败，拉桥可用行程太小或者推嘴偏长，会导致推嘴后退到三通进蛋口的距离非常局促，主要推嘴稍稍前进一点就会导致挡住上蛋引发供蛋不顺。形状3的延时器由于释放拉桥时机偏早，所以在这种波箱上容易提高供蛋不顺的几率，而不像形状2那样使拉桥长时间停留来增大容错空间，所以形状3的设计也不是最优的。

3、控制原则
很明显，进蛋窗口阶段的时间越长，给后续两个阶段留下的时间越短，对整体节奏越不利。所以，进蛋阶段的时间调整、包括延时器的采用，只需要“够用就好”。过度的延长进蛋窗口时间是一种浪费，可以通过综合调整H段长度斜度和延时器的弧长来共同调节到适中的时长上。

三、拉桥复位阶段
1、从拉桥开始前冲复位（不是从拉桥完全脱离拉桥柱）开始，到推嘴接近内管口位置，这个阶段后一个阶段没有明确的分水平，可以遵循均衡原则来灵活划分。图中B段的宽度决定了此阶段的拉桥行程和时机，A段宽度决定了下一阶段的拉桥行程和时机。

2、控制方法：
图中H段的宽度决定了复位阶段的拉桥运动行程，H段的折线斜度决定了复位阶段的拉桥运动速度。

3、控制原则：
由于此阶段推嘴处于推蛋状态，单纯从适应高射速的时间局促的角度来讲，此段的速度越快越好，但是考虑到推蛋稳定性因素，在不引起其他问题的前提下，此阶段的速度保持中等为好。

四、推嘴闭锁阶段
1、从上一阶段结尾，到推嘴完全与内管闭锁为止。

2、控制方法：
图中A段的宽度决定了闭锁阶段的拉桥运动形成，A段的斜度决定了拉桥的运动速度。

3、控制原则：
考虑到推嘴复位的冲力过大时，有可能会造成伤蛋、蛋的初始姿态不稳、或将蛋推向内管不同的深处，所以此阶段的复位速度越慢、动作越轻柔为好，相应的，要求拉桥簧越软越好。这种“慢”的益处在于，一方面尽量不影响蛋进管的稳定性，另一方面推嘴闭锁以后“等待”气缸出气的时间短，蛋停留在内管里发生姿态变动的几率减小。所以，较理想的情况是推嘴闭锁的速度尽量慢或者说（在保证闭锁及时的前提上）尽量迟才是比较有利的。

通过上面四个阶段的分析，我们可以看出拉桥旗其实是由四个逻辑不同的折线区组成的，分别对应四个阶段的控制要求。这就是拉桥旗的形状会是那样一根不规则的曲线的原因。

综上，我们可以得到几个原则性的结论：
1、高射速改造中，拉桥推嘴的运动并不是越快越好，需要该快的时候快、该慢的时候慢。
2、慎改拉桥簧：从上面的分析我们可以得出一个带有点辩证意味的结论，从高射速下保证推嘴及时闭锁和开锁的需求，我们需要拉桥簧力具有足够的强度，但是这满足这一点的基础上，我们同时又需要拉桥簧尽可能软。所以，加强拉桥簧的幅度是需要因地制宜非常审慎的。切忌上来就不管三七二十一换一个加强拉桥簧，似乎换了更保险一点，其实这种想法是比较盲目的，过度强力的拉桥簧对系统是不利的。由于拉桥簧对四个阶段的影响是全局性的，而四个阶段对拉桥运动速度的需求是有差别的，所以从逻辑上来说就是矛盾的，我们应该首选通过其他零件来调节拉桥，而增强拉桥簧应该是最后的、最迫不得已时的选择。
3、从精细改造的角度上来说，切拉桥不仅仅是改变拉桥旗总高度的问题，也不是仅仅切一刀两刀的问题，拉桥旗上至少有四根折线需要我们来综合考虑和协调的。
4、延时器不仅仅用于改善供蛋，其更本质的作用是调节推嘴运动的速度和幅度，延时器的弧长是可以有目的的调节的。

如有错漏之处，请大佬批评指正！

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