机械臂行走轴（地轨）问题请教

肠粉加辣椒

这是我们要做的机械臂地轨，想麻烦各位大侠帮忙审审结构，这样的结构有什么错误、遗漏或是需要注意的事项。

容我介绍一下情况：

1.这是纵梁100*100*5mm的方管和横梁80*40*5mm的矩形管拼焊的机架，上面垫焊15mm的钢板，整体机架焊接完后退火，再机加工两个导轨安装面和齿条安装面，最后钻孔攻牙。
2.，这个产品比较特殊需要经常移动和后续加长，所以是产品是分段拼接的，目前首尾段1.5米，中间段1米，需要拼接就只需增加中间段，最长超过20米，拼接面端铣平和两定位槽。
3.两导轨中间面距离800mm，用45宽的导轨，m3的齿条，承载500kg的重物，我们期待的运行速度是3m/s。

其中我有几个疑惑，也麻烦各位参谋参谋。
1.这样的机架焊接后退火再机加工两导轨安装面，机架的强度是否足够，平行度及平面度能否保证。
2.这样的拼接方式是否过于理想，对工艺及安装是否要求太高。
3.2条45宽导轨，4个滑块，2条M3齿条，承载500kg的重物能否平稳运行。
3.由于结构限制，齿条齿面朝上安装，与普遍安装方式不一样，不知运行是否有问题，是否会跳齿。

目前暂时能想到的就这些疑惑，后续可能需要再补充，问题可能有些笼统，但请各位大侠手下留情。
万分感谢。

oldpipe

你的担心都是必要的。但你只说了静载荷，除此之外还会有动载荷，还有机械臂动作形成的载荷转移。至于精度能不能保证，除了直接参与加工制造和质量管理的，就只有天知道了。我见过牛X哄哄的“设计师”，面对同样的质疑一脸不屑，装配后一轮动作下来，齿条上用手就能摸出铁屑。导轨工作面目视都能看出擦痕。话说回头，这种结构也不是“土发明”，（叫山寨也不妥当），原本不该这么菜的。说一千，道一万，你的问题很明确：能保证吗？问题的另一面是：搞加工的不能保证质量，难不成质量都是在图纸上画出来的？

蛋蛋超人

我觉得精度只注意导轨安装面还不够，焊接后加工上表面没问题，下表面怎么保证呢？塞垫片也得有个度吧

zhufeng_hgp

感觉这结构有点非主流，我们之前20几米的天轨和地轨都不是这样的。速度3m/s太快了，能达到1.5m/s就不错了

涤生81428

这种低轨设计目前大部分都是采用方钢焊接而成，强度建议楼主用solidworks进行静态力学分析；拼接方式没有问题，但是对安装安装要求比较高，需要另外做水平和直线度的校准工装，注意两边的导轨连接处要远离你方刚的拼接处，而且导轨拼接端口要错开；齿条向上安装会容易进杂质加速齿轮齿条磨损，没有人这样做，不好防尘。楼主采用的方法速度想要达到3m/s，要进行电机选型校核以及滑轨寿命校核，印象中速度只能达到1.5m/s。

kayex

设计速度有点快了，去年我搞了个1m/s的感觉走起来不是很爽的感觉，还有就是分段螺栓拼接感觉有点不太好

劲柳MARTIN

1、你还没说加速度；
2、相对于500kg的载荷和高速度，感觉结构整体刚度偏弱。

丹枫911

1.你这个拼接方式这样不太好，不要在端面拼接，在侧面拼接比较好，焊接厚的定位块，拼接调整好需要加定位销,另外拼接时导轨也要拼接
    吧，记得导轨的拼接位置不要恰好放在方钢拼接位置，错开的话效果比较好
2.齿条支撑，你这样齿条悬空的太多，既然上大床子，做成整体的，一刀干下来。
3.定位精度不清楚，速度3m/s挺快的，如果定位精度高，也不好控制，不知道你的加减速能给多少，毕竟负载很大了。
4.具体的电机布置方式和支撑布置方式不清楚，其余的也不好说。

肠粉加辣椒

oldpipe 发表于 2021-1-4 23:27
你的担心都是必要的。但你只说了静载荷，除此之外还会有动载荷，还有机械臂动作形成的载荷转移。至于精度能 ...

感谢大侠倾囊相助，这个动载荷得考虑确实是遗漏欠缺的，能力有限也没办法去计算机械臂运动形成的载荷转移，只能寄托于加大安全系数。虽然计算滑块寿命是按动载荷计算的，但应该是两码事吧，这块还需在校核校核。我们对产品的精度要求并不高，能正常运行就好了，当然也不能差得太多。“原本不应该这么菜”，这有点让我摸不着头脑，结构上确实抄得四不像。结构设计能尽量减少加工的难度也是好的（虽然实际上恰恰相反），这样也便于保证精度。

肠粉加辣椒

蛋蛋超人 发表于 2021-1-5 00:07
我觉得精度只注意导轨安装面还不够，焊接后加工上表面没问题，下表面怎么保证呢？塞垫片也得有个度吧

谢谢大侠，这确实应该注意的，现在是采用脚杯去调节高度，不知大侠有什么好的建议，谢谢。