机械臂行走轴(地轨)问题请教

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。

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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。

3.245宽导轨,4个滑块,2M3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。

@肠粉加辣椒

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?

@oldpipe

楼主回复:

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。

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。

@蛋蛋超人

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。

@zhufeng_hgp

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

@涤生81428

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。

@丹枫911

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