機械社區(qū)
標題: 機械臂行走軸（地軌）問題請教 [打印本頁]
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-4 21:59
標題: 機械臂行走軸（地軌）問題請教
(, 下載次數(shù): 96)
上傳
點擊文件名下載附件
下載積分: 威望 -10 點
(, 下載次數(shù): 85)
上傳
點擊文件名下載附件
下載積分: 威望 -10 點
(, 下載次數(shù): 78)
上傳
點擊文件名下載附件
下載積分: 威望 -10 點
這是我們要做的機械臂地軌，想麻煩各位大俠幫忙審審結(jié)構(gòu),，這樣的結(jié)構(gòu)有什么錯誤,、遺漏或是需要注意的事項。
容我介紹一下情況：
1.這是縱梁100*100*5mm的方管和橫梁80*40*5mm的矩形管拼焊的機架,，上面墊焊15mm的鋼板,，整體機架焊接完后退火，再機加工兩個導軌安裝面和齒條安裝面,，最后鉆孔攻牙,。
2.，這個產(chǎn)品比較特殊需要經(jīng)常移動和后續(xù)加長,，所以是產(chǎn)品是分段拼接的,，目前首尾段1.5米，中間段1米,，需要拼接就只需增加中間段,，最長超過20米，拼接面端銑平和兩定位槽,。
3.兩導軌中間面距離800mm,，用45寬的導軌，m3的齒條,，承載500kg的重物,，我們期待的運行速度是3m/s。
其中我有幾個疑惑,，也麻煩各位參謀參謀,。
1.這樣的機架焊接后退火再機加工兩導軌安裝面，機架的強度是否足夠,，平行度及平面度能否保證,。
2.這樣的拼接方式是否過于理想，對工藝及安裝是否要求太高,。
3.2條45寬導軌,，4個滑塊，2條M3齒條,，承載500kg的重物能否平穩(wěn)運行,。
3.由于結(jié)構(gòu)限制,，齒條齒面朝上安裝，與普遍安裝方式不一樣,，不知運行是否有問題,，是否會跳齒。
目前暫時能想到的就這些疑惑,，后續(xù)可能需要再補充,，問題可能有些籠統(tǒng)，但請各位大俠手下留情,。
萬分感謝,。
作者: oldpipe 時間: 2021-1-4 23:27
你的擔心都是必要的。但你只說了靜載荷,，除此之外還會有動載荷,，還有機械臂動作形成的載荷轉(zhuǎn)移。至于精度能不能保證,，除了直接參與加工制造和質(zhì)量管理的,，就只有天知道了。我見過牛X哄哄的“設(shè)計師”,，面對同樣的質(zhì)疑一臉不屑,，裝配后一輪動作下來，齒條上用手就能摸出鐵屑,。導軌工作面目視都能看出擦痕,。話說回頭，這種結(jié)構(gòu)也不是“土發(fā)明”,，（叫山寨也不妥當）,，原本不該這么菜的。說一千,，道一萬,，你的問題很明確：能保證嗎？問題的另一面是：搞加工的不能保證質(zhì)量,，難不成質(zhì)量都是在圖紙上畫出來的,？
作者: 蛋蛋超人 時間: 2021-1-5 00:07
我覺得精度只注意導軌安裝面還不夠，焊接后加工上表面沒問題,，下表面怎么保證呢,？塞墊片也得有個度吧
作者: zhufeng_hgp 時間: 2021-1-5 08:08
感覺這結(jié)構(gòu)有點非主流，我們之前20幾米的天軌和地軌都不是這樣的,。速度3m/s太快了,，能達到1.5m/s就不錯了
作者: 滌生81428 時間: 2021-1-5 08:30
這種低軌設(shè)計目前大部分都是采用方鋼焊接而成，強度建議樓主用solidworks進行靜態(tài)力學分析；拼接方式?jīng)]有問題,，但是對安裝安裝要求比較高,，需要另外做水平和直線度的校準工裝，注意兩邊的導軌連接處要遠離你方剛的拼接處,，而且導軌拼接端口要錯開,；齒條向上安裝會容易進雜質(zhì)加速齒輪齒條磨損，沒有人這樣做,，不好防塵,。樓主采用的方法速度想要達到3m/s，要進行電機選型校核以及滑軌壽命校核,，印象中速度只能達到1.5m/s,。
作者: kayex 時間: 2021-1-5 08:51
設(shè)計速度有點快了，去年我搞了個1m/s的感覺走起來不是很爽的感覺,，還有就是分段螺栓拼接感覺有點不太好
作者: 勁柳MARTIN 時間: 2021-1-5 10:52
1、你還沒說加速度,；
2,、相對于500kg的載荷和高速度，感覺結(jié)構(gòu)整體剛度偏弱,。
作者: 丹楓911 時間: 2021-1-5 11:29
1.你這個拼接方式這樣不太好,，不要在端面拼接，在側(cè)面拼接比較好,，焊接厚的定位塊,，拼接調(diào)整好需要加定位銷,另外拼接時導軌也要拼接
吧，記得導軌的拼接位置不要恰好放在方鋼拼接位置,，錯開的話效果比較好
2.齒條支撐,，你這樣齒條懸空的太多，既然上大床子,，做成整體的,，一刀干下來。
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,，不知道你的加減速能給多少,，畢竟負載很大了。
4.具體的電機布置方式和支撐布置方式不清楚,，其余的也不好說,。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 11:34
感謝大俠傾囊相助，這個動載荷得考慮確實是遺漏欠缺的,，能力有限也沒辦法去計算機械臂運動形成的載荷轉(zhuǎn)移,，只能寄托于加大安全系數(shù)。雖然計算滑塊壽命是按動載荷計算的,，但應(yīng)該是兩碼事吧,，這塊還需在校核校核。我們對產(chǎn)品的精度要求并不高,，能正常運行就好了,，當然也不能差得太多�,！霸静粦�(yīng)該這么菜”,，這有點讓我摸不著頭腦，結(jié)構(gòu)上確實抄得四不像,。結(jié)構(gòu)設(shè)計能盡量減少加工的難度也是好的（雖然實際上恰恰相反）,，這樣也便于保證精度。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 11:36
謝謝大俠,，這確實應(yīng)該注意的,，現(xiàn)在是采用腳杯去調(diào)節(jié)高度，不知大俠有什么好的建議,，謝謝,。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 11:39
謝謝大俠，這是有點照葫蘆畫瓢,，還畫的四不像的意思,，也是這方面經(jīng)驗欠缺，不知大俠是否有現(xiàn)在的主流結(jié)構(gòu)可以借鑒借鑒,。我們并非工業(yè)所用,，所以對精度要求不高，反倒速度要求高些,，希望能達到一個更高運行速度,，不知速度這塊有沒有什么好方法，謝謝。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 11:51
謝謝大俠，靜力學分析這方面已經(jīng)觸及知識盲區(qū)了,，不過倒是可以嘗試一下,，雖然可能結(jié)果不一定有參考價值。由于頻繁拆卸安裝確實需要工裝這類方法去保證它的安裝精度,。機架拼接處與導軌拼接處是錯開的,，但兩導軌拼接處就沒有錯開了，不知道這樣的影響有多大,，還是麻煩您再解惑一下,。結(jié)構(gòu)受限齒條必須齒面朝上，這個防塵工作是要花點心思了,。電機及齒輪是按照期望速度做的計算選型,，理論上是符合的，由于工作不頻繁,，導軌壽命也是進行了簡單計算,。謝謝
作者: 滌生81428 時間: 2021-1-5 11:56
兩條導軌拼接的地方如果出現(xiàn)在同一處,，時間久了，在高速運行的時候會有異響,，這是拼接處的共振產(chǎn)生的,，所以要錯開共振拼接點。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 12:10
謝謝大俠，大俠后來改用多大的速度運行,，不知有什么好的分段拼接方法推薦,。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 12:13
謝謝大俠,，加速度暫時定在1m/s。結(jié)構(gòu)剛度不知大俠有沒有什么好的方法去評判和加強的，謝謝,。
作者: 水水5 時間: 2021-1-5 12:44
速度是個問題,，只談速度是不行的？為什么要這么高的速度,？是否是想獲得很小的定位時間,？需要知道你的最終目的。
地軌肯定有一個加減速的過程,。受力和加速度有關(guān),，和速度關(guān)系不大。理論上講,，只要力足夠大,，可以獲得任意大的速度。自由落體一年還能達到光速呢,，是不是,？所以要綜合分析。速度要大,，摩擦力就要足夠小,。否則功率消耗大。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 13:13
感謝大俠用心解惑
1.側(cè)面拼接和定位的方法,，我找找看有沒有相關(guān)的圖紙參考參考，如果大俠能提供相關(guān)資料那是萬分感謝,，機架拼接處與導軌拼接處是錯開的,，但兩導軌拼接處確實在同一面上，這個要好好琢磨琢磨,。
2.齒條支撐這方面,，因為考慮到是采用螺栓螺母的方式固定，如果加方鋼固定那安裝會不太方便,，如果只是加平板,，也不好加工，可能后期會考慮橫梁伸塊墊板加強支撐,。
3.定位精度要求不高,，加速度這邊具體沒根據(jù)電機性能計算，暫定是1m/s的加速度,。
4.電機布置和齒輪位置,，也是讓人頭疼,，現(xiàn)有的設(shè)計方案也不太好意思放上去，太兒戲了,，免得大家哄堂大笑,。謝謝。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 13:15
好的謝謝,，我們想辦法解決這個問題，不知兩導軌的的相對滑塊不共線是否可行,。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 13:28
本帖最后由 腸粉加辣椒 于 2021-1-5 13:30 編輯
謝謝大俠，批評是對的,，不能單從結(jié)果做問題導向,，要深究背后的邏輯。關(guān)于速度以及定位時間也是基于用戶的需求角度去決定的,。這邊也是疏漏了加速度這點,，功率計算時有考慮到了這個力的問題，功率上是足夠的,，反倒是整個結(jié)構(gòu)中缺乏對這個力的一個受力分析,，這個要好好琢磨。
作者: 滌生81428 時間: 2021-1-5 13:39
可以的,，保證只有一個滑塊過拼接就好了
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 13:54
不過現(xiàn)在好像也做不到不共線了,，上面的滑塊的位置已經(jīng)定了,。導軌拼接處要錯開那么這個孔位要重新劃分，雖然當初有考慮過這個問題,，但覺得影響不大就沒錯開,，同時也考慮到軌道的互換性。
作者: 餮殤 時間: 2021-1-5 14:00
感覺在加長軌道的時候,，現(xiàn)在這樣端面連接,，導軌安裝面的精度也不好控制吧
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 14:04
emm,，謝謝大俠 ,，不知大俠有沒有什么好的建議和方法呢，謝謝,。
作者: 水水5 時間: 2021-1-5 15:04
是否可以不用直線導軌和滑塊,，用輪子？這樣就對拼接接頭要求低一點,。精度嘛,，我覺得控制好了也沒問題的。也有許多滾輪性質(zhì)的導軌,。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 15:10
用輪子的話就需要增加一些限位裝置,，擔心會傾覆,，導軌和滑塊就可能結(jié)構(gòu)簡單些，但對精度要求高,，參考現(xiàn)有的地軌結(jié)構(gòu)還是許多用到導軌滑塊的,，比較少用輪子的組合。
作者: 遠祥 時間: 2021-1-5 15:24
地軌的拼接需要注意對接的地方,，否則接起來有高低差
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 15:35
本帖最后由 腸粉加辣椒 于 2021-1-5 15:36 編輯
謝謝大俠，有設(shè)置了兩個鍵槽來確定他的相對位置,，不知是否可行,。連接處底下沒有墊塊，就靠兩個腳杯調(diào)節(jié)高度,，不知是否距離太遠,。
作者: 青島晨芯 時間: 2021-1-5 16:12
我是賣導軌的，你這個速度明確的高速你實現(xiàn)不了
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 16:58
謝謝大俠 不知是否可以解釋一下為啥實現(xiàn)不了么,，像這種結(jié)構(gòu)的極限速度一般是可以達到多少的呢？謝謝,。
作者: 冷月梧桐 時間: 2021-1-5 22:04
齒條在上,，一掉東西可能就卡死了
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-5 23:03
嘶~ 確實確實 這個沒法改啊 
作者: 未來第一站 時間: 2021-1-5 23:17
我認為問題不大,，控制好變形,，關(guān)鍵是你線軌長了怎么對接的,。
作者: 沒技術(shù)的技術(shù)員 時間: 2021-1-6 08:22
精度要求不高可以用輪子，擔心傾覆可以參考過山車用輪子上下對置的方法,。齒條朝上放肯定不合適,，有異物很危險。不知道精度要多少,，實在不行可以考慮下鏈條,，同步帶，鋼絲繩能不能代替齒條
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-6 11:52
謝謝大俠,，不太理解大俠的問題,，中間段設(shè)計成一樣的，可以任意拼接,，機架和線軌結(jié)合處相錯開,。
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-6 12:01
謝謝大俠，昨天查了一下前面提到輪子的那位大俠說的滾輪齒條導軌,，通過多個限位輪子是可以實現(xiàn)齒條線軌的作用,，現(xiàn)在也在思考如何改結(jié)構(gòu)。
齒條這個問題是有點難解決,。精度要求沒有工業(yè)用的這么高,，但是因為后續(xù)隨應(yīng)用場景會有所加長或減短，鏈條同步帶這些封閉傳動的就不考慮了,，鋼絲繩這個不太了解,，但我想會不會有同樣的問題。
作者: 琥珀0325 時間: 2021-1-6 20:35
本帖最后由 琥珀0325 于 2021-1-6 20:36 編輯
長導軌有齒條在上面的嗎,？
負載500kg,，速度3m/s，無論縱梁還是橫梁型鋼都不夠,！
3m/s不可能,，算算伺服電機得多大才能運行,！1m/s運行這結(jié)構(gòu)都不行,！
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-6 21:05
謝謝大俠,，淘寶上有v型滾輪齒條導軌,，滾輪和齒條在一起的。
現(xiàn)在也確實是考慮機架的剛度和強度問題,，滑塊的間距為800*950,，嘗試利用有限元的方法去分析機架的剛度，不過結(jié)果不一定有參考意義,，畢竟有限元不是隨便搞搞就行的,。
目前選用2個2kw的電機，力大飛磚,，反倒是可能機架受不了,。
齒輪齒條也要重新計算一下，目前按輸入扭矩去校核齒輪強度,，沒有考慮加減速對齒輪齒條的強度影響,，不知道單從電機的輸出扭矩計算齒輪強度是否可行。謝謝,。
作者: 水水5 時間: 2021-1-12 08:12
總之你這個方案有很大的風險,，祝樓主好運
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-12 10:56
大俠 求點撥
作者: 煙草 時間: 2021-1-13 18:56
速度達不到的,，你電機要多大啊,，負載500kg，想快,，腳杯要換成地腳螺絲,，你需要給定位所需時間，這樣確定加速度層能算出角加速度,，這樣才知道扭矩大小,，減速機大小
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-1-14 12:18
謝謝大俠，粗算了一下用兩個2kw,、7.7nm的電機,，加速度是1m/s，所需扭矩是75nm左右,，綜合減速比是6點多,，慣量比在17點多,，不知道這個數(shù)據(jù)能不能滿足，或者說我有什么地方是算錯的了,，謝謝指導,。
作者: zhudg 時間: 2021-4-25 11:06
樓主，你好,，不知道你這方案現(xiàn)在做的怎樣了,，成本大概多少錢一米？我后面想?yún)⒄找幌�,，因為我們在做類似新的方案�?hr noshade size="2" width="100%" color="#808080">
作者: 腸粉加辣椒 時間: 2021-5-4 11:42
還沒做 項目方案還沒完全定下來,，不知你們的做的是怎樣的,。
作者: bje892 時間: 2021-5-12 16:42
齒條上容易掉東西
作者: 彈力型創(chuàng)可貼 時間: 2021-6-4 08:27
方鋼改槽鋼
| 歡迎光臨 機械社區(qū) (http://giwivy.com.cn/) |
Powered by Discuz! X3.4 |