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由于本课题研究的自动划线机的行程范围长达9000mm，所以采用移动桥式的结构。

2。1。1 方案一：机械总轴传动

方案一的总装效果图如图1。1所示：

图1。1 方案一总装效果图

该方案采用了机械总轴传动的方式。

由于该自动划线机在X轴方向的行程长大9000mm，如果采用传统的机床导轨的形式不仅造价非常高昂，而且对导轨的导向精度和安装都会造成很大的困难。所以X轴导轨选用了直线圆柱导轨。导轨需要承载的部件仅仅为Y轴导向部分和划线装置，整体重量非常轻，所以选用直线圆柱导轨是非常合适的。

在Y轴导向部分采用的是直线滚轮导轨。与传统的滚珠导轨相比，直线滚轮导轨大大降低了安装基准的精度要求。滚轮导轨系统中的一个V型滚轮相当于滚珠导轨的一个滑块。V型滚轮和滚轮V型导轨面的接触，类似单点接触。因此大大降低了对安装基准面的精度要求，装配的时候省去了很多麻烦。对滚珠导轨来说，由于需要保证滑块内的多个滚珠和滚道的均匀接触，装配时，滚珠导轨对安装基准面的精度要求非常严苛，为了保证直线度，平面度和平行度，需要看表调平打磨等，耗时费力。如果碰到长行程应用，由于外界因素的影响，几乎不可能保证达到需要的安装基准面精度[8]。

在传动方式方面，X轴部分和Y轴部分都采用了齿轮齿条传动的方式。在长距离直线运动中，普通梯形丝杠传动效率低下，时间久了传动间隙大，回程精度差，不适合高速往返传动。而滚珠丝杠虽然传动效率高，精度高，噪音低，适合高速往返传动，但是会因为自重下垂变形。相比之下，齿条可以无限拼长，而且机械结构设计会简单很多。虽然在精度上可能不及丝杠传动，但是由于本课题所要求的划线精度为1mm，精度要求并不高，所以采用齿轮齿条传动的方式更加合适。为了方便齿条的安装，设计成将齿条直接安装在型材支撑梁的侧面。

由于自动划线机的横向跨度太大，所以该方案采用一根机械总轴的方式，将电机输出的扭矩传送到另一端。由于齿条安装在导轨支撑梁的侧面，所以根据位置关系需要使用蜗轮蜗杆减速器。且减速器的形式为双轴输出，一个轴连接齿轮，另一个轴连接传动轴。

但是蜗轮蜗杆减速器与步进电机或伺服电机配合使用时，会产生震荡，大大降低了使用性能。除此之外，长达3000mm的传动轴重量也非常大，这要求选用的电机的输出扭矩也很大，大大提高了成本。综和以上两个因素考虑，本方案不适用于大行程的自动划线机。

2。1。2 方案二：单边驱动

方案二的总装效果图如图1。2所示：

图1。2 方案二总装效果图

方案二采用的是单边驱动的形式。可以看到方案二在大部分结构上与方案一类似。不同的地方在于简化了机械结构，不再使用机械总轴的传动方式。即在X轴方向只使用一个电机，依靠Y轴组件将动力传递到X轴的另一端。

该方案大大降低了成本，但是由于Y轴长度达到3000mm，单边驱动的形式是否足够平稳还不得而知。所以该方案是否可行还需要进行验证，故待定。

2。1。3 方案三：双边驱动

方案三的总装效果图如图1。3所示：

方案三采用的是双边驱动的形式。即在X轴方向使用两个电机。通过控制电机的同步运动，来精确驱动Y轴组件前后移动。可以认为是采用电子总轴代替了机械总轴。

该方案比方案一更加可靠，精度更高，但是价格较方案二更高。好在方案三只比方案二多出了几个部件，其余部件完全一样，在实际工程现场，可以先采用方案二的方式，若振动较大则添加几个相同的零部件即可组装成方案三。 (责任编辑：qin)