橫移式電鍍取料機械手的結構設計

陳 剛

（湖南汽車工程職業學院，湖南 株洲412000）

1 橫移式電鍍取料機械手的布置形式

橫移式電鍍取料機械手的結構相對簡單，設計和制作難度較低，能方便地轉移電鍍件。其基本的布置形式，如圖1所示。可安裝在環形電鍍線的端部，將電鍍件從電鍍線的A側轉移到B側。其主要包括左立柱1、右立柱4、橫梁2、橫移驅動電機3、橫移絲杠總成5、抓手6、升降氣缸7。

圖1 橫移式電鍍取料機械手的布置形式

當需要抓取電鍍件時，橫移驅動電機驅動橫移絲杠總成移至左邊，驅動升降氣缸下降至電鍍線A側的電鍍槽，抓手抓取電鍍件，然后上升一段距離后，經橫移絲杠總成運動至橫梁的右側，將電鍍件釋放至電鍍線的B側，完成一個循環。

2 橫移絲杠總成設計

在多種絲杠機構中，滾珠絲杠機構是一種能將回轉運動高精度地轉換為直線運動的機構。滾珠絲杠因具有傳動效率高、運動平穩、壽命長及可以預緊（以消除間隙，并提高系統剛度）等特點，被大量應用到數控機床、電子精密機械傳動、伺服機械手、工業裝配機器人、自動化加工中心、醫療設備等領域。

橫移滾珠絲杠的安裝結構形式，如圖2所示。圖2（a）所示為“雙推-自由”方式，即一端雙軸承，另一端自由；圖2（b）所示為“雙推-支承”方式，即一端雙軸承，另一端支承；圖2（c）所示為“雙推-雙推”方式，即一端雙軸承，另一端雙軸承。這三種結構主要由電動機、聯軸器、軸承、絲杠、絲杠螺母等組成。

3 氣缸驅動

目前在自動化裝備行業中，最著名的氣動元件供應商有FESTO（德國）、SMC（日本）、KOGANEI（日本）等。所有自動機械在設計時都是直接選用上述公司的標準氣動元件。機械手具有高速運動的要求，在設計時需要盡可能地減輕負載，所采用的氣缸必須具有盡可能小的質量。一般都選擇質量較輕的氣缸，在夾鉗部位選用體積較小、安裝靈活方便的多面安裝氣缸（如SMC公司的CU系列氣缸）來驅動。在氣缸的選型過程中，要根據具體使用場合的空間、輸出力大小、行程、安裝條件等要求，選擇最適合的系列和規格。

圖2 橫移滾珠絲杠的安裝結構形式

4 其他結構

抓手形式：根據電鍍產品的結構形式，可以采用夾鉗式抓手和鉤托式抓手來抓取放松電鍍件，本文不再贅述。

橫梁與立柱：根據所夾持電鍍產品的質量選用不銹鋼型材。

5 小結

隨著電鍍工藝的不斷優化，自動化電鍍設備應用日趨廣泛。橫移式機械手因結構簡單、設計制作方便，已逐漸被應用到電鍍線上。本文從布置形式、具體結構設計等方面闡述了橫移式電鍍取料機械手的設計，對具體設備設計有很好的指導作用。