横移式电镀取料机械手的结构设计

陈 刚

（湖南汽车工程职业学院，湖南 株洲412000）

1 横移式电镀取料机械手的布置形式

横移式电镀取料机械手的结构相对简单，设计和制作难度较低，能方便地转移电镀件。其基本的布置形式，如图1所示。可安装在环形电镀线的端部，将电镀件从电镀线的A侧转移到B侧。其主要包括左立柱1、右立柱4、横梁2、横移驱动电机3、横移丝杠总成5、抓手6、升降气缸7。

图1 横移式电镀取料机械手的布置形式

当需要抓取电镀件时，横移驱动电机驱动横移丝杠总成移至左边，驱动升降气缸下降至电镀线A侧的电镀槽，抓手抓取电镀件，然后上升一段距离后，经横移丝杠总成运动至横梁的右侧，将电镀件释放至电镀线的B侧，完成一个循环。

2 横移丝杠总成设计

在多种丝杠机构中，滚珠丝杠机构是一种能将回转运动高精度地转换为直线运动的机构。滚珠丝杠因具有传动效率高、运动平稳、寿命长及可以预紧（以消除间隙，并提高系统刚度）等特点，被大量应用到数控机床、电子精密机械传动、伺服机械手、工业装配机器人、自动化加工中心、医疗设备等领域。

横移滚珠丝杠的安装结构形式，如图2所示。图2（a）所示为“双推-自由”方式，即一端双轴承，另一端自由；图2（b）所示为“双推-支承”方式，即一端双轴承，另一端支承；图2（c）所示为“双推-双推”方式，即一端双轴承，另一端双轴承。这三种结构主要由电动机、联轴器、轴承、丝杠、丝杠螺母等组成。

3 气缸驱动

目前在自动化装备行业中，最著名的气动元件供应商有FESTO（德国）、SMC（日本）、KOGANEI（日本）等。所有自动机械在设计时都是直接选用上述公司的标准气动元件。机械手具有高速运动的要求，在设计时需要尽可能地减轻负载，所采用的气缸必须具有尽可能小的质量。一般都选择质量较轻的气缸，在夹钳部位选用体积较小、安装灵活方便的多面安装气缸（如SMC公司的CU系列气缸）来驱动。在气缸的选型过程中，要根据具体使用场合的空间、输出力大小、行程、安装条件等要求，选择最适合的系列和规格。

图2 横移滚珠丝杠的安装结构形式

4 其他结构

抓手形式：根据电镀产品的结构形式，可以采用夹钳式抓手和钩托式抓手来抓取放松电镀件，本文不再赘述。

横梁与立柱：根据所夹持电镀产品的质量选用不锈钢型材。

5 小结

随着电镀工艺的不断优化，自动化电镀设备应用日趋广泛。横移式机械手因结构简单、设计制作方便，已逐渐被应用到电镀线上。本文从布置形式、具体结构设计等方面阐述了横移式电镀取料机械手的设计，对具体设备设计有很好的指导作用。