陳 剛
(湖南汽車工程職業學院,湖南 株洲412000)
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??砂惭b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。
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。
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
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。
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。