稀土金属及合金电解还原加工是各类金属冶金生产中极为特殊的领域,由于生产单元规模小,影响设备运行及产品质量的因素复杂,导致难以采用冶金产业常规成熟技术,配套设备自动化水平亟待提升。在高温、狭窄及大深径比环境下精确提取熔融状稀土金属成品,是电解工艺装备技术瓶颈之一,其中轻便抗高温特型机械手的开发及应用,直接影响自动化生产线运行。通过收集、处理国内外市场相关资料信息,结合委托企业设备现状和实际需求,深度剖析当前稀土电解生产常规工艺设备技术瓶颈。在研究稀土冶金相关理论的基础上,综合功能结构、动态承载、高温环境等影响因素,运用现代机电一体化技术,完成熔融成品自动提取系统结构设计。在Solidwords环境建立特型机械手三维模型,根据固体传热和多体动力学物理场对实体模型作合理简化处理;在Comsol软件系统建立电解槽有限元三维模型,进行合理网格划分并验证其可行性,构建稀土电解生产的高温环境;将特型机械手模型导入有限元环境,依据电解生产实际状况设计试验方法,确定仿真试验条件,进行特种机械手夹取联合仿真试验。通过对仿真试验数据处理,量化分析高温影响下,特型机械手夹持杆的承载应力、应变,进行对特型机械手初设计的结构优化;以仿真优化成果为依据,完成熔融金属自动提取系统制造、装配及调试,并在实际生产环境运行。样机配线试产运行结果表明,机械及自动控制系统运行稳定;成品稀土金属转换料比率为1.15,达到当前电解工艺领先水平;高温、粉尘及干扰条件下系统位置重复定位精度±1mm,最小运动循环周期40s,最大负荷30kg,满足12kA生产线需求。