目前汽车轴承制造还处于半自动化阶段,其生产线上还存在大量人工作业,其中很多工作具有重复性高、劳动强度大、存在一定危险性等特点。由于汽车轮毂轴承特殊的结构、外形以及制造工艺,导致其自动化生产比普通轴承困难。随着产品需求量和人力成本逐步攀升,实现汽车轮毂轴承组装生产线上多个相邻工位间的局部全自动生产显得愈发重要。针对大连某日资企业提出的需求,本课题研制了一款适用于多种型号汽车轮毂轴承的自动搬运机械手。本文首先对自动搬运机械手的国内外现状进行了研究,搜集了相关资料。然后到企业现场对汽车轴承生产线做了详细调研,确定了设备的设计原则与技术指标。完成了自动搬运机械手各部分的方案设计,包括自动搬运工艺流程、整体布局、机械结构方案以及控制系统方案。依据既定方案,本文对设备的机械结构进行了详细设计,运用Solidworks软件完成了三维建模和二维图纸的处理。在ANSYS Workbench仿真环境中对机械手的关键零部件做了有限元分析,优化了部分结构,验证了结构的强度刚度均满足实际工况下的使用要求,并在一定程度上排除了机械手工作过程中发生共振破坏的危险。控制系统主要包括控制回路、人机交互系统和控制程序。本文根据控制系统的设计要求对电源电路、PLC控制电 路、伺服运动控制电路、气动控制回路都做了详细设计。运用触摸屏组态软件设计了交互界面,并与控制按钮等部件共同组成了人机交互系统。通过对联动生产安全性问题做出的分析归纳,结合搬运机械手的机械结构与控制回路,对控制程序进行了设计。完成了自动搬运机械手样机的装配和控制柜的搭建,并安装到企业生产现场进行调试运行。然后根据运行结果对设备进行针对性的完善和改进,最后通过了生产试验。自动搬运机械手成功应用,验证了设计的合理性,完成了设计目标,解决了相关问题,并为汽车轴承生产线的改造提供了成功案例,使该设备具备了更大的推广空间。