近几年来,我国瓦楞纸箱行业迅猛发展,然而与之相配套的钉箱机,大多数企业采用半自动钉箱机或者全自动钉箱机,同时仍有部分企业使用手工钉箱机,这些钉箱机都必须人工上料,劳动强度大,且生产效率也不高。上料机器人能减轻劳动强度,满足企业的生产要求。因此,本文针对全自动钉箱机的上料,设计瓦楞纸板上料机器人具有实际意义和应用价值。本文在查阅大量文献的基础上,调查研究了国内外工业机器人设计理论,根据生产现场的要求,确定上料机器人的工作顺序,对每个工序进行时间分配,确定总的生产节拍,确定机器人的结构类型、驱动方式、减速器类型等,对机器人的基座、腰部、下臂、上臂、腕部和末端机械手结构设计,对末端机械手驱动气缸尺寸计算选型,并校核末端机械手的抓举力。在危险工况下,对各个关节的扭矩进行求解,根据求解结果对电机和减速器选型。根据D-H坐标系建立的方法,建立上料机器人的运动学方程,根据机器人的动力学分析理论,分别计算出机器人的动能和势能,建立拉格朗日动力学方程。建立上料机器人虚拟样机模型,对模型进行运动学仿真分析,得到各个构件的位移曲线、关节的速度与加速度曲线。结果表明,每个关节的位移、角速度和角加速度变化连续,上料机器人运动稳定,没有明显的抖动和错位。对其进行动力学分析,得到各个关节的驱动力矩曲线,其与减速器输出力矩相对比,验证电机和减速器选型正确。运用有限元分析软件分别对末端机械手、连接法兰板、下臂和上臂进行有限元分析,研究其受力及变形情况,研究表明,其强度和刚度满足设计要求。对上料机器人下臂和上臂进行了模态分析,研究表明,上臂、下臂的震动性能好,刚度较高,满足设计要求。通过对瓦楞纸板上料机器人结构设计计算和仿真分析,为瓦楞纸板上料机器人的设计提供了参考。