桁架式机床上下料机器人也称直角坐标式机器人,是机床上下料机器人中应用最广泛的一种结构形式,具有成本低廉,结构简单等优点,特别适用于零件大批量生产的情况。桁架式机床上下料机器人的出现,解决了传统人工上下料效率低下及产品质量稳定性差等问题,现已在金属切削、冲压、锻压、锻造等数控机床的加工过程中有了广泛应用。桁架式机床上下料机器人势必代替传统的人工上下料方法,成为机床上下料最主要的方法之一。对机床上下料机器人技术的研究是其机床工业应用的重要基础。本课题从桁架式机床上下料机器人的自身特点出发,结合通用化的设计理念,在比较分析不同结构与参数的机器人的基础上,统一了20kg提升能力的桁架式机床上下料机器人的结构和参数,利用Solidworks三维建模软件,对桁架式机床上下料机器人设备进行三维建模。利用Solidworks Simulation对桁架机器人进行静力分析和模态分析。静力分析结果表明,桁架机器人的刚度和强度满足要求。模态分析结果表明,桁架在正常运行过程中不会产生振动。结合静力分析和模态分析的结果,找到机器人设计的薄弱环节,提出了结构改进设计的方法,改进后的机器人的强度与刚度都有显著提升。