目前在工业领域中使用最频繁的冲压上下料机器人主要是直角坐标系以及关节式两种机器人,不过这两种类型的机器人都存在一些弊端,前者主要缺点是灵活程度比较低,并且占用空间比较大;后者的价格高,并且在其使用的过程中花费的维护费用很高。由于这些缺点的存在,使得这两种类型的机器人发展受到一定程度的限制,对于一些生产中小型冲压零件的工厂企业来说,并不能够进行较大规模的产品生产。为了使得此市场能够得以拓展开发,本文对相关的技术进行研究分析,具有十分重要的现实意义。深入分析工件冲压加工工艺,了解冲压机器人的功能需求,基于其功能需求,设计了三种不同的方案,并通过对比分析,确定了最优的设计方案,对冲压机器人各个组成零部件进行详细设计,包括机器人本体、机械单元、真空单元、视觉单元以及电气控制单元。其次,采用SolidWorks建立机器人几何模型,通过Workbench对机器人的机身以及升降支座等一些重要的零部件进行有限元分析,同时对及其整体进行全面完整的模态分析,得出相关的指标参数数据,根据数据分析得到相关信息及工业机器人工作运行状态下的各种参数指标的趋势变化图,最终得出其运动规律。根据实验中得出的分析数据以及仿真结果,在保证其精度以及刚度等相关指标参数满足要求的情况下,采用拓扑的方式进行优化操作,同时在满足相关的指标参数要求下,通过MOGA法升级改进小臂,并与优化前的方案进行了对比分析。结果表明,优化后的小臂重量减小了0.966kg,但是其变形量降低了61.2%,通过优化,使得材料本身的性能优势得以展现,同时还使得变形量得以有效降低,精度在一定程度上提高,此外,优化后升降立座的最大变形量是0.15255mm,等效应力的最大值是21.356MPa,均满足规范标准。