随着“中国制造2025”计划的有序推进,自动装配技术在智能制造领域日益重要。因此,对于压缩机生产企业来说,压缩机的自动化装配需求日渐突出。为完成复杂的装配任务,应用六自由度串联机械手对部分零部件进行自动装配是更合理的选择。为实现2D90组合压缩机气阀部位构件的自动装配,本文对埃斯顿ER30机械臂进行二次开发设计,研制出一套用于2D90组合压缩机气阀自动装配的机械手系统,解决大型压缩机装配生产线自动化的问题。设计研究工作主要内容如下:(1)从气阀部位构件结构及技术参数出发,结合气阀部位构件人工装配工艺,基于六自由度串联机械臂,确定压缩机气阀装配机械手系统的装配流程,完成整个装配机械手系统总体方案的设计,包括:多工位工作平台、末端执行器和Modbus总线控制系统。(2)多工位工作平台的设计:对多工位工作平台的总体及功能进行设计,定义工作平台的整体形式和控制逻辑;完成工作平台机械结构设计和电气控制设计;对人机界面和控制接口做出设计和规定;进行工作平台的测试,测试结果理想。(3)末端执行器的设计:对常用的两种吸附式末端执行器进行原理分析,确定其优缺点;选择采用电磁吸附的工作方式进行设计;根据相关设计要求,制定末端执行器的设计方案,分别完成机械结构设计、电气控制设计和控制接口设计;通过实验对末端执行器进行实际验证,实验结果达到原定设计要求。(4)Modbus总线系统的设计:以Modbus协议为基础,对六轴控制器进行协议转换;完成现场总线的搭建;提供标准的总线接口和地址协定;实现多工位工作平台、末端执行器和机械臂对Modbus现场总线的接入;实验效果良好,信号传输稳定。