冲压成形是五金制品重要的成形方法之一,欧美式燃气烧烤炉零部件的冲压成形主要由上下料机构和冲床组成。但是冲床上下料操作具有一定的危险性且生产条件恶劣,结合企业转型发展需要,必须实现燃气烤炉零部件的自动上下料。本文调查了某企业冲压生产线现状,分析了冲压线的现状及发展,论述了工业机械手在冲压线上的重要应用,针对欧美式燃气烧烤炉零件的冲压工序提出了冲压机上下料机械手控制系统方案。本文结合机械手的工作环境,设计了冲压线的整体方案以及冲压线的布局,使用三台机械手和两台冲床,选择机械手圆柱坐标形式及四个自由度。然后对上下料机械手进行本体设计,包括运用Solidworks软件建立机械手的三维模型,对机械手各个自由度选用交流伺服电机的驱动方式,主要采用同步齿形带的传递,旋转轴和摆动轴并使用减速器的传动方案,并对伺服电机、滚珠丝杠和同步齿形带等关键零部件选型计算,对机械手本体机械结构进行设计。其次,简化了上下料机械手三维模型,根据改进的D-H法建立了机械手连杆坐标系,对机械手进行运动学和动力学计算分析,推算出各杆件运动学方程的正解和逆解,运用MATLAB对机械手工作的两点间的轨迹进行仿真,从位移、速度和加速度变化曲线上看出,机械手动作平稳。最后设计了冲压机上下料机械手的控制系统,控制系统采用PLC控制整体流程,运动控制器控制机械手运动的总体方案,对控制系统的电气模块、运动控制器与伺服驱动器模块进行设计接线,PLC的编程设计,包括I/O分配,PLC程序,外部接线图等。经过现场调试,冲压机上下料机械手能满足生产需求,达到每分钟8次的节拍。