印刷电路板的自动化生产有助于提高产品的生产效率,降低废品率,对于实现生产自动化和提高产品质量具有重要的现实意义。本文就青岛某公司印刷电路板生产线进行自动化生产改造,以代替印刷电路板的分板、检测、装箱和贴标四个工位,尤其对检测工位和抓取工位进行研究设计。本文根据公司提出的参数和技术要求,对印刷电路板抓取机械手的方案进行了设计和研究,然后利用Pro/E三维建模软件建立直角坐标机器人及抓取机械手部的三维模型。该工位与前边的分板工位和后边的装箱工位相配合,实现了印刷电路板的自动化生产。本文完成的主要内容有:首先查阅了抓取和搬运机械手国内外现状,了解分析了国内外工业自动化生产线上下料机械手的结构形式和运作方式,并根据该公司提出的参数和技术要求设计印刷电路板的自动化生产工艺流程和生产工艺方案。按照该公司给出的印刷电路板的两种不同型号,提出了抓取机械手的设计参数和技术要求。第二,经过分析和对比三种机器人的运动方案(直角坐标机器人、圆柱坐标式机器人、水平关节型机器人),根据实际工况条件决定采用直角坐标机器人。对直角坐标机器人的导轨、丝杆、电机等进行了选型校核,并利用Pro/E三维建模软件对机器人进行组合装配。第三,根据三种抓取方式(仿人式抓取、吸附式抓取和夹钳式抓取)的不同进行了分析研究,最终确定采用柔性夹钳式的抓取方式,并对柔性末端手指进行了设计。然后对柔性小爪进行了整体的结构设计和气缸等关键零件的选型计算。为了完成对两种不同型号的印刷电路板的抓取,将抓取大型号印刷电路板的机械手结构和抓取小型号印刷电路板的机械手结构组合装配在一起。并对两个机械手的工作时运动状态进行干涉检查。第四,对包括载具、探针板和检测工装的检测装置进行了设计,并通过对印刷电路板的性能检测试验验证检测装置设计的合理性。最后,对其中的关键零部件(机械手大爪、连接销钉和整体支架)进行了优化设计和利用ANSYS软件静力学分析,得到了各构件的等效应力云图和变形分布云图。经分析发现设计的支架的质量过重,进行优化结构之后再次分析,确保设计符合要求。