冷镦机生产零部件各环节自动化、智能化的程度直接体现一个国家的装备制造行业的发达水平。对于多品种、小批量的生产模式而言,冷镦机的生产效率主要受制于冷镦机换模效率。目前,美国、日本等发达国家已经研发出冷镦机全自动换模系统,而国内的冷镦机换模技术非常落后,通常采用纯手动人工换模。为了缩短与发达国家在冷镦机换模技术的差距,达到提高冷镦机模具更换的效率和安全程度的目的,本课题独立自主研发出一款冷镦机模具更换辅助换模机器人。首先,对冷镦机模具更换流程进行动作分析,即夹取、搬运、装配、拆卸、定位和紧定动作;建立辅助换模机器人的结构简化模型,求解辅助换模机器人运动方程,确定辅助换模机器人运动轨迹规划的目标函数和约束条件,优化辅助换模机器人运动轨迹。其次,针对辅助换模机器人关键部件的位姿、位移、速度和加速度等参数,建立辅助换模机器人的D-H参数模型,应用凯恩方程法确定辅助换模机器人的动力学模型,通过Adams软件对机器人进行运动学和动力学仿真分析,分析机器人的位移、速度、加速度、力、力矩、角速度和角加速度随时间的变化规律,为辅助换模机器人整机设计提供理论基础。再次,根据冷镦机辅助换模机器人设计原则,确定辅助换模机器人的机械结构特征要求和重要设计参数配置,设计机器人的立柱、摇臂、转臂、角度限制器、抓取末端等关键部件,通过Solid works软件建立辅助换模机器人的三维模型,为试制样机提供直观参照。最后,根据冷镦机辅助换模机器人设计原则,确定辅助换模机器人的控制系统特征要求和参数配置,设计机器人的电气系统和控制系统。按照设计的方案试制辅助换模机器人样机,通过空载运动试验,验证辅助机器人结构设计的合理性;通过抓取试验,对比分析人机安装效果,验证辅助机器人达到了辅助换模的设计目标。