近年来,液晶面板的制造精度和制程尺寸成为社会关注的焦点,液晶玻璃基板作为液晶面板的重要组成部分,也成为了国内外学者的研究热点。液晶玻璃基板的尺寸不断增大,但对应的高世代搬运设备的研究还在摸索当中,相关领域尚处于空白阶段,这严重阻碍了液晶面板行业的发展。研制出动作高效,运行稳定的液晶玻璃基板搬运机械臂已成为该研究领域的当务之急。本文的研究内容主要有以下几个方面:(1)根据搬运机械臂的工作流程,设计液晶玻璃基板搬运机械臂系统。分析了液晶玻璃基板搬运机械臂、机械臂轨迹规划的国内外研究现状,进行了液晶玻璃基板搬运机械臂展收方案设计;在对液晶基板搬运机械臂失效方式分析的基础上,确定了影响搬运机械臂的稳定性的关键因素为末端执行机构的结构设计;对末端执行机构真空吸盘选型及改进,优化了末端执行机构,建立了三维模型;并在此基础上,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对液晶玻璃基板在真空吸附条件下进行有限元分析。(2)对液晶玻璃基板搬运机械臂的机械结构进行分析,进行轨迹规划。利用运动学原理推导了搬运机械臂的运动学与运动学约束条件,利用动力学原理推导了搬运机械臂的动力学方程与力矩影响条件分析;针对液晶玻璃基板搬运机械臂的自身特点,选择关节空间轨迹中的B样条曲线方法进行轨迹规划与计算;建立了关节受力与抖动综合最优数学模型;利用遗传算法计算得出不同受力与抖动比值权重下的插值间隔时间,并运用MATLAB软件对搬运机械臂进行轨迹仿真,确定理想的数学模型。(3)基于液晶基板生产线工作原理,对PLC与玻璃基板搬运机械臂进行应用型研究,并应用PLC技术进行系统硬件与软件设计,完成液晶基板自动生产搬运控制系统,并通过实验验证系统的有效性。