CNC车床上下料系统因工业技术的发展,普遍适用于在自动化领域,为降低生产成本,提高产品加工效率,桁架机械手在CNC车床运输工件中应用较多。桁架机械手加工速度快、精度高、柔性好,结构简单,便于组装,可实现工件运输以及自动上下料等辅助功能。充分了解国内外CNC车床上下料系统研究现状,针对精密零部件加工的CNC车床上下料系统进行研究,包括CNC车床上下料系统的大跨距桁架机械手结构设计及优化改进,大跨距桁架安装,图像信息获取和分析以及控制策略研究。以SOLIDWORKS为基础,建立CNC车床上下料系统的大跨距桁架机械手三维模型。运用ABAQUS仿真软件,优化大跨距桁架机械手横截面尺寸,使其在满足桁架机械手精度的同时,桁架结构减重33.91kg,避免模态共振,提高桁架机械手整体性能以及企业经济效益。对CNC上下料系统的大跨距桁架结构工艺进行研究,研究并分析大跨距桁架在制造过程中出现的精度误差以及大跨距纵梁结构安装情况。对大跨距桁架机械手安装工艺进行研究,保证上下料支架在五年或十年内满足加工生产所需要的精度。通过两个工业摄像机,扫描表壳零件表面,得到其图像细节信息,基于OTSU算法,对其进行图像分割等操作。运用Open CV软件以及Hough算法获得表壳边缘轮廓信息获得其表壳边缘点。通过曲线拟合边缘点,得到表壳的中心位置,可以避免大量的数值排序和迭代计算,大大提高运算速度。以协调三台CNC车床并行运作控制策略为目标,利用TIA V15.1软件编程,对CNC车床上下料系统的控制系统进行设计。采用延时继电器依次设置三台CNC车床的加工工件时间,压缩气缸控制手爪的抓取,使机械手能循环往复的执行抓取工件动作,控制程序采用自动控制、手动控制以及伺服控制,确保机械手能平稳地运行,保证机械手的精度。