随着人们对PET产品需求量的不断增加,有更多的企业及单位开始研究用于制造PET瓶的旋转式吹瓶设备。据了解,机械手的动力学特性限制了国产旋转式吹瓶机的单模产量,且对旋转式吹瓶机运行过程当中的稳定性也有显著的影响。机械手在旋转式吹瓶机双凸轮系统的协调控制下完成取送瓶/坯的过程,其双凸轮系统由直动凸轮与摆动凸轮组成。目前,对于双凸轮系统的设计和研究,在国内能够参考的文献较少,导致衔接点处机械手的速度和加速度不连续等,可能造成无法取送瓶等情况,难以适应高速运转。本文以吹瓶机取送瓶凸轮系统设计为中心开展相关研究工作,主要的研究内容如下:首先,针对近些年来国内外学者在凸轮曲线规划、凸轮界面设计及吹瓶机取送瓶凸轮系统方面所取得的研究成果进行了总结与回顾,查找存在的问题,将参数化设计的理念引入到取送瓶凸轮系统的设计中,并进行优化分析,以期实现提升吹瓶效率、增加运行过程的稳定性、缩短设计周期及减少企业成本的研究目标。其次,根据机械手在整个周期的工作情况,分析其动作要求,结合矢量分析法建立取送瓶段机械手参数方程,选取三次样条曲线拟合机械手运动轨迹,以满足旋转式吹瓶机高速运转的要求。确定机械手运动轨迹后,逐次推导出取送瓶段各凸轮的轮廓曲线方程。再次,由于双凸轮中摆动凸轮摆动微小幅度对机械手产生巨大波动,因此对过渡段摆动凸轮优先设计。通过比对各曲线的运动特性,将过渡段摆动凸轮分五段进行设计,即“五次—休止—摆线—休止—五次”的设计原则,最后根据机构的几何关系,推出直动凸轮的轮廓曲线方程。从次,初步确定双凸轮理论轮廓曲线后,在确保不发生干涉的前提下,采用多种群遗传算法对摆动凸轮曲线进行优化。以十腔旋转式吹瓶机为模型,分析取瓶初始角度、过渡段区间分配等参数对摆动凸轮最大角加速度的影响,通过分析迭代曲线结果,针对现有设计方案进行调整。在确定优化完成后的摆动凸轮曲线基础上,对直动凸轮相对加速度出现局部突变的区域进行优化,从而得到最优的直-摆动凸轮曲线组合,最终应用于实际生产中,证明了本优化设计的实用性。最后,基于参数化设计的理念,通过建立吹瓶机取送瓶凸轮系统的GUI可视化界面,可根据不同型号吹瓶设备的凸轮系统要求进行设计。通过设置及改变取送瓶凸轮系统的参数,即可生成相应的凸轮曲线,显著缩短了设计人员的设计周期。