当下,大多数企业广泛用人工完成轴承环坯制坯、成型及冲孔工序中的取料和放料过程,生产车间环境比较恶劣、复杂,生产设备相对落后。工人劳动强度大,危险性大。为了顺应锻压机械的发展趋势,提高锻压生产设备的自动化水平,实现绿色锻压,有必要设计一套基于轴承环坯的自动锻压系统。本文在分析国内外锻压生产现状和轴承环坯加工特征的基础上,完成了对机器人结构和控制系统的需求分析,确立了轴承环坯自动锻压系统的方案设计,并重点设计了工业机器人的机械结构和锻压控制系统,研发出一套以自主设计的工业机器人为主的自动锻压系统。在机械结构方面,确定了自动锻压系统总体结构,并详细介绍了自主设计的工业机器人的结构。通过Solid-Works Simulation软件对机械手的大臂和小臂进行模拟受力分析;考虑到轴承环坯在锻压过程中特殊的形态变化,特意设计了一种应用于锻压生产的机械手爪并对其工作原理进行详尽的说明;完成了相关工艺工装的改进设计和对主要设备的选型;最后对机器人进行了运动学解耦,并运用直线插补算法和5次多项式插值法对机器人轨迹进行了规划。在控制系统方面,结合现场实际情况和加工工艺的要求,对控制器、设计软件、触摸屏进行了选型,搭建了人机互动硬件平台。以TwinCAT3软件为开发平台,开发了自动锻压系统控制软件并对系统进行模块化设计,常规功能模块是用于实现系统的基础功能,系统模块实现对系统状态的监控,动作设定模块是对机器人运动功能的实现与管理。