化妆棉在我国已有十多年的发展历史,目前大多数化妆棉生产线仍采用人工进行转运,工人在进行转运时,速度不稳定,生产效率较低,因此引入转运机械手代替人工进行转运,提高生产效率。由于化妆棉组为柔性体,在夹持过程中容易出现侧崩弹出和中间塌陷等问题,本课题为实现化妆棉生产线的自动化转运,结合化妆棉组的转运工况和出现的问题,对化妆棉组的力学属性进行研究,设计化妆棉组转运机械手,实现化妆棉组的夹取与转运,主要研究内容如下:首先,对化妆棉组的力学特性进行研究,建立化妆棉组的数学模型,确定机械手夹爪的设计参数。分析了化妆棉组在夹取时产生侧崩弹出和中间下塌的原因,并将化妆棉组作为一个整体的研究对象,对化妆棉组进行了单轴压缩实验,获得化妆棉组的压力-位移曲线和应力-应变曲线,在matlab中对其进行拟合,获得化妆棉组应力-应变的数学关系,并基于圣维南原理和材料力学知识对机械手无角度夹取和有角度夹取分别建立了数学模型,获得了机械手夹爪的设计参数,为后面化妆棉转运机械手设计提供理论指导。然后,分析了化妆棉组的转运工况,并结合转运过程中出现的问题对化妆棉转运机械手结构和布局进行设计。针对化妆棉组夹取问题,设计了夹紧机构,该机构由传动部分和夹取部分组成,可以实现夹棉板的张开和夹紧。针对放棉问题,设计了压棉机构,压棉板设计为L型,可以防止化妆棉组向左侧崩。针对化妆棉组向右侧崩问题,设计了防侧崩机构,采用弹簧导杆机构,底部连接L型底板。并对末端执行器关键组件进行了计算与选型。根据机械臂的选型原则,选用SCARA机器人作为转运机械手的机械臂。根据化妆棉组的转运工艺,对转运机械手的动作流程进行了设计,确定了转运机械手的整体布局。最后,对转运机械手的可行性进行有限元仿真验证。运用有限元软件静力学模块对夹紧机构中的夹棉板进行了分析,验证了夹棉板应力与变形都在合理范围内,为延长夹棉板使用寿命,避免在长期工作后夹棉板应力最大的位置产生裂纹所造成的应力集中现象,可适当增加夹棉板槽口外边缘处的厚度。采用Yeoh形式本构模型对化妆棉组应力-应变数据进行了拟合,得到了化妆棉组本构模型拟合参数,并将拟合参数进行赋值获得化妆棉组的材料属性,最后对化妆棉组的夹取过程进行瞬态动力学仿真,对机械手夹取化妆棉组进行了验证,并且通过末端执行器夹取实验验证了化妆棉组的夹取效果。