现阶段国内木门窗生产企业在木门窗产品生产制造全工序过程中,大部分企业还处在半自动化生产阶段,其中在制造生产木门窗产品的全工序生产线上,存在许多工作重复性大,操作工人劳动强度高,车间工作环境差,人工作业存在一定危险性等问题。随着近年来我国绿色产业的发展,绿色中国建设政策的颁布实施以及大众节能环保意识的提高,木结构建筑产品的需求量将会大幅增加,同时人工成本的提高也促使国内木门窗产品生产企业推进产品生产线全自动化程度地提高和转型升级。针对某木门窗生产企业的实木门边材数控加工生产线提高自动化程度的需求,本文研制了一款实木门边材生产线的搬运机械手设备。本文先对工业机械手的国内外研究现状及发展趋势进行了分析,搜集和凝练了相关的研究文献,提出了本文的研究内容。然后针对国内某木门窗生产企业的实木门边材数控加工生产线设备做了相关调研,分析了实木门边材工件双端齐头开榫加工生产工艺流程,明确了实木门边材搬运机械手设备的设计目标、设计原则和技术参数;完成了实木门边材搬运机械手各部分的方案设计,包括搬运工艺流程、机械手空间布局、机械手机械结构方案以及机械手控制系统方案。确定了搬运机械手的设计方案后,本文对实木门边材搬运机械手的各部分机械结构进行了详细设计,运用Solidworks软件完成了搬运机械手的三维模型建立和干涉检查。其中针对搬运机械手的运动执行部件中的驱动电机、导轨滑块、气缸等零部件进行了选型计算,最终完成了实木门边材搬运机械手的总体结构设计。运用Ansys软件对搬运机械手的关键零部件做了有限元分析,包括回转主轴的静力学和模态分析以及机械手机架的静力学分析;运用Adams软件完成了搬运机械手的动力学仿真分析,得到了搬运机械手结构中各工作气缸的受力曲线图、工件质心的位置曲线图和工件上一点的运动轨迹图。完成了搬运机械手控制系统的设计,主要包括控制系统控制回路、控制程序和人机交互系统的设计。本文根据搬运机械手控制系统的设计方案需求,统计了控制系统的硬件资源需求,完成了控制系统的主电路电气原理图、PLC控制电路图和气动控制回路的设计,完成了PLC控制程序的设计,最终完成了搬运机械手控制系统的设计。本文所设计研究的实木门边材数控加工生产线搬运机械手设备,能夹持实木门边材工件全自动地完成工件的双端齐头开榫加工动作,提高实木门边材数控加工生产线的加工效率、加工质量和全自动化程度,满足国内木门窗生产企业提高自动化水平的发展需求和趋势。