薛子云，张 宾，张东波

（1.北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048；2.中国农业大学工学院，北京100083）

0 前言

随着塑料加工行业在我国的迅速发展，注射成型设备的自动化程度也越来越高。现代化的注射成型设备常常配有机械臂，以提高生产效率，同时解决了人工取件工作条件恶劣、劳动强度大等问题［1－4］。目前我国注塑行业中较常用的主要是从模具中快速抓取制品并将制品传送到下一个生产工序上去的机械手。这种机械手为提高注塑产品品质、降低废品率、降低生产成本、增强企业竞争力等方面都起到及其重要的作用。

目前国内使用的注塑机机械臂大多为进口的工业机器人，这些机器人具有较好的工作性能，但由于其成本较高，市场占有率很低。因此，设计机构简单实用的注塑机械臂与注塑机配合使用，以其较低的制造成本和较高的经济效益，在塑料加工行业将具有良好的市场前景。

1 机构设计

手臂是机器人执行机构中的重要部件，用来把抓取的工件送到指定的位置，一般的工业机器人手臂都具有3个自由度。工业机械臂多采用多关节型串联结构，其刚度和稳定性与并联机构相比较差，而并联机构相对常用串联机构具有刚度大、稳定性好和承载能力强等优点，但也存在工作空间小、灵活性差等缺点［5－7］。为了更好地发挥这两种机构的优势，本文提出一种混联式机械臂结构。该机械臂的模型如图1所示，大臂通过虎克铰连接在底座上；……