摘要

当前化妆棉生产线中人工转运存在效率低、质量不稳定等问题，严重制约了生产效益的提升。针对化妆棉组作为柔性物料在夹持过程中易发生侧崩、塌陷等难题，本研究以自动化转运为目标，设计了一种专用转运机械手系统。首先，基于化妆棉组的力学特性分析，构建了夹持过程的数学模型，提出多模态夹持机构与自适应力补偿控制策略；其次，结合产线工况需求，完成机械手末端执行器的结构设计，集成夹持、整型与防侧崩功能模块，通过双旋向丝杠传动与弹性阻尼机构优化夹持力分布；最后，利用ANSYS Workbench对夹持过程进行瞬态动力学仿真，验证了夹持机构的可靠性与稳定性，并通过实验测试表明，机械手可有效控制棉组压缩率在8%-12%范围内，抓取成功率达99.5%，显著降低物料损伤率至0.3%以下。研究成果为柔性物料自动化转运提供了技术参考，助力化妆品行业实现高效智能化生产。

关键词：化妆棉组；数学模型；转运机械手