中国制造2025的提出,宣布智能化成为我国工业的首要目标。判断一台自动化设备的优劣,除了实现其基本功能,其可靠度则是另外一个判断标准。机械设备实际的运行状态下,由于各影响因素的存在,不管是设计误差还是制造误差,机械设备都有工作失效的可能。各行各业对线材的需求越来越大,然而对线材的悬挂标签都是人工完成,不能满足需求。本文以运签机构为研究对象,对其进行机构设计与可靠度研究。主要研究工作如下:基于运签机构的设计要求,确定了凸轮-连杆组合机构的设计方案;分析了适合凸轮机构摆杆运动规律曲线,获得了凸轮理论轮廓线方程;用型综合法对六杆机构的方案进行了研究,并结合刚体导引与函数发生法,对六杆机构进行了尺度综合;采用杆组法构建了六杆机构的运动学与动力学分析数学模型;基于MATLAB对运签机构的运动学与动力学特性进行了求解,获得了各运动副处的相对速度与径向力,为后续磨损计算提供了数据。基于ProE骨架模型,结合运签机构的机构简图,编程构建了运签机构的参数化模型;通过运动仿真分析,确定了运签机构的关键运动参数;基于运签机构的敏感度分析,获得了主要设计参数对运签机构的影响规律;并对运签机构进行了骨架模型优化,使执行末端角加速度减少了13.61%。考虑基本尺寸误差、运动副间隙和磨损的影响,构建了运签机构的可靠度数学模型,在误差为定量情况下,通过数值方法计算了运签机构的运动精度与可靠度;并基于ADAMS编程构建了运签机构的参数化模型,研究了凸轮参数与连杆参数对运签机构执行末端位移的敏感度;通过蒙特卡洛法试验仿真分析运签机构的运动精度与可靠度,获得了允许极限误差即钢丝与标签孔的最小间隙。