项目背景：

20世纪70年代,由于微电子技术、传感器技术、控制技术与机电一体化技术的快速发展,尤其是计算机的广泛应用,不仅给机械制造领域带来了许多新观念、新技术、新工艺,而且使机械制造技术产生了质的飞跃,迈上了一个新的台阶。随着科学技术的发展，经济全球化、全球信息化正在极大地改变人们的生产生活方式，人类在新材料、新工艺、新能源、信息科学、航天飞行等高科技领域的成就也给我们带来深远的影响。此中，自动化生产线扮演着重要的角色，在工业生产中得到越来越广泛的应用。这些自动化生产线的使用，在提高劳动效率和产品的质量、改善工人劳动条件、降低能源消耗、节约材料等方面均取得了显著的成效。

生产线是由工件传送系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起米，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统。自动化生产线要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序，达到相应的工艺要求，生产出合格的产品，为了能够实现这个目标，可以采用自动输送和其他一些辅助装置，根据工艺顺序把不同的机械加工装置组成一个整体，各个部件之间的动作是通过气压系统和电气制动系统组合起来的，使它能够实现规定的程序而进行自动工作，这种自动工作的机械装置系统被我们称为自动生产线。自动化生产线就是按一定工艺顺序排列的若干台自动机床，用工件传送装置和控制系统联结起来，按照规定的生产节拍，工件自动地依次经过各个加工工位进行自动加工的连续作业线。

自动化生产线设备控制核心的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC),是工业控制领域中一种随着计算机、自动化和信息通讯等技术应用发展孕育而生的新型电气控制装置。在自动化领域的生产实践中, PLC(可编程控制器)因其具有操作简单、可靠性高、功能强等优点而得到了广泛的应用。在从诞生到现在将近半个世纪的发展过程中,可编程逻辑控制器的控制规模和水平有了飞速的发展,在工业自动化领域中被广泛应用,成为生产控制中重要的设备装置。

Irai软件是一款功能强大的机电一体化仿真平台，集合气动液压、电工电子、数字电路、机械设计、机械自动化等多学科领域知识，实现功能多元化的仿真系统。具有高度的人机交互功能，可在虚拟设备上直接设计具有实际功能的控制面板、各种控制按钮等，鼠标在仿真过程中可以模拟人手的功能对虚拟设备进行操作，如抓取、搬运货物等。

研究目的：

本次研究的目的在于学习自动化加工生产线的设计并在IRAI上进行仿真实现。自动化加工生产线虚拟实训设备包括九个部分，分别是自动码垛机、三轴机械手、雕刻机、移载机、工业机器人、自动化车床、自动化焊接、装配设备、传送带、光电传感器、速度/加速度传感器。通过设计使整条生产线可实现工件的雕刻、车铣、装配、焊接加工。采用PLC 、变频器、传感器、IRAI等来完成相关设计。提高动手能力和实践技能，达到利用所学专业知识解决实际问题的目标。

项目意义：

加工制造业中很多企业会采用生产线设备进行生产工作，这些设备的控制由早期的手动操作逐步地发展成为具有相当水平的自动控制，而生产线自身也发展成为综合机械、电气和计算机等多种技术为一体的自动化系统装置。在机械制造、电子等行业已经设计和制造出大量的类型各异的自动化生产线，提高劳动生产率，减轻劳动强度，实现安全生产，保障产品质量，降低成本这些目标正是中国现工业生产中不断追求的。现今阶段,自动化生产线应满足众多的要求，主要涉及到下列几项指标:(1)提高质量;(2)增加生产;(3)为适应生产变化而更换模具的时间短;(4)生产过程的监控;(5)操作人员的安全。在大批、大量生产中采用自动化生产线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。