作品名稱：自動控制數控生產線
學校名稱：私立華聯學院
參賽隊伍：超級勝利
參賽學生：楊健華 林永杰 楊國添
指導老師：梁英杰 姚建輝
自動控制數控生產線
一、研究現狀
應用趨勢：隨著科學技術的發展，人類社會對產品的功能與質量的要求越來越高，產品更新換代的周期越來越短，產品的復雜程度也隨之增高，傳統的大批量生產方式受到了挑戰。為了同時提高制造業的生產效率，使之在保證產品質量的前提下，縮短生產的周期，降低產品成本，自動化系統便應運而生，所以我們將設計生產自動控制數控生產線。
（1）國內研究：我國數控技術起步于20世紀50年代末期，經歷了初期的封閉式開發階段，“六五”“七五”期間的消化吸收、引進技術階段，“八五”期間建立國產化體系階段，“九五”期間產業化階段，現已基本掌握了現代數控技術。但是由于系統技術含量低，產生的附加值少，不具備與進口系統進行全面抗衡的能力，只在低端市場占有一席之地，還不能為我國數控產業起到支撐的作用，與國外相比，還有不小的差距。
（2） 國外研究：國外數控系統技術發展的總體趨勢：1、新一代數控系統向PC化和開放式體系結構方向發展。2、驅動裝置向交流、數字化方向發展。3、增強通信功能，向網絡化發展。4、數控系統在控制性能上向智能化發展。
二、預計使用的主要產品
1、機械手2、數控機床3、夾具4、多臺伺服電機5、垃圾箱6、鏈條 7、刀具
8、開關電源9、輸送機10、氣缸驅動11、聲控儀12、傳送帶13、卡盤14、傳感器
三、設計初衷
該作品的設計目的：此生產線能有效解決自動化單元的工件裝夾和產品快速換型問題，通過模塊方式有效實現車間生產的標準化。線上所有加工組、機床、機械手均可實現信息集成，通過網絡可實現機床加工、上下料及物料運輸的自動化管理與調度，同時也采用聲控來進行分揀，更有效的進行電動機產生不同的動作。
科學性：本裝置采用伺服電機為動力，清潔無污染，節能減排，綠色環保。
核心技術：傳動系統、驅動系統、自動控制系統、電氣系統。
四、性能特點
1、全新設計，可實現角鋼末端尾料400m以內;
2、采用伺服電機控制，送料尺寸精準;
3、編制程序時，只需輸入工件尺寸、大小孔距、打孔數量即可，操作簡單;
4、帶生產記憶功能，具有生產訂單可查詢功能.
五、主要技術參數
1、加工角鋼范圍（mm）:3---5號角鋼;
2、常用沖孔大?。╩m）:大孔9.5*13mm 小孔：4.2/5.2mm;
3、可同時安裝沖頭數目（個）：2個;
4、常用角鋼長度：6000mm;
5、加工精度;=<0.5mm;
6、角鋼送進速度：15--20m/min.
六、實用性：
1、節省人力：設備自動運行送料，自動時間計算。
2、節省計算時間：電腦自帶記憶系統，可儲存多套加工數據。
3、節省大量定位時間：氣動夾鉗，力度大，不跑偏。
4、節省換模時間：使用快速更換模具機構。
5、提高生產效率：數控生產線與普通生產線相比，95—100/分沖次提高了生產效率。
6、安全系數提高：生產人員實現了離機操作，最大限度杜絕安全事故。
七、創意描述
基本原理：為了實現流水化，設計了一個運輸系統，由于采用聲控，單獨采用一臺電動機驅動它，產品最后收集到產品箱，原材料自動排序進入流水線，設計采用鏈條帶動，產品從斜面進入鏈條輸送機構，鏈條動前后左右由兩臺電動機控制。而縱向運動由氣缸驅動，完成零件的數控粗加工以后，由機械手抓取到皮帶上進行檢測，檢測完畢由人加緊在卡盤上進行數控精加工，廢料及鐵渣會傳送到廢物箱。當氣輸送到指定位置以后，由氣缸推動毛坯進入指定加工位置,產品進入加工第一個工序位：由電動機帶動主軸選擇，氣缸驅動刀具進行加工，電動機直接帶動主軸，減少中間機構，減少誤差提高精度。刀具的運缸帶動轉動式滑塊連桿機構，就推動毛坯進入傳送帶，輸送毛坯到指定地點。
設計原理：
1.動力來源：直流電機通過主軸與變速箱連接。變速箱內有兩對電磁閥，電磁閥1控制變速齒輪的變速，從而改變生產線的傳輸速度，可實現低、中、高三擋變換。電磁閥2控制生產線兩邊傳送帶的啟停，打到左擋位時，右邊傳送帶轉動，左邊傳送帶停止工作，實現生產線左轉；打到右擋位時，同理，生產線向右轉；而這兩對電磁閥的控制均由車床的兩對按鈕控制。
2.動力傳動：變速箱減速后輸出軸上的齒輪與鏈條的嚙合，將動力傳給兩端的齒輪，再通過軸傳給傳送帶，這樣的設計能使同側的兩邊傳送帶速度達到一致。
3.移動機構：數控車床里必不可少的拖把，起帶動刀架作用使車刀進行進給運動。比起普通車床相比解放了操作者的雙手，使用電機帶動拖把移動更有效率。
4.工件收集：前方的伺服電機1沿順時針方向轉動，傳送帶開始向收集箱方向前進，到達某一位置，就落到收集箱。當收集箱上的加工零件集到一定量時，傳送帶速度慢慢下降，直至換另外一個收集箱。
5.感應裝置：安裝在車床的四個方向，分揀加工零件，當分揀時候出現大小聲音不同時，會產生不同動作電位，傳遞給中央處理器，驅動電機進行分揀處理
7、設計方案：
八、生產工藝流程簡易圖：
九、項目安排表 
十、自動控制數控生產線預計時間安排
前期工作：
9月中旬初步定下設計方向及大致雛形，并到數控、模具廠等區域去調查零件加工情況；9月25日到工廠里訪問，探討設計工藝，了解生產線所需的材料及數控所需的技術參數，更進一步設計數控機床的構思初測自動控制數控生產線；10月30日設計關于自動控制數控生產線方案，主要的探究方法是：對工廠用電器及有關機器的原理進行剖析，此過程中著重針對傳送帶系統，并將各自收集的資料進行匯總、討論。
后期工作：
11月初到硬件市場中心了解各類機構原理及作用并進行采購；11月中旬對整個裝置進行硬件評估，并安裝；11月20日進行調試，檢查原理圖連接是否正確；12月初設計完成。
