摘要：机械制造显示出一个国家的国力是否强盛，对于国家的发展有重要意义。在自动化生产线中，最重要的环节之一就是操作手单元这一部分，尤其是控制程序和机械结构设计这两点，而且是德国FESTO自动化生产线的一个工作单元。为此，本文对自动化生产线中该部分内容进行研究分析，以期能够为操作手单元相关设计提供理论依据，结合我国机械自动化制造及相关内容和未来发展方向对其控制程序和机构设计进行分析，以期能够提高我国机制制造业的整体发展水平，提高我国的综合国力，推动网购机械制造业的国际化发展。关键词：自动化生产线；操作手；控制程序设计
机械制造对于经济发展和政治稳定都有重要意义，同时也是我国工业发展的动力。近年来，随着我国科技水平的提高，机械制造水平和质量也有所上升，为相关行业的发展带来了活动，而且增加了企业的利益。在我国传统的机械设计制造中，机械制造技术工艺还存在诸多问题，造成严重的人力、物力等浪费，在使用上也有许多不便之处。同时过多的机械维护导致生产设备效率低下、设备功能单一并对中国工业生产造成严重限制。如何提高机械制造效率，丰富自动化设备功能，降低生产成本等问题是机械制造业和自动化技术研发的重要课题。
一、机械设计制造及自动化技术的发展状况
在机械制造和自动化的发展，必须做好准备工作，包括计划产品模块、拟定体系加工产品的销售策略和完善制造体系等。发达国家已经在很大程度上实现了技术支持，但是中国还未全面实现。
就中国的机械制造及其自动化工业的发展而言，中国始终保持坚定的支持态度，并投入了大量的科研经费和科研人员，以进行深入研究。CIMS技术已经取得了比较广泛的应用成果，如今，CIMS技术已取得了部分应用成效，并且成立了很多实验室来研发该技术。在实验过程中，该技术不断获得升级和改良。我国各地展开了许多关于计算机集成制造技术的研究项目，并不断升级工程软件和技术。机械制造通过借助科学技术实现自动化发展，可以快速提升中国机械制造业的经济发展水平。目前，我国很多地区的机械制造企业在生产作业的途中，对企业的信息管理重视程度较低，这使得CAD技术无法与机械制造完美结合，并阻碍企业机械自动化水平的提高。
现今时期，我国经济快速壮大，这也为机械制造业加速发展缔造了机遇。对照经济发达国家，我国机械制造业自动化程度还有待进步。因此，中国的机械设计和制造必须以最快的速度达到最高水平，并继续超过国际水平。当然，我国的机械制造业产品数量并不低，但是技术含量不高，缺乏科技创新，很多自动化理念和技术都是从国外引进。近年来，随着众多教授们的研究努力，这种情况有所改观，但仍然需要更多人更多投入。所以，我们应该抓住全球化发展的机遇，加大科技创新力度、提高科技研发水平，让机械设计制造和自动化技术的发展迈上新的台阶。
二、机械设计制造和自动化技术的各种应用分析
(一) 机械设计制造和自动化技术应用的发展趋势
机械制造业发展的根本在于实施自动化模块，因此可以改良机械加工体系的编程控制器。我们需要在考虑我国的经济发展水平的基础上，改善基础工作制度，提高各环节间的协调配合度，让我们的机械设计制造能够尽快达到国际发展水平。在科学技术国际化的过程中，传感器和自动化技术的支持，对于确保现代系统管理的完善，做好生产组织和管理，促进和普及高水平的技术是必不可少的。同时，机器设计，制造和自动化技术开发需要昂贵的支持。在模块研发、工艺计划、软件应用、技术改进等方面，应有大量的资金和技术成本注入，这就给制造业营造了更多荆棘。现在，机械制造业要做好革新，提高生产效率，实现全球化，并能控制成本注入，同时优化质量，从而提高机械制造自动化程度。因此，增强中国机械制造业的竞争力离不开先进机械制造和自动化技术的支持。
(二) 机械设计制造的多样性分析及自动化技术的发展路径
全球化致使机械制造业的国际竞争愈来愈剧烈。中国机械制造业的技术和金融手段相比之下较为不足，这就阻碍了中国机械制造业的发展。
为了高效推广应用先进创新的制造技术，我们必须及时革新设计理念、制造和自动化技术，让新的科学技术成果走向社会各个领域。例如，纳米技术的应用提高了机械制造业的精度，并已提高到纳米水平。进而对纳米尺度的研究，可以达到对原子和分子的研究，从而使制造业技术更加精密先进，同时能够扩大在其他领域的应用范围。制造业要想研究出自己的创新成果，就必须协调纳米加工技术和机械纳米材料技术，将二者进行综合研究。现提高精密工程的精度的过程，需要将现代机械设计应用于微机械加工、纳米技术和其他模块，同时将电子技术更好地应用于机械制造领域。高度的自动化模块能够满足国际机械制造发展的要求，提高企业竞争力。快速原型技术在设计上打破了原有的材料去除方法。它采用了添加和累积的理论来实现快速制造零件原型，取得了突出成果。
三、操作手单元的机械结构
机械手单元主要由支架模块，溜槽模块，Picalfa模块，I / O接线端口，CPV阀组和控制面板组成。
3.1支架模块
接收从前一单元发送来的工件，并通过漫射光电传感器感应工件颜色。
3.2 PicAlfa模块
该模块由气动夹具，气动无杆气缸，漫射光电传感器等构成。主要完成工件的提取和运输。该模块具有很高的灵活性，可以任意调整终端传感器的安装位置。抽气装置安装在抽气装置上，通过向不同的气缸体传递空气来控制抽气装置的打开和关闭。
3.3滑槽模块
该单元中有两个斜槽模块，可以存储多个工件，并且倾斜角度可以任意调节。
3.4 CPV阀组
该装置的阀组由三个阀组成，分别控制无杆缸，提升缸和进气阀。在结构上，它们都是带有手动控制装置的单控电磁阀。
四、操作手单元的程序设计
工件到达支架后，支架上的漫射光电传感器会感应到工件的颜色。当感应到工件时，打开气动夹，操作臂降到工件位置。当气动夹具上的扩散光电传感器感应到有工件时，气动夹具关闭同时夹紧工件，然后机械手向上移动取出工件。在水平轨道上运动到下一个工位的顶部，将机械臂向下操纵到工位，打开空气抓斗并将工件放置在机器人单元的检测区域中。操作手臂升起，关闭空气手柄，然后将手臂返回到初始左侧极限位置。
根据该控制过程，应用PLC编程通过通讯电缆将编写的程序下载到CPU进行实际操作和调试，并在调试和修整后改进控制程序。
五、结论
如今，自动化技术应用范围越来越广，自动化技术的发展能够解放劳动力，提高精准度和产品质量。虽然自动化机械生产也有其固有的弊端，但是只要正确使用，其会对人类生产生活创造持续的价值，其弊端也能经过人类改善而不断降到最低。
随着自动化控制技术水平的不断提升，可以为今后维护、调试设备，排除故障奠定良好的基础。而自动生产线随着人们对它的不断研究和完善，也将会以全新的姿态占据制造业一线生产的大部分位置。
我国是制造业大国，但是我国的制造业发展水平和机械制造设备的创新水平仍然存在很大的上升空间，在第三产业急剧增速发展的同时，制造业也应该受到人们的重视。因为制造业为国家经济发展创造着不可忽视的价值，如果制造业得不到发展，那么我国的工业基础就得不到突破，随之而来的经济增速也会放缓。如今，自动化机械生产研究应得到更多的资金和技术投入，自动化技术和设备应该得到推广拓展，以创造出更大的社会价值。
参考文献
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