随着经济及建筑行业的蓬勃发展，人们对于预制板构件的需求越来越大，需要有与之相适应的生产线来进行大批量生产。预制板生产线上主要的工位有：混凝土输送工位、混凝土浇筑及振动工位、立体预养护工位、侧力脱模工位、钢筋件预埋工位、刮平抹光工位、模具清扫工位和自动划线工位等[2]。

本研究课题来源于南京汤辰机械有限公司拟开发的一条预制板构件生产线中的自动划线机的设计。要求能够根据客户提供的图纸，在生产线上传送来的预制板构件上自动完成划线工作，确定出侧模以及窗模的安装位置，为下一个模具安装工位提供依据。

1。2 国内外研究现状

1。3 本课题研究内容

本课题针对自动划线机的性能要求，研究设计了自动划线机的机械结构，并开发出基于VC++的、运行在PC上的运动控制软件，再配以电磁阀、步进电机驱动器、光电开关、步进电机、运动控制卡等周边设备，从而实现了根据客户提供的CAD图纸自动完成划线的功能。并根据企业的实际需求，在软件中添加了历史浏览、端口配置、坐标显示等人性化的功能。

在机械结构部分，首先根据自动划线机具体的尺寸和精度要求，设计了三种方案，并对这三种方案进行了对比。然后详细的介绍了最合适的方案。内容包括:驱动方式的选择、X轴Y轴导轨的选型、导向轴承的选型；传动机构的选择及其部件(齿轮、齿条)的设计；电机安装板的设计；减速器安装板的设计；导轨支承梁等辅件的设计。在介绍的同时，也通过与其他产品的对比详细解释了选择的原因。

在控制系统硬件部分，首先介绍了常用的几种控制方法并选择了最适合自动划线机的方案，设计了控制系统。对步进电机作了简要介绍并通过计算选型。对其配套的驱动器的参数、接线原理等做了详细介绍。然后选用了经济合适的运动控制卡并对其使用方法做了详细介绍。介绍了光电开关的分类，并根据实际情况选型。最后给出了整个控制系统硬件的接线图。

在控制系统软件部分，首先介绍了编写出的软件的功能。内容主要包括有：通过运动控制卡控制X轴电机和Y轴电机的进给；通过光电开关确定原点位置；通过电磁阀确定喷枪的开关；将CAD图纸中的划线内容显示在电脑屏幕上；对CAD图纸中的线段进行路径优化；对于端口参数的配置；历史浏览等。然后对软件的主界面和各个模块的功能和界面做了详细的介绍。最后则是详细介绍了本软件的核心算法。包括CAD图纸的读取、CAD图纸的显示、数据搜索排序、电机控制和回零控制。

最后一个部分是实验。介绍了实验设备，并给出了实验结果。

第二章 自动划线机机械结构设计

2。1 机械系统设计方案

划线机按其最大行程可分为小型(小于500mm)、中型(500-3000mm)、大型(3000mm以上)三类。按结构型式可分为悬臂式、龙门式、桥式等。课题研究对象要求自动划线机的最大行程为3000mm*9000mm，属于大型划线机，所以选择最为合适的桥式结构[7]。桥式结构大致分为以下两种：

（1）固定桥式

固定桥式结构的工作台的驱动处在中央位置、坐标测量装置处在工作台的中间，系统刚度较大，整体结构牢固可靠，系统定位误差小，适用于高精度场合。但是由于工作台移动使其承载能力较差，而且自动划线机的尺寸也较大。

（2）移动桥式

移动桥式结构的特点在于工作台固定，承载能力大。并且工作台周围完全开放，装卸工件非常方便，操作性能优良，而且很容易观察到生产线上的情况，故应用较广。缺点是采用如果采用单边驱动的话，将产生较大的扭摆。因此，桥的跨度不宜过大。