本课题为学校与企业合作开发项目,联合开发以油封为代表的五金件自动冲压平台,最终实现油封骨架产品高效、可靠地全自动生产。目前,中小型五金冲压制品主要以人工方式变换工位,生产环境恶劣,生产效率低,存在极大的安全隐患问题。为改善工人劳动环境,避免由于故障、误操作,所造成的人身伤害,减少故障排查的检修时间,将专家系统应用到全自动冲压搬运机械手中,设计一种集控制与自诊断于一体控制系统,实现故障的快速排除,从而保障机械手的高效、稳定运行,对企业降低生产成本,提升企业的综合竞争力具有现实的意义。本文主要工作如下:1、论文首先分析了油封骨架的生产工艺及机械手的工作原理,总结出机械手故障的特征,分析了机械手运行不稳定的因素以及引起机械手可能发生故障的类型,并对冲压机械手的故障特征和引起故障的原因进行深入的分析。2、在深入学习故障树分析法和专家系统理论的基本上,建立了机械手的故障树,并基于此故障树建立了专家系统的知识库。基于实现控制与故障诊断于一体的整体原则,分析了机械手控制系统的功能需求,确定了PLC+工业触摸屏的系统方案,详细分析了各个模块的功能,并完成了电气原理图、接线图和控制柜的设计与制作。3、在完成硬件选型的基础上,详细分析了机械手的控制工艺,从整体上绘制了软件结构框架及软件流程图,设计了故障处理程序。对机械手故障诊断专家系统的主要模块进行了设计,包括知识库、推理机、解释说明和人机交互等关键模块。4、对机械手专家故障诊断系统进行了功能测试,包括通讯测试、故障诊断与排除测试等,现场测试表明,机械手专家系统能满足厂家的功能需求,专家系统的成功运用为机械手的稳定运行提供了可靠的保证。