随着“中国制造2025”计划的逐步实施,中国许多依靠廉价劳动力的中小型企业,正在面临着产业的转型和升级,制造业中越来越多的企业正在往多品种、小批量、智能制造的方向发展。在传统的办公座椅生产中,大多数企业还是依靠人力进行工生产,专业设备没有自动化升级,工序之间的搬运也是依靠输送小车人力运输,订单多时,工人劳动的强度大,质量无法保证。为此,本论文对办公座椅背框生产线控制系统的研究,在机器人路径规划、生产线布局仿真以及控制系统的设计方面,能够被办公椅以及传统家具行业所借鉴,具有重要的实际意义。本课题以永艺家具股份有限公司办公座椅背框生产线建设为背景,以可编程控制器PLC为控制系统,用六轴工业机器人代替传统的人力生产运输,控制系统将各个加工设备连接起来,实现生产线的自动化,具体研究内容如下:首先,对办公座椅背框生产线进行了整体规划,分析了传统人工生产线的工艺流程及存在的问题,然后根据生产平衡理论对生产线进行新的布局设计,新布局通过工业机器人与PLC控制生产线的工件运输以及加工。其次,对机器人的进行了三维路径规划,阐明了研究机器人路径规划问题的意义;介绍了传统人工势场法的概念以及分析其算法流程以及缺陷;从三个方面对人工势场法进行了改进,通过MATLAB编程完成对办公座椅背框生产线机器人的路径规划。然后,使用DELMIA对办公座椅背框生产线进行了仿真分析。将生产线模型导入DELMIA,在软件中实现生产线的整体布局合理性分析和布局优化,对生产线中机器人的干涉碰撞问题、生产线平衡问题进行了分析与解决,分析生产线中节拍的优化问题,完成机器人的程序离线。最后设计了背框生产线PLC控制系统。首先在硬件设计上对总体方案、网络架构进行设计,对相关硬件进行选型;在软件设计上,分析了功能需求,编写控制流程图;对HMI界面进行设计,在TIAProtal中进行硬件组态,编写梯形图程序,并且使用S7-PLCSIM仿真软件完成程序仿真调试。结果表明,本生产线控制系统能够让生产线按照产量需求以及计算节拍完成生产任务,其中对于机器人的路径规划以及生产线的模拟仿真分析对传统制造业都有较高的借鉴价值。