某轴类试件主要用于航空发动机某结构件的材料特性研究,该轴类试件现有生产线自动化、智能化、信息化程度较低,生产效率较低、工人劳动强度较大、产品质量可靠性不高。鉴于此,本课题以某轴类试件生产线的自动化升级改造为背景,根据现场工艺与实际需求,对生产线进行自动化设计与研究,主要内容概括如下:（1）对生产线进行整体规划。分析现有生产线存在的不足,结合现有工艺与生产线的功能需求添加各种功能模块,如智能检测模块、MES生产管理模块、机器人上下料等模块等。制定并优化生产线的总体工艺流程,可适用于不同规格的轴类零件生产。在此基础上,对生产线的一些关键机械结构进行设计,对生产线的主要设备进行选型。最后根据新生产线的总体工艺流程、总体结构和机器人的运料总路径对生产线总体布局和生产节拍进行设计与优化。（2）利用DELMIA对生产线进行仿真分析。构建机构运动模型,进行机器人正、逆向运动学分析,对机器人进行示教与轨迹规划并绘制其运动轨迹曲线。对机器人进行碰撞与干涉、可达性检测,可提前发现生产线设计与布局的不合理之处,最后对生产线整体进行仿真并优化机器人的节拍,可在一定程度上提高生产线的效率,为生产线的研究提供一定的理论依据。（3）对生产线控制系统的软硬件方案进行设计。设计控制系统的硬件总体方案,设计硬件组成结构及其功能,设计以PLC为控制核心,通过PROFINET等协议与执行设备进行通讯的多层级、模块化的控制方式,设计系统的网络拓扑图、控制系统资源分配表、电气线路图等。设计控制系统的软件总体架构,设计系统的控制流程图、控制系统的程序结构图以及人机交互界面,采用模块化编程的思想,利用梯形图等语言编写PLC程序。最后控制层与MES层通过TCP/IP协议进行通讯,实现对生产线的生产调度与状态监控。通过现场的调试与运行,可证明生产线总体结构与控制方案的可行性,生产线具有自动化、智能化、信息化、柔性化等特点,能在一定程度上提高生产效率与产品质量,具有一定的理论意义和工程实用价值。