机械自动化技术的应用与发展前景 于翔

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:于翔
[导读] 摘要:现阶段,越来越多的生产企业意识到了自动化技术的重要性,将机械设备与自动化技术有效结合,大幅提高了机械设备的生产效益,降低了机械工程人员的工作量及失误发生概率。
        大连阪部精密铸造有限公司  辽宁省大连市  116000
        摘要:现阶段,越来越多的生产企业意识到了自动化技术的重要性,将机械设备与自动化技术有效结合,大幅提高了机械设备的生产效益,降低了机械工程人员的工作量及失误发生概率。与此同时,我国自动化技术的应用范围越来越广泛,不仅是在机械工程中,在其他的工业项目中也得到了大量应用,但是由于我国自动化技术还处于发展阶段,在应用过程中存在着不少问题,影响了机械设备的工作效率,限制了机械工程的发展。因此,对影响自动化技术在机械工程中应用情况的因素进行合理的探究非常必要。目前,如何提高机械设备的工作效率,完善自动化技术在机械工程中的应用是机械工程发展首先要考虑的问题。
        关键词:机械制造;机械自动化;发展
        引言
        机械自动化技术主要是借助现代化科技,驱动机械设备自动运行,但人仍然为设备操纵的主体,承担着对机械设备发布控制指令、指挥机械设备依据指令内容运作的责任。由于我国工程机械自动化技术发展时期较晚,整体水平仍然落后于发达国家,具体表现为自动化程度较低,仅实现了刚性自动化,集成化、柔性化、智能化运行范围较为狭窄。基于此,对机械自动化技术的深度应用进行进一步探索非常必要。
        1机械工程自动化的重要意义
        在短短几十年的时间内,我国经济快速发展极大地提高了人们的生活质量。机械制造业作为国家制造业的重要组成部分,在现阶段受到挑战越来越大,我国的机械制造业水平与国际制造业水平相比还存在着一定的差距。机械工程制造业与工业联系紧密,工业是提高我国国际地位的重要推动力,目前,自动化技术在机械工程中的应用已经引起了大部分生产厂家的关注,已意识到对机械工程自动化技术进行研究的重要性。
        自动化技术在机械工程中有效应用可以提高我国机械制造的生产效率,对我国机械生产水平的提高具有推动作用。目前,大多数的机械生产企业已经开始将智能化系统与机械工程自动化系统结合应用,使制造产业生产能力显著提高,为我国经济发展奠定基础。
        2现状分析
        2.1管理
        发达国家广泛采用计算机管理,重视组织管理系统和生产模型的更新与发展。引入了适时生产线(JIT),敏捷制造(AM),精益生产(LP),并行工程(CE)和其他新的管理理念与科学技术。在中国大多数企业仍然使用计算机辅助生产,在机械自动化的发展技术上落后于发达国家,另外机械自动化的普及范围较小。
        2.2设计方面
        发达国家不断注重自动化技术的软件设计,对机械自动化发展过程中的数据进行整理,不断的优化,设计和生产无图纸的产品。在中国,使用CAD技术的企业较少,范围相对较小。
        2.3制造过程
        工业发达国家通常采用CNC机床,加工中心和柔性制造单元(FMC),柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统(CIMS)来实现柔性自动化。但是,中国仍处于独立自动化和严格自动化的阶段,只有少数企业才能找到灵活的制造设备和系统。
        3机械自动化技术的应用领域
        3.1自动化的信息流
        包括计算机辅助设计,计算机辅助制造,计算机辅助过程设计和产品数据管理系统。计算机辅助设计(CADComputerAidedDesign)是指使用计算机图形设备使设计师能够执行机械设计任务。计算机辅助制造(CAM-计算机辅助制造)是计算机技术在生产过程或系统中的应用。

核心技术是对计算机数控技术的引用,在计算机辅助设计中加强了计算机辅助设计和计算机辅助制造之间的关联,提高了计算机编程的效率,同时优化了自动化流程的设计,保证在产品生产过程中对生产数据等可以进行良好的保存。
        3.2汽车机械设备制造自动化
        汽车机械设备制造自动化集中展现为作业内容多样化、装配配合柔性化、位置关系不确定的特点。其中作业内容多样化主要指汽车机械设备冲压多为板材冲压成型,焊装多为白车身焊接,涂装多为白车身喷涂。整体内容集中度较高,各个工位、各个工序之间的作业内容具有一致性。利用机械自动化技术,可以在整个车间展开全工序,涉及了螺栓拧紧、装饰件胶条安装、密封塞安装、插头连接等内容。即便为同样的内容,因其安装位置、安装用零件差异,安装内容也具有较大差异;装配配合柔性化主要是由于汽车总装车间主要内容为白车身之外的零件装配,所涉及的液体管路、胶钉、线束、饰件均为柔性部件,与车身间配合也经常呈现出过盈配合特征;位置关系不确定主要是由于焊装车间自动化工位所采用的为静止-移动间歇式搬运流动方式,自动化装配也大多是在车体静止状态下开展。此时,由于其他全部总装车间均采用各工位连续关联的流水线输送模式,若想实现自动化装配,就需要控制设备、车体间处于绝对的相对静止状态。以广汽本田总装车间为例,该车间依据自动化设备最小化占用车位标准,采取视觉引导+机械自动化技术,可以吸取不同载具、车体的重复定位误差,达到部分零部件装配的自动化。特别是在设备布置方面,可以通过摄像头摄取图像寻找特征点后再次进行核算(对比实际图像与基本图像间位置关系)。获得三维移动量后,将结果数据传输至机械自动化终端,为位置调整提供基本思路。整个过程赋予了机械自动化终端“眼睛”,保证汽车机械设备生产稳定适应柔性化零件。如为实现汽车车门防水胶自动涂布,可利用视觉引导技术,以双目视觉配合线激光+三维线激光进行精准定位,引导机器人对车门进行涂胶,从根本上解决以往车门载具无法精确定位而导致的不同载具、不同车门间自由度偏差大的问题。
        3.3农业机械设备控制自动化
        在科技先行的背景下,以机动器件自己主动操纵、运行为支撑的农业形式逐渐形成雏形。现应用于嘉定新城(马陆镇)春季农业生产中的上海司南卫星导航技术股份有限公司研发生产的农机自动驾驶系统仅需手指一点,农业机械就可以自己主动驾驶,实施翻整土地、旋转耕耘、耙平细土、田垄平直、药剂喷施、种子下播、作物收获等作业,农户还可在互联网线上观看作业过程,根据对实时进度的了解,调整作业方案。该农业机械自动化系统主要是在北斗卫星系统支持下,为农机在农田中作业提供精度较高的确定位置信息,指导农机依据预先设定的路线平稳、快速地进行自动行进、上线、校正。农户也可以结合垄精度,进行程序的预先设计,促使农业机械可以依据预先设定的垄线进行自动化驾驶(农机手无需全过程掌控方向盘仅需在转弯时调整作业方向),后者通过用户界面操作工作流程,排查障碍物,保证作业过程顺利进行。
        4机械工程自动化技术发展方向
        我国科技水平的高低在一定程度上影响着机械工程自动化技术的发展方向,目前,我国机械工程自动化技术在应用的过程中还存在一些问题,如何解决这些问题是目前机械制造人员主要关注的重点内容。我国机械制造企业应该对自动化技术进行创新,在保证机械生产效率的前提下对机械工程自动化技术方案进行优化,将智能化技术与自动化技术进行结合,以此推动我国机械工程自动化技术的长远发展。
        结语
        综上所述,在进行机器自动化技术的研究时,需要找到符合企业条件的方法,结合制造业目前的发展形势建立有效的发展计划,促进制造企业的稳定发展,加强基础技术的研发,促进中国现代制造业不断发展。
        参考文献:
        [1]康殿胜,李昌宝,张睿.机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J].中国科技投资,2018(005):273.
        [2]张富宇.汽车生产自动化控制系统研究[J].山东工业技术,2018(03):33.
        [3]谢双文.机械自动化技术在汽车控制中的应用[J].科技经济导刊,2018(10):44.
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