机械自动化核心技术及应用研究

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷2月5期   作者:赵心 谢震
[导读] 随着科学技术的快速发展,我国机械自动化技术取得了一定的成功
        赵心  谢震
        青岛海通机器人系统有限公司  山东省青岛市  266100

        摘要:随着科学技术的快速发展,我国机械自动化技术取得了一定的成功,越来越多的工业领域将自动化核心技术融入工业生产中,从而实现对生产模式的深层次创新。但与发达国家相比我国机械自动化技术依然有较大的差距。因此,在利用自动化核心技术开展工业生产时,企业应当主动分析并熟练掌握机械自动化核心技术的主要内涵,理解其重要意义,从而创新自己的生产模式,将工业生产效率提升一个层次。
        关键词:机械自动化;核心技术;应用
        1机械自动化核心技术所涵盖的内容
        1.1数控技术
        作为工业制造系统中的主要制造技术,数控技术成为工业领域中应用较为广泛的工业技术。要在工业生产中实现自动化,需结合计算机等信息设备来收集信息并控制工业所涉及的范围。可以说数控技术将多种应用技术结合在一起,同时具有高精准度、高效能及自动化的优势。
        1.2网络化信息技术
        我国现如今正处于不断发展的信息时代中,网络智能化技术成为利用计算机展开工业生产的主要技术。在计算机控制终端,技术人员可以设置自动化控制模式,大大减少原有机械制造生产中对人力和物力资源的浪费现象,计算机智能化机械加工模式实现了机械制造效率的提升。在我国现代科学技术不断发展和提升的过程中,利用计算机智能化技术实现对机械生产的远程控制及信息传输成为发展主流[1]。在进行生产数据的传输过程中,应用这一技术可以帮助技术人员及时将信息和数据上传到终端设备中,以较快的速度完成数据的传输。
        1.3模糊控制技术
        通过对自动化核心技术的研究来看,模糊控制技术在其中起到了重要的调控作用。在机械化工业生产中应用模糊控制技术能够帮助工作人员做出及时调整,更新工业生产机械设备的可运行参数,帮助机械设备将积聚较多的热量扩散出来,从而大大减少机械设备在运行的过程中出现损坏的现象。
2机械自动化核心技术的应用
        2.1在汽车机械设备制造中的应用
        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[2]。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。
        2.2在农业机械设备控制中的应用
        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[3]。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(农机手无序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。而技术人员可利用直播、微信群组、QQ群组等新型媒体手段,在云端指导,为农机手及农户提供全天候农耕作业数据实时上传、下载及远程协助、故障排查、人员管理、进度调整等服务。
        2.3在建筑机械设备控制中的应用
        以数控钢筋加工设备为例,自动化数控设备可以在满足建筑工程钢筋加工需要的同时,简化钢筋加工流程,提高钢筋加工效率,促使工程获得最佳性价比。在实际应用过程中,高强度钢筋棒材的下料设备可以根据需要将钢筋自动切割成标准长度,落实加工钢筋品尺寸精准、长度标准、效率高的原则,并在短时间内完成钢筋与相关设备的安装调试、稳定运行。同时过渡到无人化施工领域。比如,在福冈县深山大规模水坝施工时,技术管理者就可以在激光扫描仪、全球定位系统支持下,掌握位置、周边环境信息[4]。随后通过在多功能便携终端上发布指令,推土机、振动压路机等机械就可根据前期嵌入的程序自动实施搬运混凝土、地面铺平、压实等自动化作业。由于现行机械自动化技术已经将熟练工操作重型机械作为数据积累嵌入到了算法内,实现了系统自动学习“工程技艺”,可以避免压路机压实某部分时已压实部分与未压实部分落差问题的出现。且可彻底改变劳动密集型产业体系,在某种程度上解决了技术人员、施工人员严重短缺现象。
        2.4在机械制造中的应用
        通过对我国机械制造业的研究可以发现,在机械制造存在着一些值得注意的问题。机械生产的过程中需要人力资源来保证生产的安全性和生产效率,这样就大大降低了机械制造的效率。在机械制造中应用机械自动化核心技术,能够帮助优化机械制造中所应用的监控技术,通过智能化自动化的操作技术,机械制造设备可以独立完成监测工作,及时对机械制造做出预判并解决所发生的问题。
        总而言之,就目前我国机械自动化核心技术的发展状况来看,虽然与世界先进水平在应用方式上还存在一定的差距,但这也证明我国机械自动化核心技术有广阔的发展和应用空间。在机械自动化核心技术不断发展的过程中,其应用领域会逐渐扩宽,从而得到更加科学的技术保障。在今后机械自动化核心技术不断发展的过程中,我国工业生产行业应当立足当下,充分了解国内外机械自动化核心技术的发展概况。
参考文献
[1]张雷.自动化焊接新技术在机械制造中的应用探究[J].内燃机与配件,2019(23):236-237.
[2]杨伟光.机械制造电气自动化控制可靠性问题研究[J].内燃机与配件,2019(23):245-246.
[3]伍爱华.自动化控制技术与计算机技术研究[J].中国设备工程,2019(23):168-170.
[4]白阳亮.机械自动化设计与制造存在问题及应对措施[J].农家参谋,2019(23):150.
       
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