罗维
四川川煤华荣能源物资有限责任公司广元分公司 四川 广元628000
摘要：在机械化发展背景下，煤矿生产中的机械设备应用要求升高，煤矿机械制造技术随之发展，机械自动化得到广泛应用。基于此，文章以机械自动化在煤矿机械制造中的运用为研究对象，分析机械自动化的运用方向，结合企业生产实践，总结机械自动化运用实践要点，提高煤矿机械制造自动化水平，为煤矿生产提供设备支持。
关键词：机械自动化；煤矿机械；柔性制造
前言：在技术与经济迅猛发展趋势下，机械制造领域竞争加剧。煤矿生产的智能化发展，推动了煤矿机械制造水平与效率的提升，为相关企业带来新的发展机遇。煤矿机械制造相关企业应认识到机械自动化在制造效益提升方面的作用，根据煤矿机械特点，科学合理应用机械自动化。
1.机械自动化在煤矿机械制造中的运用方向
机械自动化是指在没有人工操作的基础上，由机械设备完成各项操作。在煤矿机械制造中，可由机械完成煤矿机械设计、生产、运输及检测等工作，提高煤矿机械制造效率，减少人为因素影响，使煤矿机械设备具备更高精度。细化来说，机械自动化在煤矿机械制造中的运用方向如下：
第一，信息自动化。技术人员可将机械自动化引入设计、辅助制造与产品管理等信息处理工作量大的环节，利用智能设备替代人工，完成重复性工作或数据计算量大的工作，提高煤矿机械制造效率。例如，基于机械自动化技术，设计人员可应用辅助软件开展煤矿机械设计工作，更为准确地呈现煤矿机械零部件，为零部件的制造加工提供详细指导。
第二，生产自动化。在煤矿机械制造生产等环节，企业可引进机械自动化设备，替代生产人员完成各项生产操作，如零部件的装卸等，减少人为因素对煤矿机械制造生产的影响，提高效率与精度。在此基础上，可在煤矿机械制造中引入自动化生产线，实现降本增效生产目标。
第三，运输自动化。因煤矿机械设备结构复杂，在煤矿机械制造中，需运输不同材料，并将零部件转移至不同生产设备处。在传统煤矿机械制造中，资源运输工作由人工完成，效率低下。在机械自动化支持下，可利用机器人或运输设备实现资源自动化运输，节约人力成本，提高工作效率。
第四，检测自动化。和人工检测相比，机械检测精度更高，更容易发现煤矿机械制造的缺陷，为煤矿机械制造优化提供参考。例如，有企业在煤矿机械制造中引进机器人数字化自动检测系统，可自动检测煤矿机械各个零部件的精度，评估其是否符合生产要求[2]。
2.机械自动化在煤矿机械制造中的运用实践
在明确机械自动化在煤矿机械制造中的运用方向后，企业应引进相应机械设备与控制系统，落实机械自动化，发挥其优势，为煤矿生产提供优质机械设备。
2.1实施机械辅助设计
就目前煤矿机械制造而言，常用机械辅助设计软件包括Auto CAD、PRO/E、浩辰CAD等，可为设计人员设计煤矿机械零部件生产模具提供帮助。和传统设计相比，机械辅助设计软件无需设计人员手绘，直接输入参数与线形，即可绘制模具结构，提高设计精度与效率。同时，机械辅助设计软件具备建模功能，可将零部件的二维图形以三维模型方式呈现，便于设计人员分析煤矿机械零部件是否协调，便于设计人员调整煤矿机械零部件参数，提高设计质量。
另外，在煤矿机械制造中，设计人员可利用CAD技术实现可视化设计，分析机械零部件装配效果，呈现最终煤矿机械模型，提高设计容错率，实现优化设计。例如，在采煤机制造中，采煤机的结构和零部件质量，直接影响采煤作业质量。设计人员可利用机械辅助软件，严格按照设计图纸建构采煤机模型，提高采煤机整体性能，为采煤机制造生产提供详细指导，避免采煤机制造生产中出现返工现象，加大制造成本。
2.2引进人机交互制造
人机交互制造是机械自动化在煤矿机械制造中的应用核心，企业可引进机械辅助制造系统，利用机械设备辅助甚至替代生产人员，完成煤矿机械制造工作。在实际工作中，通常将机械辅助制造系统与CAD等机械辅助软件连接，直接将设计方案以NG代码呈现，并通过CAM技术运输至机床，设置机床程序，完成零部件的加工制造。在该过程中，可自动形成制造轨迹，明确零部件生产的操作规范，提升煤矿机械制造水平与质量。细化来说，机械辅助制造系统可通过煤矿机械制造过程数据的管控，配置正确生产资源，设定合理工具及参数，实现高精度生产，优化煤矿机械制造流程，减少误差。
在煤矿机械制造领域，机械辅助制造常用于零部件加工、组装与整机配装、验收与包装、自动化仓储控制等环节。以煤矿机械零部件组装为例，生产人员可通过计算机辅助软件明确基础组装流程，再根据零部件的实际参数，优化调整组装顺序与位置，提高煤矿机械组装精度与质量。在该过程中，机械辅助制造系统通过数控系统、编程系统两个模块实现组装，前者通过人机交互导入煤矿机械设计图，分析煤矿机械各个零部件，并导入对应参数，为零部件组装提供指导；后者负责参数控制，根据煤矿机械零部件参数特点，编辑机能、地址码等指令编号，控制机械设备完成零部件组装。例如，在某零部件组装中，编程系统应用NO15G00G49X073Y029T32程序控制零部件组装，其组装流程如下：将零部件快速运动至点（73,29），使用二号刀取三号拨盘上刀补值，控制机械设备准确组装，提高煤矿机械制造效率。
2.3开展柔性制造生产
在煤矿机械制造中，企业可引进柔性制造系统，通过监控计算机控制机床，完成煤矿机械制造资源的运输，提高制造精度与效率，实现全自动生产，节约人工成本。细化来说，柔性制造系统主要用于煤矿机械的板类、箱体、轴类、盘类等零部件的生产制造，可通过柔性制造系统运输零部件生产所需的毛坯、刀具或半成品工件。将毛坯从仓库放入柔性制造系统的托盘夹具中，运输至指定生产设备，获取半成品工件，再将其放入托盘夹具中，运输至下一个工序的生产设备。在该过程中，技术人员可根据生产车间设备部署状况，设置柔性制造系统的程序，确保其准确控制煤矿机械制造资源的运输位置。随着技术的发展，目前柔性制造系统已引进人工智能技术，通过机械制造机器人完成资源运输。技术人员可根据车间布局，设置机器人行动轨迹，指导其在不同机床中运输、装卸煤矿机械制造资源，节约人力成本，实现机械自动化生产。
2.4建设集成管理系统
为提高煤矿机械制造精度，实现高效检测，建议企业建设集成管理系统，依托于CAD和CAM技术，整合煤矿机械制造的各个模块，从整体统筹管理煤矿机械生产。特别是小批量生产的煤矿机械零部件，可通过集成管理系统完成零部件的生产与检测等环节，通过数据呈现零部件的生产状态，准确检测零部件的各个生产环节是否符合要求，高效验收零部件的各个参数是否规范合理，提高煤矿机械制造效率与质量。
结论：综上所述，机械自动化在煤矿机械制造中的应用体现在信息、生产、运输及检测四个环节。通过本文的分析，建议企业结合四个运用方向，实施机械辅助设计，引进人机交互制造技术，开展柔性制造生产，建设集成管理系统，使机械自动化覆盖煤矿机械制造全过程，发挥其智能化、自动化优势，提高煤矿机械制造质量。
参考文献：
[1]林汪洋.机械自动化在煤矿机械制造中的应用探索[J].中国设备工程,2020(08):196-197.
[2]郭富强,刘江晖.煤矿机械自动化的应用及发展趋势分析[J].山东工业技术,2019(06):100.
作者简介：姓名：罗维（1991.04--）；性别：男，民族：汉，籍贯：四川广元人，学历：大专，现有职称：助理工程师；研究方向：机械化采煤