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摘 要:机械技术的自动化是发展的必然趋势，机械自动化将能够极大的提高机械的工作效率和工作的质量，同时，也能够为企业节省很多的人力物力。所以，自动化机械技术值得我们进行研究。本文将从以下几个方面来研究自动化机械技术的发展趋势。
关键词:自动化；机械技术；发展
中图分类号： F407.4 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
自动化的机械技术在国内的运用范围还不够的广，诸多的行业都没有涉足机械的自动化领域，因此，我们需要对自动化机械技术进行研究，从而提高其使用的范围。
二、现代机械制造技术
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神經网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在钱诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD／CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工，
三、机械自动化技术应用现状
实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化，能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象，从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用，是实现自动化控制的理论基础，其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。
1、信息自动化
包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备，辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作；工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接，对生产工艺效率进行提高和优化，使其标准化程度不断增加；辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术（通常称数控技术）达到控制生产的目的；产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。
2、物资供输自动化
物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置，是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下，自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。
3、生产自动化
自动化的机械制造加工系统，可以自动持续进行重复工序的循环，同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统，可以全面代替人员体力劳动，减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率，大幅提升产品的质量和品质。
4、设备装配自动化
设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求，通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤，自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节，自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作，能够有效提高机械生产的效率和产品质量，是现代化机械制造中的一项重要技术应用。
6、检测自动化
随着现代科学技术水平的不断发展和提高，各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中，使产品的检测技术和工作难度也不断增大，传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求，所以，自动化检测技术必然被引入到机械制造中，现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测，以及多判断系统的智能设备诊断技术等。
四、煤炭行业自动化机械技术应用
1.采煤液压支架电流控制系统是目前液压支架最先进的控制方式,是集机械、电子、液压、计算机和通信技术于一体,技术含量高、难度大,应用于煤矿井下生产的一项高技术产品。它按照采煤工艺对采煤工作面液压支架进行监测和控制,使液压支架与其它采煤设备(采煤机和刮板运输机)协调工作,充分发挥现代化采煤机械的生产效率。
2.系统工作原理和功能
采煤支架控制系统以低功耗、功能强大的、具有嵌入式操作系统的uC/OS-II的Rabbit3000单片机为核心模块,由电源模块、通讯模块、驱动模块和数据采集模块等组成,通讯模块具有4路独立的通讯电路,可以实现与人机界面,左右邻架控制和工作面监控主机进行数据通信;驱动模块采用大功率驱动芯片进行驱动电路设计,具有在线检测、过载保护等功能;数据存储模块具有512K的FLASH和512K的SRAM,可供系统存放程序和操作系统运行及其运行数据使用,同时,系统配置了FRAM,以备修改数据掉电保护,同时也可以存放系统数据。选用CAN总线控制芯片进行CAN通信电路设计,保证使用4线电缆,就能有两个完全独立的通信回路,从而提高了系统的可靠性。选用高精度A/D芯片进行电源能耗测量和电磁铁工作状态分析,增架系统新功能。选用新型材料新型器件OLED进行汉字显示电路设计,降低了系统显示电路的功耗。从系统结构上可以看出该系统具有以下特点:
(一)系统的响应速度快。子控制系统都挂接在通信总线上。子控和子控间除了通过总线外,也还直接通过BIDI(单纤双向)相连,提高了子系统间相互控制的响应速度。
(二)系统的可靠性高。在主从通信结构中,主控机出现故障时,整个系统将处于瘫痪状态,不能正常工作。解决此问题一般是再增加一台主控机,当一台出现故障时,用另一台替换。在CAN总线系统中,不论是主控机还是子系统出现故障,都不会影响整个系统的正常工作,仅仅影响出故障主控或子系统。但在CAN通信总线结构的系统具有良好的可靠性。
(三)系统的可维护性好。将需要维护的控制系统电源切断后,就可以进行维修工作,不影响系统的正常工作,给系统的维护带来了方便。
3.硬件设计
根据采煤支架在综采工作面中的实际情况及支架之间相互控制要求,采用CAN总线结构设计了多节点互控型的采煤支架计算机分布式控制系统,,每架采煤支架由一台子控机进行检测和控制,构成一个电液控制子系统,主控机和所有子控机(支架控制器)的串行通信接口均挂接在单根通信总线CAN上,构成采煤机采煤支架计算机分布式控制系统。完成功能如下:
(一)通过操作子控制系统键盘完成对本架采煤支架的控制,实现本架的自动升架、降架、移架、定量推进。
(二)子控制系统可以对其它子控制系统发出控制命令,实现对左或右相邻任一台采煤支架的控制。
(三)以本架子控制系统为主导,该子控制系统向其它子控制系统发出控制命令,完成对左或右相邻5架采煤支加架同时执行同一个动作的成组控制。
(四)通过操作子控制系统键盘,该子控制系统向其它子控制系统发出控制命令,使相对于发信号的子控制系统位置不变的一组采煤支架完成要求执行的动作。
五、自动化机械技术发展趋势
1、机械自动化的网络虚拟化趋势
网络虚拟制造技术是一种全新的人机界面形式，它主要是利用计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备，从而在计算机工作平台上，产生一个虚拟环境，并应用人类的知识、技术与感知能力，与虚拟世界中的对象进行交互作用，对所要进行的产品设计和生产制造活动进行全面的建模和仿真，包括了产品设计、加工装配、物流、生产计划、组织管理等，并在产品未生产出来前就实际地模拟出产品的设计开发和制造全过程，同时对产品性能进行全面模拟试验，预测产品的设计和制造合理性，产品性能和制造周期等，从而达到最佳化，使产品的开发生产周期最短，成本最低，质量最佳。
2、机槭自动化的环保绿色化趋势
机械制造自动化朝着环保方向发展是必然的趋势。“绿色”是从环境保护领域中引用来的，人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和谐。人与人类社会本质上也是自然世界的一个部分，部分不能脱离整体，更不能对抗与破坏整体。人类必须从各方面促使人与人类社会同自然界和谐一致，制造技术的自动化也不能例外。制造业的产品从构思开始，到设计阶段、制造阶段、销售阶段、使用与维修阶段，直至回收阶段、再制造各阶段，都必须充分计及环境保护。所谓环境保护是广义的，不仅要保护自然环境，还要保护社会环境、生产环境和生产者的身心健康。在此前提与内涵下，必须制造出价廉、物美、供货期短、售后服务好的产品。作为“绿色”制造，产品必须在一定程度上是艺术品，以与用户的生产、工作、生活环境相适应，给人以高尚的精神享受，体现出物质文明、精神文明与环境文明的高度交融。每发展与采用一項新技术时，应站在哲学高度，反思“塞翁失马，安知非福”，即必须充分考虑可持续发展，保持环境文明。制造自动化必然要走向“绿色”自动化。
3、机械自动化的技术智能化趋势
这是制造自动化发展的前景，近20多年来，制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，这就要求制造系统不但要具备柔性，而且还要表现出某种智能，以便应对大量复杂信息的处理，瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境。因此，智能制造越来越受到高度的重视。智能化制造模式的基础是智能制造系统，智能制造系统既是智能和技术的集成而形成的应用环境，也是智能制造模式的载体。
六、结束语
机械自动化技术需要得到我们的重视，这是提高企业经济效益的有效途径，所以，在今后的发展中，我们要重点的发展机械自动化技术，不断提高机械自动化水平。
参考文献
[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智，2008(20).
[2]张世昌．先进制造技术[M]．天津：天津大学出版社，2004
作者简介：姜淑华，男，1967年出生，毕业于山东科技大学自动化专业，工程师，现任兖矿东华地矿建设分公司内蒙古工程部副经理。
关键词:自动化；机械技术；发展
中图分类号： F407.4 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
自动化的机械技术在国内的运用范围还不够的广，诸多的行业都没有涉足机械的自动化领域，因此，我们需要对自动化机械技术进行研究，从而提高其使用的范围。
二、现代机械制造技术
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神經网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在钱诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD／CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工，
三、机械自动化技术应用现状
实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化，能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象，从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用，是实现自动化控制的理论基础，其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。
1、信息自动化
包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备，辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作；工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接，对生产工艺效率进行提高和优化，使其标准化程度不断增加；辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术（通常称数控技术）达到控制生产的目的；产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。
2、物资供输自动化
物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置，是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下，自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。
3、生产自动化
自动化的机械制造加工系统，可以自动持续进行重复工序的循环，同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统，可以全面代替人员体力劳动，减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率，大幅提升产品的质量和品质。
4、设备装配自动化
设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求，通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤，自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节，自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作，能够有效提高机械生产的效率和产品质量，是现代化机械制造中的一项重要技术应用。
6、检测自动化
随着现代科学技术水平的不断发展和提高，各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中，使产品的检测技术和工作难度也不断增大，传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求，所以，自动化检测技术必然被引入到机械制造中，现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测，以及多判断系统的智能设备诊断技术等。
四、煤炭行业自动化机械技术应用
1.采煤液压支架电流控制系统是目前液压支架最先进的控制方式,是集机械、电子、液压、计算机和通信技术于一体,技术含量高、难度大,应用于煤矿井下生产的一项高技术产品。它按照采煤工艺对采煤工作面液压支架进行监测和控制,使液压支架与其它采煤设备(采煤机和刮板运输机)协调工作,充分发挥现代化采煤机械的生产效率。
2.系统工作原理和功能
采煤支架控制系统以低功耗、功能强大的、具有嵌入式操作系统的uC/OS-II的Rabbit3000单片机为核心模块,由电源模块、通讯模块、驱动模块和数据采集模块等组成,通讯模块具有4路独立的通讯电路,可以实现与人机界面,左右邻架控制和工作面监控主机进行数据通信;驱动模块采用大功率驱动芯片进行驱动电路设计,具有在线检测、过载保护等功能;数据存储模块具有512K的FLASH和512K的SRAM,可供系统存放程序和操作系统运行及其运行数据使用,同时,系统配置了FRAM,以备修改数据掉电保护,同时也可以存放系统数据。选用CAN总线控制芯片进行CAN通信电路设计,保证使用4线电缆,就能有两个完全独立的通信回路,从而提高了系统的可靠性。选用高精度A/D芯片进行电源能耗测量和电磁铁工作状态分析,增架系统新功能。选用新型材料新型器件OLED进行汉字显示电路设计,降低了系统显示电路的功耗。从系统结构上可以看出该系统具有以下特点:
(一)系统的响应速度快。子控制系统都挂接在通信总线上。子控和子控间除了通过总线外,也还直接通过BIDI(单纤双向)相连,提高了子系统间相互控制的响应速度。
(二)系统的可靠性高。在主从通信结构中,主控机出现故障时,整个系统将处于瘫痪状态,不能正常工作。解决此问题一般是再增加一台主控机,当一台出现故障时,用另一台替换。在CAN总线系统中,不论是主控机还是子系统出现故障,都不会影响整个系统的正常工作,仅仅影响出故障主控或子系统。但在CAN通信总线结构的系统具有良好的可靠性。
(三)系统的可维护性好。将需要维护的控制系统电源切断后,就可以进行维修工作,不影响系统的正常工作,给系统的维护带来了方便。
3.硬件设计
根据采煤支架在综采工作面中的实际情况及支架之间相互控制要求,采用CAN总线结构设计了多节点互控型的采煤支架计算机分布式控制系统,,每架采煤支架由一台子控机进行检测和控制,构成一个电液控制子系统,主控机和所有子控机(支架控制器)的串行通信接口均挂接在单根通信总线CAN上,构成采煤机采煤支架计算机分布式控制系统。完成功能如下:
(一)通过操作子控制系统键盘完成对本架采煤支架的控制,实现本架的自动升架、降架、移架、定量推进。
(二)子控制系统可以对其它子控制系统发出控制命令,实现对左或右相邻任一台采煤支架的控制。
(三)以本架子控制系统为主导,该子控制系统向其它子控制系统发出控制命令,完成对左或右相邻5架采煤支加架同时执行同一个动作的成组控制。
(四)通过操作子控制系统键盘,该子控制系统向其它子控制系统发出控制命令,使相对于发信号的子控制系统位置不变的一组采煤支架完成要求执行的动作。
五、自动化机械技术发展趋势
1、机械自动化的网络虚拟化趋势
网络虚拟制造技术是一种全新的人机界面形式，它主要是利用计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备，从而在计算机工作平台上，产生一个虚拟环境，并应用人类的知识、技术与感知能力，与虚拟世界中的对象进行交互作用，对所要进行的产品设计和生产制造活动进行全面的建模和仿真，包括了产品设计、加工装配、物流、生产计划、组织管理等，并在产品未生产出来前就实际地模拟出产品的设计开发和制造全过程，同时对产品性能进行全面模拟试验，预测产品的设计和制造合理性，产品性能和制造周期等，从而达到最佳化，使产品的开发生产周期最短，成本最低，质量最佳。
2、机槭自动化的环保绿色化趋势
机械制造自动化朝着环保方向发展是必然的趋势。“绿色”是从环境保护领域中引用来的，人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和谐。人与人类社会本质上也是自然世界的一个部分，部分不能脱离整体，更不能对抗与破坏整体。人类必须从各方面促使人与人类社会同自然界和谐一致，制造技术的自动化也不能例外。制造业的产品从构思开始，到设计阶段、制造阶段、销售阶段、使用与维修阶段，直至回收阶段、再制造各阶段，都必须充分计及环境保护。所谓环境保护是广义的，不仅要保护自然环境，还要保护社会环境、生产环境和生产者的身心健康。在此前提与内涵下，必须制造出价廉、物美、供货期短、售后服务好的产品。作为“绿色”制造，产品必须在一定程度上是艺术品，以与用户的生产、工作、生活环境相适应，给人以高尚的精神享受，体现出物质文明、精神文明与环境文明的高度交融。每发展与采用一項新技术时，应站在哲学高度，反思“塞翁失马，安知非福”，即必须充分考虑可持续发展，保持环境文明。制造自动化必然要走向“绿色”自动化。
3、机械自动化的技术智能化趋势
这是制造自动化发展的前景，近20多年来，制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，这就要求制造系统不但要具备柔性，而且还要表现出某种智能，以便应对大量复杂信息的处理，瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境。因此，智能制造越来越受到高度的重视。智能化制造模式的基础是智能制造系统，智能制造系统既是智能和技术的集成而形成的应用环境，也是智能制造模式的载体。
六、结束语
机械自动化技术需要得到我们的重视，这是提高企业经济效益的有效途径，所以，在今后的发展中，我们要重点的发展机械自动化技术，不断提高机械自动化水平。
参考文献
[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智，2008(20).
[2]张世昌．先进制造技术[M]．天津：天津大学出版社，2004
作者简介：姜淑华，男，1967年出生，毕业于山东科技大学自动化专业，工程师，现任兖矿东华地矿建设分公司内蒙古工程部副经理。