浅谈大力发展自动化技术

时间:2022-06-24 09:37:40

浅谈大力发展自动化技术

摘要 自动化几乎遍布人们生活的每一个场所,对人类社会的文明和发展是非常重要的。通过实施自动化,可以极大地提高生产效率和工作效率,保证了产品质量,节约了能源和减少了原材料的消耗,减轻劳动强度、改善劳动条件以及缩小了脑力劳动和体力劳动之间的差别,可以说,它是当前社会发展与进步的重要动力,是提高工效和降低生产成本的核心技术。

关键词 自动化技术;生产功效;技术革新;劳动生产

中图分类号TP2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)45-0058-02

自20世纪40年代以来,随着科学技术和生产的迅速发展,自动化技术也随之得到非常光泛的应用,并已渗透到社会生产和人类社会中的许多领域。在宇宙开发利用方面,如,卫星发射、轨道变更、长船发射、姿势控制、飞船回收及其他操作;齐航空方面如机场控制、导航;在国防军事方面,如导弹制导、自动火炮;在交通运输方面,如磁悬浮列车和全天候客机的自动运行;在工业生产方面,如温度、压力、流量、物位及成分等参数的控制,机床、各类大型机械、轧钢机、冶金过程、化工过程、生物及制药工程生产调度;在日常生活方面,如空调器、电梯、自动售货机等等,都离不开自动化技术。自动化程度的高低也是衡量一个国家科学技术和经济发展水平的重要标志。

1 自动化技术的定义

1.1自动控制

所谓自动控制,就是指机器设备或系统在无人直接参与下,能全部自动地按人预先规定的要求和既定程序运行,完成其承担的任务,并实现预期的目标。其特征是在信息检测、信息处理、分析判断和操纵控制的整个过程,都是出自动化装置完成的。无人直接参与的含义是指人不用直接操作,只需要确定控制要求和程序。

1.2自动化

自动化是指由一个或多个自动控制系统或装置所构成的、没有人直接干预的生产过程。自动化涉及的范围极其广阔,从深度来看,以工业生产为例,小到一个普通设备,如加热器、电机等设备的自动化,大到企业生产过程的综合自动化;从广度来看,涉及工业自动化和农业自动化、服务自动化和军事自动化。自动化涉及的系统有人造系统(如机械加工系统、电力系统、军事系统等)和自然系统(如生命系统利生态系统)自动化涉及的过程有生产过程、管理过程和决策过程等。

自动化的研究内容,包括自动控制理论、自动控制方法及工程实现技术、控制软件、控制装置、信号处理、现场总线和以太网等。其中自动控制理论与方法是实现自动化的理论支柱,计算机技术、电动机、PLC、电力电子、微电子技术和自动化仪表技术等是实现自动化的硬件基础。从应用观点来看,研先内容有生产过程自动化、机械制造自动化、武器及军事自动化、办公室自动化和家庭自动化等等。

2 自动化技术对提高工效和降低成本的分析

2.1 机械制造自动化提高工效

机械制造自动化主要包括以下各个方面:金属切削机床的控制,焊接过程的控制,冲压过程的控制和热处理过程的控制等。过去机械加工都是由手工操作或出继电器控制的,随着自动控制技术和计算机的应用,慢速传统的操作方式已经逐渐被计算机控制的自动化生产方式所取代,以下就是机械制造自动化的一些主要方面。

2.1.1金属切别过程的自动控制

金属切削机床包括常用的车床、铣床、刨床、磨床和钻床等,过去都是人工手动操作的,但是手工操作无法达到很高的精度。随着自动化技术和计算机的应用,为了提高加工精度和成品率.人们研制出了数控机床,这是自动化技术在机械制造领域的最典型应用。下面通过一种数控磨削机床的实例来对数控机床作以简单介绍。根据电弧熔化材料的原理,电熔磨削数控机床是专门用十加工有色金属,以及其他超粘、超硬、超脆和热敏感性高的特殊材料的一种机床。

它解决了一些采用传统的车、铣、刨等加工方法不能满足加工要求的问题,是一种新型复合多用途磨削机床。出于机床在电熔放电加工时,电流非常大,以致达到数百、数千安培,所产生的电磁波辐射会严重地干扰控制系统。因此,机床中采用了抗干扰系列的可编程控制器PLC作为机床的控制核心,以保证电熔磨削数控机床能够正常工作,达到有关国家标难。

2.1.2焊接和冲压过程的自动控制

焊接自动化主要是由自动化焊机,也就是机器人配合焊缝跟踪系统来实现的,这可以大幅度地提高焊接生产率、减少废料和返修工作且。为了最大限度地发挥自动焊机的功能,通常需要自动焊缝跟踪系统。典型的焊缝跟踪系统原来是通过电弧传感的机械探针方式工作的,这种类型的跟踪系统需要手工输入信息,操作者不能离开。机械探针式系统对于焊接薄板、紧密对接焊缝和点固焊缝时,无能为力。此外,探针还容易损坏导致废料或者返修。

新一代的产品是激光焊缝跟踪系统,它是在成熟的激光视觉技术的基础上,应用于全自动焊接过程中高水平、低成本的传感方式。它将易用性和高性能结合在一起,形成了全白动化的焊接过程。激光传感器也能在强电磁干扰等恶劣的工厂环境中使用:由激光焊缝跟踪和视觉产品配合的焊接自动化系统,已经在航天、航空、汽车、造船、电站、压力容器、管道、螺旋焊管、铁路车辆、矿山机械以及兵器工业等行业都得到了广泛的应用。

2.2工业机器人

2.2.1机器人及其应用

一个最简单机器人可以只包括―个由计算机控制的动作机构和一个为计要机提供信息的敏感元件,它们并不是由人类直接控制的。机器人的动作机构也许是电力或液压驱动的效应器,比如――只可移动的手臂,或一个可以做张开/关闭动作的夹子等。这种直接或带反馈的控制一般是由计算机程序完成的。机器人以及人工智能研究的目标就是不断提高自动化的程度。机器人在当代的应用非常广泛,今天,对人类来说太脏的、危险的、困难的、反复枯燥单调无聊的工作,人们都希望由机器人来做。现代工业流水线就用了很多组装机器人。机器人也有做喷漆工作的、除锈工作的、检查电缆质量的、清理有毒废弃物的等。在人们的日常生活中,机器人也在逐渐成为人类生活的伴侣,充当人类宠物的,一些公司推出的机器宠物就是这方面实例。

2.2.2智能机器人

在计算机技术和人:智能科学发展的基础上,产生了智能机器人的概念。智能机器人是具有感知、思维和行动的机器,智能机器人可获取、处理和识别多种信息,自主地完成较为复杂的操作任务。智能机器人作为新一代生产和服务工具.在制造领域和非制造领域具有更广泛、更重要的地位。在发达国家中,以机器人为核心的自动化生产线成套装备已成为自动化成套装备的主流,也是自动化生产线成套设备今后的发展方向。国外汽车行业、电子和电器行业、物流与仓储行业等已大量使用机器人自动化生产线,保证了这些产品的质量和生产过程的高效,这些机器人设备的体用推动了这些行业的快速发展,提高了这些制造技术的先进性。

总之,自动化技术的发展已经深入到国民经济和人民生活的各个方面。在日常生活中,通道应用自功化技术,各种家用电器提高丁性能和寿命。在工业生产中,各种机器设备都随着自动化技术的应用和自动化水平的提高,使其在生产过程中发挥了更好的作用,提高了工效和降低了生产成本,提高了产品的产量和质量,推动了社会的不断啊进步和发展

参考文献

[1]项国波.自动化导论――自动化时代[J].自动化博览,2003(6).

[2]蔡自兴.智能控制及移动机器人研究进展[J].中南大学报(科学版),2005(5).

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