自动化机械行业研究范文

导语：如何才能写好一篇自动化机械行业研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：工程机械；自动化；技术浅析

0前言

所谓工程机械自动化，指的就是机械制造业中利用自动化发展技术，对加工目标进行持续的自动生产，从而达到提升生产速度，加快生产过程中投物、转变以及传送环节速度的目的。在工程机械行业中使用自动化发展技术，能够有效的弥补传统手工操作的不足之处，并且不需要操作者有很高的学历与技术，因为自动化的发展技术操作简单，易懂易学。另外，由于在操作中使用机械进行自动控制，所以生产速度快，工作效率高，生产出的产品品质也较高。因此在工程机械中自动化技术得到了广泛的应用，并且在高速发展的机械制造行业中逐渐的成为发展的重点。

1工程机械自动化的定义

工程机械自动化，指的就是在工程机械制造业中，对于自动化技术的应用，并能够在一定程度上有效的促使加工目标进行持续的生产，从而提升自动化生产发展并加快生产投物、加工转变速度的过程[1]。在我国，工程机械自动化的发展与利用，应经逐渐的成为当前机械制造业中促进相关技术改革、发展与更新的重要目标与手段，同时也成为衡量工程机械自动化技术水平是标准。在机械制造业中，应用自动化技术，一方面能够促进工程机械制造业的发展，另一方面能够直接影响到我国国民经济中各个部门的技术应用与发展进程。

2分析当前我国工程机械自动化的发展技术

2.1现代化的工程机械自动化技术

我国的工程自动化技术发展到今天，应经从简单转为复杂，从部分转变为全面，并且应用范围也在不断的扩大，因此增大了工程机械生产过程中的灵活性。随着社会进程的不断发展，工程机械自动化技术的应用也发生了变化，结合机械行业的发展背景，不断的进行技术方面的创新与完善。因此，根据当前我国的发展现状，需要发展现代化的工程机械自动化技术。与此同时，还应当考虑到当前我国实际的国情与发展背景，不能过分强调自动化操作，因为这样会不仅会在一定程度上提升生产成本，也会威胁到基层劳动力的发展[2]。现如今，既能符合我国国情，又能满足行业需求、适应社会发展的工程机械自动化技术的发展目标是：借鉴国外机械行业的成功经验，引进符合我国机械行业的发展情况的先进技术与设备，对机械设备进行适当的优化，追求部分自动化，允许人工操作，充分完善自动化信息系统，提升计算机管理的工作效益。这样的解决措施不仅能有效的提升我国机械自动化发展的进程，还能有效的降低成产成本，为劳动力提供更多的就业机会。

2.2根据当前机械行业的实际生产情况制定的自动化技术

在现代化的企业管理模式中，优异的技术都是通过不断实践中得出的，多数都是在实践过程中发现了问题，从而确立了研究目标，最终通过不懈的努力研究出结果，并将这一结果应用与实际的生产过程中，解决出现等问题。而工程机械自动化技术就是这样，“取之于实践，用之于实践”，贯彻以生产发展的需求的基本原则，利用这一原则制定能够有效解决问题的生产技术。另外，我国的工程机械自动化技术的发展也需要结合实际的发展现状，不能过分追求整体自动化，以求缩短生产周期，这样会导致人工与机械设备工作效率降低。但是也不能不使用自动化技术，因为有很多的工作都依靠这一技术，所以不适用自动化技术将会增大人工工作量，延长生产周期。另外，因为我国的工程机械自动化行业发展起步较晚，所以很多生产技术不够成熟，因此导致生产处的产品质量与实用性较差。所以在完善生产技术时不仅需要几何当前该行业的实际生产情况，还需要在提升自动化工作效率的同时，确保产品质量与数量，这样才能有效的提升经济利益。

2.3具有低成本、成效快等特质的工程机械自动化技术

当前我国的工程机械自动化技术的应用范围有限，主要原因是生产成本过高。从产品的研发开始到生产调整，一直到最后的生产，这些环节够很复杂，所以如果使用自动化机械设备将会极大的提升生产成本。因此我国很多的中小型企业由于预算成本等原因不能引进很多自动化设备，在部分环节中仍然使用人工技术。并且从企业受益的角度考虑，就会发现，如果大量的引进自动化设备其实并不能马上获得经济收益，有很多企业可能在引进设备进行生产后仍然不能度过亏损期，因此工程机械自动化技术在我国的应用范围非常有限。根据相关数据表明，在我国，中小型企业是社会发展主流，并且很多企业的生产成本都是有限的。因此，想要扩大自动化技术的应用范围，就应当顺应时代潮流，减少该技术带来的生产成本，扩大自动化技术的可执行性[3]。另外，西方发达国家已经研究出低成本、高收益的工程机械自动化技术，所以我国的企业可以在自身实际生产机械设备的基础上，适当的引进先进的自动化设备，将自动化设备与原有的机械设备进行有机的结合，合理安排生产流程与设备位置，尽可能的发挥出自动化设备在管理方面的优势以及人工操作的灵活性，创造出人机和谐发展的生产系统。这样做，不仅可以进一步的提升生产效率，还能最大化的节省生产成本，提升企业经济收益。

3结论

综上所述，现如今如果想在工程机械的行业中发展自动化技术，一方面需要有较高的起点，紧跟时展脚步，吸取国内外机械行业中的成功经验，改善自身的不足之处。另一方面应当引进先进的、低成本的自动化技术，将改善与普及进行有机的结合，促使我国工程机械自动化的发展技术能够稳定、健康的发展。

参考文献：

[1]钟建业.工程机械自动化的发展技术浅析[J].轻工科技,2015(12):85-86.

[2]张西平.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].河南科技，2013(08):78+82.

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关键词：机械制造 自动化技术 自动化

中图分类号：TH165 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0085-01

1机械制造自动化的优势

1.1生产能力和工作质量高

机械制造自动化大多采用高精度、高灵敏度的机械化设备，由自动化控制系统进行生产过程的自动化控制，大大减少了因人为失误带来的产品质量不合格现象。在机械制造生产中，由自动化控制人员启动自动化控制系统，系统就会严格按照事先设定的生产流程进行自动化操作，大大提高了生产能力和生产效率，保证了最佳工作质量。

1.2安全可靠性高

不论是自动化控制系统还是自动化设备，一般都自带事故报警、自动诊断处理等功能，当生产过程中遇到事故时，就减免了人身伤害的发生，提高了生产过程的安全性。另外，自动化设备多采用电子元器件，电子元器件相比于传统机械设备，它不存在机械磨损，使用寿命得到了大大提高，保证了自动化控制系统的可靠性。

1.3改善行业的劳动形式

随着机械制造自动化程度的不断增加，人们逐渐从繁重的体力劳动转化为高知识、高技术性的脑力劳动，机械制造的产品也愈趋向于技术密集型，在改变机械制造行业的劳动形式的同时，也大大促进工业现代化的发展。

1.4节约能源消耗

节约能源是我国可持续发展的重要战略目标。机械制造自动化的应用，在节约人力资源的同时，也大大提高了能源的利用率。

1.5自动化技术应用面广

抛开机械制造自动化产品不谈，针对产品生产过程中使用的自动化控制技术，包括自动校验、自动保护、自动报警、自动处理等，不仅仅适用于机械制造业，同样可以应用在工业、农业、建筑业等领域，其优势也同样显著。

2机械制造及其自动化技术在锅炉制造方面的应用

2.1锅炉制造的焊接应用了自动焊接技术

在锅炉制造过程中，由于锅炉属于承压设备，因此焊接是锅炉制造的重工序，其质量决定了锅炉产品的整体质量。从目前锅炉制造的焊接环节来看，为了达到提高焊接质量和焊接效率的目的，自动焊接设备被大量采用。自动焊接设备主要是依赖自动焊机实现对焊道的完成焊接，提高了焊接速度 ，保证了焊接质量，已经成为锅炉焊接的主要设备之一。

2.2锅炉制造的下料应用了数控机床技术

随着数控技术的发展 ，在锅炉制造环节中 ，为了提高下料精度和下料速度，目前锅炉的原材料下料已经从过去的手工下料向数控机床下料转变。通过采用数控机床技术，锅炉制造的板材和管材下料精度更高，下料速度缩短为原来的1/3，充分提高了锅炉产品的生产率 ，满足了锅炉制造的实际需要。由此可见，机械制造及其自动化技术在锅炉制造中起到了重要作用。

2.3锅炉制造的钻孔应用了自动化设备

在传统的锅炉制造工艺中，所有钻孔环节都是依靠手工技术实现的，不但精度难以保证 ，钻孔速度也相对较慢，遇到孔板配件，耗时较长。应用了自动化技术之后，数控自动化钻孔设备得到了应用，极大的提高了生产效率，发挥了机械制造及其自动化技术的优势。

3机械自动化技术在其它方面的应用

3.1机械制造的自动化信息系统

机械制造的自动化信息系统包括有：计算机辅助设计、辅助制造、产品数据库系统、工艺辅助设计等。计算机辅助设计主要是指辅助工程师通过计算机的相关设备和图形设计软件对机械部件以及构造进行设计；工艺辅助设计主要是优化和提高产品的生产工艺，增加其标准化程度；辅助制造主要是指采用计算机的数值控制技术，在产品的生产工艺过程中控制生产；产品数据库系统主要对计算机在设计和生产制造过程中的相关数据信息进行合理、系统化地管理。

3.2机械制造的自动化物资供输系统

机械制造的自动化物资供输系统能够自动将机械制造中所需的成品与各种原材料输送到具体的、预定的位置。机械制造的自动化物资供输系统主要由自动化软件系统、自动输送设备、单机自动装置等组件构成，它是机械制造自动化过程中必不可少的细分系统。

3.3机械制造的自动化生产系统

机械制造的自动化生产系统能够自动的装卸机械的相关组件，自动地、持续地循环工序。机械制造企业采用自动化生产系统不但可以减少机械在生产过程中人为操作的失误率，还能够代替工人的体力劳动，改善工人的劳动环境，提升产品的质量。

3.4机械制造的自动化设备装配系统

设备装配系统是机械制造生产过程中十分重要的环节，而机械制造的自动化设备装配系统能够将特定形状与规格的机械零配件通过预定设计好的技术要求，实现组装、搬运、试验、调试、验收等步骤，从而形成一套能够进行自动生产制造的流水线。自动化设备装配系统的应用时现代化机械制造中非常重要的技术，它不但取代了人工循环复杂的装配工作，还提高了机械的产品质量和生产效率。

3.5机械制造的自动化检测系统

随着科学技术水平的快速发展，机械制造中不断地运用到各种有特殊功能要求的复杂的加工设备和新型的材料与部件，增加了产品检测工作的难度，仅凭传统的人工检测方法，已不能满足现代化机械产品高精度工艺水平的检测要求，自动化检测技术的应用时机械制造发展的必然结果。目前应用较多的检测技术包括有：具有多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。

4机械制造及其自动化总体发展趋势

4.1一体化方向发展

从目前机械行业的生产过程来看 ，机电一体化是未来机械制造及其自动化的发展方向。在未来 ，机械制造及其自动化技术将彻底改变现在半机械化半自动化的局面 ，将会建成高度集成的数控设备体系 ，实现多种制造功能 ，极大的提高机械行业的生产效率 ，提高加工能力。

4.2智能化方向发展

随着越来越多的数控设备的应用，机械行业整面临着技术升级潮。从目前的技术发展方向来看，机械制造及其自动化技术与智能化技术实现了很好的融合，二者结合在一起推动了数控设备的快速发展 ，在未来机械行业的发展中 ，智能化将成为机械制造及其自动化技术的重要发展方向，将极大的提高机械行业的技术发展水平。

综上，机械制造自动化技术在产品生产技术中研究应用促进了现代机械制造技术的发展，低能耗、高效率的机械产品设计也越来越多，又促进了机械制造业的进一步发展。

参考文献：

[1]王英.机械自动化技术应用与发展前景[J].科技传播，2010.

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摘要：机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。发展应用机械自动化技术，既要发展主机，也要配套发展自动化元件和控制系统，也要脚踏实地地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作。机械自动化技术得到了迅速的发展，特别是近年来计算机的高度集成化，开始采用了计算机集成制造系统，大大加快了机械自动化的发展，但我国仍处于初级操作阶段的自动化。中国机械行业的进一步发展奠定了良好的基础，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。因此有针对性的研究和分析国内外机械的发展趋势以及对我国机械行业的影响非常重要，机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等，这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，我国的产业结构层次低。

关键词：机械；技术；应用

先进制造技术的全部在于应用，发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。环保节能新技术将得到推广； 安全性、可靠性将得到高度重视；面向工程机械产品生命周期的系统设计将广泛采用、面向施工工艺的研究将不断加强。功能多样化是近年来工程机械的一个新特点。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短同样随着行业越来越深入到更为具体更为实际的工作环境，不同层次用户的需求为求方便，逐渐向小型化及微型化方向发展。多功能化作业装置改变了单一作业功能，为完成更多的作业功能，工程机械主机作业功能将尽可能扩大，工程机械发展正发展到现场总线控制系统。产我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。单一功能将向多功能转化，扩大了工程机械的应用领域是工程机械发展比较重要的趋势。中等型号工程机械基本上没有大的发展，近几年来还有下降趋势。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产，才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。机械的安全性包括保证人身安全和身心健康，保证在规定条件下不出故障，对机器的环境和人不造成污染和危害能正常实现总功能的要求。际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发，借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。电机的基频设计点可以随时进行调整，我们可以在计算机上精确的模拟电机在各基频点上的工作特性，由此也就扩大了电机的恒转矩调速范围，根据电机的实际使用工况，实我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，也可配以电机专用的直流制动器以实现电机安全、有效、可靠的制动性能，在高速运行时保持恒转矩的特性，在一定程度上替代了原来的中频电机。中间穿插着借助计算机指导的人工参与，将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起，传动装置用来连接原动机部分和执行部分，同时却具有柔性制造系统的性能。合理调整机床布局，添加少量的数控设备。，它将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式，从而使这种生产线的造价较低，由于变频调速电机的基频可调性设计，我们也可以制造出各种高速电机，而且价格低廉。随着控制及信息等技术的发展，必然导致多行业的交叉创新，世界机械制造业作为世界经济的一个重要组成部分，其发展状况与其所处的环境有着紧密的关系，并从各方层次各个角度去应用新技术，原动机是驱动整个机器以完成预定功能的动力源，预测并根据一定的智能体系排除可能出现的故障是日前机械行业的最新发展动向。它把其它形式的能量转换为机械能，实现工程机械工作过程的在线状态监测和自动故障诊断。装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术，是经济结构高级化不可或缺的战略性产业，促进了工程机械的发展随着工程施工技术的不断发展完善，用户对工程建设机械也提出了更高的市场要求，世界性机械制造业突出表现为在大波动中发展，显示其在国民经济尤其是在工业发展中的特殊地位，满足不同行业不同客户的发展需要。发达国家和发展中国家之间存在很大的贸易差距，发达国家在机械生产和贸易领域继续其霸主地位。可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。

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关键词：包装机械；发展现状；自动化；发展前景

一、我国包装机械行业的现状

中国包装机械起步较晚，起于上个世纪70年代，北京市商业机械研究所在研究了日本的包装机械后，制造了中国第一台包装机。包装机械经过20多年的发展，已成为机械工业中十大行业之一，为我国包装工业快速发展提供了有效的保障。

我国食品包装机械大部分以单机控制为主，应用PLC和工控机、DCS及现场总线技术不到设备总数的10%。食品和包装生产线的传动以机械传动为主，控制技术和驱动技术的综合应用水平低，系统不能达到最优化设计。由于生产企业技术水平不高，传感和检测技术、定位控制、在线监测等得不到充分应用，与国外先进控制技术有较大的差距。食品和包装机械高中低档产品自动化水平差距大。中高档食品和包装机械中自动化产品平均约占销售额的8%～12%，普遍应用PLC、变频器、合资低压电器产品，部分应用人机界面。低档食品和包装机械中，自动化产品平均约占销售额的3%～5%，大部分还是应用继电器控制，没采用变频器，应用国产低压电器产品，基本不应用人机界面。

总之，最近的十年时间中国包装机械的技术水平上有较大的提高，但是和发达国家相比，还存在一定的差距。所以要想加快包装机械发展速度，赶超世界先进水平，我国必须采取强有力的措施，可以从以下几个方面来做：

（1）要坚持自主创新，走产学研相结合的道

路。由于我国研发经费非常少，所以可以在大学知识研发应用的基础上，加强科研机构技术开发、成果转化与工程成套，并与企业规模化生产制造相结合的产学研一体化的技术创新。

（2）重大关键技术进行引进、消化吸收、再创新。我国目前的技术绝大部分是仿制国外的，真正自主研发的只有5%～10%，还太少。我们要在空白领域和重大关键技术方面通过引进，消化与吸收，然后再创新，开发具有自主知识产权的技术。

（3）提高企业内部的信息化管理，顾及到上下游的需求和安全。制造本身是一个系统工程，要建立以市场信息为先导、原料信息、加工信息、销售与物流信息等一体的完整的产业信息体系，实现各产业链之间信息的有效反馈和衔接。

二、传动系统

传动产品在包装机械上的使用主要是为了调整主工艺速度和控制电机在生产过程速度的期性变化。在现代包装机械自动化中，变频器充当了极为重要的角色，它是计算机技术、现代控制技术和网络技术的有机结合，具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、功率因数高、操作方便、节能效果显著等一系列的优点。由于变频器具有上述优点，因而在大型包装机和包装生产线上得到了广泛地应用。应用在包装机械行业的变频器品牌主要有台达和施耐德、富士、安川、SEW、西门子等。

三、人机界面

包装机械的HMI以文本显示器为主，通常与PLC或者单片机配合使用，用以设定生产工艺参数，监控设备运行状态，记录设备生产历史。少数高端机械使用了触摸屏。人机界面厂家主要有DIGITAL、HITECH、三菱、OMRON、西门子和EASYVIEW。

四、运动控制

运动控制产品在包装机上的应用主要是实现精确的位置控制和严格的速度同步，主要通过伺服电机来实现，伺服电机具有自动调整、响应速度快、低振动等优点，故广泛应用于装卸，输送，打标，码垛，卸垛等工序。如台达ASDA-A2高性能伺服控制器的送标、切标系统，使套标速度达到600～800瓶/min，可以满足果汁饮料、啤酒等快速消费品生产需求。伺服控制器应用主要有松下、台达、富士、三菱等进口及合资企业产品。

五、控制系统

PLC控制系统具有可靠性高、程序设计方便灵活、抗干扰能力强、运行稳定等诸多优点，包装机械的大部分控制系统选择使用了PLC控制系统。调查显示PLC系统在5年以内将是包装机械的主流控制系统。PLC、变频器和人机界面的应用主要集中在啤酒和饮料包装设备、方便食品生产线、全自动包装机、瓦楞纸板（箱）生产设备、乳品包装设备上，应用在食品包装机械市场的PLC主要有三菱、OMRON、西门子、施耐德和台达等品牌。

综上所述，包装行业虽属于配套行业，但涉及国民经济的许多领域，特别是食品与饮料行业，更是依赖于包装行业的技术进步和配套服务，因此，我们努力积极推动包装业走上快速健康发展的自动化道路。我国包装机械发展对自动化的要求自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式，实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。

食品原料在加工时不仅收获主要产品，还收获附加产品，如玉米加工，产品除了玉米淀粉外，还有玉米油、色拉油、人造黄油、葡萄糖、玉米蛋白及饲料等。另外还进行污水处理。生产全过程均为自动化，没有废弃物、没有污染，其他产品的价值已大大超过玉米淀粉的价值。为了适应食品包装机械对自动化趋势发展的要求和日益提高的加工工艺，设计时将包装机械的研发与计算机结合，实现机电一体化控制。从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合，实现整体最佳化。具体来说，主要涉及到以下几种自动化技术：

（1）现场总线技术现场总线技术的应用首先“解放”了大部分的硬件，其次简化了安装环节；可以将现场总线技术与ERP系统集成，这样管理层就可以通过ERP系统十分便利地调取、分析运行数据，了解生产的实时情况，监测车间的运行情况。现场总线技术在国内的大型食品加工企业应用较为普遍，这为整个生产线的无人化操作以及传动、检测等工序的无缝衔接提供了可能。

（2）传感器技术在包装机械与食品加工行业中，传感器的应用场合繁多，对食品饮料存储罐的监控，对食品饮料的灌装封装、混合及加工、冷却及加温、清洁、包装等工序都要用到传感器。

（3）物流自动化技术物流自动化使得整个产品加工与包装生产线得到完善，形成一个完整的产品加工链。物流自动化技术最直接的体现就是使得人力得到节省。

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1 机械制造自动化技术应用现状

随着我国科技的快速发展，机械制造企业在相关技术领域相比之前有很大进步，再加上不断地从国外引进先进技术和经验，使得目前该行业逐渐朝着现代化的方向快速发展。但是，在部分核心领域以及对新型科技的运用上，仍与国外有较大差距。西方发达国家正不断通过将纳米技术、微米技术以及复合加工技术等融入到机械制造自动化技术中来实现对现有技术的改革和创新。个别国家的相关先进工艺已达到相当成熟的地步，其发展程度是我国目前的技术水平无法比拟的。即便在国内，机械制造自动化技术也发展的十分不平衡，一些重工业基地已完全实现机械制造现代化，而一些较落后地区仍在利用传统的生产模式。因此，如何促进我国机械制造行业平衡发展，提升行业整体技术水平，是亟需解决的关键问题。

2 机械制造自动化技术特点分析

2.1 具有全球性特点

由于经济全球化的趋势，使得目前科学技术的发展不分国界，而拥有科技的企业之间的竞争也变得越来越激烈。机械制造行业的发展同样也受到全球化的冲击，其发展速度和发展趋势也因此受到巨大影响。而这种影响对于该行业来说，既是机遇也是挑战。如若能抓住发展趋势，与国外先进企业进行交流合作来提升自身技术水平，积极适应新形势，就能使我国机械制造自动化技术得到快速发展，从而真正的跻身世界前沿。因此，企业有必要提升对核心技术的开发和研制能力，努力把握与国外先进研究机构的交流与合作机会，尽快实现机械生产的现代化，实现内部人力和物力等资源的优化配置，最终推动企业自身的快速发展。

2.2 具有系统性特点

机械制造自动化技术具有系统性特点，原因是该技术贯穿于产品的整个生命周期中，从其设计、生产到维修或回收，机械制造自动化技术都发挥着重要作用。通过将该技术与传统的生产过程相融合，使其应用于产品的整条生产-回收链，能快速提高产品的生产效率和制造水平。目前我国在将机械制造自动化技术与产品生产相结合的领域还不够成熟和完善，仍需通过学习国外专家的先进经验来逐渐提升自己的水平。

2.3 具有较大安全性

与传统生产过程相比，机械制造自动化技术在应用时具有较大安全性。通过进行程序的设定，该技术可在发生危险时自动停止运行并报警提醒，从而遏制危害的进一步扩大，最大限度降低事故发生率，保障人员生命安全，减少企业财产损失。同时，该技术还能在芯片等高精度电子元件的加工上进行应用，从而提升市场竞争力，为企业带来更高的收益。

2.4 具有较高生产能力

由于该技术完全通过机械来对产品进行加工，在很大程度上减少了传统的人工操作所带来的失误，从而有效提高了产品合格率。在工业生产中，往往要求一定的精度，大多数工艺都需要具有较高的灵敏度，如果通过传统的人工操作，产品质量难免会受到工人自身操作经验的影响，而若通过机械制造自动化技术，则可保证制造精度在较小的范围内波动，从而大大提升产品合格率，提升企业效益。同时，应用该技术只需少量工人进行操作即可，可省去大量人工成本，减少企业的用工成本。

2.5 具有应用范围广泛的特点

机械制造自动化技术在现代工业中得到了十分广泛的应用，主要原因在于该技术具备强大的复合功能，可在不同工作环境中发挥相应的作用。由于该技术在理论和实际中具有双重重要性，通过对其机械设备进行改造，便可达到不同的精度和效率，适应范围较广泛。通过自动控制、自动调节、自我保护等功能，该技术能很好地提升产品的安全性和可靠性，在今后将有很大的发展前景。

2.6 转变劳动形式

机械制造自动化技术的运用，转变了传统的劳动形式，解放了大量工人劳动力，之前由人工完成的工作转变为由机器完成，使产品质量和生产效率得到大幅度提升，节约了资源，提高了资源利用率，大大降低了人力成本，提高了企业的效益。无论从可持续发展的角度还是从提高经济效益的角度，机械制造自动化技术的广泛应用是很有必要的。

3 机械制造自动化技术发展趋势

3.1 智能化方向

随着科技的发展，机械行业也逐渐在进行着现代化改造。数控设备的运用，使机械制造自动化技术与智能化技术实现了很好的融合。智能化所要求的是实现操作人员与设备之间的有效结合，即人机一体，自动化系统模拟人脑来进行操作和控制，从而将之前需要人工进行的如整理和查找数据资料等工作交由机器完成，不但提高了准确率和效率，还能减少用工成本，大大减轻技术人员的工作强度，促进资源的优化配置，为企业带来巨大效益。机械制造自动化技术以智能化为发展趋势，有利于促进企业资源的合理配置，提高企业效益，降低生产成本，促进企业的良好快速发展。

3.2 环保方向

目前世界人民对于环境保护的问题以基本达成共识，保护环境、爱护生态成为每个行业不容推卸的义务。机械制造行业由于对生态环境破坏较大，更应主动担当起保护生态环境的责任。在机械制造自动化技术中融入节能环保的理念已成为必然趋势。具体来说，从机械设备的设计、选材、制造到维护、回收，各个环节均要考虑环保因素。通过选用环境友好型材料，采取对环境影响较小的方式进行加工处理，定期进行维护以延长使用寿命，对报废件进行回收以循环利用材料，可最大限度减少对环境的破坏，从而达到很好的生态效益。

3.3 模块化方向

模块化也是机械制造自动化的未来发展趋势之一。与传统机械行业生产模式相比，模块化生产以及集成式发展的模式可以大大加快机械行业在技术上的进步，提升产品生产效率。这种模式已经过多个行业的检验，可使生产效率达到新的高度，降低生产成本，提升企业竞争力。

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关键词：机械设计制造及其自动化；制造业；人才培养

当下科学技术的高速发展，机械不再是简单的代替人工运转的工具。伴随着微电子技术、信息技术、计算机技术、物联网技术和新能源技术等高新技术的出现，制造业向着更智能、更高效，更绿化，更人性化，以及更富革新性化发展。为加快我国机械设计制造及其自动化技术的研究和开发，提升机械自动化技术水平，国家政策引导企业转型，企业需求主导高校人才培养方向，现阶段上到国家，下到高校，都在积极推动专业发展及其专业技能人才的培养。

一、机械设计制造及其自动化专业的概述

机械设计制造及其自动化专业是以培养现代机械工程师为目的，从设计、制造、运行控制到生产过程的一门综合技术学科。培养的工程技术人才具备机械设计制造基础知识和一定的应用能力，既能从事工业一线的设计制造，还能完成工程管理和经营销售等任务。该专业担负着为机械制造输送工程人才的重任，人才的培养质量直接关系到机械产品的质量，对振兴我国机械工业，提高国际竞争力具有很重要的作用。

二、技能人才培养的现状分析

1.国家政策引导

在新的国际国内竞争环境下，中国政府作出要全面提升中国制造业发展水平和质量的重大战略。2015年3月25日，总理组织召开国务院常务会议，要求加快部署实施“中国制造2025”，也正是这次会议审议通过了《中国制造2025》。2016年，在国家的大力推动下，进入了全面实施新阶段。制造业的发达程度是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一，是国民经济的主体，作为制造业中极其重要的机械设计制造及其自动化技术对其他技术领域起着支撑性作用，成为国民经济各行业的基础，而专业人才的培养是推动机械设计制造及其自动化得以发展的基本保障。政府对机械转型企业作出正确的引导：目前，很多国内工程机械企业研发平台建设能力和资源投入严重不足，主要靠模仿和拿来主义，造成低质低效产品进入市场，导致设备保有量和低端产能出现过剩，针对这样的局面，政府要及时制止，对创新型和研发型机械企业政府从政策、资金上予以更大的支持。

2.企业市场主导

我国传统机械行业投资成本低，使得机械制造企业遍地开花，但技术水平参差不齐。究其主要原因是是企业没有顺应行业要求开展相关的的人才培养。在中国类似的中小企业有很多，一群没有创造力的人领导者很多的廉价劳动力，为中国创造着廉价的岗位，他们安于现状、不思创新，最终只会被行业新形势所淘汰。于此同时，机械行业经过前几年的高速发展期，暴露了诸多问题。与此对应的是，跨国企业却在高端产品小容量市场掘取丰厚利润，致使我国机械制造工业景气度不断分化，传统产业发展势头不断下降，新兴技术产业发展不断提速。要想在机械制造业出类拔萃，制造企业要科学的提升员工的职业胜任能力，全方位创建技术人员再教育的环境，同时推进高素质复合型人才的形成。而现在，中国企业正处于由传统企业向新型企业转型的初期阶段，企业要顺应行业要求，就必须发展与创新，重视相关的人才培养。机械制造业企业市场的发展趋势一定程度的影响着高技术创新人才的培养方向，这样不仅可以加快推进企业转型，还能创造出更大的社会价值。市场需求在一定程度上会影响教育的方向和计划，而人才是教育的产物，机械设计制造及其自动化专业的发展离不开教育与市场[1]。

3.高校积极响应职业标准和教育背离

职业标准是市场企业的需求，国家政府的政策和国外国内经济环境直接影响着市场企业的这一标准。如果高校关于制造业人才的培养方案不能紧跟这一标准，培养出的人才就会被市场抛弃。职业教育的教学内容与方式将直接影响学生职业能力的提升程度[2]。（1）加强实践教学环节，不再是让学生仅从课堂上学知识，还要通过在实践中自己领会，和工人师傅、技术人员进行交流，全面系统的安排实践教学让学生真正的掌握机械制造业中相关的工作原理、设计方法和安装运转要求。（2）教学内容优化创新，优化重组专业课程，比如，将《机床数控技术》和《PLC原理和应用》合并为《机床数控技术及PLC》，开设一系列新型技术课程，比如，《工业机器人、无人机》等。大学生在学好专业课的同时，不仅扩大了知识面，还为将来成为复合型人才做准备。（3）以就业为导向，建设满足就业所需人才要求的师资团队，教师团队的建设应该紧跟机械制造业领域学科的发展，不断吸收新的理念，传授学生与时俱进的专业知识，将科研成果应有到实践当中，在考虑学生就业需求的同时，促进学生各方面能力的提高。

三、结束语

当前，国家经济正处于新常态下的稳增长阶段，为适应国家的需要，市场的需要，提高中国同世界其他国家的竞争，传统的机械方式将被逐渐取代，机械设计制造及其自动化将向着智能化，数字化，微型化，虚拟化，科技化，人性化，绿色化的方向发展。互联网的发展增加机械装置的功能，从而使得机械设计制造及其自动化全面应用到各行各业中，为社会贡献更多的力量[3]。

参考文献

[1]张勇.机械设计制造及其自动化专业的现状反思与前景展望[J].中国科技纵横，2015，（14）：231.

[2]唐伶.基于“中国制造2025”的技能人才培养研究[J].技术经济与管理研究，2016，（6）：30-35.

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关键词：机械设计制造及自动化专业；专业教学；课程体系

1.机械设计制造及自动化专业教学改进的必要性

国家教育部对于高校内机械设计制造及其自动化专业的教学是有着明确的要求的，要求培养出具有机械设计制造及其自动化基础知识和应用能力且能够在生产第一线从事设计制造以及科技开发的人才来，通过这样一种要求就可以看到，机械设计制造及其自动化专业主要强调的还是应用能力和创造能力，因此高校在进行专业教育体系的构造时就要充分的考虑到这样一种要求。高校机械设计制造及其自动化牵涉到机械行业的多个方面，学校在进行教学目标确定以及教学模式构造的时候主要需要以社会的经济状态为导向，也就是说，专业教学的最终目的是希望能够与市场经济接轨的，只有这样才能够培养出社会所需要的专业综合性人才来。

随着我们国家市场经济的不断发展，科技进步更是使得产业结构的调整成为重点工作，尤其是在机械行业内，对于专业人才的要求更是不断提高，而这样一种要求上的提高主要就表现在综合素质上。教学改革的推进和进行都是希望高校专业培养方案、课程体系以及教学方式都能够适应于现代社会的科学技术和经济条件，但是到目前为止，相当数量的高校内仍然存在着诸多方面的问题，包括专业设置过于狭窄、课程内容与实践脱节严重以及专业知识面不足等，这都是需要通过切实的工作和努力来改变的。

2.机械设计制造及自动化专业教学改进的内涵分析

机械设计制造及其自动化专业教学目标主要集中在设计制造、科技开发和应用研究这样三个方面，除此之外，机械行业内的运行管理以及经营销售也是工程技术人员的必要素质，总而言之，机械设计行业进行人才培养的核心就是素质教育，同样关键的就是岗位技能，归根结底，也就是要尽可能的培养学生的综合素质和创新能力。实现上述目标就需要在教学环节当中重视基础、丰富教学方向并强化学生学习和实践能力，与此同时还需要尽可能准确的把握住现代科学技术的发展趋势和发展方向，基本上就要求学生在机电、数控、管理、计算机、设计甚至是实际操作当中都有相当的表现。尤其是对于应用的强调，更是机械设计制造及其自动化专业的精髓所在，也是高校培养机械类人才的基本要求和特色所在，只有保证学生经历充足的应用实践才能够保证学生在今后的工作当中表现出强的解决问题能力和优秀的创造能力。

3.机械设计制造及自动化专业教学改进的措施

机械设计制造及自动化教学进行优化和改进的目的是希望能够在教学当中凸显出学生的主体地位，并倡导参与式教学来加强学生在学习过程当中的学思结合，总而言之，高校就是需要在专业课程的教学方式上进行改进来最大程度的提高学生的学习兴趣和积极性，下文当中具体到机械设计制造及其自动化专业来对其改进措施进行分析。

3.1. 采用启发式教学

在机械设计制造及自动化专业教学当中采用启发式教学主要是为了引导学生自主进行学习，在这样一种教学模式当中，专业教师需要做的就是讲解专业领域当中的重难点，与此同时通过知识的辐射来体现该专业的学习思路和学习方法。机械制造及自动化专业的显著特点就是实践性强，因此在进行理论教育的同时还需要鼓励学生自己进行试验的设计与操作，这样就能够在实践当中暴露出理论学习当中未曾意识到的问题，同时也能够较好的激发学生的自主创新思维，可见这样一种教学方式的好处和优势还是非常明显的。

3.2. 对比式教学

对比式教学主要强调的是国内专业教育与国外专业教育的不同之处，这样一种对比式教学可以从两个具体的方面和角度来进行，一方面是把不同的机械设备或者是机械材料联系起来进行对比，另一方面则是对比国内外在理论与实践结合上的表现。对比式教学同样是希望学生在学习过程当中能够更好的理解和消化比较抽象的知识，并同时提升自己进行试验操作和实践操作的能力。

3.3. 利用多媒体实现立体教学

在现当代利用多媒体来进行辅助教学是必然的选择和趋势，这主要是因为现代信息爆炸且信息的获取方式多样，使得信息必须在经过合理的筛选和处理后进入到学生的视野才能够达到最佳效果。教师在进行多媒体课件的制作时，可以按照教学对象所需要的内容来进行独立单元的划分与设计，与此同时还可以在网络上搜集大量的机械产品照片或者是录像来让学生对于机械产品直观和准确认识，教师还可以选择一些企业的生产实例来鼓励学生设置课题或者是参与到讨论当中来，这样一种理论在实际当中体现的教学方式更加能够加速学生对于知识的理解以及对技能的接收。而立体教学的好处则在于解决了机械结构复杂的问题，机械结构因其较高的复杂性往往平面图十分复杂，教师在教学的时候就可以利用模型和部分零件实物结合的方式来进行对比，学生同样可以获得最为直接的视觉感受，加强理解的同时加强记忆。

3.4. 在企业内进行教学

这样一种教学策略就是将课堂转移到企业内去，具体来说，就是在课程快技术的时候安排一定的时间让学生到工厂内去进行专业技能的知识培训，在企业内进行教学一方面是可以让学生走到生产的第一线，就能够对自己在课堂当中学到的东西有更加直观准确的认识；另一方面，企业内有非常过技能纯属且知识全面的人才，这样一些人员也可以对学生进行适当的培训，总而言之，就是让学生参与到实际的企业活动当中去来真正培养学生的学习素质和职业技能。

4.结语：机械设计制造及其自动化课程的优化和改革实际上是随着现代机械制造行业的发展而进行的，必须根据市场的导向和需求来进行动态改革，旨在将学生培养成为知识全面且技能纯属的人才，更重要的就是加强学生自主创新的能力，使得学生在将来的岗位上能够更快的进入角色发挥出作用来。

参考文献：

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【关键词】　数控；机床；机械

1.引言

由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。单纯的手工劳作以满足不了工业自动化的要求，因此，必须利用先进设备生产自动化机械以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。

目前，我国大多数工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，其劳动强度大、生产效率低，而且具有一定的危险性，已经满足不了生产自动化的发展趋势。为了提高工作效率,降低成本,并使生产线发展成为柔性制造系统,适应现代机械行业自动化生产的要求,针对具体生产工艺,结合机床的实际结构，利用机械手技术，设计出上下料机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。本文主要对机械手的总体设计进行简单说明。

2.发展现状和趋势

目前，国内外各种机械手和机械手的研究成为科研的热点，其研究的现状和大体趋势如下：

（1）机械结构向模块化、可重构化发展。（2）工业机械手控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，结构小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性，而且维修方便。（3）机械手中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，还引进了视觉、听觉、接触觉传感器，使其向智能化方向发展。（4）关节式、侧喷式、顶喷式、龙门式喷涂机械手产品标准化、通用化、模块化、系列化设计；柔性仿形喷涂机械手开发，柔性仿形复合机构开发，仿形伺服轴轨迹规划研究，控制系统开发； （5）焊接、搬运、装配、切割等作业的工业机械手产品的标准化、通用化、模块化、系列化研究；以及离线示教编程和系统动态仿真。

总的来说，大体是两个方向：其一是机械手的智能化，多传感器、多控制器，先进的控制算法，复杂的机电控制系统；其二是与生产加工相联系，性价比高，在满足工作要求的基础上，追求系统的经济、简洁、可靠，大量采用工业控制器，市场化、模块化的元件。

3.机械手的总体设计

3.1机械手总体结构的类型：工业机械手的结构形式主要有四种：直角坐标结构，圆柱坐标结构，球坐标结构和关节型结构。各结构形式及其相应的特点，分别介绍如下：

（1）直角坐标机械手结构特点：直角坐标机械手的空间运动是用三个相互垂直的直线运动来实现的。由于直线运动易于实现全闭环的位置控制，因此，其运动位置精度高，但此种类型机械手的运动空间相对较小，如要达到较大运动空间，则要求机械手的尺寸足够大。直角坐标机械手的工作空间为一空间长方体，主要用于装配作业及搬运作业。直角坐标机械手有悬臂式，龙门式，天车式三种结构。（2）圆柱坐标机械手结构特点：圆柱坐标机械手的空间运动是用一个回转运动及两个直线运动来实现的。其工作空间是一个圆柱状的空间。这种机械手构造比较简单，精度相对较高，常用于搬运作业。（3）球坐标机械手结构特点：球坐标机械手的空间运动是由两个回转运动和一个直线运动来实现的。其工作空间是一个类球形的空间。这种机械手结构简单、成本较低，但精度不很高，主要应用于搬运作业。（4）关节型机械手结构特点：关节型机械手的空间运动是由三个回转运动实现的。相对机械手本体尺寸，其工作空间比较大，动作灵活，结构紧凑，占地面积小。此种机械手在工业中应用十分广泛，如焊接、喷漆、搬运、装配等作业。关节型机械手又分为水平关节型和垂直关节型两种。

3.2机械手设计的一般要求

机械手手爪设计有如下要求 ：（1）机械手手爪是根据机械手作业要求来设计的。既根据其应用场合设计手爪，在满足作业要求的前提下，机械手手爪还要求体积小、重量轻、结构紧凑。（2）机械手手爪的万能性与专用性是矛盾的。万能手爪在结构上很复杂，甚至很难实现，从工业实际应用出发，应着重开发各种专用的、高效率的机械手手爪，加之以快速更换装置，以实现机械手的多种作业功能，而不主张用一个万能的手爪去完成多种作业，以考虑设计的经济效益。（3）机械手手爪的通用性。通用性是指有限的手爪，可适用于不同的机械手，这就要求末端执行器要有标准的机械接口（如法兰），使末端执行器实现标准化。（4）机械手手爪要便于安装和维修，易于实现计算机控制。

3.2具体采用方案：根据实际操作的需要，该机械手在工作中需要3种运动,其中手臂的伸缩和立柱升降为直线运动,另一个为手臂的回转运动,因此其自由度数目为3，综合考虑，应选择圆柱坐标机械手结构，其结构简单，工作范围相对较大，且有较高的精度，满足设计要求。

4.结论

本设计是一个特定功能、满足特殊要求的数控机床上下料机械手的设计。机械手采用可编程序控制器控制,可以实行手动调整、手动及自动控制。系统结构紧凑、工作可靠，设计周期短且造价较低。PLC有较高的灵活性，当机械手工艺流程改变时，只要对I/O点的接线稍作修改，或对I/O重新分配，在控制程序中作简单修改，补充扩展即可。经过重新编制相应的控制程序，就能够比较容易的推广到其他类似的加工情况。

参考文献

［1］孙兵, 赵斌, 施永康. 物料搬运机械手的研制. 机电一体化. 2005, (2): 43～45

［2］王田苗, 丑武胜. 机电控制基础理论及应用. 北京: 清华大学出版社, 2003.

［3］陈铁鸣, 王连明, 王黎钦. 机械设计(修订版). 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2003.

［4］李建勇. 机电一体化技术. 北京: 科学出版社, 2004.

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关键词：机械工程；自动化；问题；解决策略

随着科学技术的迅猛发展，生产方式逐渐由传统制造转变成为机械制造，机械化的生产不仅有效带动了制造行业的蓬勃发展，同时也为机械制造行业市场竞争力的进一步提升提供了有利条件。就目前的实际情况来看，由于我国机械工程自动化技术应用的起步较晚，应用过程中仍然还存在着诸多的不足，这无疑严重限制了机械工程自动化技术的效能体现。因此，我们有必要加强对其的研究，寻求优化、完善机械工程自动化技术的创新应用措施。

1 机械工程自动化技术现状分析

基于我国机械工程自动化技术的应用现状，主要可以从两个方面进行分析，即机械工程自动化管理与机械工程自动化人才培养。

1.1 机械自动化管理应用现状

所谓机械自动化技术，即是指依靠机械设备来实现自动控制的技术。截止到目前，机械自动化技术在我国的应用范围已经越来越广泛，发展前景也十分辽阔，但就管理应用模式的现状来看，明显还处在相对滞后的状态。在国外企业的管理应用中，机械自动化技术始终都占据了相当重要的地位，不仅应用效果良好，同时也在进行不断的创新[1]。然而，就我国机械工程企业的现状来看，很多机械工程企业并没有对机械自动化技术的应用引起足够重视，应用效果较差，管理过程也严重缺乏科学性、系统性。机械自动化技术的应用明显还处在刚性自动化阶段，仅仅能够实现局部形式的自动化，这无疑对生产发展带来了一定的限制。较之于国外智能自动化管理以及柔性自动化管理，我国自动化管理俨然还缺乏创新，更新速度过慢。

1.2 机械工程自动化人才培养现状

在机械工程自动化人才管理方面，由于我国机械自动化技术的应用还处于起步阶段，所以技术人才的培养与管理将直接对机械自动化技术的进一步发展带来巨大影响。然而，就目前的实际情况来看，部分机械工程企业不仅严重缺乏对相关技术人才的培养，同时也缺乏对技术人才的管理，这就使得我国接卸设计水平长期无法实现大幅度的提升，设计人员的技术水平也处于停滞状态。毫无疑问，这些问题的存在都将促使我国机械工程自动化处于封闭状态，导致发展不稳定、不平衡。

2 机械化工程自动技术的创新措施

基于我国机械工程自动化技术的应用现状，进一步加强创新方面的研究俨然是至关重要的环节。具体来说，主要需要在三个方面实现创新。

2.1 制定明确的战略方向

作为一个长期的系统工程，机械工程自动化绝不能依靠盲目的操作来实现。将传统的人工操作转变成为机械工程自动控制是机械工程自动化的根本目的，在转变过程中不仅要明确方向与目标，同时也要依据实际情况来制定具有针对性的措施与对策。在实际的应用过程中，应积极引进国外先进理念与技术，首先就要从理论上来不断丰富机械工程自动化技术[2]。与此同时，在教育过程中要进一步加大对自动化知识的普及，让市场与机械行业的发展成为企业发展的重要导向。另外，国家相关部门还应该加大资金政策支持力度，以此来促进相关于机械工程自动化技术方面的研究，以此让机械自动化的产业链逐渐形成。当然，在明确发展方向的通俗，还需要将实际情况作为基本参照标准，确保自动化发展适应于多元化市场发展规律。

2.2 积极引进自动化设备及应用技术

较之于国外发达国家，目前我国在机械工程自动化技术的应用上明显还处于相对滞后的状态之中，并没有真正实现高度自动化，相应的计算机集成制造系统也没有得到广泛应用，而基础技术的储备也长期处于严重缺乏的状态。因此，我们有必要在积极借鉴国外先进经验的基础上，以自身发展特点为出发点，来实现对机械自动化技术的不断完善、突破与创新。

具体而言：目前，我国的机械生产基本上都采取着流水线作业模式，也就是以半自动化为主。面对这样的现状，为了进一步提高机械自动化程度，我们就有必要积极引进更多先进设备，这不仅有效节省了人力资源，同时也有利于生产制造效率的进一步提升，对企业整体经济效益来说，无疑将具有巨大的促进作用。这里需要注意的是，机械工程自动化技术的应用并不是进行单一的复制，必须有针对性地进行侧重，以此来实现对不同特性产品的优化[3]。毫无疑问，信息化时代下层出不穷的新技术、新材料都为机械自动化技术的应用带来了巨大的发展空间。目前我国机械工程自动化技术正在向着开放式结构发展，而相应的驱动装置也逐渐迈向了数字化。

2.3 实现高质量技术人才培养

专业技术人才的培养，是真正实现机械工程自动化的前提与基础。在实际自动化建设过程中，理应对专业技术人才的培养工作引起高度重视，加大教育体系的建设，从教育入手，培养更多的专业自动化技术人才。当然，在实际的培养过程中应改变传统的应试教育模式，在坚持“工学结合”理念的基础上构建出“理论+实践”学习环境，定期或不定期组织现有技术人参与进来，以“理论+实践”的环境“感染”他们，促使培训工作的开展更具实效性，让现有技术人员的自动化意识与能力得到实质性的提升。除此之外，还可以加强与教育机构的合作，通过严格的考核来从校园里招聘一些理论知识与实践技能兼备的复合型人才，以此来进一步提升机械工程企业自动化建设队伍的整体素质。

3 机械工程自动化技术未来发展形势

不可否认，现代科技的发展与创新将不断推进机械工程行业的发展，自动化技术的应用范围也将因此而越来越广泛，逐渐在各个行业领域中普及，在不断创新的进程中逐步迈向智能化。与此同时，随着“中国梦”理念的提出，机械工程自动化技术的应用形势将受到该理念的引导，逐步走向低碳、环保的发展趋势。除此之外，在信息化时代下，机械工程自动化技术必然将随着网络信息技术的迅猛发展而逐步趋向网络化。网络化的实现将促使机械工程自动化技术不再受到传统应用管理下所存在的各种限制（如地域空间限制等），让机械工程自动化技术的发展前景与空间更加广阔[4]。基于此，将来我们在机械工程自动化技术的应用中，不仅要将相关制造技术、管理技术及系统工程技术有机结合在一起，同时也要加强对网络信息技术的应用。只有这样，才能够构造出一个完整的、系统的自动化技术体系。

4 结束语

总而言之，基于我国机械工程自动化技术的应用现状，由于在技术、设备、人才培养等方面仍然存在不足之处，因此要想进一步发展自动化，首当其冲的就是要从这些方面入手，不断完善与创新。我们相信，在如今这个现代技术迅猛发展的时代中，机械工程自动化技术将在各种外部条件的推动下不断向前发展，逐步实现信息化、智能化，为我国经济发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]孙建亮，吕顽凯.机械工程自动化技术存在的问题及措施[J].信息系统工程，2013（8）：25-27.

[2]梁昌鑫，贾廷纲.工业自动化现状与发展趋势[J].上海电机学院学报，2012（3）：12-15.

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关键词：气动控制；自动包装机；应用

1.引言

自动包装机一般分为半自动包装机和全自动包机两种。由人工供给包装材料(容器)和内装物，但能自动完成其他包装工序的机器称为半自动包装机；自动完成主要包装工序和其他辅助包装工序的机器，称为全自动包装机。随着自动化程度的提高，包装机的操作、维护和日常保养更加方便简单，降低了对操作人员的专业技能要求，但产品包装质量的好坏与温度系统、主机转速精度、追踪系统的稳定性能等息息相关，同时对自动包装机所用传动系统的动态性能较快的动态跟随性能和高稳速精度。气动控制的动力介质来自于自然界取之不尽的空气，环境污染小，工程实现容易，所以气动控制是一种易于推广普及的工业自动化应用技术[1]。在此背景下，开展气动控制技术在自动包装机中的应用研究，对提高包装业的生产效率和产品质量具有重要意义。

2.自动包装机的主要组成与控制要求

包装机械行业中自动化操作正在改变着包装过程的动作方式和包装容器及材料的加工方法。一整自动包装机由很多部件组成，其中，臂端操作工具、材料运送装置和识别而及验证系统是主要组成部分。各部分工作原理如下：

臂端操作工具，即端部操作器，是用来抓取产品、定向移动和感受性能参数的一个部件。它们的结构方案可以从单一型的真空套到系列型真空套或夹紧爪的排列式结构等，在包装应用中，端部操作器通常设计成能直接使用的真空套、夹紧爪或两者结合的型式。其中包括动力传送带、单轨吊车、自动导向车和机械手等。在包装过程中，材料的运送处理需要考虑的以下因素：产品形状、重量及材料性质；在运输、包裹及装载期间产品的运速、距离和方向；与其他装置进行联接时所需控制水平以及如果需要时允许重新形成构件的机动灵活性。一种典型的可视条码检测能力可以确认每个条码对应于每种产品，因此条码扫描仪和视频识别系统记录并验证产品标贴以确保识别的完整性。

从自动包装机的主要组成和各部分的工作原理可以看出，自动包装生产线是将自动包装机、辅助设备以及输送装置根据产品包装工艺，按一定的顺序组合起来，再配以相应的检测、控制、自动调整补偿装置等而组成。包装物品由一端不断送入，包装材料在相应的工位加入，物品按工艺流程顺序经过各工序，产品从另一端输出，使物品在无需人工直接参与操作的情况下自动完成输送、包装的全过程。根据工艺流程要求，控制系统必须具备一下功能：1）从包装物品输入到包装产品输出的所有工序动作的顺序控制；2）对称量重量的模拟量控制；3）为了监视设备的运行情况、方便的输入工作参数、简化操作面板，应具有友好的人机界面；4、具有完善的故障检测和报警功能。

3.气动控制系统

气动系统主要由气源处理器、电磁阀、单向节流阀、气缸及各种气动接头和管路组成，气缸速度由单向节流阀调整，出轮气缸设有磁性开关，其他大缸径气缸因没有安装磁性开关，所以，各机构起始位置均设有接近开关，可发出信号通过程序指令下一动作，自动完成整机动作的全过程，气动系统主要控制元件、执行元件功能与对应关系如表1所示。

表1 气动控制系统中主要控制元件和执行元件的功能及对应关系

在气动控制系统中，气动发生装置一般为空气压缩机，它将原动机供给的机械能转换为气体的压力能；气动执行元件则将压力能转化为机械能，完成规定动作；在这两部分之间，根据机械或设备工作循环运动的需求、按一定顺序将各种控制元件（压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和逻辑元件）、传感元件和气动辅件连接起来[2]。图1为自动包装机的气动系统原理图，主要由7个二位五通电磁换向阀、7个单作用气缸、1个减压阀配合压力表、空气过滤器和空气压缩机组成。生产线为了实现高精度动态称量，盛料仓设计了三料口下料装置，称重机的盛料仓底部安装有大中小3个闸门，分别由3个电磁阀控制3个气缸完成大、中、小3个闸门的开闭。其他气缸分别控制称量料斗仓门的开闭以及打印机的打印、横封器封口的切断、电热板的撤离等。

图1 自动包装机的气动系统原理图

4.自动包装机中气动控制系统设计注意事项

自动包装机中气源处理要供给气动装置的压缩空气，除了保证其压力和流量外还必须除去其中的含油污水和灰尘等，以减少气动元件的磨损避免其零件的锈蚀，否则将引起系统工作效率降低，并常产生误动作而发生事故。必要时应装有压力继电器和主机电器部分互锁。其次对自动包装机的控制箱也有一定的要求，为满足一定操作要求，常将各种控制元件集中在控制箱内，对控制箱设计时的注意点有：保证线路正常工作，阻力损失小，布置合理；面板及结构安排要考虑操作方便等。此外，在对自动包装机的气动控制系统进行设计使还需考虑特殊情况处理，应考虑系统在停电、发生事故需要紧急停车以及重新开车而必须连锁保护元件。

5. 气动控制技术在自动包装机中的应用优势分析

如今越来越多的包装机械采用气动元件及气动系统，其原因在于气动技术在包装机技术中具有其他动力驱动技术不可比拟的优势。包装机械行业中气动控制正在改变着包装过程的动作方式，实现气动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，显著降低包装工序中系统误动作造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗，具有革命意义的气动控制技术改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式[3]。设计、安装的自动控制包装系统，无论从提高包装机械行业的产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都表现出十分明显的作用，并具有如下优势：。

1、气动执行元件主要用于完成选择、汇集、装入、夹紧和卸放等动作，设计制造复杂包装系统，采用气动技术，可使整个机构大大简化。2、工作介质是空气，气动装置是一种清洁动力源，对污染等限制严格的场合，优先选用气动系统。3、在包装工艺中常需要多个动作协调，气动元件容易调节。4、由于气动系统具有防火、防爆、耐潮的特点，因此在一些易燃易爆产品的包装过程中大量使用气动技术。5、可短时间释放能量以获得间歇运动的高速响应；对冲击负载和过负载有较强的适应能力。6、气动技术低成本，易于被采用。

6结束语

气动控制技术为自动包装机械生产装备的控制方式提供了一种新颖、先进的思路，在包装业生产设备中进行典型应用，极大的提高了设备的本质安全性和自动化程度，自动包装机的产效率和产品的质量也因此得到大大的提高，有很好的推广价值。

参考文献

[1] 陆鑫胜,周洪.气动自动化系统的优化设计[M].上海:上海科学技术文献出版社,2000.

[2] 郑洪生.气动传动及控制[M].北京机械工业出版社.