摘要：机械设备发展的必然趋势就是智能自动化。智能化与自动化技术的结合不仅提高了机械工程的工作效率,还代替了部分人力工作,为人们的工作和生活都带来了巨大便利。因此,加强智能自动化技术在机械设计中的应用尤为重要。本文对智能自动化技术在机械设计中的应用展开了详细分析,以节省原材料,降低生产成本,全面提高机械设计的自动化水平,增加企业经济效益。
关键词：智能自动化；自动化技术；机械设计
引言
近些年来，随着科学技术的不断革新与进步，我国的自动化技术获得了巨大的发展，并广泛应用与工业发展中的机械设计之中。而从我国目前的发展状况来讲，当下的生产，是追逐利润的生产，利润的来源是剩余产品的交换，剩余产品来源于人的剩余劳动时间。为了促进工业生产的效率，提升机械设计制造的质量和水平，在具体进行生产的过程中，对其自动化技术进行系统的应用就显得尤为重要。
1自动化技术在机械设计中的应用
1.1集成自动化设计
在自动化技术的支撑下，其也不断衍生出了很多新技术，
比如数控加工技术、信息系统管理技术等。在这样的情况之下，为了更好的对新技术进行理的应用，就要对其技术进行有效的集成。集成化的应用，基本的原理就是在系统工程理论的指导下，对各个生产环节的制造流程等进行适当的重组，从而在有效利用新技术的同时，实现机械设计自动化的优化设计，提高生产的质量和水平。
1.2柔性自动化设计
柔性自动化系统的广泛应用主要基于企业柔性生产的需要，在充分利用人机界面与自动化技术的前提下，建立完善的信息管理系统，从而充分发挥计算机应用系统在机械设计制造中的积极作用。并且需要注意的是，在柔性自动化系统的管理线，其自动化技术与传统机器设备是可以同时存在的，这在很大程度上提高了工业生产的灵活性。
1.3虚拟自动化设计
除了上述所说的集成化、智能化等自动化技术的应用，在具体进行机械设计制造的过程中，其虚拟化技术在工业生产中也发挥着巨大的作用。虚拟化系统主要是利用我国当前发展迅猛的信息技术、仿真计算机技术等对现实生产的情况机进行一定程度的仿真，从而实现生产目标。在这个不断模拟仿真生产的过程中，不仅可以促进工业生产效率的提高，对于检测生产故障情况也有很好的作用。
1.4信息自动化设计
机械设计中的信息非常多，自动化技术在机械设计过程中实现了信息自动化，提高了机械设计信息的利用效率。机械设计人员利用自动化仪器或者设备，快速检测并识别机械设计的信息，保障各项机械设计信息的准确性，而且自动化仪器可以主动发送控制指令，把控机械设计的信息活动。自动化技术分析了机械设计、工艺、生产中的相关参数，自动化技术会设定出标准的参数，准确发现设计过程中的误差并纠正，防止机械设计出现信息错误。自动化技术在机械设计信息方面的应用表现出了自动化的优势，提供自动化改造与改正的条件，确保机械设计信息的科学性、合理性。
1.5物资自动化设计
传统机械设计中经常出现物资浪费的问题，物资超标使用、乱投乱放等现象都会增加使用量，无法做到节能降耗。机械设计物资方面具有节能的要求，采取自动化技术，可以最大程度的降低物资消耗。例如：自动化技术在机械制造物资中实行自动化分配，采用自动化软件控制机械设计中的单机操作，同时控制自动化输送设备，在自动化的状态下控制物资资源，严格按照机械设计的需求分配物资，防止出现浪费的情况，保障物资分配在机械设计中的精细化。物资自动化解决了机械设计中的复杂问题，根据机械设计的实际情况，自动化规划物资材料的应用，即使机械设计中涉及到大量的原材料，也能准确的分配到指定的设计工艺中。
1.6装备自动化设计
装备自动化在机械设计中的优势最为明显，机械设计中的装备复杂多样，容易引起设计误差或缺陷，采用自动化技术实现机械设计的装备自动化，有利于优化装备资源的分配。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例举机械设计中装备自动化的应用，如：自动化技术统一了装备的形状、规格，满足机械设计的同时支持大批量的生产制造；装备自动化时能够检测机械设计是否合理，自动找出机械设计的缺陷并改进，保障装备使用的规范性；装备自动化能够缩短机械设计的时间，降低人工的工作量，而且装备自动化整合了生产资料与设计信息，优化机械设计的过程。
1.7生产自动化设计
机械设计的直接目的是完成生产制造，在生产中引入自动化技术，有利于提高机械生产的质量与效率。机械生产中存在很多重复的操作，如果采用人工控制的方法就会出现偏差，生产自动化在重复操作中可以始终保持统一的规格、规范，提高了机械生产的准确性，统一了机械设计的内容。
2智能自动化机械设计实例——并联机器人
并联机构是指通过两个以上的独立运动链将动平台与定平台相连接，机构的自由度大于等于2，用并联方式驱动的一种闭环结构。其最早出现于20世纪30年代左右，当时其是一种基于球面的并联机构娱乐装置，随着发展逐渐被应用于飞行模拟器、汽车喷涂等。一个固定基座、两条以上能独立动作的运动链和具有n自由度（n=2、3、4、5、6）的末端执行器组成了并联机构。与串联机构相比，并联机构刚度更大，结构也比较稳定，承载能力大而又运动负荷小，但因其工作空间较小，负载能力有限，机构复杂导致其应用受限，但应用仍旧十分广泛，例如Stewart、Delta等。
1978年，澳大利亚著名机构学教授提出将并联机构用于机器人手臂。并联机器人Adept Quattro被称为是世界上运行速度最快的机器人，运用高级算法进行控制，拥有灵活的机械臂，其所占空间极小，可以在大的工作范围内（工作半径可达650mm和800mm）进行工作，能够在高速工作下保持平稳的工作状态。因此，Adept Quattro机器人在装配、加工、包装和其他制造中的应用非常广泛。这种机器人不仅提高了空间利用率，其高速的运行方式也减少了周期时间，能够以180个/分钟的速度从运送的传送带上夹取零部件，性能高达普通机器人的两倍。
第一代机器人delta——被誉为“最成功的并联机器人”，在1990年就在世界各国申请专利并被广泛应用在装配、自动化和医疗设备领域中。随着人类对机器人不断的深入研究，并联机器人越来越多地被应用，其结构紧凑、承载能力较强、精度较高且无累计误差，又不需占用很大的工作空间，由于运动的部分重量很轻，只要固定在平台或接近平台的位置，运行起来就可以达到很高的速度。如被用于飞行模拟器的运动模拟器，是目前各类飞行员必备的训练工具，及在工业中应用越来越广泛的工业机器人、医疗中的医疗机器人等等。并联机器人Adept Quattro只是智能自动化技术应用在机械行业领域的冰山一角，正是因为这些智能自动化技术越来越成熟也越来越多的被应用，使得机械生产越来越高效。
3自动化技术在机械设计中的发展趋势展望
自动化技术在机械设计中具有一定的发展潜力，未来发展中的机械设计在自动化技术上引入“集成化”、“智能化”、“创新性”等概念，保障机械设计到生产制造的一体化，在机械生产领域中实现配套的发展。自动化技术改进了机械设计的内容，注重节能减排与设计优化，推进机械设计中自动化技术的智能化、节能化发展，以此来完善机械生产的过程，表明自动化技术在机械设计发展中的价值。
4结语
总之，为了更好的提升工业生产的质量和效率，机械设计人员要积极应用自动化技术。设计人员在设计的过程中，结合企业的生产实际，采用恰当的智能自动化技术，包括集成自动化、柔性自动化、虚拟自动化、物资自动化和装备自动化等，以真正的实现机械设备的智能化水平和自动化化水平的提高，以通过科学的机械设计有效降低生产成本，提升生产效率。同时，抓住时代带给机械设计制造业的机遇，积极面对挑战，采取相应的措施，从而更好的促进我国机械设计的进步发展，推动我国社会主义现代化建设的繁荣进步。
参考文献
[1]刘忠.计算机技术背景下的机械设计制造发展研究[J/OL].中国战略新兴产业[2018-11-27].
[2]张海明.Pro/E软件在机械设计管道数模建立中的应用[J].机械管理开发,2018(11)
[3]胡海亮,高开强,王博.矿山机械自动化设备的安全控制方案研究[J/OL].中国战略新兴产业:1-5[2018-11-27].
论文作者:姚政享
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：机械设计论文; 技术论文; 机器人论文; 物资论文; 装备论文; 机械论文; 智能论文; 《电力设备》2018年第26期论文;