浅析机械工业自动化中的运动控制新技术

王克勤

摘 要：随着我国科学技术的不断进步，高新科学技术开始应用于各行各业之中，对传统工业造成一定冲击。机械制造业行业的发展使机械工业自动化成为其重要发展方向。笔者通过了解机械工业自动化的概念及发展现状，着重分析新技术的优势及其应用，以供参考。

关键词：机械工业 自动化 运动控制

中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1003-9082（2019）08-0-01

一、機械工业自动化概述

1.机械工业自动化概念

机械工业自动化是指在机械制造业中使用先进自动化技术，使得生产产品能保持最好的状态自动完成连续性生产，有利于提高企业产品的生产质量与生产数量。应用机械自动化技术加工企业产品，能最大程度减少生产产品环节中的成本支出，还能有效提高产品生产效率与质量，花费最小成本支出为企业创造更大利润，为企业的可持续发展指出科学的发展方向，充分表现我国的科技水平。

2.机械工业自动化发展现状

我国科技的进步与计算机技术的发展促进机械自动化工业的发展，但与国外先进技术相比，我国相关技术仍旧存在较多问题急需改正。第一，我国与机械制造业行业相关的法律法规、政府政策存在缺陷，部分企业对于国外先进技术有较强的依赖性，对我国先进技术的创新与发展造成不良影响。第二，我国机械制造业市场需求量较大，部分企业为了占据有利市场，获取更多利益，严重忽视本国技术的发展，政府有关部门对于先进技术的研究不够重视，资金支持不足，导致我国企业本土自动化技术发展速度无法与世界先进技术相提并论。第三，我国在引进先进技术时，往往无法学习到其中的核心技术，仅能引进相关设备，导致我国使用机械自动化技术生产的产品质量始终无法达到最佳水准。

二、机械工业自动化中的运动控制新技术

1.全闭环交流伺服驱动技术

全闭环交流伺服驱动技术的出现改善了原本全闭环控制工作中存在的缺陷，发展更为完美，使用后精确度更高，能保证机械应用过程中始终保持精确度较高、质量较高的自动化水平。该技术有效改善半闭环控制系统中存在的缺陷，能有效处理机械正常工作传动时出现的齿轮等零件间隙，还能有效补偿机械传动过程中出现的误差或时间滞后，保证该技术能最大限度发挥控制功能，能真正在机械工业自动化生产过程中发挥重要作用。该技术主要受驱动器控制影响，不需要添加其他的上位控制器，能最大程度减少该技术应用过程中存在的负担，使其应用范围逐渐扩大。

2.直线电机驱动技术

作为机械自动化发展过程中研发出的新技术之一，直线电机驱动技术主要被使用于机床行业中，一些西欧地区工业发展较为先进发达的国家对于该技术的应用非常满意。利用新研发的技术代替原本系统中的元旋转电动机驱动，能直接取消电机与工作台之间存在的传动环节，有效缩减传动链的长度（可直接减少到“零”），因此，该技术还有“零传动技术”的美称，该技术的应用性能远远大于原本的驱动技术。该技术在实际应用过程中取消了一些时间消耗较长的机械传动零件，如丝杠等，这类零件被取消应用之后，能有效减少传动中消耗的时间，有利于提高闭环控制系统的动态效应，还能有效提高及其的反应能力，减少机械转动过程中产生的间隙与失误，最大限度保证了机床定位的精确性与准确性。该技术免除了驱动换向过程中可能产生的弹性变形与反向间隙带来的运动滞后，有效加强了机械传动过程中的刚度与强度。该技术主要特点为速度较快、速度变化所需时间较短、运动比较安静、噪音较少。

3.可编程序计算机控制器

对可编程序控制器起始与二十世纪末，到目前为止已经发展三十余年，与其他技术相比，该技术明显更为成熟与完善。随着计算机技术及相关技术的发展与进步，可编程序控制器开始与先进技术进行结合，最终演化成为可编程序计算机控制器。与原本的控制器相比，该新技术控制器包含多任务操作与多样化应用软件设计，还解决了传统控制器速度控制与通道高实时性向违背的技术缺陷。可编程序计算机控制器中运行周期的长短与程序毫无关联，至于其循环周期相关，能有效完成高实时性需求，为工程相关软件的开发提供系统性、技术性的帮助，使控制器在实际运行过程中，不但能保持各个数据之间的独立性，又能保证其中的联系性。专业技术人员对控制器内部的各个模块进行编写与运行测试之后，能将其同时下载融入中央处理器之中，有利于多个任务的并行运行，最大程度完成项目统一自动化控制。该新技术控制器在机械工业自动化控制环节中表现出极为重要的作用，能有效改善旧技术带来的缺陷，结合本单位工作实际，在大米加工中，传统抛光机是人工手动操作压砣和喷水，根据质量要求，操作工通过观察大米的光洁度，适当增减压坨的重量和喷水阀的大小，加工质量的优劣全凭操作工的个人经验。因此不同的操作工加工的质量就有明显的差别。公司技改一台PIC控制抛光机，该样机的加水、加压全有传感器的数据操控，根据产品品质需要，八组传感器实时采集相关数据，反馈到PIC处理器进行运算并发出动作指令，如此循环往复的调整，加工品质均匀良好，极大的改善了操作工的工作负荷。目前该样机还在完善之中。而该新型控制器的应用范围也会随着研发人员的研究而不断扩展。

4.运动控制卡

作为工业PC机的类型之一，运动控制卡主要应用在各类运动控制环节中的上位控制部分。该技术是机械工业行业逐渐发展出的控制自动化新技术之一，满足工业生产加工新型数控系统的具体要求与准则，能完美应对包装/印刷机械、国防装备等硬件平台的改造需求，这主要源自于运动控制卡自身的与别种技术不同的独特之处。专业运动控制芯片是该技术的核心内容，一般请款下，在应用运动控制卡时，会配合PC机作为具体的核心控制结构。结构开放的特点使运动控制卡能被广泛应用于自动化机械制造业中，该技术在国外工业设备自动化控制中已有明显使用效果，甚至已经形成一个单独的行业对运动控制卡进行研究与经营。在国内，相关行业也应经开始迈入起始阶段。

根据文中内容可知，高新技术的发展与我国机械工业自动化技术的进步息息相关，而计算机技术则为其发展提供充足动力。随着全闭环交流伺服驱动技能等新技术的发展与创新，机械工业自动化生产活动逐渐替换旧技术，提高新技术使用范围，能有效提高企业作业效率，减少成本投入，最大程度保证产品的质量与数量，为企业带来较高经济效益。这些新型科技技术在国外发达国家中已被应用于各行各业之中，我国应当重视新技术的研究与应用，促进我国机电一体化技术的提升与发展。