机械自动控制技术的研究进展

2021-12-31王佳强王智霖

科学咨询 2021年29期

王佳强伦刚王智霖

（济南星辉数控机械科技有限公司山东济南 250000）

机械自动控制技术是一种具有高度灵活性的自动化技术，广泛采用机械自动控制技术设备，不仅可提高产品的质量与数量，而且对保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本有着十分重要的意义。

一、机械自动控制技术的应用优势

机械自动控制技术的应用有着鲜明的优势，自动控制的多功能以及安全的优势比较突出，通过对自动控制技术的应用，就能有助于促进其生产发展，能提高生产应变能力。[1]机械自动化技术的应用过程中故障保护功能有着重要作用，在机械自动控制系统的实际运行过程中，出现故障后系统能够自动发出警告，这样就能提高故障处理的效率，保障生产的安全。再者，机械自动控制技术的应用下，能有效改善生产劳动条件，在电子技术和机械设备的有机结合下，机械自动化系统就能代替人工劳动，从整体上提高作业的效率，也大大节约了生产成本和时间成本。机械自动控制技术的应用过程中，对设备的维护以及调整也提供了方便，这样节约了设备的维护维修成本。

二、机械自动控制技术在现实中的应用

（一）封边机中的机械自动控制技术

封边机主要包括机身、各加工部组和控制系统。封边机的控制系统，主要是可编程逻辑控制器，也就是PLC。编辑好的控制系统使得封边机生产全部实现了自动化，只需将工件送入输送带上，封边条或封边带即自动跟踪工件运动，涂胶机构自动在边缘上涂胶，压贴辊将封边条或封边带压贴到工件边缘上，然后由端头和铣削装置自动跟踪工件进行铣削。出料端装有自动摆动的砂光机构可对木质封边条的边缘进行砂磨，使封贴好的边缘更光洁美观。这种封边机生产效率高且结构复杂，通常用在板式家具制造企业中。

（二）起重机中的机械自动控制技术

起重机的自动控制可以由很多种办法来实现，例如在起重机上配备自动控制变速箱、装备反力传感系统等都可以实现起重机的自动控制。其中装有电子微速控制器的起重机能够完成高精度的起重作业。起重机的电子监控系统由显示器、中央演算器和其他多种传感器组成，在工作过程中，吊装物的重量、臂展的长度、起重臂的斜度、吊钩升起的高度等等都可以以数字的方式显示在显示器上，方便工作人员了解起重器的状态，便于操作。

三、机械自动控制技术中的研究进展

（一）机械自动化控制技术的发展要注意其实用性

在机械自动化控制技术不断发展的过程中，注重经济性是一方面，另外一方面，还要注重其实用性，只有实用性达到相应的标准，才能使得诸多中国生产企业的自动化技术投入到实际应用中。根据目前阶段的国内生产状况来讲，其主要优势就是结构稳定、产量大。生产品种较为单一的产品，都属于批量生产。对此，我们可以先通过成熟的技术，继而来发展大规模的生产自动化技术。至于冲压、锻造、铸造、热处理等方面，属于批量生产，刚性自动化是合理可行的。其主要的应用范围，就是用于产品在更多类型的批量生产实践中。

（二）机械自动化控制技术的发展要注意其结构特点

与传统机床或传统的机械自动控制技术操作设备相比，机械自动控制技术具有以下几个主要结构特点：1.结构简单，它主要由一些通用元件(如滚珠丝杆螺母、球铰等)组成；2.结构刚度高，由于其基本结构为框架形结构，因此其刚度重量比大大高于传统机床；3.精度高，并联机床由并联机构组成，各杆的杆长(或滑块的位置)都单独对主轴的位置和姿态起作用，因而它不存在传统机床中串联机构的误差积累问题，从而其加工精度较高。因此，并联机床具有较强的重组能力，而且与物流系统的可亲性好，其技术柔性(包括空间柔性和时间柔性)也高。缺点是：转动自由度缺少，工作空间狭窄等。

（三）机械自动化控制技术的集成化发展

机械自动控制技术的集成化发展方向也是未来的重要趋势，机械自动控制技术的实际应用过程中，要能从多方面加强重视，保障机械自动控制的整体水平提高。这就必然要应用到诸多的技术，将计算机就技术以及电子技术和网络技术等等进行综合应用，就能够提高机械自动控制系统的性能，从而保障系统控制的力度[2]。当前机械自动控制系统当中对智能系统以及模糊控制系统和专家系统的应用已经成为现实，这些技术的应用过程中，就对自动控制系统的整体上进行了优化，保障了机械自动控制技术的良好发展。对各种技术的应用中也形成了新的知识以及理论，这对未来机械自动控制技术的发展就有着积极意义。除此之外，就要充分注重专业人才的培养，这是将机械自动控制技术的应用价值充分发挥的重要途径。

（四）机械自动控制技术未来的发展道路

机械自动控制技术在未来的发展前景十分明朗，机械自动控制技术在未来将更广泛地应用于大型工程机械，并且还将着眼于低能耗和高性能。在机械自动控制技术中，微机将控制电子调速控制器和液压控制器，经过接口信号的传递，再经过调速执行元件和比例电磁阀，实现微机的智能控制。工程机械在未来将更加智能化和电子化，而实现控制智能化的关键在于研发出高性能低消耗的一次检测元件和执行元件等，所以当前的着重点在于高性能元件的研发。在研发高性能元件的基础上实现成本的最小化也是当前重要的课题。只有把握好这两个方向机械自动控制技术的发展才能落实于行动。未来工程机械的基本结构形式不会有太大的变化，其主要进展在于控制系统性能的大幅度提升。