机械自动化中的运动控制技术应用研究

王芳

（江苏省徐州市张集中等专业学校，江苏 徐州 221114）

1 概念简述

1.1 机械自动化技术简述

我们都知道，判断一项现代化产业工作效率非常重要的一个指标就是机械的自动化程度，自动化程度高，工作效率也就比较高。人工劳动力的精力是有限的，而采用机械自动化进行作业以后，不仅工作效率有所提高，生产过程也不会像以往人工生产那样容易产生事故，因为机械自动化技术是按照设置好的参数和程序进行作业的。因此机械自动化技术的研发，使得大量重复性的工作不再依靠人工劳动力，不仅成本得到减少，事故风险也大大降低。而随着现代高新技术的研发，机械自动化也迎来了新的一轮变革，现代化产业变得越来越智能了，尤其是运动控制技术的应用，对整个行业带来的影响是前所未有的。

1.2 运动控制技术简述

机械自动化技术是由很多部分组成的，运动控制技术是其重要的一部分。运动控制技术的应用领域非常广阔，比如，数控机床中运动控制技术的应用以及机器人领域运动控制技术的应用。显然，运动控制技术在机器人设计中应用的复杂程度是高于数控机床的。那么运动控制技术从何而来呢？它其实起源于伺服控制，伺服控制就是对机械的运动轨迹进行控制并设置好程序，从而控制其运动，包括其部件的位置、运行轨道和其运行速度。

2 机械自动化技术发展的特点

2.1 机械操作自动化

机械自动化技术的应用和互联网是密不可分的，只有联网以后，机械制造行业才能够应用这些自动化技术。具体操作方法为，在联网以后，可以通过后台对机器进行控制，这主要是通过后台程序设定进行的，程序设定以后，联网的计算机就会对机械的生产运作进行自动监控，确保机械按照所设定的程序有序生产。因此机械自动化技术的应用，使得我国机械行业的发展迎来了勃勃生机。在其应用下，机械设备的生产效率不仅大大提高，其生产过程也更加安全规范。但是，机械自动化技术是非常复杂的，它结合了多项理论和技术，比如制造技术、机械自动化系统控制技术。因此相关工作人员需要促进其在机械制造业的应用和融合。为了保障其应用的效率，在应用机械自动化技术进行生产前，需要对其整个生产过程进行科学合理的设计，它包括生产结构的设计、生产系统的设计以及生产步骤的设计，只有这样才能有效防止其生产过程出现问题。虽然机械自动化技术的应用有很多优点，但我们依旧不能忽视其缺点和不足，比如机械自动化技术的应用会出现一些细节性问题影响整个生产过程的质量。因此相关人员需要密切监视机械的运作过程，并定时对其运作情况进行详细的记录。这样一来，在对机械进行检修和审查时，就可以依据这些真实详细的数据为支撑，从而确保整体生产质量。

2.2 机械运输智能化

除了操作自动化以外，机械行业中自动化技术的应用还能够使机械生产实现运输智能化，这也是通过后台程序的设定所进行的。其程序设定包括其运动轨迹的设定，以及所生产产品运输位置的设定等。在自动化技术应用以前，机械制造行业所应用的技术为半自动化技术。半自动化技术是无法脱离人工辅助的，它需要人工劳动辅助其运输和生产，如果出现问题就会对其生产效率造成影响。而机械自动化技术的应用有效的解决了上述问题，它有定位系统，能够对机械运作轨迹和位置进行准确的设定，在产品生产以后，机械就能够按照设定好的轨迹和位置将产品运输过去，这并不需要人工辅助，因此有效提高了其生产力度。因此机械制造行业应更加深入研究和应用其自动化技术，这样一来机械制造业才能够拥有良好的发展前景。

2.3 机械生产综合化

上文当中，无论是自动定位系统，还是机械运输自动化系统，都需要现代信息技术的支撑，比如计算机技术，目前发展较好的传感技术。因此机械自动化技术并不是单一的，它具有综合性。机械制造业对于机械自动化技术的应用是非常广泛的。从设计到生产，再从生产到改良和优化，再由优化到售后，机械自动化技术都在应用当中。因此机械制造业从业人员不能够忽视从生产到销售的任一环节，要从生产的全过程应用机械自动化技术，以使其优势得到最大程度的发挥。

3 机械自动化技术存在的风险及控制措施

3.1 削切过程存在的风险及控制措施

机械制造行业在对产品进行加工时，由于产品的使用和销售都是具有一定标准的，因此需要使用对产品进行削切，以保障产品达到标准。但是，如果使用人工劳动力进行削切，是很容易发生事故的，因此目前机械制造业的削切过程多应用机械自动化技术。比如断屑器的使用，使用以后，产品不再是带状削切，而是转变为节段状，这样一来削切过程便不再依靠人工进行，也不会再出现员工因削切受伤的事故。但是机械自动化技术应用以后，工作人员还有可能被削切的碎末溅伤，因此在机械削切的过程中，工作人员需要配备防护服和防护手套进行防护。

3.2 铣工操作过程存在的风险及控制措施

铣工操作过程所存在的危险因素比较复杂，通过详细的调查和研究我们可以发现，铣工操作过程发生事故的原因主要有3点：第一，就是防护措施的不到位，一些生产技术人员在铣工生产过程并没有佩戴相应的防护工具，从而造成事故的发生。第二，则是生产技术人员经验不丰富，实际操作经验不充分，在铣工操作没有规范使用设备，也非常容易发生事故，从而使其人身安全受到威胁。第三，则是企业防护管理措施的不完善，倘若企业防护管理措施不到位，那么事故发生的概率自然是会大大提高的。因此机械生产企业需要不断完善其防护体系，在技术人员进行铣工操作之前，一定要开展完整的培训工作并为其配备充分的防护设备，只有如此，铣工操作过程存在的风险才能够得到有效控制。

4 机械自动化之运动控制技术的应用

4.1 宏观层面的应用

4.1.1 集成化应用

集成化应用是什么呢？它是以现代化信息技术为支撑，打造出一套健全的生产运作控制体系，其主要目标就是对机械的生产制造进行优化，以促进其生产质量的提升，而运动控制技术的应用在其中的体现是不能忽视的。机械制造行业在应用集成化技术需要考虑多方面，首先是所生产的产品在机械市场的销售状况，其次是目前消费者对产品的性能需求，然后根据真实情况再将集成化机械技术在其生产加工中对其整个产品生产系统和整个生产工艺进行整体优化。除此以外，机械制造行业在对产品的生产经营记性管理时，也要密切关注市场的动态需求，然后以此制定生产要求和生产目标，使生产与市场紧密结合。

4.1.2 柔性化应用

机械制造行业的柔性化应用是需要借助外力进行驱动的。柔性化应用也是对机械制造行业的生产体系进柔性行调节和改善，以使其产品性能更加优化。现代化机械制造行业所覆盖的领域是非常广泛的，领域不同，其产品的生产标准也是存在差别的。因此机械制造行业在制定产品的生产流程和标准时，需要依据具体的产品制定。柔性化应用就是为了确保机械生产过程是具备柔性的，这样一来，其计算机的作用才能够得到充分发挥。

4.1.3 智能化应用

机械自动化技术是会随着现代信息技术的发展而不断发展的，智能化应用就是其未来的发展方向。智能化应用也是需要后台设定的，当程序设定完成以后，人工劳动力就被智能化技术所替代，从而整个机械制造行业实现智能化加工。智能化应用需要多项技术的结合，首先是人工智能控制技术，其次是自动化控制技术，最后一项技术是加工技术，当三者有机的结合在一起，机械设备的生产加工就会更加完善。

4.2 实际应用

4.2.1 全闭环交流伺服驱动技术

机械制造行业发展到今天，所具备的技术已经非常先进，全闭环交流伺服驱动技术就是其中一项。全闭环交流伺服驱动技术的应用，使得机械行业能够实现精准定位，并且即使生产加工出现问题，应用全闭环交流伺服驱动技术也能够及时找出。全闭环交流伺服驱动技术是如何实现位置精准把控的呢？这其中数字信号发挥了重要作用。依靠数字信号，其对于产品位置的定位是非常精确的，这也是其控制精准的主要原因。因此全闭环交流伺服驱动技术的应用完美实现伺服系统工作效率的提升。全闭环交流伺服驱动技术的主要判断标准就是对于位置定位的精准度，因此为了不断优化和提升精准度，就需要使用能够高精准定位的零件，机械设备安装以后，其精准度将会有效提升，而半闭环技术与此是不同的。

4.2.2 直线电机驱动技术

直线电机驱动技术应用以后，机械制造行业的生产时间缩短了，因为当其应用后，机械生产制造是不需要传动的。同时，随着现代科学技术的发展，技术人员通过后台进行程序设定以后，相同的时间内，机械是能够生产更多的产品的。因此传动环节的减少，机械制造行业的生产率是更高的。除此以外，直线电机驱动技术还能够使其生产更加精准，因为其应用以后，机械生产噪音更低，摩擦损耗也更低。

4.2.3 可编程计算机控制器技术

可编程计算机控制器技术应用以后，机械制造行业在生产的过程中其控制器发生了很大的变化，即速度更加及时。无论是什么样的生产任务，都可以通过应用可编程计算机控制器技术对程序设定进行控制。机械自动化技术在应用可编程控制技术以后，其操作系统比传统的机械生产的性能更加优良，机械行业生产全过程的程序得到简化，生产也变得更加精准。除此以外，可编程计算机控制技术在机械行业的应用时间很长，与电子技术融合的也非常好，通过良好的电子运算能力，机械的生产环节得到了精准控制。随着现代化信息技术的发展，可编程计算机控制技术有了强大的技术支持，无论是计算机系统的软件还是计算机系统的硬件，都有助于其系统的升级改造。

5 运动控制技术的未来发展展望

5.1 受世界发展大环境的影响

世界工业机械化程度排名当中，我国处于遥遥领先的位置。目前我国所有行业都在随着现代信息技术的发展朝着机械化智能化转型。在这种发展环境之下，我国各项现代化技术不断创新，运动控制技术也在不断创新改进。随着我国机械制造行业人才的不断增多，运动控制技术必然也会不断创新和发展。目前来看，运动控制技术主要是从全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术以及可编程计算机控制技术发展前进，因此未来机械制造行业将会实现更加精准、效率更高的生产控制。

5.2 技术创新是发展的主动力

技术的创新来源于技术人才的研发，因此无论机械设备有多先进，都无法离开人工操作。运动控制技术想要不断发展，也必须依靠相关专业人才的不断创新，目前机械化已经朝着智能化不断发展前景，相信在未来其发展会迎来更加高级的领域。因此我们需要注重人才的引进，需要重视创新，这样运动控制技术才能够在机械制造行业长久的应用。另外，在发展运动控制技术、不断提高其控制效率和精密度的同时，还要注重其和技术设备的协调配套。

6 结语

综上所述，机械自动化中运动控制技术的应用对机械业的发展是起着推动作用，其发挥的效能也是无法被取代的。在运动控制技术的应用之下，机械制造业不仅事故发生率大大降低，其生产成本也得到了有效节约，因此其经济效益有了很大的增强。但是目前我国各行各业的竞争都是非常激烈的，现如今运动控制技术为生产企业带来了竞争优势，为了长远的发展，生产行业必须重视运动控制技术的创新和发展。