機械自動控制技術的研究進展

王佳強 倫 剛 王智霖

（濟南星輝數控機械科技有限公司 山東濟南 250000）

機械自動控制技術是一種具有高度靈活性的自動化技術，廣泛采用機械自動控制技術設備，不僅可提高產品的質量與數量，而且對保障人身安全、改善勞動環境、減輕勞動強度、提高勞動生產率、節約材料消耗以及降低生產成本有著十分重要的意義。

一、機械自動控制技術的應用優勢

機械自動控制技術的應用有著鮮明的優勢，自動控制的多功能以及安全的優勢比較突出，通過對自動控制技術的應用，就能有助于促進其生產發展，能提高生產應變能力。[1]機械自動化技術的應用過程中故障保護功能有著重要作用，在機械自動控制系統的實際運行過程中，出現故障后系統能夠自動發出警告，這樣就能提高故障處理的效率，保障生產的安全。再者，機械自動控制技術的應用下，能有效改善生產勞動條件，在電子技術和機械設備的有機結合下，機械自動化系統就能代替人工勞動，從整體上提高作業的效率，也大大節約了生產成本和時間成本。機械自動控制技術的應用過程中，對設備的維護以及調整也提供了方便，這樣節約了設備的維護維修成本。

二、機械自動控制技術在現實中的應用

（一）封邊機中的機械自動控制技術

封邊機主要包括機身、各加工部組和控制系統。封邊機的控制系統，主要是可編程邏輯控制器，也就是PLC。編輯好的控制系統使得封邊機生產全部實現了自動化，只需將工件送入輸送帶上，封邊條或封邊帶即自動跟蹤工件運動，涂膠機構自動在邊緣上涂膠，壓貼輥將封邊條或封邊帶壓貼到工件邊緣上，然后由端頭和銑削裝置自動跟蹤工件進行銑削。出料端裝有自動擺動的砂光機構可對木質封邊條的邊緣進行砂磨，使封貼好的邊緣更光潔美觀。這種封邊機生產效率高且結構復雜，通常用在板式家具制造企業中。

（二）起重機中的機械自動控制技術

起重機的自動控制可以由很多種辦法來實現，例如在起重機上配備自動控制變速箱、裝備反力傳感系統等都可以實現起重機的自動控制。其中裝有電子微速控制器的起重機能夠完成高精度的起重作業。起重機的電子監控系統由顯示器、中央演算器和其他多種傳感器組成，在工作過程中，吊裝物的重量、臂展的長度、起重臂的斜度、吊鉤升起的高度等等都可以以數字的方式顯示在顯示器上，方便工作人員了解起重器的狀態，便于操作。

三、機械自動控制技術中的研究進展

（一）機械自動化控制技術的發展要注意其實用性

在機械自動化控制技術不斷發展的過程中，注重經濟性是一方面，另外一方面，還要注重其實用性，只有實用性達到相應的標準，才能使得諸多中國生產企業的自動化技術投入到實際應用中。根據目前階段的國內生產狀況來講，其主要優勢就是結構穩定、產量大。生產品種較為單一的產品，都屬于批量生產。對此，我們可以先通過成熟的技術，繼而來發展大規模的生產自動化技術。至于沖壓、鍛造、鑄造、熱處理等方面，屬于批量生產，剛性自動化是合理可行的。其主要的應用范圍，就是用于產品在更多類型的批量生產實踐中。

（二）機械自動化控制技術的發展要注意其結構特點

與傳統機床或傳統的機械自動控制技術操作設備相比，機械自動控制技術具有以下幾個主要結構特點：1.結構簡單，它主要由一些通用元件(如滾珠絲桿螺母、球鉸等)組成；2.結構剛度高，由于其基本結構為框架形結構，因此其剛度重量比大大高于傳統機床；3.精度高，并聯機床由并聯機構組成，各桿的桿長(或滑塊的位置)都單獨對主軸的位置和姿態起作用，因而它不存在傳統機床中串聯機構的誤差積累問題，從而其加工精度較高。因此，并聯機床具有較強的重組能力，而且與物流系統的可親性好，其技術柔性(包括空間柔性和時間柔性)也高。缺點是：轉動自由度缺少，工作空間狹窄等。

（三）機械自動化控制技術的集成化發展

機械自動控制技術的集成化發展方向也是未來的重要趨勢，機械自動控制技術的實際應用過程中，要能從多方面加強重視，保障機械自動控制的整體水平提高。這就必然要應用到諸多的技術，將計算機就技術以及電子技術和網絡技術等等進行綜合應用，就能夠提高機械自動控制系統的性能，從而保障系統控制的力度[2]。當前機械自動控制系統當中對智能系統以及模糊控制系統和專家系統的應用已經成為現實，這些技術的應用過程中，就對自動控制系統的整體上進行了優化，保障了機械自動控制技術的良好發展。對各種技術的應用中也形成了新的知識以及理論，這對未來機械自動控制技術的發展就有著積極意義。除此之外，就要充分注重專業人才的培養，這是將機械自動控制技術的應用價值充分發揮的重要途徑。

（四）機械自動控制技術未來的發展道路

機械自動控制技術在未來的發展前景十分明朗，機械自動控制技術在未來將更廣泛地應用于大型工程機械，并且還將著眼于低能耗和高性能。在機械自動控制技術中，微機將控制電子調速控制器和液壓控制器，經過接口信號的傳遞，再經過調速執行元件和比例電磁閥，實現微機的智能控制。工程機械在未來將更加智能化和電子化，而實現控制智能化的關鍵在于研發出高性能低消耗的一次檢測元件和執行元件等，所以當前的著重點在于高性能元件的研發。在研發高性能元件的基礎上實現成本的最小化也是當前重要的課題。只有把握好這兩個方向機械自動控制技術的發展才能落實于行動。未來工程機械的基本結構形式不會有太大的變化，其主要進展在于控制系統性能的大幅度提升。

四、結束語

機械自動控制技術是推動工業化腳步的關鍵，其發展步伐必須加快。在發展機械自動控制技術的過程中要注重傳感檢測技術、信息處理技術、信息輸入輸出接口技術、電源技術和機械技術的發展，以局部的進展促進整體的發展，為工業的發展奠定堅實基礎。