機械自動化中的運動控制技術應用研究

王芳

（江蘇省徐州市張集中等專業學校，江蘇 徐州 221114）

1 概念簡述

1.1 機械自動化技術簡述

我們都知道，判斷一項現代化產業工作效率非常重要的一個指標就是機械的自動化程度，自動化程度高，工作效率也就比較高。人工勞動力的精力是有限的，而采用機械自動化進行作業以后，不僅工作效率有所提高，生產過程也不會像以往人工生產那樣容易產生事故，因為機械自動化技術是按照設置好的參數和程序進行作業的。因此機械自動化技術的研發，使得大量重復性的工作不再依靠人工勞動力，不僅成本得到減少，事故風險也大大降低。而隨著現代高新技術的研發，機械自動化也迎來了新的一輪變革，現代化產業變得越來越智能了，尤其是運動控制技術的應用，對整個行業帶來的影響是前所未有的。

1.2 運動控制技術簡述

機械自動化技術是由很多部分組成的，運動控制技術是其重要的一部分。運動控制技術的應用領域非常廣闊，比如，數控機床中運動控制技術的應用以及機器人領域運動控制技術的應用。顯然，運動控制技術在機器人設計中應用的復雜程度是高于數控機床的。那么運動控制技術從何而來呢？它其實起源于伺服控制，伺服控制就是對機械的運動軌跡進行控制并設置好程序，從而控制其運動，包括其部件的位置、運行軌道和其運行速度。

2 機械自動化技術發展的特點

2.1 機械操作自動化

機械自動化技術的應用和互聯網是密不可分的，只有聯網以后，機械制造行業才能夠應用這些自動化技術。具體操作方法為，在聯網以后，可以通過后臺對機器進行控制，這主要是通過后臺程序設定進行的，程序設定以后，聯網的計算機就會對機械的生產運作進行自動監控，確保機械按照所設定的程序有序生產。因此機械自動化技術的應用，使得我國機械行業的發展迎來了勃勃生機。在其應用下，機械設備的生產效率不僅大大提高，其生產過程也更加安全規范。但是，機械自動化技術是非常復雜的，它結合了多項理論和技術，比如制造技術、機械自動化系統控制技術。因此相關工作人員需要促進其在機械制造業的應用和融合。為了保障其應用的效率，在應用機械自動化技術進行生產前，需要對其整個生產過程進行科學合理的設計，它包括生產結構的設計、生產系統的設計以及生產步驟的設計，只有這樣才能有效防止其生產過程出現問題。雖然機械自動化技術的應用有很多優點，但我們依舊不能忽視其缺點和不足，比如機械自動化技術的應用會出現一些細節性問題影響整個生產過程的質量。因此相關人員需要密切監視機械的運作過程，并定時對其運作情況進行詳細的記錄。這樣一來，在對機械進行檢修和審查時，就可以依據這些真實詳細的數據為支撐，從而確保整體生產質量。

2.2 機械運輸智能化

除了操作自動化以外，機械行業中自動化技術的應用還能夠使機械生產實現運輸智能化，這也是通過后臺程序的設定所進行的。其程序設定包括其運動軌跡的設定，以及所生產產品運輸位置的設定等。在自動化技術應用以前，機械制造行業所應用的技術為半自動化技術。半自動化技術是無法脫離人工輔助的，它需要人工勞動輔助其運輸和生產，如果出現問題就會對其生產效率造成影響。而機械自動化技術的應用有效的解決了上述問題，它有定位系統，能夠對機械運作軌跡和位置進行準確的設定，在產品生產以后，機械就能夠按照設定好的軌跡和位置將產品運輸過去，這并不需要人工輔助，因此有效提高了其生產力度。因此機械制造行業應更加深入研究和應用其自動化技術，這樣一來機械制造業才能夠擁有良好的發展前景。

2.3 機械生產綜合化

上文當中，無論是自動定位系統，還是機械運輸自動化系統，都需要現代信息技術的支撐，比如計算機技術，目前發展較好的傳感技術。因此機械自動化技術并不是單一的，它具有綜合性。機械制造業對于機械自動化技術的應用是非常廣泛的。從設計到生產，再從生產到改良和優化，再由優化到售后，機械自動化技術都在應用當中。因此機械制造業從業人員不能夠忽視從生產到銷售的任一環節，要從生產的全過程應用機械自動化技術，以使其優勢得到最大程度的發揮。

3 機械自動化技術存在的風險及控制措施

3.1 削切過程存在的風險及控制措施

機械制造行業在對產品進行加工時，由于產品的使用和銷售都是具有一定標準的，因此需要使用對產品進行削切，以保障產品達到標準。但是，如果使用人工勞動力進行削切，是很容易發生事故的，因此目前機械制造業的削切過程多應用機械自動化技術。比如斷屑器的使用，使用以后，產品不再是帶狀削切，而是轉變為節段狀，這樣一來削切過程便不再依靠人工進行，也不會再出現員工因削切受傷的事故。但是機械自動化技術應用以后，工作人員還有可能被削切的碎末濺傷，因此在機械削切的過程中，工作人員需要配備防護服和防護手套進行防護。

3.2 銑工操作過程存在的風險及控制措施

銑工操作過程所存在的危險因素比較復雜，通過詳細的調查和研究我們可以發現，銑工操作過程發生事故的原因主要有3點：第一，就是防護措施的不到位，一些生產技術人員在銑工生產過程并沒有佩戴相應的防護工具，從而造成事故的發生。第二，則是生產技術人員經驗不豐富，實際操作經驗不充分，在銑工操作沒有規范使用設備，也非常容易發生事故，從而使其人身安全受到威脅。第三，則是企業防護管理措施的不完善，倘若企業防護管理措施不到位，那么事故發生的概率自然是會大大提高的。因此機械生產企業需要不斷完善其防護體系，在技術人員進行銑工操作之前，一定要開展完整的培訓工作并為其配備充分的防護設備，只有如此，銑工操作過程存在的風險才能夠得到有效控制。

4 機械自動化之運動控制技術的應用

4.1 宏觀層面的應用

4.1.1 集成化應用

集成化應用是什么呢？它是以現代化信息技術為支撐，打造出一套健全的生產運作控制體系，其主要目標就是對機械的生產制造進行優化，以促進其生產質量的提升，而運動控制技術的應用在其中的體現是不能忽視的。機械制造行業在應用集成化技術需要考慮多方面，首先是所生產的產品在機械市場的銷售狀況，其次是目前消費者對產品的性能需求，然后根據真實情況再將集成化機械技術在其生產加工中對其整個產品生產系統和整個生產工藝進行整體優化。除此以外，機械制造行業在對產品的生產經營記性管理時，也要密切關注市場的動態需求，然后以此制定生產要求和生產目標，使生產與市場緊密結合。

4.1.2 柔性化應用

機械制造行業的柔性化應用是需要借助外力進行驅動的。柔性化應用也是對機械制造行業的生產體系進柔性行調節和改善，以使其產品性能更加優化。現代化機械制造行業所覆蓋的領域是非常廣泛的，領域不同，其產品的生產標準也是存在差別的。因此機械制造行業在制定產品的生產流程和標準時，需要依據具體的產品制定。柔性化應用就是為了確保機械生產過程是具備柔性的，這樣一來，其計算機的作用才能夠得到充分發揮。

4.1.3 智能化應用

機械自動化技術是會隨著現代信息技術的發展而不斷發展的，智能化應用就是其未來的發展方向。智能化應用也是需要后臺設定的，當程序設定完成以后，人工勞動力就被智能化技術所替代，從而整個機械制造行業實現智能化加工。智能化應用需要多項技術的結合，首先是人工智能控制技術，其次是自動化控制技術，最后一項技術是加工技術，當三者有機的結合在一起，機械設備的生產加工就會更加完善。

4.2 實際應用

4.2.1 全閉環交流伺服驅動技術

機械制造行業發展到今天，所具備的技術已經非常先進，全閉環交流伺服驅動技術就是其中一項。全閉環交流伺服驅動技術的應用，使得機械行業能夠實現精準定位，并且即使生產加工出現問題，應用全閉環交流伺服驅動技術也能夠及時找出。全閉環交流伺服驅動技術是如何實現位置精準把控的呢？這其中數字信號發揮了重要作用。依靠數字信號，其對于產品位置的定位是非常精確的，這也是其控制精準的主要原因。因此全閉環交流伺服驅動技術的應用完美實現伺服系統工作效率的提升。全閉環交流伺服驅動技術的主要判斷標準就是對于位置定位的精準度，因此為了不斷優化和提升精準度，就需要使用能夠高精準定位的零件，機械設備安裝以后，其精準度將會有效提升，而半閉環技術與此是不同的。

4.2.2 直線電機驅動技術

直線電機驅動技術應用以后，機械制造行業的生產時間縮短了，因為當其應用后，機械生產制造是不需要傳動的。同時，隨著現代科學技術的發展，技術人員通過后臺進行程序設定以后，相同的時間內，機械是能夠生產更多的產品的。因此傳動環節的減少，機械制造行業的生產率是更高的。除此以外，直線電機驅動技術還能夠使其生產更加精準，因為其應用以后，機械生產噪音更低，摩擦損耗也更低。

4.2.3 可編程計算機控制器技術

可編程計算機控制器技術應用以后，機械制造行業在生產的過程中其控制器發生了很大的變化，即速度更加及時。無論是什么樣的生產任務，都可以通過應用可編程計算機控制器技術對程序設定進行控制。機械自動化技術在應用可編程控制技術以后，其操作系統比傳統的機械生產的性能更加優良，機械行業生產全過程的程序得到簡化，生產也變得更加精準。除此以外，可編程計算機控制技術在機械行業的應用時間很長，與電子技術融合的也非常好，通過良好的電子運算能力，機械的生產環節得到了精準控制。隨著現代化信息技術的發展，可編程計算機控制技術有了強大的技術支持，無論是計算機系統的軟件還是計算機系統的硬件，都有助于其系統的升級改造。

5 運動控制技術的未來發展展望

5.1 受世界發展大環境的影響

世界工業機械化程度排名當中，我國處于遙遙領先的位置。目前我國所有行業都在隨著現代信息技術的發展朝著機械化智能化轉型。在這種發展環境之下，我國各項現代化技術不斷創新，運動控制技術也在不斷創新改進。隨著我國機械制造行業人才的不斷增多，運動控制技術必然也會不斷創新和發展。目前來看，運動控制技術主要是從全閉環交流伺服驅動技術、直線電機驅動技術以及可編程計算機控制技術發展前進，因此未來機械制造行業將會實現更加精準、效率更高的生產控制。

5.2 技術創新是發展的主動力

技術的創新來源于技術人才的研發，因此無論機械設備有多先進，都無法離開人工操作。運動控制技術想要不斷發展，也必須依靠相關專業人才的不斷創新，目前機械化已經朝著智能化不斷發展前景，相信在未來其發展會迎來更加高級的領域。因此我們需要注重人才的引進，需要重視創新，這樣運動控制技術才能夠在機械制造行業長久的應用。另外，在發展運動控制技術、不斷提高其控制效率和精密度的同時，還要注重其和技術設備的協調配套。

6 結語

綜上所述，機械自動化中運動控制技術的應用對機械業的發展是起著推動作用，其發揮的效能也是無法被取代的。在運動控制技術的應用之下，機械制造業不僅事故發生率大大降低，其生產成本也得到了有效節約，因此其經濟效益有了很大的增強。但是目前我國各行各業的競爭都是非常激烈的，現如今運動控制技術為生產企業帶來了競爭優勢，為了長遠的發展，生產行業必須重視運動控制技術的創新和發展。