A mozgásvezérlés jellemzően a mechanikus mozgó alkatrészek helyzetének, sebességének, gyorsulásának és nyomatékának valós idejű{0}}vezérlésére vonatkozik, amely lehetővé teszi az egyes mozgó részek összehangolt mozgását a várható mozgási pályának és a beállított mozgási paramétereknek megfelelően a nagy pontosságú és kis késleltetésű vezérlési technológia elérése érdekében.
A mozgásvezérlő rendszer összetétele:
A mozgásvezérlés az automatizálás egyik ága és fontos eleme, amely működtető elemeket (például hidraulikus szivattyúkat, lineáris működtetőket vagy motorokat) használ a mechanizmusok mozgásának szabályozására. Széles körben alkalmazzák az olyan iparágakban, mint az adagolás, elhelyezés, köszörülés, hegesztés, válogatás és összeszerelés.
A mozgásvezérlő rendszer jellemzői:
● Valós idejű-teljesítmény
A valós idejű teljesítmény{0}}a rendszer azon képességére utal, hogy az előírt időn belül válaszol. A jó valós idejű-teljesítmény előfeltétele a jó-minőségű mozgásvezérlési technológia megvalósításának. Működés közben a mozgásvezérlő folyamatosan küld utasításokat és adatokat a szervo meghajtónak. A szervo meghajtónak ugyanazon a cikluson belül kell végrehajtania az utasításokat és az állapot visszajelzést. Ezért csak a szinkron időzítés biztosításával lehet hatékony az adatátvitel. Az ipari termékek, például az adagológépek, bevonógépek és CNC-gépek általában legalább ms szintű valós idejű teljesítményt igényelnek.
● Nagy sebesség és pontosság
A nagy sebesség és a pontosság fontos mutatókA mozgásvezérlő rendszerek teljesítményének mérése. Ahogy a mondás tartja, "a harcművészetekben csak a sebesség képes áttörni". Ez igaz a mozgásvezérlésre is. A jelenlegi ipari gyártósorok folyamatosan javítják a hatékonyságot és a termékminőséget, ezért a nagy-sebességű és nagy-precíziós automatizálási termékek iránti kereslet elkerülhetetlen tendencia. Jelenleg azonban az iparban azt találták, hogy a nagy sebesség és a nagy pontosság ellentmond egymásnak. Ha például az adagolást vesszük, a tényleges adagolási mozgási pályagörbe és a sebességváltozások gyakran viszonylag összetettek. Ha csak az adagolási sebességet növeljük, minden interpolációs ciklus lépéshossza megnő, ami a pálya simaságának és pontosságának csökkenését eredményezi. Ezzel szemben, ha a pályagörbe elég sima, és a sebességváltozásoknak sima átmeneti pontjai vannak, az az adagolási sebesség csökkenését okozza. Ezért nehéz pont az iparban olyan jó szabályozási módszert feltárni, amely kielégíti a nagy sebesség követelményeit, miközben jó pontosságot biztosít.
● Nagy megbízhatóság
A hosszú távú{0}}működés során a stabilitás és a megbízhatóság megőrzése alapvető követelmény az ipari berendezések felhasználóitól. A komplex berendezésekkel és sok bizonytalan tényezővel rendelkező modern ipari jelenetekben, mint a berendezés agya, a mozgásvezérlő rendszer bizonyos összetett helyzetek valós idejű-feldolgozását igényli, hogy biztosítsa a berendezés hosszú távú stabil működését.
A mozgásvezérléssel kapcsolatos technikai problémák és kihívások:
A mozgásvezérlési technológia több{0}}diszciplináris összetett technológia, amely gépeket és elektronikát, hardvert és szoftvert, algoritmusokat és elemzéseket foglal magában. A mozgásvezérlő rendszerek teljesítményét befolyásoló fő tényezők
Tartalmazza:
· A tervezett mozgáspályák típusai (lineáris, körkörös, íves, spline görbék stb.)
· A pálya időhöz viszonyított sorrendje
· Sebesség, gyorsulás
· Helyzet- és sebességpontossági követelmények
· Összekapcsolt tengelyek száma több-tengelyes összekapcsoláshoz
· Szinkronizálás a mozgástengelyek között
· Szervo tengelyek száma
· Szervovezérlés
Lehetőségek és kihívások a mozgásvezérlési technológiában
A kínai intelligens gyártási trend térnyerésével és a nemzeti politikák általános tendenciájával a kínai mozgásvezérlő technológia fejlődése új lehetőségeket és gyors{0}} fejlődést nyitott meg. A mozgásvezérlési technológia az intelligens gyártás alapeleme és a végső végrehajtási egység. A mozgásvezérlés pontos végrehajtása és stabilitása nélkül az intelligens gyártás lehetetlen lenne. A mozgásvezérlés fejlődését tekintve korlátai elsősorban a következő szempontokat tartalmazzák:
Magának a mozgásvezérlésnek technikai nehézségei: Több-csuklós, több-csatlakozás, nagy-terhelés és összetett forgatókönyvek esetén a legtöbb hazai gyártó nem ért el áttörést a mozgásvezérlés terén, például a soros robotkarok dinamikus vezérlése és más összetett mechanizmusok terén.
Hardveres korlátok: Mivel a mozgásvezérlési technológiában a precíziós és valós idejű teljesítmény iránti kereslet folyamatosan növekszik, nagyobb-teljesítményű vezérlőchipeket kell bevezetnünk a számítási idő javítása és a valós{2} idejű kommunikáció biztosítása érdekében. Jelenleg az ellenőrzési időszak többnyire ms szintű. Ha eléri az amerikai szintet, akkor egyszerre javíthatja a pálya pontosságát és a mozgási sebességet. Ezért a mozgásvezérlési technológia is fokozatosan javulni fog a hardvertechnológia fejlődésével.
Mechanizmusok gyártási pontossága és az erőátviteli alkatrészek összeszerelési technológiája: A mozgásvezérlő vezérlő utasításokat küld a motornak a mechanizmus mozgásának vezérlésére, de számos átviteli mechanizmus és mozgásátalakító alkatrész létezik a motor végétől a végső végrehajtási végéig, például az adagolófej. A folyamat során a pontosság is csökken. Ezért a mozgásvezérlés pontosságánál figyelembe kell venni az alkatrészek gyártását és összeszerelését is.
A mozgásvezérlő rendszer az intelligens gyártóberendezések magja. Az intelligens gyártás erőteljes támogatása, valamint a hagyományos feldolgozóipar átalakításának és korszerűsítésének hátterében a hazai mozgásvezérlő ipar piaci mérete tovább növekszik. A mozgásvezérlési technológia és a műszaki felhalmozás kutatásába és fejlesztésébe történő folyamatos befektetéssel a vállalatok az iparági piac felemelkedési szakaszában fejleszthetik magukat és megvalósíthatják fejlesztési céljaikat, elképzeléseiket, végső soron megvalósítva a vállalat fejlesztési céljait és elképzeléseit.