運動控制是設(shè)備運行的重要組成部分，在自動化中起著直接的作用。裝配和材料處理設(shè)備的工業(yè)用戶的需求清單越來越長，從特定于應(yīng)用的設(shè)備設(shè)計到更小更輕的組件。以下是運動控制領(lǐng)域的三個趨勢，它們正在推動整個工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新和生產(chǎn)率的提高。

模擬和數(shù)字孿生

向“數(shù)字化一切”的轉(zhuǎn)變刺激了運動控制的重大變化：模擬。機器開發(fā)是一個漫長而復(fù)雜的過程，涉及詳細(xì)的圖紙和設(shè)計工作，然后是新機器的原型設(shè)計和測試。當(dāng)然，設(shè)計階段無法預(yù)見設(shè)計中的每一個意外和小問題-這意味著更多的原型設(shè)計，然后是更多的測試。仿真正在改變運動控制設(shè)備OEM的整個過程。

模擬通常包含有限元建模，可幫助工程師測試更廣泛的變量選擇，消除設(shè)計階段的意外情況，縮短產(chǎn)品上市時間并更好地了解每個分立元件的實際性能。模擬過程最后形成了最終產(chǎn)品的工作數(shù)字模型，人們可以詳細(xì)、安全地進行研究，同時觀察調(diào)整變速箱和電機尺寸的效果，并最終實現(xiàn)材料成本，最佳性能和機器占地面積之間的理想平衡。

通過“數(shù)字孿生”進行模擬不僅對設(shè)計和開發(fā)新產(chǎn)品有用-工程師也可以使用模擬來觀察新控制器算法或設(shè)備升級的效果。它還可以更輕松地測試新功能，并最終為用戶提供特定于應(yīng)用程序和小眾的功能。

▲通過模擬優(yōu)化齒輪電機的設(shè)計方案，可以將總體設(shè)計時間減少75%，而質(zhì)量、制造和采購團隊可以使用完全定義齒輪電機的3D模型來分析、構(gòu)建和檢查齒輪電機。

以3D打印機為例，說明通過模擬進行特定于應(yīng)用程序的設(shè)計為何如此有價值。逐層將材料沉積到工件上是對機器振動高度敏感的過程。但是，在新產(chǎn)品創(chuàng)建期間模擬機器運動可能會使工程師對產(chǎn)品設(shè)計或打印機中的怪癖感到不滿，這會破壞成品的質(zhì)量或完整性。在原型可用之前，工程師就已經(jīng)可以決定產(chǎn)品的設(shè)計或選擇不同的打印機設(shè)備。

無框電機

為了提高設(shè)備效率，提高性能和吞吐量，設(shè)備制造商和電機設(shè)計人員越來越關(guān)注無框電機。無框電機具有許多競爭優(yōu)勢，包括更緊湊的設(shè)計，更易于定制和更大的靈活性。隨著制造工藝變得更加專業(yè)化，工廠需要更靈活的專用機器，無框架電機為這些靈活的機器提供動力并支持專業(yè)技術(shù)。

我們將在制造工廠車間的設(shè)備中看到越來越多的無框電機，尤其是機械臂和其他需要在重量和性能之間進行微調(diào)平衡的靈巧機器中。與其他電機不同，無框電機沒有傳動軸。這意味著它們不像上一代電機設(shè)計那么笨重。相反，OEM將它們作為單獨的定子和轉(zhuǎn)子運輸，這樣可以更靈活，更直接地融入各種機器的機械結(jié)構(gòu)中。

由于無框架電機不需要聯(lián)軸器、傳動軸或變速箱，它們也不存在與穩(wěn)定時間和潛在超調(diào)封裝電機相同的問題。這種類型的電機與先進的可編程邏輯控制器配合良好，可控制多達96軸的機器運動。無框電機提供了靈活性，可以完成所有處理能力的工作。

最終，無框電機在機器設(shè)計中釋放出更大的靈活性和創(chuàng)造力。他們的設(shè)計可以直接支持它們的應(yīng)用-不像框架電機，框架電機通常符合NEMA和IEC標(biāo)準(zhǔn)，而且可能無法提供當(dāng)今工業(yè)所需的靈活性和精度

真正的預(yù)測性維護

計劃外停機是生產(chǎn)力和盈利能力的殺手锏。在過去的幾十年中，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，隔離問題部分需要看似無窮無盡的診斷工作和故障排除。而且有些組件不像其他組件那樣容易到達和診斷。整個過程既昂貴又冗長。

▲力士樂自適應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)在運動控制中具有靈活的減振和避振功能。這提高了受晃動、振動和搖擺影響的機器的吞吐量。

預(yù)測維護是數(shù)字化和向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變的趨勢。這意味著依賴重型設(shè)備正常運行時間的制造商和其他公司可以預(yù)測哪些機器即將進入故障狀態(tài)，然后在這些物理資產(chǎn)對吞吐量、利潤和員工安全構(gòu)成風(fēng)險之前，對它們進行隔離和處理。

例如，驅(qū)動器可以提供扭矩或電壓變化的實時數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能表明機器的潤滑油正在損壞或軸承需要更換。由于有了這種程度的先進警告，機器所有者可以在設(shè)備無論如何都不會使用的時候安排維護和維修——遠在故障導(dǎo)致生產(chǎn)停滯、甚至可能縮短機器的使用壽命之前。

要實現(xiàn)這一點，需要了解關(guān)鍵機器部件（如伺服系統(tǒng)，電纜和配件）的強度和斷裂點。其余部分歸功于網(wǎng)絡(luò)連接的溫度探頭，電壓表和力傳感器，可以經(jīng)濟高效地集成到各種機器組件的結(jié)構(gòu)中。

繪制復(fù)雜的運動控制系統(tǒng)及其驅(qū)動設(shè)備的“映射”可能需要6個月甚至更長時間，并完全了解在運行期間理想的性能是什么樣子的。在那之后，機載傳感器接管并提供有用的，精細(xì)的性能數(shù)據(jù)，使維護間隔具有主動性和真正的預(yù)測性。

與其他趨勢一樣，預(yù)測性維護不再是奢侈品。這些趨勢越來越多地成為依賴重型設(shè)備和運動控制器的公司的重要競爭優(yōu)勢。未來，這些新技術(shù)和新技術(shù)的采用率將更高。

聲明：本文為轉(zhuǎn)載類文章，如涉及版權(quán)問題，請及時聯(lián)系我們刪除（QQ: 2737591964），不便之處，敬請諒解！