機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的研究進(jìn)展

王佳強(qiáng) 倫 剛 王智霖

（濟(jì)南星輝數(shù)控機(jī)械科技有限公司 山東濟(jì)南 250000）

機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化技術(shù)，廣泛采用機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)設(shè)備，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量，而且對(duì)保障人身安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有著十分重要的意義。

一、機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用有著鮮明的優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)控制的多功能以及安全的優(yōu)勢(shì)比較突出，通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，就能有助于促進(jìn)其生產(chǎn)發(fā)展，能提高生產(chǎn)應(yīng)變能力。[1]機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中故障保護(hù)功能有著重要作用，在機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)故障后系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)出警告，這樣就能提高故障處理的效率，保障生產(chǎn)的安全。再者，機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用下，能有效改善生產(chǎn)勞動(dòng)條件，在電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合下，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)就能代替人工勞動(dòng)，從整體上提高作業(yè)的效率，也大大節(jié)約了生產(chǎn)成本和時(shí)間成本。機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)設(shè)備的維護(hù)以及調(diào)整也提供了方便，這樣節(jié)約了設(shè)備的維護(hù)維修成本。

二、機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用

（一）封邊機(jī)中的機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)

封邊機(jī)主要包括機(jī)身、各加工部組和控制系統(tǒng)。封邊機(jī)的控制系統(tǒng)，主要是可編程邏輯控制器，也就是PLC。編輯好的控制系統(tǒng)使得封邊機(jī)生產(chǎn)全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，只需將工件送入輸送帶上，封邊條或封邊帶即自動(dòng)跟蹤工件運(yùn)動(dòng)，涂膠機(jī)構(gòu)自動(dòng)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(dòng)跟蹤工件進(jìn)行銑削。出料端裝有自動(dòng)擺動(dòng)的砂光機(jī)構(gòu)可對(duì)木質(zhì)封邊條的邊緣進(jìn)行砂磨，使封貼好的邊緣更光潔美觀。這種封邊機(jī)生產(chǎn)效率高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常用在板式家具制造企業(yè)中。

（二）起重機(jī)中的機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)

起重機(jī)的自動(dòng)控制可以由很多種辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如在起重機(jī)上配備自動(dòng)控制變速箱、裝備反力傳感系統(tǒng)等都可以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動(dòng)控制。其中裝有電子微速控制器的起重機(jī)能夠完成高精度的起重作業(yè)。起重機(jī)的電子監(jiān)控系統(tǒng)由顯示器、中央演算器和其他多種傳感器組成，在工作過(guò)程中，吊裝物的重量、臂展的長(zhǎng)度、起重臂的斜度、吊鉤升起的高度等等都可以以數(shù)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(tài)，便于操作。

三、機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)中的研究進(jìn)展

（一）機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展要注意其實(shí)用性

在機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，注重經(jīng)濟(jì)性是一方面，另外一方面，還要注重其實(shí)用性，只有實(shí)用性達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，才能使得諸多中國(guó)生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)投入到實(shí)際應(yīng)用中。根據(jù)目前階段的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀況來(lái)講，其主要優(yōu)勢(shì)就是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、產(chǎn)量大。生產(chǎn)品種較為單一的產(chǎn)品，都屬于批量生產(chǎn)。對(duì)此，我們可以先通過(guò)成熟的技術(shù)，繼而來(lái)發(fā)展大規(guī)模的生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)。至于沖壓、鍛造、鑄造、熱處理等方面，屬于批量生產(chǎn)，剛性自動(dòng)化是合理可行的。其主要的應(yīng)用范圍，就是用于產(chǎn)品在更多類型的批量生產(chǎn)實(shí)踐中。

（二）機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展要注意其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

與傳統(tǒng)機(jī)床或傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)操作設(shè)備相比，機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)具有以下幾個(gè)主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)剛度高，由于其基本結(jié)構(gòu)為框架形結(jié)構(gòu)，因此其剛度重量比大大高于傳統(tǒng)機(jī)床；3.精度高，并聯(lián)機(jī)床由并聯(lián)機(jī)構(gòu)組成，各桿的桿長(zhǎng)(或滑塊的位置)都單獨(dú)對(duì)主軸的位置和姿態(tài)起作用，因而它不存在傳統(tǒng)機(jī)床中串聯(lián)機(jī)構(gòu)的誤差積累問(wèn)題，從而其加工精度較高。因此，并聯(lián)機(jī)床具有較強(qiáng)的重組能力，而且與物流系統(tǒng)的可親性好，其技術(shù)柔性(包括空間柔性和時(shí)間柔性)也高。缺點(diǎn)是：轉(zhuǎn)動(dòng)自由度缺少，工作空間狹窄等。

（三）機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的集成化發(fā)展

機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的集成化發(fā)展方向也是未來(lái)的重要趨勢(shì)，機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要能從多方面加強(qiáng)重視，保障機(jī)械自動(dòng)控制的整體水平提高。這就必然要應(yīng)用到諸多的技術(shù)，將計(jì)算機(jī)就技術(shù)以及電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等進(jìn)行綜合應(yīng)用，就能夠提高機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，從而保障系統(tǒng)控制的力度[2]。當(dāng)前機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)智能系統(tǒng)以及模糊控制系統(tǒng)和專家系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，這些技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，就對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體上進(jìn)行了優(yōu)化，保障了機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的良好發(fā)展。對(duì)各種技術(shù)的應(yīng)用中也形成了新的知識(shí)以及理論，這對(duì)未來(lái)機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展就有著積極意義。除此之外，就要充分注重專業(yè)人才的培養(yǎng)，這是將機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮的重要途徑。

（四）機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)未來(lái)的發(fā)展道路

機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展前景十分明朗，機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)在未來(lái)將更廣泛地應(yīng)用于大型工程機(jī)械，并且還將著眼于低能耗和高性能。在機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)中，微機(jī)將控制電子調(diào)速控制器和液壓控制器，經(jīng)過(guò)接口信號(hào)的傳遞，再經(jīng)過(guò)調(diào)速執(zhí)行元件和比例電磁閥，實(shí)現(xiàn)微機(jī)的智能控制。工程機(jī)械在未來(lái)將更加智能化和電子化，而實(shí)現(xiàn)控制智能化的關(guān)鍵在于研發(fā)出高性能低消耗的一次檢測(cè)元件和執(zhí)行元件等，所以當(dāng)前的著重點(diǎn)在于高性能元件的研發(fā)。在研發(fā)高性能元件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)成本的最小化也是當(dāng)前重要的課題。只有把握好這兩個(gè)方向機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展才能落實(shí)于行動(dòng)。未來(lái)工程機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)形式不會(huì)有太大的變化，其主要進(jìn)展在于控制系統(tǒng)性能的大幅度提升。

四、結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)是推動(dòng)工業(yè)化腳步的關(guān)鍵，其發(fā)展步伐必須加快。在發(fā)展機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的過(guò)程中要注重傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、信息輸入輸出接口技術(shù)、電源技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，以局部的進(jìn)展促進(jìn)整體的發(fā)展，為工業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。