Thảo Luận Về Công Nghệ Và Công Nghệ Điều Khiển Chuyển Động

Điều khiển chuyển động thường đề cập đến việc điều khiển thời gian thực về vị trí, tốc độ, gia tốc và mô-men xoắn của các bộ phận chuyển động cơ học, cho phép chuyển động phối hợp của từng bộ phận chuyển động theo quỹ đạo chuyển động dự kiến ​​và đặt các thông số chuyển động để đạt được độ chính xác cao và Công nghệ điều khiển độ trễ thấp

Cấu tạo của hệ thống điều khiển chuyển động:
Điều khiển chuyển động là một nhánh và thành phần quan trọng của tự động hóa, sử dụng các bộ truyền động (như bơm thủy lực, bộ truyền động tuyến tính hoặc động cơ) để đạt được mục đích điều khiển chuyển động của các cơ cấu. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như phân phối, sắp xếp, mài, hàn, phân loại và lắp ráp.

Đặc điểm của hệ thống điều khiển chuyển động:
● Hiệu suất thời gian thực
Hiệu suất thời gian thực đề cập đến khả năng đáp ứng của hệ thống trong khoảng thời gian quy định. Hiệu suất thời gian thực tốt là điều kiện tiên quyết để đạt được công nghệ điều khiển chuyển động chất lượng cao. Trong quá trình vận hành, bộ điều khiển chuyển động liên tục truyền hướng dẫn và dữ liệu đến trình điều khiển servo. Trình điều khiển servo phải thực hiện các hướng dẫn và phản hồi trạng thái trong cùng một chu kỳ. Vì vậy, chỉ bằng cách đảm bảo thời gian đồng bộ thì việc truyền dữ liệu mới có hiệu quả. Thông thường, các sản phẩm công nghiệp như máy pha chế, máy phủ và máy CNC yêu cầu hiệu suất thời gian thực ít nhất ở mức ms.
● Tốc độ và độ chính xác cao
Tốc độ và độ chính xác cao là các chỉ số quan trọngĐo lường hiệu suất của hệ thống điều khiển chuyển động. Tục ngữ có câu: “Trong võ thuật, chỉ có tốc độ mới có thể đột phá”. Điều này cũng đúng với điều khiển chuyển động. Các dây chuyền sản xuất công nghiệp hiện nay không ngừng đòi hỏi phải nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm nên việc theo đuổi các sản phẩm tự động hóa tốc độ cao, độ chính xác cao là xu hướng tất yếu. Tuy nhiên, hiện nay trong ngành, người ta nhận thấy rằng tốc độ cao và độ chính xác cao là trái ngược nhau. Lấy việc phân phối làm ví dụ, đường cong quỹ đạo chuyển động phân phối thực tế và những thay đổi về tốc độ thường tương đối phức tạp. Nếu chỉ tăng tốc độ phân phối, độ dài của mỗi bước chu kỳ nội suy sẽ lớn hơn, dẫn đến độ trơn và độ chính xác của quỹ đạo giảm. Ngược lại, nếu đường cong quỹ đạo đủ trơn và các thay đổi tốc độ có các điểm chuyển tiếp trơn tru thì sẽ làm giảm tốc độ phân phối. Vì vậy, việc tìm ra một phương pháp điều khiển tốt có thể đáp ứng yêu cầu về tốc độ cao mà vẫn đảm bảo độ chính xác tốt là một điều khó khăn trong ngành.
● Độ tin cậy cao
Trong quá trình hoạt động lâu dài, việc duy trì sự ổn định và tin cậy là yêu cầu cơ bản của người sử dụng đối với các thiết bị công nghiệp. Trong bối cảnh công nghiệp hiện đại với thiết bị phức tạp và nhiều yếu tố không chắc chắn, được coi là bộ não của thiết bị, hệ thống điều khiển chuyển động yêu cầu xử lý theo thời gian thực một số tình huống phức tạp để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định lâu dài.

Các vấn đề kỹ thuật và thách thức đối với điều khiển chuyển động:
Công nghệ điều khiển chuyển động là một công nghệ tổng hợp đa ngành bao gồm máy móc và điện tử, phần cứng và phần mềm, thuật toán và phân tích. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống điều khiển chuyển động

Bao gồm:
· Các loại quỹ đạo chuyển động theo kế hoạch (tuyến tính, tròn, vòng cung, đường cong spline, v.v.)
· Thứ tự quỹ đạo tương ứng với thời gian
· Tốc độ, gia tốc
· Yêu cầu về độ chính xác về vị trí và tốc độ
· Số trục liên kết cho liên kết đa trục
· Đồng bộ hóa giữa các trục chuyển động
· Số lượng trục servo
· Điều khiển servo

Cơ hội và thách thức trong công nghệ điều khiển chuyển động
Với sự phát triển của xu hướng sản xuất thông minh của Trung Quốc và xu hướng chung của các chính sách quốc gia, sự phát triển của công nghệ điều khiển chuyển động của Trung Quốc đã mở ra những cơ hội mới và phát triển nhanh chóng. Công nghệ điều khiển chuyển động là thành phần cốt lõi ở phía dưới và là đơn vị thực hiện cuối cùng của sản xuất thông minh. Nếu không có khả năng thực hiện chính xác và ổn định của điều khiển chuyển động thì việc sản xuất thông minh sẽ không thể thực hiện được. Nhìn vào sự phát triển của điều khiển chuyển động, những hạn chế của nó chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
Khó khăn kỹ thuật trong bản thân điều khiển chuyển động: Đối với các kịch bản đa khớp, đa khớp nối, tải nặng và phức tạp, hầu hết các nhà sản xuất trong nước chưa tạo được bước đột phá trong điều khiển chuyển động, như điều khiển động lực học cánh tay robot nối tiếp và các cơ chế phức tạp khác.
Hạn chế về phần cứng: Khi nhu cầu về độ chính xác và hiệu suất thời gian thực trong công nghệ điều khiển chuyển động tiếp tục tăng, chúng ta phải sử dụng chip điều khiển hiệu suất cao hơn để cải thiện thời gian tính toán và đảm bảo giao tiếp theo thời gian thực. Hiện tại, khoảng thời gian kiểm soát chủ yếu ở mức ms. Nếu nó có thể đạt đến cấp độ Hoa Kỳ, nó có thể cải thiện độ chính xác quỹ đạo và tốc độ chuyển động đồng thời. Vì vậy, công nghệ điều khiển chuyển động cũng sẽ dần được cải tiến cùng với sự phát triển của công nghệ phần cứng.
Độ chính xác chế tạo các cơ cấu và công nghệ lắp ráp các bộ phận truyền động: Bộ điều khiển chuyển động gửi các lệnh điều khiển đến động cơ để điều khiển chuyển động của cơ cấu, tuy nhiên có một số cơ cấu truyền động và các bộ phận chuyển đổi chuyển động từ đầu động cơ đến đầu thực hiện cuối cùng, chẳng hạn như đầu phân phối . Cũng có một số mất độ chính xác trong quá trình này. Vì vậy, độ chính xác của điều khiển chuyển động cũng cần phải xét đến việc chế tạo, lắp ráp các bộ phận.

Hệ thống điều khiển chuyển động là cốt lõi của thiết bị sản xuất thông minh. Trong bối cảnh thúc đẩy mạnh mẽ sản xuất thông minh, chuyển đổi và nâng cấp các ngành sản xuất truyền thống, quy mô thị trường của ngành điều khiển chuyển động trong nước tiếp tục tăng trưởng. Bằng cách liên tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ điều khiển chuyển động và tích lũy kỹ thuật, các công ty có thể tự phát triển và đạt được các mục tiêu và tầm nhìn phát triển của mình trong giai đoạn đi lên của thị trường ngành, cuối cùng hiện thực hóa các mục tiêu và tầm nhìn phát triển của công ty.