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2017-8-14 閱讀(870)
| 提 供 商 | 東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司 | 資料大小 | 1.2MB |
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MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器（Motion Control）通常是指在復(fù)雜條件下將預(yù)定的控制方案,、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動(dòng),，實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置控制、速度控制,、加速度控制,、轉(zhuǎn)矩或力的控制。
MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器就是控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式的控制器：比如電動(dòng)機(jī)在由行程開關(guān)控制交流接觸器而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)物體向上運(yùn)行達(dá)到位置后又向下運(yùn)行,，或者用時(shí)間繼電器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會(huì)停一會(huì)再轉(zhuǎn)一會(huì)再停,。運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動(dòng)形式更簡單,，通常被稱為通用運(yùn)動(dòng)控制.
MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器主要功能
運(yùn)動(dòng)規(guī)劃功能
實(shí)際上是形成運(yùn)動(dòng)的速度和位置的基準(zhǔn)量,。合適的基準(zhǔn)量不但可以改善軌跡的精度，而且其影響作用還可以降低對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)以及機(jī)械傳遞元件的要求,。通用MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器通常都提供基于對(duì)的擊,、加速度和速度等這些可影響動(dòng)態(tài)軌跡精度的量值加以限制的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法，用戶可以直接調(diào)用相應(yīng)的函數(shù),。
對(duì)于加速度進(jìn)行限制的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃產(chǎn)生梯形速度曲線,；對(duì)于沖擊進(jìn)行限制的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃產(chǎn)生S形速度曲線。一般來說,，對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言,，采用加速度和速度基準(zhǔn)量限制的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法，就已獲得一種優(yōu)良的動(dòng)態(tài)特性,。對(duì)于高加速度,、小行程運(yùn)動(dòng)的快速定位系統(tǒng),，其定位時(shí)間和超調(diào)量都有嚴(yán)格的要求,，往往需要高階導(dǎo)數(shù)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法。
多軸插補(bǔ),、連續(xù)插補(bǔ)功能
通用MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器提供的多軸插補(bǔ)功能在數(shù)控機(jī)械行業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用,。近年來,，由于雕刻市場，特別是模具雕刻機(jī)市場的快速發(fā)展,，推動(dòng)了MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的連續(xù)插補(bǔ)功能的發(fā)展,。在模具雕刻中存在大量的短小線段加工，要求段間加工速度波動(dòng)盡可能小,，速度變化的拐點(diǎn)要平滑過渡,，這樣要求MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器有速度前瞻和連續(xù)插補(bǔ)的功能。固高科技公司推出的專門用于小線段加工工藝的連續(xù)插補(bǔ)型MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器,，該控制器在模具雕刻,、激光雕刻、平面切割等領(lǐng)域MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器獲得了良好的應(yīng)用,。
電子齒輪與電子凸輪子能
電子齒輪和電子凸輪可以大大地簡化機(jī)械設(shè)計(jì),，而且可以實(shí)現(xiàn)許多機(jī)械齒輪與凸輪難以實(shí)現(xiàn)的功能,。電子齒輪可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸按設(shè)定的齒輪比同步運(yùn)動(dòng)，這使得MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器在定長剪切和無軸轉(zhuǎn)動(dòng)的套色印刷方面有很好地應(yīng)用,。
另外,，電子齒輪子能還可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸以設(shè)定的齒輪比跟隨一個(gè)函數(shù)，而這個(gè)函數(shù)由其他的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)決定,；一個(gè)軸也可以以設(shè)定的比例跟隨其他兩個(gè)軸的合成速度,。電子凸輪子能可以通過編程改變凸輪形狀，無需修磨機(jī)械凸輪,，極大簡化了加工工藝。這個(gè)功能使MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器在機(jī)械凸輪的淬火加工,、異型玻璃切割和全電機(jī)驅(qū)動(dòng)彈簧等領(lǐng)域有良好的MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用,。
比較輸出功能
指在運(yùn)動(dòng)過程中，位置到達(dá)設(shè)定的坐標(biāo)點(diǎn)時(shí),，MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器輸出一個(gè)或多個(gè)開關(guān)量,，而運(yùn)動(dòng)過程不受影響。如在AOI的飛行檢測中,，MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的比較輸出功能使系統(tǒng)運(yùn)行到設(shè)定的位置即啟動(dòng)CCD快速攝像,，而運(yùn)動(dòng)并不受影響，這極大地提高了效率,，改善了圖像質(zhì)量,。另外，在激光雕刻應(yīng)用中,，固高科技的通用運(yùn)動(dòng)器的這項(xiàng)功能也獲得了很好地應(yīng)用,。
探針信號(hào)鎖存功能
可以鎖存探針信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)刻，各運(yùn)動(dòng)軸的位置,，其精度只與硬件電路相關(guān),，不受軟件和系統(tǒng)運(yùn)行慣性的影響，在CCM測量行業(yè)有良好的應(yīng)用,。另外,，越來越多的OEM廠商希望他們自己豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)集成到運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中去，針對(duì)不同應(yīng)用場合和控制對(duì)象,，個(gè)性化設(shè)計(jì)MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的功能,。固高科技公司已經(jīng)開發(fā)可通用MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)，使通用MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器具有真正面向?qū)ο蟮拈_放式控制結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)重構(gòu)能力,，用戶可以將自己設(shè)計(jì)的控制算法加載到MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的內(nèi)存中,，而無需改變控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可以重新構(gòu)造出一個(gè)特殊用途的MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器。
MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器架構(gòu)組成
一個(gè)MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器用以生成軌跡點(diǎn)（期望輸出）和閉合位置的反饋環(huán),。許多控制器也可以在內(nèi)部閉合一個(gè)速度環(huán),。 一個(gè)驅(qū)動(dòng)器或放大器用來將MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的控制信號(hào)（通常是速度或扭矩信號(hào)）轉(zhuǎn)換為更高功率的電流或電壓信號(hào),。更為先進(jìn)的智能化驅(qū)動(dòng)可以自身閉合位置環(huán)和速度環(huán)，以獲得更的控制,。 一個(gè)執(zhí)行器如液壓泵,、氣缸、線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)或電機(jī)用以輸出運(yùn)動(dòng),。一個(gè)反饋傳感器如光電編碼器,、旋轉(zhuǎn)變壓器或霍爾效應(yīng)設(shè)備等用以反饋執(zhí)行器的位置到位置控制器，以實(shí)現(xiàn)和位置控制環(huán)的閉合,。
眾多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換為期望的運(yùn)動(dòng)形式,，它包括齒輪箱、軸,、滾珠絲杠,、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承,。 通常,，一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能包括：速度控制和點(diǎn)位控制（點(diǎn)到點(diǎn)）。有很多方法可以計(jì)算出一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡,，它們通?；谝粋€(gè)運(yùn)動(dòng)的速度曲線如三角速度曲線，梯形速度曲線或者S型速度曲線,。如 電子齒輪（或電子凸輪）,。也就是從動(dòng)軸的位置在機(jī)械上跟隨一個(gè)主動(dòng)軸的位置變化。一個(gè)簡單的例子是,，一個(gè)系統(tǒng)包含兩個(gè)轉(zhuǎn)盤,，它們按照一個(gè)給定的相對(duì)角度關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。電子凸輪較之電子齒輪更復(fù)雜一些,，它使得主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的隨動(dòng)關(guān)系曲線是一個(gè)函數(shù),。這個(gè)曲線可以是非線性的，但必須是一個(gè)函數(shù)關(guān)系,。
MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的優(yōu)點(diǎn)：
（1）硬件組成簡單,，把MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器插入PC總線，連接信號(hào)線就可組成系統(tǒng),；
（2）可以使用PC機(jī)已經(jīng)具有的豐富軟件進(jìn)行開發(fā),；
（3）運(yùn)動(dòng)控制軟件的代碼通用性和可移植性較好；
（4）可以進(jìn)行開發(fā)工作的工程人員較多,，不需要太多培訓(xùn)工作,，就可以進(jìn)行開發(fā)。
MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的缺點(diǎn)：
（1）采用板卡結(jié)構(gòu)的MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器采用金手指連接,，單邊固定,，在多數(shù)環(huán)境較差的工業(yè)現(xiàn)場（振動(dòng),、粉塵、油污嚴(yán)重）,，不適宜長期工作,。
（2）PC資源浪費(fèi)。由于PC的捆綁方式銷售,，用戶實(shí)際上僅使用少部分PC資源,，未使用的PC資源不但造成閑置和浪費(fèi)，還帶來維護(hù)上的麻煩,。
（3）整體可靠性難以保證,，由于PC選擇可以是工控機(jī)，也可以是商用機(jī),。系統(tǒng)集成后,，可靠性差異很大，并不是由MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器能保證的,。
（4）難以突出行業(yè)特點(diǎn)。
MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)展趨勢
由于下游機(jī)械設(shè)備廠商對(duì)MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的強(qiáng)勁需求,，現(xiàn)貨通用MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器（GMC）市場容量預(yù)計(jì)會(huì)在2014年達(dá)到10.65億美金,，而CNCMOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器市場規(guī)模將會(huì)達(dá)到12.39億美金。
專家認(rèn)為：機(jī)床,，紡織機(jī)械,，橡塑機(jī)械，印刷機(jī)械和包裝機(jī)械行業(yè)約比現(xiàn)貨運(yùn)動(dòng)控制市場銷售額的80%以上,，現(xiàn)在和將來都會(huì)是MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的主要市場,。而食品飲料機(jī)械，煙草機(jī)械,，醫(yī)療設(shè)備和科研設(shè)備行業(yè)對(duì)MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的需求由于和人民生活緊密相關(guān),，這些終端消費(fèi)一直處于穩(wěn)定增長中，所以這一類機(jī)械行業(yè)對(duì)MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器的需求是穩(wěn)定增長的,。
雖然電子和半導(dǎo)體機(jī)械設(shè)備行業(yè)在2008年底受到了一些沖擊,，但MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器在電子和半導(dǎo)體機(jī)械中的應(yīng)用一直在增長，2009年和2010年由于對(duì)電子制造業(yè)的龐大資金投入和終端消費(fèi)的拉動(dòng),，MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器在電子和半導(dǎo)體機(jī)械設(shè)備中的銷售強(qiáng)勁反彈?，F(xiàn)貨作為*zui重要的電子制造業(yè)基地之一，電子制造,，電子組裝和半導(dǎo)體設(shè)備的需求和產(chǎn)量都穩(wěn)定增長,，這些產(chǎn)業(yè)在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)都不會(huì)大規(guī)模轉(zhuǎn)移到其他成本更低的國家，所以今后幾年MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器在電子和半導(dǎo)體機(jī)械設(shè)備行業(yè)的銷售還會(huì)保持較快增長,。
隨著機(jī)械制造OEM廠商對(duì)MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)品越來越熟悉,，MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器一直在拓展它的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍,，在一些非傳統(tǒng)的細(xì)分行業(yè)取得了突破。雖然這些行業(yè)只占了MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器市場很小的市場,，但這些領(lǐng)域?qū)⒊蔀槲磥淼内A利增長點(diǎn),，也為很多中小型的公司提供了市場機(jī)會(huì)。比如說風(fēng)力變槳距控制系統(tǒng),，油田抽油機(jī),，火焰切割機(jī)，硅片切割機(jī),，追日系統(tǒng),，彈簧機(jī)，植毛機(jī)等等,。
按照使用動(dòng)力源的不同,，運(yùn)動(dòng)控制主要可分為以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的電氣運(yùn)動(dòng)控制、以氣體和流體作為動(dòng)力源的氣液控制和以燃料（煤,、油等）作為動(dòng)力源的熱機(jī)運(yùn)動(dòng)控制等,。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在所有動(dòng)力源中,，90%以上來自于電動(dòng)機(jī),。電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活中起著十分重要的作用，所以在這幾種運(yùn)動(dòng)控制中,，電氣運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用,。
電氣運(yùn)動(dòng)控制是由電機(jī)拖動(dòng)發(fā)展而來的，電力拖動(dòng)或電氣傳動(dòng)是以電動(dòng)機(jī)為對(duì)象的控制系統(tǒng)的通稱,。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)多種多樣,，但從基本結(jié)構(gòu)上看，一個(gè)典型的現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件主要由上位機(jī),、MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器,、功率驅(qū)動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī),、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器反饋檢測裝置等部分組成,。其中的MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器是指以中央邏輯控制單元為核心、以傳感器為信號(hào)敏感元件,、以電機(jī)或動(dòng)力裝置和執(zhí)行單元為控制對(duì)象的一種控制裝置,。
MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器就是控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式的控制器：比如電動(dòng)機(jī)在由行程開關(guān)控制交流接觸器而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)物體向上運(yùn)行達(dá)到位置后又向下運(yùn)行，或者用時(shí)間繼電器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會(huì)停一會(huì)再轉(zhuǎn)一會(huì)再停,。運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用要比在機(jī)器中的應(yīng)用更復(fù)雜,，因?yàn)楹笳哌\(yùn)動(dòng)形式更簡單，通常被稱為通用運(yùn)動(dòng)控制（GMC）。MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器是決定自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的主要器件,。對(duì)于三菱系列,，運(yùn)動(dòng)CPU就是MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器。對(duì)于簡單的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),，采用單片機(jī)設(shè)計(jì)的MOOG穆格運(yùn)動(dòng)控制器即可滿足要求,，且性價(jià)比較高。
