|
自動化有四個維度：高度、寬度、深度和時間。當設備必須將物體精確地放在一個具體位置時，它需要進行運動控制，即控制位置、速度和加速度。在制造專用產品時，運動控制的精度和可靠性比其他因素都更重要。 當數字信息轉化為精確的物理運動時，以前不可行的應用突然變得有可能實現。這進一步加強了工業4.0在高級機器人、物聯網 (IoT) 和工業物聯網 (IIoT)、電池供電的醫療設備、增材制造和假肢等應用領域的推廣。 這些應用中的每一項都要求制造設備具有很高的控制精度。因此，對于這些應用來說，將數字信息轉化為物理運動并準確放置零件，需要的不僅僅是將數據傳輸到運動控制系統中。 在下文中，我們將討論精密運動控制，介紹醫療和工業自動化應用需求，并重點推薦每個領域的高性能Trinamic產品。 精密運動控制 精密運動控制使用步進電機來引導有源機器組件的放置。 開環系統使用步進電機將電控信號轉換為軸的精確旋轉位置。對于更高精度的應用，工程師們加入一項檢查功能來測量軸的位置。測量設備將尺寸數據發回給控制器，與設定值進行比較，支持進行差異校正。這種雙向通信被稱為閉環。 數控加工是受益于先進精密運動控制的最知名應用之一，但其實3D打印和桌面制造也受益于更精準的控制。將信息反饋給控制器的檢測設備、揀放機和自動化裝配線是受益于高精度運動控制的另外三個領域。 有了精確的運動控制，實驗室的運轉更加順暢，倉庫的工作效率也有了大幅提升。同時，這種運動控制還降低了因低效率導致的產品成本，包括： · 熱損和功耗 · 諧振 · 可聞噪聲 · 無傳感器的診斷 · 電池壽命 Trinamic運動控制架構由多個功能塊組成。電機控制器（或運動控制器）通過選定的接口，以規定的協議接收命令。這些命令被轉化為電機控制和驅動部件的信號。為了便于集成到應用的固件中，代碼以Trinamic的格式或C語言導出。請繼續閱讀，了解Triminic適用于醫療和工業自動化應用的產品。 高精度應用 Trinamic開發的產品解決了醫療和工業自動化的性能問題。 醫療 醫療設備，如泵和眼科設備，需要在低速時精確控制。從組織分析到血液離心和液體處理的各種應用為解決低速、最小振動下的精確性提供了機會。Trinamic技術提供的電流回路是近乎完美的正弦波，用于解決過度振動問題。這些平滑的曲線限制了會影響公差的振動。電機中的電流轉換效率低下會導致組件的溫度上升，引起系統故障或自動關閉事件。此外，調整加速曲線可以讓系統操作人員提高精度，使機器組件的運動更加順滑。 下面推薦了幾款適用于醫療應用的Trinamic產品： 組織分析：TMCM-3110（3軸，用于無傳感器的負載相關電流控制）（圖1） 血液離心：TMCM-1636（單軸，用于3相BLDC電機） 液體處理：TMCM-6110（6軸，用于無傳感器的負載相關電流控制）。 
圖1：TMCM-3110是一個三軸步進電機控制器/驅動器模塊，用于無傳感器的負載相關電流控制。（圖源：貿澤電子） 確保精確、低速、平穩運行是醫療設備自動化中運動控制的關鍵。從復雜芯片到智能電機的一系列解決方案，Trinamic的運動控制解決方案可定制，并且可以靈活應用于醫療領域。 工業 生產效率和產能推動了工業應用的產品開發。隨著運動控制的改進，Trinamic的高級診斷和互連驅動器幫助實現了智能工廠。現在的技術已足夠強大，可以用于獨立的應用，也可以用于網絡。通過制作各個模塊，系統設計人員可以根據他們的需求量身定制高效的解決方案。 3D打印、機器人和工廠自動化是三個需要精密自動化的應用。適合這些應用的Trinamic產品包括： 3D打印：TMC2209（用于2相步進電機的超靜音電機驅動集成電路） 機器人：TMC5160（大功率步進電機控制器）（圖2） 工廠自動化：TMC262(集成步進電機）
圖2：TMC5160結合了用于自動目標定位的靈活斜坡發生器與業界先進的步進電機驅動器。（圖源：貿澤電子） 上述產品解決了工業應用的重大挑戰。3D打印是出了名的噪聲大，會干擾作業點附近其他的活動。TMC2209實現了平滑的正弦波，支持以更高的尺寸精度安靜地制造零件。TMC5160也同樣柔軟，能快速生產高精度的機器人組件。它具有很高的集成度和可擴展性，可以最大限度地提高作業效率以推動產能，不浪費能源和時間。TMC262可以驅動40mA的柵極電流，是實驗室和工廠自動化應用的理想選擇。 結語 精密控制改變了兩個關鍵的宏觀行業 - 醫療和工業自動化。精確的運動控制是這兩個行業的助推器。它可以改善抗振性能、能源效率、噪音和運動的平穩性，并顯著降低自動化運動的公差，以提高其精度。 工業自動化正在推動工業4.0的發展，將智能制造技術引入市場。增加精密運動控制可以解放3D打印、數控加工、揀放機、檢驗、品控、測試設備、自動化裝配線和傳送帶以及協作機器人的生產力。為了幫助工廠的供應鏈和運營，自動導引車 (AGV) 和自主移動機器人 (AMR) 提高了生產力，加快了產品上市速度，已經實現了接近準時的產品流狀態。 來源：貿澤電子 作者：Adam Kimmel |
