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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(shù)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(xiàn)。這進一步加強了工業(yè)4.0在高級機器人、物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)、電池供電的醫(yī)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(shù)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(shù)據(jù)傳輸?shù)竭\動控制系統(tǒng)中。 在下文中，我們將討論精密運動控制，介紹醫(yī)療和工業(yè)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(huán)系統(tǒng)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(shù)據(jù)發(fā)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(huán)。 數(shù)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(guī)定的協(xié)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(xù)閱讀，了解Triminic適用于醫(yī)療和工業(yè)自動化應用的產品。 高精度應用 Trinamic開發(fā)的產品解決了醫(yī)療和工業(yè)自動化的性能問題。 醫(yī)療 醫(yī)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(tǒng)故障或自動關閉事件。此外，調整加速曲線可以讓系統(tǒng)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(yī)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(wěn)運行是醫(yī)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(yī)療領域。 工業(yè) 生產效率和產能推動了工業(yè)應用的產品開發(fā)。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(xiàn)了智能工廠。現(xiàn)在的技術已足夠強大，可以用于獨立的應用，也可以用于網(wǎng)絡。通過制作各個模塊，系統(tǒng)設計人員可以根據(jù)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�。篢MC2209（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(fā)生器與業(yè)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(yè)應用的重大挑戰(zhàn)。3D打印是出了名的噪聲大，會干擾作業(yè)點附近其他的活動。TMC2209實現(xiàn)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(yè)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(yè) - 醫(yī)療和工業(yè)自動化。精確的運動控制是這兩個行業(yè)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(wěn)性，并顯著降低自動化運動的公差，以提高其精度。 工業(yè)自動化正在推動工業(yè)4.0的發(fā)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(shù)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(xié)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(jīng)實現(xiàn)了接近準時的產品流狀態(tài)。 來源：貿澤電子 作者：Adam Kimmel |
