使用运动设计软件优化机器性能

　　电机技术在机械工程学中应用的如此广泛，以至于人们很容易就忘记了软件在运动系统设计方面对精度和性能水平的影响到底有多大。先进的自动化软件以及运动设计软件包，有助于指定、设计和仿真机器和其他设备中的所有功能机制。

　　运动设计软件包已经存在了很长时间了，而且经常是以单机方式在运行。基于工控机的运动控制平台是建立在通用软件基础之上的，它可以全面将运动设计和整个自动化工程设计环境整合起来，并且可以通过单机的形式进行安装。这些可以被用来对伺服电机进行合适的选型，从而在电机尺寸和服务寿命方面获得更好的平衡，而且会优化设备综合效率（OEE）。

图1：现代运动设计软件会帮助对机器和其他设备中的所有功能机制进行指定、设计以及仿真。本文图片来源：倍福 

　　将所有用于负载、质量、速度、惯性和转矩的必要的运动轴计算都做成了自动的，包括连接的机械部件或传送带、曲柄、Delta机器人等等也是如此，这有助于帮助用户选择正确的伺服电机和传动系统，在固定好安装板之前确保电机的精度和性能。通过在复杂的设计中将典型的机械组件的配置简化，用户就可以正确地分析平衡力和张力控制器。

　　为那些具有运动配置文件的简单负载情况进行粗略估计是很容易实现的，但更复杂的运动控制任务和全运动系统可能需要与更加复杂的运动配置文件相配合，例如满足为凸轮机构制定的VDI 2143平板1运动原则的凸轮装置；也要考虑理论基础。有了额外的导入工具，可以从测量结果中加入更加复杂的运动配置文件，这些测量结果是在自动化软件中生成的并且导出为CSV文件。

图2：正确的伺服电机尺寸可以将服务寿命以及设备综合效率（OEE）在长期运行过程中最大化。

　　通过运动设计软件中的导出功能，在不需要重复输入的情况下，可以实现将配置传送到自动化软件系统管理员。集成再生计算考虑了机械方面的注意事项，以便提前选择合适的附件。 如果组件配置错误，用户会通过事件通知以及显示器上的可视通知来得到提示。

　　一个内嵌的优化算法可以很清楚地实现变速箱和电机的选择。它建议了基于用户定义的机械和成本考虑因素的最佳组合，同时考虑了可调滤波器。 通过连接数据库，可以访问供应商提供的所有变速箱、电机和伺服驱动器。

　　自动几何匹配功能可检查电机兼容性和齿轮单元，从而防止选择不适合应用的组合。已完成的运动设计项目可以导出为一个PDF文件，它包括了关于所有电机和传动方面的全部材料和文档，以及所有在现场调试一套完整系统所必须的电缆和配件。

图3：可以将所有用于负载、质量、速度、惯性和转矩的必要的运动轴计算做成自动的。

　　有了这些现代的机械设计工具，在建造和安装阶段开始之前，工程师们就已经对与机器和设备将会如何运行有了更清晰的了解。