[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)線多機共享驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911224825.0 | 申請日: | 2019-12-04 |
| 公開(公告)號: | CN110968059B | 公開(公告)日: | 2020-10-02 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 黃海鴻;鄒翔;李磊;劉志峰 | 申請(專利權(quán))人: | 合肥工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號: | G05B19/418 | 分類號: | G05B19/418 |
| 代理公司: | 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101 | 代理人: | 陸麗莉;何梅生 |
| 地址: | 230009 安*** | 國省代碼: | 安徽;34 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 生產(chǎn)線 共享 驅(qū)動 系統(tǒng) 設(shè)計 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)線多機共享驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計方法,是設(shè)計與生產(chǎn)線任務(wù)負載匹配程度較高的包含多個驅(qū)動單元的多機共享驅(qū)動系統(tǒng);根據(jù)生產(chǎn)線生產(chǎn)任務(wù),進行工藝設(shè)計,將功率相似度指數(shù)在設(shè)定范圍內(nèi)的加工階段組合成一個任務(wù),每個任務(wù)由一個驅(qū)動單元完成,通過調(diào)度使驅(qū)動單元高效有序完成每個工藝及其加工階段;根據(jù)任務(wù)設(shè)計驅(qū)動單元,逐個增加每個驅(qū)動單元的基本流量單元個數(shù)至最大值形成多種配置方案,并協(xié)調(diào)動作時間形成多種調(diào)度方案,選擇總時間和總能耗都較小的驅(qū)動單元組合作為共享驅(qū)動系統(tǒng)。本發(fā)明通過采用單個大排量泵替代相同排量的多個小排量泵,并選擇與之匹配的電機,進一步提高能量效率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)線驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計方法,特別涉及生產(chǎn)線多機共享驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計方法,用于提高生產(chǎn)線驅(qū)動系統(tǒng)與任務(wù)負載的匹配程度,提升生產(chǎn)線驅(qū)動系統(tǒng)的能量效率。
背景技術(shù)
生產(chǎn)線具有生產(chǎn)效率高、能完成一個零件多道工序甚至全部工序等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。液壓傳動以其傳動平穩(wěn)、功重比大、控制簡單、承載能力大的優(yōu)點,成為生產(chǎn)線中裝備的傳動形式。但生產(chǎn)線中的一個工作周期中,不同工序不同加工階段之間的能量需求差異較大,導(dǎo)致了驅(qū)動系統(tǒng)和負載需求之間匹配程度較低,造成生產(chǎn)線大量能量損失。
此外,對于采用液壓傳動的機器,現(xiàn)有驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)工藝過程的功率需求設(shè)計的,因此驅(qū)動系統(tǒng)裝機功率較大,與負載匹配程度較低,導(dǎo)致生產(chǎn)線裝備的能量損失高,能量效率低于40%。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處,提供一種生產(chǎn)線多機共享驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計方法,以期能提高驅(qū)動系統(tǒng)與生產(chǎn)線任務(wù)負載的匹配程度,從而提高生產(chǎn)線的能量效率,減少液壓機生產(chǎn)線一個工作周期中的能量損失。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明一種生產(chǎn)線多機共享驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計方法,所述生產(chǎn)線由K臺機器組成,并共同完成一個生產(chǎn)任務(wù),其特點是,所述設(shè)計方法是按如下步驟進行:
步驟1、工藝設(shè)計:
根據(jù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)任務(wù),設(shè)計用于完成所述生產(chǎn)任務(wù)的K個工藝,并按照工藝先后順序依次排序,再根據(jù)加工材料,計算每個工藝的負載曲線,記為l1,l2,…,lk,…,lK,lk表示第k個工藝的負載曲線,k=1,2,…,K;令第k臺機器加工第k個工藝;
步驟2、任務(wù)設(shè)計:
步驟2.1、根據(jù)每個工藝的負載曲線的負載差異,將每個工藝分為多個加工階段,并將加工階段按照先后順序依次排序;
步驟2.2、利用式(1)得到第a個加工階段的功率相似度指數(shù)Psa:
式(1)中,cta、sta分別為所述第a個加工階段的結(jié)束時間和開始時間,pa(t)為所述第a個加工階段的需求壓力,qa(t)為所述第a個加工階段的需求流量,A為總加工階段數(shù);
步驟2.3、計算每個加工階段的功率相似度指數(shù),并將在設(shè)定范圍內(nèi)的功率相似度指數(shù)所對應(yīng)的加工階段構(gòu)成一個任務(wù),從而得到m個任務(wù),記任意第i個任務(wù)為TAi;
步驟3、調(diào)度設(shè)計:
步驟3.1、利用式(2)調(diào)度m個驅(qū)動單元,使得m個驅(qū)動單元能連續(xù)不沖突地完成一個工藝的加工階段:
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