201910661785X 自动化装备生产节拍设计与优化方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN110442935B
(45)授权公告日2022.11.18
(21)申请号201910661785.X(56)对比文件
(22)申请日2019.07.22CN106022523A,2016.10.12
WO2005062145A1,2005.07.07
(65)同一申请的已公布的文献号CN109409606A,2019.03.01
申请公布号CN110442935A
审查员杨柳青
(43)申请公布日2019.11.12

(73)专利权人武汉理工大学
地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路
122号
(72)发明人胡剑刘育东张扬李刚炎
(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限
公司42102
专利代理师胡琳萍
(51)Int.Cl.
G06F30/20(2020.01)
权利要求书1页说明书3页附图4页
(54)发明名称
自动化装备生产节拍设计与优化方法
(57)摘要
本发明公开了一种自动化装备的生产节拍
设计与优化方法，通过计算装备的期望生产节
拍，根据装备中装置的生产节拍计算步骤，计算
各装置生产节拍，分析装备的实际生产节拍并与
其期望生产节拍对比，建立生产节拍仿真模型并
找出瓶颈工位，提出优化方案满足装备生产效率
要求。通用便捷，能够适用于通用性的自动化装
备生产线，节省企业开发成本，为自动化装备的
生产效率提高提供了一个普适性的解决方法。能
够广泛应用于装备开发与制造前，优化配置企业
资源。
CN110442935B
CN110442935B权利要求书1/1页

1.一种自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于包括以下步骤：S1：根据生
产需求，计算装备的期望生产节拍；S2：装备中各装置动作过程分析，建立动作连续关系矩
阵步骤；S3：电机轴对应位移动作时间分析；S4：气缸冲回程的最佳动作时间分析；S5装备
中：各装置动作序列建模、各动作执行时间确定及生产节拍计算；S6：分析并对比装备实际
生产节拍与期望生产节拍；S7：建立生产节拍仿真模型并找出瓶颈工位；S8：针对瓶颈工位
提出生产节拍方案，仿真验证该生产节拍方案可行性。
2.根据权利要求1所述的自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于所述步
骤S1中，装备的期望生产节拍r由其生产需求F与有效生产时间Q决定，即r＝F/Q。
3.根据权利要求1所述的自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于所述步
骤S2中，根据装备中各装置的动作过程，建立各装置的动作连续关系矩阵，分析各装置中各
动作之间的串并行关系。
4.根据权利要求1所述的自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于所述步
骤S3中，电机轴对应位移动作时间t由电机轴的速度v、加减速度a以及位移s决定，即t＝s/v
+v/a或
5.根据权利要求1所述的自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于所述步
骤S4中，根据气缸动作时间主要受节流孔开度大小影响的规律，建立气缸冲回程运动过程
仿真模型，根据气缸参数进行仿真，得到不同节流孔开度下气缸冲回程的动作时间，在确保
气缸运动平稳性的情况下选择最佳动作时间。
6.根据权利要求1所述的自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于所述步
骤S5中，根据各装置的动作连续关系矩阵建立各装置的动作序列模型，确定各动作执行时
间，由动作序列模型计算各装置的生产节拍。
7.根据权利要求1所述的自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于所述步
骤S6中，根据得到的各装置生产节拍分析装备的实际生产节拍，并与装备的期望生产节拍
进行对比。
8.根据权利要求1所述的自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于所述步
骤S7中，当设计的装备实际生产节拍不满足期望生产节拍要求时，建立装备的生产节拍仿
真模型，根据仿真结果得出瓶颈工位。
9.根据权利要求1所述的自动化装备的生产节拍设计与优化方法，其特征在于所述步
骤S8中，针对装备中的瓶颈工位提出对应的生产节拍优化方案，并建立仿真模型验证方案
可行性，使其满足装备生产效率要求。

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CN110442935B说明书1/3页

自动化装备生产节拍设计与优化方法

技术领域
[0001]本发明属于自动化装备设计的技术领域，尤其涉及一种自动化装备的生产节拍设
计与优化方法。

背景技术
[0002]通常情况下，在自动化装备开发完成之后再来考虑其生产节拍是否满足要求会增
加企业开发成本，针对某一个具体的生产工艺具体设计并确定工作节拍，且目前生产节拍
的设计缺乏系统性与通用性。为了节省企业开发成本，提高自动化装备的生产效率并优化
配置企业资源，在装备开发与制造前，寻找一种通用性的自动化装备生产节拍设计与优化
方法显得尤为必要。

发明内容
[0003]