【技术实现步骤摘要】
一种生产线多机共享驱动系统的设计方法
本专利技术涉及一种生产线驱动系统的设计方法，特别涉及生产线多机共享驱动系统的设计方法，用于提高生产线驱动系统与任务负载的匹配程度，提升生产线驱动系统的能量效率。
技术介绍
生产线具有生产效率高、能完成一个零件多道工序甚至全部工序等优点，广泛应用于制造业中。液压传动以其传动平稳、功重比大、控制简单、承载能力大的优点，成为生产线中装备的传动形式。但生产线中的一个工作周期中，不同工序不同加工阶段之间的能量需求差异较大，导致了驱动系统和负载需求之间匹配程度较低，造成生产线大量能量损失。此外，对于采用液压传动的机器，现有驱动系统根据工艺过程的功率需求设计的，因此驱动系统装机功率较大，与负载匹配程度较低，导致生产线装备的能量损失高，能量效率低于40％。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种生产线多机共享驱动系统的设计方法，以期能提高驱动系统与生产线任务负载的匹配程度，从而提高生产线的能量效率，减少液压机生产线一个工作周期中的能量损失。
【技术保护点】
1.一种生产线多机共享驱动系统的设计方法，所述生产线由K台机器组成，并共同完成一个生产任务，其特征是，所述设计方法是按如下步骤进行：/n步骤1、工艺设计：/n根据生产线的生产任务，设计用于完成所述生产任务的K个工艺，并按照工艺先后顺序依次排序，再根据加工材料，计算每个工艺的负载曲线，记为l
【技术特征摘要】
1.一种生产线多机共享驱动系统的设计方法，所述生产线由K台机器组成，并共同完成一个生产任务，其特征是，所述设计方法是按如下步骤进行：
步骤1、工艺设计：
根据生产线的生产任务，设计用于完成所述生产任务的K个工艺，并按照工艺先后顺序依次排序，再根据加工材料，计算每个工艺的负载曲线，记为l1,l2,…,lk,…,lK，lk表示第k个工艺的负载曲线，k＝1,2,…,K；令第k台机器加工第k个工艺；
步骤2、任务设计：
步骤2.1、根据每个工艺的负载曲线的负载差异，将每个工艺分为多个加工阶段，并将加工阶段按照先后顺序依次排序；
步骤2.2、利用式(1)得到第a个加工阶段的功率相似度指数Psa：
式(1)中，cta、sta分别为所述第a个加工阶段的结束时间和开始时间，pa(t)为所述第a个加工阶段的需求压力，qa(t)为所述第a个加工阶段的需求流量，A为总加工阶段数；
步骤2.3、计算每个加工阶段的功率相似度指数，并将在设定范围内的功率相似度指数所对应的加工阶段构成一个任务，从而得到m个任务，记任意第i个任务为TAi；
步骤3、调度设计：
步骤3.1、利用式(2)调度m个驱动单元，使得m个驱动单元能连续不冲突地完成一个工艺的加工阶段：
式(2)中，lk为第k个工艺曲线，k＝1,2,…,K；b代表第k个工艺曲线的加工阶段序号，为第i个任务TAi中属于第k个工艺曲线lk中第b个加工阶段的结束时间，为第z个任务TAz中属于第k个工艺曲线lk中第b+1个加工阶段的开始时间，z＝1,2,…,m；
步骤3.2、利用式(3)调度m个驱动单元与m个任务内的所有加工阶段，使得m个驱动单元按照设定的工艺先后顺序依次不冲突地完成整个生产任务：
式(3)中，为第i个任务TAi中属于第k个工艺曲线lk中最后一个加工阶段的结束时间，为第z个任务TAz中属于第k+1个工艺曲线中第一个加工阶段的开始时间；
步骤4、驱动单元设计：
步骤4.1、根据第i个任务TAi中每个加工阶段的需求压力以及需求流量，设计完成第i任务TAi中所有加工阶段的第i个驱动单元DUi，并由第i组电机和第i组泵组成，i＝1,2,…,m；m表示驱动单元总数；
步骤4.2、从设定的泵集合中，为第i个驱动单元DUi选择一个额定排量最小的液压泵作为第i个基本流量单元Qi，所述第i个基本流量单元Qi在完成对应任务时的输出压力记为pi，输出流量记为qi，输出功率记为PQi，能量效率记为ηi；
步骤4.3、从设定的电机集合中，选择与所述第i个基本流量单元Qi相匹配的电机，使得所选择电机在驱动对应任...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄海鸿，邹翔，李磊，刘志峰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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