CN109696895B - 一种面向流水车间的多目标调度优化方法 - Google Patents

一种面向流水车间的多目标调度优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及流水车间调度方法技术领域，尤其涉及一种面向流水车间的多目标调度优化方法，包括以下步骤：多目标工件的上料、多目标工件的输送、多目标工件位置的判断、距离的判断、距离的判别、距离的判定、位置的判定、位置的确定和工件的下料。本发明采用了位移传感器来判断加工工件与加工设备之间的距离，用红外扫描传感器来扫描加工工件的位置，并将扫描数据传输到处理器内部进行对比纠错，当位置发生偏移时，通过位置调节装置对加工工件的位置进行挤压摆正，增加了加工工件在加工时的精度，增加了良品率，本发明采用了传送带对多个工件进行传输，通过PLC可编程控制器对传送带和加工设备的控制，增加了设备的协调性。

Description

一种面向流水车间的多目标调度优化方法
技术领域
本发明涉及流水车间调度方法技术领域，具体为一种面向流水车间的多目标调度优化方法。
背景技术
流水线生产，又叫流水生产流水作业，指劳动对象按一定的工艺路线和统一的生产速度，连续不断地通过各个工作地，按顺序地进行加工并生产出产品的一种生产组织形式，它是对象专业化组织形式的进一步发展，是劳动分工较细、生产效率较高的一种生产组织形式，流水线生产的主要优点是能使产品的生产过程较好地符合连续性、平行性、比例性以及均衡性的要求，它的生产率高，能及时地提供市场大量需求的产品。
流水车间调度问题通常可以描述为：一批待加工的工件集合，按照一定的顺序依次通过特定的加工***进行加工，各工件加工工序相同，且每台机床对应一道工序，在满足一定约束条件的同时，通过调度工件加工顺序，合理分配***资源，使得一些指标最优，流水车间调度作为典型的生产作业模式，在离散制造业中有着广泛的应用，因此对流水车间的调度问题展开研究具有很重要的理论和工程应用价值。
在对多个目标工件进行持续加工时需要依次将多个目标分时段放置在流水生产线的传送带上，经传送带传输到可供加工设备上进行加工，但是现有的流水车间生产线大多只具备传输加工的效果，而不具备位置纠错的功能，致使多个目标工件在依次加工的过程中因位置在传输的过程中产生偏移，造成加工精度降低，致使残品率增加。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种面向流水车间的多目标调度优化方法，解决了现有的流水生产线不具备加工工件位置纠错与摆正功能的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种面向流水车间的多目标调度优化方法，包括以下步骤：
1)多目标工件的上料：
经多目标工件，对齐叠放在在上料机械上，通过上料机械对多目标工件进行均匀分散，每2-5秒分散一个工件，并将工件放置在传送带上，备用。
2)多目标工件的输送：
开启传送带，将放置在传送带上的多个目标工件，传输到加工设备下方，备用。
3)多目标工件位置的判断：
通过设置在加工设备上的传感器对传送带上的工件进行扫描，确定2-5个工件的位置，备用。
4)距离的判断：
通过传感器将扫描数据传输到加工设备的处理器上，处理器对数据进行分析对比，判断目标工件是否在加工设备可供加工的范围内，备用。
5)距离的判别：
如处理器经计算加工工件未处于加工的范围内时，返回操作步骤3)进行重复操作，备用。
6)距离的判定：
如处理器经计算加工工件已经处于可供加工范围时，经传感器扫描加工工件的位置是否发生偏移，备用。
7)位置的判定：
如位置发生偏移，控制传送带上的位置调节装置，带动位置调节装置对加工工件进行挤压摆正，备用。
8)位置的确定：
如判定加工工件的位置并为发生偏移，控制器控制传送带，对传送带进行制动，加工设备对工件进行加工，备用。
9)工件的下料：
工件加工完成后，经控制器控制对传送带的制动进行接触，传送带带动加工完成后的工件继续传输到下一个加工设备上，直至加工完成。
优选的，所述步骤3)和4)中的传感器为位移传感器。
优选的，所述加工设备为加工机床。
优选的，所述加工设备与传送带均由PLC可编程处理器进行控制。
优选的，所述步骤7)中位置调节装置同时对2-5个加工工件进行位置摆正。
优选的，所述步骤6)中的传感器为红外扫描传感器。
优选的，所述处理器的内部预先植入有工件摆正的具体形状和工件距离加工设备的可供加工范围的数据。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
(1)、本发明采用了位移传感器来判断加工工件与加工设备之间的距离，用红外扫描传感器来扫描加工工件的位置，并将扫描数据传输到处理器内部进行对比纠错，当位置发生偏移时，通过位置调节装置对加工工件的位置进行挤压摆正，增加了加工工件在加工时的精度，增加了良品率。
(2)、本发明采用了传送带对多个工件进行传输，通过PLC可编程控制器对传送带和加工设备的控制，增加了设备的协调性。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
实施例一：
一种面向流水车间的多目标调度优化方法，包括以下步骤：
1)多目标工件的上料：
经多目标工件，对齐叠放在在上料机械上，通过上料机械对多目标工件进行均匀分散，每2秒分散一个工件，并将工件放置在传送带上，备用。
2)多目标工件的输送：
开启传送带，将放置在传送带上的多个目标工件，传输到加工设备下方，加工设备为加工机床，加工设备与传送带均由PLC可编程处理器进行控制，备用。
3)多目标工件位置的判断：
通过设置在加工设备上的传感器对传送带上的工件进行扫描，确定2-5个工件的位置，备用。
4)距离的判断：
通过传感器将扫描数据传输到加工设备的处理器上，处理器对数据进行分析对比，判断目标工件是否在加工设备可供加工的范围内，传感器为位移传感器，备用。
5)距离的判别：
如处理器经计算加工工件未处于加工的范围内时，返回操作步骤3)进行重复操作，备用。
6)距离的判定：
如处理器经计算加工工件已经处于可供加工范围时，经传感器扫描加工工件的位置是否发生偏移，传感器为红外扫描传感器，处理器的内部预先植入有工件摆正的具体形状和工件距离加工设备的可供加工范围的数据，备用。
7)位置的判定：
如位置发生偏移，控制传送带上的位置调节装置，带动位置调节装置对加工工件进行挤压摆正，位置调节装置同时对2个加工工件进行位置摆正，备用。
8)位置的确定：
如判定加工工件的位置并为发生偏移，控制器控制传送带，对传送带进行制动，加工设备对工件进行加工，备用。
9)工件的下料：
工件加工完成后，经控制器控制对传送带的制动进行接触，传送带带动加工完成后的工件继续传输到下一个加工设备上，直至加工完成。
实施例二：
一种面向流水车间的多目标调度优化方法，包括以下步骤：
1)多目标工件的上料：
经多目标工件，对齐叠放在在上料机械上，通过上料机械对多目标工件进行均匀分散，每3秒分散一个工件，并将工件放置在传送带上，备用。
2)多目标工件的输送：
开启传送带，将放置在传送带上的多个目标工件，传输到加工设备下方，加工设备为加工机床，加工设备与传送带均由PLC可编程处理器进行控制，备用。
3)多目标工件位置的判断：
通过设置在加工设备上的传感器对传送带上的工件进行扫描，确定2-5个工件的位置，备用。
4)距离的判断：
通过传感器将扫描数据传输到加工设备的处理器上，处理器对数据进行分析对比，判断目标工件是否在加工设备可供加工的范围内，传感器为位移传感器，备用。
5)距离的判别：
如处理器经计算加工工件未处于加工的范围内时，返回操作步骤3)进行重复操作，备用。
6)距离的判定：
如处理器经计算加工工件已经处于可供加工范围时，经传感器扫描加工工件的位置是否发生偏移，传感器为红外扫描传感器，处理器的内部预先植入有工件摆正的具体形状和工件距离加工设备的可供加工范围的数据，备用。
7)位置的判定：
如位置发生偏移，控制传送带上的位置调节装置，带动位置调节装置对加工工件进行挤压摆正，位置调节装置同时对3个加工工件进行位置摆正，备用。
8)位置的确定：
如判定加工工件的位置并为发生偏移，控制器控制传送带，对传送带进行制动，加工设备对工件进行加工，备用。
9)工件的下料：
工件加工完成后，经控制器控制对传送带的制动进行接触，传送带带动加工完成后的工件继续传输到下一个加工设备上，直至加工完成。
实施例三：
一种面向流水车间的多目标调度优化方法，包括以下步骤：
1)多目标工件的上料：
经多目标工件，对齐叠放在在上料机械上，通过上料机械对多目标工件进行均匀分散，每4秒分散一个工件，并将工件放置在传送带上，备用。
2)多目标工件的输送：
开启传送带，将放置在传送带上的多个目标工件，传输到加工设备下方，加工设备为加工机床，加工设备与传送带均由PLC可编程处理器进行控制，备用。
3)多目标工件位置的判断：
通过设置在加工设备上的传感器对传送带上的工件进行扫描，确定2-5个工件的位置，备用。
4)距离的判断：
通过传感器将扫描数据传输到加工设备的处理器上，处理器对数据进行分析对比，判断目标工件是否在加工设备可供加工的范围内，传感器为位移传感器，备用。
5)距离的判别：
如处理器经计算加工工件未处于加工的范围内时，返回操作步骤3)进行重复操作，备用。
6)距离的判定：
如处理器经计算加工工件已经处于可供加工范围时，经传感器扫描加工工件的位置是否发生偏移，传感器为红外扫描传感器，处理器的内部预先植入有工件摆正的具体形状和工件距离加工设备的可供加工范围的数据，备用。
7)位置的判定：
如位置发生偏移，控制传送带上的位置调节装置，带动位置调节装置对加工工件进行挤压摆正，位置调节装置同时对4个加工工件进行位置摆正，备用。
8)位置的确定：
如判定加工工件的位置并为发生偏移，控制器控制传送带，对传送带进行制动，加工设备对工件进行加工，备用。
9)工件的下料：
工件加工完成后，经控制器控制对传送带的制动进行接触，传送带带动加工完成后的工件继续传输到下一个加工设备上，直至加工完成。
实施例四：
一种面向流水车间的多目标调度优化方法，包括以下步骤：
1)多目标工件的上料：
经多目标工件，对齐叠放在在上料机械上，通过上料机械对多目标工件进行均匀分散，每5秒分散一个工件，并将工件放置在传送带上，备用。
2)多目标工件的输送：
开启传送带，将放置在传送带上的多个目标工件，传输到加工设备下方，加工设备为加工机床，加工设备与传送带均由PLC可编程处理器进行控制，备用。
3)多目标工件位置的判断：
通过设置在加工设备上的传感器对传送带上的工件进行扫描，确定2-5个工件的位置，备用。
4)距离的判断：
通过传感器将扫描数据传输到加工设备的处理器上，处理器对数据进行分析对比，判断目标工件是否在加工设备可供加工的范围内，传感器为位移传感器，备用。
5)距离的判别：
如处理器经计算加工工件未处于加工的范围内时，返回操作步骤3)进行重复操作，备用。
6)距离的判定：
如处理器经计算加工工件已经处于可供加工范围时，经传感器扫描加工工件的位置是否发生偏移，传感器为红外扫描传感器，处理器的内部预先植入有工件摆正的具体形状和工件距离加工设备的可供加工范围的数据，备用。
7)位置的判定：
如位置发生偏移，控制传送带上的位置调节装置，带动位置调节装置对加工工件进行挤压摆正，位置调节装置同时对5个加工工件进行位置摆正，备用。
8)位置的确定：
如判定加工工件的位置并为发生偏移，控制器控制传送带，对传送带进行制动，加工设备对工件进行加工，备用。
9)工件的下料：
工件加工完成后，经控制器控制对传送带的制动进行接触，传送带带动加工完成后的工件继续传输到下一个加工设备上，直至加工完成。
综上所述，本发明的有益效果为：本发明采用了位移传感器来判断加工工件与加工设备之间的距离，用红外扫描传感器来扫描加工工件的位置，并将扫描数据传输到处理器内部进行对比纠错，当位置发生偏移时，通过位置调节装置对加工工件的位置进行挤压摆正，增加了加工工件在加工时的精度，增加了良品率。
本发明采用了传送带对多个工件进行传输，通过PLC可编程控制器对传送带和加工设备的控制，增加了设备的协调性。
以上对本发明所提供的面向流水车间的多目标调度优化方法进行了详细介绍。本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种面向流水车间的多目标调度优化方法，其特征在于：
包括以下步骤：
1)多目标工件的上料：
经多目标工件，对齐叠放在在上料机械上，通过上料机械对多目标工件进行均匀分散，每2-5秒分散一个工件，并将工件放置在传送带上，备用；
2)多目标工件的输送：
开启传送带，将放置在传送带上的多个目标工件，传输到加工设备下方，备用；
3)多目标工件位置的判断：
通过设置在加工设备上的传感器对传送带上的工件进行扫描，确定2-5个工件的位置，备用；
4)距离的判断：
通过传感器将扫描数据传输到加工设备的处理器上，处理器对数据进行分析对比，判断目标工件是否在加工设备可供加工的范围内，备用；
5)距离的判别：
如处理器经计算加工工件未处于加工的范围内时，返回操作步骤3)进行重复操作，备用；
6)距离的判定：
如处理器经计算加工工件已经处于可供加工范围时，经传感器扫描加工工件的位置是否发生偏移，备用；
7)位置的判定：
如位置发生偏移，控制传送带上的位置调节装置，带动位置调节装置对加工工件进行挤压摆正，备用；
8)位置的确定：
如判定加工工件的位置并为发生偏移，控制器控制传送带，对传送带进行制动，加工设备对工件进行加工，备用；
9)工件的下料：
工件加工完成后，经控制器控制对传送带的制动进行接触，传送带带动加工完成后的工件继续传输到下一个加工设备上，直至加工完成；
所述步骤3)和4)中的传感器为位移传感器；
所述加工设备为加工机床；
所述加工设备与传送带均由PLC可编程处理器进行控制；
所述步骤7)中位置调节装置同时对2-5个加工工件进行位置摆正；
所述步骤6)中的传感器为红外扫描传感器；
所述处理器的内部预先植入有工件摆正的具体形状和工件距离加工设备的可供加工范围的数据。
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