并行存储策略在裤袜自动包装机中的应用

G21G22G23G24年G25月第G26G26卷第G27期机床与液压G28G29G2AG2BG2CG2DG2EG2FG30G30G31G32G2BG33G34G35G29G36G31G2CG2AG37G28G38G39G21G22G23G24G3AG3BG3CG3DG26G26G2DG3BG3DG27G21G22G23G21G23G22G3EG3FG27G24G27G40G41G3DG42G43G43G44G3DG23G22G22G23G45G3FG46G46G23G3DG21G22G23G24G3DG22G27G3DG22G22G46收稿日期G21G21G22G23G25G45G22G26G45G23G26基金项目G21中央高校基本科研业务费专项资金资助项目G22G21G21G3FG21G22G23G3FG34G3FG45G26G26G23作者简介G21李培兴G22G23G27G46G3FG25G23G26男G26博士研究生G26研究方向为智能检测与控制G28机电系统设计G27G2EG45G4CG38G42G3CG21G3CG5BG64G22G23G23G23G4EG23G24G3FG3DG4FG3BG4CG27并行存储策略在裤袜自动包装机中的应用李培兴G21孙以泽G21李培波G22东华大学机械学院G21上海G21G22G23G24G21G22G23摘要G21在介绍典型裤袜包装机的工艺流程基础上提出了一种并行存储策略G26阐述了并行存储策略的工作原理G27在G2FG2EG2AG54G2DG30G55G2EG29生产的G37G34G23G21型裤袜自动包装机上的实际应用表明G21并行存储策略具有适应能力强G28可靠性高的优点G26采用该方法可有效提高裤袜自动包装机的包装效率和故障排除能力G27关键词G21并行存储策略G24自动包装机G24裤袜中图分类号G21G30G3FG25G47G3DG23G56G56文献标志码G21G29G56G56文章编号G21G23G22G22G23G45G3FG46G46G23G22G21G22G23G24G23G22G27G45G22G3FG23G45G26G3EG28G28G31G25G33G2CG29G25G2DG2EG2DG2FG30G2CG24G2CG31G31G27G31G4FG29G2DG24G2CG4AG27G4FG29G24G2CG29G27G4AG39G25G2EG3EG3BG29G2DG2AG2CG29G25G33G30G2CG33G4CG2CG4AG25G2EG4AG32G2CG33G34G25G2EG27G2DG2FG30G2CG2EG29G39G34G2DG35G27G31G2CG55G51G42G64G42G44G5AG26G37G36G2DG33G42G60G51G26G31G2CG55G51G42G5EG3BG22G2AG3BG3CG3CG51G5AG51G3BG59G28G51G4FG5CG38G44G42G4FG38G3CG2EG44G5AG42G44G51G51G53G42G44G5AG26G34G3BG44G5AG5CG4DG38G36G44G42G5FG51G53G43G42G50G39G26G37G5CG38G44G5AG5CG38G42G21G22G23G24G21G22G26G2AG5CG42G44G38G23G3EG3FG35G29G24G2CG33G29G21G29G5BG38G53G38G3CG3CG51G3CG43G50G3BG53G38G5AG51G43G50G53G38G50G51G5AG39G52G38G43G5BG53G51G43G51G44G50G51G5DG5EG38G43G51G5DG3BG44G50G51G4FG5CG44G42G4FG38G3CG5BG53G3BG4FG51G43G43G3BG59G50G39G5BG42G4FG38G3CG5BG38G4FG61G38G5AG42G44G5AG4CG38G4FG5CG42G44G51G43G3BG59G5BG38G44G50G39G5CG3BG43G51G3EG2FG5CG51G52G3BG53G61G42G44G5AG5BG53G42G44G4FG42G5BG3CG51G3BG59G5BG38G53G38G3CG3CG51G3CG43G50G3BG53G38G5AG51G43G50G53G38G50G51G5AG39G52G38G43G43G51G50G59G3BG53G50G5CG3EG2FG5CG51G38G4FG50G4DG38G3CG38G5BG5BG3CG42G4FG38G50G42G3BG44G3BG44G38G44G38G4DG50G3BG4CG38G50G42G4FG5BG38G4FG61G38G5AG42G44G5AG4CG38G4FG5CG42G44G51G26G4CG3BG5DG51G3CG37G34G23G21G4CG38G44G4DG59G38G4FG50G4DG53G51G5DG5EG39G2FG2EG2AG2DG30G55G2EG29G26G42G44G5DG42G4FG38G50G51G5DG50G5CG38G50G50G5CG51G5BG38G53G38G3CG3CG51G3CG43G50G3BG53G38G5AG51G43G50G53G38G50G51G5AG39G52G38G43G5FG51G53G39G38G5DG38G5BG50G38G5EG3CG51G38G44G5DG5CG42G5AG5CG53G51G3CG42G38G5EG3CG51G3EG36G43G42G44G5AG50G5CG42G43G4CG51G50G5CG3BG5DG4FG38G44G51G59G59G51G4FG50G42G5FG51G3CG39G42G4CG5BG53G3BG5FG51G50G5CG51G51G59G59G42G4FG42G51G44G4FG39G38G44G5DG53G51G5DG4DG4FG51G50G5CG51G5EG53G51G38G61G5DG3BG52G44G53G38G50G42G3BG3BG59G50G5CG51G38G4DG50G3BG4CG38G50G42G4FG5BG38G4FG61G38G5AG42G44G5AG4CG38G4FG5CG42G44G51G3EG40G27G39G36G2DG24G3AG35G21G55G38G53G38G3CG3CG51G3CG43G50G3BG53G38G5AG51G43G50G53G38G50G51G5AG39G24G29G4DG50G3BG4CG38G50G42G4FG5BG38G4FG61G38G5AG42G44G5AG4CG38G4FG5CG42G44G51G24G55G38G44G50G39G5CG3BG43G51G21G22前言随着社会的发展G26时尚和潮流逐渐成为了人们生活的重要组成部分G26连裤袜作为时尚潮流服饰的典型代表备受女性朋友的钟爱G29G23G2AG27因此G26连裤袜的市场需求量是越来越大G27怎样有效地提高裤袜的生产效率也因此成为各大裤袜生产企业急需解决的问题G27裤袜包装是整个裤袜生产中的重要环节G26也是提高裤袜生产自动化水平及生产效率的有效途径G27当前G26国内如浪莎G28梦娜等几大裤袜生产厂家G26在裤袜包装环节的自动化水平比较低G26主要依靠人工包装G26有限的裤袜自动包装机主要依靠国外进口G27其中G26典型代表是从意大利进口的G2FG2EG2AG2DG30G55G2EG29G37G34G23G21型号的裤袜自动包装机G27此类机器G26由于其结构形式的限制G26使其工作效率很难提高G27怎样在现有的典型机型基础上提高裤袜自动包装的生产效率是当前各大裤袜生产企业关注的重点G27本文作者提出了一种并行存储策略G26在不改变原有机构形式的基础上G26可实现自动包装效率的提高G27G23G22典型裤袜自动包装机工艺流程意大利是世界包装机械强国G26由G2FG2EG2AG2DG30G55G2EG29研制开发的G37G34G23G21型裤袜自动包装机G26填补了世界裤袜自动包装领域的空白G27此款机器采用顺序工位执行的方式G26其工艺流程如图G23所示G27图G23G56G37G34G23G21裤袜自动包装机包装工艺流程图此机器的自动包装过程是G21裤袜折叠G27添加商标G27装袋G27封口G24整个自动包装过程是顺序执行的G27G22G23G23裤袜折叠裤袜在输送带G23G28输送带G21G28输送带G3F以及输送带G26的共同作用下实现定型板的添加以及袜体的折叠G26其原理如图G21所示G27图G21G56裤袜自动折叠示意图G22G21G23添加商标经过定型折叠处理完成后的袜子在输送带G25和输送带G24的共同作用下完成商标添加的操作G26其过程示意图如图G3FG27图G3FG56商标添加过程示意图G22G3FG23装袋裤袜添加商标完成后在装袋机构的作用下完成包装袋的添加操作G27G22G26G23封口装袋完成后的裤袜在输送带G46处完成封口操作G26最终由输送带G46输出包装成品G27此种自动包装机的优点是能够完全模仿人工包装的方式实现裤袜的全自动包装G27但是G26由于此类包装机采用顺序工位执行的工艺方法G26即后一工位的执行条件是G26前工位顺利完成G27从而导致了整条包装流水线只能为一条裤袜服务G26在工作过程中一旦其中一个工位出现问题则整个系统都要瘫痪G26大大限制了包装效率的提高G27G24G22并行存储策略原理并行存储的原理是将整个工艺过程划分为几个相对独立的子过程G26其中任何一个子过程都对应一个存储位置G24任何一个子过程处理结束都将此过程处理完成的产品存入相应的存储区中G27当任何一个存储区清空则向上一级存储区发出申请G26申请将上一级存储区中的存储产品送入此子过程G26进行相应处理G26最终将处理完成的产品存入原先清空的存储区中G26此方法类似于编程语言中的数据移位操作G29G21G45G26G2AG26如图G26所示G27图G26G56数据移位示意图当高一级的存储区中的数据清空后G26则后一级存储区中的数据则向前递补G27如G21当存储区G26中的数据清空时G26则存储区G3F中的数据将自动进入存储区G26中G27并行存储策略使整个系统可同时处理多个产品G26不但有效的提高生产效率G26同时能将系统的故障影响局限在小的子过程中G26一旦生产过程中出现问题G26只需处理相应的位置即可G26不需要将整个系统复位G26从头开始运行G27G25G22并行存储策略在裤袜自动包装机中的应用将整个裤袜自动包装工艺过程划分为G47个相互独立的子工艺过程G26每个过程最终对应一个存储区G26其划分如图G25所示G27其中G26G22G23G23G23号子工艺过程表示G21裤袜从输送带G23进入输送带G21和输送带G26G26当进入G26号输送带的裤袜的长度达到裤袜第一折要求的长度G22即定型板的长度G23时所有输送带停止传送G26然后定型板自动添加机构将实现定型板的添加G27在此子工艺过程中实现了定型板的自动添加和裤袜在折叠之间的到位操作G24G22G21G23G21号子工艺过程表示G21G23号存储区中存储的裤袜经过输送带G21G28输送带G3F和输送带G26的共同作用实现两次折叠G26然后由输送带G3F送入翻转折叠机构G26最终停留在如图G25所示的传感器G21处G24在G21号子工艺过程中实现了裤袜的两次折叠G22折叠原理可参考图G21G23G24G22G3FG23G3F号子工艺过程表示G21G21号存储区中的裤袜经过输送带G3FG28输送带G25G28输送带G24和输送带G47的共同作用下最终停留在图G25所示的传感器G3F处G26在传感器G3F处商标折边铲对商标进行折边操作G24在G3F号子工艺过程中实现了裤袜的最终折叠G26实现了裤袜商标的添加G26以及实现了商标的折边处理G26为接下来的装袋做好了准备G24G22G26G23G26号子工艺过程表示G21G3F号存储区中的裤袜被运送到G26号存储区G26然后在装袋铲的作用下将其装入包装袋并且输送到G47号存储区G26最终装袋铲回到起始位置G26在G26号子工艺过程中实现了裤袜包装袋的添加G24G22G25G23G25号子工艺过程表示G21制袋机构制袋的过程G24G22G24G23G24号子工艺过程表示G25号存储区中的包装袋被输送到G24号存储区的过程G26在此过程中实现了包装袋的移动和扩口操作G26为裤袜的装袋操作做好了准备G24G2EG41G42G2E机床与液压第G26G26卷G22G47G23G47号子工艺过程表示装袋完成后裤袜进行封口的过程G27图G25G56子工艺过程划分图G56G56图G24为自动包装流程图G29G25G45G46G2AG26由图可得G26每个子过程工作的触发信号是由相关的传感器提供的G24传感器G47检测不到产品的存在则向G26号存储区申请G26G26号存储区中的袜子在装袋铲的输送作用下进入包装袋G26最终将添加完包装袋的袜子送到G47号存储区G26进行封口操作然后装袋铲返回原位G24装袋铲一旦返回原位则G25号存储区中的包装袋立刻被送到G24号存储区中进行扩口G26传感器G25在检测到包装袋被取走以后立刻命令制袋机构进行制袋操作G26G26号存储区包装袋入库与G25号存储区中的制袋是同步的G24G26号存储区中的装袋铲回位以后G26传感器会向G3F号存储区发送信号G26申请将G3F号存储区中的裤袜送入G26号存储区G26执行G26号子工艺过程G24G3F号存储区中的裤袜被送入G26号工艺过程以后G26传感器会向G21号存储区发送请求申请G26将G21号存储区中的裤袜送入G3F号子工艺过程G26最终存入G3F号存储区G24当G21号存储区中的裤袜离开以后G26传感器G3F向G23号存储区发送请求申请G26将G23号存储区中的裤袜送入G21号子工艺过程G26最终存入G21号存储区G27图G24G56自动包装流程图将G23号到G47号子工艺过程所对应的处理时间定义为G47G23到G47G47G27在整个自动包装过程中要时刻保证每个存储区中都有裤袜存在G26一旦某个存储区清空则向上一存储去申请G26使上一存储区中的裤袜进入清空存储区对应的处理过程G27这样G47G23G6EG47G47中的最大值G47G4CG38G64即为包一双裤袜所用的时间G4EG24设原机器单独包一双裤袜所用时间为G4EG22G26则满足以下关系式G4EG22G65G22G47G23G66G47G21G66G47G3FG66G47G26G66G47G25G66G47G24G66G47G47G23G22G23G23其中G4EG22表示原机器包一双裤袜所用的时间G24当式G22G23G23中G47G23G65G47G21G65G47G3FG65G47G26G65G47G25G65G47G24G65G47G47则应用并行存储策略以后包一双裤袜所用时间G4E满足以下关系G4EG65G4EG22G31G4BG47G22G21G23G31为应用并行存储策略以后各个子工艺过程之间的时间衔接系数G26可取范围为G21G23G6EG23G3DG3FG24在式G22G21G23中取G31G65G23则G4EG65G4EG22G4BG47G27设原机器自动包装生产率为G36G22G26应用新策略以后机器的自动包装生产率为G36G26则满足以下关系式G36G22G65G24G22G4BG4EG22G22G3FG23G36G65G24G22G4BG4EG22G26G23其中G36G22与G36的单位是G21双G40G4CG42G44G24将式G22G21G23代入式G22G26G23G26并与G22G3FG23比较得G21G36G65G47G36G22G24表示应用并行存储策略以后理论上裤袜自动包装机的包装效率是原来的包装效率的G47倍G27G26G22实验验证为了验证并行存储策略在提高裤袜自动包装机包装效率方面的实际效果G26在G37G34G23G21型裤袜自动包装机上进行对比试验G27试验的具体内容是G21首先机器按照原有的工作方G2EG42G42G2E第G27期李培兴等G21并行存储策略在裤袜自动包装机中的应用G56G56G56式进行包装G26在包装的过程中获取第G3F节中所划分的各个子过程的处理时间和包一双裤袜所耗时间G24然后在机器上应用新的控制策略进行实际的裤袜包装G26获取包一双裤袜所耗时间G24最后将前后两种包装方式包一双裤袜所耗时间进行对比G26计算使用新的控制策略以后裤袜自动包装机包装的效率相比原先的包装效率具体提高值G24同时对比使用新控制策略以后裤袜包装时间与原工作方式下耗时最长时间的子过程的时间进行对比G26获取新方案各个环节之间的衔接时间系数G27原工作方式下各个子过程所耗时间如表G23所示G27表G23G56子工艺过程耗时图过程G23G21G3FG26G25G24G47G47G40G43G25G46G23G22G27G26G24G27G56G56将表G23中的数据代入式G22G23G23得到G4EG22G65G25G22G43G24由上表可得各个子过程中又是最长的过程为G3F号子过程其耗时为G47G4CG38G64G65G27G43G24使用新策略以后获取G4EG65G23G22G43G26则G4EG22与G4E满足以下关系G21G4EG22G40G4EG65G25G22G40G23G22G65G25G26即使用新的控制策略以后机器包装效率是原工作方式包装效率的G25倍G24其中新工作方式中子过程之间衔接时间系数G31G65G4EG4BG47G4CG38G64G65G23G22G40G27G65G23G3DG23G23G27G27G22结论针对G37G34G23G21型裤袜自动包装机G26提出了一种并行存储策略G26经实验验证取得了良好的效果G26并具体得出以下几点结论G21G22G23G23并行存储策略允许多工位同时工作G26提高了包装效率G27实际包装效率是原有包装效率的G25倍以上G27G22G21G23并行存储策略减少了系统故障的影响范围G26有效地减少了故障排除的时间G26易于实现包装机高速稳定的运行G27G22G3FG23减少了系统提速的工作量G26易于实现机器提速G27参考文献G21G29G23G2A蒋晓婷G3E裤袜包装机控制系统设计G29G34G2AG3E上海G21东华大学G26G21G22G23G21G3EG29G21G2A唐俊杰G26高秦生G26俞光G3E微型计算机原理及应用G29G28G2AG3E北京G21高等教育出版社G26G23G27G27G3FG21G23G22G22G45G23G22G21G3EG29G3FG2A胡汉才G3E单片机原理及其接口技术G29G28G2AG3E北京G21清华大学出版社G26G23G27G27G24G21G23G22G3FG45G23G22G24G3EG29G26G2A张云生G3E并行控制中的智能决策G29G57G2AG3E昆明工学院学报G26G23G27G27G3FG21G24G26G45G47G22G3EG29G25G2A陈婵娟G26陈参G26曾东暖G3E自动包装生产线控制系统设计G29G57G2AG3E液压与气动G26G21G22G22G47G22G26G23G21G24G45G46G3EG29G24G2A张波G26杨道升G3EG34G55G55G45G21G25G22型包装机控制系统设计G29G57G2AG3E辽宁工业大学学报G22自然科学版G23G26G21G22G22G27G26G21G27G22G25G23G21G3FG23G21G45G3FG23G25G3EG29G47G2AG2AG2BG2EG2DG48G4DG38G44G5AG59G51G44G5AG26G49G2BG29G2DG48G33G38G52G51G42G26G57G2CG2DG49G5CG42G3CG51G42G26G51G50G38G3CG3EG35G51G54G43G51G38G53G4FG5CG3BG44G57G38G4FG63G4DG38G53G5DG2AG3BG44G50G53G3BG3CG37G39G43G50G51G4CG59G3BG53G2FG5CG53G51G51G5BG42G3CG51G45G5CG51G42G5AG5CG50G2AG38G53G5BG51G50G2FG4DG59G50G42G44G5AG28G38G4FG5CG42G44G51G29G2AG2AG40G40G21G22G22G27G2CG2CG2FG29G2CG44G50G51G53G44G38G50G42G3BG44G38G3CG2AG3BG44G54G59G51G53G51G44G4FG51G3BG44G2AG3BG44G50G53G3BG3CG26G29G4DG50G3BG4CG38G50G42G3BG44G38G44G5DG37G39G43G50G51G4CG43G2EG44G5AG42G44G51G51G53G42G44G5AG26G21G22G22G27G21G3FG24G47G45G3FG47G22G3EG29G46G2A陈广锋G26吴春晖G26孙以泽G26等G3E三圈高地毯簇绒机提花控制系统G29G57G2AG3E纺织学报G26G21G22G22G46G26G21G27G22G3FG23G21G23G23G3FG45G23G23G47G3EG22上接第G24G46页G23G29G21G2AG31G29G35G37G58G3EG37G52G51G5DG42G43G5CG34G51G5FG51G3CG3BG5BG51G5DG2EG44G51G53G5AG39G37G38G5FG42G44G5AG37G39G43G50G51G4CG42G44G2AG38G50G54G51G53G5BG42G3CG3CG38G53G43G2EG64G4FG38G5FG38G50G3BG53G43G29G57G2AG3EG4BG3CG4DG42G5DG37G4FG38G44G5DG42G44G38G5FG42G38G26G21G22G22G21G22G21G23G21G24G45G27G3EG29G3FG2A张彦廷G26王庆丰G26肖清G3E混合动力液压挖掘机液压马达能量回收的仿真及试验G29G57G2AG3E机械工程学报G26G21G22G22G47G26G26G3FG22G46G23G21G21G23G3FG45G21G23G46G3EG29G26G2A林潇G26管成G26裴磊G26等G3E混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统G29G57G2AG3E农业机械学报G26G21G22G22G27G26G26G22G22G26G23G21G27G24G21G45G23G22G23G3EG29G25G2A张树忠G26邓斌G26柯坚G3E基于液压变压器的挖掘机动臂势能再生系统G29G57G2AG3E中国机械工程G26G21G22G23G22G26G21G23G22G23G22G23G21G23G23G24G23G45G23G23G24G24G3EG29G24G2AG31G2CG2DG2FG31G26G6BG29G2DG48G6DG4BG26G2BG36G58G49G26G51G50G38G3CG3EG35G51G43G51G38G53G4FG5CG3BG44G50G5CG51G2EG44G51G53G54G5AG39G35G51G5AG51G44G51G53G38G50G42G3BG44G37G39G43G50G51G4CG43G59G3BG53G2BG39G5EG53G42G5DG2BG39G5DG53G38G4DG3CG42G4FG2EG64G4FG38G5FG38G50G3BG53G43G29G57G2AG3EG29G4DG50G3BG4CG38G50G42G3BG44G42G44G2AG3BG44G43G50G53G4DG4FG50G42G3BG44G26G21G22G23G22G26G23G27G21G23G22G23G24G45G23G22G21G24G3EG29G47G2A陈明东G26赵丁选G26倪涛G3E液压挖掘机动臂闭式油路节能系统G29G57G2AG3E吉林大学学报G21工学版G26G21G22G23G21G26G26G21G22G25G23G21G23G23G26G22G45G23G23G26G26G3EG29G46G2A林添良G26叶月影G26刘强G26等G3E挖掘机动臂闭式节能驱动系统参数匹配G29G57G2AG3E农业机械学报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于安才G26姜继海G3E液压混合动力挖掘机回转装置控制方式的研究