机械自动化设备优化分析

与

工程技术产业经济

工程技术

产业经济

与,，可建立周期函数。其数

学模型可如式（3）表示：

（3）

3.3数值求解

在函数的求解过程中，为减少计算过程，降低计算难度，本文采用线性加权法进行。诸如生产周期、生产成本等多目

标的优化，

可通过数学方法进行处理，本文将对其做无纲量化处理。这样，基于多目标优化的自动包装机生产配置模型经

过加权处理后，

求解模型如下所示：

1

2

±íʾĿ±êº¯ÊýÏßÐÔ¼ÓȨ֮ºÍ¡£½«Çó½â½á¹û³ä·Ö½á

ºÏÉú²ú»·½ÚÖеÄÏÞÖƺÍʵ¼ÊÌõ¼þ£¬ÂÞÁгöÏà¹ØµÄ¿ÉÄÜÇé¿ö£¬²¢ÖðÒ»ÅųýÑ¡ÓÅ¡£ÔÚ¸÷¸öÓÅ»¯·½°¸ÖнøÐÐÑ¡Ôñ£¬Ö÷ҪΪÔö¼ÓÉú²úͶÈ룬²»µ«Ëõ¶ÌÁËÉú²úÖÜÆÚ£¬»¹Ê¹¾-¼ÃЧÒæ»ñµÃÌá¸ß¡£

3.4可行性分析

对多目标优化法与灵敏度分析法的一致度问题对比分析。从根本上讲，多目标函数的确立是在灵敏度分析法的基础上进行的；

从灵敏度角度来考虑:

1=

′

2－2(

′

1)

（6）

经过分析计算，无论1

取何值，两种方法的结果均一

致。这也表明上述的生产线优化方法具有一定的可行性。

3.5工程实例3.5.1设备描述

本文以杭州永创公司生产的自动包装机为例。包装机的主要功效是是塑料带紧贴产品表面，保证产品在运输、贮存和使用过程中不会发生散落，并且外形美观。该设备能够将打包带缠绕产品并对其进行包装，在两端通过热效应熔融处理使其收紧，广泛应用与香肠包装、火药包装等。在生产包装过程中，各个环节包括控制器、控制键、机械手、轨道及支架等部件的合理工作，直接影响到其工作效率。3.5.2优化结果

在针对某一型号的自动包装机经过上述的分析和优化后，考虑到生产成本、周期和实际的生产限制因素，其部分参数如表1所示。

表1包装机设备部分参数表

4设计优化

上述内容针对自动包装机进行生产环节优化，除此之外，在自动包装机本身的机械结构使用过程中，也需要分析和优化，以增加额定强度，提高工作寿命。4.1数学模型分析

包装机的工作装置和机械结构包括轨道和夹紧设备，因此需要进行受压分析和推向力的分析。4.2数学模型建立

经过空间解析，可列目标函数如式（6）所示：

（6）

边界约束函数可根据三维坐标空间和运动轨迹进行限制：

（7）

4.3性能约束

机械结构的性能约束根据机械手抓紧产品的过程分析，可表述如公式（8）所示：

（8）

4.4优化结果

经过求解优化，并根据实际的生产情况，其框架尺寸可定为，同时也不难推算推力的应力范围。5结束语

机械自动化生产对于我国的经济发展和国民需求具有重要意义，而通过以永创公司所生产的自动包装机为例，在经过上述的论述和分析，执行了生产优化和自身的机构优化，其结果对于机械自动化生产设备的效率提高具有一定的可行性和推动作用。可以说，本文对于生产设备优化问题的进一步研究提供了借鉴。

参考文献：

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张伟波

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张勇.基于多目标优化的施工机械设备优化配置方法研究[J ].水力发电,2003(9).

[3]林建龙,王小北.平动式轻型装卸机机械手的优化设计[J ].

轻工机械,2004(1).