一种切卷组装之间物流缓存线调度优化方法

技术领域

本发明涉及物料优化调度技术领域，尤其涉及一种切卷组装之间物流缓存线调度优化方法。

背景技术

切卷组装是锂电生产的核心工序，也是生产线的瓶颈工序，故提升切卷组装产能，提高产线平衡率是切卷组装的重点工作。切卷下料的卷芯通过物流线输送至组装，作为前后工序，产能相互影响。新建产线规划中通过在切卷组装之间建立物流缓存线，降低故障带来的产能损失。目前新建产线切卷组装之间的物流缓存线没有标准，设计差别较大，实际逻辑运行也不统一，导致规划的物流缓存线利用率低，部分物流线无法做到空托盘缓存，需要人工进行空托盘下料，劳动强度大且无法及时处理。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种切卷组装之间物流缓存线调度优化方法，提高物流缓存线利用率。

本发明提出的一种切卷组装之间物流缓存线调度优化方法，包括如下步骤：

S1：空托盘通过第一层缓存线回流到各台切卷机下料位，满托盘通过第二层缓存线输送到组装线上料位；

S2：切卷组装停机时，通过第三层缓存线和第四层缓存线进行空托盘和满托盘缓存；

托盘数量与物流缓存线可缓存量之间的关系为：

d＝2a+b+c

其中，d表示托盘数量，a表示单层物流缓存线缓存电芯托盘的数量，b表示组装工序的物流缓存线上空托盘缓存量，c表示组装工序的物流缓存线上满托盘缓存量，托盘数量包括空托盘数量和满托盘数量。

进一步地，在步骤S1中，空托盘通过第一层缓存线回流到各台切卷机下料位，具体包括：

空托盘回流至第1台切卷机前通过气动阻挡挡停，判断第1台切卷机空托盘需求信号；

若第1台切卷机有空托盘需求，气动阻挡放开，放行1个空托盘，对第2个空托盘挡停；

再次判断第1台切卷机对空托盘的需求信号，放行的空托盘输送至第1台切卷机对应的顶升横移处，顶升横移将空托盘顶起，转向输送至切卷机下料位；

若切卷机无空托盘需求，气动阻挡放开，放行1个空托盘，对第2个空托盘挡停，放行的空托盘输送至下一台切卷机前通过气动阻挡挡停，判断下一台切卷机对空托盘的需求信号，依次将空托盘输送至各台切卷机下料位。

进一步地，在步骤S1中，满托盘通过第二层缓存线输送到组装线上料位，具体包括：

最后1台切卷机满托盘下料时，在顶升横移前挡停，发出下料信号，满托盘沿第二层缓存线输送至顶升横移机构；

顶升横移机构下沉放行满托盘，满托盘沿第二层缓存线运行至下一个切卷机下料位挡停；

判断下一个切卷机有无下料需求；

若有，等待下一个切卷机下料完成后，气动阻挡放开，放行满托盘；

若无，气动阻挡放开，放行满托盘，直至将满托盘输送至组装线上料位。

进一步地，在步骤S2中，切卷组装停机时，通过第三层缓存线和第四层缓存线进行满托盘缓存，具体包括：

满托盘缓存：切卷组装停机时，切卷机持续下料，第二层缓存线的满托盘逐渐堆积，达到满托盘缓存条件时，第一提升机启动，将第二层缓存线的满托盘输送至第三层缓存线，第二提升机启动，将第三层缓存线的满托盘送至第四层缓存线，直到第四层缓存线堆满，第二提升机停止输送，第三层缓存线满托盘逐渐堆积，直至切卷下料位无满托盘下线或者第三层缓存线堆满。

去满托盘缓存：当第二层缓存线的满托盘逐渐消耗，达到去满托盘缓存条件时，第二提升机启动，将第三层缓存线的满托盘输送至第二层缓存线，直至第三层无满托盘，第一提升机启动，将第四层缓存线的满托盘输送至第二层缓存线，直至第四层无满托盘。

进一步地，在步骤S2中，切卷组装停机时，通过第三层缓存线和第四层缓存线进行空托盘缓存，具体包括：

空托盘缓存：切卷组装停机时时，组装线持续生产，组装回流的空托盘在第一层缓存线上逐渐堆积，达到空托盘缓存条件时，第一提升机启动，将第一层的空托盘输送至第三层缓存线；第三层缓存线空托盘逐渐堆积，待第四层缓存线无满托盘时，第二提升机启动，将第三层缓存线上的空托盘输送至第四层缓存线，直至第四层缓存线堆满，第二提升机停止输送，第三层缓存线的空托盘逐渐堆积，直至组装线无回流的空托盘或者第三层缓存线堆满；

去空托盘缓存：当第一层缓存线的空托盘逐渐消耗，达到去空托盘缓存条件时，第一提升机将第四层缓存线的空托盘输送至第一层缓存线，第二提升机将第三层缓存线的空托盘输送至第四层，优先清空第三层缓存线的空托盘，直至第四层缓存线无空托盘。

进一步地，结合切卷组装单机效率及提升机效率，以物流缓存线利用率最大，设定满托盘缓存条件以及去满托盘缓存条件；

满托盘缓存条件为：a1)P2＝M*P1，其中M表示切卷机台数，P1表示切卷单机效率，P2表示提升机效率；a2)当第二层缓存线的满托盘数量L2＝a时，第一提升机启动，第三层缓存线开始缓存满托盘，当第三层缓存线的满托盘数量L3＝a时，第二提升机启动，第四层缓存线的满托盘开始缓存，优先第三层缓存；

去满托盘缓存条件为：当第二层缓存线的满托盘数量L2

进一步地，结合切卷组装单机效率及提升机效率，以物流缓存线利用率最大，设定空托盘缓存条件以及去空托盘缓存条件；

空托盘缓存条件：当第一层缓存线的空托盘数量L1＝a，第三层缓存线无满托盘缓存时，第一提升机启动，第三层缓存线开始缓存空托盘；当第四层缓存线无满托盘时，空托盘输送至第二提升机位置，第二提升机启动，第四层缓存线的空托盘开始缓存，直至第四层空托盘缓存满，第三层空托盘开始堆积。

去空托盘缓存条件为：当第一层缓存线的空托盘数量L2

进一步地，缓存线在无缓存空托盘或满托盘时，暂定运行，待第一提升机或第二提升机启动，发出输送信号时开启。

本发明提供的一种切卷组装之间物流缓存线调度优化方法的优点在于：本发明结构中提供的一种切卷组装之间物流缓存线调度优化方法，根据切卷组装效率及现场布局，优化物流缓存线运行逻辑，最大程度的利用物流缓存线，降低切卷机或者组装机停机造成的产能损失影响。同时该缓存线调度优化方法可提高物流缓存线利用率，提高产能，降低制造成本，减少物流设备能耗；合理的节拍设置及逻辑规划能够降低切卷组装停机对生产的影响，使切卷组装更高效稳定的运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为各层物流缓存线输送方向示意图；

图3为满托盘缓存流程图；

图4为去满托盘缓存流程图；

图5为空托盘缓存流程图；

图6为去空托盘缓存的流程图；

其中，1-第一层缓存线，2-第二层缓存线，3-第三层缓存线，4-第四层缓存线，5-空托盘，6-满托盘，7-第一提升机，8-第二提升机。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

如图1至6所示，本发明提出的一种切卷组装之间物流缓存线调度优化方法，包括如下步骤：

S1：空托盘5通过第一层缓存线1回流到各台切卷机下料位，满托盘6通过第二层缓存线2输送到组装线上料位；

S2：当切卷机或者组装机停机时，通过第三层缓存线3和第四层缓存线4进行空托盘5和满托盘6缓存。

锂电池生产过程中，切卷是组装前工序，物流缓存线在切卷组装工序之间，将切卷下料的满托盘及组装回流的空托盘进行连续输送，在切卷机或组装停机情况下，对切卷下料的满托盘或组装回流的空托盘进行缓存，保证产线正常生产。本发明根据切卷组装效率及现场布局，优化物流缓存线运行逻辑，最大程度的利用物流缓存线，降低切卷机或者组装机停机造成的产能损失影响。同时该缓存线调度优化方法可提高物流缓存线利用率，提高产能，降低制造成本，减少物流设备能耗。合理的节拍设置及逻辑规划能够降低切卷组装停机对生产的影响，使切卷组装更高效稳定的运行。

(A)在步骤S1中，空托盘5通过第一层缓存线1回流到各台切卷机下料位，具体包括：

(A1)空托盘5回流至第1台切卷机前通过气动阻挡挡停，判断第1台切卷机空托盘5需求信号；

气动阻挡可以为伸缩气缸带动挡板的上下运动，以实现对运动的空托盘5阻挡，以使得空托盘5选择流入当前切卷机还是继续向前运动。

(A2)若第1台切卷机有空托盘5需求，气动阻挡放开，放行1个空托盘5，气动阻挡对第2个空托盘5挡停；

气动阻挡依次对空托盘5进行阻挡的设置，便于每个空托盘5运动到不同位置，空托盘5被气动阻挡挡停，以应对需求信号的响应时间，避免在相应时间延迟过程中，空托盘5继续运动造成空托盘5不能准确被输送到切卷机的下料处。

(A3)再次判断第1台切卷机对空托盘5的需求信号，放行的空托盘5输送至第1台切卷机对应的顶升横移处，顶升横移将空托盘5顶起，转向输送至切卷机下料位；

空托盘和满托盘输送中的顶升横移均可以采用同样结构的顶升横移机构，只是每个位置的顶升横移机构时独立的，在托盘需要转运时，可以通过在转运处设置顶升横移机构实现，其中，顶升横移机构包括顶升机构和横移机构，如果转运位置不需要横移机构的跨线体输送，可以通过直接设置顶升机构来实现不同方向或者不同线体之间的转运。

顶升机构包括顶升气缸和顶升板，横移机构包括支撑架和同步带，同步带设置在支撑架上，顶升气缸的顶升端与顶升板固定连接，顶升机构设置于缓存线的下方，顶升板通过顶升气缸的伸长作用从缓存线下方运动到缓存线上方，以将此时缓存线上的托盘(空托盘或者满托盘)顶升，顶升后的托盘运动到同步带上，通过同步带将托盘输送到切卷机下料位。

(A4)若切卷机无空托盘5需求，气动阻挡放开，放行1个空托盘5，对第2个空托盘5挡停，放行的空托盘5输送至下一台切卷机前通过气动阻挡挡停，判断下一台切卷机对空托盘5的需求信号，依次将空托盘5输送至各台切卷机下料位。

其中，一至多个切卷机沿着缓存线依次设置，切卷机下料位与缓存线之间通过顶升横移机构实现托盘连通运输，而且第一提升机和第二提升机分别设置于缓存线的两端，以对不同层缓存线上的托盘通过提升缓存。

(B)在步骤S1中，满托盘6通过第二层缓存线2输送到组装线上料位，具体包括：

(B1)最后1台切卷机满托盘6下料时，在顶升横移前挡停，发出下料信号，满托盘6沿第二层缓存线2输送至顶升横移机构；

顶升横移机构与(A3)中记载的结构一致。

(B2)顶升横移机构下沉放行满托盘6，满托盘6沿第二层缓存线2运行至下一个切卷机下料位挡停；

顶升横移机构下沉表示顶升气缸收缩，顶升板带着满托盘6下降，直至满托盘6与第二层缓存线2接触，此时满托盘6沿着第二层缓存线2的输送方向运动。

(B3)判断下一个切卷机有无下料需求。

(B4)若有，等待下一个切卷机下料完成后，气动阻挡放开，放行满托盘6。

(B5)若无，气动阻挡放开，放行满托盘6，直至将满托盘6输送至组装线上料位。

(C)在步骤S2中，切卷组装停机时，通过第三层缓存线3和第四层缓存线4进行满托盘6缓存，具体包括：

满托盘6缓存：切卷组装停机时，切卷机持续下料，第二层缓存线2的满托盘6逐渐堆积，达到满托盘缓存条件时，第一提升机7启动，将第二层缓存线2的满托盘6输送至第三层缓存线3，第二提升机8启动，将第三层缓存线3的满托盘6送至第四层缓存线4，直到第四层缓存线4堆满，第二提升机8停止输送，第三层缓存线3满托盘6逐渐堆积，直至切卷下料位无满托盘6下线或者第三层缓存线3堆满。

去满托盘6缓存：当第二层缓存线2的满托盘6逐渐消耗，达到去满托盘缓存条件时第二提升机8启动，将第三层缓存线3的满托盘6输送至第二层缓存线2，直至第三层无满托盘6，第一提升机7启动，将第四层缓存线4的满托盘6输送至第二层缓存线2，直至第四层无满托盘6。

(D)在步骤S2中，切卷组装停机时，通过第三层缓存线3和第四层缓存线4进行空托盘5缓存，具体包括：

空托盘5缓存：切卷组装停机时时，组装线持续生产，组装回流的空托盘5在第一层缓存线1上逐渐堆积，达到空托盘缓存条件时，第一提升机7启动，将第一层的空托盘5输送至第三层缓存线3；第三层缓存线3空托盘5逐渐堆积，待第四层缓存线4无满托盘6时，第二提升机8启动，将第三层缓存线3上的空托盘5输送至第四层缓存线4，直至第四层缓存线4堆满，第二提升机8停止输送，第三层缓存线3的空托盘5逐渐堆积，直至组装线无回流的空托盘5或者第三层缓存线3堆满；

去空托盘5缓存：当第一层缓存线1的空托盘5逐渐消耗，达到去空托盘缓存条件时，第一提升机7将第四层缓存线4的空托盘5输送至第一层缓存线1，第二提升机8将第三层缓存线3的空托盘5输送至第四层，优先清空第三层缓存线3的空托盘5，直至第四层缓存线4无空托盘5。

(E)结合切卷组装单机效率及提升机效率，以物流缓存线利用率最大，设定满托盘缓存条件以及去满托盘缓存条件；

满托盘缓存条件为：a1)P2＝M*P1，其中M表示切卷机台数，P1表示切卷单机效率，P2表示提升机效率；a2)当第二层缓存线2的满托盘6数量L2＝a时，第一提升机7启动，第三层缓存线3开始缓存满托盘6，当第三层缓存线3的满托盘6数量L3＝a时，第二提升机8启动，第四层缓存线4的满托盘6开始缓存，优先第三层缓存；

去满托盘缓存条件为：当第二层缓存线2的满托盘6数量L2

(F)结合切卷组装单机效率及提升机效率，以物流缓存线利用率最大，设定空托盘缓存条件以及去空托盘缓存条件；

空托盘缓存条件：当第一层缓存线1的空托盘5数量L1＝a，第三层缓存线3无满托盘6缓存时，第一提升机7启动，第三层缓存线3开始缓存空托盘5；当第四层缓存线4无满托盘6时，空托盘5输送至第二提升机8位置，第二提升机8启动，第四层缓存线4的空托盘5开始缓存，直至第四层空托盘5缓存满，第三层空托盘5开始堆积。

去空托盘缓存条件为：当第一层缓存线1的空托盘5数量L2

(G)托盘数量与物流缓存线可缓存量之间的关系为：

d＝2a+b+c

其中，d表示托盘数量，a表示单层物流缓存线缓存电芯托盘的数量，b表示物流缓存线上空托盘缓存量，c表示物流缓存线上满托盘缓存量，托盘数量包括空托盘数量和满托盘数量

缓存线在无缓存空托盘5或满托盘6时，暂定运行，待第一提升机7或第二提升机8启动，发出输送信号时开启。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。