CN106335840A - 一种充电桩的装配吊装控制方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电桩的装配吊装控制方法，包括：将多个吊装机器分为多个不同的组；根据所述获取的每个单元的吊运时间，确定每个单元吊运待装配充电桩的均衡度当前值、吊装机器作业时间当前值，以及关键机器作业负荷的当前值；选取最高作业均衡度、最短作业完成时间和最低关键机器作业负荷的吊装机器单元为执行吊装任务的工作单元；控制所述选取的工作单元将待吊装充电桩运送至装配车间的各个工位。另外，本发明还公开了一种充电桩的装配吊装控制装置。采用本发明，合理利用了吊装机器，提高了对充电桩的吊装效率。

Description

一种充电桩的装配吊装控制方法和控制装置

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种充电桩的装配吊装控制方法和控制装置。

背景技术

目前我国新能源汽车面临“车多桩少”的现状。截至2014上半年，我国新能源汽车累计销量在6万辆左右。但是随着销量的增长，充电桩数量存在很大缺口，影响了用户的充电需求，成为制约电动汽车推广的瓶颈。全国目前累计建成充电桩仅为2.5万个左右。以充电接口与新能源汽车数量比例不低于1∶1这一标准来看，目前充电桩数量严重不足，存在着巨大的增量空间。根据国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》，到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆；到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。充电设施与车的配置一般是公交车1∶3、乘用车1∶5考虑，假设全部按照乘用车的标准5∶1来配置充电桩，则到2015年市场规模可达110-250亿元，2020年市场规模可达1000亿元。未来新能源汽车将相关政策(政府补贴、汽车限购)的刺激下加速推广，电动汽车对充电桩的刚性需求将使其市场规模在未来数年之内大幅提升。因此在怎样提高充电桩的生产效率是目前需要考虑的问题。

提高充电桩的生产效率包括很多方面，其中一个方面也包括提高充电桩的装配效率，对于大型充电桩产品来说，吊装成为充电桩装配过程中一个很重要的环节，吊装的效率直接影响了充电桩的装配的效率。目前，大型充电桩的吊装是随机采用选取吊桩机器完成吊装的过程，因此会出现，经常选取固定的吊装机器进行吊装，这会造成该设备长期使用，磨损严重，使用寿命降低的情况，另外也会造成其他的吊装机器长期闲置，资源浪费的情况。

发明内容

本发明的目的提供一种充电桩的装配吊装控制方法和控制装置，合理的调用吊装机器，提供了资源的利用率，提高了充电桩的吊装效率，从而提高了充电桩的装配效率。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种充电桩的装配吊装控制方法，该方法包括：将多个吊装机器分为多个不同的组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器；

获取所述每个组的各个单元将待吊运充电桩运输至装配车间所需要的时间；

根据所述获取的每个单元的吊运时间，确定每个单元吊运待装配充电桩的均衡度当前值、吊装机器作业时间当前值，以及关键机器作业负荷的当前值；

选取最高作业均衡度、最短作业完成时间和最低关键机器作业负荷的吊装机器单元为执行吊装任务的工作单元；

控制所述选取的工作单元将待吊装充电桩运送至装配车间的各个工位。

所述的确定均衡度的函数为：

$\min :F_1=\max \left(T_j^{FINISHED}\right),j=1,...,M$

其中，代表组装单元mo_j的吊运作业完成时间；

所述的确定吊装机器作业时间的函数为：

$\max F_2=1/\left(max\right({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q})-min({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}\left)\right),q=1,...,Q$

所述的确定关键机器作业负荷的函数为：

$\min :F_3=\max ({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}),q=1,...,Q$

其中，t_j，q代表待装配充电桩mo_j由机器ma_q进行吊运所需的时间；ξ_j，q是定义的布尔变量，代表待装配充电桩mo_j是否由机器ma_q执行吊运，如果是，则ξ_j，q＝1，反之为0；是组装单元mo_j的吊运作业完成时间。

所述的将多个吊装机器分为多个不同的组的步骤，包括：

根据多目标粒子群算法将当前所有的吊装机器划分为多个组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器。

相应的本发明还提供一种充电桩的装配吊装控制装置：包括：

吊装机器分组模块，用于将多个吊装机器分为多个不同的组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器；

吊装时间获取模块，用于获取所述每个组中每个单元将待吊运充电桩运输至装配车间所需要的时间；

工作单元确定模块，用于根据所述获取每个单元的吊运时间，确定每个单元吊运待装配充电桩的均衡度当前值、吊装机器作业时间当前值，以及关键机器作业的当前值；并选取最高作业均衡度、最短作业完成时间和最低关键机器作业负荷的吊装机器单元为执行吊装任务的工作单元；

控制处理模块，用于控制所述选取的工作单元将待吊装充电桩运送至装配车间的各个工位。

所述的工作单元确定模块，采用的均衡度确定函数为：

$\min :F_1=\max \left(T_j^{FINISHED}\right),j=1,...,M$

所述的吊装机器作业时间的确定函数为：

$\max F_2=1/\left(max\right({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q})-min({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}\left)\right),q=1,...,Q$

所述的关键机器作业负荷最低的确定函数为：

$\min :F_3=\max ({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}),q=1,...,Q$

其中，t_j，q代表待装配充电桩mo_j由机器ma_q进行吊运所需的时间；ξ_j，q代表待装配充电桩mo_j是否由机器ma_q执行吊运，如果是，则ξ_j，q＝1，反之为0；是组装单元mo_j的吊运作业完成时间。

所述的吊装机器分组模块根据多目标粒子群算法将当前所有的吊装机器划分为多个组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器。

本发明通过吊装机器的均衡度、作业时间以及关键机器的作业负荷，这三个准则来确定对充电桩进行吊装的机器，从而合理利用了吊装机器，提高了对充电桩的吊装效率。

附图说明

图1是本发明一种充电桩的装配吊装控制方法的一种实施例的示意图；

图2是本发明一种充电桩的装配吊装控制装置的一种实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参考图1，该图是本发明一种充电桩的装配吊装控制方法的一种实施例的示意图，具体包括如下步骤：

步骤s11，将多个吊装机器分为多个不同的组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器；

步骤s12，获取每个组的各个单元将待吊运充电桩运输至装配车间所需要的时间；

步骤s13，根据获取的每个单元的吊运时间，确定每个单元吊运待装配充电桩的均衡度当前值、吊装机器作业时间当前值，以及关键机器作业的当前值；

步骤s14，选取最高作业均衡度、最短作业完成时间和最低管件机器作业负荷的吊装机器单元为执行吊装任务的工作单元；

步骤s15，控制所述选取的工作单元将待吊装充电桩运送至装配车间的各个工位。

其中，步骤s13中所说的确定吊运待装配充电桩的均衡度当前值得函数为：

$\min :F_1=\max \left(T_j^{FINISHED}\right),j=1,...,M$

其中代表组装单元mo_j的吊运作业完成时间；

步骤s13中所说的确定吊装机器作业时间的函数为：

$\max F_2=1/\left(max\right({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q})-min({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}\left)\right),q=1,...,Q$

其中，t_j，q代表待装配充电桩mo_j由机器ma_q进行吊运所需的时间；ξ_j，q是定义的布尔变量，用于判断待装配mo_j是否由机器ma_q执行吊运任务，如果是，则ξ_j，q＝1，反之为0；

确定关键机器作业负荷的函数为：

$\min :F_3=\max ({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}),q=1,...,Q$

另外，步骤s11中采用目标粒子群算法((MO-PSOA))将多个吊装机器分为多个不同的组；需要说明的，本方法实施例中还包括获取装配过程与单元聚类工程中的独立参数和关联参数，然后对独立参数和关联参数进行识别的步骤，其中涉及的独立参数例如，吊装机器的台数和每台机器吊运能力的上限q＝1，…，Q。过程关联参数包括：待吊装充电桩的尺寸大小C、待装配充电桩的组装单元数M、基本单元a_i与组装单元mo_j的组装单元的质量mo_j，j＝1，…，M、组装单元mo_j，j＝1，…，M的机器指派关系判断参数ξ_j，q以及组装单元mo_j由机器ma_q吊运所花费的时间t_j，q；

下面对本发明的另一个方面进行说明。

参考图2，该图是本发明一种充电桩的装配吊装控制装置的一种实施例的示意图，给装置包括：吊装机器分组模块21、吊装时间获取模块22、工作单元确定模块23和控制处理模块24；其中吊装机器分组模块21用于将多个吊装机器分为多个不同的组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器；吊装时间获取模块22用于获取所述每个组中每个单元将待吊运充电桩运输至装配车间所需要的时间；工作单元确定模块23用于根据所述获取的时间，确定每个单元吊运待装配充电桩的均衡度当前值、吊装机器作业时间当前值，以及关键机器作业的当前值；并选取最高作业均衡度、最短作业完成时间和最低关键机器作业负荷的吊装机器单元为执行吊装任务的工作单元；控制处理模块24用于控制所述选取的工作单元将待吊装充电桩运送至装配车间的各个工位。

具体实现时，首先由吊装机器分组模块21将多个吊装机器分为多个不同的组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器；然后，由吊装时间获取模块22获取每个组中每个单元将待吊运充电桩运输至装配车间所需要的时间；然后，由工作单元确定模块23根据获取的每个单元将待吊运充电桩运输至装配车间的时间，确定每个单元吊运待装配充电桩的均衡度当前值、吊装机器作业时间当前值，以及关键机器作业的当前值；并选取最小作业均衡度、最短作业完成时间和最低关键机器作业负荷的吊装机器单元为执行吊装任务的工作单元；最后，由控制处理模块24控制选取的工作单元将待吊装充电桩运送至装配车间的各个工位。

以上所述是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种充电桩的装配吊装控制方法，其特征在于，包括：

将多个吊装机器分为多个不同的组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器；

获取所述每个组的各个单元将待吊运充电桩运输至装配车间所需要的时间；

根据所述获取的每个单元的吊运时间，确定每个单元吊运待装配充电桩的均衡度当前值、吊装机器作业时间当前值，以及关键机器作业负荷的当前值；

选取最高作业均衡度、最短作业完成时间和最低关键机器作业负荷的吊装机器单元为执行吊装任务的工作单元；

控制所述选取的工作单元将待吊装充电桩运送至装配车间的各个工位。

2.根据权利要求1所述的充电桩的装配吊装控制方法，其特征在于，所述的确定均衡度的函数为：

$\min :F_1=max\left(T_j^{FINISHED}\right),j=1,...,M$

其中，代表组装单元mo_j的吊运作业完成时间；

所述的确定吊装机器作业时间的函数为：

$\max F_2=1/\left(max\right({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q})-min({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}\left)\right),q=1,...,Q$

所述的确定关键机器作业负荷的函数为：

$\min :F_3=\max ({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}),q=1,...,Q$

其中，t_j，q代表待装配充电桩mo_j由机器ma_q进行吊运所需的时间；ξ_j，q是定义的布尔变量，代表待装配充电桩mo_j是否由机器ma_q执行吊运，如果是，则ξ_j，q＝1，反之为0；是组装单元mo_j的吊运作业完成时间。

3.根据权利要求1或2所述的充电桩的装配吊装控制方法，其特征在于，所述的将多个吊装机器分为多个不同的组的步骤，包括：

根据多目标粒子群算法将当前所有的吊装机器划分为多个组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器。

4.一种充电桩的装配吊装控制装置，其特征在于，包括：

吊装机器分组模块，用于将多个吊装机器分为多个不同的组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器；

吊装时间获取模块，用于获取所述每个组中每个单元将待吊运充电桩运输至装配车间所需要的时间；

工作单元确定模块，用于根据所述获取每个单元的吊运时间，确定每个单元吊运待装配充电桩的均衡度当前值、吊装机器作业时间当前值，以及关键机器作业的当前值；并选取最高作业均衡度、最短作业完成时间和最低关键机器作业负荷的吊装机器单元为执行吊装任务的工作单元；

控制处理模块，用于控制所述选取的工作单元将待吊装充电桩运送至装配车间的各个工位。

5.根据权利要求4所述的充电桩的装配吊装控制装置，其特征在于，所述的工作单元确定模块，采用的均衡度确定函数为：

$\min :F_1=max\left(T_j^{FINISHED}\right),j=1,...,M$

所述的吊装机器作业时间的确定函数为：

$\max F_2=1/\left(max\right({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q})-min({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}\left)\right),q=1,...,Q$

所述的关键机器作业负荷最低的确定函数为：

$\min :F_3=\max ({\mathrm{\Σ}}_{j=1}^M{t}_{j,q}\·{\mathrm{\ξ}}_{j,q}),q=1,...,Q$

其中，t_j，q代表待装配充电桩mo_j由机器ma_q进行吊运所需的时间；ξ_j，q代表待装配充电桩mo_j是否由机器ma_q执行吊运，如果是，则ξ_j，q＝1，反之为0；是组装单元mo_j的吊运作业完成时间。

6.根据权利要求4或5所述的充电桩的装配吊装控制装置，其特征在于，所述的吊装机器分组模块根据多目标粒子群算法将当前所有的吊装机器划分为多个组，每个组包括多个不同的单元，每个单元包括多个吊装机器。