在方案說明書中常用C/T來作為設備性能參數，說明設備的生産能力。C/T是指設備完成一個完整動作周期所需要的時間，設備的理論C/T是通過時序圖的分析得到的。（不是簡單的把機構各個動作完成的時間簡單相加。）

基本概念

（1）時序：時序包含設備各機構動作名稱及動作順序、起止時間。

（2）時序圖：用來描述設備的動作過程包括動作順序和動作周期的圖表。時序圖分析是機械設計非常重要且常用基本技術，既是分析設備C/T的重要方法也是程序控制軟件編寫的主要依據。客戶關注設備産能時，一般會問到依據是什麼，時序圖就是設備理論産能的依據，所以在方案說明書中一般都要有時序圖分析這一項。

時序圖的畫法并沒有統一的标準，有多種畫法，常用的有坐标法和表格法。

時序圖的畫法 - 坐标法：

圖形由橫軸和縱軸組成。

橫軸為時間，單位是秒。一般按最短的動作時間周期進行分格，假設最短動作時間周期在0.2秒左右，将橫軸劃分為0.2秒/格。

縱軸一般為動作名稱。要求動作分解細化且完整，同一動作隻出現一次；動作名稱的排序，以機構實際動作的先後自下往上排列，緊密關聯的動作名稱連續排列。

時序圖區采用類似高低電平的表示方式，上橫線表示運動狀态，下橫線表示停止狀态，橫線長短表示間隔時間。可以簡單理解為上一動作啟動多長時間後下一動作啟動。

舉例：利用氣缸做一個簡易的機械手，将物體從A點夾持搬運到B點，A、B兩點間的距離為300毫米，Z向行程是30毫米，利用時序圖分析其C/T。

時序圖繪制步驟

（1）結構示意圖

在結構示意圖中标注每個運動機構的名稱。如圖1。

（2）動作分解：

将機構動作進行分解，動作和動作順序标識出來。便于檢查動作有無遺漏、動作順序是否正确。

如圖2，此圖可在紙上徒手繪制。

（3）時序圖繪制：

坐标法一般采用CAD進行繪制比較方便，圖紙空間足夠大，時間可以劃分得很細和精準。如圖3，圖中序号可不标出。

（4）從圖中可以看出，機械手的C/T為2.4 秒。

也可簡化為如下圖。

坐标法的其它繪制方法

同樣采用坐标法，我們将縱軸動作名稱改為機構名稱，同一機構名稱出現一次，按機構第一次動作的先後自下往上排列，上橫線表示動作，下橫線表示停止動作及保持之前的機構狀态。如圖4。

同樣從圖中可以看出機械手的C/T為2.4 秒。

圖3和圖4相比較，圖3動作比較清晰，有利于控制程序的編寫，每一個動作對應電磁閥的一個線圈。缺點是機構動作較多時繪制起來比較複雜。圖4看起來比圖3簡潔不少，每一行代表一個機構的完整的動作周期，比較适合機構多、動作較複雜的設備。兩種方法雖然圖形有差異，繪制時序圖的思路一樣。

從單一動作來看，有運動和靜止兩種狀态；從機構位置來看有前進、後退、停止三種狀态（也可表述為伸出、縮回、停止；上升、下降、停止等）。

在圖4方法的基礎上，下橫線、上橫線分别表示機構狀态改變前後，包含改變過程及維持改變後的狀态。橫線的長短表示狀态改變的時間及維持狀态的時間。如本例下橫線分别表示縱向氣缸縮回及縮回狀态、夾爪氣缸打開及打開狀态、橫移氣缸縮回及縮回狀态，上橫線表示氣缸伸出及伸出狀态、夾爪氣缸夾緊及夾緊狀态、橫移氣缸伸出及伸出狀态。如圖5，圖中序号可不标出。

此方法繪制時序圖可以很容易看出機構處于什麼狀态，方便寫控制程序時了解動作啟動時間及保持時間。但動作過程的時間長短不直觀，繪制時比較容易出錯。

坐标法繪制時序圖比較直觀，方式多樣靈活，可精準繪制。缺點是制作相對比較麻煩，尤其是修改不是很方便，如增減動作或調整時間周期，與之相關連的動作全部要作調整。

時序圖的繪制方法 - 表格法：

利用Excel表格來描述設備動作時序的一種方法。列分為動作名稱、動作時長、時序圖等。與坐标法一樣，動作名稱需要分解細化完整，同一動作隻出現一次。動作名稱的排序，以機構實際動作的先後自上往下排列。

動作周期列直接填寫完成動作的時間，以秒為單位。時序圖部分每列代表最小動作周期，塗色來表示動作及時間長短。

将上例按表格法繪制時序圖，如圖6。

與坐标法一樣，也有對應的兩種表示方法，這裡省略。

表格法制作起來比較容易，修改起來也比較方便。比較适合在方案階段快速制作時序圖。也比較适合大型項目的時序圖繪制，如圖7。

通過時序分析可以得到C/T，可以很容易發現動作完成耗時最長的工位，我們稱之為瓶頸工位（站）。

要提高設備的産能，重點要縮短瓶頸工位的C/T，可以通過功能分解、組合、增加工位等措施來完成。

功能分解，将在一個工位完成的工序分解到兩個或多個工位去完成。

功能組合，調整産品的生産工序，對各工站的時間進行調整分配和時間平衡。

對于沒法分解的工序，則隻有通過增加并行工位數來保證。

做時序圖的重點是将機構動作詳細分解，在動作名稱編寫完成後，先要仔細核對，确保準确完整後再進行下一步。再就是确定每個動作的時間周期。時間周期包含動作時間和停止時間，确定動作時間有些是根據經驗值，有些則是需要計算。

檢查方法：在一個完整的動作周期内，a、所有機構動作有來就有回；b、每一個機構都至少完成一個動作周期。

動作周期根據不同的傳動方式，可以通過計算來得到每一個動作完成的時間。在方案設計階段，結構并沒有細化完成，很難獲得準确的參數，大多采用粗略估算方法或使用經驗值。

以下數據作為方案階段估算時參考。

（1）氣缸：标準速度範圍是在50～500米/秒，夾爪按0.2秒計算，行程30mm以下的按0.2秒，行程30～200mm以下按0.5秒計算，大缸徑大行程需查表計算。

（2）皮帶傳輸：1.5～6米/分；倍速鍊傳輸：2～20米/分；同步帶傳輸：50米/分；

（3）絲杆傳輸：0.5米/秒；（最大傳輸速度 = 絲杆導程 * 伺服電機額定轉速。要考慮加減速的時間，一般0.15秒。加速度為3m/s2）

（4）齒輪齒條：2米/2；（承載力大，傳動精度可達0.1mm，可無限長度對接延續。）

（5）直線馬達：5米/秒 （加速度為10G，精度0.004mm）

（6）平面多關節機器人、桌面型四軸機械手：2 秒/循環；并聯機械手：1.5 秒/循環；六軸機械手：3秒/循環；

（7）人工取放料：3秒。

注明：該文首發于微信公衆号《機械工程文萃》

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