8 Задача параметрической оптимизации при внутреннем проектировании

Параметрическая оптимизация – процедура определения значений внутренних параметров проектируемого объекта, заданной структуры, при котором достигается наилучшее сочетание его свойств.

Задача оптимизации сводится к задаче дискретного математического программирования.

F(х) – целевая функция

Х – вектор управляемых параметров определяемый в пространстве D.

- функции ограничения.

Область работоспособности – область пространства внутренних параметров, в пределах которой выполняются заданные условия работоспособности.

Запас работоспособности

, где Т_j – техническое требование j-того выходного параметра.

Условие работоспособности сожжет иметь вид:

Задачей параметрической оптимизации при внутреннем проектировании является оптимальное совмещение области работоспособности и допусковой области, т.е. нахождение такого центра рассеивания внутренних параметров, при котором допусковая область внутренних параметров полностью вписывается в область работоспособности.

Допусковая область – это область, вероятность попадания в которую случайного вектора Х внутренних параметров = 0,9-0,95.

Область допусков описывается , где х_н – центр рассеивания – номинальное значение внутреннего параметра.

При решении задач параметрической оптимизации решается задача минимизации отклонения допусковой области от области работоспособности, т.е. задачи центрирования методом дискретной оптимизации в частности методом роста движения.

9 Методы преобразования трехмерных графических объектов

Объемная фигура описывается множеством точек N, каждая точка представляется вектором положения с помощью трех координат (x,y,z), которые являются элементами матрицы А размером [N*3]. Список ребер дополняется списком граней, ограничивающих объем фигуры. Вводятся однородные координаты (x_i, y_i, z_i, 1).

Матрица преобразований имеет размерность 4*4

Р₁ – подматрица размером 3*3, отвечает за изменение масштаба и вращение фигуры.

Р₂ – подматрица размером 3*1, отвечает за проецирование.

Р₃ – вектор-строка 1*3, отвечает за смещение изображения.

Р₄ = [1] – общее масштабирование изображения.

Матрицы преобразований:

Матрицы отвечающие за поворот изображения относительно осей:

Матрицы смещения на вектор [m,n,l]

Масштабирование по координате:

10 Автоматизация технической подготовки производства

На примере сборки и монтажа микросхемы на печатную плату.

Основным показателем технологичности изделия является собираемость изделия при роботизированной сборке. Сборка включает следующий этапы:

1 Загрузка микросхем в сборочную машину

2 Поштучная выдача и ориентация микросхем

3 Позиционирование элементов конструкции на позиции сборки

4 Совмещение и соединение деталей

5 Удаление готового изделия с позиции сборочной машины

Таким образом, существуют 3 системных координаты, между которыми исследуется взаимосвязь:

- координаты МС

- корд. ПП

- координаты робота манипулятора

Факторы влияющие на показатель собираемости при совмещении выводов микросхем с отверстиями на ПП:

1 Точность исполнения элементов

2 Точность позиционирования исполнительного органа на листе сборки

3 Сборочное усилие развиваемое роботом не должно превышать заданное значение

Зная значение каждого фактора можно оценить их влияние на показатель собираемости и определить условие бесконтактного ввода выводов микросхемы в отверстие ПП.

Геометрическое условие бесконтактной сборки:

. Смысл условия – смещение положения центра вывода относительно центра отверстия должно быть меньше зазора между отверстием и выводом.

Смещение зависит от координат базы МС относительно системы координат исполнительного органа робота манипулятора, координат стола робота.