JP6139436B2 - 製造部品の固定具レイアウトの総合的な遂行 - Google Patents
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Description
本出願は、一般的には部品レイアウトの製作および固定に関し、詳細には製造部品の固定具レイアウトを総合的に行うコンピュータ実装システムおよび方法に関する。
(1)有限の一連の位置で適用されるレンチの線形結合が任意の外部レンチに耐えることが出来る場合、またはその場合に限り、立体は形態クロージャの保持を許容する。つまり、一連のレンチ{wi}が存在し、任意の外部レンチwextごとに正数λi,Σλiwi=−wextが存在する。換言すれば、wiは
(2)
(3)n+1ベクトルは、
(4)その列がwiを保持する6×7レンチ行列Wを規定すること、レンチの凸包内に起点を包含して形態クロージャをテストすることは、Wのゼロ空間が純粋に正の係数を有する状態にすることに相当する。ゼロ空間ベクトルvが純粋に正の係数を有する場合、ゼロ空間ベクトルvはそのL1垂線に合わせられてベクトル
(5)摩擦接触の場合、重力または外部適用に起因する接線力が摩擦によって抗われる。抵抗の大きさは、摩擦の係数に直接的に比例し、摩擦力はレンチにマップする。4つの点が7つのレンチを生成するのに十分であるよう示されることが可能であり、その凸包は起点を包含する。しかしながら、摩擦レンチは物理的に任意のλiによって合わせられ得ないため、保持された構成は力クロージャに相当する。
(1)レンチの各コンポーネントwkにヘビサイドステップ関数を適用することによって取得されるレンチステップ関数v:
v(wi)={Heaviside(w1),Heaviside(w2),...,Heaviside(w6)}
(2)v(wi)のコンポーネントの6ビットバイナリ列内への連結
(3)その中にレンチがハッシュされる二元を特定するために構成される6ビットバイナリ列の2進−10進変換。
(1)無作為化アルゴリズム 無作為化アルゴリズムは、6つの極限点を無作為に選択し(ステップ64)、その列が極限点に対応するベクトルであるレンチ行列を構築することによって、対応するベクトルの線形独立性をテストする。レンチ行列が非特異性である場合、残る二元、つまりそこから極限点が無作為に選択される二元を除く、最大で57個の二元が反復して探索され(ステップ65)、形態クロージャ構成が存在するかチェックする(ステップ66)。潜在的な構成の形態クロージャは、起点が凸包内に暗黙的に含まれると確立され得る。形態クロージャが存在する場合(ステップ66)、アルゴリズムは位置および垂線を戻すことによって終了する(ステップ69)。そうでない場合(ステップ66)、処理(ステップ63〜65)およびテスト(ステップ66)は、探索空間がなくなるまで継続される(ステップ67)。探索空間がなくなることは(ステップ67)、部品が固定不可能であることを示す(ステップ68)。さらなる実施形態において、質的に確実な解決法は、乱数発生器の異なる種を選択することによって生成され得る。
(2)半空間アルゴリズムの分離 極限点の凸包Hulleは、レンチ点の凸包Hullwが形態クロージャの特性を有する場合、起点を通過する任意の超平面の片側上に要素を有する状態になり得る。この特性を示すために、起点を通過するすべての超平面Hが
(1)形態クロージャ点(または、境界点)および組立ベクトルによって規定されるZクリップ平面を伴う部品の型を調整し、Zクリップ平面の下に立体を維持する(ステップ72)。
(2)基平面上へ突出して維持される部品の外面形状を抽出する(ステップ73)。抽出は画像処理技術を使用して迅速に達成されることができ、組立方向および縁検出に沿って部品をレンダリングする。
(3)アクセス方向に沿ってレイトレーシングを行い、クリアランス距離を特定する(ステップ74)。
Claims (4)
- 製造される部品の固定具レイアウトを総合的に行うコンピュータ実装システムであって、
少なくとも1つのコンピュータプロセッサ及び関連メモリと、
基板に取り付けられるよう構成される複数の固定具要素が接触する前記部品の境界上の複数の位置を備える潜在的な構成と、
基底ベクトルおよび前記基底ベクトルのそれぞれに沿う無衝突の距離を備える前記位置のそれぞれの周囲に無衝突領域を決定する決定モジュールと、
前記部品の前記境界の周囲に規定される領域の幾何学表現を備える部品包絡線を規定する部品規定モジュールと、
前記基板に取り付けられる際、前記部品包絡線への妨げを回避するために、前記固定具要素のそれぞれが必要とする部品クリアランスを特定する部品特定モジュールと、
製造設備に特有であり、かつ前記部品を固定するよう構成可能な多数の固定具要素を備えるカタログと、
少なくとも一次元の候補固定具要素における前記部品クリアランスを超える前記カタログに記載される各候補固定具要素をフィルタリングし、かつさらなる検討から前記フィルタリングされた候補固定具要素を除外するフィルタモジュールと、
前記カタログに記載され、かつフィルタリングされない前記候補固定具要素ごとに、前記部品と前記基板との間の変換を前記少なくとも1つのコンピュータプロセッサを用いて算出し、かつ前記部品を前記基板に前記変換によって配列する変換算出モジュールと、
前記カタログに記載され、かつフィルタリングされない前記候補固定具要素と、それらの候補フィルタ要素の前記基板への付着点との両方を除去し、固定具要素が別の残る固定具要素と重なり合う状況になり、前記候補固定具要素および重複を除去した後に残る付着点が固定具レイアウトを備える除去モジュールと、
を備え、
前記基板上の前記付着点の配置によって規定される基底ベクトルXおよび基底ベクトルYと、前記位置の接触点における平面が規定され、これにより前記基底ベクトルXは前記候補固定具要素のアクセスベクトルを備え、sは前記基板上の前記付着点の空間を備え、
形態クロージャ点(x,y)が前記基板上へ突出する前記位置の点を備えることに伴い、以下の式、
によって変換を決定し、offsetは前記部品を前記基底ベクトルYに沿ってシフトする距離を備え、
部品の安定性を保証する最適化構成固定具レイアウトモデルを提供する、
コンピュータ実装システム。 - 前記部品の前記境界を規定する前記部品の型にアクセスするアクセスモジュールと、
前記位置および組立ベクトルのそれぞれとで規定される平面の前記部品の前記型を調整し、前記平面の下から取り出される前記部品の立体レンダリングを維持する調整モジュールと、
前記基板の表面上に規定される平面上へ突出する前記部品の前記立体レンダリングの外面形状を抽出する抽出モジュールと、
前記部品クリアランスを、レイトレーシングによって前記外面形状からアクセス方向に沿って決定するクリアランス決定モジュールと、
をさらに備える、請求項1に記載のコンピュータ実装システム。 - 前記基板に取り付けられ、かつ前記潜在的な構成に備えられる前記複数の前記位置で前記部品と接触する場合、前記複数の固定具要素によって固定される際、部品全体の前記潜在的な構成の形態クロージャを評価する評価モジュールと、
前記形態クロージャが存在しない場合、前記潜在的な構成を不適格と見なす欠格モジュールと、
をさらに備える、請求項1に記載のコンピュータ実装システム。 - 前記変換算出モジュールは、前記カタログに記載され、かつフィルタリングされない前記候補固定具要素ごとに、前記部品と、前記位置のうちの1つと接触する前記候補固定具要素の面を位置づける前記基板との間の変換、および前記基板上の付着点と接触する前記候補固定具要素の搭載機構を算出する、請求項1に記載のコンピュータ実装システム。
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