連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)及方法，更具體的是涉及一種通過田口法優(yōu)化連接器尺寸的連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，尺寸公差一直都是影響制程成本的因素之一，且還影響到產(chǎn)量，尤其是生產(chǎn)數(shù)量龐大的連接器產(chǎn)品，某些部位的尺寸公差還直接影響到連接器的插拔力、使用壽命以及信號(hào)的穩(wěn)定度等，因此必須較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹贫ㄒ蛔罴殉叽绻睢?br>[0003]以母端音頻連接器來(lái)說(shuō)，內(nèi)部的端子具有不同的形狀及尺寸，使得影響插拔力的條件變得很廣，若要找出最佳尺寸以及公差，往往需要通過資深設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)以及經(jīng)過大量的試驗(yàn)才得以獲得一較佳的尺寸及公差，如此也已花費(fèi)大量的時(shí)間以及費(fèi)用。
[0004]其中，在尋找尺寸優(yōu)化過程中，能夠使用全因子法、一次一因子法及部分因子法以及田口法等方式，其中，田口法利用簡(jiǎn)易的直交表并配合田口公式運(yùn)算出尺寸變異數(shù)，能夠借此進(jìn)行判斷尺寸公差，因此田口法有助于花費(fèi)較少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)即獲得優(yōu)化尺寸。
[0005]田口法通過直交表及田口公式能夠使實(shí)驗(yàn)組數(shù)大幅減少，但仍需對(duì)一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行物理試驗(yàn)，所花費(fèi)的時(shí)間與成本仍然不斐。
[0006]故為了從實(shí)驗(yàn)條件內(nèi)省去耗時(shí)的物理試驗(yàn)，采用近年來(lái)相當(dāng)流行的有限元素分析法，借此在計(jì)算器內(nèi)通過算法對(duì)生成的數(shù)碼模型進(jìn)行有限元素分析。
[0007]在獲得有限元素分析數(shù)據(jù)后套用田口法即獲得關(guān)系變異數(shù)，通過田口法的變異數(shù)分析提供開發(fā)人員實(shí)際的參考指標(biāo)，大幅減少開發(fā)時(shí)間。
[0008]然，操作田口法以及有限元素分析過程中仍需要耗費(fèi)一定時(shí)程，且過程繁復(fù)，使人員在處理直交表以及模型建文件時(shí)往往容易發(fā)生錯(cuò)誤，有鑒于此，本發(fā)明在此提出一種連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)及方法，在用戶輸入分析條件后自動(dòng)匯出田口報(bào)告，使分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并有利于縮短開發(fā)時(shí)間以降低成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對(duì)所述現(xiàn)有的不足而公開一種連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)及方法，在用戶輸入分析條件后自動(dòng)匯出田口報(bào)告，使分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并有利于縮短開發(fā)時(shí)間以降低成本。
[0010]為達(dá)成所述目的，本發(fā)明公開一種連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)，其包括:至少一數(shù)碼模型。一操作界面，用以選定該數(shù)碼模型并輸入目標(biāo)分析組件、質(zhì)量特性、端子厚度公差、對(duì)接尺寸公差、直交表格式、關(guān)鍵尺寸與公差。一直交表生成模塊，用以運(yùn)算關(guān)鍵尺寸與公差及直交表格式以生成多組實(shí)驗(yàn)參數(shù)。一模型生成模塊，用以運(yùn)算該組實(shí)驗(yàn)參數(shù)、端子厚度公差、對(duì)接尺寸公差及數(shù)碼模型，以生成多組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。一有限元素分析模塊，用以使多組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行有限元素分析，以獲得插入力與拔出力參數(shù)。一田口法運(yùn)算模塊，用以運(yùn)算插入力與拔出力參數(shù)及質(zhì)量特性，以獲得一關(guān)系變異數(shù)。一出報(bào)告模塊，用以運(yùn)算關(guān)系變異數(shù)制成一分析報(bào)告。
[0011]所述數(shù)碼模型包括有限元素分析參數(shù)化，用以供有限元素分析模塊做為有限元素分析條件。
[0012]所述有限元素分析參數(shù)化包括數(shù)碼模型的材料性質(zhì)、網(wǎng)格特性、邊界條件及拘束條件。
[0013]所述數(shù)碼模型儲(chǔ)存于一數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，所述操作界面儲(chǔ)存于一計(jì)算器內(nèi)，所述直交表生成模塊、模型生成模塊、有限元素分析模塊、田口法運(yùn)算模塊及出報(bào)告模塊設(shè)置于一運(yùn)算服務(wù)器內(nèi)，計(jì)算器、運(yùn)算服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)彼此介接。
[0014]所述數(shù)碼模型能夠預(yù)先儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)或是通過操作界面輸入于數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。
[0015]一種連接器尺寸優(yōu)化方法，包括以下步驟:
首先，選定數(shù)碼模型并選定該數(shù)碼模型的目標(biāo)分析組件、質(zhì)量特性、端子厚度公差、對(duì)接尺寸公差、直交表格式、數(shù)碼模型的關(guān)鍵尺寸與公差。
[0016]其次，依據(jù)直交表格式及關(guān)鍵尺寸與公差生成多組實(shí)驗(yàn)參數(shù)，并依據(jù)數(shù)碼模型、端子厚度公差、對(duì)接尺寸公差以及實(shí)驗(yàn)參數(shù)生成多組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br>[0017]接著，依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行有限元素分析以獲得插入力與拔出力參數(shù)。
[0018]然后，依據(jù)質(zhì)量特性、插入力與拔出力參數(shù)進(jìn)行田口法運(yùn)算以獲得關(guān)系變異數(shù)，并依據(jù)關(guān)系變異數(shù)制成分析報(bào)告。
[0019]最后，根據(jù)分析報(bào)告優(yōu)化關(guān)鍵尺寸與公差，首先，進(jìn)行力量穩(wěn)定性調(diào)整，其暫時(shí)不理會(huì)力量的偏移，并依據(jù)分析報(bào)告選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)整因子以縮小力量范圍變異。接著，進(jìn)行力量目標(biāo)值偏移調(diào)整，移動(dòng)平均值靠近目標(biāo)值。最后，降低制程成本，在降低制程成本時(shí)放寬非重要因子尺寸公差。
[0020]綜上所述，本發(fā)明的連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)及方法在用戶輸入分析條件后自動(dòng)匯出田口報(bào)告，借此獲得優(yōu)化連接器尺寸及公差的依據(jù)，達(dá)成了降低生產(chǎn)成本以及減少開發(fā)時(shí)間的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)于網(wǎng)絡(luò)中的示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)的模塊方塊圖。
[0023]圖3是本發(fā)明連接器尺寸的操作界面示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明列舉的實(shí)施例中音頻連接器數(shù)碼模型的各端子的插拔力貢獻(xiàn)度數(shù)據(jù)。
[0025]圖5是實(shí)施例的關(guān)鍵尺寸與公差以L12(2n)直交表格式展開的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
[0026]圖6是實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?jīng)過有限元素分析模塊運(yùn)算后的插入力與拔出力參數(shù)。
[0027]圖7是實(shí)施例的插入力參數(shù)經(jīng)田口法運(yùn)算模塊運(yùn)算后的插入力分析報(bào)告。
[0028]圖8是實(shí)施例的拔出力參數(shù)經(jīng)田口法運(yùn)算模塊運(yùn)算后的拔出力分析報(bào)告。
[0029]圖9上表是顯示實(shí)施例的數(shù)碼模型針對(duì)分析報(bào)告所優(yōu)化的尺寸及公差，下表是比較尺寸及公差修正前后的總體插拔力差異。
[0030]圖10是本發(fā)明連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)于一計(jì)算器內(nèi)的示意圖。
[0031]圖11是本發(fā)明連接器尺寸優(yōu)化方法的流程圖。
[0032]圖中各附圖標(biāo)記說(shuō)明如下。
[0033]計(jì)算器 10、12操作界面11 運(yùn)算服務(wù)器20工程模塊21 模型生成模塊210有限元素分析模塊211
田口法運(yùn)算模塊212出報(bào)告模塊213
數(shù)據(jù)庫(kù)30直交表生成模塊31
數(shù)碼模型32區(qū)域I
區(qū)域II區(qū)域III。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，以下以舉例并配合附圖詳予說(shuō)明。
[0035]本發(fā)明公開一種連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)及方法，用以制成連接器尺寸及公差優(yōu)化分析報(bào)告。
[0036]請(qǐng)參閱圖1至圖3，連接器尺寸優(yōu)化系統(tǒng)包括有若干計(jì)算器10、一運(yùn)算服務(wù)器20及一數(shù)據(jù)庫(kù)30，其中計(jì)算器10分別介接運(yùn)算服務(wù)器20與數(shù)據(jù)庫(kù)30，是做為客戶端以呼叫運(yùn)算服務(wù)器20及數(shù)據(jù)庫(kù)30，運(yùn)算服務(wù)器20介接數(shù)據(jù)庫(kù)30，做為數(shù)據(jù)處理端以進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)庫(kù)30用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。其中所述介接能夠是通過網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸或是連接線。
[0037]運(yùn)算服務(wù)器20裝設(shè)有工程模塊21，其包括一模型生成模塊210、一有限元素分析模塊211、一田口法運(yùn)算模塊212及一出報(bào)告模塊213，用以進(jìn)行分析報(bào)告運(yùn)算。
[0038]數(shù)據(jù)庫(kù)30儲(chǔ)存一直交表生成模塊31及至少一數(shù)碼模型32。
[0039]所述數(shù)碼模型32為連接器的三維模型，是由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用程序繪制，例如SolidWorks、ProE> AutoCad或任何其他能夠開發(fā)三維模型的應(yīng)用程序所繪制,數(shù)碼模型32內(nèi)包含有連接器各部位的尺寸信息及有限元素分析參數(shù)化。
[0040]有限元素分析參數(shù)化是用以供有限元素分析模塊211做為有限元素分析條件，包括數(shù)碼模型32的材料性質(zhì)、網(wǎng)格特性、邊界條件及拘束條件。
[0041]計(jì)算器10安裝有一操作界面11，用以輸入分析條件，操作界面11能夠呼叫運(yùn)算服務(wù)器20內(nèi)的工程模塊21，以及將需要分析的數(shù)碼模型32輸入于數(shù)據(jù)庫(kù)30內(nèi)。用戶能夠輸入分析條件至操作界面11內(nèi)并通過操作界面11呼叫運(yùn)算服務(wù)器20及數(shù)據(jù)庫(kù)30，以執(zhí)行工程模塊21及直交表生成模塊31。
[0042]分析條件包括目標(biāo)分析組件、質(zhì)量特性、端子厚度公差、對(duì)接尺寸公差、直交表格式、數(shù)碼模型32的關(guān)鍵尺寸與公差。
[0043]其中對(duì)接尺寸公差為對(duì)接連接器直徑的上限與下限。
[0044]其中端子厚度公差及對(duì)接尺寸公差即為田口法內(nèi)所定義的雜音因子，關(guān)鍵尺寸與公差即為田口法內(nèi)所定義的控制因子與水平。
[0045]不同的質(zhì)量特性對(duì)應(yīng)不同的田口分析公式，種類包括望目特性、望小特性及望大特性，選擇為望目特性時(shí)，需針對(duì)望目特性選定一個(gè)目標(biāo)力量值。
[0046]用戶能夠通過操作界面11輸入分析條件至運(yùn)算服務(wù)器20及數(shù)據(jù)庫(kù)30并進(jìn)行呼叫從而執(zhí)行對(duì)應(yīng)動(dòng)作，在每一工程模塊21運(yùn)算完成后，由操作界面11呼叫下一工程模塊21從而執(zhí)行運(yùn)算。
[0047]直交表生成模塊31在接受操作界面11呼叫后，讀取關(guān)鍵尺寸與公差及直交表格式并運(yùn)算，以生成多組實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
[0048]模型生成模塊210在接受操作界面11呼叫后，讀取直交表生成模塊31的實(shí)驗(yàn)參數(shù)及讀取操作界面11的端子厚度公差、對(duì)接尺寸公差以及讀取數(shù)據(jù)庫(kù)30內(nèi)的數(shù)碼模型32并運(yùn)算，以生成多組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br>[0049]有限元素分析模塊211在接受操作界面11呼叫后，讀取模型生成模塊210所生成的多組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图白x取數(shù)碼模型32的有限元素分析參數(shù)化借以進(jìn)行有限元素分析，在有限元素分析完成后能夠獲得多組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牟迦肓εc拔出力參數(shù)。
[0050]田口法運(yùn)算模塊212在接受操作界面11呼叫后，讀取操作界面11的質(zhì)量特性及讀取有限元素分析模塊211所生成的插入力與拔出力參數(shù)，并依據(jù)田口分析公式運(yùn)算出關(guān)系變異數(shù)。
[0051]出報(bào)告模塊213在接受操作界面11呼叫后，讀取田口法運(yùn)算模塊212所生成的關(guān)系變異數(shù)借以制成分析報(bào)告，分析報(bào)告包括田口法的主效應(yīng)因子平均值圖、信號(hào)雜音比圖及信噪比方差分析數(shù)據(jù)，分析報(bào)告能夠顯示于操作界面11或是輸出成報(bào)告檔案，借此供使用者做為優(yōu)化連接器各關(guān)鍵尺寸與公差的依據(jù)。
[0052]操作界面11、工程模塊21、直交表生成模塊31及數(shù)碼模型32之間的呼叫方式因系屬現(xiàn)有技術(shù)，在此并不限于所述實(shí)施例。
[0053]此另列舉一關(guān)于呼叫方式的實(shí)施例，直交表生成模塊31在接受操作界面11呼叫并執(zhí)行生成實(shí)驗(yàn)參數(shù)后，由直