精密定位测试系统的设计和改进

密传动机构 及其 驱动 、 位检测 系统 、音 圈电机驱动 和 定 数据采集 等的计 算机控制 。 了便 于系统 的升级本控制 为
系统采用模块 化设计 ， 整个 系统模 块分为精 密移动定位 装 置 、接触压力 调节装 置 、电连接器测试定 位装置 、接
触 电阻测试装 置和计算机控 制平 台部分 。
０ 引 言
２ ０ Ｉ ２ Ｉ Ｉ的线形 滑轨 实现 ｚ Ｐ 、Ｙ方 向的运 动 。
２ ２ 精 密加 力 系统 ．
研 究和设计精 密定 位接触 电阻测试系统 ， 目的是 其 实现 电连 接器微 区域接触 电阻 自动测试 ， 同时配合其 它 实验设备 和方法 来分析 电连接器 的失效 机理等 。 借助该
精 密定 位 测试 系统 的设 计和 改进
马 勇 ，许 良军 ，芦 娜
（ 京邮电大学，北京 １０７） 北 ０８ ６
摘 要 ： 电 接触 领 域 中 ， 连 接 器 的 电接 触 不 良会 产 生 误 码 甚 至 使 整 个 系 统 发 生 故 障 ， 其 高 接触 电 阻或 由 于 在 电 尤
主要 参数 及技 术指 标 ，对现 代精 密 定位控 制 技术进 行 了针 对性 的分 析研 究 ； 用 当前 较 为先进 成熟 的产 品 ， 利 建立 了 系统整 体设 计方 案 ； 以系统 整体设 计 方案 为指
序上 其 它模块 。系统 软件 开发平 台选 用 基 于对 象 Ｃ＋ ＋
语 言的 可视 化集 成开 发工 具 ＶＣ ＋ 可 以快 速 、 效地 ＋ ， 高
２ １ 精 密移动 平 台 ．
图 １ 测 试 系 统 结 构 图
２ ３ 精 密定位校 正 装置 ． 精 密 定 位 校 正装 置采 用 分 辨 率 ３ ｂ 的触 摸屏 ， ０ｃ ｍ ＋３ 的 电压输 入 。 Ｖ
３ 测试 设 备的 软件 实现
本 系统 ｚ Ｙ轴 的直线 位移分 辨 率为 ０ ５ ｍ， 、 ． 重复 定 位精 度小 于 ２ ｍ，属 于高精 度 测试 系统 。因此 ，采 用 ＧＹ Ｉ １ Ｃ２ Ｔ２ Ｓ Ｏ Ｄ － Ａ伺 服 电机 和 Ｓ １Ｖ１ ＨＳ ５ ＵＵＣ１ ＋
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第５ 期 （ 第 １４期 ） 总 ４
２程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎｏ ．５
Ｏｃ ． ｔ
文 章 编 号 ：６ ２６ １ （０ ７ ０ －１ ４０ １７ —４ ３ ２ ０ ） ５０ １—２
块 化 有利 于 系统更 新 ，当测 试 系统 的一 部分 硬件 更新 之后 ，只需修 改程 序上 相应 的模 块 即可 ，而 不影 响程
时接 触 电阻测 试 数据 。 １中的 ｚ Ｙ为测点 的点数 标 表 、
记 ，相应 的 图形处 理结 果见 图 ４ 。
５ 结 论
本文 分析 设计 任务 、确 定研 究对 象 和系 统设计 的
实验 系统 的测试 ，首 先从 量上估 计 影响 接触 电阻 的 因 素 ，再通过理论 分析 ，得 出理论 上的定量关 系 。这对 于
加 力 系统 采 用 ＧＹＳ ０ Ｄ ２ １ １ Ｃ 一Ｔ２ Ａ—Ｂ伺 服 电机
和 Ｓ １ ｖ１ ＨＳ ５ ＵＵＣ１ ２ ０ Ｐ Ｉ的 线 形 滑 轨 来 实 现 运 ＋ ２Ｌ Ｉ 动， 此外 ， 有分 辨率 为 ９ ８ ０ 还 ． ×１ Ｎ 的 Ｌ Ｒ一２压力 Ｓ 传 感器 以及 ａ ６ １ ｄ ６ ６数据 采 集卡 。
１ 测 试 原 理
测试 系统采 用可 编程 多轴运 动控 制 器实 现三 个轴 的运动控制 ， 轴和 Ｙ轴 由闭环位 置伺服系统 实现精密
移动定位 ， 竖直方 向即 轴采 用参数控制 触针 的移动 在 及其接触 压力的调节 ， 另外还有 触摸屏定位装 置和微 欧
表测量装 置 。图 １为测试 系统结 构 图。 ２ 测试设 备 的硬 件 组成
开发 出基 于 Ｗｉｄ ｗｓ环境 的各类 程 序 ， ｎｏ 尤其 在人 机对 话接 口、 据库 和 网络方 面 ， ＋ 是一 个 十分理 想 的 数 ＶＣ ＋ 软件 开发 平 台 。系统初 始 化控制 程 序及其 控 制参 数根 据现 场 配置 和调 试 ，尤 其 是 Ｐ Ｄ 控制 参 数 ，需 要 根据 Ｉ 比例 、积 分和微 分 对 电机控 制实 现优 化 。系统 软件 的 主要 功 能为 ： 建立 Ｐ ① Ｃ机与 控制 器 、 服 电机驱 动器 伺 和 电压 表之 间 的通 信控 制 ；② 实现 Ｐ Ｃ机 与 控 制器 的 内存 在线 上传 和下 载控 制器 的初 始化 程序 ；③ 在线 设 置伺 服 电机驱 动器 的控制 参 数 ； 程 序操作 分 级管 理 ， ④ 按照 指定 坐标 自动定位 ； 实现单 点 和多 点 （ 含 规则 ⑤ 包 和不 规则 分布 的多 点 ） 的多个 接触 压 力连续 测 试 ； 对 ⑥ 接触 压力值 进行 参 数化控 制 ，在 测试 过程 中控 制程 序 自动 触发 电压表 并 采集 测试 数据 ；⑦ 测试 数据 处理 并 保存 为 Ｅ ｃｌ ｘ ｅ 文件 ；⑧ 采用 分时 检测 算 法 和多 线程 处
２０ ０ ７年 第 ５ 期
马 勇 ，等 ：精 密 定位 测试 系统 的设 计 和 改进
・１ ５ ・ １
系统控 制 功能 的要 求采 用模 块化 设计 ，其 主要 模块 划 分为 界 面接 口模块 、 通信 控制 模块 、 电机 控制 模 块 、 测 试模 块 、系统 维护 模块 和 数据处 理模 块 。控 制程 序模
电连接器 的理论 研究 、 开发设计 和生产实践 等方面都有
其 重要 的理论 和实际意义 。 本 文主要研究 开发精密定位 接触 电阻测试 系统 。 其 总 体 目标 是 ：实现精 密定 位微 区域 的接 触 电阻 自动测 试 、电连接器的接触 电阻 自动测试 、电连接 器接触 电阻 动态测量 （ 指接触压力变 化时 的接触 电阻 ） 内容涉及精 。
接触 压力 减小 造成 接触 对松弛而引起 电连接器故障 占很大 比例 。要从理论上精确计算实 际失效样 品的接触 电
阻 或 接触 压力 比较 困难 ，因 此研 制 精 密 定 位 测 试 系 统 。 关 键 词 ：精 密 定 位 测 试 系统 ；伺 服 电机 ；接 触 电 阻 中 图 分 类 号 ：ＴＰ ７ ２３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
收稿 日期 ：２ ０ —２２ ；修回 日期 ：２０ — ４２ ０ ６１ —６ ０ ７０— ８
作 者 简介 ：马 勇 （９ ９） 男 ， 东 淄 博 人 ， 士 研 究 生 。 １７一， 山 硕
图 ２为软件 控制 功能 原理 图 。系统控 制 程序根 据
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