电气元器件耐久检测平台关键问题的研究.pdf

白动写洲
电气元器件耐久检测平台关鍵问题的研究
甘红胜,梁辉,张婧,赵志嵩,李广超
(上海出入境检验检疫局机电产品检测技术中心,上海200135)
Key-issues Study of Endurance Test Equipment for Electrical Elements
GAN Hong-sheng, LIANG-HUI, ZHANG -Jing, ZHAO Zhi -song, LI Guang-chao
(Machinery and Electrical Products Testing Center, Shanghai Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau
Shanghai 200135, China)
摘要:针对电气元器件耐久检测中不同的运动 paper presents and solves several key issues such
控制和力控制需求,结合不同产品的外形结构特征 as the motion control of multiple axes, the calcula-
和安装条件,着重阐述了基于开放式控制系统研发 tion of motion parameters, force control, current
电气元器件耐久检测平台的过程中,所提出并解决 detection and filtering and so on. The testing accu
的多轴运动控制、运动参数计算、力控制以及电流检 racy and flexibility of the test equipment is promo
测与滤波处理等关键问题,最终实现了提高检测精 ted finally
度和平台适用性的目的。
Key words: endurance test; motion control
关键词:耐久检测;运动控制;力控制;开放式控
orce control; open control system
制系统
中图分类号:TH39;TP274
文献标识码:A
0引言
文章编号:1001-2257(2014)01-0053-03
随着电气元器件检测标准-的不断发展,基
Abstract: Aiming at the diverse requirements于传统机械式、机电式或液压气动控制技术的检测
or motion control and force control during element设备,较难适应检测过程精确化和产品形式多样化
endurance test, considering different structure的要求。以检测过程精确化要求为例,对于具有操
characteristics and installation conditions of electri-纵或插拔动作特性的电气元器件产品,机械和电气
cal elements, during the development of endurance耐久安全性是至为关键的检测项目,因此,产品标准
test equipment based on open control system,this对检测设备有运动控制(运动轨迹和速度控制)和力
收稿日期:2013-07-15
控制的明确要求。如果检测过程无法保证精确控
基金项目:国家质量监督檢驗檢疫总局科技项目(20121IK097)
制,将对产品合格评定产生重大影响。在此,采用
不便等不利因素,因此,需要根据产品的要求来考参考文献:
虑。材料选择良好的导电材料,必要时采取镀银、镀[1]王俊.某小型卫通车结构总体设计[J].电子机械工.
金揹施。模块盒采用整体腔体式。采取填导热胶、
程,2006,22(6):22-25
加导电衬垫或杭形簧片等办法减小缝隙。对单层屏[2】赵静·某雷达高频舱的结构总体设计[J].电子机械
蔽达不到要求的,采取双层屏蔽或采用柔性盖板
工程,2011,27(2):33-36.
3]陈君.某车载电子设备结构总体设计[J],机械研究
3结束语
与应用,2010,(5):81-83.
[4]邱成悌,赵惇殳,蒋全兴,电子设备结构设计原理[M].
轻便式车载电子系统结构紧凑、布局合理、隐蔽
南京:东南大学出版社,2005
性强、成本低廉,其结构设计较好地满足了系统的要
求,实现了系统的功能目标。其先进性得到了用户
作者简介:王雪峰(1978-),男,浙江桐乡人,高级工程师
的认可,可作为同类产品结构设计的参考
研究方向为电子设备结构总体设计。
《机械与电子》2014(1)
电气元器件耐久检测平自关鍵回题的研究二
IPC和 Turbo PMAC双CPU开放式控制系统],动转换为机械手指的直线运动,机械手指与被检测
基于运动控制和力控制技术,成功研制出电气元器器件相互作用产生力,该力的大小被力传感器感知
件耐久检测平台
后作为反馈进入力外环。作用力的控制是通过改变
1检测中的恒力控制
机械手指的位置来实现的。比例环节系数体现了力
环刚性,即趋向目标力值的快慢,微分环节用来减小
传统的电气元器件耐久检测过程中,仅仅指定力值的振荡,积分环节用来消除力值的累积偏差
机械驱动的速度与次数,与实际物理过程相符程度2电流检测及后置处理
不好,并在机械手指与元器件操纵件的刚性接触过
程中,很容易由于施力过大而造成被检测器件的永2.1电流检测电路
久性损伤。因此,在机械手指的移动过程中引人力
检测过程中,将被测元器件接人220V交流回
控制是非常必要的。系统具有2种力控制模式,
路中,通过检测被测器件的电流值,来判断器件通断
种是仅限制检测过程中的最大力(力矩)值,当该值状态或通断性能。由于22V交流回路中电流很
被突破时,系统停止运动进人异常状态;另一种是整大,难以直接测量并采集,所以采用 Honeywell i的
个检测过程中都实施力控制,机械手指与被检测器
CSNP661电流传感器。其原理为:霍尔器件检测原
件之间的作用力始终维持恒定值。第1种模式在控边导体中电流所产生的原边磁场,经过放大后生成
制系统中较容易实现,但是仅能保证不出现因作用
副边电流,流进反向绕制的副边线圈产生副边磁场;
力过大导致被检测器件损坏。对于需要持续施加
当原、副边磁场相对平衡后,副边电流正比于原边电
定作用力才能保持接通/触发状态的电气元器件,在流,其比率为原、副边匝比的倒数]。
第1种模式下检测就显得非常因难。由于被测器件2.2器件通断的判斷
装夹位置的细微差别以及个体差异性,每次检测前
检测回路中使用的220V正弦交流电,其值在
都要对机械手指的行程做精细调整,费时费力。另
0值上下周期性的变化。当元器件接通时,回路中
外,在机械手指行程末端,其位置量的微小改变都会电流值依赖于采样时刻,可能为正、负或零。为避
产生一个非常大的力变化,接通/触发过程中作用力免误判,不能简单地通过当前采样值是否为零来判
值无法保持一致,不利于检测过程的标准化。针对
断是否断开。系统通过计算最近若于次采样值的均
这一类电气元器件必须采用第2种模式,即整个检
方根值Ⅰ,来判断开关是否断开
测过程中都实施力控制。机械手指与器件的接触也
r=√∑F/N
将表现出柔性行为。
为最近N次电流值。