通讯连接器全自动压接机控制系统研究

发布时间：2017-05-19 15:30

  本文关键词：通讯连接器全自动压接机控制系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着通讯带宽需求量的迅速增长,对通讯背板传输速率要求越来越高,促使通讯连接器向着高频、高速、高密度方向发展。通讯连接器的压接作业作为通讯背板生产加工流程中最为重要的一道工序,其压接质量的好坏,直接影响着通讯设备的可靠性。通讯连接器的压接质量一方面取决于压接机的定位精度,另一方面取决于对压接压力、压接速率的控制。通讯连接器压接机的自动化程度取决于运动控制系统和压接作业的高效性。本课题以通讯连接器自动压接机为研究对象,对其运动控制系统、定位精度控制系统、压接工艺及压接作业路径进行了研究,设计了高精度、高自动化的解决方案。针对压接机的运动控制系统进行分析,介绍了运动控制系统的组成。基于直线电机性能参数公式,计算直线电机的电气参数。通过研究PID控制原理,分析了直线电机的闭环控制策略。利用双驱动同步控制策略,实现了直线电机的高精度、高实时性同步控制。基于Visual Basic编写了上位机控制软件,实现了工艺流程的控制和跨软件平台的信息通讯。针对压接机X轴与Y轴的定位误差进行研究,文中综合考虑了压接机的系统误差和生产的随机误差,设计了误差补偿控制结构。针对系统误差,借助激光干涉法原理,设计了系统误差插值补偿系统。针对随机误差,利用图像识别MARK点法进行反馈补偿,大幅提高了压接成功率。针对通讯连接器的自动压接工艺进行了研究,分析了不同阶段压接压力的变化。针对压接压力量程大、精度要求高的问题,设计一个巧妙的压力传导机构,基于惠斯通电桥法搭建了压接压力实时监测系统,设计了基于Lab VIEW平台的压接压力监测软件,实现了压接压力的实时监测、压力上限报警、插针弯曲报警等功能,经实验验证,保证了优良的压接质量。针对压接作业的路径优化问题进行研究,对蚁群优化算法进行了研究,采用蚁群算法进行路径优化,经实验验证,优化效果明显,大大提高了压接作业的效率。
【关键词】：通讯连接器 压接机 双驱动 蚁群算法
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM503.5;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-19
• 1.1 研究背景8-11
• 1.2 国内外研究现状11-18
• 1.2.1 压接技术的研究现状11-12
• 1.2.2 通讯连接器压接机的研究现状12-16
• 1.2.3 运动控制系统的研究现状16-17
• 1.2.4 连接器压接作业路径优化的研究现状17
• 1.2.5 文献综述17-18
• 1.3 本文主要研究内容18-19
• 第2章 压接机运动控制系统的设计19-33
• 2.1 压接机总体控制方案设计19-20
• 2.2 运动控制系统方案设计20-21
• 2.3 直线电机控制系统的研究21-27
• 2.3.1 直线电机参数计算22-23
• 2.3.2 直线电机的闭环控制系统23-24
• 2.3.3 直线电机的PID控制系统24-25
• 2.3.4 直线电机的双驱同步控制策略25-27
• 2.4 基于VB的上位机运动控制程序27-32
• 2.4.1 基于VB的上位机运动控制程序介绍27
• 2.4.2 基于VB的上位机运动控制程序27-31
• 2.4.3 多平台软件之间的通讯31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第3章X轴与Y轴定位精度的控制研究33-41
• 3.1 系统误差的插值补偿33-37
• 3.1.1 插值补偿的有效性分析33-34
• 3.1.2 插值补偿的激光干涉法原理34-35
• 3.1.3 插值补偿的实现方法35-37
• 3.2 随机误差的反馈补偿37-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 自动压接工艺的控制研究41-49
• 4.1 自动压接工艺41-42
• 4.2 压接压力测量原理42-44
• 4.3 自动压接压力数据采集系统44-48
• 4.3.1 压力传导机构的机械结构44-45
• 4.3.2 压接压力采集系统45
• 4.3.3 基于LabVIEW的压力采集软件45-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 基于蚁群算法的压接作业路径优化49-58
• 5.1 蚁群算法49-50
• 5.2 压接作业中的旅行商问题50-52
• 5.3 压接作业路径优化实验52-56
• 5.4 本章小结56-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-64
• 致谢64

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本文编号：379100