用于电路板测试的三轴定位平台探针运动研究

发布时间：2020-10-24 03:41

　　 随着电子科学技术的发展,电路板测试系统正逐步从半自动化测试系统向全自动化测试系统转变。在全自动化的电路板测试系统中,三轴定位平台的作用是:驱动测试探针移动到待测点处,并完成相应电气测量任务。本课题在对三轴定位平台进行研究之后,针对平台探针运动存在的缺陷,设计了探针运动反馈系统并进行了探针运动轨迹规划。主要工作如下:首先,针对三轴定位平台XY平面探针运动精度不高的问题,设计了XY平面的探针运动反馈系统。该系统以光栅尺作为位置检测元件,采用STM32对光栅尺的输出信号进行处理,获取探针的实际位置信息,并将其与预设位置信息进行比较,若二者存在误差,则进行误差校正;另外,为了进一步提高探针的运动精度,从探针运动轨迹出发,研究直线插补算法,将探针运动轨迹拟合成一条直线,同时针对原有插补算法导致探针运动不均匀的问题,改进了插补算法的给进规则及插补点的选择规则。其次,为解决定位平台Z轴运动开环问题,设计了探针Z轴的运动反馈系统。该系统采用红外测距传感器测量探针与电路板间的实时距离,一旦检测到距离达到阈值范围,立刻停止探针的运动。该系统能够使探针停止在一个合适的位置,该位置既能保证探针与电路板待测点的可靠接触,又减少探针对电路板的冲击。最后,在现有三轴定位平台上搭建上述反馈系统,进行实验测试以验证各系统的精度,并将改进后的三轴定位平台应用于电路板自动测试系统,进行联合测试。测试结果表明,改进后的三轴定位平台能准确完成探针的定位测试任务,实现电路板的自动测试功能。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN41
【部分图文】：

第一章 绪论定位平台概述路板自动测试系统中，三轴定位平台需要在给定待测点坐标后，精确到待测点并完成测量任务。近年来出现了一大批自动化测试平台，适为了实现电路板自动测试任务，需要一种可以驱动测试探针 X，Y，动以实现测试探针精确定位到待测点的机械运动装置，经过研究分析标测量机为基础，加入探针测试部分后构成专门用于电路板自动测试—三轴定位平台。三坐标测量机是集机械、数控技术和计算机技术为一体的精密智能化机的工作原理是：探头在三个数控轴线的驱动下，对已有的零件几何而获取零件形面上的点在测量坐标系统的位置，然后通过计算得出有目前，三坐标测量机主要用于三个方面：机械零件精度检测；实物模线上的质量控制[15]。标测量机是由互相正交的三轴组成笛卡尔坐标系的模式，结构形式多式结构和桥移动式结构，如图 1-1 所示：

板自动测试系统自动测试系统由三部分构成：测点定位系统，三轴定位平台及 TPS 开发位系统主要负责电路板待测点位置信息的识别，该系统利用高清相机信息，通过图像处理算法对电路板上的元器件进行识别，获得待测点将该位置信息以 XY 平面二维坐标的形式输出。位平台的任务是根据测点定位系统得到的待测点位置信息，驱动测试，完成待测点的测试任务。测点定位系统应保证待测点位置识别准确应保证探针移动的准确性。测试程序集，Test Program Set）开发平台的主要功能是为开发人员提化组件，开发人员可根据测试需求和故障规则来编辑、搭建和运行 T对测试仪表的控制和对待测点及故障器件的位置标点操作，整个平台编程要求和开发能力，提高了电路板的测试和诊断效率[23]。部分组成了电路板自动测试系统，实现了电路板的自动测试功能。该构图如图 2-1 所示：

第二章 探针运动反馈系统设计动测试系统的工作流程如下：测点定位系统获取电路板上待将其存储到数据库中，TPS 开发平台通过数据库获得该位置平台，三轴定位平台驱动测试探针移动到待测点，并进行测动测试系统实物图如图 2-2 所示：
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本文编号：2853967