中心議題：

• 電連接器檢測機原理介紹和限製速度的分析
• 改進方案的硬件設計
• 改進方案的軟件設計及其實現

電dian連lian接jie器qi是shi在zai電dian子zi係xi統tong中zhong器qi件jian與yu器qi件jian之zhi間jian進jin行xing電dian氣qi連lian接jie和he信xin號hao傳chuan遞di的de主zhu要yao部bu件jian，其qi質zhi量liang的de好hao壞huai將jiang直zhi接jie影ying響xiang電dian子zi係xi統tong的de正zheng常chang工gong作zuo，特te別bie是shi應ying用yong在zai航hang空kong係xi統tong上shang的de電dian連lian接jie器qi要yao求qiu有you更geng高gao的de質zhi量liang保bao證zheng
，為wei中zhong航hang集ji團tuan專zhuan業ye生sheng產chan電dian連lian接jie器qi的de某mou公gong司si開kai發fa了le一yi台tai自zi動dong對dui電dian連lian接jie器qi質zhi量liang進jin行xing檢jian測ce的de設she備bei，以yi保bao證zheng電dian連lian接jie器qi的de質zhi量liang
，應ying用yong兩liang年nian duolaihenhaodibaozhenglechanpinzhiliang，dansuizhezhizaoyeguimohuaxitonghuadezhuanxing
，dianlianjieqidexuqiuliangdaliangzengjia，suizhedianlianjieqichanliangdezengjia
，yaoqiuduijiancesulvjinxingtigao
，yishiyingshengchandeyaoqiu。

1 電連接器檢測機原理介紹和限製速度的分析
　　
自動檢測機檢測機構簡圖如圖1所示，通過把直徑為600 mm的回轉工作台均分為16個工位，間斷工作。

                                         
其qi具ju體ti工gong作zuo過guo程cheng為wei當dang工gong件jian被bei放fang到dao模mo具ju中zhong
，由you伺si服fu帶dai動dong回hui轉zhuan機ji構gou把ba工gong件jian轉zhuan到dao攝she像xiang係xi統tong的de下xia方fang
，停ting止zhi後hou由you消xiao隙xi機ji構gou進jin行xing消xiao隙xi
，然ran後hou由you攝she像xiang係xi統tong進jin行xing檢jian測ce
，檢jian測ce 結果由攝像係統返回到控製係統，控製係統進行係統地協同控製。

因為電連接器的檢測主要是檢測連接器壓板中連接簧片的變形、缺失和鍍銅暗淡等，所以係統中采用的檢測傳感器為OMRON的F500視 覺傳感器，由照相機拍照後對檢測區域進行檢測。

由其工作原理可知影響檢測機檢測速率的因素主要有：

(1)回hui轉zhuan盤pan轉zhuan動dong一yi個ge工gong位wei的de時shi間jian。回hui轉zhuan時shi間jian為wei從cong一yi個ge工gong位wei轉zhuan動dong到dao另ling一yi個ge工gong位wei的de時shi間jian，這zhe段duan時shi間jian主zhu要yao由you伺si服fu電dian機ji所suo用yong的de控kong製zhi曲qu線xian和he最zui高gao速su度du決jue定ding，但dan是shi由you 於回轉盤的轉動慣量較大，回轉速度越高
，停止時衝擊越大，造成機器的震動也越大。

(2)xiaoxijigoudegongzuoshijian。youyuhuizhuanpantingzhishidechongjizaochenghuizhuanjigouzhongwolunyuwoganzhijianchanshenglejianxi
，suoyizheduanshijianzhuyaoshixiaoxijigouxiaochujianxideshijian。

(3)攝(she)像(xiang)係(xi)統(tong)處(chu)理(li)時(shi)間(jian)。主(zhu)要(yao)是(shi)攝(she)像(xiang)係(xi)統(tong)由(you)拍(pai)照(zhao)到(dao)處(chu)理(li)出(chu)結(jie)果(guo)的(de)時(shi)間(jian)，這(zhe)主(zhu)要(yao)由(you)檢(jian)測(ce)時(shi)的(de)判(pan)斷(duan)的(de)模(mo)板(ban)數(shu)量(liang)和(he)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)決(jue)定(ding)，所(suo)以(yi)對(dui)於(yu)同(tong)一(yi)種(zhong)產(chan)品(pin)如(ru)果(guo)采(cai) 用相同的檢測方案，處理時間是固定的。

(4)檢測的誤檢率。檢測誤檢率為在檢測中把合格產品判斷為不合格產品的概率，對於電連接器的檢測公司要求檢測誤差率要控製在3%以內。影響誤 檢率的因素中有攝像係統中檢測策略的製定、模版製作和檢測時機器震動，當模版製作完成後
，主要的因素就是機器的震動造成的攝像係統誤判。

congyishangfenxikezhi

，yaotigaojiancesulv

，xuyaojianxiaohuizhuanshijianhexiaoxishijian，ruguozhishijiandanditigaozhuansulaijianshaohuizhuanshijianyouhuizaochengjiancelvdejiada

，suoyiduiyuzheyangyige 互相牽連的係統，在提高轉速的同時需要一個好的控製策略，如果可以減小機器停止時的衝擊，可以去除消隙機構。

2 改進方案的硬件設計
　　
根據以上的分析，對控製係統在硬件進行了改進設計，把原來的PLC控製的伺 服驅動係統改為用單獨的一塊由高速DSP控 製芯片TMS320F2812構成的伺服控製係統來代替。由於TMS320F2812主要是用於電機控製的控製芯片，所以它有豐富的控製模塊
，如EVA和EVB模 塊，這兩個事件管理模塊帶有正交輸入接 口，所以采用這種芯片可以簡化硬件設計，保證電路的穩定。其硬件電路功能模塊如圖2所示。
 
                                                           
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通過通訊接口伺服控製板與PLC進行通訊，協同實施控製，伺服控 製電路完成對伺服電機驅動器的驅動，數字量輸入電路主要接收一些開關信 號
，如原點搜索信號和限位開關信號

，調試接口電路主要是接按鍵和LCD顯 示，為電路板在現場調試時使用，驅動接口主要是驅動伺服電機和接收伺服電機碼盤的輸入信號，實現閉環控製。
　　
3 改進方案的軟件設計及其實現
　　
3.1 軟件的主要功能模塊

軟件功能模塊如圖3所示。軟件設計中，為了提高控製精度，對功能模塊進行了改進
，對用於控製的模塊以中斷的形式運行
，主要有DA驅動程序和控製 算法程序
，對於實時性不強的程序放到主循環中，進行定時運行
，這樣可以減少伺服控製周期，提高實時性
，從而保證控製高精度。
 
                                                               
3.2 控製算法的設計

由於回轉盤作間歇運動，並且由於回轉盤是采用高精度的數控加工中心完成的
，所以回轉盤上16個工位的模具均分在圓周上，各模具之間有很小的誤 差
，所以伺服電機每工位的旋轉碼數相差隻有一個dti，這使得伺服電機的控製曲線可以預先規劃好
，並計算出各工位相差dti把數據存儲於DSP的內部FLASH中。

伺服電機的控製曲線常用的有梯形曲線和多項式的S形曲線，梯形控製曲線在加速度變化處的加加速度為無窮大，所以梯形控製曲線在控製電機時


，起動 和停止會有很大的衝擊和震動。3次多項式S形曲線的加速度是有一定階躍
，但其應用於電機的控製時，已經能夠很好的減小衝擊和震動。

在本設計中，由於回轉盤轉動慣量較大
，並且具有間歇運動的特點，在設計中，除了設計了常用的梯形控製曲線和3次多項式S形曲線外，又設計有三角函數構成的S形曲線。

其加加速度設計為：
                                              

其圖形如圖4所示。
 
                                            
這樣的加加速度曲線能夠很好地減少啟動的衝擊、超調和振動。

所以以此設計完整的S曲線的加加速度為：
 
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其圖形如圖5所示。
 
                                     
速度為加速度的積分
，即：
 
                                         
由於回轉盤上各工位是等分的

，所以在設計控製算法時
，讓t1-0=t2-t3=t5-t4=t7-t8=k，t2-t1=t6-t5=p，這裏 把k和p作為常數，對於回轉盤加工誤差的補償，可以調整t=t4-t3;

3.3 控製算法的實現

TMS320F2812的引導ROM存 儲器中保留48KB供IQMath表使用，其中有1 282個字的空間存儲的是正弦/餘弦表，采用Q浮點格式，能夠快速、高精度地完成三角函數的計算
，所以用DSP這個特有的功能編寫三角函數S曲線
，能夠滿 足高精度和高速的的要求。

在CCS工程中應該做的有：

在*.c文件中添加

       #include''''''''''''''''''''''''''''''''IQmathLib.h''''''''''''''''''''''''''''''''
#define GLOBAL_Q 10
在庫文件夾中添加IQmath.lib，並且在配置文件中添加
IQmathTables       : > BOOTROM，     PAGE = 0
IQmath             : > PRAMH0，      PAGE = 0
編寫程序時
，對sin( )和cos( )函數應調用_IQsin()和_IQcos()函數
，乘積和除法應調用_IQmpy( )和_IQdiv( )。

4 實驗效果
　　
在應用現場分別對三種控製曲線進行了實驗，實驗得出的圖表如圖6所示。
 
                                             
從上圖可知當采用梯形控製曲線進行控製時，當檢測速率到30 件/min時

，檢測誤檢率就達到了3%，而3次多項式S曲線和三角函數S曲線分別是在36 件/min和42 件/min，所以三角函數S曲線在檢測中更能很好地減小衝擊和震動，所以采用此種方案，可以提高檢測速率，為企業創造更大的效益。