基于虚拟仪器技术的手机翻盖耐久性测试系统

摘  要：本文介绍一种手机翻盖耐久性测试系统。该系统由National Instruments公司的PXI-8186控制器、PXI-7344、UMI-7764、YASKAWA公司的SGDL-04AS伺服单元和SGML-04AF12伺服电机以及基于虚拟仪器的用户界面组成。该测试系统使用虚拟仪器使系统规模最小化，提高系统的稳定性且易于维护和扩展，操作界面友好。

关键词：虚拟仪器；测试系统；伺服单元；伺服电机

手机翻盖耐久性测试即将待测翻盖手机重复开合预设的次数，然后观察手机的各部分性能是否完好，这在翻盖手机的生产过程中是相当重要的一环。以往采用气动方式的系统运行速度较慢（约为每2秒1次）且操作界面不够友好。本文介绍的基于虚拟仪器技术的手机翻盖耐久性测试系统采用NI Motion 控制模块控制伺服电机进行驱动，运行速度可达到原来的4倍多且同时可对4部手机进行测试，而采用National Instruments公司的虚拟仪器（LabVIEW）进行开发，使操作界面非常友好。

在测试过程中操作人员针对每批不同型号的手机在初次测试时可使用微调功能将各个参数调整至理想值，并且可将这些参数存成相应的配置文件以备以后测试同样型号手机时使用，这样大大减少了每次测试时的重复操作，提高了系统的自动化程度。

1. 系统原理及概述

1.1 运动控制原理

运动控制的原理简单来说即由运动控制模块发出控制信号，如脉冲信号和模拟电压量等，这两种控制信号分别对应于位置控制模式和速度控制模式，伺服电机在相应的模式下接收到控制信号便能按照预定的方式运动。但是电机的运动存在误差，特别在模拟的速度控制模式下，因此需要电机发出编码信号反馈到运动控制模块，使运动控制模块能够根据实际的运动情况做出相应的补偿来消除累计误差，这一点对于本系统这样需要长时间连续运行的系统来说尤为重要。下图为运动控制的简单原理示意图：

图1 运动控制原理示意图

1.2 系统概述

本系统利用NI Motion 控制模块对伺服电机运动进行速度控制，按照用户设置的参数驱动相应的拨片、拨杆控制手机翻盖的开合。整个系统框图如图2所示：

图2 手机翻盖耐久性测试系统框图

整个系统由两部分组成：运动控制部分和测试平台部分。运动控制部分由NI PXI控制器和运动控制模块NI PXI-7344发出运动控制电压信号V-REF，通过NI UMI 7764接至伺服电机驱动器。测试平台部分包括两套独立的平台，每套平台有一组电机控制4台待测手机翻盖的开合（见图3）。全部4台电机的控制信号分别由NI PXI-7344的4轴提供。每台电机上均有编码信号反馈至运动控制模块以形成闭环控制回路，另有Forward Limit和Reverse Limit信号反馈至运动控制模块用以确定系统的初始位置以及防止电机运动超出极限位置。

图3 测试平台示意图

2. 硬件连接

硬件配线包括伺服单元与伺服电机的连接、运动控制模块与伺服单元的连接。其中伺服单元与伺服电机的连接有专用的电缆和相应的端子定义，与伺服单元和伺服电机的的类型有关。下图是运动控制模块与伺服单元的连接以及限位信号的连接图：

图4 运动控制模块与伺服单元及限位信号连接示意图

3. 软件结构和功能

整个软件是在National Instruments公司的面向对象的图形化编程语言LabVIEW 7.1下开发完成的，从上到下分为三层：高层通讯层，中层运动控制层，以及底层的驱动程序和开发环境支持。

底层开发环境和驱动程序接口是由软硬件厂商提供的，包括LabVIEW 7.1图形化编程环境和运动控制板卡的驱动程序。中层的运动控制层是在LabVIEW环境下编程实现电机的运动控制，包括电机运动位置、速度以及对于本系统整体的运动流程。高层的通讯层是用于将用户设置的各项参数传递到运动控制层，同时将用户所需信息如当前运动速度、剩余时间等反馈到用户界面。

4. 基于虚拟仪器的操作界面

本系统使用LabVIEW 7.1设计了友好的操作界面，如图5所示：

图5 手机翻盖耐久性测试系统操作界面

操作界面控件功能介绍如下（以Station A为例）：

编号	名称	功能
1	User Type	指示当前的用户类型（ Operator 、 Engineer 、 Administrator ）
2	Cycle Counter	预先可设置的翻盖次数，系统运行到达上限时该平台停止运行。
3	Start Angle 1 End Angle 1	拨片的起始角度（如 180° ）和终止角度（如 100° ），通过微调（ Jog ）过程来确定。
4	Start Angle 2 End Angle 2	拨杆的起始角度（如 0° ）和终止角度（如 130° ），通过微调（ Jog ）过程来确定。
5	Velocity	电机运动过程中的最大速度。
6	Acceleration	电机启动与停止时的加（减）速度。
7	Time 1-2	拨片开始往回动作到拨杆开始动作之间的时间间隔。
8	Time 2-1	拨杆开始往回动作到拨片开始动作之间的时间间隔。减小上述 2 个参数可以有效加快系统的运行速度。
9	Current Cycle	输出指示当前时刻的翻盖次数。
10	Cycle/s	输出指示当前时刻每秒翻盖的次数。
11	Left Time (h)	输出指示到预设的翻盖次数所剩余的时间。
12	Load Setting	按该控件从指定的文件载入上述的控制参数。并使拨杆、拨片到达载入的文件中所制定的位置。此时该平台其它控件不可用。
13	Save Setting	按该控件将上述控制参数存入指定的文件。此时该平台其它控件不可用。（ Operator 用户不可用）
14	Initialize	系统初   标签： 虚拟仪器 测试系统 伺服电机    12            更多>同类技术 • 图像处理视觉检测软件：花卉评级系统软件 • 加拿大科技公司正研发由量子材质制成的隐形斗篷 • 我国向IEC提交并获发布的电子信息领域标准达186项 • 当前位置：智能制造网 > 新闻首页 > 本站原创云产业发 • 关于这个史上最大芯片，专家是这样看的！ • CMOS图像传感器：身板小、威力大 • 时代全芯相变存储芯片正式发布，全球第三家 • 美韩研究团队发明用智能手机控制脑细胞的装置 • 5G加速落地，射频前端成最先受益者 • 声音传感器的原理与应用   全年征稿 / 资讯合作  2398080099 联系邮箱：   版权与免责声明 凡本网注明“来源：CK365测控网”的所有作品，均为北京新科时代传媒信息技术有限公司-CK365测控网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：CK365测控网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。 本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。 推荐图文 虚拟仪器技术在产品测试、控制和设计中的应 基于现场总线与虚拟仪器的车辆监控系统 为生物质气体燃料发动机开发测量控制系统 助力人体解剖学——软件工程师优化医疗设备 推荐技术 加拿大科技公司正研发由量子材质制成的隐形斗篷 虚拟仪器的结构分析 虚拟仪器的特点和优势 LabVIEW字符串正常显示与十六进制显示相互强制转换 LabVIEW与plc通信实现方式和注意事项 LabVIEW事件结构浅析 基于PXI的舰载动态参数测试系统设计 “虚拟仪器”的相关知识 基于LabVIEW中DSP目标文件加载的实现 eyeMario – 利用眼球运动控制电子游戏 可能喜欢 台达变频器在跑步机控制系统中的应用 什么是LDO？ 华北科技产品在数字流媒体中应用 新型Linux开发工具应对下一代嵌入式系统设计挑战 基于肌音信号的仿生手信号采集系统设计 三垦变频器在浆染联合机上的使用 GH-2000型电缆故障测试仪 “聚焦未来”的RiNano 纳米空调—威图为制造业奉献尖端成果 一致性测试：Gen 2超高频RFID发展新里程     网站首页  | 免责声明 | 联系方式 | 关于我们 | 网站地图  | 网站留言 | RSS订阅 | 京ICP备11033066号-1京公网安备:11010802018309号 Copyright © 2005-2020 www.ck365.cn All Rights Reserved 版权所有 CK365测控网-北京新科时代传媒信息技术有限公司 客服：