CN111983263A - 测试治具 - Google Patents
测试治具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111983263A CN111983263A CN202010783419.4A CN202010783419A CN111983263A CN 111983263 A CN111983263 A CN 111983263A CN 202010783419 A CN202010783419 A CN 202010783419A CN 111983263 A CN111983263 A CN 111983263A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tested
- test
- positioning
- positioning piece
- piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 205
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 42
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 34
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 10
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000013522 software testing Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 25
- 230000004044 response Effects 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- JPSNJFMTQIIVFG-UHFFFAOYSA-M lithium;ethanethiolate Chemical compound [Li+].CC[S-] JPSNJFMTQIIVFG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
- G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
Abstract
本申请提供一种测试治具。所述测试治具包括承载座、摄像头及处理器。所述承载座用于承载待测试件。所述摄像头用于拍摄所述待测试件的图像,以得到拍摄图像。所述处理器用于选取所述拍摄图像中的部分待测试器件作为参考器件,并获取所述参考器件的测试坐标;所述处理器还用于接收所述待测试件的生产坐标文件,所述生产坐标文件中包括所述待测试件中所有的待测试器件生产时的生产坐标,所述处理器根据所述参考器件的测试坐标与所述参考器件的生产坐标得到所述测试坐标与所述生产坐标之间的位置偏差,并根据所述位置偏差得到所述待测试件中剩余的待测试器件的测试坐标。本申请提供的测试治具的测试效率较高。
Description
技术领域
本申请涉及测试技术领域,尤其涉及一种测试治具。
背景技术
目前在对各种电子产品进行研发及生产的时候,需要对电子产品进行硬件测试,以判断电子产品是否存在问题。由此可见,硬件测试是电子产品的品质是否过关的必要流程。硬件测试项目复杂,往往需要较多的时间。比如,相关技术中,对电子产品进行硬件测试时,需要按照电子设备的电路原理图,人工找到电子产品中的待测试器件(比如,电阻、电容等)的坐标,耗时较长。
发明内容
为了解决相关技术中的确定电子产品中的待测试件的坐标耗时较长的技术问题,本申请提供了一种测试治具,所述测试治具包括:
承载座,所述承载座用于承载待测试件;
摄像头,所述摄像头用于拍摄所述待测试件的图像,以得到拍摄图像;及
处理器,所述处理器用于选取所述拍摄图像中的部分待测试器件作为参考器件,并获取所述参考器件的测试坐标;所述处理器还用于接收所述待测试件的生产坐标文件,所述生产坐标文件中包括所述待测试件中所有的待测试器件生产时的生产坐标,所述处理器根据所述参考器件的测试坐标与所述参考器件的生产坐标得到所述测试坐标与所述生产坐标之间的位置偏差,并根据所述位置偏差得到所述待测试件中剩余的待测试器件的测试坐标。
其中,所述测试治具还包括:
机械臂,所述机械臂活动连接于所述承载座,所述机械臂具有探头孔,所述探头孔用于供测试探头通过;及
驱动件,所述驱动件用于在所述处理器的控制下驱动所述机械臂运动,以使所述探头孔运动至当前需要测试的待测试器件的位置。
其中,所述处理器控制所述驱动件驱动所述机械臂运动时,根据实际位移和期望位移之间的位移偏差对所述驱动件驱动所述机械臂移动的角位移、角速度、及角加速度进行修正,且对所述角位移、角速度、及角加速度的占比进行修正。
其中,所述测试治具包括多个机械臂,所述处理器还用于接收当前需要测试的待测试器件所需要的探头的数目,其中,当前需要测试的待测试器件所需要的探头的数目和对所述待测试器件的测试类型相关;且所述处理器还根据所需要的探头的数目及当前需要测试的待测试器件的位置控制所述驱动件驱动所述多个机械臂中对应数量的机械臂运动至当前需要测试的待测试器件的位置。
其中,所述测试治具还包括输入装置,所述输入装置与所述处理器电连接,用于输入所述待测试器件所需要的探头的数目以及对所述待测试器件进行测试的测试类型。
其中,所述测试治具还包括:
第一定位件,所述第一定位件活动连接于所述承载座,且相较于所述承载座在第一方向上可往复移动;
第二定位件,所述第二定位件活动连接于所述承载座,且相较于所述承载座在第一方向上可往复移动;
第三定位件,所述第三定位件活动连接于所述承载座,且相较于所述承载座在第二方向上可往复移动;及
第四定位件,所述第四定位件连接于所述承载座,且可限制所述第三定位件在所述第二方向上的位移;其中,所述第一方向和所述第二方向不同,所述第一定位件、所述第二定位件、所述第三定位件及所述第四定位件相互配合以固定所述待测试件。
其中,所述第一定位件面对所述第二定位件的表面开设有凹槽;所述第二定位件面对所述第一定位件的表面开设有凹槽;且所述第一定位件及所述第二定位件面对所述第三定位件的表面均开设有凹槽;所述第三定位件面对所述第一定位件的表面开设有凹槽。
其中,所述承载座包括:
承载本体;
第一连接部,所述第一连接件固定于所述承载本体,且所述第一连接部沿所述第二方向设置,所述第一连接部上开设有间隔设置的多个定位孔;所述第三定位件活动连接所述第一连接部;
所述第四定位件包括:
定位本体,所述定位本体套设于第一连接部,且可在所述第一连接部上滑动,所述定位本体开设有通孔;
定位部,所述定位部用于穿过所述通孔及所述定位孔,以将所述第四定位件固定于所述承载座。
其中,所述测试治具还包括:
弹性件,所述弹性件套设于所述第一连接部,且设置于所述第三定位件及所述第四定位件之间。
其中,所述承载座还包括:
第二连接部,所述第二连接部固定于所述承载本体,且所述第二连接部沿所述第一方向设置;所述第一定位件及所述第二定位件套设于所述第二连接部且可相较于所述承载部在第一方向上往复移动,且所述第一定位件及所述第二定位件分别设置于所述第一连接部相对的两侧。
相较于相关技术,本申请实施方式提供的测试治具可以利用参考器件的测试坐标和生产坐标之间的位置偏差、以及每个待测试器件的生产坐标,计算出每个待测试器件的测试坐标,无需人工对照所述待测试器件的原理图找到待测试器件的位置,从而可缩短找到每个待测试器件的测试坐标的时间,即,节约了测试用时。换而言之,本申请的测试治具可达到缩短测试用时的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施方式提供的测试治具的结构示意图。
图2为图1中提供的测试治具的电路框图。
图3为本申请一实施方式中参考器件的生产坐标的示意图。
图4为图3中的参考器件的测试坐标的示意图。
图5为本申请一实施方式中的测试治具中的处理器驱动机械臂运动时的控制算法框图。
图6为系统误差与性能函数关系示意图。
图7本申请一实施方式提供的测试治具中的机械臂的结构示意图。
图8为图7中的机械臂中关节2的仿真示意图。
图9为图7中的机械臂中关节3的仿真示意图。
图10为相关技术中的控制算法对应的控制系统的响应时间的仿真图。
图11为本申请的控制算法对应的控制系统的响应时间的仿真图。
图12为本申请一实施方式提供的测试治具的电路框图。
图13为本申请又一实施方式提供的测试治具一个角度的结构示意图。
图14为图13所示的测试治具在另一角度的结构示意图。
图15为图14中I处的放大示意图。
图16为图13所示的测试治具在另外一个角度的俯视图。
图17为本申请另一实施方式提供的测试治具的示意图。
图18为图17中测试治具中II处的放大示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着,结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
需要说明的是,本申请中出现的术语“第一”、“第二”仅仅用于描述的目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是指两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1及图2,图1为本申请一实施方式提供的测试治具的结构示意图;图2为图1中提供的测试治具的电路框图。所述测试治具1包括承载座110、摄像头120、及处理器130。所述承载座110用于承载待测试件。所述摄像头120用于拍摄所述待测试件的图像,以得到拍摄图像。所述处理器130用于选取所述拍摄图像中的部分待测试器件作为参考器件,并获取所述参考器件的测试坐标;所述处理器130还用于接收所述待测试件的生产坐标文件,所述生产坐标文件中包括所述待测试件中所有的待测试器件生产时的生产坐标,所述处理器130根据所述参考器件的测试坐标与所述参考器件的生产坐标得到所述测试坐标与所述生产坐标之间的位置偏差,并根据所述位置偏差得到所述待测试件中剩余的待测试器件的测试坐标。
所述待测试件可以为但不仅限于为电子产品的电路板,比如,印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)。所述待测试件上设置有多个待测试器件,比如,待测电阻、待测电容、待测芯片等。
所述摄像头120可以为但不仅限于为鱼眼摄像头,所述摄像头120用于拍摄所述待测试件的图像,以得到拍摄图像。所述摄像头120拍摄所述待测试件的图像时,可先对所述待测试件进行对焦,再对所述待测试件进行拍摄,从而可提升所述摄像头120拍摄的待测试件的清晰度。所述摄像头120对所述待测试件进行对焦时,可通过所述处理器130调整支撑所述摄像头120的支撑架230与所述待测试件之间的距离来实现对焦。需要说明的是,所述摄像头120拍摄所述待测试件的图像时需要拍摄完整的待测试件的图像。
在一实施方式中,所述测试治具1还包括存储器220,所述存储器220与所述摄像头120电连接,所述摄像头120拍摄的所述拍摄图片被存储在所述存储器220中。在本实施方式中,所述处理器130与所述摄像头120电连接,以获取所述摄像头120拍摄的所述拍摄图像。所述处理器130与所述摄像头120电连接的方式可以为但不仅限于通过移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)的方式电连接。换而言之,所述摄像头120拍摄的拍摄图像经由所述MIPI传输至所述处理器130。
所述处理器130可以为但不仅限于为现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)格式的处理器。所述处理器130选取拍摄图像中的部分待测试器件做为参考器件,举例而言,所述处理器130选取所述拍摄图像中的一个待测试器件作为参考器件。所述处理器130获取所述待测试件的生产文件坐标,所述生产文件坐标中包括将待测试器件安装到基板上时形成所述待测试件时,所述待测试件中待测试器件的坐标,所述坐标被称为所述待测试器件的生产坐标。由于需要对所述待测试器件进行测试,所述待测试器件通常与测试垫(pad)电连接,因此,在一实施方式中,所述待测试件中待测试器件中的生产坐标是指所述待测试件中待测试器件中测试垫的坐标。所述处理器130比较所述参考器件的生产坐标以及所述参考器件的测试坐标,并得到所述参考器件的测试坐标和生产坐标之间的位置偏差。对于所述待测试件上所有的待测试件而言,每一个待测试件的生产坐标和其测试坐标之间的偏差都是恒定值,即,都等于所述参考器件的测试坐标和生产坐标之间的位置偏差。因此,得到了所述参考器件的测试坐标和生产坐标之间的位置偏差以及得知了每个待测试器件的生产坐标,则可计算出每个待测试器件的测试坐标。
需要说明的是,所述生产坐标文件可通过通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)接口210传输至所述处理器130中。由于所述生产坐标文件被传输至所述处理器130中用于计算所述待测试器件的测试坐标,因此,不需要像素特别高的摄像头120来拍摄所述待测试件的图像,从而可节约所述测试治具1的成本。此外,由于生产坐标文件中的坐标与测试坐标关联,也降低了对所述处理器130的计算力的要求。
下面结合附图对所述处理器130获取所述参考器件的生产坐标及测试坐标的过程进行详细介绍。请一并参阅图3及图4,图3为本申请一实施方式中参考器件的生产坐标的示意图;图4为图3中的参考器件的测试坐标的示意图。所述待测试器件的生产坐标的确定是在生产坐标系中确定的,而生产坐标系是根据参考面生成的。通常情况下,三个参考点确定一个参考面,因此,可选取三个参考点来确定生产坐标系的参考面,进而可确定其他待测试器件在生产坐标系中的生产坐标。在本实施方式中,三个参考点选取为(0,0),(0,1),(1,0)。在本实施方式中,作为参考器件的待测试器件的生产坐标为(1,1)。当所述待测试件放入所述承载座110上时,在测试坐标系中,所述参考器件在测试坐标系中的坐标为(1.5’,1.5’)。由此可见,所述参考器件的测试坐标和生产坐标之间的位置偏差为(0.5’,0.5’)。因此,将每个待测试器件的生产坐标加上所述位置偏差则得到每个待测试器件的测试坐标。
相较于相关技术,本申请实施方式提供的测试治具1可以利用参考器件的测试坐标和生产坐标之间的位置偏差、以及每个待测试器件的生产坐标,计算出每个待测试器件的测试坐标,无需人工对照所述待测试器件的原理图找到待测试器件的位置,从而可缩短找到每个待测试器件的测试坐标的时间,即,节约了测试用时。换而言之,本申请的测试治具1可达到缩短测试用时的技术效果。
在一实施方式中,所述测试治具1还包括机械臂140和驱动件150。所述机械臂140活动连接于所述承载座110,所述机械臂140具有探头孔141(请参阅图17及图18),所述探头孔141用于供测试探头通过。所述驱动件150用于在所述处理器130的控制下驱动所述机械臂140运动,以使所述探头孔141运动至当前需要测试的待测试器件的位置。
所述驱动件150可以为但不仅限于为驱动电机。在本实施方式中,所述测试治具1包括机械臂140和驱动件150,所述机械臂140连接于所述承载座110,且可相对所述承载座110运动。所述机械臂140上具有探头孔141,所述探头孔141可设置于所述机械臂140远离所述承载座110的一端。当对所述待测试件进行测试时,所述探头孔141供所示波器的测试探头通过,所述示波器的测试探头通过所述探头孔141之后,接触接所述待测试中所述待测试器件的测试垫,进而通过所述测试垫与所述待测试器件电连接。由此可见,本实施方式的测试治具1在对待测试器件进行测试时,无需在测试垫上焊接多个焊线。
在相关技术中,测试治具1对所述待测试器件进行测试时,通常需要在待测试器件的测试垫上焊接焊线,并将焊线引出。有的测试类型需要比较多的测试垫,则,测试垫上焊接有多个焊线,因此,焊线的焊接需要比较多的时间,从而降低了测试效果。对焊线进行焊接时,若焊接不当,则有可能导致所述待测试件上的器件短路,有可能损坏待测试件上的待测试器件,甚至损坏整个待测试件,由此可见,通过在测试垫上焊接多个焊线以对所述待测试器件进行测试的方式的测试效率不高,且有可能会损坏到待测试器件甚至会损坏到所述待测试件。
本实施方式中的测试治具1中的驱动件150可驱动机械臂140运动到待测试器件的位置(比如,与待测测试器件的测试垫的正上方或者,测试件的旁边),进而带动测试仪的测试引线移动到待测试器件的位置,测试仪的测试引线可穿过机械臂140上的探头孔141与测试垫电连接,从而无需从待测试器件的测试垫中引出焊线,因此,本申请的测试治具1可提升对待测试器件进行测试时的测试效率,以及避免对所述待测试器件及待测试件的损坏。
在一实施方式中,所述处理器130控制所述驱动件150驱动所述机械臂140运动时,根据实际位移和期望位移之间的位移偏差对所述驱动件150驱动所述机械臂140移动的角位移、角速度、及角加速度进行修正,且对所述角位移、角速度、及角加速度的占比进行修正。请一并参阅图5,图5为本申请一实施方式中的测试治具中的处理器驱动机械臂运动时的控制算法框图。
具体地,所述处理器130控制所述驱动件150驱动所述机械臂140运动时,利用了所述期望位移qd和实际位移q之间的位移偏差e对所述机械臂140进行传统的PD控制以及改进的PD控制。
具体地,所述PD控制中包括根据所述机械臂140运动时的角位移、角速度、及角加速度来控制所述驱动件150驱动所机械臂140运动。所述改进的PD控制用于对所述驱动件150驱动所述机械臂140移动的所述角位移、角速度、及角加速度的占比进行修正,以达到对所述机械臂140的控制具有较高的控制精度、较快的响应速度、超调量被控制在合理的范围内,且将控制误差收敛在指定的较小的范围内,且能够使得所述处理器130控制所述驱动件150驱动所述机械臂140运动时的控制系统的动态性能和稳定性能得到满足。
下面对所述改进的PD控制的原理及控制的算法进行详细介绍。
改进的PD控制基本原理
对于具有N自由度的机械臂140动力学方程可以表示为如下形式
式中q,表示机械臂140的关节的角位移、角速度及角加速度;M(q)表示机械臂140的惯性矩阵;表示哥氏力和离心力向量,CV表示正定的黏性关节摩擦系数矩阵;G(q)表示重力向量;F表示外部扰动;Γ表示输入力矩向量。
性质1、正定的惯性矩阵M(q)满足以下不等式:
λhIn≤M(q)≤λHIN (2)
式中,IN为N维单位矩阵,λh和λH表示该惯性矩阵的最大和最小特征值。
性质2、存在正常数cg同时满足以下不等式:
式中,U(q)表示重力势能函数。
性质3、存在正常数c0使得矩阵c(q,a)b有关于n维向量a,b函数的下界:
||c(q,a)b||≤c0||a||||b|| (4)
式中,||.||表示矩阵和向量的欧几得范数。
设计处理器130中控制驱动件150驱动机械臂140的控制系统,该系统的期望输入关节角位移为qd,输出关节角位移为q,误差变量定义为:
e=q-qd (5)
控制目标就是控制误差:
为了控制误差,为了控制误差更快更好地趋近于0,引入函数p(t),并满足:
-pi(t)<ei(t)<pi(t) (6)
由上面不等式(6)可知,误差曲线将被限制在P(t)和-p(t)所包围的区域之中,另外,结合函数p(t)的递减特性可知,误差迅速收敛到0的一个极小邻域内,上述过程可借助图6进行说明。图6为系统误差与性能函数关系示意图。因此,可以通过设定衰减的性能函数pi(t)来对系统响应误差进行动态性能控制。
改进的PD控制算法
基于改进的PD控制的原理,将不等式约束(6)转换成等式约束,设xi=ei(t)/pi(t),引入对数形式的误差变换函数Ei(t)=G[xi(t)],其中:
其中i=1,2,...,n
设计机械臂140的目标位移qd是常数的情况下控制关节角达到预定的位置,该处理器130的设计包括以下几个步骤:
对于n个关节的机械臂140,建立衰减速度相同的性能函数,性能函数可设为如下形式的衰减函数:
pi(t)=[pi(0)]exp(-lit)+pi(∞),i=1,2...,n (8)
式中:pi(0)、lit、pi(∞)都为正常数;pi(0)表示性能函数初值,pi(∞)表示稳态误差值;lit表示性能函数的加速度,该值越大相应系统的时间越短,该参数在理论上能够取到大于零的常数,但是该数值要考虑处理器130驱动的驱动件150能否提供对应的功率。
以误差便函函数为基础,结合PD控制规律设计改进的PD控制算法,其控制规律为
式中:Kp,Kv为PD参数,Kε为增益参数,三者都是正定的对角常数矩阵;当Kε为0时,该处理器130就变为单一的PD控制器,JH(t)=diag[JH1(T),JH2(T),...,JHn(T)],表示误差转换函数,其中:
下面对所述测试治具1中的处理器130驱动机械臂140运动时的控制算法的稳定性进行分析。
将(9)带入(1)得到闭环控制系统:
定义闭环系统状态变量S
式中有:
闭环系统(13)中的变量q、e、ε都可以用变量表示为:
定义向量ε(x)的定义域为笛卡尔空间Dxi(i=1,2,...,n)的乘积。
Dx=Dx1×Dx2×...×Dxn (16)
定义函数:
式中:A(q,t)和v定义为:
再定义函数:
同时,满足如下方程:
接下来的证明需要用到以下两个引理
当以下条件满足时,V(s,t)是递减的:
引理2、当以下条件满足时
V(s,t)=1-e-v(s,t) (24)
对方程(20)在[0,∞]进行积分,并代入式(23)得到:
下面对所述测试治具1中的处理器130驱动机械臂140运动时进行仿真分析。请一并参阅图7,图7本申请一实施方式提供的测试治具中的机械臂的结构示意图。
通过机械臂140的关节空间控制实现改进的PD控制算法。使用比较直观的空间3关节机械臂140进行仿真分析,采用建模软件进行机械臂140的建模,运用设计软件进行处理器130设计。机械臂140的参数请参见表1。
表1机械臂的参数
在本实施方式中,机械臂140包括三个枝节、为了方便描述,三个枝节依次命名为枝节1401、枝节1402及枝节1403。其中,所述枝节1401、所述枝节1402及所述枝节1403依次相连,且所述枝节1402连接于所述承载座110。所述枝节1401的角位移为q1,机械臂140的枝节1402的角位移为q2,机械臂140中枝节1403的角位移为q3。由于枝节1401的幅度和速度都不大,所以不考虑枝节140的关节1,以枝节1401和枝节1402相连的关节2、枝节1402和枝节1403相连的关节3为研究对象。
初始角位移为:q0=(0,π/12),期待角位移为:qd=(π/4,π/3),e=(-π/4,-π/4),性能函数参数pi(0)=2e0,即π/2,pi(∞)设为0.01rad,即,稳态误差范围为0.57°,li设为2,系统响应时间为1s,根据公式(8)可得函数为:
根据控制系统稳定性的要求,式中(21)、(22)中两种算法的控制参数设为两组,如表2所示。换而言之,表2中的两组数据可代入公式(21)和公式(22)中。
表2两种算法的控制参数表
其中,PD为相关技术中的控制算法,PP-PD为本申请的改进的PD控制算法。
同样的操作任务和参数条件下,分别用单一的PD控制算法与改进的PD控制算法(PP–PD)进行试验,比较系统响应曲线如图8及图9所示。图8为图7中的机械臂中关节2的仿真示意图;图9为图7中的机械臂中关节3的仿真示意图。由图8和图9可以看出,在单一的PD控制算法下,系统响应的调节时间有2s左右,而加入了改进的PD控制算法以后,系统响应的调节时间只有1.5s左右,改进的PD控制算法能有效地提高控制系统的响应速度。
下面对本申请的控制算法对应的控制系统的响应时间与相关技术中的控制算法对应的控制系统的响应时间进行比对分析。请一并参阅图10和图11,图10为相关技术中的控制算法对应的控制系统的响应时间的仿真图;图11为本申请的控制算法对应的控制系统的响应时间的仿真图。控制系统的输入力矩曲线如图11所示,由图11可以看到,改进的PD控制算法在系统响应刚超过预期值时,立刻会施加一个反方向的力矩控制超调并提高系统响应速度,因此能更好地改善系统的动态响应性能,所以引入一种改进的PD控制算法会减少系统响应时间,使得探头更快到达待测试器件对应的位置。
请参阅图12,图12为本申请一实施方式提供的测试治具的电路框图。在本实施方式中,所述测试治具1包括多个机械臂140。所述处理器130还用于接收当前需要测试的待测试器件所需要的探头的数目,其中,当前需要测试的待测试器件所需要的探头的数目和对所述待测试器件的测试类型相关;且所述处理器130还根据所需要的探头的数目及当前需要测试的待测试器件的位置控制所述驱动件150驱动所述多个机械臂140中对应数量的机械臂140运动至当前需要测试的待测试器件的位置。
在本实施方式中,以所述机械臂140的数目为4个为例进行示意,其中2个机械臂140间隔设置于所述承载座110的一侧,另外2个机械臂140间隔设置于所述承载座110的另外一侧。
所述待测测试器件所需要的探头的数目可通过所述测试治具1中的输入装置160来输入。所述输入装置160与所述处理器130电连接,用于输入所述待测试器件所需要的探头的数目以及对所述待测试器件进行测试时的测试类型。在本实施方式中,所述输入装置160为触控显示屏,在其他实施方式中,所述输入装置160可以为键盘,或者是麦克风等。所述待测试器件的测试类型通常包括纹波测试、时序测试、及协议测试等。所述待测试器件所需要的探头的数目和所述待测试器件的测试类型相关,比如,当进行纹波测试时,所需要的探头的数目为1个;当进行时序测试时,所需要的探头的数目为4个;当进行协议测试时,根据所述协议的不同,所需要的探头的数目不同。
所述处理器130根据所需要的探头的数目及当前需要测试的待测试器件的位置控制所述驱动件150驱动所述多个机械臂140中对应数量的机械臂140运动至当前需要测试的器件的位置。具体地,在本实施方式中,所述处理器130根据当前需要测试的待测试器件的位置以及所述多个机械臂140中距离所述待测试器件的距离,从所述多个机械臂140中选取相应数目的机械臂140,且被选取的机械臂140为距离当前需要测试的待测试器件的距离最近的机械臂140。由于被选取的机械臂140为距离当前需要测试的测试器件的距离最近的机械臂140,因此,此方法也称为路径最短算法。
举例而言,测试待测试器件时,通过输入装置160输入所述待测试器件的位号,根据所述待测试器件的测试类型确定当前需要测试的待测试器件所需要探头的数目,并根据当前需要测试的待测试器件的位置选取对应数目的且距当前需要测试的待测试器件的距离最近的机械臂140,并控制驱动件150驱动被选取的机械臂140移动至当前需要测试的待测试器件的位置。被选取的机械臂140移动到相应位置之后,将示波器的探头透过所述机械臂140的探头孔141,并通过示波器对当前需要测试的待测试器件进行测试。由此可见,本申请的测试治具1对待测试器件进行测试时,无需人工对照所述待测试器件的原理图找到待测试器件的位置,且省去了焊接焊线的时间,提升了测试效率。
在一种实施方式中,所述示波器对所述待测试器件进行测试之后,所述示波器将对所述待测试器件进行测试的数据传输至所述测试治具1的存储器220中。在另一实施方式中,所述示波器度所述待测试器件进行测试之后,所述示波器将对所述待测试器件进行测试的数据传输至电脑端、或者手机等终端设备中。所述终端设备将所述测试数据转换为波形文件。所述测试治具1与所述终端设备通信连接,比如,所述测试治具1与所述终端设备通过USB接口210通信连接,以读取所述波形文件,并将所述波形文件存储在所述存储器220中。
下面对本申请的测试治具1的具体结构进行详细介绍。请参阅图13,图13为本申请又一实施方式提供的测试治具一个角度的结构示意图;图14为图13所示的测试治具在另一角度的结构示意图。所述测试治具1还包括第一定位件171、第二定位件172、第三定位件173、及第四定位件174。所述第一定位件171活动连接于所述承载座110,且相较于所述承载座110在第一方向D1上可往复移动。所述第二定位件172活动连接于所述承载座110,且相较于所述承载座110在第一方向D1上可往复移动。所述第三定位件173活动连接于所述承载座110,且相较于所述承载座110在第二方向D2上可往复移动。所述第四定位件174连接于所述承载座110,且可限制所述第三定位件173在所述第二方向D2上的位移;其中,所述第一方向D1和所述第二方向D2不同,所述第一定位件171、所述第二定位件172、所述第三定位件173及所述第四定位件174相互配合以固定所述待测试件。
在本实施方式中,所述第一方向D1与所述第二方向D2垂直,在其他实施方式中,所述第一方向D1与所述第二方向D2也可以不垂直,形成夹角即可。所述第一定位件171、所述第二定位件172、所述第三定位件173、及所述第四定位件174相互配合以固定所述待测件,且由于所述的第一定位件171与所述第二定位均均可在第一方向D1上往复移动,因此,所述测试治具1可适用于在第一方向D1上具有不同尺寸的待测试件。所述第三定位件173可相较于所述承载座110在第二方向D2上往复移动,因此,所述测试治具1可适用于在第二方向D2上具有不同尺寸的待测试件。所述第四定位件174可限制所述第三定位件173在所述第二方向D2上的位移,因此,可避免所述待测试件在所述承载座110上的位移,有利于提升所述待测试件测试时的稳定性。
请一并参阅图15,图15为图14中I处的放大示意图。在本实施方式中,所述第一定位件171面对所述第二定位件172的表面开设有凹槽17a;所述第二定位件172面对所述第一定位件171的表面开设有凹槽17a;且所述第一定位件171及所述第二定位件172面对所述第三定位件173的表面均开设有凹槽17a;所述第三定位件173面对所述第一定位件171的表面开设有凹槽17a。
所述第一定位件171面对所述第二定位件172的表面开设有凹槽17a,所述第二定位件172面对所述第一定位件171的表面开设有凹槽17a,当对所述待测试件进行固定时,可将所述待测试件设置于第一定位件171面对所述第二定位件172表面的凹槽17a内,且将所述待测试件的边框设置于所述第二定位件172面对所述第一定位件171表面的凹槽17a内,从而在第一方向D1上对所述待测试件进行定位。所述第一定位件171及所述第二定位件172面对所第三定位件173的表面均开设有凹槽17a以及所述第三定位件173面对所述第一定位件171的表面开设,也是方便所述待测试件的边框设置于所述凹槽17a内,在第二方向D2上对所述定位件进行定位。
请一并参阅图16,图16为图13所示的测试治具在另外一个角度的俯视图。所述承载座110包括承载本体111、第一连接部112。所述第一连接部112固定于所述承载本体111,且所述第一连接部112沿所述第二方向D2设置,所述第一连接部112上开设有间隔设置的多个定位孔1121;所述第三定位件173活动连接所述第一连接部112。相应地,所述第四定位件174包括定位本体1741及定位部1742。所述定位本体1741套设于第一连接部112,且可在所述第一连接部112上滑动,所述定位本体1741开设有通孔1743。所述定位部1742用于穿过所述通孔1743及所述定位孔1121,以将所述第四定位件174固定于所述承载座110。
所述承载本体111是所述承载座110中起到承载作用的主体部分。所述承载本体111的形状可以为但不仅限于为长方形等。所述第一连接部112固定于所述承载本体111的方式可以为但不仅限于为所述第一连接部112与所述承载本体111为分体结构,所述第一连接部112与所述承载本体111通过连接部连接在一起;或者,所述第一连接部112与所述承载本体111为一体结构。所述第一连接部112可凸设于所述承载本体111的表面。所述第一连接部112沿着所述第二方向D2设置,所述第一连接部112上开设有间隔设置的多个定位孔1121,所述定位孔1121可以为通孔也可以为盲孔。所述第四定位件174包括定位本体1741及定位部1742。所述定位本体1741套设在所述第一连接部112上,且可在所述第一连接部112上滑动。所述定位本体1741上开设有通孔,当所述定位本体1741在所述第一连接部112上滑动时,所述定位本体1741的通孔可与所述第一连接部112的定位孔1121正对,所述定位部1742穿过所述通孔及所述定位孔1121,可使得所述第四定位件174固定于所述承载座110。
进一步地,所述测试治具1还包括弹性件180。所述弹性件180套设于所述第一连接部112,且设置于所述第三定位件173及所述第四定位件174之间。
所述弹性件180可以为但不仅限于为弹簧,具有弹性的铁丝等。所述弹性件180套设于所述第一连接部112且设置于所述第三定位件173及所述第四定位件174之间,当所述待测试件设置于所述承载座110上时,所述待测试件通过所述第三定位件173挤压所述弹性件180及所述第四定位件174,使得所述弹性件180处于压缩状态,进而使得所述待测试件牢固固定于所述承载座110。此外,由于所述弹性件180可压缩,对于在第二方向D2上具有不同尺寸的待测试件而言,所述待测试件可对所述弹性件180施加不同的压力,使得所述弹性件180处于不同的压缩状态,且保证所述第四定位件174中的定位部1742固定于所述第一连接部112上的同一个定位孔1121,无需移动所述第四定位件174。由此可见,所述弹性件180的设置、所述第四定位件174与所述第一连接部112的配合可使得所述测试治具1能够满足更多尺寸的待测试件的固定。换而言之,本申请的测试治具1可应用于不同形状及不同尺寸的待测试件,提升了对所述待测试器件进行固定及测试的通用性。
进一步地,所述承载座110还包括第二连接部113。所述第二连接部113固定于所述承载本体111,且所述第二连接部113沿所述第一方向D1设置;所述第一定位件171及所述第二定位件172套设于所述第二连接部113且可相较于所述承载部在第一方向D1上往复移动,且所述第一定位件171及所述第二定位件172分别设置于所述第一连接部112相对的两侧。
所述第一定位件171及所述第二定位件172分别设置于所述第二定位件172上且分别设置于所述第一连接部112相对的两侧,从而可增强对所述待测试件定位时的牢固程度。
以上是本申请实施例的实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种测试治具,其特征在于,所述测试治具包括:
承载座,所述承载座用于承载待测试件;
摄像头,所述摄像头用于拍摄所述待测试件的图像,以得到拍摄图像;及
处理器,所述处理器用于选取所述拍摄图像中的部分待测试器件作为参考器件,并获取所述参考器件的测试坐标;所述处理器还用于接收所述待测试件的生产坐标文件,所述生产坐标文件中包括所述待测试件中所有的待测试器件生产时的生产坐标,所述处理器根据所述参考器件的测试坐标与所述参考器件的生产坐标得到所述测试坐标与所述生产坐标之间的位置偏差,并根据所述位置偏差得到所述待测试件中剩余的待测试器件的测试坐标。
2.如权利要求1所述的测试治具,其特征在于,所述测试治具还包括:
机械臂,所述机械臂活动连接于所述承载座,所述机械臂具有探头孔,所述探头孔用于供测试探头通过;及
驱动件,所述驱动件用于在所述处理器的控制下驱动所述机械臂运动,以使所述探头孔运动至当前需要测试的待测试器件的位置。
3.如权利要求2所述的测试治具,其特征在于,所述处理器控制所述驱动件驱动所述机械臂运动时,根据实际位移和期望位移之间的位移偏差对所述驱动件驱动所述机械臂移动的角位移、角速度、及角加速度进行修正,且对所述角位移、角速度、及角加速度的占比进行修正。
4.如权利要求2所述的测试治具,其特征在于,所述测试治具包括多个机械臂,所述处理器还用于接收当前需要测试的待测试器件所需要的探头的数目,其中,当前需要测试的待测试器件所需要的探头的数目和对所述待测试器件的测试类型相关;且所述处理器还根据所需要的探头的数目及当前需要测试的待测试器件的位置控制所述驱动件驱动所述多个机械臂中对应数量的机械臂运动至当前需要测试的待测试器件的位置。
5.如权利要求4所述的测试治具,其特征在于,所述测试治具还包括输入装置,所述输入装置与所述处理器电连接,用于输入所述待测试器件所需要的探头的数目以及对所述待测试器件进行测试的测试类型。
6.如权利要求1-5任意一项所述的测试治具,其特征在于,所述测试治具还包括:
第一定位件,所述第一定位件活动连接于所述承载座,且相较于所述承载座在第一方向上可往复移动;
第二定位件,所述第二定位件活动连接于所述承载座,且相较于所述承载座在第一方向上可往复移动;
第三定位件,所述第三定位件活动连接于所述承载座,且相较于所述承载座在第二方向上可往复移动;及
第四定位件,所述第四定位件连接于所述承载座,且可限制所述第三定位件在所述第二方向上的位移;其中,所述第一方向和所述第二方向不同,所述第一定位件、所述第二定位件、所述第三定位件及所述第四定位件相互配合以固定所述待测试件。
7.如权利要求6所述的测试治具,其特征在于,所述第一定位件面对所述第二定位件的表面开设有凹槽;所述第二定位件面对所述第一定位件的表面开设有凹槽;且所述第一定位件及所述第二定位件面对所述第三定位件的表面均开设有凹槽;所述第三定位件面对所述第一定位件的表面开设有凹槽。
8.如权利要求6所述的测试治具,其特征在于,所述承载座包括:
承载本体;
第一连接部,所述第一连接件固定于所述承载本体,且所述第一连接部沿所述第二方向设置,所述第一连接部上开设有间隔设置的多个定位孔;所述第三定位件活动连接所述第一连接部;
所述第四定位件包括:
定位本体,所述定位本体套设于第一连接部,且可在所述第一连接部上滑动,所述定位本体开设有通孔;
定位部,所述定位部用于穿过所述通孔及所述定位孔,以将所述第四定位件固定于所述承载座。
9.如权利要求8所述的测试治具,其特征在于,所述测试治具还包括:
弹性件,所述弹性件套设于所述第一连接部,且设置于所述第三定位件及所述第四定位件之间。
10.如权利要求8所述的测试治具,其特征在于,所述承载座还包括:
第二连接部,所述第二连接部固定于所述承载本体,且所述第二连接部沿所述第一方向设置;所述第一定位件及所述第二定位件套设于所述第二连接部且可相较于所述承载部在第一方向上往复移动,且所述第一定位件及所述第二定位件分别设置于所述第一连接部相对的两侧。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010783419.4A CN111983263A (zh) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | 测试治具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010783419.4A CN111983263A (zh) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | 测试治具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111983263A true CN111983263A (zh) | 2020-11-24 |
Family
ID=73445223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010783419.4A Pending CN111983263A (zh) | 2020-08-06 | 2020-08-06 | 测试治具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111983263A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114184814A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-15 | 博众精工科技股份有限公司 | 一种装夹治具及检测装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106657988A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 歌尔科技有限公司 | 自动定位测试图卡的摄像头测试方法和装置、计算机设备 |
CN107818576A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 国民技术股份有限公司 | 芯片版图图片与测试图像的坐标映射方法及系统 |
CN109968237A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-05 | 珠海格力智能装备有限公司 | 空调器的安装定位方法及装置 |
CN110706293A (zh) * | 2019-09-03 | 2020-01-17 | 佛山科学技术学院 | 基于surf特征匹配的电子元器件定位和检测方法 |
CN110927549A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-03-27 | 广西天微电子有限公司 | 晶圆重定位方法及其系统 |
-
2020
- 2020-08-06 CN CN202010783419.4A patent/CN111983263A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107818576A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 国民技术股份有限公司 | 芯片版图图片与测试图像的坐标映射方法及系统 |
CN106657988A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-10 | 歌尔科技有限公司 | 自动定位测试图卡的摄像头测试方法和装置、计算机设备 |
CN109968237A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-05 | 珠海格力智能装备有限公司 | 空调器的安装定位方法及装置 |
CN110706293A (zh) * | 2019-09-03 | 2020-01-17 | 佛山科学技术学院 | 基于surf特征匹配的电子元器件定位和检测方法 |
CN110927549A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-03-27 | 广西天微电子有限公司 | 晶圆重定位方法及其系统 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114184814A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-15 | 博众精工科技股份有限公司 | 一种装夹治具及检测装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11059169B2 (en) | Method of controlling robot, method of teaching robot, and robot system | |
EP3221095B1 (en) | Robot and robot system | |
JP4021413B2 (ja) | 計測装置 | |
CN105291101A (zh) | 机器人、机器人系统以及控制装置 | |
JP5904635B2 (ja) | 制御装置、制御方法及びロボット装置 | |
CN106826207A (zh) | 机器人系统 | |
JP2016185572A (ja) | ロボット、ロボット制御装置およびロボットシステム | |
CN112621743B (zh) | 机器人及其相机固定于末端的手眼标定方法及存储介质 | |
CN112621711B (zh) | 机器人及其相机固定于机架的手眼标定方法以及存储介质 | |
CN111438688A (zh) | 机器人校正方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
CN111983263A (zh) | 测试治具 | |
US20220402131A1 (en) | System and method for error correction and compensation for 3d eye-to-hand coordinaton | |
JP2018051634A (ja) | ロボット制御装置、ロボット、ロボットシステムおよび姿勢特定装置 | |
CN113840695A (zh) | 标定检验组件、机器人系统、检验方法和标定方法 | |
CN114012718A (zh) | 数据处理方法 | |
Yang et al. | Simultaneous base and tool calibration for self-calibrated parallel robots | |
Shim et al. | Kinematic analysis and design of a six DOF 3-PRPS in-parallel manipulator | |
WO2020022040A1 (ja) | 制御システム、制御方法およびプログラム | |
US11118902B2 (en) | Three-dimensional shape measurement device, robot system, and three-dimensional shape measurement method | |
US11478936B2 (en) | Image processing apparatus that processes image picked up by image pickup apparatus attached to robot, control method therefor, and storage medium storing control program therefor | |
US20210316453A1 (en) | Multi center impedance control | |
CN116408790A (zh) | 机器人控制方法、装置、系统及存储介质 | |
JP2018017610A (ja) | 三次元計測装置、ロボット、ロボット制御装置、及びロボットシステム | |
CN111157004B (zh) | 法兰朝下四轴机器人的工具标定方法 | |
CN111060800B (zh) | 飞针测试方法、飞针测试装置、飞针测试设备及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201124 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |