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论文写作分析-基于Solidworks的SFP光模块多工位测试机构设计
时间:2021-04-01 14:37:10

  针对某企业自主研发的一款SFP光模块产品,SFP光模块是通信技术领域当中的一种主要核心的电子元器件,尤其是对PCB板上的芯片焊点位置布置做出优化意见SFP光模块作为现今潮流流光接收一体化模块的一种,大胆采用SFP(SMALL.FORM.PLUGGABLE)封装方案,作为GBIC——封装光模块的加强版本,体积为GBIC的二分之一,能够在同样的面板配置上多出一倍以上的端口数量。本文研究SFP光模块特点与结构,主要对SFP光模块的主要检测性能方面进行多工位分析与思考,并且运用solidworks软件对SFP光模块进行建模与装配。本文所设计SFP光模块检测机构性能良好,整体结构框架也很紧凑,工厂方面实际生产与操作灵活简便,彰显出了提升检测功效的主旨。

  1.1研究背景

  GBIC(Gigabit interface converter的简称)是一种能够将产生的千兆位电信号转换成光强信号的外部设备接口设备。第二大数据包数据传输速度可高达10.8G,USB数据综合接口为LC。内部插座和外部插座的基本光学功能模块的两个方面由半导体芯片半导体激光器相组合而成。SFP的具体分类可分为三种速度类型、不同波长的不同分类和多种模式的不同分类。目前,各种类型的布局需要越来越多的光smtp协议转换器集成模块,对它们没有更高的要求。光电技术功率器件是支撑微波通信核心技术全面发展的平台。其他成本一是在包装过程中,其他包装成本大概占总综合成本的70%-90%。但是,目前我国光电技术和电子器件技术的产业化还处于相对滞后的第三阶段,其技术包装设备大多是从我国进口的。最终目标是充分实现发现更多用户对应用软件系统需求的快速持续增长。光学等模块的基本功能不断向产品标准化、大中型化、智能化应用方向发展。相关的性能测试大多依靠人工,随着人力成本不断提升,企业迫切需要导入自动测试设备,一方面提高工作效率,同时也可以保证测试的一致性。

  论文选题从实际应用课题—SFP自动检测设备开发项目,通过完成对SFP光模块多工位测试机构设计与分析这一课题,达到培养学生综合分析和解决实际应用工程问题的能力和独立工作能力的目的。

  测试设备设计利用Solidworks三维建模软件,对光模块多工位测试机构进行三维建模并利用solidworks进行二维出图,进行模型防干涉检查及相关运动仿真设计,以验证工作的可靠。测试设备需要其结构非常简单,连续运行相对平衡,并保证了安全性,稳定性和可靠性。

  1.2研究现状

  SFP光核心模块在通信产业发展中的应用技术十分宽广,也是光通信系统的重要主要元件。其中一个热门话题是研究各种补偿整体温度的技术,看看大家对这一课题进行了一番怎样的研究呢?

  高功率激光通过光纤传输的另一个主要特点是,最大输出功率会随整体温度的变化而变化。其他部件也可以在高速SFP光模块功能重新发射。

  在模块功能控制电路的设计中,我们需要在温度控制系统中采用实时数据和视频进行监控补偿,来确保光模块功能的稳定消光比与火花的高功率以及光通信系统功能的正常运行。

  制造商/消费者阵列状态机的基本结构框架可以实现:得取队列元素函数和队列调用函数调用,重复初始化wdelmont循环另一侧的信息。例如,可以将不同类型的标准定义控制终端连接到不同类型的终端,得到队列函数调用的最终数据,从而也可以指定不同类型的时间数组的最终数据。枚举常量是一个终端,它列出已创建并连接到enqueueelement返回值的三种终端类型。Initiali Ze state是添加到列表队列的第一个项,它是条件计算机继续执行的首要条件。Dequeue Element函数位于主Case结构之外的错误Case结构的NO Error事例中。倘若在错误簇中没有出现问题,那么下一状态就会从队列中移出,并传运到主Case结构的选择器端子;假如出现问题,就会有General Error Handle VI来报告错误,Case结构的个个事例中,并行子vi与事件循环都可以使用Enqueue Element函数来增强其他的形态。除此之外,为了可以立即执行我们所需要的指令,当然可以运用Enqueue Element At Opposite End函数在队列的前端增加一个状态。这使得应用程序能够及时响应高优先级的操作或事件。当现有用户想要宣布退出应用模式程序的执行时,需要使用releasequeue函数调用来快速释放数组提取,同时释放足够的空间让数组占用信道的RAM内存。

  1.3主要研究内容

  针对SFP光模块的多工位检测机构进行设计,进而SFP光模块的检测效率能够得到大大提高,从而提高市场经济体制。由于小型电子器件存在于SFP光模块中,因此精密性成为检测的必要条件。本次课题主要是对SFP光模块的结构进行多工位分析来设计SFP光模块的检测机构,这套相对稳定和最可靠的工具和测试工具的独特设计没有任何要求。该装置结构简单,操作方便,但完全可以满足快速检测方法的最终结果。用于精确检测的工具的高精度检测可以满足过程技术制造相关法规的明确要求,并且易于确定检测结果,这里我们首先对SFP光模块进行端面和性能分析,从而定位基准可以得到提前确定,我们在此设计出可行且灵活的检测方案,确定其夹具的加工精度、定位元件、铣削力、夹紧力、铣削力等等,通过考虑分析后确定适合于SFP光模块检测的最佳方案,并根据SFP光模块检测要求,设计一套安全可靠便于检测的机构。

  1.4研究方法

  分为SFP光模块检测机构设计与夹具设计,检测方面主要从测试处境与总线检验等方面进行展开,夹具设计从零件图与夹紧力分析等多方面进行剖析。

  2 SFP光模块测试软件的设计

  2.1软件结构

  各种程序包括四个接口:在线动静监控接口,阈值未设置接口,自动校准接口和光学功能模块相关信息未设置接口。在线视频监控系统的基本功能。应用接口是软件使用的工具,主要包括其他功能接口。大数字检查和诊断的重要功能中显示五个真实的模拟信号以及一个警报和警报信号;阈值设置新界面的基本功能是设置报警和警告阈值。当实时动态监测值不在阈值范围内时,可能出现极端运行报警;校准程序界面解决了当前数据曲线漂移问题,充分保证了测量数据的整体精度;与模块相关的信息可以通过接口设置,最终完成光模块功能在出厂标准前的信息内容定位设置,并在工具软件的整体操作中使用的编号数据库由access大型数据库组成,如图1所示是各种软件的构造图。

  图2-1软件构造图

  2.2计算机并口模拟I2C总线

  I2C总线主要由四种信号构成:起始信号表示,终止强信号,正响应信号生成和数据传输。当在包括计算机在内的并行端口中形成这些信号时,必须对内部寄存器,当前状态餐厅地址和控制存储地址进行编程和控制。在LPT1端口中,它还与存储地址0x348、0x379和0x37a关联。例如,计算机并行端口中的八个最终数据指定端口对应于0x348中的b7-b0;五个稳定状态端口对应于0x391中的b7-b3;I2C总线的SDA和SCL需要对两个Qi驱动端口进行更真实的仿真。因为计算机并行端口硬盘的特性,饭店地址中数据的操作方式必须始终读写。

  对于LPT1端口存储地址和操作,使用标准的use KS函数在库中定义返回值返回值和in-port表达式。outport函数定义和in port表达式用于在自定的16位I/O端口存储地址中读写有符号的含义。要读取操作模式,首先必须使用inport函数定义要读取的数据,读取端口1存储地址上的大整数数据,转换成非文本符号数据,找出特定函数位的布尔值,最后得到关联端口的基本逻辑级信号。写入和操作是使用导入函数的定义读取数据,读取1端口存储地址上的十进制数据,然后将其转换为没有文本符号的最终数据,然后再次修改另一位数字的值,最后使用导出的返回值,将修改后的综合数据转换为100个数据并将其加载到LPT1端口存储的地址中,从而更改相应端口Logic高电平的本征。

  I2C总线的四个强信号由SDA和SCL组成:(1)各种正式启动信号:当SCL状态为高电平时,SDA就会从高输出电平变为低电平。(2)停止强信号的产生:当每天各种信号为大功率时,每天从低电平变为高电平,就不会形成停止信号的局面;(3)调用各种信号:发送两个字节后的第九壁时钟。如果将SDA从正在使用的设备中拔出,则它完全表示存在各种类型的未应答信号,否则没有应答信号。(4)最终数据网络传输:在综合数据信号传输过程中,最终数据变化必须在SCL低电平之前,SDA信号在SCL高电平期间能够稳定。

  根据定时变化的要求,还可以根据I2Cstart、I2Csend、I2Cack、I2Cstop四个I2C总线信号顺序写入vi。其中,I2Csend的vi可以将信息发送到商家地址和最后数据。

  2.3生产者/消费者结构队列状态机

  在解决问题的过程中,通过一些好的方法将设计模式进行整理。在Solidworks中,从结构、功能、控制和低级错误处理等方面对市场进行了布局。它逐渐形成了一种共同的结构,可以快速完成一些非常常见的任务。两种模式的设计方法可以努力实现系统模块的重用,提高工具软件明显的生产率和整体质量。

  产品生产者/消费者的购买结构是部分设计的三种常见模式之一。通用数据综合采集系统的功能包括三个步骤:数据综合采集,综合数据详细分析和良好的结果展示。如果这三个步骤未按正常顺序执行,则由详细数据分析引起的时间延迟将增加综合数据收集的调整周期。在具有用于全面数据获取的唯一购买者/消费者购买基本数据结构的系统中,可以实施多个长时间来解决该问题。这个周期继续收集综合数据(生产者),而另一个周期继续处理综合数据(消费者)。

  阵中强电流稳定机是一种常见的两种模式独特的设计方法。它在永恒经典的电流状态机上进行了极大的优化和改进。在非常经典的稳定状态机中,临时存储设备的传输模式仅限于在每个比特周期的中间间隔内指定的新条件或各种应用条件。结构内存缓存形成的多个条件,使得当前状态的返回值(类似FIFO buffer),可以将任意总数添加到队列的后端。

  安东尼·卢金多(Anthony Lukindo)对生产/消费者基本结构方阵机器的第一意见和优化改进。它紧密结合了以上两种独特设计和两种模式的优点。其基本结构如图3所示。

  图2-2生产者/消费者结构队列状态机示意图

  从上图还可以看出,设计模式I的一部分由四个部分组成:数组参考文章,事件发生和重复周期,Qi驱动子VI和主循环,并行子VI与有关事件的循环是生产者,消费者购买主要循环过程,,矩阵运用可以实现信息和数字传送。事件发生的主要原因是事件的整体基本结构及其结构的循环将导致事件的发生。主电路由CGSA和wshariati组成。案例结构有两种不同类型,即主要实际案例的基本结构和与低级错误相关的主要案例的整体结构。数组参考文章主要由矩阵的返回值和solidwmulti周期的运算组成。此外,最常用的函数调用有:get queue、queue element、dequeue element和release queue。图中黄色虚线表示平行子VI可以跟随主回路,而无需连接排列文本中的环。

  生产者/消费者购买的整个结构数组可以实现如下:获取队列调用函数左侧的数组和队列元素函数调用,重复初始化wcorredor循环。该列表具有相同的三种类型,定义了不同类别的连接的终端市场,并获得了呼叫功能的数据。首先,可以指定方阵所有各方的综合数据类。通过专门实例化相同类的项并将它们连接到createviewelement函数调用的终端来创建枚举常量。初始化当前状态是自动添加整个队中的第一个项,它是机器中第一个继续执行的项。DequeElement函数位于主Case结构之外的错误Case结构的无错误事例中。假如没有显示问题,那么接下来的操作中就会被踢出,并传送到主Case结构的选择器端子;另外,为了可以立刻执行,可以运用EnqueueElementAtOppositeEnd函数在队列的前端增加一个状态。这就会应用程序可以及时应对高优先级的指令或者事件。当队列中需要传送形态和数字信号时,这些不同的变体用于不时地将最终数据以重复循环或并行循环的形式传输到主循环。某些综合数据的传输反映了生产者/消费者的结构。同时,这个变体可以是多种类型的数据,但是必须为其中每个成员指定一种数据类型。

  3测试与检验

  3.1测试处境

  检测报告平台给予了相应的硬件方案,包含测试报告板,电子计算机,同行电缆,要测试的插头和核心模块。我们当然第一件事就要在在电脑上中安装本文研发的测试程序,再利用并口线连接检测板和计算机,然后把将要测试的光模块插入到检测板中,并电源加载,最后开启测试程序进行测试。

  3.2 I2C总线检验

  为了防止用于光模块检测的大型平台的不正常使用,I2C总线通性与不稳定性就十分有必要进行测试,图4中,C1和C2信号是对Z1和Z2信号框内部分的放大,这部分是主设备向从设备写数据。

  主设备先发送内容设备存储地址0xa0。在第九时钟指针中,从相关设备发送两个响应信号来下拉SDA。然后主设备将信息临时发送到存储地址0x00。。

  图3-1 FC总线通信截图

  3.3光模块测试软件的验证

  如图5所示,它是maximds1856解决方案的光邮件收发器功能模块的检测结果的最终结果。

  MaximDS1856方案SFP光模块测试

  Warning 1Alarm

  Temperaturemon.3937X NORMAL NORMAL

  Vccmon.336V NORMAL NORMAL

  TxBiasmon.1340mA NORMAL NORMAL

  TxPowermon.-5.50dBm NORMAL NORMAL^

  RxPowermon.-32X)6dBnT■

  图3-2测试软件界面图

  五个计算机模拟量的监视值忠实地反映了光学系统模块其他工作的当前状态。表1列出了ds1856新方案的测量值与应用软件的监视值之间的比较。

  表3-1实测值与软件监控值对比

  软件监控值实测值误差

  温度/C 39.37 38.30 1.07

  电压/V 3.36 3.3 0.06

  偏置电流/mA 13.40 13.2 0.38

  发射功率/dBm-5.50-5.69 0.19

  接收功率/dBm-35.06-33.21-1.85

  在SFF-8465协议中每个模拟量的精度范围得到了规定:温度误差为士3°C以内;电压值的误差率应不小于制造厂采样单位名称值的3%;偏置电压的偏差应不超过制造商名义生产企业价值的10%;连续变速器输出功率的最大误差应在3DBM;接收额定功率应在±0.5m以内。根据表1的最终结果,经过测试的工具软件符合sff-8472协议中指定的错误率覆盖率。

  本文采用SolidWorks设计方法,实现了测试SFP光收发功能模块的平台。关键是研究各种测试软件和各种软件光核心模块之间的I2C总线通信的实现。本文讨论了机器上卖方/市场消费者结构模式阵列的设计模式,并给出了详细实现模型的几种方法,并将其应用于SFP光模块测试的工具软件,有一定的材料价值两种工程应用模式。

  3.4总体结构设计

  因为SFP光模块运用盒装技术,第一要将待检查的SFP光模块以盒料的方式置入盒料输入系统构,而后把盒料运入上下料盒料传输机构中,再将盒料传入到相应的机构中去,盒料中的SFP光模块就会被上料机械手单个抓起,相应的夹具就会放入相应的SFP光模块进行检测,并开始检测与清洗,在操作完检测之后,最后重新利用机械手将检测完好SFP光模块运送到空的盒料中,放满盒料中的SFP光模块之后,最后一步利用上下料和盒料输出机构将检测完成送出检测设备。

  4 SFP光模块检测夹具策划与电机选型计划

  1.2.3.4.4.1.4.2.4.3.4.4.4.1夹具的介绍,分类

  工件是指在制造、制造和试验过程中,为使物体易于在正确合理的主位置上接受或试验而固定位置和加工物体的主要装置,又称夹具。

  (1)夹具种类按其使用特点可分为:

  (1)专用性夹具

  专门设计和制造的专用夹具仅用于在特定过程中夹紧产品的各个部分。后处理过程更加具体且专一性强。总体来讲,它是由厂家设计和制造的。

  (2)万能通用夹具

  工件还具有很大的适用性,可以适应后处理技术和对象的重大变化。它的总体结构已经建立,其总体尺寸和规格已经序列化,其中大多数已简化为铣床的两个标准附件。

  (3)组合夹具

  它适用于需要频繁及时更换的新产品和小零件的调试,以及小批量生产和临时安排其他任务的生产。超级组合工件是一种具有相同形状,大小,尺寸等用途的统一定位块。

  夹具种类按可分为:

  1.三坐标夹具:

  三坐标位置的两个专用夹具使用加工处理器上的功能模块化平台支撑和参考系统设备相对固定加工部件。该设备可自动编程,以支持加工零件和配置夹紧水平,无需设置无限参考点。可以采用较为先进的程序,能够直接通过工件尺寸与外观形状来实现编程,生成工件加工程序的过程也很短暂,当然就能够非常迅速的加工出来。

  2.车床夹具

  普通车床夹紧装置用于对工件进行粗加工,以在车床的内,外,工件的端面上车削。镗床定位块的第二部分安装在中心轴上,其中大部分需要安装在鞍座或床旁。

  3.工业机器人夹具:

  机器人的应用模式的基本定位块是安装在家用机器人上的专用夹具的一部分,主要原因是它可以用于工业制造自动化设备。

  4.轴承座夹具:

  轴承座专用夹具主要包括加工用轴承座。在轴孔加工后的两道工序中,固定装置不仅保证了滑轮座的制造质量,而且提高了滑轮座产品的生产质量水平,从而充分保证了生产速度和效率。

  5.铣床夹具:

  镗床夹紧的主要原因是它主要包括用作铣削工件。数控机床的切削力在铣削中较大,而在间歇磨削中振动较大。所以,数控铣床的夹紧力偏大,工件的各项参数如刚度和强度也会水涨船高

  4.2夹具在SFP光模块检测中的作用

  专用夹具是将SFP光学模块固定在机床上的一种设备。其功能是定位SFP光系统的核心模块,使SFP光功能模块能够准确地检测出国产机构的错误中间位置,并可靠地夹紧SFP光系统的其他模块,以检查SFP光系统模块是否不合格。

  4.3夹具在SFP光模块检测中的意义

  (1)确保加工精度

  固定SFP光模块时可以采用夹具,SFP光模块和检测机构相互位置可以得到精确的确定,固定好自动化的夹具,员工技术水平检测的失误就可以大大减少,在夹具的作用下SFP光模块检测稳定而且精度高,当然,SFP光模块就可以获得相对检测机构的恰当位置。。

  (2)缓解工作人员的劳动强度,降低他们的心理压力

  SFP光模块进行检测时,用卡具来固定,这样检测方便、快速,当然可以适当采纳气压夹紧装置,能够提高检测的效率,又能够方便轻工作人员的检测与生产,可谓一举两得

  (3)提高生产效率、降低成本化

  检测SFP光模块时,可以运用夹具装夹,运用多工位卡具进行装夹检测SFP光模块这样可以实行批量多量检测,所有的诸多因素也都可以得到增强,以提高光芯模块检测结果的效率,降低相关检测经验中人工操作的投入成本。

  4.4检测夹具的具体设计及尺寸设计

  夹紧装置是将SFP光学模块的检测结果固定在机床上的装置。它的功能是定位SFP的光学系统模块,使SFP的光学系统模块能够检测到其它机构所获得的误差的主要位置,并可靠地夹紧SFP的光学模块,提示对SFP的光学模块的准确检测是否正常工作,夹具如下图所示:

  图401夹具结构

  图4-0-2夹具工程图

  4.5电机选型设计

  由已知条件导轨的运行速度是50CM/S,每盒料中有10个SFP光模块,盒子的重量为90g,单个的SFP光模块重量为40g,在计算过程中g=10N/kg.

  设计中需要设计两个电机:盒料运输电机和单模块抓取电机。

  盒料运输电机

  盒料采用的运输带运输,摩擦因数为0.6,在运输的过程中均采用匀速运送。即

  工作机所需功率:PW==0.60.13100.5=0.39w

  电机所需功率:Pa=Pw/总

  总=η带*η轴承=0.950.98=0.93

  得出Pa=0.42

  确定电机的额定功率:Pm=(1~1.3)Pa=0.42~0.54

  由于电机的额定功率小,经查表选电机型号为Y90M1-4,额定功率为Pm=0.48kw。

  运用单模块抓取电机

  因为本机构所需的电机功率偏小,即选用电机型号为Y90M1-4,额定功率为Pm=0.48kw。

  夹紧力分析

  为了防止SFP光模块在测试过程移动,所以,SFP光模块需要夹具用一定的夹紧力进行固定。

  因为夹紧的过程是通过SFP光模块铝合金外壳的摩檫力与橡胶进行固定,经过查表得知摩擦因素0.2。

  假设SFP光模块的质量为M为60g,夹紧力为F,

  即2F≥Mg,

  得F≥mg/2

  即取F=1.5。