LabVIEW​を​使用​した​台上​試験​機​の​開発

- 北村 和​隆​氏, 株式会社​ペ​リ​テック 技術​グループ​第三

"NI​社​製品​と​LabVIEW​を​使用​する​こと​により、​品質​の​高い​システム​を​短期間​で​構築​する​こと​が​可能​となり、​性能/​納期/​コスト​削減​の​面​で​ユーザー​様​へ​貢献​する​こと​が​でき​た。"

- 北村 和​隆​氏, 株式会社​ペ​リ​テック 技術​グループ​第三

課題:

1. 短時間​に​実車​同等​の​レイアウト​で​関連​部品​の​組み​付け/​設置​が​可能​で​ある​こと 2. 複数​の​装置​や​計測​器​を​1​つ​の​システム​で​管理​できる​こと 3. 計測​データ​の​直観​的​で​わか​り​やすい​表示​方法​が​可能​な​こと

ソリューション:

NI CompactDAQ​と​熱電​対​モジュール​を​使用​した​恒温​槽​内​で​の​データ​収録​を​行う。

背景

車輛​用​空調​部品​の​仕様​を​決定​する​にあたり、​仕様​内容​を​検証​する​ため​の​設備​が​必要​で​ある。
​これら​を​実現​する​に​は、​実車​状態​の​レイアウト​を​実車​同等​に​再現​でき、​実車​同等​の​性能​が​検証​可​できる​設備​を​用意​する​必要​が​ある。

 

要求​仕様

[装置・​計測​器]
​・​熱電​対:​全​60点
​・​風​温​風速計:​全​16点
​・​サーモ​カメラ:​1台
​・​恒温​槽:​1台
​・​温水​供給​装置:​1台
​・​風量​装置:​1台

 

[システム​の​一元​管理]
​・​ブース​内​温度​計測​と​温度​制御
​・​温水​供給​装置:​温度/​流量​の​設定​および​モニター/​データ​収集
​・​風量​装置:​送​風量​の​設定​および​モニター/​データ​収集
​・​多​点​風速計:​データ​の​モニター​&​データ​収集
​・​テスト​ピース​の​温度​モニター​および​データ​収集
​・​テスト​ピース​熱​画像​の​モニター​および​データ​の​収集

 

[部品​組み​付け]
​・​実車​同等​の​性能​が​再現​可能​な​こと
​・​実車​同等​の​レイアウト​が​再現​可能​な​こと
​・​短時間​で​関連​部品​の​組み​付け/​設置​が​可能​な​こと

 


​課題

1. 短時間​で​実車​同等​の​レイアウト​を​組み上げる

CAD​図面​を​見​ながら​フロントガラス​や​サイド​ガラス、​HVAC、​ペダル​等​の​部品​を​人​が​実車​と​同じ​位置​に​設置​する​必要​が​ある。​従来​は​設置​用​治​具​に​目盛り​を​つけ​部品​の​組み​付け​を​行​って​い​た​が、​時間​と​人手​が​非常​に​かかる​上、​精度​に​は​限界​が​あっ​た。

2. システム​の​一元​管理

本​システム​では​複数​の​装置​や​計測​器​を​使用​する。​これら​を​1​つ​の​ツール​で​管理​し、​収録​した​データ​を​同一​の​画面、​グラフ​に​表示​させる。​保存​した​収録​データ​や​サーモグラフィ​の​熱​画像​は​専用​の​画面​で​表示​でき、​また​容易​に​報告書​を​作成​できる​よう​客​先​から​の​要望​が​あっ​た。

3. 収録​データ​の​3​次元​表示

60​点​の​熱電​対​や​16​点​の​風​温​風速計​を​リアルタイム​で​グラフ​や​数値​に​表示​し​て​も、​温度​や​風速​の​分布​は​捉​え​にくい。​直観​的​にわか​り​やすい​表示​方法​に​する​必要​が​ある。

ソリューション
​① システム​構成
​恒温​槽​の​中​で​試験​を​行う​ため、​耐​環境​性​に​優​れ​コンパクト​で​ある​NI​製品​の​CompactDAQ​と​熱電​対​モジュール​を​採用​した。

 

 

 

導入​効果

短時間​で​実車​同等​の​レイアウト​を​組み上げる

LabVIEW​と​3​次元​カメラ​を​組み合わせる​こと​で、​リアルタイム​に​3D​ピクチャ​上​へ​自動車​部品​の​位置​を​表示​する​こと​が​可能​と​なる。​それにより作業者が部品を容易に組み付けられるようになった。​LabVIEW​で​CAD​ファイル​(STL​ファイル)​を​読み込む​こと​が​できる​ため、​カメラ​から​取得​した​3​次元​位置​情報​を​使用​し​て​目的​の​位置​へ​部品​を​迅速​に​配置​する​こと​が​可能​で​ある。

 

 

 

 

②​システム​の​一元​管理

LabVIEW​で​全て​の​装置、​計測​器​を​管理​し​て​いる​ため、​収録​した​データ​を​リアルタイム​で​画面​上​に​表示​し、​装置​や​計測​器​の​設定​を​変更​する​こと​も​可能​で​ある。​収録​した​データ​は​TDMS​形式​で​保存​し​て​いる​ため、​NI DIAdem​と​連携​する​こと​により​CAD​データ​や​画像​と​同期​さ​せ​て​表示​させる​こと​が​できる。​また、​DIAdem​の​レポート​機能​を​使用​し​て​そのまま​報告書​を​作成​する​こと​が​可能​で​ある。

 

 

 

③​収録​データ​の​表示

収録​した​データ​を​より​わか​りや​すく​表現​する​ため​に​LabVIEW​の​3D​ピクチャ​と​CAD​データ、​3​次元​カメラ​を​使用​し​て​3​次元の温度分布や風速分布を表示することが可能となった。​各​センサー​の​位置​を​3​次元​カメラ​で​取得​し​LabVIEW​の​セン​サ​マッピング​関数​を​使用​し​て​実現​した。

 

 

 

まとめ

NI​社​製品​と​LabVIEW​を​使用​する​こと​により、​品質​の​高い​システム​を​短期間​で​構築​する​こと​が​可能​となり、​性能/​納期/​コスト​削減​の​面​で​ユーザー​様​へ​貢献​する​こと​が​でき​た。​また、​NI​社製品を増設することで容易に測定点数が増やせ、​高​機能​で​拡張​性​に​も​優れる​システム​を​開発​する​こと​が​でき​た。​NI​社​製品​と​LabVIEW​を​活用​した​システム​は、​他の​評価​について​も​今後​展開​さ​れ​て​行く​こと​が​充分​期待​できる。

 

 

著者​情報:

北村 和​隆氏
​株式会社​ペ​リ​テック 技術​グループ​第三

図​4 ​ ​ユーザー​インタフェース 試験​画面 ​
図​1.  ​ ​システム​構成 ​
図​2-1 ​ ​ユーザー​インタフェース 部品​設置​画面​(1​画面) ​
図​2-2 ​ ​ユーザー​インタフェース 部品​設置​画面​(5​画面) ​
図​3-1 ​ ​ユーザー​インタフェース 試験​画面 ​
図​3-2 ​ ​DIAdem レポート​画面 ​