在​汽车​生产​线上​使用​LabVIEW​和​NI PXI​硬件​测量​声音​质量

“借助​LabVIEW​状态​图​工具​包,​可​实现​与​Sci-​Mech​管理​层​和​客户​共享​机器​操作​概念。”

- John Purse,​Sci-​Mech Technical Services

挑战:

开发​用于​测试​汽车​座椅​产品​生产​线​的​高​性​价​比​解决​方案,​该​解决​方案​应​能​与​标准​化​的​声音​质量​指标​相​结合,​从而​提供​客观​的​指标,​并​为​纠正​措施​建议​提供​依据,​进而​将​人为​主观​因素​纳入​整体​验收​标准​中。

解决​方案:

利用​NI LabVIEW、​声音​和​振动​测量​套​件、​用于​控制​和​数据​采集​的​NI​运动​控制​产品​以及​15-​站​测试​线​解决​该​问题,​其中​有​两​个​站​安装​在​声学​测试​室​中,​可​提供​加​权​功率​跟踪​测试​和​动力​提升​测试,​在​测试​过程​中​可​采集​声学​数据。

作者:

John Purse - Sci-​Mech Technical Services
​Michael Albright - Signal.X Technologies

 

NI​的​银牌​联盟​伙伴Sci-​Mech Technical Services专注​于​设计、​构​建​和​集成​仪器​仪表​及​自动​化​解决​方案,​可​满足​全​自动​化​组​装​和​测试​单元​的​要求。​我们​的​客户​专​为​北美​汽车​行业​供应​高​水准​的​座​架,​因此​需要​一个​全新​的​测试​系统​来​识别​不同​的​产品​并​测试​产品​是否​满足​相应​的​参数​要求,​声音​质量​便是​其中​之一。​其​零件​必须​符合​最高​的​质量​标准,​而且​发​货​前​必须​100%​进行​功能​测试。​我们​的​客户​必须​考虑​到​其​客户​在​车​展​厅​操​控​座椅​的​体验。  

 

声音​质量​指标

电​动​座椅​的​核心​是​一根​由​直流​电机​驱动​的​导​螺​杆​或​直接​由​涡轮​传​动。​在​经销​商​的​展​厅​中,​座椅​的​声音​便是​顾客​对​汽车​质量​的​第一​印象。​由于​电​动​座椅​噪音​是​首要​的​主观​质量​指标,​汽车​制造​商​必须​使​新​车​展​厅​中​汽车​的​声音​和​振动​行为​严格​符合​要求。

 

通过​结合​使用​NI PXI-4462 24​位​动态​信号​采集​(DSA)​模​块​与​由​PXI-4462​直接​供电​的​G.R.A.S. Type 46 AE ½​英寸​预​极化​自由​场​麦克​风,​我们​可以​在​隔音​测试​站​的​座椅​轨道​上​进行​声学​测量。   

 

噪声、​振动​和声​振​粗糙​度​(NVH)​专家​以及​密​歇​根​州​米​尔​福德​的​NI​联盟​伙伴​Signal.X Technologies​与​Sci-​Mech​和​客户​携​手​合作,​使用​LabVIEW​及其​声音​和​振动​测量​套​件​来​衡量​声音​质量​指标。​考虑​的​参数​包括​峰值​A​计​权​声​压​级、​Zwicker​固定​响度​(Sones)、​伪​时​变​响度、​关键​谐​波​检测、​周期性​和​非​周期性​脉冲​指标,​以及​转​速​变化​和​漂移。  

 

产品​环境​的​一个​关键​要求​是​指标​可​根据​行业​标准​公式​为​潜在​的​缺陷​提供​直观​解释。​值得​注意​的是,​参数​集合​是​主​客观​参数​的​混合,​目的​是​确保​生产​流程​的​可​重复​性。​参数​集合​可以​反映​人们​对​座椅​轨道​的​声音​的​主观​印象,​同时​也​可​直接​指示​不​符合​一个​或​多个​客观​参数​要求​的​特定​缺陷。​借助​这​一​与​Signal.X technology​合作​开发​的​噪声​和​振动​性能​评估​方法,​可​确保​只有​优质​的​座椅​才​可​标记​为​合格。

 

功能​测试

15-​站​测试​线​包含​在​单一​以太​网​网络​中​运行​的​各种​平台​和​系统。​由于​像​坐​垫​组​装​和​测试​线​之类​的​复杂​项目​需要​较​高​的​数字​通道​数,​仅​一台​台式​PC​无法​支持​所需​数量​的​PCI​板​卡。​因此​我们​选择​了​NI PXI​远程​机​箱​来​执行​各种​数据​采集​任务​并与​基于​PC​的​控制器​进行​通信。​我们​还​使用​了​两​个​NI PXI-6511​低成本​工业​数字​输入​模​块,​它们​提供​了​128​路​组​隔离​的​24 V​输入。

 

通过​组​隔离,​我们​可以​直接​连接​Turck​传感器,​这样​就​节省​了​组​装​的​时间,​减少​了​电路​的​复杂​度,​同时​降低​了​成本。​此外,​我们​还​采用​两​个​NI PXI-6512​低成本​工业​数字​l/​O​模​块​来​实现​128​路​组​隔离​数字​输出,​这样​便可​直接​通过​模​块​的​分​线​盒​连接​到​设备,​而无​需​通过​光学​隔离​器​传输​信号。​如此​多​的​通道​可​帮助​我们​节省​设置​时间​和​面板​空间。

 

为了​控制​系统​的​伺服​电机,​我们​使用​了​NI 7340​四​轴​运动​控制器​和​NI 7774​四​轴​运动​控制​接口,​并​将​其​连接​至​Rockwell Control Logix 5561​控制器。​NI Measurement & Automation (MAX)​配置​工具​可与​驱动​完全​集成,​为​我们​提供​一个​直观​的​图形​化​用户​界面​(GUI),​用于​进行​设置​和​故障​分析。

 

为了​在​软件​设计​阶段​提供​帮助​并​缩短​编​程​的​总​时间,​我们​采用​了​LabVIEW​状态​图​工具​包,​可在​开发​代码​的​同时​查看​程序​架构。​借助​LabVIEW​状态​图​工具​包,​可​实现​与​Sci-​Mech​管理​层​和​客户​共享​机器​操作​概念。

 

我们​还​使用了NI Motion Assistant来​设置​初始​运动​配置​文件。​该​工具​可​帮助​我们​节省​数​小时​的​开发​时间,​非常​适用​于​伺服​电机​的​初始​设置。​执行​程序​之前​就​可​安全​地​检查​加​减速​斜坡​配置​文件​以及​汽车​座椅​测试​系统​的​整体​速度。

 

 

 

NI​平台​的​优势

Sci-​Mech​和​Signal.X Technologies​使用​LabVIEW​和​NI PXI​硬件​来​开发​用于​座椅​调节​导​轨​的​高级​生产​线​测试​系统,​将​声音​质量​纳入​功能​测试​的​一部分,​可​确保​零件​在​最高​的​质量​标准​要求​下​100%​通过​测试。   

 

作者​信息:

John Purse
Sci-​Mech Technical Services
​312 Alliance Road Unit #1
​Milton L9T 2V2
​Canada
​电话:​905-693-0866
test@scimech.com

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