LabVIEW開發(fā)汽車的導航系統(tǒng)虛擬儀器

LabVIEW開發(fā)汽車的導航系統(tǒng)虛擬儀器

 北京瀚文網(wǎng)星科技有限公司

汽車行業(yè)對使用高可靠性組裝線測試設備來驗證產品質量的高速生產測試方法存在特殊的要求。 對于導航界面、儀表板、音響設備，為了避免昂貴的零件召回必須保證質量。 因此，汽車制造商必須采用統(tǒng)一的方法來監(jiān)測和驗證每個零件的質量。 在這個例子中，我們采用一個多功能測試儀來幫助我們實現(xiàn)了高可靠性質量驗證。

我們使用NI數(shù)據(jù)采集和圖像采集硬件開發(fā)了一個基于Windows XP的一站式測試儀。使用運動控制來定位用于氣動操作的UUT表面和一系列CCD攝像頭下方的按鈕。 這樣做的目的是驗證UUT的運行情況，并檢測是否存在外觀缺陷以及按鈕的方向和位置是否正確。 借助該系統(tǒng)軟件，我們可以通過一系列針對新UUT的診斷工具和劇情產生工具來調試測試站而無需對現(xiàn)有軟件進行任何更改。 劇情產生設備不僅可滿足各種視覺要求，也可用于通信消息、協(xié)議和UUT按鈕響應。 借助基于Windows的PC，我們開發(fā)了一個具有*靈活性的測試站，這是使用其他技術很難實現(xiàn)。

識別機械和通信缺陷

測試這些零件碰到的*個難題是裝載和正確定位UUT。 我們在多個測試中均需要拆開UUT，使用CCD攝像頭對其進行檢查，并以可控的方式激活按鈕和刻度盤。 因此我們將夾具安裝到一個電氣滑塊上，該滑塊可將UUT和攝像頭移動到多個位置（包括裝載位置）。 然后，我們將UUT放置在氣動執(zhí)行器頂蓋下方，氣動執(zhí)行器用于自動按壓UUT上的各種按鈕。

我們首先設計了基于PCI的測試系統(tǒng)，以觀察基于CANBUS和J-1850等各種通信協(xié)議的按鈕按壓響應。我們共提供了42個氣動執(zhí)行器來控制按鈕按壓和設備旋鈕驅動，包括一個九孔操縱桿。 接著通過一個簧片繼電器來驅動每個氣動執(zhí)行器，繼電器由NI E系列DAQ卡的數(shù)字輸出控制，DAQ卡與早期開發(fā)的繼電器驅動電路相連接。 我們提供了一個零件劃線設備，以在測試完成后標記每個合格零件。

 我們采用NI PCI-1409圖像采集卡這一高效低成本的解決方案，實現(xiàn)在該測試儀上使用多臺攝像機。 系統(tǒng)的四個攝像頭意味著視覺軟件部分可以分析UUT的不同剖面。 我們使用不同的攝像頭來觀察按鈕和旋鈕等多個對象上的LED燈。 此外，我們使用不同的攝像頭來檢驗UUT的不同剖面，以檢查是否存在外觀缺陷以及零件的位置和方向是否正確。 我們使用OCR軟件和高級圖像采集分析軟件來識別文本并確認液晶顯示屏上顯示的按鈕響應。

我們開發(fā)了一個用戶界面，使測試工程師可以在測試站調試多個UUT，每個UUT具有多個感興趣區(qū)。 然后，我們利用這些模式來測試各種參數(shù)，包括LCD字符生成、按鈕物理位置（1毫米以內）、絲印應用和缺陷以及LED背光。

利用低開銷自定義引擎減少用戶干預

我們開發(fā)了一個基于LabVIEW的引擎，以在各種設置面板上執(zhí)行多種不同的測試模塊，我們通過一個網(wǎng)絡地址訪問該引擎，以在添加新部件至系統(tǒng)或對現(xiàn)有零件進行更改時驅動組裝線運行。 該軟件可使系統(tǒng)在測試VI之間交換信息時的開銷zui小化。 這意味著該系統(tǒng)能夠以zui快的速度執(zhí)行所有任務，且可zui大程度縮短測試調用之間的時間間隔。 該架構*地縮短了系統(tǒng)的UUT測試時間（大約35秒），幫助客戶節(jié)省大量成本。

基于LabVIEW的測試引擎具有多個功能，可幫助系統(tǒng)計算測試時間、設備數(shù)據(jù)統(tǒng)計、零件數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以及自動記錄數(shù)據(jù)。 我們采用用戶密碼和權限來限制每個測試系統(tǒng)部分相應操作人員的操作。 此外，測試可以隨時導出并進一步分析數(shù)據(jù)格式，如圖像和圖形。 該測試儀還包含一套強大的診斷面板來執(zhí)行測試站和UUT操作驗證。

周期時間短，可靠性高，節(jié)約大量成本

由于周期時間僅約35秒，且進行簡單的更新或添加新UUT時無需取下測試儀，因此這臺終端測試儀每天可以測試的設備數(shù)量高達1000臺。 另外，通過一個*自動化的測試序列，測試操作者只需啟動測試儀，測試儀就可以*自動的方式完成測試，這樣操作者可在系統(tǒng)執(zhí)行測試時執(zhí)行其他任務。 我們將該測試儀與之前使用的手動測試相比較，發(fā)現(xiàn)這款測試儀可顯著減少客戶的成本。

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