EtherCATインタフェースを備えた油圧部品の耐久テストベンチ

産業用途での油圧シリンダは過酷な環境で利用されることが多く、例えば、掘削機、プレス機、工作機械といったアプリケーションが挙げられます。このためサービス寿命に対する要件が特に厳しく、メーカー各社は開発段階から耐久性にフォーカスしています。最終的には持続的負荷の下でも十分な耐久性を有することが証明されたコンポーネントだけが量産されます。

開発者は特殊なストベンチを使用して、油圧性能の寿命と耐久性を運転性能、運転時間、負荷サイクルの側面から判断します。これらのテストベンチでは、ターゲットとなる干渉要因により、エラー状態やトラブルシューティングのオプションをシミュレートします。ある有名な油圧シリンダメーカーはこうした目的に供試できる開発用テストベンチの最新化プロジェクトをa-solutionに委託しました。油圧部のセットアップはそのまま使用を継続し、測定/制御部だけを交換することが目的でした。測定/自動化ソリューションのエキスパート達が新システムの実装に選んだのは標準コンポーネントでした。また、HBMのデータ収集システムQuantumXシリーズも使用されました。EtherCATを介したシステム統合が容易であることなど、明確な特長がありました。

a-solutionについて

a-solution GmbHは2001年以来、ハードウェアとソフトウェアのソリューション、計測各種と自動化トレーニング、技術データ管理を提供しています。

図1:テストセットアップの概略図

標準品を使ったスマート・テストベンチ

開発テストベンチ最新化にあたり、この大手油圧部品メーカーは明確な課題をもっていました。数ヶ月にわたり通常1000万回におよぶ負荷サイクルに耐久できる最新のテストシステムが必要とされていました。このため油圧部のセットアップはそのまま残し、測定/制御システムの欠陥部分だけを標準コンポーネントに置き換え信頼性の高い信号伝送を行いたいと考えていました。また同様にオープンDIAdemベースのソフトウェアを使用したカスタマイズとテスト担当者~開発者間で容易にデータがやりとりできることを望んでいました。

a-solutionは、3つのスタンドアロンのテストステーション(図1参照)で構成される分散型システムを実装し、要件に合致したカスタムソリューションを提供しました。操作や表示は中央制御システムで行います。すべてのテストステーションには、アナログ出力2つとデジタル出力8つが、異常信号に対して10ms未満の高速応答が可能なリミット値監視機能をもつ16個のアナログ入力に加え提供されています。すべての測定コンピュータが2つのアンプを備えていますが、そこにa-solutionではHBMのコンパクトデータ収集システムQuantumX MX840Bの使用を決めました。選択の決め手はEtherCATによるアーキテクチャとの統合のしやすさと柔軟性、高い信号品質、およびゲートウェイモジュールごとに利用可能な8入力チャネルが提供されている点でした。

HBMのQuantumXシリーズによる効率的なデータ通信

特に計測アンプと計測コンピュータ間の接続性は、システム全体の機能にとって重要です。インタフェースはリミット値の監視中に必要な応答速度を保証する必要があり、データをリアルタイムかつ高速に転送する必要があります。このためa-solutionは、高速な産業用バスEtherCATとDIAdem-EtherCATドライバの使用を決めました。DIAdemソフトウェアとEtherCATのリアルタイム統合が容易になります。HBMのCX27ゲートウェイモジュール1台で各テストステーションの2台のQuantumX測定アンプをEtherCATに接続しました。簡単な設定だけでシステムに迅速に統合でき、多様な診断オプションを提供するQuantumXソフトウェアは、DIAdemから直接開けるようになっています。

a-ソリューションの油圧コンポーネント用耐久テストベンチは、標準のハードウェアやソフトウェアコンポーネントを使用して複雑なテストを実行できます。信号の取得はHBMのQuantumXシリーズが行い幅広いパラメータ設定を柔軟にサポートします。CX27ゲートウェイ、ソリューションDIAdem-EtherCATドライバ、および追加のEtherCATハードウェアにより分散型のWindowsベースでのシステム構築ができ、DIAdemおよびQuantumX Assistantによるオープンソフトウェアの採用で今後の要件の変化にも柔軟に対応できます。


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