l MIRS1503 標準部品試験報告書 MIRS1503 管理台帳へ戻る
名称 MIRS1503 標準部品試験報告書
番号 MIRS1503-REPT-0003
版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2015.10.01 天野南月 遠藤真哉 大場春佳 菊澤雅哉 初版
A02 2015.10.05 天野南月 遠藤真哉 大場春佳 菊澤雅哉 小谷先生 第2版
一部改訂(改訂箇所はMIRS1503 標準部品試験報告書レビュー議事録を参照)

ドキュメント内目次

1.目的
 2.試験項目
 3.試験内容
 4.試験結果

1.目的

本ドキュメントは、MIRS1503 標準部品試験計画書に基づき、実施した結果を記すために作成した。

2.試験項目

Table.1 試験項目
種類 試験対象 試験個数 試験項目 担当者 試験開始日 試験終了日 備考
ボード モータ制御ボード 2 ・部品配置確認
・導通試験
・動作試験		 天野・飯塚・遠藤真・山田 2015/6/12 2015/8/6 6/26に終了予定であったが8/6まで遅延してしまった。
ドータボード 1 ・部品配置確認
・導通試験
・動作試験		 天野・飯塚・遠藤幸・遠藤真・菊地 2015/6/12 2015/8/6 6/26に終了予定であったが8/6まで遅延してしまった。
電源ボード 1 導通試験
・動作試験		 天野・飯塚 2015/6/12 2015/8/6 6/26に終了予定であったが8/6まで遅延してしまった。
超音波センサボード（親機・子機） 4 ・部品配置確認
・導通試験
・動作試験		 飯塚・菊地 2015/6/12 2015/8/6 6/26に終了予定であったが8/6まで遅延してしまった。
メカ バンパ 3 ・外形寸法、穴位置、穴寸法、折り曲げ角度の確認 田中・高倉・山田 2015/6/12 2015/6/29 バンパの作成が遅れてしまい、6/29まで遅延してしまった。
シャーシ（上段） 1 ・外形寸法、穴位置、穴寸法の確認 天野・遠藤真・菊澤 2015/6/12 2015/6/26
シャーシ（下段） 1 ・外形寸法、穴位置、穴寸法の確認 天野・遠藤真・菊澤 2015/6/12 2015/6/26
支柱（丸） 4 ・外形寸法、穴位置、穴寸法の確認 菊澤・高倉・田中 2015/6/12 2015/6/26
ケーブル
（電源系）		 ドータボード電源ケーブル 1 ・導通試験 天野・飯塚・大場 2015/6/12 2015/6/19
11ピンフラットケーブル 2 ・導通試験 天野・飯塚・大場 2015/6/12 2015/6/19
6ピンフラットケーブル 2 ・導通試験 天野・飯塚・大場 2015/6/12 2015/6/19 設計仕様が公開されたため、モータ制御ケーブル手順書を参考に作成する。
超音波センサケーブル 2 ・導通試験 天野・大場 2015/6/12 2015/6/19

3.試験内容

3.1 モータ制御ボード(以下　MCB)

モータ制御ボード詳細設計書とモータ制御ボード試験仕様書を参照し、試験を行った。

3.1.1 MCB基板導通試験


基板加工後に、モータ制御ボード詳細設計書のパターン図と一致しているか確認した。また モータ制御ボード詳細設計書のパターン図通りに導通及び短絡しているかテスタで確認した。

3.1.2 MCB基盤部品配置確認


モータ制御ボード詳細設計書の実装図と比較しながら目視で部品の位置、向きをチェックし、素子が正しく実装されていることを確認した。

3.1.3 MCB基盤部品実装後の導通試験


はんだ付けが正常に行えているか、はんだがランドからはみ出しがないかを目視及びテスタで確認した。

3.1.4 動作試験

3.1.4.1 モータの正転・逆転信号の確認


MIRSを起動させ、テストプログラムでPWM信号を送るプログラムを実行した。
オシロスコープで モータ制御ボード詳細設計書の回路図、実装図の1～4のFETのゲート端子(実装図から見て素子の上側のピン)の出力を確認した。
このときモータ制御ボードによって正のPWM値を入れたときに正転信号か、逆転信号かを確認した。
・正転信号の確認：
PWM値100を与え、FETのゲート部分に正転信号が送られていることを確認した。
・逆転信号の確認：
PWM値-100を与え、FETのゲート部分に逆転信号が送られていることを確認した。

3.1.4.2 PWMキャリア周波数の確認


正転・逆転信号確認時にオシロスコープ下の周波数の表示より、PWM周波数が1.1[kHz]以下であるかを確認した。

3.1.4.3 モータの正転・逆転の確認


正転・逆転の信号確認時にモータの回転を目視で確認した。

3.1.4.4 PWM値の変更


PWM値を±20、40、60、80、100、110、120、127を与えてモータの回転具合を確認した。またモータが回転を開始する最小のPWM値を確認した。

3.1.4.5 FETの発熱


PWM値を±127を与え、モータを5分間回転させ、FETの温度が室温から3℃高い温度以下であることを確認した。


3.1.4.6 長時間の回転


競技会での動作を想定して、10分間、PWM値を100を与えてモータが回転が持続可能かを確認した。 10分間回転できるのであれば合格とした。 このとき、駆動系電源はバッテリーを用いた。

3.1.4.7 エンコーダの信号の確認


エンコーダのテストプログラムを動かして、エンコーダを手動で回転させたときにエンコーダの読み取り値が 回転方向に応じて正負の値を取ることを確認した。 このとき、エンコーダの回転方向とモータの回転の方向が一致しないときは、エンコーダとモータの取り付けのゴムをクロスさせる。もしくはエンコーダの読み取り値をプログラムで反転させた。

3.2 ドータボード(以下　D/B)

ドータボード詳細設計書とドータボード試験仕様書を参照し、試験を行った。

3.2.1 基板導通試験


基板加工後に、ドータボード詳細設計書のパターン図と一致しているか確認した。また、ドータボード詳細設計書のパターン図通りに導通及び短絡しているかテスタで確認した。

3.2.2 部品配置確認


実装図と比較しながら目視で部品の位置、向きをチェックし、素子が正しく実装されていることを確認した。

3.2.3 実装後の導通試験


はんだ付けが正常に行えているか、はんだがランドからはみ出しがないかを目視及びテスタで確認した。

3.2.4 動作試験

3.2.4.1 オシロスコープによるPWM信号波形の確認


MIRSを起動し、テストプログラムのあるPCでPWM信号を送るプログラムを実行した。
PWM信号100の時の波形をオシロスコープで回路図の20~26pinで確認した。

3.2.4.2 タッチセンサのON/OFF入出力の確認


ドータボードにタッチセンサを接続し、タッチセンサの試験プログラムを実行した。タッチセンサを押したり離したりする時、その番号に対応する数字が押したら'1'離したら'0'と表示されることを確認した。

3.3 電源ボード

電源ボードはMIRS1401が製作したものを使用した。MIRS1401が作成したMIRS1401 標準部品試験計画書とMIRSSTND デュアルレギュレータ電源ボード製造仕様書を参照した。

3.3.1 導通試験


MIRSSTND デュアルレギュレータ電源ボード製造仕様書のパターン図と一致しているか確認した。またMIRSSTND デュアルレギュレータ電源ボード製造仕様書のパターン図通りに導通及び短絡しているかテスタで確認した。



3.3.2 制御系電源の動作試験


MIRS1503 標準部品試験計画書の電源ボードの項目において、実装図のCN1に安定化電源で7.8[V]の電圧をかけたときのCN2の電圧は5.1[V]であることを確認した。
次にCN1に安定化電源を接続し入力電圧を8.5[V]から6.0[V]まで変化させたとき、CN2の出力電圧の値が5.1[V]から5.6[V]の範囲内に収まっている場合は合格とした。

3.3.3駆動系電源の動作試験


MIRS1503 標準部品試験計画書の電源ボードの項目において、実装図のCN3にに安定化電源で7.8[V]の電圧をかけたときのCN4の電圧は6.1[V]であることを確認した。 次にCN3に安定化電源を接続し、入力電圧を8.5[V]から6.0[V]まで変化させたとき、CN4の出力電圧の値が6.7[V]から6.1[V]の範囲内に収まっている場合は合格とした。

3.4 超音波センサボード（親機・子機）

3.4.1 動作試験


MIRS1503 標準部品試験計画書の超音波センサボードの項目を参照する。
壁とセンサとの距離を10~25[cm]を1[cm]刻みで、30~50[cm]を5[cm]刻み、100~200[cm]までを50[cm]刻みで測定する。また、100~200[cm]の測定は最大値が確認出来次第終了した。
各測定地点では測定物の中心軸から右周りの角度を正、左回りの角度を負として、60・30・-30・-60[deg]、角度をつけてそれぞれ計測し測定可能かどうか調べた。
それぞれの計測を6回行い最大値、最小値を求めそれぞれの誤差を計算する。10~25[cm]までは誤差3%以内、30~50[cm]までは誤差4%以内、100~200[cm]までは誤差5%以内で合格とした。
角度をつけた測定は、計測できた場合は最小値・最大値を記入,計測できなかった場合は9999をエラー値としてチェックシートに記入した。

3.4.2 導通試験(動作試験で異常が確認された場合のみ)


MIRSMG3D 超音波センサボードPCB製造仕様書のパターン図通りに導通及び短絡しているかテスタで確認した。

必要器具

・超音波センサボード(親機・子機)
・テスタ(FLUKE 107 Digital Multimeters)


3.5 バンパ

3.5.1 寸法試験


標準部品製作計画書を参照して、担当者2名で行う。ノギスを使い、寸法、穴の位置、大きさ等をそれぞれ確認した。
外形が長方形であり、穴の径が仕様書の寸法と比べて誤差が±0.05[mm]以下なら合格とした。

3.6 シャーシ(上下)

3.6.1 寸法試験


標準部品製作計画書を参照して、担当者2名で行う。ノギスを使い、寸法、穴の位置、大きさ等をそれぞれ確認した。
穴の径と穴と穴の間隔の測定はノギスを使用し仕様書の寸法と比べて誤差が±0.05[mm]以下で、それ以外でものさしを使用して寸法を確認する箇所の誤差が±1.00[mm]以下なら合格とした。

3.7 支柱(丸)

3.7.1 寸法試験


標準部品製作計画書を参照して、担当者2名で行う。ノギスを使い、寸法、穴の位置、大きさ等をそれぞれ確認した。
穴の位置と穴の径が仕様書の寸法と比べて誤差が±0.05[mm]以下で全長が仕様書の寸法と比べて誤差が±0.50[mm]以下なら合格とした。

3.8 ドータボード - FPGA接続ケーブル

3.8.1 導通試験


ドータボード - FPGA接続ケーブル製造仕様書を参照して、担当者2名で行った。
・テスタを使いケーブル一本一本が導通しているか確認した。
・テスタを使い他のケーブルと導通していないか確認した。
以上の項目を満たしているか確認した。

3.9 11ピンフラットケーブル

3.9.1 導通試験


・テスタを使いケーブル一本一本が導通しているか確認した。
・テスタを使い他のケーブルと導通していないか確認した。

3.10 6ピンフラットケーブル

3.10.1 導通試験


・テスタを使いケーブル一本一本が導通しているか確認した。
・テスタを使い他のケーブルと導通していないか確認した。

3.11 超音波センサケーブル

3.11.1 導通試験


・テスタを使いケーブル一本一本が導通しているか確認した。
・テスタを使い他のケーブルと導通していないか確認した。

4.試験結果

モータ制御ボード詳細設計書を参照。

4.1 MCB

4.1.1 基板導通試験


モータ制御ボード詳細設計書を参照し、基盤とパターン図の一致及びテスタによる導通を確認した。

4.1.2 部品配置確認


モータ制御ボード詳細設計書の実装図と参照し、素子が正しく実装されていることを確認した。
部品配置確認表をTable.2とTable.3を以下に示す。

Table.2 MCB 部品配置確認


Table.3 MCB 部品配置確認2


4.1.3 実装後の導通試験


モータ制御ボード二枚ともに、テスタによりVcc端子とGND端子間の絶縁を確認した。また、電源供給用のコネクタのGND端子と他の全てのGND端子の間の導通を確認した。

4.1.4 動作試験

4.1.4.1 モータの正転・逆転信号の確認


・正転信号の確認：
PWM値100のときの左側タイヤ用のMCBの素子2(CH1),素子3(CH2)の波形をFig.1、素子1(CH1),素子4(CH2)の波形をFig.2に示す。右側タイヤ用のMCBの素子2(CH1),素子3(CH2)の波形をFig.3、素子1(CH1),素子4(CH2)の波形をFig.4に示す。この結果から試験内容と一致していることを確認した。

Fig.1:L_MCBの素子2(上),3(下)の波形 Fig.2:L_MCBの素子1(上),4(下)の波形
Fig.3:R_MCBの素子2(上),3(下)の波形 Fig.4:R_MCBの素子1(上),4(下)の波形

・逆転信号の確認：
PWM値-100のときの左側タイヤ用のMCBの素子2(CH1),素子3(CH2)の波形をFig.5、素子1(CH1),素子4(CH2)の波形をFig.6に示す。右側タイヤ用のMCBの素子2(CH1),素子3(CH2)の波形をFig.7、素子1(CH1),素子4(CH2)の波形をFig.8に示す。この結果から試験内容と一致していることを確認した。

Fig.5:L_MCBの素子2(上),3(下)の波形 Fig.6:L_MCBの素子1(上),4(下)の波形
Fig.7:R_MCBの素子2(上),3(下)の波形 Fig.8:R_MCBの素子1(上),4(下)の波形

試験に使用した チェックシートをTable.4に示す。

Table.4　PWM信号確認表
○は確認できたことを示す


4.1.4.2 PWMキャリア周波数の確認


チェックシートをTable.5に示す。

Table.5　キャリア周波数確認表
○は確認できたことを示す


Fig.1~8からPWM信号が1.1kHz以下であることを確認した。

4.1.4.3 モータの正転・逆転の確認


チェックシートをTable.6に示す。

Table.6　モータ正転逆転確認表
○は確認できたことを示し×は確認できなかったことを示す。


モータの正転、逆転の動作を確認した。

4.1.4.4 PWM値の変更


チェックシートをTable.7に示す。

Table.7　PWM値　確認表
○は確認できたことを示し×は確認できなかったことを示す。


右のモータはPWM値-40と40で動くことを確認した。また、左のモータはPWM値-20と20で動くことを確認した。

4.1.4.5 FETの発熱


チェックシートをTable.8に示す。

Table.8　FET　温度表　　　室温:25℃


モータを回転させた時の発熱は微小であり、誤差として見れるので合格とした。

4.1.4.6 長時間の回転


10分間モータを回転させた結果正常に動作した。

4.1.4.7 エンコーダの信号の確認


エンコーダをプラス方向に回転するとエンコーダーに正の値が表示され、マイナス方向に回転すると負の値が表示されることを確認した。

4.2 ドータボード（以下：D/B）

ドータボード詳細設計書を参照、試験を行った。

4.2.1 基板導通試験


ドータボード詳細設計書のパターン図を参照し、基盤とパターン図の一致及びテスタによる導通を確認した。

4.2.2 部品配置確認


ドータボード詳細設計書の実装図を参照し、素子が正しく実装されていることを確認した。
部品配置確認表をTable.9に示す。

Table.9 D/B 部品配置確認


4.2.3 実装後の導通試験


Vcc端子とGND端子間の絶縁が確認できた。また、他の端子間の導通、絶縁を確認した。

4.2.4 動作試験

4.2.4.1 オシロスコープによるPWM信号波形の確認


PWM値100のときの左用の20pin,24pinの波形をFig.9、22pin,26pinの波形をFig.10に示す。右用の20pin,24pinの波形をFig.11、22pin,26pinの波形をFig.12に示す。この結果から試験内容と一致していることを確認した。また、PWM信号確認表をTable.10に示す。
Fig.9:左のD/Bの20pin(上),24pin(下)のPWM信号 Fig.10:左のD/Bの22pin(上),26pin(下)の波形
Fig.11:右のD/Bの20pin(上),24pin(下)のPWM信号 Fig.12:右のD/Bの22pin(上),26pin(下)の波形

Table.10 PWM信号確認


4.2.4.2 タッチセンサのON/OFF入出力の確認


タッチセンサを押したり離したりした際に、番号に対応した数字が押したら'1'離したら'0'と表示されるのを確認した。

4.3 電源ボード

4.3.1 導通試験


テスタを使い電源ボードのVcc端子とGND端子間の絶縁が確認できた。

4.3.2 部品配置確認

部品配置確認表をTable.11に示す。
Table.11 電源ボード 部品配置確認


4.3.3 制御系電源の動作試験

制御系の動作試験結果表をTable.12に示す。

Table.12 制御系動作試験結果


実装図のCN1に定格7.8[V]バッテリーを接続したときのCN2の電圧は5.1[V]であった。 また、動作試験結果表より、CN1につないだ安定化電源の電圧を8.5[V]から7.4[V]まで変化させたとき、CN2の出力電圧の最大値が5.1[V]から5.6[V]の範囲内に収まっているので合格とした。

4.3.4 駆動系電源の動作試験

駆動系の動作試験結果表をTable.13に示す。

Table.13 駆動系動作試験結果


MIRS1503 標準部品試験計画書の電源ボードの項目において、実装図のCN3に定格7.8[V]バッテリーを接続したときのCN4の電圧は6.4[V]であった。 また、動作試験結果表より、CN3につないだ安定化電源の電圧を8.5[V]から7.4[V]まで変化させたとき、CN4の出力電圧の最大値が6.1[V]から6.7[V]の範囲内に収まっているので合格とした。

4.4 超音波センサボード（親機・子機）

4.4.1 動作試験


子機③,④は動作しなかったため、導通試験を行った。
また、親機①と子機②については以下の結果となった。

・親機①の測定結果：超音波_親機_直線距離　超音波_親機_角度
・子機②の測定結果：超音波_子機_直線距離　超音波_子機_角度

導通試験:結果
子機③,④の両方共オペアンプからの入出力が確認されなかったため、オペアンプを換装したがそれでも入出力が確認できなかった。原因は不明である。

しかし、子機③、子機④が無くとも標準機の動作に問題ないので合格とする。

4.5 バンパ

4.5.1 寸法試験


標準部品製作計画書を参照して、担当者2名で試験を行った。
仕様書の寸法と比べ、穴の位置と穴の径の寸法誤差が±0.05[mm]以下であり、仕様を満たしていていた為、合格とした。


Fig.13 バンパチェック図　

4.6 シャーシ(上下)

4.6.1 寸法試験


標準部品製作計画書を参照して、担当者2名で試験を行った。
仕様書の寸法と比べ、穴の位置と穴の径の寸法誤差が±0.05[mm]以下、その他の寸法誤差が±1.00[mm]以下であり、仕様を満たしていた為、合格とした。


Fig.14 上段シャーシチェック図



Fig.15 下段シャーシチェック図

4.7 支柱(丸)

4.7.1 寸法試験


標準部品製作計画書を参照して、担当者2名で試験を行った。
仕様書の寸法と比べて全長の誤差が±0.50[mm]以下と仕様を満たしていた。しかし、穴の位置と穴の径の誤差が±0.05[mm]以上と仕様を満たしていなかった。しかし機体組立の結果問題無しと判断し合格とした。


Fig.16 支柱チェック図

4.8 ドータボード - FPGA接続ケーブル

4.8.1 導通試験


テスタを用いて、各端子の導通状態及び絶縁状態を検査し、ケーブルの導通状態及び絶縁状態が正常であったので合格とした。

4.9 11ピンフラットケーブル

4.9.1 導通試験


テスタを用いて、各端子の導通状態及び絶縁状態を検査し、二本のケーブルの導通状態及び絶縁状態が正常であったので合格とした。

4.10 6ピンフラットケーブル

4.10.1 導通試験


テスタを用いて、各端子の導通状態及び絶縁状態を検査し、使用する全ケーブルの導通状態及び絶縁状態が正常であったので合格とした。
しかし、モータ制御ケーブルの仕様変更にのため、モータ制御ケーブル製作手順書を参照し、再度作成を行い、試験内容に沿って試験を行った結果、二本のケーブルの導通状態及び絶縁状態が正常であったので合格とした。

4.11 超音波センサケーブル

4.11.1 導通試験


テスタを用いて、各端子の導通状態及び絶縁状態を検査し、二本のケーブルの導通状態及び絶縁状態が正常であったので合格とした。