最終更新日:2016.7.8

ドキュメント内目次

はじめに

本ドキュメントは、MIRS1602の標準部品試験結果についての報告書である。



目的

MIRS1602 標準部品試験計画書に基づき、各部品での

• 部品の配置・基板の実装チェック、導通チェックおよび動作試験
• ケーブル類の導通チェックおよび強度チェック
• メカ部品の外形寸法、穴位置および穴サイズチェック
を実施し、合格基準を満たさない場合は規準を満たすように改良し、再度チェックする。
このようにして標準部品が全て基準を満たすようにする。



試験項目

各部品の試験対象、試験項目、担当者、試験終了日をTable 1に示す。 試験内容の詳細および合格基準は MIRS1602 標準部品試験計画書 を参照。

試験対象を以下に示す。

Table1.製作部品一覧

種類	試験対象	試験項目	担当者	試験開始日	試験終了日	備考
ボード	モーターボード	・導通チェック ・動作チェック ・部品確認	・伊東 ・清水	2016.6.24	2016.7.12	新調 MIRSMG3G　モーター制御ボード試験仕様書 予定より試験期間が長引いてしまった。 （去年の班(MIRS1503)がFPGAのPIN番号を変更していることを認知しておらず、問題の特定に時間がかかってしまった）
	ドーターボード	・導通試験 ・動作試験 ・部品確認	・鈴木 ・鍋島	2016.6.24	2016.7.1	既存 MIRSMG3G ドーターボード詳細設計書
	電源ボード	・導通試験 ・動作試験 ・部品確認	・鈴木 ・鍋島	2016.6.24	2016.7.1	既存 MIRS1403 電源ボード詳細設計書
	超音波センサボード	・導通試験 ・動作試験 ・部品確認	・清水 ・加藤	2016.6.24	2016.7.12	既存 MIRSMG3D 超音波センサボード製造仕様書 予定より試験期間が長引いてしまった。 （試験担当者である清水がモータ制御ボードの試験を優先し、その問題解決に手間取ってしまったため）
メカ	USB固定金具	・外形寸法 ・穴位置 ・穴寸法	・日原 ・山内	2016.6.24	2016.7.8	新調 MIRSMG3G USB固定金具詳細設計書
	バンパ	・外形寸法 ・穴位置 ・穴寸法	・日原 ・山内	2016.6.24	2016.7.8	新調 MIRSMG3G バンパー詳細設計書
	支柱	・外形寸法 ・穴位置 ・穴寸法	・今野 ・日原	2016.6.24	2016.7.8	新調
	上下シャーシ	・外形寸法 ・穴位置 ・穴寸法	・今野 ・日原	2016.6.24	2016.7.8	既存 MIRSMG3G シャーシ詳細設計書
ケーブル類	・11pinフラットケーブル ・4pinケーブル 6pinケーブル	・導通試験 ・強度試験	・岩田 ・臼井	2016.6.24	2016.7.1	既存
	引き出しケーブル類	・導通試験 ・強度試験	・臼井 ・岩田	2016.6.24	2016.7.1	既存
	超音波接続ケーブル	・導通試験 ・強度試験	・臼井 ・岩田	2016.6.24	2016.7.1	既存
	電源系ケーブル	・導通試験 ・強度試験	・臼井 ・岩田	2016.6.24	2016.7.1	既存

試験結果

試験結果を以下に示す。

4.1 ボード部門

4.1.1 モータ制御ボード

試験内容の詳細および合格基準はMIRS1602 標準部品試験計画書 3.1モータ制御ボード を参照した。


4.1.1.1 部品配置・実装チェック

MIRSMG3G　モーター制御ボード詳細設計書 3.実装図の写真を印刷して、実際の基板と照らし合わせて確認した結果、すべての部品が正しく実装されていたことを確認した。

4.1.1.2 導通チェック

MIRSMG3G　モーター制御ボード詳細設計書 2.基板加工データ 回路のパターン図を印刷し実際の回路とを照らし合わせ、テスターを用い、各素子の導通を確認できた。また、短絡はなかった。


4.1.1.3 動作試験

• モータの正転・逆転信号の確認

　　
モータ（左）のFETのゲート部分の波形をオシロスコープを用いて測定した。

オシロスコープで波形を読み取るところは下図の�@〜�Cである。



fig4-1.モータ制御ボード　回路図
以下にそのときの波形をfig1、fig2、fig3、fig4として示す。
下図の波形はPWM＝±80のときの波形である。
（また、1〜4という数字はfig.4-1における�@〜�Cを表わしており、たとえばfig.1であればCH1は�@、CH2は�Aの波形を表わしている）



fig1.モータ　正転信号　（上：1、下：2）



fig2.モータ　正転信号　（上：3、下：4）




fig3.モータ　逆転信号　（上：1、下：2）



fig4.モータ　逆転信号　（上：3、下：4）
Fig.1からFig.4より、正転・逆転方向の適当なPWM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できたため合格とした。
また、右モータの波形は上の図fig1〜fig4の波形の反転した波形が確認できたため合格とした。

• PWMキャリア周波数の確認

Fig.1からFig.4より、正転・逆転信号確認時にオシロスコープの下に表示される値と波形から、PWM周波数が約1.1[kHz]以下であることを確認できたので合格とした。


• モータの正転・逆転の確認

正転・逆転の信号時にモータが正転・逆転に回転していることを確認できたため合格とした。


• FETの発熱

PWM値に±127(max)を与え、5分間回転させ、FETの発熱がほとんどないことを素手でFETを触って確認できたため合格とした。


• 長時間の走行（実際にはモータを負荷無しで回転）

10分間、PWM値に+127(max)を与え、モータが問題なく動作できることを確認できたため合格とした。


• 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左右に回したときにエンコーダの読み取り値がプラス方向マイナス方向に変化することを確認できたため合格とした。





4.1.2 ドータボード

試験内容はドーターボード詳細設計書を参照し実験を行った。


4.1.2.1 部品配置・実装チェック

MIRSMG3G　ドータボード詳細設計書 5.実装図を印刷し部品配置の確認をした。すべて部品が正しく配置されていた。

4.1.2.2 導通チェック

MIRSMG3G　ドータボード詳細設計書 4.パターン図および基板加工データ パターン図を印刷しチェックシートとして用いた。テスターを使用し各素子が導通していることが確認できた。またVCCとGNDは短絡していなかった。はんだ付けやビニール線の回路修正は行われていなかった。
なお、はんだ付けやビニール線による回路の修正は行われていなかった。

4.1.2.3 動作試験

• オシロスコープによるPWM信号波形の確認

下のFig.5からFig.10に実験時のオシロスコープの波形を示す。
また、図中の数字(20、22、24、26)は波形を読み取ったPIN番号を表わしている。



fig5.左モータ試験一回目(PIN20と22)




fig6.左モータ試験一回目(PIN20と24)




fig7.左モータ試験一回目(PIN20と26)




fig8.右モータ試験一回目(PIN20と22)



fig9.右モータ試験一回目(PIN20と24)



fig10.右モータ試験一回目(PIN20と26) Fig.5からFig.10より、それぞれのPINの波形から歪みやノイズが無かったことが確認されたため合格とした。


• 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てディスプレイ上で“1”、“0”が交互に繰り返されることを確認できたため MIRSMG3G　ドータボード試験仕様書よりタッチセンサのON/OFF入出力の確認試験を合格とする。





4.1.3 電源ボード

電源ボード

電源ボードはMIRS1503が使用していた物を使用した。 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。


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 のパターン通りに導線及び短絡しているかテスタで確認した。




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にバッテリーで7.8[V]の電圧をかけたときのCN2の電圧は5.4[V]であることを確認した。

次に安定化電源をを接続し入力電圧を8.5V〜7.4Vまで変化させたとき、CN2の出力電圧の値が5.1〜5.6Vの範囲内に収まっているので合格とした。




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にバッテリーで7.8[V]の電圧をかけたときのＣN4の電圧は6.17[V]であることを確認した。

次に安定化電源をを接続し入力電圧を8.5V〜7.4Vまで変化させたときとのCN4の出力電圧の値が6.1〜6.7の範囲内に収まっているので合格とした。

table 2 電源ボード1の試験結果

	目標電圧(V)	バッテリー使用時		安定化電源（電圧高）		安定化電源（電圧低）
		入力電圧(V)	測定電圧(V)	入力電圧(V)	測定電圧(V)	入力電圧(V)	測定電圧(V)
制御系	5.1〜5.6	7.8	5.40	8.5	5.4	6.0	5.11
駆動系	6.1〜6.7	7.8	6.17	8.5	6.17	7.4	6.17

Table 2より、両出力ともに目標の出力電圧に収まっていることがわかる。よって合格とした。



4.1.4 超音波センサボード

試験内容の詳細および合格基準はMIRS1602 標準部品試験計画書 3.4超音波センサボードを参照。


4.1.4.1 部品配置・実装チェック

超音波センサボード実装図(親機)および超音波センサボード実装図(子機)を印刷し、照らし合わせて確認した結果、すべての部品が正しく実装されていた。

4.1.4.2 導通チェック

超音波センサパターン図(親機)および超音波センサパターン図(子機)を印刷し実際の回路とを照らし合わせ、 テスターを使用し各素子が繋がっていることが確認できた。



4.1.4.3 動作試験

超音波センサボードの動作試験は超音波を固定し、コルクボードに超音波を当て、コルクボードを遠ざけて測定距離を計測した。
動作試験の結果をTable3として以下に示す。


測定距離と超音波センサによって測定した距離をTable3として以下に示す。

Table3.超音波センサボード　測定値

	実際の距離[cm]	測定距離[cm]
親機	25	25
	50	50
	75	75
	100	98(-2[cm])
	150	148(-2[cm])
	200	198(-2[cm])
子機	25	25
	50	50
	75	75
	100	100
	150	149(-1[cm])
	200	198(-2[cm])

Table3.超音波試験・結果





表の角度は反時計回りを正とし、コルクボードを傾けた角度である。
Table3より、20cm未満や200cmを極端に超えるような距離は測定することができなかった。また、超音波ボードは測定対象との距離が遠いほど測定値に誤差が生じる。
そのため、20cm〜50cmでは誤差が±5％以内、50cm〜200cmは誤差が±10％以内だった場合を合格とし、測定の結果、測定値が範囲内に収まったので合格とした。
（また、若干ではあるが親機よりも子機のほうが感度が良いことが表からわかる）

4.2 メカ部門

試験内容の詳細および合格基準はMIRS1602 標準部品試験計画書 3.5〜3.9を参照。


4.2.1 バンパ

仕様書の寸法と比べ、穴の位置と穴の径の寸法誤差が±0.15[mm]以下であり、仕様を満たしていていた為、合格とした。以下に結果を示す。


Fig.13バンパ測定結果 　

4.2.2 シャーシ(上下)

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。


4.2.3 支柱(小)

仕様書の寸法と比べて全長の誤差が1.00[mm]以下と仕様を満たしていた。

支柱の測定結果をtable 6に示す。

table 6 支柱(小)の試験結果

	外径(mm)	長さ(mm)	穴の直径(mm)
仕様	15.0	30.0	3.0
測定結果(支柱1)	15.0	29.95	3.2
測定結果(支柱2)	15.0	30.30	3.2
測定結果(支柱3)	15.0	30.20	3.2
測定結果(支柱4)	15.0	30.20	3.4

4.2.4 USB固定金具

仕様書の寸法と比べて全長の誤差が±1[mm]以下と仕様を満たしていた。以下に結果を示す。

Fig.14USB固定金具測定結果 　

4.3 ケーブル類

4.3.1 11PINフラットケーブル

4.3.1.1 導通チェック

テスターを使用して導通が確認できたため、合格とした。

4.3.1.2 強度チェック

コネクタを押さえてコードを強く引っ張りケーブルの強度が確認できたため、合格とした。

4.3.2 6PINフラットケーブル

4.3.2.1 導通チェック

テスターを使用して導通が確認できたため、合格とした。

4.3.2.2 強度チェック

コネクタを押さえてコードを強く引っ張りケーブルの強度が確認できたため、合格とした。