Tester for Induktionsherd-Controller

Das eingesetzte Testsystem ist eine unimodulare Plattform mit Touchscreen und einem PC, auf dem das Betriebssystem Windows XP Professional Version 2002 läuft, das die allgemeine Funktion steuert, geschützt vor Überspannungen und Stromausfällen durch ein ununterbrochenes UPS-Stromversorgungssystem. Es verfügt über ein 19 Zoll-Rack zur Unterbringung der für die zu entwickelnde Anwendung notwendigen Geräte, ebenso über eine elektrische Schutzeinheit und eine Navigationstastatur im Menü der Betriebssoftware, die im Weiteren beschrieben wird.
Das System zur Unterbringung der zu testenden Geräte (DUTs) verfügt über ein Nadelbett auf dem Fixture und Schieber.
Die Geräte werden zum Testen auf einem Nadelbett positioniert. Das Nadelbett enthält Nadeln und das Fixture die Verkabelung für den Anschluss der DUTs an die für den Test notwendigen Ressourcen. Das Fixture ist austauschbar und auf das zu testende Produkt dediziert. Durch dieses Element ist das gesamte Plattform-Sortiment von 6TL Engineering kompatibel mit verschiedenen Produkten, die auf einer einzelnen Produktionslinie hergestellt werden, dies macht die Tesplattformen von 6Tl Engineering in höchstem Maße effizient und effektiv.
Der elektrische Anschluss zwischen dem Nadelbett, dem Fixture und den Geräten im Modul 6TL-32-Offline wird über die Anschlüsse Virginia Panel G12 für Massenverbindungen, ITA im Fixture und Empfänger an der Plattform hergestellt. Im Empfänger ist die Schaltung für die Umschaltung der Geräte zwischen verschiedenen Testpunkten der DUTs untergebracht. Diese Schaltung wird mittels Relaisschnittstelle der YAV-Familie von 6TL Engineering ausgeführt. Der große Vorteil, den diese Schnittstellen bieten, ist ihre direkte Konnektivität über den Empfänger der Plattform 6TL-32, mit dem die gesamte Verkabelung zwischen dem Prüfadapter und den Umschalteinheiten entfällt, damit wird sehr viel Raum eingespart und Ordnung in die Kabelstruktur gebracht. Die YAV-Schnittstellenfamilie bietet eine breite Palette an Möglichkeiten, die von Relaisschaltung bis zu Datenloggern und der analogen und digitalen Signalmessung reichen.
Die YAV-Schnittstellenfamilie und der Schieber werden über einen CAN-Bus mit einer PCI NI-CAN-Schnittstelle von National Instruments und die Betriebssoftware Phi6 von 6TL Engineering gesteuert. Diese Software ist vollständig in LabView und Test Stand entwickelt. Phi6 erlaubt die manuelle Steuerung aller Elemente mittels leicht zu handhabender Bedieneinheiten und auch mittels Prozessautomatisierung über die Benutzeroberfläche.
Der Schieber enthält die Niederhalter, um Druck auf die DUTs gegen das Nadelbett auszuüben. Es stehen vier vertikale Funktionsstellungen zur Verfügung, Return, Standby; Stufe 2; Stufe 1 und Stufe 0. Die erste Position ist die Warteposition, während das DUT vom Bediener in das Nadelbett eingeführt wird. Die anderen drei Positionen des Schiebers werden im Test eingesetzt und bieten die Möglichkeit, Testnadeln im Bett zu haben, die in verschiedenen Höhen auf den Schaltkreis wirken und jede Testposition auf einer anderen Höhe konfigurieren. Bei der Anpassung an die beschriebene Anwendung werden die Positionen Stufe 2 und Stufe 0 eingesetzt. In der ersten wird der HiPot-Test und in der zweiten der Funktionstest ausgeführt. Die Position Stufe 1 wird dagegen in dieser Anwendung nicht verwendet.
Die Höhe jeder vertikalen Position kann mittels Konfigurationssoftware der Servomotoren von Panasonic konfiguriert werden, um die vertikale Bewegung des Schiebers zwischen den verschiedenen Positionen zu steuern.
Bei der aktuellen Anwendung wird der Schieber auch als Basis für die Platzierung der Induktionskochfelder genutzt, die zu einem Induktionsherdsystem zusammen mit den Steuerungs-DUTs gehören. Die Positionierung der Kochfelder auf einer Aluminiumbasis ist besonders wichtig, da die Testergebnisse von der korrekten Positionierung der Kochfelder abhängen.
Die Schieberplatte, auf der die Niederhalter des Schiebers und die Kochfelder platziert sind, ist auch austauschbar wie das Fixture, so dass das Niederhaltersystem an das jeweilige Produkt angepasst werden kann, ebenso in der beschriebenen Anwendung die Kochfelder, sowohl in der Anzahl als auch im Typ.
Der Schieber verfügt auch über eine Sicherheitsvorrichtung, die aus einer auf der Schieberplatte aufliegenden Abdeckung besteht und deren Position über Sensoren überprüft wird. Wenn während des Testzyklus, mit dem Schieber in den Positionen Stufe 2 oder Stufe 0, die Sensoren erfassen, dass die Sicherheitsvorrichtung aus der Position verrutscht ist, kehrt der Schieber in seine Ruheposition zurück und der Test wird aus Sicherheitsgründen abgebrochen. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Bediener während des Tests mit seinen Händen in den Bereich des DUT geraten kann, da dies nur bei verrutschter Position der Vorrichtung möglich ist.
Der HiPot-Test besteht in der Prüfung, ob ein Kurzschluss zwischen den verschiedenen Punkten der vom Kunden festgelegten Induktionsschaltkreise besteht. Die Messungen werden mit dem ELABO-Tester ausgeführt, der über zwei Eingänge verfügt, zwischen denen das Hochspannungs-ddp gemessen wird. Da in jedem Produkt mehrere Punktepaare vorhanden sind, zwischen denen zu prüfen ist, ob ein Kurzschluss besteht, ist ein Umschaltsystem zwischen den verschiedenen zu messenden Punktepaaren notwendig. Diese Umschaltung wird mit dem Modul H73003002 von 6TL Engineering ausgeführt. Dieses Modul besteht aus einem Hochspannungs-Relaissystem bis 15 KV, die über eine YAV90304-Schnittstelle für digitale Eingänge und Ausgänge gesteuert wird.
Die Benutzeroberfläche ist einfach und intuitiv und mit LabView entwickelt. Sie verfügt über einen Startbildschirm, der immer erscheint, wenn ein Testzyklus eingeleitet wird. Darauf werden das zu testende Produkt und die auszuführenden Testeigenschaften erfasst und es wird eine Bestätigung gefordert, um fortfahren zu können, dabei kann gegebenenfalls das Fixture gewechselt werden. Die Erfassung des eingesetzten Fixture wird mittels Ablesung der YAVCANCON-Schnittstelle aus der YAV-Familie ausgeführt, auf der alle Fixture zu finden sind. Dies Schnittstelle erlaubt nicht nur die Identifizierung des Fixture, sondern ermöglicht auch die Zählung der ausgeführten Zyklen, um so die Wartungsarbeiten planen zu können. Ebenso verfügt die ganze Schieberplatte über eine YAVCANCON, die sie identifiziert, dadurch kann die Kompatibilität der Einheit Fixture – Schieberplatte bestimmt werden, die am Anfang des Testzyklus angeschlossen wurde.
Nach der Bestätigung kann der Test fortgeführt werden, die Benutzeroberfläche geht zum Testzyklus-Bildschirm über und startet die Prüfstand-Sequenz, die zu dem in die Plattform eingesetzten Fixture gehört. Der Test wird parallel oder sequenziell, je nach Fall, ausgeführt und es laufen die Messungen und Vorgänge ab, die für den jeweiligen Produkttest notwendig sind. Die Benutzeroberfläche zeigt zu jedem Zeitpunkt die Statusinformationen des 6TL-32-Moduls, des Punkts in der Prüfstand-Sequenz, in der es sich befindet, den Prozentsatz der DUTs, die OK sind, und der DUTs, die NOK sind, Zykluszeit, gegebenenfalls fehlgeschlagene Test am Testende etc. an…
Testzyklus
Das Modul 6TL-32 verfügt über einen Codeleser Datamatrix für die Identifizierung jedes einzelnen Schaltkreises, der in die Plattform eingebunden wird, um ihn zu testen. Dieser Identifikationscode kann gegebenenfalls für die Auswahl unterschiedlicher Testoptionen verwendet werden, um die Prozessberichte mit jedem DUT zu verbinden, etc…
zu Beginn des Testzyklus fordert das System den Bediener auf, den Barcode des zu testenden DUT auszulesen. Nach dem Auslesen muss das Nadelbett des in die Plattform eingesetzten Fixture eingefügt werden. Um den Test ausführen zu können, müssen gleichzeitig die beiden Zyklusstart-Tasten an jedem Fixture gedrückt werden, die an den beiden Seitenwänden vorhanden sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Hände des Bedieners, wenn sich der Schieber nach unten bewegt, um den Test einzuleiten, außerhalb des DUT-Bereichs befinden.
Der erste Test, der ausgeführt wird, ist der HiPot-Test mit dem Schieber in Position Stufe 2. Wenn das Resultat OK ist, wird der Test ausgeführt. Wenn nicht, wird der Test beendet, der Schieber kehrt in seine Ruheposition zurück und der Bediener wird über das NOK-Resultat unter Angabe der erfassten Fehler informiert. Danach kann der Bediener das getestete DUT entnehmen und den Zyklus von Neuem beginnen. Diese Regel wird in jedem Schritt des Tests eingehalten.
Nach dem HiPot-Test bewegt sich der Schieber nach unten in die Position Stufe 0 und es wird der Rest des Funktionstests ausgeführt. Es werden mittels DMM PCI 4065 verschiedene Spannungen des zu testenden Schaltkreises geprüft, es wird der Stromverbrauch mit der Chroma-Quelle gemessen und über eine Verbindung mit dem DUT wird bestimmt, ob die Firmware neu programmiert werden muss, und es werden verschiedene Parameter erfasst, ebenso die Funktion des Steuerungssystems der Luftkühlung des Systems.
Am Zyklusende entnimmt der Bediener das DUT und kann einen neuen Zyklus beginnen.
Für jedes getestete DUT wird ein detaillierter Bericht (Report) zu allen Testergebnissen erstellt und die Ergebnisse werden gleichermaßen in die Datenbank aufgenommen.