NI LabVIEW & SolidWorks Mechatronics Toolkit

je orodje, ki je namenjeno hitri izdelavi kompleksnih večosnih gibanj strojev, kot tudi preverjanju in simuliranju procesov. Orodje omogoča konstruiranje gibanj, preverjanje kolizije, simuliranje dinamike  vključujoč efekte teže elementov in trenja med njimi, čase cikla, preverjanje ustreznosti motorjev, pogonov, elementov za prenos, kakor tudi preverjanje in analiziranje medsebojnih vplivov med mehanskimi, električnimi in kontrolnimi komponentami.

To novo orodje je rezultat skupnega sodelovanja in integriranja programa National Instruments LabVIEW s SolidWorksom in COSMOSMotion za področje mehatronike. Orodje je namenjeno virtualni izdelavi strojev, uporabi elektromehanskih simulacij in preverjanju, s čimer se zmanjšujejo stroški ter povečuje kakovost strojev z elektro krmilnimi sistemi in motornimi pogoni.

V kolikor imate 3D model narejen SolidWorks-u, ste sposobni v zelo kratkem času simulirati mehanske in električne lastnosti vašega sistema. V preteklosti je bilo takšno preverjanje drago in so ga izvajali le specialisti. Danes predstavljamo novo mehatronsko orodje, ki združuje svet elektronike in svet mehanike v eno okolje.

Orodje NI LabVIEW-SolidWorks Mechatronics Toolkit vsebuje:

 -  Generiranje trajektorij gibanj. Generirate lahko kompleksne trajektorije gibanj,    vključujoč zaporedna ali hkratna gibanja na osnovi 2D ravnih poti, kontinuirana gibanja, ter gibanja po loku.  Za vsako operacijo gibanja se lahko definira trapezoidni ali S-krivuljni profil in določi hitrost, pospešek, pojemek ali sunek. Orodje trenutno podpira 2 dimenzionalna koordinatna gibanja ter neomejeno število nekoordinatnih gibajočih osi. Vsaka os gibanja iz LabVIEW se transformira v relacijo v COSMOSMotion kakor pomik na časovni osi.

 -  Vizualizacija. Z animiranjem 3D SoldiWorks-ovega modela z logiko gibanj iz LabVIEW, se lahko enostavno preveri konceptni sistem delovanja stroja že v razvojni fazi oz. ob zasnovi stroja. S tem je omogočena boljša komunikacija med kupci in inženirji, kar omogoča sprotno reševanje problemov pri konstruiranju in zagotovitvi zahtev kupcev. Vizualizacijo se lahko uporabi tudi kot marketinško orodje za predstavitve potencialnim kupcem, preden je izdelan dejanski prototip stroja. Rezultati vizualizacije se lahko transformirajo naprej iz COSMOSMotion v SolidWorks Animator ter naprej v eDrawing format, ki je namenjem komuniciranju po elektronski pošti.

 -  Preverjanje kolizije. Funkcija preverjanja kolizije v COSMOSMotion omogoča pravočasno preverjanje gibanj z obstoječim 3D CAD modelom. Preverjate lahko eventuelno interferenco med gibajočimi se deli, ugotavljanje potrebe po kontrolnih elementih za preprečevanje kolizije, omogočeno je optimiziranje gibanj z namenom zmanjševanja mrtvih časov ter hitro reševanje  "KAJ-ČE" scenarijev.

 -  Časovni cikli stroja. Z preverjanjem gibanj ob pomoči simulacije, ki vključuje vse relacije in dinamiko stroja, kakor tudi upoštevajoč težo in trenje, lahko točno izračunamo čas cikla stroja.

 -  Definiranje velikosti motorjev pogonov in prenosov.  Momenti motorjev in potrebne hitrosti temeljijo na karakteristikah pospeševanja, dinamike stroja, ter komponent za prenos gibanj. Z uporabo tega programa lahko izračunate ustrezen moment in hitrosti. COSMOSMotion simulira gibanja, katera pretvarja iz rotirajočega v linearno gibanje za simuliranje mehanskih prenosov.
COSMOSMotion uporablja lastnosti materialov definiranih v SolidWorksu, kar omogoča sprotno preračunavanje lastnih mas elementov, kakor tudi trenj med elementi. S kombiniranjem kinematike in dinamike stroja, orodje omogoča točno definiranje velikosti motorjev, pogonskih elementov in elementov za prenos. Rezultat je visoko optimiziran elektromehanski sistem  z izboljšanimi performansami in manjšimi stroški. Rezulat momentov in pospeškov lahko tudi grafično prikažemo v COMSOSMotion.

 -  Avtomatsko kontroliranje sistema
Mehatronski sistemi predstavljajo nov izziv za inženirje, saj končno obnašanje stroja temelji na skupnem vplivu mehanskih, električnih in drugih kontrolnih komponent. Nova mehatronska orodja znatno zmanjšujejo kompleksnost modeliranja elektromehanskih sistemov; v tem primeru SolidWorks in COSMOSMotion omogočata izdelavo mehanskega dinamičnega sistema, medtem ko LabVIEW omogoča kombiniranje električnih modelov. Poleg tega lahko uporabimo znanje kombiniranega frekvenčnega odziva motorjev, mehanskih prenosnih komponent in gibajoče mase, da tako enostavneje optimiziramo sistem. S pomočjo te tehnike lahko poenostavimo kontroliranje procesov ter ugotovimo in rešimo problem preden izdelamo prototip. Orodje nam omogoča tudi pravočasno ugotavljanje in zmanjševanje resonance kot posledice vzajemnega delovanja vseh komponent v sistemu. Implementiranje teh novih orodij in tehnik v zgodnjo razvojno fazo izdelkov nam prinaša večjo produktivnost, krajše razvojne čase, nižje stroške  ter večjo učinkovitost končnih izdelkov.

Dodatne informacije:
 - NI Mechatronics http://www.ni.com/mechatronics/
 - brošura http://www.ni.com/pdf/products/us/national_instruments_ni.pdf
 - video (51 min) http://zone.ni.com/wv/app/doc/p/id/wv-170
 - http://www.solidworkscommunity.com/feature_full_guest.php?cpfeatureid=25068