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2009年11月の30件の記事

2009年11月30日

WindowsでリアルタイムIO制御が簡単にできないか?

先週、お伺いしたお客様。

WindowsでリアルタイムIO制御が簡単にできないか、インターネットで検索していて、「モーションおやじ」のブログを見つけたという。

「検索したワードは何ですか?」

と聞いたら、

「あれこれ変えて検索したので、覚えていない。」

「みんなで手軽にWindowsリアルタイムIO制御『MOS Bench(モスベンチ)』」のデモをした後、

「期待している動作は、実現できそうですか?」

と聞いたら、

「期待以上!」

「でも、DOUTとADしか使わないので、モーションカードは、でっかいプロテクトキーですね!」

確かに、そうなりますが、購入してくれるそうです。

うれしいなぁ。

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2009年11月29日

SHマイコンも進化しました。SH7216の仕様をみるとドキドキします。

仕事がら、関数計算のテーマが多いので、倍精度FPU付きマイコンの動向をチェックしている。

ルネサスのSH7216の仕様を見て、びっくり。

ワンチップマイコンなのに、

・倍精度FPU付き

・200MHz動作

・RAMはもちろん、ROM内蔵(当然、ノーウェイトだよね!?)

おまけに

・Ethenetコントローラ付き

・USB付き

・CAN付き

・12bitのADコンバータ付き(変換時間最少1us、複数ch同時サンプリング可能)

・モータ制御用タイマー付き

1チップの高性能システムです。進化してます。

モータ制御用の32bitマイコンとしてSH1のSH7034が出始めたころ、とあるテーマでお付き合いしていましたが、このSH7216は、怪物というかんじです。

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2009年11月28日

ADロギングデータに自動的にタイムスタンプ付きます

先週、「みんなで手軽にWindowsリアルタイムIO制御『MOS Bench(モスベンチ)』」のデモをして、お客様から質問。

「ADロギングデータの個々のデータにタイムスタンプ付きますか?」

モーションおやじ: 「はい。自動的に付きます。」

ログファイルは、以下のファイルになります。

(1msサンプリングの例です)

A列が日付。

B列が時、分、秒、ms、us、100nsの値。

分解能100nsで付きます。

Photo_2

クリックで拡大します。

I列からP列は、8chのアナログ入力データです。単位は[V]で、記録されます。hexからの変換は不要です。

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2009年11月27日

「モーションおやじ」ブログの読者に会いました

とある装置メーカのソフト開発リーダさんとアポイントを取れたので、「みんなで手軽にWindowsリアルタイムIO制御『MOS Bench(モスベンチ)』」のデモに行きました。

リーダの方とは、最初に名刺交換。デモ終了時にそのグループの担当の方と名刺交換。

担当の方が、名刺を見て、

「あれっ、『モーションおやじ』さんですか?ブログ読んでます!」

愛読ありがとうございます。

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2009年11月26日

長い開発テーマで、やっと検収の目処が立ちました。

長い開発テーマで、やっとお客様から、検収の話が出てきました。

結構、やりましたし、

これから、立ち上がるまで、お付き合いが続きます。

とりあえず、ひと段落です。

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2009年11月25日

ブラシレスモータの相電流制御:U相電流指令とU相誘起電圧の位相合わせ

ひさびさにモータ制御の話。

今日は、ブラシレスモータの相電流制御。

d-q変換しないで、あっさりと3相電流制御。

まずは、U相電流指令とU相誘起電圧の位相合わせ。

正弦波通電です。

Photo

ブラシレスモータ制御のアルゴリズムは、蓄積してあるのだけれど、モータメーカによって、

・相定義

・センサ方式、分解能

・磁極数

が異なる。テーマのたび、仕事がでてくる。

小さい変更の例では、同じメーカのレゾルバでも、巻き線が異なっていて、逆相になっている場合がある。たかをくくって、まじめに仕様書を読まないと、手間取る。

今回は、新入社員におまかせ。ちゃんと、モータ、正転、逆転しました。

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2009年11月24日

ガントリーデュアル軸の原点復帰

ガントリーデュアル軸の原点復帰。

いろいろなモードを追加中。

Dualdog091124

上の波形は、WindowsリアルタイムIO制御環境「MOS Bench(モスベンチ)」の中にある1msサンプリングロギングツール「MOTIWARE Analyzer(モウティウァ アナライザ)」を用いたガントリーデュアル軸の原点復帰。

「原点復帰」フェイズでは、両軸DOGオンするまで、先にDOGオンした軸は待つ。

「原点検出」フェイズでは、両軸DOGオフするまで、先にDOGオフした軸は待つ。

その後、DOGオンの中のZ相をサーチする。

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2009年11月23日

タイマーIC「NE555」で、エンコーダZ相の幅を広げて、観測評価する

原点復帰ソフトウェアの追加修正したので、検査をしている。

原点復帰のソフトウェアは、かなり難しい。

ソフト検査をするために、エンコーダZ相の幅を広げる回路を使う。

最近のサーボモータのエンコーダは、高分解能化が進んで、パルス幅が狭くなっている。

Zwide

一番上の波形が、サーボアンプのIOコネクタ差動出力の±Z信号を高速フォトカプラで受けた波形。

その次がタイマーICのNE555を利用して、パルス幅を広げた波形。

もとの10usパルス幅が約1000倍の11msになっている。1MΩと0.01μFで、時間11msを作る。

下の2つの波形は、上の2つの波形の拡大。

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2009年11月22日

装置メーカは、プログラム再利用で競争力向上を

装置メーカとして、利益を出すためには、「プログラムを再利用」できるような仕事をすればよい。

プログラム開発しなくて、コピーで済めば済むほど、利益がでる。あるいは、コスト競争力がでてくる。

しかし、目先の一品一葉の装置を納期に追われていて、「プログラムの再利用」なんて、とても考える余裕がない。

担当としては、仕事が忙しいから、それで十分である。

そんな考えで、製品展開していくと、

図のような個々のプログラマーに依存した装置プログラムがいっぱいできてしまう。

スキルの高い「プログラマーA氏」が、最初の製品「機種A」を開発。「プログラマーB氏」が「機種A」をまねて、その展開「機種B」を開発。どんどん類似機種が増えていく。

お客様いわく、「ゆりかごから墓場モード」になる。

つまり、自分が開発した装置のメインテナンス、廃棄まで、プログラマー個人としてお付き合いすることになる。

プログラマーとして、生産性の高い人も低い人も長期に装置に張り付いてしまう。Photo_3

ところが、プログラムの再利用を考えて、基本システムを構築、展開設計する装置メーカもある。

Photo_2

装置制御システムのプラットフォーム(基本べース)を構築して、装置の機種展開に入ると、図のようなプログラミング分担ができる。

作業内容の階層化ができる。

・開発部は、基本設計、コアの加工プロセス開発

・技術部は、展開製品設計

・サービス部は、設置、保守

この階層化を実現するためには

・高性能なコントローラ導入(強力な道具の導入)

・その会社の装置に適した基本ソフトの開発

の2つを行って、仕組み作りをしてから、装置開発の展開を進める。

初期投資と、時間がかかるが、人材の有効利用ができるので、じんわりと利益、競争力、機会獲得頻度に効いてくる。

■高性能なコントローラとして、望まれることは、

簡単に高速シーケンス制御ができる」こと。

・プログラミングスキルの優劣に関わらず、高速シーケンス制御ができること。

・機器の動作状態がプログラミング環境から、わかること。=>モニタ機能が充実していること。

・複雑なプログラムが書けないこと。=>複雑なプログラムになってしまうと他人がわかりにくくなる。

・シーケンスシミュレータがあること。=>機械が組み上がる前の時間に余裕がある段階でプログラムの品質を高めておけること。

ヒット商品が出ない時代ほど、一品一葉の装置が増えるので、「プログラムの再利用」できるしくみを持っている会社と持っていない会社の差が出てくる。

「再利用しているよ!」と考えている方、「さらに再利用するためにどうしたらよいか?」、考えて、仕組みを作るには、良い時期だと思う。

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2009年11月21日

I2CバスのEEPROMを使いました

最近のテーマで、I2CバスのEEPROMを使いました。

うまく動作しないので、半日デバッグに費やしてしまった。

「主な」原因は、受信レジスタのダミーリード命令がコンパイルでNOP(No Operation)になっていたことです。

I2c_bus

一番上の波形は、SCL信号、その下は、SDA信号。

さらに下の2つの波形は、各信号の拡大。

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2009年11月20日

宝剣岳から、雪が降りてきました

091120

今朝の宝剣岳。真ん中のとがっている山。

だいぶ雪が降りてきました。

会議室の窓から、撮りました。

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2009年11月19日

中小企業の新入社員の技術者教育

今年、新入社員に参加してもらった社外セミナー

1、社会人マナー 2日間

2、アナログ電子回路技術者育成 9日間

 受動素子1日、能動素子1日、オペアンプ3日、デジタル3日、まとめ1日

3、電源回路設計 5日間

4、DSP 2日間

5、FPGA開発ツール 1日間

8ヶ月で、合計19日間

皆さんのところでは、どんな感じです?

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2009年11月18日

MOS BenchやMOS言語の「MOS」って何?

よくある?

というか、たまにある質問。

「MOS BenchやMOS言語の「MOS」って何?」

「Motion Operating Systemです。」

と最近、言っています。

かっこいいでしょ!?

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2009年11月17日

働きすぎないようにしよう

今日は、朝から、びっくり。

同年代の知り合いの訃報。脳溢血らしい。

管理職で、土日も会社に出て、働いていたとのこと。

ひとごとではない。

管理職のみなさん、厳しい時期で、厳しい立場ですが、働きすぎないようにしよう。

「ねばならない」と思う自分が居たら、「そうかな?」と一歩離れた自分をさがしてみよう。

仕事は、楽しんで、しましょうね。

このくらいの軽さで!

合掌

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2009年11月16日

マイクロソフトOS、XPのシェアトレンド

とある雑誌に書いてあったマイクロソフトOS、XPのシェアトレンド。

2008年 63%

2009年 48%(予測)

2010年 31%(予測)

出典:ガートナー社

XPは、まだまだがんばっている。

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2009年11月15日

Googleとの闘い

Google_3

お勧め度★★★★

お勧め対象読者: Googleの影響力が気になる人。

内容は、ちょっと難しい。

著者は、元フランス国立図書館長。

図書館では、系統だって本が整理されている。

Googleが書籍を電子化して公開した場合、どのような順番になるだろうか?どのような意図で系統立てるのか?英語以外の書籍は?

Googleの現状の検索結果の順位は、意図が入っていないのだろうか?

同じ英単語で検索した場合、米国とフランスで順位が異なるという。

中国で中国語で検索した場合、表示されない場合があるという。

基本は事業である。Googleが損になるような検索結果は表示しない。

国家プロジェクトで検索エンジンを作るべきと。

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2009年11月14日

東芝半導体とNEC半導体から製造中止案内が来ました。

「この時期」

このフレーズ使う人、最近多いです。

さて、

この時期、あちこちの会社で不採算品種が生産中止になります。

東芝半導体とNEC半導体から、製造中止案内が来ました。

各1品種、当たりました。互換品が他社にあるので、幸いに大騒ぎにはなりません。

中止品種リストにマイコンも入っていたので、大当たりの方は、大変ですね!

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2009年11月13日

コンテック社16bitADカードAD16-16U(PCI)EV入力にTI社OPA2277を付けて、ADコンバータのスイッチドキャパシタ充電能力を改善

ちょっと前の話で、

WindowsリアルタイムIO制御「MOS Bench」で対応しているCONTEC社ADカードAD16-16U(PCI)EVの入力にアナログデバイセズ社AD620ANZを接続するとADカード側サンプリング時のノイズ電流で、以下のパルス電圧が発生することを書いた。

Ad

12Vp-pもある。

CONTEC社ADカードAD16-16U(PCI)EVでは、16ビットADコンバータとして、アナログでバイセズ社のAD7665ASTZを使用している。このデータシートを見ると、ADコンバータに内蔵されたスイッチドキャパシタを充電するために広帯域のアンプを前段に入れることを推奨している。

±15V電源で使えるオペアンプとしては、AD829を勧めている。このアンプはビデオ用でゲイン帯域幅積は600MHz。

手元にそんな広帯域のアンプがなかったので、テキサスインスツルメンツのOPA2277を試しにつけてみた。ゲイン帯域幅積は1MHz。

以下の波形になった。

Opa2277_3   

縦軸が100mVなので、40mVp-pである。

もとのノイズが12Vで、オペアンプをつけたら40mV、1/300になった。

コンテックのホームページを見たら、信号源とアナログ入力端子の間にオプション製品のアナログ入力ボード用バッファアンプ機能増設ボックスを接続することにより、ノイズが改善されると書いてあった。

オプションの「バッファアンプ機能増設ボックス」ATBA-16Eは、必須かな?

あわせて、5V電源、37芯ケーブルも買わないと。

この実験は、新入社員にお願いしてます。

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2009年11月12日

5V系オープンコレクタ出力信号と24V系センサ入力信号をフォトカプラTLP523で絶縁して接続する

今日、お客様から電話で問い合わせがあった。

「5V系オープンコレクタ出力信号と24V系センサ入力信号を絶縁して接続したい」

以下の回路でいかがでしょう?

クリックすると拡大します。

5v24v_

5V系オープンコレクタ部の消費電力や、許容出力電流が小さい可能性があるので、変換効率の高いダーリントントランジスタ出力のフォトカプラTLP523を使いました。DIPパッケージ品ですので、手半田できます。

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2009年11月11日

ブログアクセス60000ありがとうございます

60000

ブログアクセス60000になりました。

読者の皆さん、ありがとうございます。

50000達成は、9月17日でした。2ヶ月で10000のペースです。

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2009年11月10日

標準出力のログファイル名を変更する

お客様から、ワーク品種が変わるたびに、そのワーク名と日付で、加工プロセス条件を記録しておきたいという要求があった。

その要求を実現するために、プライムモーション社のみんなで手軽にWindowsリアルタイムIO制御環境「MOS Bench(モスベンチ)」でログファイルの名前を変えたい場合のテクニック。

(今、試験中です。)

WindowsリアルタイムIO制御プログラムで、Printf文を記述すると、その内容は、「MOS Bench」の標準出力画面に表示される。それとともに、その内容がログファイルに記録される。

通常は、C:\Program Files\Prime Motion\MWC\MwController\フォルダの

#StdOutLog.txt

に記録される。

MOS言語プログラムで

  a = OpenStdOutLogFile("ファイル名");

という命令を発行すると、任意のファイルにPrintf文の出力を記録できる。

  a = OpenStdOutLogFile( "");

というようにファイル名の部分を空白にすると、標準のファイル#StdOutLog.txtに戻る。

■動作サンプル

#StdOutLog.txt

TestLog.txt

に交互に出力するサンプルプログラム。

Source_2

以下は、標準の#StdOutLog.txt

Stdlog

以下は、TestLog.txt

Photo_2

通し番号「i」の偶数時は、#StdOutLog.txtファイルに、奇数時にはTestLog.txtファイルに記録されている。

ちなみに、ログファイル名変更は、約500msかかる。

ソースプログラムはこちら、

「LogFileTest.mos.c」をダウンロード

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2009年11月 9日

66MHzのバス

66MHzのクロック。

66mhz

66MHzのバスならば、部品が狭く集めて、バス信号パターンが広がらないようにすれば、等長配線に気を使わなくても、動く。

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2009年11月 8日

ボイスコイルモータ今昔(3GBと40GBハードディスクの比較)

昨日に続いて、

WesternDigitalのCaviar33100(3GB-HDD)

MaxtorのFireball-3(40GB-HDD)

比較。7年間で3GBから40GBになっている。

今日は、ボイスコイルモータ。

Photo_4

左が3GB-HDDのボイスコイルモータのコイル。

右の小さいほうが40GB-HDDのボイスコイルモータのコイル。

容量が上がったら、コイルが小さくなった。全体も小さくなっている。

鋭角三角形の先端に磁気ヘッドが付いている。

次は、ボイスコイルが付いているスイングアームを横から見てみる。

Photo_3

上が3GB-HDD。6ヘッド。3枚の磁気ディスクの両側に記録する。

下が40GB-HDD。1ヘッド。1枚の磁気ディスクの片側に記録する。

容量が13倍になったら、構造が簡単になって、小さく、軽くなった。

技術の進歩はすごいね。

■ハードディスクのスピンドルモータ新旧比較は昨日の記事で、

http://robotcontroller.cocolog-nifty.com/blog/2009/11/westerndigtanlc.html

■ハードディスクの構造写真

http://robotcontroller.cocolog-nifty.com/blog/2008/12/post-6215.html

■ボイスコイルモータの拡大写真

http://robotcontroller.cocolog-nifty.com/blog/2009/01/post-e58f.html

■スイングアームの拡大写真(4ヘッド)

http://robotcontroller.cocolog-nifty.com/blog/2009/01/post-f9d8.html

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2009年11月 7日

WesternDigitalのCaviar33100(3GB-HDD)とMaxtorのFireball-3(40GB-HDD)

今日、使わなくなったパソコンをリサイクル屋へ持って行った。

その中にあった古いハードディスク

ウェスタンディジタル社3GB-HDD(1997年5月製造)

マクスター社40GB-HDD(2004年6月製造)

の比較。

Hdd

7年間の技術の進歩はすごい。

13倍容量が上がったのに、大幅に構造がシンプルになっている。

まず基板から。

Photo

大きいほうが3GB、小さいほうが40GB。

容量が大きくなると基板サイズが1/2。

主要IC点数が1/4。

次にスピンドルモータ。

Photo_2

大きいほうが3GB用、小さいほうが40GB用。

容量が大きくなったのに、スピンドルモータは小さくなる。

磁気記録ディスクは、

3GBでは6枚6面。

40GBでは1枚片面。

13倍記憶容量が上がっているのに、記録面積は1/6。

したがって記録密度は、78倍に上がっている。

明日はボイスコイルモータとスイングアームの比較をします。

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2009年11月 6日

8chセンサ出力を16bitADコンバータでロギングして、センサ特性補正

一昨日と昨日は、新入社員に8chのアナログセンサ出力をPCIの16bitADカード、コンテック社AD16-16U(PCI)EVでデータロギングしてもらった。

・ステージ1のX軸センサ

・ステージ1のY軸センサ

・ステージ1のZ軸センサ

・ステージ1の温度センサ

・ステージ2のX軸センサ

・ステージ2のY軸センサ

・ステージ2のZ軸センサ

・ステージ2の温度センサ

以上、8チャンネル。

Ai1_5

本物の波形は、掲載できない。お許しを。

「WindowsでリアルタイムIO制御環境(MOS Bench)」のツールで変化波形画面を見ながら、ホールドして、ファイル名を付けてcsvで保存する。

そのcsvファイルから、エクセルで各センサの補正値を計算。

その補正値を、WindowsリアルタイムIO制御プログラム(MOSプログラム)にあるセンサ補正プログラムの定数として、編集する。

Windowsリアルタイム制御プログラムにて、補正されたX軸、Y軸、Z軸センサをフィードバック信号として、ステージ制御に用い、補正確認する。

プライムモーション社の「WindowsでリアルタイムIO制御環境(MOS Bench)」を使うと、以下の作業が、1つのWindowsパソコンでできるので、作業効率がよい

・多チャンネルセンサ生データの1msサンプリング取得

・センサ生データからセンサ補正値の計算(エクセル上)

・ステージ制御プログラムへセンサ補正値の入力(編集)

・1msサンプリングのセンサ補正値をフィードバック信号としたステージ制御プログラムの実行。補正プログラムの確認。

計測、データ加工、高速機械制御が1つのプラットフォームでできる。それがリアルタイムWindowsの大きなメリット。

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2009年11月 5日

一度も会わずに、WindowsリアルタイムIO制御環境「MOS Bench」を受注してしまいました

うれしい「びっくり」もたまには、起こります。

お客様と一度も会わずに、WindowsリアルタイムIO制御環境「MOS Bench」と8軸モーションカードを受注してしまいました。

今朝、注文FAXが来ました。

営業活動は、資料送付と電話だけ。

デモもしていないのです。

「きちんと動くまで、面倒みてくれますよね?」

と聞かれたので、「YESです!」と答えました。

信用していただいて、本当にありがたく思います。

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2009年11月 4日

現場で最後に「ちょこちょこっ」とソフト変更しないほうが良い

先日、とあるお客さんから電話がかかってきた。

別のお客さんのクリーンルームで、立会い実験しているときに!

「先週直したもらった機械装置用ソフトで、バグがでている。出荷が2日後に迫っているのですぐ直してほしい。」

「うっっひゃぁー!」

こういうこともある。

ソースを調べたら、簡単なことだったが、現地に行かないといけない。

バグは、現地で最後に修正したところにあった。

現地調整のとき、ご要望の修正が終わり、何機種かのワークで最後の確認している時、「ここ不便だから直して」と言われて、直したところにバグが発生した。そのあと、さかのぼって、再確認しなかったのが良くなかった。

教訓:

最後に「ちょこちょこっ」とソフト変更しないほうが良い。

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2009年11月 3日

中央アルプス宝剣岳に雪

091103

今朝の宝剣岳。

急に寒くなり、雪が積もりました。

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2009年11月 2日

やる気のスイッチ!実践セミナー

Photo

お勧め度★★★★★

お勧め対象読者: 「自分にはできないなぁ」って、思ってしまうことを、「できるかも」と思うようになりたい人。自分の可能性を広げたい人。

セルフイメージを変えるテクニックがいっぱい。

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2009年11月 1日

大型ガントリーのデュアル軸モーション制御

お客様の要望で、モーションコントローラに大型ガントリーのデュアル軸モーション制御を実装している。

ガントリーの個数、原点復帰の方法、位置補正の方法、いろいろなご要望があって、けっこう盛りだくさん。

「今は、良いけど、将来はこうしたい」という話もいっぱい。

当面やることがあるってかんじ。

今年は、不景気のせいで、難しい開発テーマが多くて、もう少し簡単な仕事を間に入れたい。

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