Osakokoonpanon sähköisten komponenttien testaus

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella testauslaitteisto Cencorp Automation Oy:n tuotannon osakokoonpanojen sähköisten komponenttien testaamiseen. Valmistettavien jyrsin- ja ladontakoneiden akselistomoduulien osakokoonpanojen testauksella pyrittiin havaitsemaan mahdolliset vikatilanteet ennen loppukokoonpanoa, jolloin niiden korjaaminen olisi helpompaa. Mahdolliset korjaustoimet saataisiin myös ajallisesti siirrettyä aikaisempaan vaiheeseen, joka edesauttaisi tuoteprojektien pysymistä aikataulussa.

Työssä suunniteltiin jigi, jota voitaisiin käyttää apuna kaikkien testattavien moduulien kokoonpanossa sekä varsinaisessa testauksessa. Testaus tapahtuu kytkeytymällä akselistomoduulien kenttäväylään ja ohjaamalla sekä monitoroimalla niissä olevien I/O-korttien tiloja.

Testauslaitteiston ohjelmisto asennettiin RaspberryPi3-tietokoneeseen, johon asennettiin myös tarvittavat komponenttikirjastot kenttäväylään kytkeytymistä varten. Testauksen suoritusta varten ohjelmoitiin graafinen käyttöliittymä.

Kaikissa valinnoissa pyrittiin kustannusten minimoimiseen, mikä osaltaan vaikutti tavoitteiden saavuttamiseen. Kaikkia työlle asetettuja tavoitteita ei saavutettu, mutta puuttuvien toiminnallisuuksien lisääminen nyt suunniteltuun järjestelmään on myöhemmin mahdollista.

Työssä onnistuttiin toteuttamaan testausjärjestelmä, joka kattaa yksinkertaisen I/O-testauksen. Tällä järjestelmällä saadaan kiinni kappalemäärällisesti suurin osa moduulien vioista. Moduulien servomoottorit tulevat toimittajalta valmiiksi testattuina, joten niissä ilmenneiden vikojen todennäköisyys arvioitiin pieneksi.

The purpose of this thesis was to design a test system for Cencorp Automation Oy production that could be used to test electrical components in sub-assemblies. The target of testing was to identify possible problems earlier in the timeline and thus enable earlier correcting of them. The possible problems found would be easier to correct in sub-assembly phase and also the possible root cause of the problems could be analyzed more easily.

In this project, a jig that could be used for producing sub-assemblies was designed, but that same jig could also be used for testing purposes. The jig was designed to cover all currently produced models.

The actual test system consists of RaspberryPi3 computer, running a Linux operating system and various software components, needed to connect to EtherCAT fieldbus. Testing is performed using a graphical user interface programmed with Qt4.

All solutions were selected based on the direct costs and partly for that reason, some of the targets were not achieved. However, there were no known limitations in the current system, if those features need to be added later.

With the current test system, it was possible to perform a basic I/O-testing, which will cover most of the possible problems. The examination of the servo- and linear motors was left out of the scope of this thesis, but that was not seen as a problem as those motors are tested by the supplier.