Detektorituotannon testausaseman automatisointiprojekti

Abstract

Opinnäytetyön tavoite oli päivittää detektorituotannon testausasema Hitachi High-Tech Analytical Science Finland Oy:lle. Tehtävä oli suunnitella uusi testausaseman mekatroniikka tuotannonvirtauksen optimoimiseksi. Vaatimustenmäärittely vaati turvallisuussäädöksien täyttymisen, tuoteversioiden huomioimisen ja option laajemmasta automatisoinnista seuraavassa vaiheessa.

Opinnäytetyö sisältää mekatroniikan suunnittelun ja ohjauksen määrityksen. Teoriaosuus esittelee turvallisuussäädöksiä, vaatimuksia pneumatikan käytölle puhdastilassa ja projektissa käytettyjä suunnittelutyön menetelmiä.

Uusi testausasema korvaa vanhan manuaalisen testausaseman. Suunnitelutyö suoritettiin Solidworks 3D CAD -ohjelmistolla ja versiohallinta toteutettiin PDM-ympäristössä. Sopivat toimilaitteet valittiin täyttämään suunnitellut liikeradat nopeus- ja voimaominaisuudet huomioiden. Mekaanisella ratkaisulla saavutettiin vaadittu liiketarkkuus ja estetään virhesyöttö.

Lopuksi hankittiin komponentit, suoritettiin kokoonpano ja testaus.

Opinnäytetyön tuloksena toimitettiin vaatimustenmukainen ja täysin toimiva testausaseman mekatroniikka seuraavaan vaiheeseen. Testausasema on yhteensopiva tulevaisuuden automaatiohankkeisiin.

The purpose of the thesis project was to update a detector production testing station for Hitachi High-Tech Analytical Science Finland Ltd. The goal was to design testing the station mechatronics for optimizing production flow. System functional requirements demanded fulfilment of safety regulations, consideration of product variety and an interface for further automation.

The thesis includes design and control definition of mechatronics. Theory section presents introduction of safety requirements, requirements for use of pneumatics at clean room environment and methods used for design work.

The novel testing station replaces former manual testing station. Design work was carried out with Solidworks 3D CAD program including revision control in PDM environment. Actuators were selected to fulfill the required degrees of freedom with observation of characteristic velocity and force features. Mechanical solution was created to achieve required accuracy and prevent misfeed. Finally, components were sourced, assembled and tested.

As a result of the thesis project, a fully operational testing station mechatronics subsystem that meets the specified requirements was delivered for the next project phase. Also, the testing station design is future proof for upcoming automation development projects.