Anturitestilaite tuotannonkehityksen työkaluksi

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin tuotannonkehitysprojektina erään liikkuvia työkoneita valmistavan teknologiateollisuuden yrityksen toimeksiannosta. Tehtävänä oli suunnitella ja valmistaa lineaari- ja kulma-anturin toiminnan tarkastamiseen soveltuva testilaite. Opinnäytetyö tarjoaa ratkaisun tuotannossa havaittuun ongelmaan, jossa viallisen anturin väärä toiminta huomataan vasta myöhäisessä vaiheessa. Antureiden sijainnista johtuen viallisen vaihtaminen uuteen on hankalaa ja aikaa vievää, ja siksi oikea toiminta halutaan varmistaa ennen asennusta.

Tavoitteena oli suunnitella helppokäyttöinen testilaite, jonka ominaisuuksia voi myöhemmin laajentaa. Opinnäytetyön puitteissa suunniteltiin kahden anturin toiminnan tarkastamiseen sopiva toiminnallisuus, mutta lisäksi koteloon sijoitettiin muun muassa venttiileiden ohjaukseen tarkoitettu moduuli, ja tilaa varattiin myös muille myöhemmin lisättäville komponenteille.

Sähkölaitteen valmistusta säätelevät monet kansainväliset ja EU:n lait ja standardit, joita myös valmistetun testilaitteen täytyy noudattaa. Opinnäytetyön teoriaosuudessa tutustuttiin säädöksiin ja arvoitiin niiden toteutumista testilaitteessa. Lisäksi tutustuttiin ajoneuvoissa tiedonsiirtoon käytettäviin väyliin, erityisesti CAN-väylään ja sen ominaisuuksia määritteleviin standardeihin.

Opinnäytetyössä esitellään testattavat anturit sekä testilaitteeseen valitut materiaalit ja komponentit. Osa projektia oli laatia tarvittavat dokumentit, eli layout-kuva, piirikaavio ja käyttöohje. Valmiin testilaitteen tarkastivat toimeksiantajayrityksen sähkötöiden johtaja ja sähkötarkastaja, minkä jälkeen suoritettiin pilottitesti molemmille anturityypeille.

This thesis was made as a production development project for a company in technology industry that manufactures mobile work equipment. The task was to design and produce a tester able to verify the operation of linear and rotary position sensors. The thesis offers a solution to a problem found in production: the faulty operation of the sensor is often noticed only at a late stage of production. Replacing the faulty sensors is difficult and time consuming due to their location within the machine, which is why being able to test and verify the correct operation of the sensors is desired.

The goal was to design an easy-to-operate tester that can be later modified to have new features. A function for testing two sensors was designed in this thesis. In addition, a valve control module was installed in the case and some space was reserved for future additions.

Many international and EU-wide laws and standards regulate the production of electric appliances. The tester also needs to comply with them. The theory chapter of the thesis introduces the regulations and evaluates the compliancy of the tester. There is also an introduction to various network systems used in vehicles, mainly CAN-bus and the standards defining its features.

In this thesis, the tested sensors and the materials and components chosen for the tester are introduced. A part of the project was to make the required documents: layout picture, electrical schematics and a user guide. The finished tester was inspected by the company’s supervisor of operation of electrical equipment and an electrical inspector. After that a pilot test was conducted on both sensor types.