Design of Fixture for Automated Testing of Resonator Ceramics
2025 (engelsk)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 poäng / 15 hp
OppgaveAlternativ tittel
Konstruktion av fixtur för automatiserade kvalitetstester av resonatorceramer (svensk)
Abstract [en]
In telecommunications, wireless devices communicate with base stations via radio frequency signals. A base station contains filters which attenuate undesired frequency bands using resonators. Prior to this project, quality checks on ceramic resonators at Ericsson AB’s Department of Prototyping and Production Technology were performed manually. A small ceramic cylinder was placed in a test resonator, the lid was screwed on, and the signal test performed. As the manual process was slow and repetitive, it was proposed that the process could be automated. The purpose of the project was to optimize the measuring process. The goal was to automate the process by designing a fixture that could be used together with an existing robot arm. The fixture was to press down the lid during the signal testing. After the test, it would lift it off allowing the large robot hand to reach the test resonator and switch out the ceramic under test. The most important requirement was that the fixture should demonstrate at least equal repeatability compared with the manual process. Several conceptual solutions were developed, and the simplest feasible design was chosen for further investigation. The chosen concept, which involved a pneumatic actuator, was designed, produced, and assembled. The pneumatics and robot arm were tested with the fixture to verify compatibility. A wellfunctioning fixture that can generate a force up to 2.3 kN was delivered. A test was performed using the fixture in which the standard deviation of the automatic measurements appeared to be smaller than that of the manual measurements. However, since it was not calibrated and because of the small sample size, no conclusions about the repeatability or accuracy of results can be drawn with certainty. The fixture requires further calibration and testing and MATLAB program with which to coordinate the motions of the robot and fixture
Abstract [sv]
Inom telekommunikation kommunicerar trådlösa enheter med basstationer via radiofrekvenssignaler. En basstation innehåller filter som filtrerar bort oönskade frekvensband med hjälp av resonatorer. Innan projektet utfördes kvalitetskontroller av keramiska resonatorer manuellt vid Ericsson AB:s avdelning för Prototypframställning och Produktionsteknik. En mindre keramisk cylinder placerades i en testresonator, locket skruvades på och signaltestet utfördes. Eftersom den manuella processen var långsam och repetitiv föreslogs det att processen skulle automatiseras. Projektets syfte var att effektivisera den befintliga testningsproceduren. Målet var att automatisera processen genom att designa en fixtur som kunde användas tillsammans med en befintlig robotarm. Fixturen skulle trycka ned locket under signalprovningen. Efter testet skulle den lyfta av locket så att den stora robothanden kunde nå testresonatorn och byta ut keramen som testades. Det viktigaste kravet var att fixturen skulle ge minst lika repeterbara mätvärden som den manuella processen. Flera konceptuella lösningar genererades och den enklaste lämpliga designen valdes för vidare undersökning. Det valda konceptet, vilket inkluderade en tryckkolv, utvecklades, tillverkades och monterades. Pneumatiken och robotarmen testades tillsammans med fixturen för att verifiera kompatibilitet. En välfungerande fixtur som kan trycka med upp till 2.3 kN levererades. Ett mättest utfördes med resultatet att de automatiska mätningarna hade lägre standardavvikelse jämfört med de manuella. Dock, då den inte var kalibrerad under mätningarna och på grund av att provstorleken var liten kan inga säkra slutsatser angående repeterbarhet eller resultatens precision dras. Fixturen kräver ytterligare kalibrering och testning samt ett MATLAB-program för att koordinera robotens och fixturens rörelser.
sted, utgiver, år, opplag, sider
2025. , s. 41
Serie
TRITA-ITM-EX ; 2025:99
Emneord [en]
Radio frequency filter, quality factor, resonance frequency, automation, test fixture
Emneord [sv]
Radiofrekvens filter, kvalitetsfaktor, egenfrekvens, automatisering, testfixtur
HSV kategori
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-369143OAI: oai:DiVA.org:kth-369143DiVA, id: diva2:1992917
Eksternt samarbeid
Ericsson AB
Fag / kurs
Machine Design
Utdanningsprogram
Master of Science in Engineering - Mechanical Engineering
Presentation
2025-05-23, 00:00
Veileder
Examiner
2025-08-282025-08-282025-08-28bibliografisk kontrollert