Master's Thesis

Automation of the digitron testing process

Final Thesis 6.12 MB Appendix 13.04 MB

Author of thesis: Ing. Radim Říha

Acad. year: 2023/2024

Supervisor: Ing. Peter Honec, Ph.D.

Reviewer: Ing. Soběslav Valach

Abstract:

This master’s thesis is focused on automation of the nixie tube burn-in process. It was created to solve the problems of the current burn-in machine used in the company Dalibor Farny, which manufactures nixie tubes and nixie tube clocks.
The thesis first introduces the reader to nixie tubes, their construction, and principles. This is followed by an evaluation of the current state of the burn-in machine and a proposal for an automated solution. Then the new machine design, construction and software development will be carried out. Finally, the achieved results will be evaluated.

Keywords:

Machine automation, nixie tube, gas discharge indicator tube, burn-in, automated optical inspection, OCR

Date of defence

04.06.2024

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student obhájil diplomovou práci. Komise neměla žádné námitky k řešené práci. V průběhu odborné rozpravy se dotazy týkaly ztrát na tranzistorech, konstrukci představeného stroje a fyzikálních vlastností digitronů.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Cybernetics, Control and Measurements (MPC-KAM)

Composition of Committee

prof. Ing. Petr Bilík, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Pavel Václavek, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Jakub Arm, Ph.D. (člen)
Ing. Peter Honec, Ph.D. (člen)
Ing. Ilona Janáková, Ph.D. (člen)
Ing. Jaroslav Lepka, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Pikula, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Peter Honec, Ph.D.

Diplomová práce Radima Říhy řeší praktický problém a to optimalizaci nevyhovujícího zahořovacího procesu digitronů. Práce vychází z potřeb komerčního subjektu – firma Dalibor Farný, kde vyrábí vlastní digitrony a kde diplomat již 2 roky pracuje. Jako na bakalářské práci studenta, kterou jsem vedl, tak i na této diplomové je vidět praktický pohled na problém s jasným tahem na branku a přesahem přes všechny obory. Od analýzy problému a potřeb, přes návrh řešení, návrh a konstrukce HW části, programování PLC, ovládání robotického ramene, až po zpracování obrazu a vytvoření OCR klasifikátoru.
Diplomant v průběhu semestrální i diplomové práce pracoval naprosto samostatně, jakékoliv metodické vedení školitele bylo zbytečné a spíše kontraproduktivní. Diplomat tedy alespoň poctivě informoval o postupu průběhu prací.
Formální stránka dokumentu je na dobré úrovni a věcně popisuje celý postup při řešení této praktické diplomové práce. Práci doporučuji k obhajobě s jasným hodnocením školitele A/100b. Points proposed by supervisor: 100

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Soběslav Valach

Předložená diplomová práce řeší problematiku úpravy stávajícího manuálního pracoviště pro zahořování digitronů do plně automatického procesu, kdy cílem je zvýšit produkci digitronů, minimalizovat aktivní zapojení obsluhy a maximalizovat čas využití nově navržené sestavy (předpokládá 24 hodinový pracovní cyklus).

Vlastní text práce o sedmdesáti stranách je rozdělen do sedmi logicky navazujících kapitol doplněných o vhodné obrázky, grafy, tabulky a fotografie z realizace dílčích částí pracoviště a průběhu provozních testů.

Práce by svojí obtížností mohla byt hodnocena jako jednoduchá úloha automatizace procesů. Diplomant zadání uchopil v širším rozsahu, provedl detailní analýzu potřeb nově vzniklého pracoviště a zaměřil se na jejich řešení. Rozsahem vybraných technologii a provedených prací se tím práce řadí k obtížnějším.

Diplomat zvolil korektní postup řešení, začínající rozborem principu a konstrukce digitronu, detailním rozborem nedostatků existujícího řešení a návrhem nového zahořovacího pracoviště. Vlastní řešení zahrnovalo výběr ramene manipulátoru, návrh elektrických schémat, desek plošných spojů, mechanickou konstrukci, osvětlení, výběr kamery a inspekčního počítače pro zpracování obrazu, testování dostupných OCR, tvorbu vlastního OCR využívající NS, a řídicího systému. Hardwarové prostředky jsou doplněny o softwarové vybavení, využívající jazyky C++ a Python.

Práci lze vytknou drobné nedostatky v názvosloví a občasné chyby ve skloňování – např. název kapitoly: „VÝVOJ SOFTWARE“ mělo by byt skloňováno dle vzoru hrad/hradu.

Předložená práce a dokumentace svědčí o velmi dobrých inženýrských schopnostech pana Říhy, splňuje všechny body zadání a lze ji doporučit k obhajobě.

Navrhuji klasifikaci :A, 96 bodů Topics for thesis defence:
  1. Jaký je ztrátový výkon na spínacích prvcích a jak je zajištěno chlazení těchto komponent?
  2. Je řešeno selhání ventilátoru, ošetření chyb v případě zkratu všech digitronů a další neprovozní stavy?
  3. Jak řešíte výchozí stav posuvných registrů 74x595?
  4. Jak jsou ošetřeny chyby při přenosu sběrnice SPI rozhraním RS485 a nešlo by použít jednodušší resp. vhodnější řešení?
Points proposed by reviewer: 96

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová