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Verfahren und Vorrichtung zur statistischen Qualitätskontrolle mittels der Gruppenmethode
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur statistischen Qualitätskontrolle mittels der Gruppenmethode und ermöglicht eine Erweiterung, Verbesserung, gegebenenfalls Vereinfachung der Verfahren und Vorrichtungen, welche in der österr. Patentschrift Nr. 202384, an welche die vorliegende Erfindung anknüpft, beschrieben wurden.
In der erwähnten österr. Patentschrift ist eine statistische Auswertungseinheit beschrieben, welche die folgenden statistischen Kennwerte auswertet r = z+ - z - (1)
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grenze überschreitet, ... Zahl der Messungen, bei denen der Wert des verfolgten Kennzeichens die untere Kontroll- grenze unterschreitet, n... Gesamtzahl der Messungen, sogenannte Grösse der Auswahl (Auswahlszahl) und g... Zahl der Messungen, bei denen, das verfolgte Kennzeichen innerhalb der Kontrollgrenzen liegt.
Es ist klar, dass die Gleichung gilt : n = z + + g + z. (3)
Aus den Gleichungen (1) und (3) ergibt sich r = 2z+ + g - 11 (4) und aus den Gleichungen (2) und (3)
S = n-g (4a)
Wenn die Auswahlzahl n als konstante Zahl betrachtet wird, können an Stelle der Ausdrücke für r und S die Ausdrücke
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+ g (5) undS'=g (6) gesetzt werden. Natürlich müssen die statistischen Regelgrenzen entsprechend geändert werden. Wird die statistische Kennzahl S'statt der Kennzahl S verwendet, dann wird eine unzulässige Änderung der Streuung in dem Falle angezeigt, wenn die Kennzahl S'kleiner ist als die statistische Regelgrenze RS'.
Die Verwendung der statistischen Kennwerte r'und S'gemäss Gleichungen (5) und (6) ist besonders bei der sogenannten fliessenden statistischen Qualitätskontrolle von Vorteil.
Das Fliess- (oder Gleit-) Verfahren zur Auswertung der statistischen Kennwerte nach der Erfindung beruht darin, dass die dem verfolgten Kennzeichen entsprechenden Impulse mittels eines Verteilers ein-
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zeln in eine Anzahl Gedächtniseinrichtungen gebracht und registriert und gespeichert werden, bis sie von einer Auswerteinheit verrechnet worden sind, wobei diese Auswerteinheit derart arbeitet, dass sie laufend aus den jeweils letzten Messungen die statistischen Kennwerte berechnet und gegebenenfalls zur Anzeige bringt. Der Vorteil dieser Methode tritt besonders dadurch hervor, dass eine wesentliche Qualitätsänderung des Erzeugungsprozesses in einer sehr kurzen Zeit entdeckt wird, d. h. wesentlich früher als bei einem normalen, nicht fliessenden Auswahlverfahren.
Demgegenüber wird das ùbliche (nicht fliessende oder intermittierende) Auswahlverfahren eher postenweise durchgeführt, wobei man das Resultat der Auswertung erst nach beendeter Messung der ganzen Auswahl (des Postens) n erhält.
In den beigeschlossenen Zeichnungen ist das Prinzip der Erfindung dargestellt und an einigen schemaischen Ausführungsbeispielen erläutert, aus denen auch weitere wesentliche Merkmale der vorliegenden Erfindung hervorgehen.
In Fig. 1 ist schematisch eine Einheit zur fliessenden Auswertung statistischer Kennwerte dargestellt.
Dieses Blockschema ist dem Blockschema in Fig. 1 der österr. Patentschrift Nr. 202384 analog.
Die Quelle der durch ein Gütezeichen charakterisierten Erzeugnisse (Gütezeichenquelle) PM, das elektrische Messgerät GA und die Signaleinrichtung SM entsprechen den analogen Einheiten der angeführten österr. Patentschrift Nr. 202384 (Fig. l Beziehungsziffern l, 2,5).
Das statistische Auswertungsgerät SE umfasst hier jedoch folgendeEinheitemdie Verteilungseinheit D, die Gedächtnisvorrichtung M mit mehreren auf dem Prinzip eines Relais oder Magnetophonstreifens od. dgl. arbeitenden Gedächtniseinheiten, die eigentliche Auswertungseinheit E, die Lösch- (Vergess)-Ein- heit F und den vislpoligen Schalter S.
Diese Vorrichtung arbeitet folgendermassen : Die dem gemessenen Werte des verfolgten Kennzeichens entsprechenden Impulse des Messgerätes GA werden mit Hilfe des Verteilers D in die Gedächtniseinhei- ten M gebracht, wo sie eingetragen (registriert) und in der Reihenfolge wie sie registriert wurden, beibehalten werden. Der Schalter S ist in die der gewählten Auswahl n entsprechende Lage eingestellt.
Die Auswertungseinheit E berechnet die zugehörigen statistischen Kennwerte aus den in den Gedacht-
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in dem Falle, wenn die statistischen Kennwerte ihre Regelgrenzen überschreiten.
Die Auswertungseinheit E kann jedoch in diesem Falle, im Gegensatz zu den in der osterr. Patentschrift Nr. 202384 erwähnten Fällen, auch während der Zeit arbeiten, wenn die Anzahl der Messungen noch nicht die Auswahlgrösse n erreicht hat. Selbstverständlich ist es notwendig, in diesem Zeitabschnitt die augenblicklich gewonnenen statistischen Kennwerte mit den voraus bestimmten Regelgrenzen für jede entsprechende Anzahl der bislang ausgeführten Messungen zu vergleichen.
Wenn die Zahl n der Messungen erreicht ist, dann erreicht die statistische Regelgrenze, mit welcher der zugehörige Auswahlkennwert verglichen wird, bereits seinen normalen Wert (der vor allem von der Grösse der Auswahlzahl n abhängt). Bei der Durchführung einer weiteren Messung würde die Grösse der Auswahlzahl bereits den Wert (n + 1) erreichen. Deshalb muss bei dem fliessenden Auswertungsverfahren der statistischen Kennwerte zuerst der als erster (in dieser Auswahl) gemessene Wert vergessen, d. h. ausgelöscht werden, so dass die Auswahl stets die gemessenen letzten n Werte enthält. In der Vorrichtung gemäss Fig. 1 wird dies mit Hilfe der Löscheinheit F erzielt.
Jede neue Eintragung des gemessenen Wertes in die Gedächtniseinheit ruft notwendigerweise eine Löschung der ältesten Eintragung hervor, so dass die Vorrichtung M stets n Informationen enthält.
Es ist selbstverständlich, dass auch jeder Eingriff in den Erzeugungsprozess eine Löschung aller in den Gedächtniseinheiten enthaltenen Informationen bewirkt. Ebenso werden bei jeder Stillsetzung der Erzeu-
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mationen bei der Auswertung der neuen Kennwerte störend wirken.
EinBeispiel der Einrichtung für das fliessende Auswertungsverfahren auf Grund der statistischen Kennwerte r'und S'-nach den Gleichungen (5) und 56) - ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Aus der Gütekennzeichenquelle PM, welche in diesem Falle eine spitzenlose Schleifmaschine darstellen kann, werden die Erzeugnisse in eine Sortiervorrichtung ST befördert, wo sie nach den Kontrollgrenzen CL und Cu in drei Gruppen eingeteilt werden: Gruppe "plus" (+), Gruppe "gut" (g) und Gruppe"minus" (-). Der Zähler Cn gibt einen elektrischen Impuls (n) beim Messen eines jeden Erzeugnisses, während die Zähler Cz+ und C Impulse (+) und (g) nur dann aussenden, wenn der betreffende Prüfling mit"plus"oder"gut"bemessen wurde.
Die Verteilervorrichtung D verteilt bei jeder Messung den zugehörigen Impuls, d. h. (+) oder (g), fallweise keinen Impuls, welcher dem gemessenen Wert"minus"entspricht, Li die Gedächtni -einheiten.
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Falls die Information betreffend das erste sortierte Erzeugnis in die srsie Gedächtniseinheit M, zugeteilt wurde, dann kommt die Information über das zweite sortierte Erzeugnis in die Gedächtniseinheit M, die Information über das dritte Erzeugnis in Ms usw. Jede Gedächtniseinheit registriert, ob das sortierte Erzeugnis in die "plus" oder "gut" Gruppe eingeteilt wurde ; falls das Erzeugnis in die "minus" Gruppe eingereiht wurde, erhält die zugehörige Gedächtniseinheit keinen Impuls und bleibt in Ruhe.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer einfachen Ausführung der Gedächtniseinheit. Die Relais R+ und Rg er- halten Information betreffend den gemessenen Wert über die Verteilungsvorrichtung D und betätigen die
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offen, wodurch in den Stromkreis er ein Ohmscher Widerstand 2Ra eingeschaltet wird.
Der Impuls (g) erregt das Relais Rg, welches den Kontakt Cgi schliesst und die Kontakte Cgz und Cgg öffnet. Der Schliesskontakt C gewährleistet, dass die Windung des Relais Rg ständig unter Spannung von der Batterie B steht. Durch Öffnen des Kontaktes Cgg wird in den Stromkreis er'der Ohmsche Widerstand Ra eingeschaltet und durch Öffnen des Kontaktes Aga ward in den Stromkreis eS'der Ohmsche Wider- stand Rb eingeschaltet.
Das dritte Relais Rf bewirkt die Löschung und dies in der Weise, dass sich beim Auftreten des Impul- ses (f) der Kontakt Cf öffnet, wodurch der elektrische Stromkreis aus der Batterie B über das zugehörige
Relais R+ bzw. Rn unterbrochen wird. Das zugehörige Relais, welches unter Strom stand, fällt ab und durch überführung aller Kontakte in ihre Ruhelage werden die Informationen in dieser Gedächtniseinheit ge- löscht.
Der Impuls (f) kommt aus dem Löschverteiler F, welcher im weiteren beschrieben ist. Allerdings in dem Falle, wenn der ganze Erzeugungsprozess stillgelegt ist, oder wenn ein Reguliercingriff vorgenommen wurde, werden die Impulse (f) an alle Gedächtniseinheiten erteilt, so dass die Informationen in der gan- zen Gedächtniseillrichtung ausgelöscht werden.
Bei der Konstruktion der Verteilervorrichtung D kami vorzugsweise ein üblicher Telephonwähler (Sor- tiervorrichtung) T, wie schematisch in Fig. 5 veranschaulicht ist, verwendet werden. Der Wähler T hat drei
Kontaktreihen, wobei die Reihe T. die Impulse (g) in die Gedächtnisvorrichtungen M befördert und dies in der Weise, dass der Kontakt 1g' mit dem Kontakt lg der ersten Gedächtniseinheit M, der zweite Kontakt 2g'mit dem Kontakt 2g der Einheit M usw., der letzte Kontakt Ng'mit dem zugehörigen Kon- takt Ng der letzten Einheit MN verbunden ist. Ähnlich bringt die Kontaktreihe T die Impulse (+) in der
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mit dem Kontakt 2+ der zweiten Einheit M verbunden wird usw., wie auch in Fig. 2 veranschaulicht.
Der
Schrittmechanismus der Kontaktarme ist als TE dargestellt, wo TE ein mit elektrischen Impulsen (n) aus dem Zähler Cn gespeister Elektromagnet ist. Bei jeder Messung eines Erzeugnisses sendet der Zähler Cn einen elektrischen Impuls (n) aus, welcher in den Elektromagnet TE geführt wird, wo er die Verschiebung der Kontaktarme um einen Schritt bewirkt.
Die Kontakte der dritten Kontaktreihe T, sind an einen Mehrfachschalter S derart angeschlossen, dass der erste Kontakt 1s der Reihe Tg mit dem ersten Kontakt 1s'des Schalters S usw. verbunden ist. Der Kon- taktarm AS des Schalters S kann mit der Hand in jede beliebige Stellung gebracht werden. Falls das sta- tistische Kontrollgerät mit einer Auswahlzahl n arbeitet, wird der Kontaktarm AS auf den n-ten Kontakt des Schalters S eingestellt. Der Arm der Kontaktreihe T bewegt sich gemeinsam mit den Armen der Rei- hen Tl und T,. Sobald der n-te Prüfling durch die Sortiervorrichtung ST (s. Fig. 2) hindurchtritt, befindet sich der Kontaktarm Tg des Wählers T auf dem n-ten Kontakt ns, so dass der folgende Stromkreis geschlos-
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Dabei spricht das Relais FR an und schliesst die Kontakte F und F . Der Schliesskontakt F C2 erhält die Wicklung des Relais FR unter Spannung aus der Quelle B'und der Schliesskontakt F schliesst die
Wicklung des Elektromagneten FE des Lösch-Schrittwählers FS an die Leitung an, in welche die Impul- se (n) aus dem Zähler Cn kommen. Von diesem Augenblick an beginnt der Wähler FS zugleich mit der Vorrichtung T sich schrittweise fortzubewegen.
Wenn nun in die Einrichtung ein weiterer Impuls (n) eintrifft, bedeutet dies, dass soeben das (n+1) te
Erzeugnis sortiert wurde, und die Spannung aus der Quelle B'wird durch den Kanal lf-lf in das Relais RF der entsprechenden Gedächtniseinheit MI zugeführt, in welche die erste Information betreffend den ge- messenen Wert geleitet wurde. Dadurch wird diese Gedächtniseinheit in die Ruhestellung gebracht, d. h. i die darin enthaltenen Informationen werden gelöscht. Bei der nächsten Messung dreht sich der
Wähler der Vorrichtung T um einen Schritt und ebenso der Wähler FS der Vorrichtung F, so dass die Infor-
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mationen in der nachsten Gedachtniseinheit gelöscht werden usw.
Sobald die Arme des Walhers T den letzten, d. h. den N-ten Kontakt erreichen, kommt die Reihe wiederum an den ersten Kontakt.
Aus dem Obangeführten geht hervor, dass die Grösse n kleiner oder höchstens gleich N sein muss. In der besagten Weise bewegt sich der Wahler der Vorrichtung F schrittweise um n Schritte hinter dem Wähler T. Falls n = N muss Vorsorge getroffen werden, dass das Relais Rf der Gedachtniseinheit gemäss Fig. 3 früher arbeitet als in der Gedächtniseinheit die Informationen betreffend den gemessenen Wert eintreffen.
Die in allen Gedächtniseinheiten gesammelten In form mationen werden durch die Vorrichtungen Er'und ES . die einen Teil des Stromkreises er. und eS. bilden, ausgewertet.
In dem Stromkreis eS, (Fig. 2) sind soviele Ohmsche Widerstände Rb mit der Quelle BS seriengeschaltet als in allen Gedächtniseinheiten während der Messung der letzten n Erzeugnisse Impulse (g) verzeichnet wurden. Gemäss Gleichung (6) kann diese Anzahl (g) als die statistische Kennzahl S'fur die Abschätzung der Streuungsänderung verwendet werden. Der gesamte Ohmsche Widerstand des Stromkreises eS'. der durch alle Gedächtniseinheiten M, M..... MN hindurchtritt, ist daher der Kennzahl S'direkt proportional. Wenn RS, die statistisch bestimmte Regelgrenze für die Kennzahl S'ist, kann der Vergleich mathematisch wie folgt ausgedrückt werdenRbRS'. Rb (7) wo Z Rb die Anzahl der angeschlossenen Ohmschen Widerstände Rb in der GedÅachtnisvorrichtung bedeutet.
Wenn die Gleichung (7) erfüllt ist, kann man mit grosser Wahrscheinlichkeit annehmen, dass die Genauigkeit des verfolgten Vorganges sich nicht wesentlich verschlechtert hat.
Andernfalls, d. h. wenn # Rb < RS' . Rb (7a) wird eine Signalisiervorrichtung, z. B. eine Lampe SB, in Tätigkeit gesetzt, was bedeutet, dass sich die Genauigkeit des Vorganges wesentlich verschlechtert hat und die Herstellungsvorrichtung stillgelegt werden muss.
In ähnlicher Weise wertet die Auswertungsvorrichtung Er I die statistische Kennzahl r' gemäss Gleichung (5) aus. Die Zahl r'gibt eine Information bezüglich der Änderung der Lage der Verteilung des Gütekennzeichens an. Wenn der Gesamtwiderstand des Stromkreises Er', d.h. praktisch die Summe aller angeschlossenen Widerstände Ra und 2Ra in allen Gedächtniseinheiten mit E Ra bezeichnet wird, muss diese Summe der Zahl r'gemäss der folgenden Gleichung proportional sein : r'= 2z+ + g (5) Die statistische Kennzahl r'muss zwischen den Regelgrenzen Rr'L und Rj' ; j l gen, wenn keine wesentliche Änderung der Lage der verfolgten Verteilung stattgefunden hat. Dem folgenden mathematischen Ausdruck muss deshalb entsprochen werden : RT'L . Ra # # Ra # RT'U . Ra (8) In diesem Falle signalisiert die statistische Kontrollvorrichtung keine Änderung.
Wenn aber # Ra < Rr'L .Ra (85)
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zuGütekennzeichens verschoben hat, und es wird z. B. ein rotes Licht durch die Lampe SB- signalisiert.
Im Falle, dass # Ra > RT'U .Ra (8b) leuchtet die grüne Lampe SB+ auf, was bedeutet, dass sich die Verteilung der Gutekennzeichen in der Richtung zu grösseren Werten wesentlich verschoben bat.
Im Falle einer selbsttätigen Kontrolle des Gütekennzeichens können Impulse für die Signalisiervorrichtung SB+ und Sss zur Durchführung eines Regeleingriffs in den Herstellungsvorgang mittels einer bekannten servomechanischen Vorrichtung verwendet werden.
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Die oberwähnten Regelgrenzen Rr', Rr'u und Re'sind durch den statistischen Regelplan gegeben und hängen unter anderem von der Grösse der Auswahlzahl n ab.
Wie jedoch auch erwähnt wurde, kann man zu Beginn der Verfolgung des Vorganges-d. h. in einer Zeit, wo n Kontrollmessungen noch nicht erreicht wurden-beim Vergleich die Regelgrenzen für die Anzahl n nicht verwenden. Die Auswertungsvorrichtung kann jedoch derart ausgestaltet werden, dass die Regelgrenzen für die statistischen Kennzahlen veränderlich sind und sich mit steigender Grösse der Auswahlzahl ändern. Schematisch ist diese Vorrichtung in Fig. 2 veranschaulicht, wo die Einheiten R.. T. Rr'rj und Rc. Vorrichtungen bezeichnen, die durch Impulse x < n früher betätigt werden als sie die Anzahl n aus dem Verteiler D erreichen. Während dieser Zeit ändern sich nämlich die Werte für die Regelgrenzen in Abhängigkeit von der Anzahl der vorgenommenen Messungen.
Sobald jedoch die Anzahl der Messungen den Wert n erreicht, bleiben die Regelgrenzen für r'und S'selbstverständlich konstant.
Die in Fig. 3 dargestellte Gedächtniseinheit weist noch ein weiteres vorteilhaftes Merkmal auf. Vor allem ist zu betonen, dass nach Lieferung der Information in die Einheit nur ein einziges der Relais R+ oder R dauernd geschlossen bleiben kann. Wenn nämlich das Relais anspricht und gleich darauf das Relais 14 erregt wird, unterbricht der offene Kontakt C+l die Stromzufuhr in die Wicklung des Relais R, welches abfällt. Wenn jedoch das Relais R. erregt ist, ist sein Kontakt C+ offen und nachdem Eintreffen des Impulses (g) kann das Relais R nicht mehr dauernd geschlossen bleiben. Hieraus folgt, dass das Relais R lediglich in dem Falle geschlossen bleibt,'wenn in der Einheit nur die Information (g) eingelangt ist.
Jedwelche aus emer Kombination der Impulse (+) und (g) zusammengesetzte Information bewirkt, dass nur das Relais R+ geschlossen wird. Dieser Vorteil kommt vor allem dann zur Geltung, wenn anstatt einer Sortiervorrichtung ST ein Messgerät GA. verwendet wird, welches mit grünen und weissen Impulsen die Grösse des gemessenen Prüflings signalisiert. Bei diesem Messverfahren kann man das Erzeugnis unter dem Messzapfen nur weiterschieben, wodurch die für die Messung erforderliche Zeit bedeutend verkürzt wird.
Dieses Verfahren sowie das zugehörige Elektrokontakt-Messgerät ist in der Patentschrift Nr. 202384 eingehend beschrieben, wo auch erklärt ist, was man sich unter den Begriffen "grüne" und "weisse" Impulse vorstellen soll.
Eine auf Grund dieses Messverfahrens aufgebaute alternative Ausführung ist in Fig. 2a dargestellt. Die Messvorrichtung GA'ist auf die in statistischer Weise bestimmten Kontrollgrenzen CL und C ; j eingestellt.
Wenn der gemessene Wert grösser als die Kontrollgrenze Cu ist, wird ein "grüner Impuls" (G) ausgesandt und wenn der gemessene Wert innerhalb der Grenzen CL und Cu liegt, wird ein "weisser Impuls" (W) ausgesandt. Falls unter dem Messzapfen des Messgerätes GA'ein "plus" Prilfling hindurchtritt, signalisiert das Messgerät hintereinander die Impulse (W), (G) und wiederum (W) ; wenn unter dem Zapfen ein "guter" PrüfliD5 hindurchtritt, sendet das Messgerät lediglich den Impuls (W). Die Impulse (G) und (W) können als Eintritisinformationen für die in Fig. 2 veranschaulichte Vorrichtung anstatt der Impulse (+) und (g) verwendet werden, da sie diesen Impulsen unmittelbar entsprechen.
Es sei betont, dass in den Gedächtniseinheiten an Stelle der Ohmschen Widerstände Ra, 2Ra, Rb andere elektrische Grössen verwendet werden können. So z. B. können mittels der zugehörigen Relais geeignete Spannungsquellen z. B. Batterien u. dgl. eingeschaltet werden.
Eine auf dem sogenannten Digitalsystem arbeitende Gedächtniseinheit ist in Fig. 4 veranschaulicht, wo die entsprechenden Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Jede Gedächtniseinheit gemäss Fig. 4 enthält ein Relais R+ und ein Relais Rg mit Kontakten C+2und Cgl, welche das erregte Relais in geschlossenem Zustand erhalten. Wie bereits bei der vorangehenden Gedächtniseinheit gemäss Fig. 3 beschrieben, öffnet sich im Falle des Ansprechens de Relais R+ der Kontakt C und unterbricht somit die Stromzufuhr an den Kontakt Cgj, so dass das Relais Rg nicht dauernd geschlossen bleiben kann. Die in Fig. 4 dargestellte Einheit unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 3 dadurch, dass das Relais R+ sowie das Relais Rg einen weiteren Schliess- und einen Unterbrechungskontakt besitzen.
Wenn in die Einheit keine Information eintritt, befinden sich die beiden seriengeschalteten Un- terbrechungskontakte C+4und C 4 in Ruhe, so dass durch dieselben Strom aus der Quelle B hindurchtreten kann. Diese Leitung ist in der Zeichnung mit v bezeichnet. Die beiden SchliesskoI1takte C., und Cg, sind geöffnet, so dass die weiteren zwei Leitungen t und u spannungslos sind. Falls das Relais Rg geschlossen wird, schliesst sich der Kontakt C g und die Leitung u steht unter Spannung. Im Falle des Schliessens des Relais R+ schliesst sich der KontaktC.s und unter Spannung steht nur die Leitung t.
Die in der Gedächtniseinheit gemäss Fig. 4 enthaltene Information wird dadurch ausgedrückt, dass nur eine einzige der Leitungen t, u oder v mit der Quelle B verbunden wird, so dass die entsprechende Leitung falls eingeschaltet, der Grösse "plus", "gut" oder "minus" des betreffenden gemessen en Erzeugnisses entspricht.
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Die durch die Spannung in den Leitungen u, t, v gebildeten Impulse können bei der Bildung der erforderlichen statistischen Kennzahl aus den letzten n Messungen dienen. Das Aus',-eitungsverfahren ist in diesem Falle sehr einfach und kann mittels verschiedener Vorrichtungen vorge-nümfnen werden (z. B. ge- mäb der USA-Patentschrift Nr. 2,679, 355).
Es sei angenommen, dass : Juk... die Summe aller Messungen bedeutet, wenn die Leitung u unter Spannung stand (d.h. wenn das Erzeugnis als "gut" gemessen wurde), von dem ersten Erzeugnis b1. ; zu dem gemessenen k-ten Erzeugnis (wobei die Anzahl k natürlich grösser als die Anzahl N der Gedächtniseinhei- ten sein kann) und in ähnlicher Weise
Ju (k-n)... eine ahnliche Summe bis zu dem (k-n)-ten Stuck.
Der statistische Kennwert gemäss Gleichung (6) kann dann durch den folgenden Ausdruck gegeben sein :
S'=g=Juk-Ju (k-N)(6a)
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B.Den Ausdrücken Juk und Ju (k-n) entsprechen die Ausdrücke Jtk Jvk.Jt(k-n),Jv(k-n)
Es gilt dann z+Jtk-Jt (k-n)(9a) Z-= Jvk-J ) (9b)
Aus den Gleichungen (9a), (9b) und (1) ergibt sich der folgende Ausdruck : r=2+-z-=Jtk-Jvk- [Jt(k-n)-Jv(k-n)](9)
Zur Auswertung der Gleichungen (6) und (9) kann vorzugsweise eine im weiteten beschriebene Vorrichtung verwendet werden.
Es ist klar, dass zur Bestimmung der Kennzahl, welche der Streuung der Gütekennzeiehen Verteilung entspricht, anstatt der Gleichung (6) die Gleichung (2) verwendet werden kann. Aus der : Gleichungen (9a), (9b) und (2) ergibt sich der folgende Ausdruck :
S = z+ + z- =Jtk + Jvk-L Jt (k-n) + Jv(k-n)] (10) was bedeutet, dass lediglich die Leitungen t und v der Gedächtniseinheit gemäss rij.-1 zur Auswertung der beiden Kennzahlen S und r erforderlich sind, so dass in diesem Falle die Leitung u entfallen kann.
Fig. 6 und 7 veranschaulichen eine Vergleichseinheic, welche die Ausdrucke gemäss den Gleichungen (9), (10) oder (6a) bildet und das Überschreiten der betreffenden Regelgrenzen signalisiert. Diese Vorrichtung kann bei den fliessenden sowie bei den unterbrochenen Verfahren zur Latistischen Gütekontrolle verwendet werden.
Der Einfachheit halber ist in Fig. 6 eine Vergleichseinheit für die Anzahl N d. h. fitr eine sechs Gedächtniseinheiten enthaltende Gedächtnisvorrichtung dargestellt.Dieselbe bescht aus zwei identischen Wählern X und Y, von denen jeder zwei Kontaktreihen umfasst. Der Elektromagnet XE des Wählers X erhält Impulse, die den "plus"-Messungen entsprechen, wahrend der Elektromagnet YE des Wählers Y mit Impulsen beschickt wird, die dcn "minus"-Messungen entsprechen.
Im Falle einer statistischen Kontrolle der Ausmasse registriert der Wähler X das Vorkommen von Er-
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zeugnissen mit Abmessungen, die grösser als die obere Kontrollgrenze Cu sind, so dass die Lage der Arme XA und XA' der Anzanl z+ entspricht. Der Wähler Y verzeichnet das Vorkommen von Bestandteilen mit einer kleineren Abmessung als die untere Kontrollgrenze CL, so dass die Lage der Arme YA und YA der Zahl z- entspricht.
Die Vergleichseinheit gemäss Fig. 6 hat den Zweck anzuzeigen, wenn die Differenz r=z -z grösser bzw. kleiner als die im vorhinein bestimmte Regelgrenze RIU bzw. RrL ist. Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung arbeitet mit den Regelgrenzen
RrU=1, $rL=-1, d. h. die Vergleichseinheit soll z. B. durch ein grünes Licht signalisieren, wenn r=z -z =R +1= 2 und z.
B. durch ein rotes Licht, wenn r=z+-z =RL-l=-2
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Kontaktarme YA und Y A'des Wählers Y ist an die Wicklung des entsprechenden Relais derart geschaltet, dass wenn der Arm Y A'unter Spannung steht, das Relais RA entspricht. und mittels des Kontaktes Ca den elektrischen Stromkreis der Glühlampe Sa schliesst, der aus einer Niederspannungsquelle ba gespeist wird.
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Zahl z+ gerade um zwei kleiner ist als die Zahl z- oder in andern Worten, dass die untere Regelgrenze
RrL soeben beschritten wurde.
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xlangeschlossen. Das grüne Licht Sa leuchtet auf, wenn der Kontaktarm Y A'sich um zwei Schritte hinter dem Kontaktarm XA befindet, d. h. wenn die obere Kontrollgrenze RrU soeben überschritten wurde.
Im Falle einer nicht fliessenden Auswahl wird der Elektromagnet XE mit Impulsen aus dem Zähler der
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Patentschrift Nr. 202384 mit Bezugszeichen 32 und 33 bezeichnet). Wenn nach beendeter Auswahl n (gegebenenfalls während der Auswahl) eine der signallampen aufleuchtet, bedeutet dies, dass der statistische Kennwert r eine wesentliche Änderung erfahren hat.
Im Falle einer fliessenden Auswahl, wenn N Gedächtniseinheiten gemäss Fig. 4 verwendet werden, gelangen in die Vergleichseinheit Impulse, die mit x und y gemäss Gleichung (9) bezeichnet sind, d. h. nach dem Eintreffen der Information in der Gedächtniseinheit Mk (wo k die Ordnungszahl der entsprechenden Gedächtniseinheit bedeutet) wird der Vergleichsvorrichtung gemäss Fig. 6 der Impuls t aus der Einheit Mk als x, der Impuls v aus der Einheit Mk als y, der Impuls t aus der Einheit M (k-n) als y, der Impuls v aus der Einheit M (k-n) als z zugeführt.
Die Informationen aus der Einheit M (k-n) werden in die Vergleichsvorrichtung deshalb geliefert, damit der Unterschied in den Lagen der Arme der beiden Wähler der Vergleichsvorrichtung dem tatsächlichen Unterschied r der in den letzten Messungen vorkommt, entspricht.
Das Subtrahieren dieser "alten" Werte wird derart durchgeführt, dass im Falle, wenn in der Einheit M (k-n) eine Information bezüglich eines"plus"-Erzeugnisses vorhanden war, der die "minus"-Erzeugnisse
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; anderseits,liesen Lampen, eine Servomechanisiervorrichtung verwendet werden Izann, die regeleingriffe in der : rzeugungsvorrichtung selbsttatig vornimmt.
Fig. 7 veranschaulicht eine Vergleichseinheit, bei der die Regelgrenzen beliebig geändert werden Kinnen. Dieses Verfahren wird vorzugsweise dann verwendet, wenn sich die Regelgrenze ändert, bevor toch die Anzahl n der Messungen erreicht ist.
In dem unteren Teil der Fig. 7 ist ein dem Wähler gemäss Fig.6 entsprechender Wähler gezeichnet, wobei in diesem Falle ähnliche Bezeichnungen verwendet sind.
Der Wähler X enthält hier eine Reihe von Kontakten xa1,xa2,xa3...................xaN (Xa) nit einem Arm XAa und derselbe Wähler enthält eine Reihe von Kontakten xb1, xb2, xb3 ............... xbN (Xb) nit einem Kontaktarm Xab. In ähnlicher Weise enthält der Wähler Y gleichfal1. zwei Kontaktreihen mit (on takten ya1, ya2, ya3 .................
YaN (Ya) yb1,yb2,yb3....................ybN (Yb)
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Um die Kontakte der Reihe (Xa) mit den Kontakten der Reihe (Yb) in jeder gewünschten Weise rerbinden zu können, wird in der Vergleichseinheit ein mehrpoliger Mehrfachschalter K verwendet. ähnlich verbindet ein analoger Schalter K2 die Kontakte der Reihe (Xb) mit den Kontakten der Reihe (Ya). Zwecks grösserer Klarheit ist in Fig. 7 die Verbindung der Kontakte mit dem Schaüer K2 nicht dargestellt.
Der Schalter K enthält eine Reihe von Kontakten
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lie in einem Kreis K angeordnet sind und die folgenden Kontakte (Bürsten) beruhen y'b1,y'b,y'b3...............y'bN, (Y'b)
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sindies Ringes K1y in bezug auf den Kreis Klx kann man erreichen, dass jeder beliebige Kontakt der einen Reihe des Wanlers X mit jedem beliebigen Kontakt der andern Reihe des Wählers Y verbunden werden mnn. Auf diese Weise kann also in der Vergleichseinheit jede beliebige Regelgrenze eingestellt werden.
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B.Ung Kly gegenüber dem Kreis Kl. um zwei Kontakte entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden.
Wie bereits erwähnt, sind in der Vergleichseinheit gemäss Fig. 7 zwei drehbare Schalter K. und K2 angeordnet, u.zw. deshalb, da mit einem die obere und mit dem andern die untere Regelgrenze einge- ; tellt wird. Die obere Regelgrenze wird durch Drehung des Ringes KIY hzw. K, y in der mit dem Pfeil + gezeichneten Richtung und die untere Regelgrenze in der entgegengesetzten-Richtung eingestellt. Wenn !. B. die Regelgrenze RrL =-3 festgesetzt ist, wird der Ring Kl, um vier Kontakte in der minus (-) Rich- : ung gedreht.
Wenn dann in diesem Falle der die Erzeugnisse mit dem Gütekennzeichen unter der unteren Kontrollgrenze (z-) zählende Wähler dem andern Wähler, der die Erzeugnisse mit dem Gütekennzeichen iber der oberen Kontrollgrenze (z+) zählt, um vier Schritte vorangeht, leuchtet die rote Signallampe auf.
Bei Benützung von durchlaufenden Anzeigevorrichtungen ist es zweckmassig, elektromagnetische Um- ; chalter, z. B. Telephonwahler, zu verwenden, u. zw. deshalb, da in einem solchen Falle der Wert der Regelgrenzen einfach geändert werden kann, wie dies in dem Zeitabschnitt bevor die Anzahl der gemes- @enen n Werte der Auswahl erreicht wird, erforderlich ist.
Eine der Vorrichtung gemäss Fig. 7 ähnliche Anordnung kann beim Vergleich der statistischen Kenn-
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werte S'bzw. S nach den Gleichungen (6) oder (2) mit ihrer statistischen Regelgrenze RS'bzw. RS verwendet werden. In diesem Falle gibt es allerdings nur eine einzige Regelgrenze, so dass es genügt, wenn die Wähler X und Y jeweils bloss eine Kontaktreihe besitzen.
Zur Verbindung dieser Kontaktreihen genügt dann ein mehrpoliger Mehrfachschalter. Im Falle, dass der statistische Kennwert S'und die Gedächtniseinheiten gemäss Fig. 4 verwendet werden, werden die bei der k-ten Messung erhaltenen Impulse in den Elektromagneten des einen oder beider Wähler, z. B. in den Elektromagneten EX des Wählers X, geleitet und die vor n Messungen erhaltenen Impulse, d. h. aus der (k-n)-ten Messung, in die Elektromagneten des andern Wählers, d. h. in den Elektromagneten Ey des Wählers Y, geführt. Bei Verwendung der Gleichung (6) gilt dann, dass der Wähler X dem Wähler Y um eine grössere Anzahl von Schritten vorangehen muss als die Regelgrenze RS I gemäss der Beziehung S'=g & RS. (6') beträgt.
Der Schalter muss derart eingestellt sein, dass bei Nichterfüllung dieser Bedingung die Signallampe aufleuchtet.
Wenn der Kennwert S nach Gleichung (2) verwendet wird, müssen z. B. im Wähler X die Impulse t und v aus der k-ten Messung gezählt und dieselben der (k-n)-ten Messung entsprechenden Impulse t und v dem Wähler Y zugeführt werden.
Der Wähler X darf dann dem Wähler Y um nicht mehr als R, Schritte vorangehen, d. h. es gilt die Beziehung
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Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, d. h. wenn der Wähler X dem Wähler Y um mehr als RS Schritte vorangeht, muss die Signallampe aufleuchten.
Es sei bemerkt, dass die Anzahl der Kontakte in allen Wählern grösser oder gleich der Auswahlzahl n sein muss, d. h. n N.
Eine weitere Bedingung, die erfüllt werden muss, ist, dass die Anzahl der Kontakte der einzelnen Wähler grösser als der Doppelwert der Regelgrenzen (R bzw. Ril) sein muss, denn sonst könnte es z. B. bei der Verwendung des Schalters Kl bzw. K zu einer Verwechslung der oberen und unteren Regelgrenze kommen.
Es ist klar, dass anstatt der Schalter Kl und K zum Anschluss der entsprechenden Kontaktreihen eine andere Vorrichtung verwendet werden kann, aber das in Fig. 7 dargestellte Verfahren sowie auch die an- de. n in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten Ausführungen weisen nachweisbare Vorteile auf.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur statistischen Gütekontrolle auf Grund der Gruppenmethode, bei der die Messungen in bekannter Weise nach zwei Kontrollgrenzen in drei Gruppen eingeteilt werden, u. zw. so, dass die erste Gruppe die unterhalb der unteren Kontrollgrenze liegende Werte z-, die zweite Gruppe die innerhalb der beiden Kontrollgrenzen liegende Werte und die dritte Gruppe die oberhalb der oberen Kontrollgrenze liegende Werte z+ enthält, wobei von den Zahlen z z.
durch einfache rechnerische Vorgänge die statistischen Kennwerte r=z -z
EMI9.2
so bestimmt werden, dass entweder die dem zugehörigen Ausmasse des Erzeugnisses entsprechende Impulse oder die von einer dreikanaligen Signaleinrichtung des Messgerätes ausgesendete Impulse benützt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die dem verfolgten Kennzeichen entsprechende Impulse mittels eines Verteilers (D) einzeln in eine Anzahl Gedächtniseinrichtungen (M) gebracht und registriert und gespeichert werden, bis sie von einer Auswerteinheit (E) verrechnet worden sind, wobei diese Auswerteinheit (E) derart arbeitet, dass sie laufend aus den jeweils letzten (n) Messungen die statistischen Kennwerte berechnet und gegebenenfalls zur Anzeige bringt.