TWM413113U - A device of on-line measuring and quality control - Google Patents

Description

M413113 五、新型說明： ' 【新型所屬之技術領域】 - 本創作是一線上量測品管裳置，適用於自動化生產機台之製程監控與品 質管制。 【先前技術】 產品在自動化生產下，常因操作員疏失、設備退化、材料變異、操作方 法或環境改變造成品質不良現象’這些問題是逐步賴且是非機遇因素造 成，為減少不良品產生，穩定製程能力，對製程狀態進行監控，在異常發 籲生初期即進行調整或矯正’可確保生產品質。常用品質管制方法是統計製 程管制（Statistical Process Co咖】，spc)，它是對生產之產品定時進行抽測， 比較規格限與制值來姻產品是否合格，由於製㈣變異抽樣值會在 某個範圍中上下變動，工程師可由抽樣值變動情況推知製程狀況；由於原 料。又備操作員不同等因素會造成品質不良問題，其中，非機遇問題是 可以避免防止的，當抽樣量測值超過管制界限時，工购可透過管制圖的 監控分析’即時追查問題原因，採取必要維護措施，使瑕疵品不再出現， 達成品質管制目的。 φ Λ常用品質管制方法有計量管制與計數管制二種，透過SPC方法監控製程 ，可消除非機遇因素造成之品質不良問題，提升生產品質。傳統品質 S制方法’。„管人員需定時對產品進行抽驗’量測相關尺寸' 分析不良率， 緣製管細監賴餘態，料細變齡_餘況衫敎，是否有 非=遇=造成品f不良；這種方法的缺點是缺乏效率，易因品管人員疏 ^成。。官n不合格品被判定合格或合格被判定不合格，或當發現不 .:格時已有很多不良品產生，造成生產浪f與成本增加。若能結合自動化 =裝置’利用電腦進行資料E集與品質管制，將傳統抽樣式檢驗改成全 檢驗’將可減少不良產品產生問題及人為疏失造成品質不良問題，達 3 M413113 成品質管制目的。 ·. 利用線上量測品管裝置，監控製程狀態並進行品質管制，正可達成上述 目標。線上量測品管裝置利用電子式量測裝置量測工件尺寸，經一訊號擷 取盒’傳送量測資料，量測裝置經由寫好的程式來擷取訊號，電腦接收量 測賣料後，將其健存於資料庫並計算管制界限，在量測荒集資料時，需考 慮:貝料的隨機性及全面性’確保管制界限可代表機台狀況。進—步結合管 制界限與雜赌製管綱’使工购可&管細監控製絲態；本創作 利用平均值全时糊監視製雜態，將製絲力設計服絲示，以面 板的方式顯示製錄態’使工程人M可由線上監控线，_掌握製程狀 _ 况。將本裝置與自動送料裝置結合，可執行全員式品管作業，若檢測產品 超出規格界限’纽可透過送料裝置將祕品騰，避免不良品的外流， 達成提升生產品質、降低生產成本目標。 【新型内容】 s知的。。質官制方法，產品經抽樣檢測，將量測結果繪於管制表後，再 由品管人員進行製程狀態判讀，當發現製程異常，可能已有很多不良品產 生’生產部門無法即時掌握製程品質。 一本創作;線上量測品管裝置，讓操作員可即時監控機台製程狀況，當 量測資料域異常，可即時對勤進行賴，減少因設備異常造成 品產生現象’藉此穩定製程能力。本創作包含—電子式量測裝 作員伟制功尺寸，經—訊賴取盒，將_訊號送至電 錄量測尺寸，經狀態監控模組顯示產品量測值及規格界限，經 =2模组繪製管制圖，經製程能力分析模組，顯示製程能力變化·本 ==製程管’利用Labv黯軟體發展線上量測品管裝置， =: 變異外，幫助品質管制人員，即時找出製程 中非機遇問碭原因所在，提升生產品質。 本創作之職娜盒，是透過RS232介面與電腦連接，製程管制模組具 4 M413113 。理的樣組，為便於言十算起見，本創作以5個為一組，樣組數可在2㈣ 二間調整；（2)計算每樣組的平均數與全距’計算各平均數之總平均數及 全距的平_ ; (3)計算崎f麵巾轉與㈣界 姻，將錄_子分舰人平均數管觸與全距管麵，並將平均數; 制圖與全距官制圊内各樣組點子以直線連接之。 機台運轉-段_或停機輕，管娜限需重討與分析，下列為管 分析綠事項：⑴假綠糊上__飾《«限内且 ，機政絲，财判定該製程在㈣狀態下，在這種情形，所繪製完成的 =析用官制圖可以當作製程管制用管制圖來使用；(2)假如樣組點子逸出管 Ζ限或雖在管制界限内，卻非隨機散佈著，則該製程顯然有非機遇原因 存在，形成不正常的管制圖。此時，細查該非機遇原因並加以排除，排 除攻些具麵遇職之樣組點子數據後，重新計算t制界限，並以修正後 的管制界限作為後續製程管制之用。 解析用管侧树必須加讀討與修正，修正時機浙如 已經改變，糊來說，當材料、人員、機器設備、製造方法也已經改變 1解析用管制圖必須修正或重新建立；（狄期檢討或修正，舉例來說， 母隔三個月必須對解析用管制圖中心加以檢討或修正。 製程能力分析涉謂程能力指標Ca，Cp，4的計算，Ca值是衡 均值與中心值的一致性，定義如下：

Co

μ-MS ~~L~ 2

T = USL-LSL 其中，以=製程平均值

MS=規格_心值=USL + LSL 2 USL=規格下限 LSL=規格下限 6 ^^規格公差 cp值定義如 =值是衝量製程變異滿足產品品質標準（規格公差）之程度，

Cp

T USL-LSL 6σ C„ = Min. 6σ μ-LSI USL-μ 3σ ，~3σ~~ (雙邊規格） (單邊規格：) 其中標準差σ = 程度與變異程度 定義如下Q值與Cp值合併評估’同時衡量製程產出集中

T

Cpk = (1 — ΛΓ) X

T 2 依據製程能力指標Ck，製程能力分級如下： UKT~~~~c：~

A

B

C

D

E , 表1 對Cpk值進行計算後後，機台應根據c # 像值不冋的4級，分別採取不同 的處理原則或改進措施，做法如下： A等級.製程能力極為優良，應設法繼續維護之。 B等級：製程能力優良，不過可以稍加進，以提升至A等級。 c等級H能力平平，故需進行製錢善，降健出變異，讀高產品 οσ胃〇 D等級：製程能力不佳，宜做全面檢討改 又進右有必要，可設法停止生產。 E等級：製程能域劣，應立即停止生產，並做全面檢查徹底查出問題原 因，全面進行改善。 阳，=創作利用LabvIEW設計量測監控系統，提供使用者設定工件規格 吝腦·之量測訊號可即時顯示在面板上，同時記錄超出規格限次數， 件=產品不良率，本創作«監控難執行結果如· i所示，由附 〜面可清楚看出量測值均在規格限内製程狀態良好。 現2對量職建構平均值與全距_，基礎，當管制圖出 如附购可據崎查祕機台’有關本鑛製錄麵域行結果 編所7^，时齡4難触管懈限内，其巾XUCL為平均數管 的敦Γ丨相上限，XCL為平均數管糊的巾心線，胤為平均數管綱 綠:下限’ RUCL為全距管制圖的管制上限，RCL為全距管制圖的中心 ' RLCL為全距管制圖的管制下限。 1程月b力刀析核組可分析機台製程能力，它是透過分析^‘值 —般製雜力可时成五辦級，本辦以舰麵，方便辨識， 二^ f製程能力變化歷程’有關本創作製程能力分析模組執行結果如附 干所不，附件結果顯示目前製程是在A等級。 M413113 【圖式簡單說明】 第一圖本創作線上量測品管裝置結構示意圖。 第二圖本創作元件功能示意圖。 【主要元件符號說明】 11...... ......電子式量測裝置 12...... ……訊號擷取盒 13...... .......個人電腦 21...... ……狀態監控 22...... .......製程管制 23...... .......製程能力分析 24...... ……通訊協定 25...... .......停止鈕 9

Claims (1)

1. M413113 年月

   六、申請專利範圍： ' 1、 一種線上量測品管裝置，包含： 。電子式里測裝置’用以量測工件尺寸，一訊號摘取盒，用以將量測訊 號傳至電腦，一個人電腦用以接收儲存量測訊號，内含·· 一狀態監控模組，用以設定規格限及圖形化顯示工件量測值，· 一製程管制模組，用以計算管制界限，顯示平均值、全距管制圖； 裝程犯力刀析模組’用以计算製程能力指標，顯示製程能力歷程變化； 一通訊協定模組，用以設定訊號擷取盒與個人電腦間RS232通訊協定。 鲁 2、如請求項！所述之線上量測品管裝置，其電子式量測裝置可讓操作員手 • 握量測工件外徑、内徑、長度、寬度、深度等尺寸。 3、 如請求項丨所述之線上量測品管裝置，其訊號擷取盒内含指撥開關可 用於設定量測範圍及量測訊號傳輸格式。 4、 如請求項1臟之線上量測品管裝置，其狀態監賴組含規餘設定及 不合格數統計功能’量測值以圖性化方式顯示。 5、 如請求項i所述之線上量測品管裝置，其製程管制辦且具管制界限重新 計算功能，可顯示平均值-全距管制圖，管制圖内含管制上限、下限、中 心線及資料點。 _ 6、如請求項丨所述之線上量測品管裝置，其製程能力分析模組可自動計算 製程能力指標’顯示製程能力變化歷程，製程能力區分成五個等級並以 燈號顯示。 7、如請求項1所述之線上量測品管裝置，其通訊協定模組可設定尺幻力傳 輸格式，測試資料傳輸是否正常。