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        基于MSA的CCD檢測(cè)機(jī)臺(tái)的評(píng)估

        2019-01-15 13:06:54蒙津
        關(guān)鍵詞:CD機(jī)測(cè)數(shù)據(jù)機(jī)臺(tái)

        蒙津

        (TCL通訊科技控股有限公司,廣東深圳 518055)

        0 引言

        近年來,隨著中國制造業(yè)勞工成本的逐步增加,許多企業(yè)為了解決勞工問題,正在逐步地提高自動(dòng)化程度,讓機(jī)器人代替人工,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化,在此背景下,電荷耦合器件 (CCD:Charge Coupled Device)自動(dòng)尺寸檢測(cè)機(jī)臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生[1]。

        本文以量測(cè)BTB連接器PIN腳高度 (Spec:0.12 mm±0.02 mm)的CCD自動(dòng)尺寸檢測(cè)機(jī)臺(tái)為例,闡述了在其上機(jī)前,如何利用MSA測(cè)量系統(tǒng)來評(píng)估其檢測(cè)能力和穩(wěn)定性的具體過程。

        1 CCD機(jī)臺(tái)的準(zhǔn)確性評(píng)估

        準(zhǔn)確性是指量測(cè)數(shù)據(jù)的平均值與真值之間的差異程度。CCD機(jī)臺(tái)準(zhǔn)確性評(píng)估的目的是確認(rèn)CCD自動(dòng)尺寸檢測(cè)機(jī)臺(tái)是否準(zhǔn)確及是否需要校正或者調(diào)整,步驟如下所述[2]。

        a)確定標(biāo)準(zhǔn)塊真值 (True value)和機(jī)臺(tái)的誤差為0.02

        真值是指一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件經(jīng)過專業(yè)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室量測(cè)得到的數(shù)據(jù),CCD標(biāo)準(zhǔn)塊的真值為0.12 mm。

        b)收集測(cè)量數(shù)據(jù)

        用CCD重復(fù)取放測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)塊16次,記錄16次的數(shù)據(jù) (結(jié)果如表1所示),并計(jì)算出平均值 (Mean)為0.120 mm。

        表1 標(biāo)準(zhǔn)塊16次測(cè)量結(jié)果

        c)計(jì)算偏差 (Bias)

        d)判斷準(zhǔn)確性

        CCD機(jī)臺(tái)準(zhǔn)確性的判斷標(biāo)準(zhǔn)為:

        1)真值位于95%信賴區(qū)間表示統(tǒng)計(jì)上沒有顯著的差異;

        2)真值不在95%信賴區(qū)間表示統(tǒng)計(jì)上有顯著的差異;

        3)Bias大于機(jī)臺(tái)誤差表示技術(shù)上顯著;

        4)Bias小于機(jī)臺(tái)誤差表示技術(shù)上不顯著。

        利用Minitab來分析量測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)果如圖1所示。從圖1中可以看出真值落在量測(cè)平均值95%信賴區(qū)間 (0.118 6,0.120 69),故統(tǒng)計(jì)上無顯著的差異;Bias=0<機(jī)臺(tái)誤差,故技術(shù)上不顯著。因此,按照如表2所示的處理標(biāo)準(zhǔn)可得,CCD準(zhǔn)確性評(píng)估結(jié)果為:量測(cè)機(jī)臺(tái)不需要校正或調(diào)整。

        圖1 Minitab分析結(jié)果

        表2 處理標(biāo)準(zhǔn)

        2 CCD機(jī)臺(tái)的重復(fù)性評(píng)估

        重復(fù)性是指在相同的測(cè)試條件下,重復(fù)量測(cè)同一參數(shù)產(chǎn)生的變異。定義在量測(cè)設(shè)備固有的變異是否可接受而且在此短期內(nèi)的量測(cè)數(shù)值是穩(wěn)定的。CCD機(jī)臺(tái)重復(fù)性評(píng)估的步驟如下所述[3-4]。

        a)量測(cè)數(shù)據(jù)的收集

        收集對(duì)同一個(gè)真實(shí)樣品進(jìn)行重復(fù)取放30次所量得的數(shù)據(jù),結(jié)果如表3所示。

        表3 同一個(gè)真實(shí)樣品30次測(cè)量數(shù)據(jù)

        b)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差

        根據(jù)數(shù)值,利用Minitab計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差可得,σRPT=0.001 17,如圖2所示。

        圖2 Minitab計(jì)算結(jié)果

        c)P/T的判定及計(jì)算

        量測(cè)能力的指標(biāo)可以量化為P/T(Precision-Tolerance),其表示量測(cè)誤差相對(duì)于規(guī)格區(qū)間的百分比,P/T值越小越好。

        判定成功的準(zhǔn)則為:

        1)手動(dòng)量測(cè)設(shè)備為P/T≤10%;

        2)自動(dòng)量測(cè)設(shè)備為P/T≤20%。

        P/T的計(jì)算公式為:

        對(duì)于有上下限規(guī)格 (同時(shí)有USL及LSL)的P/T, P/T=

        本案例中,CCD的P/T=6×0.001 17/(0.14-0.1)=17.6%<20%,因此可判定其重復(fù)性為OK。

        3 CCD再現(xiàn)性評(píng)估

        再現(xiàn)性是評(píng)估在不同的條件下量測(cè)同一參數(shù)所產(chǎn)生的變異[5]。不同的條件是指不同量測(cè)員、不同一次的設(shè)定、不同位置、不同環(huán)境條件和不同時(shí)間。定義整個(gè)量測(cè)系統(tǒng)量測(cè)誤差及來源。CCD再現(xiàn)性評(píng)估的步驟如下所述。

        a)收集數(shù)據(jù)

        共收集4個(gè)不同條件下的180個(gè)數(shù)據(jù)。

        b)根據(jù)數(shù)值利用Minitab計(jì)算P/T

        再現(xiàn)性判定標(biāo)準(zhǔn)為:

        1)若P/T≤30%,則量測(cè)系統(tǒng)為Capable;

        2)若P/T>30%,則量測(cè)系統(tǒng)不為Capable。

        Minitab測(cè)量結(jié)果如圖3-4所示。

        圖3 Minitab測(cè)量結(jié)果

        圖4 Minitab測(cè)量結(jié)果

        從圖3中可以看出,每個(gè)樣品量測(cè)數(shù)據(jù)各自集中,從圖4中可得:

        由此可得,CCD機(jī)臺(tái)再現(xiàn)性評(píng)估PASS。

        4 結(jié)束語

        根據(jù)上述分析,可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:

        a)準(zhǔn)確性評(píng)估結(jié)果表明機(jī)臺(tái)不需要矯正或調(diào)整;

        b)重復(fù)性評(píng)估結(jié)果顯示機(jī)臺(tái)的P/T=17.6%<20%,表明機(jī)臺(tái)的重復(fù)性為OK。

        c)再現(xiàn)性評(píng)估結(jié)果顯示P/T=15%<30%,表明機(jī)臺(tái)的再現(xiàn)性為OK。

        因此,CCD自動(dòng)尺寸檢測(cè)機(jī)臺(tái)的評(píng)估結(jié)果為OK,量測(cè)能力和穩(wěn)定性也為OK,可以上線使用。

        隨著生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高,自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的普及,利用測(cè)量系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估,是品質(zhì)工程師越來越不可或缺的工具。

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