Probléma felvetés
Gyártási folyamat irányítása során alapvetően kétféle geometriai hibával találkozunk: véletlenszerűen és rendszeresen előforduló hibákkal.
A véletlen hiba – definíció szerint – egy adott eltérés és az átlagérték különbsége, de célszerűbb egy tartományként kezelni. Ez tulajdonképpen az ismétlőképességet jelenti.
A rendszeres hiba az átlagérték és a célérték – általában, de nem minden esetben a névleges érték – különbözete.
A sorozatgyártás (főleg a közepes és nagy) folyamatát két fő lépésre tudjuk bontani a hibák kezelése szempontjából: a gyártás tervezés és indítás, illetve a sorozatgyártás fázisa.
A gyártás tervezés és indítás fázisában arra kell törekednünk, hogy a véletlen hiba tartományát minél inkább leszűkítsük – megtaláljunk minden olyan hibaforrást, ami rontja az ismétlőképességet és kiküszöböljük azokat, vagy legalábbis minimálisra szorítsuk hatásukat. Emellett kidolgozzuk azokat a módszereket, amelyekkel a rendszeres hiba kordában tartható, még elfogadható mennyiségű (többlet) mérési feladat mellett – mintavételen alapuló korrekciózással – azért, hogy minden gyártott darab méretei a tűrés határon belül legyenek. A sorozatgyártás során, ha jól oldottuk meg az előző feladatot, csak végre kell hajtanunk a méréseket és korrekciózásokat, ez utóbbi feladatok könnyen automatizálhatóak is. A korrekciózás mintavételes mérésen alapul, hiszen az első fázisban biztosítottuk a gyártás jó ismétlőképességét. Ha minden darabot meg kell mérnünk, akkor a gyártási folyamat nem képes, ebben az esetben a vak szerencsére vagyunk bízva és a végén mindent meg kell mérni, hogy kiválogassuk melyek azok a munkadarabok, amik tűrésen belül vannak és melyek nem.
A véletlen hibákat számos tényező okozhatja, mint például: nem megfelelő gyártógép kiválasztása, nem megfelelő technológia, környezeti hatások (rezgés), a készülék nem tartja elég „stabilan” a darabot, forgács kerülhet a munkadarab alá, stb. Rendszeres hibák jelentkeznek például a szerszám kopása, vagy a hőmérsékletváltozás miatt. Ezek általában trendet mutatnak és jól meghatározható beavatkozási határ, amikor még úgy korrekciózhatunk, hogy biztosak lehetünk abban, hogy a véletlen hiba tartományával együtt sem estek méretek a tűréshatáron kívül.
A véletlen hibák keresése során szinte folyamatosan méréseket kell végeznünk. A gyártás indulásakor – amikor már készülnek a rajzra hasonlító darabok – be kell állítani a technológiai paramétereket, méreteket és a végén gépképesség vizsgálatot is végeznünk kell (25-50 darab, egymás után gyártott munkadarabon) és általában minden fontos, funkcionális méretet mérünk. Ha a képességvizsgálat eredménye nem megfelelő, meg kell találnunk a hiba forrását, ehhez további mérések szükségesek. Szerencsés esetben már nincs szükség teljes mérésre, csak a problémás méretek ellenőrzésére. Ha elindult a sorozatgyártás a rendszeres hibák kontrollálásához már biztosan nem szükséges teljes mérés, sőt a funkcionálisan fontos méreteket is tudjuk csoportosítani és csak a legszűkebb tűrésű méretet ellenőrizni. Például, ha egy esztergált alkatrészen több fontos külső átmérőt is ugyanaz a kés munkál meg, elég a legszigorúbb tűrésűt mérnünk. Amennyiben azt a beavatkozási határon belül tartjuk, akkor a többi fontos átmérő is biztosan tűrésen belül lesz. A képességvizsgálat során végzett mérésekből fölállíthatjuk a méretek változásának trendjeit és meghatározhatjuk a mérési gyakoriságot.
A gyártás induláskor szükséges mérések mérőszobai koordináta mérőgépekkel is elvégezhetők. Ebben az esetben azonban komoly kapacitásokra lesz szükség a mérőszoba részéről, illetve további logisztikai problémát jelent a nagy mennyiségű alkatrész tárolása és mozgatása a gyártógépek és a mérőszoba között.
A sorozatgyártás fázisában szükséges mérések hatékony elvégzése még nehézkesebb a mérőszobában. Ennek fő oka az idő tényező. Mire hozzájutunk a mérési eredményekhez már nem relevánsak, vagy meg kell állítanunk a gyártást és várni az eredményekre, ez viszont nem túl hatékony a termelés szempontjából.
A megoldás
Az Equator™ univerzális, programozható ellenőrző készülék tökéletesen alkalmas a fenti mérési feladatok elvégzésére. A mérőgépekhez hasonlóan könnyedén programozható, alkalmas összetett méretek, alak- és helyzettűrések kiértékelésére, így minden igényt kielégítően elvégezhetők vele a gyártási folyamat különböző fázisaiban szükséges mérések. Közvetlenül a gyártógép mellet is elhelyezhető, így könnyedén megoldhatjuk a logisztikai problémákat. A kiváló ismétlési képesség és közvetlen szerszám korrekciózás révén megfelelő a gyártási folyamat szabályozására.
Az Equator 300 és 500 mérőrendszerek 5 °C és 50 °C közötti hőmérséklet-tartományban, a hőmérséklet-változás mértékétől függetlenül pontosak, és 200 mm/s feletti szkennelési sebesség elérésére képesek. A rendszer kompatibilis az egyszerűen használható Organiser kezelő felülettel, az EZ-IO automatizálási és a CNC-szerszámgépek szerszámkorrekciós értékeinek frissítésére szolgáló IPC szoftverrel.
Előnyök
- Csökkenti a selejtarányt
A selejtköltség csökkenthető a megfelelő folyamatszabályozás alkalmazásával. A gépkezelők valós időben, oszlopdiagram és grafikonok formájában is megtekinthetik a mérési adatokat és a folyamatokat még azelőtt korrigálhatják, hogy selejt képződne.
- Csökkenti a szűk keresztmetszeteket
Sokoldalúsága és gyors működése révén az Equator idomszeres mérőeszközzel gyorsan lehet váltani a munkadarabok között és rövid ciklusidők érhetők el. A rendszer nem érzékeny a hőmérsékleti hatásokra és egyszerűen kezelhető, így a gépkezelők időt takaríthatnak meg azzal, hogy a munkadarabokat közvetlenül a gyártósoron ellenőrzik.
- Alacsony üzemeltetési költségek
Az Equator beszerzése hamar megtérülő beruházás. A kézi mérést automatizált Equator mérőrendszerrel helyettesítve jelentősen fokozható a teljesítmény, és csökkenthető a munkaerő költsége. Mivel az Equator univerzális mérőrendszerek átprogramozhatók, az egyedi idomszereket nem szükséges nagy költséggel átalakítani/lecserélni, ha módosított vagy új munkadarabok mérésére van szükség.
- Könnyen automatizálható
Az „okos üzemek” megjelenésével egyre nagyobb az igény a teljesen automatizált gyártás iránt. Az Equator rendszerhez opcionálisan választható EZ-IO készlet az automatizálási rendszerek integrálására szolgál. Feladata, hogy könnyen konfigurálható adatátvitelt biztosítson a rendszer és az automatizált gyártócellákban elhelyezett különféle berendezések között.
- Érzéketlen a hőmérséklet-változásokkal szemben
Innovatív technológiája a gyártásból kikerülő alkatrészek és egy mester darab hagyományos összehasonlításán alapszik. A mester darabbal végzett újra-kalibrálás ugyanolyan gyors, mint maga a legyártott munkadarab mérése, és azonnal kompenzálja a hőmérsékleti hatások okozta eltéréseket.
- Sokoldalú és újra-programozható
Az Organiser™ szoftverrel a gépkezelő egyszerűen, kép-, a munkadarab neve vagy vonal-, DMC, vagy QR kód alapján választhat a különböző munkadarabokhoz tartozó programok között. Az Equator rendszereken futó MODUS szoftverrel valóban egyszerűen módosíthatók az alkatrész programok, ha bizonyos jellemzők hozzáadására vagy megváltoztatására van szükség.
Tekintse meg a fenti videót a Renishaw Equator™ működéséről!
Kérdése van a témával kapcsolatban? Látogasson el a Renishaw honlapjára, vagy keresse szakembereiket, akik készséggel válaszolnak!
SzerzőBurján Tamás – műszaki vezető, Renishaw Hungary Kft.