SMT beültető automaták gépképesség-vizsgálata GOM 3D mérőberendezéssel - Tóth Ádám (2015)
Dolgozatomban egy olyan új mérési eljárást dolgoztam ki, amit a gyártógépek gépképességének vizsgálatára lehet használni. Gyakorlatom alatt a Flextronics Zala A-ban többek között megismerkedtem az SMT gyártás folyamatával, a beültető automatákkal és a 3D GOM típusú mérőberendezéssel. Mivel ezalatt az idő alatt az SMT területet átrendezték, felmerült az a kérdés, hogy lehetne a mozgatás után validálni a berendezéseket, még a gyártás elindítása előtt. A validálás az automotív szabvány szerint egy évente megismétlendő lépés, ami során a gépképesség-vizsgálatot és a mérőgépek ismételhetőségét fel kell mérni. Az előírások szerint azonban az automata berendezéseket, mozgatás után szintén ellenőrizni kell. A gyárban erre a folyamatra egy CeTaQ mérőberendezést használnak, amit egy másik gyáregységtől bérelnek. Ennek a berendezésnek az előnye, hogy elkészíti a beültető programhoz szükséges CAD-et, visszaméri a beültetést és elvégzi a kiértékelést. Azonban hátránya, hogy folyamatosan nem elérhető, magas a bérleti díja, csak képzett szakember dolgozhat rajta, valamint a mérések a preventív karbantartási idejére korlátozódnak, ami 6 órás időtartam. Ezalatt az idő alatt a beültető gépeken egy kalibrálás és egy beültetés, illetve annak visszamérése valósítható meg. Amennyiben a mérés eltérést mutat a módosításokat (machine offset) a gépi ofszet állítás után már nincs idő visszamérni, illetve nagyobb mechanikai beavatkozást nem is lehet eszközölni. Ezért a folyamat nehezen kivitelezhető. Mivel a gyár rendelkezik egy ugyan ilyen pontosságú 3D mérőberendezéssel, felmerül a kérdés miért nem mérnek azzal. A válasz igen egyszerű: nincs kidolgozott eljárás erre a mérőgépre. Ezek után nem volt kérdés, hogy ezt a feladatot fogom választani. CAD tervező programban elkészítettem a beültetési CAD-et, és annak 3D-s rajzát. Ez alapján elkészült beültető programmal beültettem a panelt egy Siemens D4 beültető automatán. A GOM mérőgépre megírtam a szkennelő és a mérőprogramot. A digitalizálásnak és mérésnek megismételhetőnek kell lennie, amit több méréssel le is ellenőriztem. A mérésre kétféle megoldást gondoltam ki, az első megvalósítása után, egyértelművé vált, hogy a mérést nagymértékben befolyásolja az alkatrészek méretpontossága és toleranciája. A mérési hibákat ki lehet küszöbölni azzal, hogy standard 0603-as SMD alkatrész helyett egy speciálisan a gépképesség-vizsgálathoz gyártott kerámia alkatrészeket használunk a beültetésre. Ezeknek az alkatrészeknek a méret toleranciája és alaktűrése igen pontos. Ebben az esetben mind két megoldás alkalmas a mérésre. Azonban a standard alkatrészek használatánál a második még kidolgozás alatt álló mérési eljárás pontosabb mérést tesz lehetővé, mivel az alkatrész középpontját határozzuk meg, és ennek eltérését mérjük a CAD középpontjához képest. Ennek az eljárásnak a kidolgozása azonban igen hosszadalmas, mivel minden alkarész oldalát azok középponti síkmetszetét külön-külön definiálni kell. Ennek elkészítése 3-4 hónapot is igénybe vehet, mivel a mérőberendezés igen leterhelt, nincs kapacitás más munkák elvégzésére. A programot elkezdtem kidolgozni és néhány pozíció mérését beállítottam, majd összehasonlítottam a másik mérési eljárás eredményeivel és nem találtam számottevő eltérést. Amennyiben, ha javasolnom kellene, mindenképpen ennek az eljárásnak a kidolgozását folytatnám. A programok megírása mellett kidolgoztam a kiértékelést és elkészítettem egy template-et ahová a mérési eredményeket csak be kell másolni, ezzel elkészül a jegyzőkönyv. A kiértékelést Minitab segítségével végeztem el, a jegyzőkönyvbe csak a grafikonokat és mért értékeket át kell átmásolni ebből a szoftverből. Ahhoz, hogy a GOM 3D-s mérőberendezésre kidolgozott művelet valóban minősített gépképesség-vizsgálati módszer lehessen, mindenképp egy már elfogadott eljárással – például a CeTaQ mérőberendezésen – validálni kell. Ha mindkét mérőgépen azonos eredményt kapunk, akkor sikeresnek titulálhatjuk az eljárásunkat. Erre a mérésre azonban nem kerülhetett sor, mert a CeTaQ berendezés nem volt elérhető. Hosszútávon ezzel az eljárással a jelenleg használatos CeTaQ mérőberendezés leváltható lenne, így meg lehet takarítani annak bérleti díját. Továbbá a GOM mérőberendezés nem csak meghatározott időszakban érhető el, ezért bármikor megoldható lenne az éves szinten elvégzendő gyártóberendezések minőségi ellenőrzése, illetve szükség esetén egyéb validálási vizsgálatot készíthetünk használatával, például egy automata elmozdítását követően. Ezzel a korszerűbb minőségellenőrzési megoldással a cég számára idő- és költségtakarékos eljárás megvalósítására nyílik lehetőség.