การตรวจสอบตามปกติเพื่อรักษาความแม่นยำของเครื่อง CMM ของคุณ

เหตุใดการตรวจสอบตามกำหนดจึงสำคัญกว่าที่คุณคิด

เครื่อง CMM ถือเป็นการลงทุนที่มีมูลค่าสูงมาก และมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในระบบประกันคุณภาพทั้งหมด หากเครื่องคลาดเคลื่อนจากค่ามาตรฐานที่กำหนด คุณอาจไม่ผลิตชิ้นส่วนที่ผิดพลาด แต่คุณอาจตัดสินใจผิดเกี่ยวกับชิ้นส่วนที่ดีได้ เช่น ชิ้นส่วนที่ดีถูกปฏิเสธ, ชิ้นส่วนที่อยู่ในเกณฑ์ชายขอบถูกจัดส่งออกไป และความเชื่อมั่นในข้อมูลการวัดก็ค่อยๆ ลดลง ปัญหาที่น่ากังวลคือ ปรากฏการณ์การคลาดเคลื่อนมักเกิดขึ้นอย่างช้าๆ และคุณจะไม่สังเกตเห็นหากเพียงพิจารณาใบรับรองการสอบเทียบ (calibration certificate) ที่ติดอยู่บนผนังเท่านั้น การตรวจสอบทั้งรายวันและรายสัปดาห์จึงเป็นวิธีเดียวที่จะตรวจจับปัญหาเล็กๆ ก่อนที่จะลุกลามกลายเป็นปัญหาใหญ่

ความสะอาดคือพิธีกรรมประจำวัน

การตรวจสอบครั้งแรกนั้นไม่เสียค่าใช้จ่ายเลยและใช้เวลาเพียงห้านาที ให้สังเกตเครื่องจักรอย่างละเอียด เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) ทำงานโดยอาศัยลูกปืนอากาศซึ่งลอยตัวอยู่บนฟิล์มของอากาศอัดที่มีความหนาเพียงไม่กี่ไมครอน ฝุ่น ละอองน้ำมัน หรือสิ่งสกปรกใดๆ ที่ตกค้างบนโต๊ะหินแกรนิตหรือรางนำทาง อาจทำให้ลูกปืนอากาศชนกันหรือลากผ่านพื้นผิว ส่งผลให้หินแกรนิตเป็นรอยขีดข่วนและสูญเสียความแม่นยำ ดังนั้น ก่อนเริ่มการวัดใดๆ ในแต่ละวัน ควรเช็ดโต๊ะหินแกรนิตด้วยผ้าสะอาดที่ไม่หลุดร่วมพร้อมน้ำยาทำความสะอาดหินแกรนิตที่เหมาะสม ตรวจสอบฝาครอบรางนำทางว่ามีสิ่งสกปรกสะสมหรือไม่ ตรวจดูบานพับแบบเบลโลว์ (bellows) และฝาครอบรางนำทางว่ามีรอยแตกหรือฉีกขาดหรือไม่ หากสิ่งสกปรกเล็ดลอดเข้าไปในกลไกของรางนำทาง คุณจะต้องเผชิญกับปัญหาที่รุนแรงกว่าแค่พื้นผิวสกปรกมากนัก การรักษาความสะอาดจึงเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและมีประสิทธิภาพสูงสุดในการปกป้องเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) ของคุณ

ระบบจ่ายอากาศ ตัวกรอง และเครื่องทำแห้งอากาศ

การจ่ายอากาศเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) อย่างยิ่ง ซึ่งเครื่องส่วนใหญ่ต้องการอากาศที่สะอาดและแห้งภายใต้ความดันที่กำหนดไว้ โดยปกติจะระบุค่าความดันนั้นไว้บนวาล์วควบคุมความดัน (regulator) ที่ติดตั้งอยู่บริเวณด้านหลังของเครื่อง โปรดตรวจสอบมาตรวัดความดันทุกเช้า หากความดันต่ำเกินไป ตลับลูกปืนอากาศ (air bearings) อาจไม่สามารถยกชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวขึ้นได้อย่างสมบูรณ์ ส่งผลให้เกิดการเสียดสีระหว่างโลหะกับผิวหินแกรนิตโดยที่คุณอาจไม่รู้ตัว จนกระทั่งเห็นรอยสึกหรอปรากฏขึ้น นอกจากนี้ สิ่งสำคัญยิ่งกว่านั้นคือ ต้องตรวจสอบเครื่องทำอากาศแห้ง (air dryer) และองค์ประกอบตัวกรอง (filter elements) เป็นประจำ หากเครื่องทำอากาศแห้งอิ่มตัวหรือตัวกรองอุดตัน จะทำให้ความชื้นและน้ำมันเล็ดลอดผ่านเข้าสู่ผิวหน้าของตลับลูกปืนได้ ความชื้นจะรวมตัวกับอนุภาคขนาดเล็กเพื่อสร้างเป็นสารขัดแบบข้นเหนียว ซึ่งค่อยๆ กัดเซาะผิวหน้าที่ต้องการความแม่นยำสูงไปเรื่อยๆ การเปลี่ยนองค์ประกอบตัวกรองตามกำหนดเวลาจึงถือเป็นการลงทุนที่คุ้มค่ามาก เมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนตลับลูกปืนใหม่ทั้งหมด

การตรวจสอบหัววัดและปลายวัด

ข้อผิดพลาดในการสัมผัส (Probing errors) เป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของข้อมูลการวัดที่ไม่ถูกต้อง ก่อนเริ่มรันโปรแกรมใด ๆ ให้ตรวจสอบหัววัด (stylus) ด้วยกล้องขยายหากเป็นไปได้ รอยแตกร้าวเล็กน้อยบนลูกแก้วไส้ (ruby ball) แกนหัววัดโค้งงอ หรือเกลียวหลวมบริเวณที่หัววัดขันเข้ากับโมดูลหัววัด (probe module) อาจทำให้ผลการวัดทั้งหมดที่ตามมาคลาดเคลื่อน ให้ใช้นิ้วสะอาดจับหัววัดแล้วสั่นเบา ๆ เพื่อตรวจสอบว่าหัววัดยึดแน่นดีหรือไม่ หากคุณใช้หัววัดแบบสัมผัสและปล่อยสัญญาณ (touch trigger probe) ให้ทำการสอบเทียบพื้นฐาน (qualification) อย่างง่ายบนทรงกลมอ้างอิง (reference sphere) แล้วตรวจสอบค่าความคลาดเคลื่อนรูปร่าง (form error) และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (standard deviation) ของหัววัด การเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันของตัวเลขเหล่านี้มักบ่งชี้ว่าปลายหัววัดสึกหรอหรือเสียหาย สำหรับหัววัดแบบสแกน (scanning probes) ให้สังเกตการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในผลการสอบเทียบจากวันหนึ่งไปยังอีกวันหนึ่ง การจัดทำบันทึกข้อมูลการสอบเทียบหัววัดจะช่วยให้คุณมองเห็นแนวโน้มและเปลี่ยนหัววัดก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวในการวัด

การเปิดเครื่องให้พร้อมใช้งานและการสอบเทียบ

เครื่องวัดความละเอียดสูง (CMM) เป็นอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูง และรูปทรงเรขาคณิตของมันจะเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อยขณะที่เครื่องเริ่มอุ่นขึ้น หากปล่อยให้เครื่องอยู่ในสภาพเย็นตลอดทั้งคืน การดำเนินการรอบการอุ่นเครื่อง (warm up cycle) ในตอนเช้าจึงเป็นนิสัยที่ชาญฉลาด ตัวควบคุมส่วนใหญ่มีโปรแกรมอุ่นเครื่องในตัว ซึ่งจะเคลื่อนย้ายแกนทั้งหมดผ่านช่วงการเคลื่อนที่เต็มรูปแบบ เพื่อให้ตลับลูกปืนได้รับการหล่อลื่นด้วยอากาศ กระจายฟิล์มน้ำมันบางๆ ที่อาจมีอยู่ และทำให้โครงสร้างของเครื่องมีอุณหภูมิคงที่พร้อมใช้งาน จากนั้นหลังการอุ่นเครื่อง ให้ทำการตรวจสอบอย่างรวดเร็วทุกวัน โดยใช้ลูกทรงที่ผ่านการสอบเทียบแล้ว หรือชิ้นงานอ้างอิงที่วางอยู่ในตำแหน่งที่ทราบค่าแน่นอน วัดคุณลักษณะบางประการแล้วเปรียบเทียบผลที่ได้กับค่าที่ทราบไว้ล่วงหน้า ขั้นตอนง่ายๆ นี้ช่วยยืนยันว่าระบบทั้งระบบ ได้แก่ เครื่องมือ หัววัด และระบบชดเชยอุณหภูมิ ทำงานได้อย่างถูกต้องก่อนที่คุณจะวัดชิ้นส่วนจริงใดๆ

เฝ้าสังเกตสภาพแวดล้อม

อุณหภูมิคือศัตรูที่มองไม่เห็นของเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) ทุกเครื่อง แม้แต่เครื่องที่มีระบบชดเชยอุณหภูมิขั้นสูงก็ไม่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วหรือความต่างของอุณหภูมิในแนวต่างๆ ได้ ให้วางเทอร์โมมิเตอร์หรือเครื่องบันทึกข้อมูลแบบง่ายๆ ใกล้เครื่องและตรวจสอบค่าอ่านทุกวัน หากอุณหภูมิภายในห้องปฏิบัติการเปลี่ยนแปลงมากกว่าสองสามองศาเซลเซียสภายในหนึ่งวัน หรือหากด้านใดด้านหนึ่งของเครื่องได้รับแสงแดดโดยตรงหรืออยู่ใกล้ช่องลมแอร์คอนดิชันนิง คุณจะสังเกตเห็นความแปรปรวนของผลการวัดอย่างชัดเจน สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดคือสภาพแวดล้อมที่มีความเสถียร โดยอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ และค่อยเป็นค่อยไปตลอดทั้งวัน นอกจากนี้ ควรตรวจสอบแหล่งที่มาของการสั่นสะเทือนที่อาจเกิดขึ้นใหม่ เช่น เครื่องอัดอากาศที่ติดตั้งเพิ่มเติมในห้องข้างเคียง หรือเส้นทางที่รถโฟร์คลิฟต์ผ่านซึ่งทำให้พื้นสั่นสะเทือนทุกครึ่งชั่วโมง สิ่งเหล่านี้มักไม่ถูกสังเกตเห็นจนกว่าจะมีผู้ทำการสอบสวนปัญหาความซ้ำซ้อนของการวัด

การจัดทำสมุดบันทึกอย่างง่าย

ร้านค้าที่มีวินัยเข้มงวดที่สุดจะจัดทำสมุดบันทึกประจำวันสำหรับเครื่องวัดความละเอียดสูง (CMM) แต่ละเครื่อง ซึ่งไม่จำเป็นต้องหรูหราแต่อย่างใด แค่หน้าสมุดโน้ตธรรมดาที่ระบุวันที่ การอ่านค่าความดันอากาศ อุณหภูมิ ผลการสอบเทียบหัววัด (probe qualification results) และเครื่องหมายถูกเพื่อยืนยันการล้างทำความสะอาด ก็สามารถมีคุณค่ามหาศาลได้ เมื่อเกิดปัญหาขึ้น สมุดบันทึกนี้จะให้เส้นเวลาที่ช่วยคุณได้ โดยคุณจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าแนวโน้มผิดปกติเริ่มต้นขึ้นเมื่อใด ไม่ว่าจะสัมพันธ์กับการเปลี่ยนไส้กรอง การเคลื่อนตัวของมวลอากาศเย็นหรือร้อนผ่านพื้นที่ หรือการมีผู้ปฏิบัติงานคนใหม่เข้ามาประจำเครื่องหรือไม่ หาไม่มีประวัติบันทึกเหล่านี้ การแก้ไขปัญหาเครื่องจักรความแม่นยำสูงมักกลายเป็นการคาดเดาไปโดยปริยาย การใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีในการบันทึกข้อมูลทุกวัน อาจช่วยประหยัดเวลาหลายชั่วโมงที่สูญเสียไปจากภาวะหยุดทำงานในภายหลังได้