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    QFD在切割機(jī)工作臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    2010-03-23 03:44:40佀海燕
    關(guān)鍵詞:直線度工作臺(tái)主軸

    佀海燕

    (北京中電科電子裝備有限公司,北京 100176)

    自動(dòng)切割機(jī)是封裝成品劃切分割的關(guān)鍵工藝設(shè)備,在國(guó)內(nèi)各種封裝生產(chǎn)線上有著廣泛的需求。

    切割機(jī)的工作機(jī)理是采用超薄金剛石刀片作為切割加工刃具,主軸帶動(dòng)刀片高速旋轉(zhuǎn)通過(guò)強(qiáng)力磨削對(duì)集成電路基片及各種硬脆材料進(jìn)行高精度切槽和分割[1]。工作臺(tái)和主軸是切割機(jī)的兩大支柱。切割機(jī)工作臺(tái)由x軸、y軸、z軸、θ軸組成,采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌導(dǎo)向,滾珠絲杠定位;依靠光柵測(cè)長(zhǎng)定位、微動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制、直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)保證運(yùn)動(dòng)位置的準(zhǔn)確度[2]。切割機(jī)的工作臺(tái)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示,其中θ軸固定在x軸上,y軸和z軸構(gòu)成一橋形工作臺(tái),主軸固定在z軸上。本文以切割機(jī)x軸的設(shè)計(jì)為例,介紹QFD在切割機(jī)工作臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

    圖1 切割機(jī)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

    1 QFD技術(shù)簡(jiǎn)介

    1.1 QFD的基本概念

    質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)是把顧客(用戶、使用方)對(duì)產(chǎn)品的需求進(jìn)行多層次的演繹分析,轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求、零部件特性、工藝要求、生產(chǎn)要求的質(zhì)量工程工具,用來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品的健壯設(shè)計(jì)和質(zhì)量保證[3]。QFD體現(xiàn)了以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以顧客要求為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)惟一依據(jù)的指導(dǎo)思想。在先進(jìn)的健壯設(shè)計(jì)方法體系中,QFD技術(shù)占有舉足輕重的地位,它是開(kāi)展健壯設(shè)計(jì)的先導(dǎo)步驟,通過(guò)對(duì)顧客需求的逐層展開(kāi)來(lái)確定產(chǎn)品研制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵的零部件和關(guān)鍵工藝,從而為穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體實(shí)施指出了方向,確定了對(duì)象。

    1.2 QFD的分析方法、主要步驟及方案評(píng)估[4]

    QFD的基本原理就是用“質(zhì)量屋”的形式,量化分析顧客需求與工程措施之間的關(guān)系,經(jīng)數(shù)據(jù)分析處理后找出對(duì)滿足顧客需求貢獻(xiàn)最大的工程措施,即關(guān)鍵措施,從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員抓住主要矛盾,開(kāi)展穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)出滿足顧客需要的產(chǎn)品[3]。

    圖2 質(zhì)量屋的結(jié)構(gòu)

    2 QFD在x軸設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    2.1 x軸結(jié)構(gòu)及客戶要求

    根據(jù)客戶的切割工藝要求,對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行具體分析,由于客戶對(duì)器件的外形要求較高,cpk≥1.67,因此對(duì)x軸的直線度要求較高,具體指標(biāo)如表1所示。x軸傳動(dòng)系統(tǒng)的功能是拖動(dòng)承片臺(tái)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),要求運(yùn)動(dòng)靈活、平穩(wěn)。x軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)選用的是滾珠絲杠傳動(dòng)定位、直線導(dǎo)軌導(dǎo)向的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

    表1 x軸技術(shù)指標(biāo)

    2.2 x軸質(zhì)量屋的建立

    經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)研,顧客對(duì)x軸的要求主要有:導(dǎo)軌運(yùn)行直線度≤0.004mm/300mm、定位精度要求、足夠的支撐強(qiáng)度、設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)合理、可靠性及穩(wěn)定性高、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)成本低。

    從技術(shù)的角度出發(fā),針對(duì)顧客的需求,進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量特性(設(shè)計(jì)要求)的展開(kāi),按隸屬關(guān)系整理成表格,形成x軸的質(zhì)量屋,如圖3所示。通過(guò)建立x軸質(zhì)量屋進(jìn)行量化評(píng)估,確定了A、B、C和G四項(xiàng)關(guān)鍵措施。

    圖3 切割機(jī)x軸的質(zhì)量屋

    3 結(jié)束語(yǔ)

    本文以切割機(jī)x軸的設(shè)計(jì)為研究對(duì)象,介紹了QFD在切割機(jī)工作臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。本文提供的研究方法在切割機(jī)工作臺(tái)的y軸、z軸、θ軸的設(shè)計(jì)中也同樣適用。另外,很多半導(dǎo)體封裝設(shè)備上都用到工作臺(tái)機(jī)構(gòu),因此,本文的研究工作不僅對(duì)自動(dòng)切割機(jī)的研制具有十分重要的意義,而且對(duì)其他半導(dǎo)體封裝設(shè)備的研制具有借鑒作用。

    [1]甄萬(wàn)財(cái).砂輪劃片機(jī)劃切技術(shù)的研究[J].電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備,2004,(9):68-71.

    [2]王明權(quán),李戰(zhàn)偉.劃片機(jī)工作臺(tái)直線度的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備,2007,(12):35-39.

    [3]馬林.六西格瑪管理[M].中國(guó)人民大學(xué)出版社.470-471.

    [4]健壯設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所內(nèi)部資料.25-28.

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