固德科技

VMS®-PH

內建特殊演算法
標準資料庫完美結合

VMS®-PH 設備動態分析儀 讓使用者不需要相關量測經驗也可輕易在現場判別待測設備的健康狀況。

VMS®-PH 設備動態分析儀 應用領域

集強大功能於一身,適用於各種領域監測:工具機、封裝廠、科技廠、半導體廠、廠務轉子、機械手臂、工業4.0廠區等。利用量測轉子機械非轉動部位的振動量測訊號,來評鑑轉子健康狀況或是紀錄並監控每個工件加工時的動態訊號週期,相同的工件與刀具相對關係、雙主軸振動頻率互相影響、同時紀錄並監控多個測試點、各部件單獨的動態訊號也可作為此部件的健康判斷依據,例如XYZ 移動平台的品質、多軸機械手臂的移動品質等。

工具機品質檢驗/監控項目


工具機品質檢驗/監控項目
A

皮帶式主軸:ISO 10816
齒輪式主軸:ISO 10816
直結式主軸:ISO 10816
內藏式主軸:ISO 17243

B

工件加工期間動態訊號紀錄與差異監控
確保刀具與工件相對穩定與重複性
主軸換刀參考
加工顫振

C

多軸向移動軸品質管理


ISO 10816 轉子機械振動品質評估


利用量測轉子機械非轉動部位的振動量測訊號,來評鑑轉子健康狀況, 以達到預知保養、提前維護、避免無預警停機的狀況發生。

ISO 10816 轉子機械振動品質評估

量測種類:小型轉子機械、中型轉子機械、大型轉子機械、泵浦
轉速區間:120-15000 RPM
測試條件:無負載條件下測試
分類原則:功率、軸高、結構(饒性或剛性)


ISO 17243 內藏式主軸振動品質評估


工具機內藏式主軸經由主軸殼振動的品質評鑑方式

ISO 17243 內藏式主軸振動品質評估

軸承種類限制:滾動軸承
轉速區間:600-30,000 RPM
主軸類型:內藏式主軸
測試條件:無負載條件下測試(無切割、無铣削、無研磨)
分類原則:功率、最高轉速、培林型式(滾珠式、滾柱式)


測試點與環境背景值


工具機內藏式主軸經由主軸殼振動的品質評鑑方式

工具機內藏式主軸經由主軸殼振動的品質評鑑方式

感測器放置點:培林、培林座、機械設備
完整量測方向:前側(front end)、徑向x2與後側(back end)、徑向x2、前側軸向x1
徑向量測點進可能正交
每次量測點應相同並且記錄
徑向與軸向量測皆參考相同ISO振動標準
安裝感測器原則:越接近培林越好
環境振動背景值:環境背景值不得超過機械穩定運轉振動量的10%


品質管理監控參數


工具機內藏式主軸經由主軸殼振動的品質評鑑方式

LTSC(Long Term Spindle Condition)長期主軸狀態:ZoneA – ZoneD
STSC(Short Term Spindle Condition)短期主軸狀態:ZoneA – ZoneD:
高頻元件品質管理(主要培林損壞造成非常短時間的振動脈衝)—第一類ISO管理方式
振動基準值變異管理[ΔBroad-Band Value ]—第二類ISO管理方式
ISO 1940 : 動平衡管理
共振轉速區間測試
頻譜 Overall (OA值)管理 :平衡不良、對心不良、軸彎曲— 頻譜分析
智能頻譜管理 :機械鬆動、轉軸摩擦、其他部位—頻譜分析


LTSC(Long Term Spindle Condition)長期主軸狀態


LTSC(Long Term Spindle Condition)長期主軸狀態
LTSC(Long Term Spindle Condition)長期主軸狀態

工件加工期間動態訊號紀錄與差異監控


工件加工期間動態訊號紀錄與差異監控

紀錄並監控每個工件加工時的動態訊號週期,相同的工件與刀具相對關係,會產生相似的動態訊號。若工件或刀具有異常情況時,程式會判別相似度差異過大,因而警告使用者檢查工件或刀具異常,並避免批次的產品異常,節省時間以及異常品成本。

程式會自動辨認並擷取加工件週期進行監控,針對每個加工週期(產品)做紀錄並產生報表,提供日後回溯。


機械端異常、驅動端異常


機械端異常、驅動端異常

切割機SAW 檢驗/監控項目


Y1 螺桿滑軌品質

Y1 螺桿滑軌品質
Y2 螺桿滑軌品質
X 螺桿滑軌品質

Y1 螺桿滑軌品質

Y1 螺桿滑軌品質
氣浮式主軸品質
刀具品質

Y1 螺桿滑軌品質

Y1 螺桿滑軌品質
參數異常確認


磨耗老化/滑軌螺桿損壞異常/驅動器、馬達控制異常


磨損/老化(使用者根據產品規格自行定義)

磨損/老化(使用者根據產品規格自行定義)

滑軌螺桿損壞/異常

滑軌螺桿損壞/異常

驅動器、馬達損壞/異常

驅動器、馬達損壞/異常


氣浮軸承振動品質評估


振動量
振動總量、運轉穩定度

品質正常主軸 VS 品質異常主軸

品質正常主軸 VS 品質異常主軸

品質正常主軸 VS 品質異常主軸

動平衡等級(ISO 1940)

動平衡等級(ISO 1940)

參數異常確認


共振轉速:刀具+夾具+主軸之自然頻率(模態)
雙主軸振動頻率互相影響響應-低頻受力不均

共振轉速:刀具+夾具+主軸之自然頻率(模態)

共振轉速區間測試
轉動設備若存在共振轉速,應透過設定參數設定,避免機械操作在此共振區間

雙主軸振動頻率互相影響響應

雙主軸振動頻率互相影響響應


上片機 DIE BONDER 量測/監控項目


上片機 DIE BONDER 量測/監控項目

異常原因分析


從複合式門檻異常進行步驟式細部拆解,找到異常元件

合 動態分析

接合 動態分析

塗膠 動態分析

塗膠 動態分析


研磨機 GRINDING 量測/監控項目


異常研磨流程動態訊號:機台+產品

異常研磨流程動態訊號:機台+產品

研磨流程動態訊號比較:機台+產品


WIRE BONDER 機台健康檢測流程

異常主軸振動值大且伴隨『共振』現象。

異常主軸振動值大且伴隨『共振』現象。


打線機 WIRE BONDER 量測/監控項目


打線機 WIRE BONDER 量測/監控項目
打線機 WIRE BONDER 量測/監控項目

科技廠區常見量測需求


廠區內高架地板或特定機種位置的環境微震動等級
特定機種放置避震台的品質監控量測
曝光機整機動作紀錄與量測分析除錯
各式機台的關鍵螺桿、滑軌健康品質監測
各式風機、馬達、泵浦等轉子運轉健康監測
固定頻率振動干擾源的分析除錯
非固定頻率振動干擾源分析除錯,例:風機、馬達等…
固定振頻的設備關鍵部位定期監測管理
設備運轉狀態品質定期監測管理

科技廠區常見量測需求

多功能頻譜分析


多功能頻譜分析

提供標準FFT與Octave頻譜轉換與多種視窗函數,可切換加速度、速度、位移。每個檔位亦可切換國際常用之各式物理量(EX:位移可切換mm、 µm、nm、inch、µinch),並可同步即時顯示多通道頻譜相疊視窗,用在固定往復或轉動機械的振斷干擾源分析除錯時,可輕易判別振動來源與頻率。


環境微振動等級


此功能監控機台所在樓板環境振動等級,振動標準依循半導體設備使用的VC-Curve來區分等級大小,此功能可依據時間間隔紀錄,若有產品異常情況發生,亦可回溯當時(年、月、日、時間)機況下的環境振動等級,來釐清是否因人為造成環境振動過大產生產品異常。

可應用在裝機前環境測試與檢驗避震台的效果

環境微振動等級

振動傳達率


振動傳達率

此功能可量測空載或已經放置機台的避震平台效率,並可計算此避震台的避震效率,可透過定期量測來確保提前檢知避震台老化的情況或是判斷是否該進行避震台的保養或維修。


動態分析


紀錄每台設備機台生產產品時的動態訊號週期,相同產品與製程參數設定,會產生相似的動態訊號 ; 若產品或設備有異常情況時,儀器所量測到的動態訊號會與正常時不同,可藉由定期的量測來確認機台健康或是紀錄機況。

在各式機台裝機試機時,也可利用此功能來確認各個相同機台間的相似度,幫助驗收流程數據化。各部件單獨的動態訊號也可作為此部件的健康判斷依據,例如XYZ 移動平台的品質、多軸機械手臂的移動品質等…皆是此動態分析功能可應用的對象。

動態分析

多通道動態分析


多通道動態分析

同時紀錄並監控多個測試點,此功能利用同步時序的動態量測,來比較確認非穩態的振動干擾源。或是可同時量測相同的機型來確認機況是否有差異,如上圖所述,此兩台相同的設備的製造週期即被量測出有所不同,且其中一台設備的某單一動作振動過大亦可被量測檢出。

可應用於機台設備受到非穩態振動訊號影響時的分析除錯,使得工程師能加速找出影響的振動來源。


智能門檻頻譜


監控設備動作產生頻譜的每個頻段(頻段寬度可自行設定)變化,此監控方式反映旋設備上各個部件的健康狀況,若有單一零件異常但還未影響整體振動量時,可能造成單一頻段的量測值過大而警報,來預防生產設備在異常情況下產出產品。

此監控方式可較嚴格的管理機台健康與提早預防無預警嚴重損壞發生。可建立大量的資料庫,來建立廠內巡檢機制。

智能門檻頻譜

多功能頻譜分析


利用量測轉子機械非轉動部位的振動量測訊號、來評鑑轉子健康狀況,
以達到預知保養、提前維護、避免無預警停機的狀況發生。

多功能頻譜分析

ISO 10816-1、ISO 10816-3:
小型轉子機械、中型轉子機械、大型轉子機械,泵浦

ISO 10816-2:
大於50MW的蒸汽輪機

ISO 10816-7:
大型轉動式泵浦結合大型馬達,葉輪軸直接與轉子軸相接


量測方式與點位說明


量測方式與點位說明

感測器放置點:培林、培林座、機械設備
感測器放置原則:盡量接近培林端
量測方向可分為徑向與軸向,以徑向評估為主
以徑向量測數值紀錄、趨勢為主要評鑑機械健康依據
軸向量測為補充確認量測
徑向與軸向量測皆參考相同的ISO振動標準


量測結果轉子振動品質分類與評鑑方式


量測結果轉子振動品質分類與評鑑方式

使用原則: 機械異常警戒值,最高仍不得超出種類內 ZoneC 標準
若超出 ZoneC 請依循方式-1建議作法,進行保養修復
使用此評鑑方法,每次量測感測器需放置於相同測試點
必須先有先前量測值作為標準,後續定期量測相同測試點,量測的振動值不得超過規定的變化量Δ [變化量Δ:該類別群組 ZoneB 上限值的25%]
若無先前量測值,第一次先以方式-1建議標準區域方式量測,後再建立量測標準值


FFT:利用振動頻譜特徵,來分析損壞部位與原因


FFT:利用振動頻譜特徵,來分析損壞部位與原因

機械手臂監測需求


即時監測部分:
動態訊號監測:監測手臂運作振動變化量並儲存長期趨勢-機械損壞或異常會監測到異常數值
噪音監測:監測手臂運作期間指定頻段區間最大噪音量值-機械損壞或異常會監測到異常噪音量
聲譜監測(異音):監測手臂運作期間有無部件異常磨損或損壞異音-機械部件損壞時會產生異音頻段

長期趨勢部分:
長期動態變化總量趨勢:可自行指定每小時、每天、每週做趨勢分析圖
長期噪音變化總量趨勢:可自行指定每小時、每天、每週做趨勢分析圖
長期聲譜變化總量趨勢:頻譜OA值(Overall )趨勢管理,每天做趨勢分析圖-監測異常動態變化、老化趨勢(定義定期保養時間)


動態訊號監測 Feature


動態訊號監測 Feature

以秒為單位儲存每小時、每日、每月、每年量測數據-並可清楚記錄瞬時異常數據,以供日後查詢分析(儲存長度:一年&陣列式硬碟)
分別設定每監測通道門檻值,超過門檻即時發出警報訊息
可加裝現場機械異常振動的警示燈號
可設定指定發送mail路徑
去環境振動背景值調整
每(小時)日趨勢報告紀錄
每月趨勢報告紀錄
每年趨勢報告紀錄


動態監測介面 / 聲響監測介面 / 聲譜(異音)監測介面


動態監測介面 / 聲響監測介面 / 聲譜(異音)監測介面
動態監測介面 / 聲響監測介面 / 聲譜(異音)監測介面
動態監測介面 / 聲響監測介面 / 聲譜(異音)監測介面

根據既有量測基準,以機械振動變化作為品質依據


使用原則: 機械異常警戒值,最高仍不得超出種類內“平均振動標準值上限”標準
使用此評鑑方法,每次量測時,感測器需放置於相同測試點
必須先有先前量測值作為標準,後續定期量測相同測試點,量測的振動值不得超過規定的變化Δ [變化量Δ:該類別群組 ZoneB 上限值的25%]
若無先前量測值,建議先以長時間多樣本的方式擷取趨勢


根據既有量測基準,以機械振動變化作為品質依據

從廠區環境到機械細部結構


從廠區環境到機械細部結構

Operating Quality
Dynamic Analysis
Balancing
Rotor Quality
Natural frequency
Smart Spec.
Spectrum Analysis
Environment spec.


工廠各式量測需求


廠區內高架地板或特定機種位置的環境微振動等級(VC等級)
特定機種放置避震台的品質監控量測
曝光機整機動作紀錄與量測分析除錯
各式機台、馬達、泵浦等轉子運轉健康監測
固定頻率振動干擾源的分析除錯
非固定頻率(動作式)振動干擾源分析除錯,ex:風機、馬達..等
固定振頻的設備關鍵部位定期監測管理
設備運轉狀態品質定期監測管理


機台設備應用項目


機台設備應用項目

廠區內高架地板
廠內避震平台
六軸機械手臂
多軸向加工機
PCB、面板步進式曝光機
探針測試機
高速AOI檢查機
廠務轉子巡檢
晶圓切割機
水平、旋轉塗佈機
晶圓旋乾機
蝕刻機


穩態系統佈建感知網絡


temperature

temperature

humidity

humidity

pressure

pressure

light meter

light meter

light detection

light detection

water detection

water detection

liquid level

liquid level

accelerometer

accelerometer

motion detection

motion detection

flex

flex

activity

activity

pulse counter

pulse counter

magnet detection

magnet detection

resistance

resistance

ac aurrent meter

ac aurrent meter

current meter

current meter

voltage meter

voltage meter


Key Feature


Device Range : 250 ft – 300 ft ( 82.5 m – 99 m )
Battery Life : typically last ~ 1-2 Years
Battery Display and Alert : Yes
Number of connections(Sensors) : 500 units (1 system-10 gateway ; 1 gateway-50 sensors)
Cost Benefit

對於設備問題不知道如何找出嗎?


不清楚該如何選擇量測工具?設備問題不知道從何檢出?設備有異常卻不知道原因?讓服務量測專業人員為您解決問題。