精密機械振動診斷與改善

36
1 STUT-ME 精精精精精精精精精精精 王王王 王王王王王王 王王王王王

Upload: xander-whitaker

Post on 31-Dec-2015

66 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

精密機械振動診斷與改善. 王永鵬 南台科技大學 機械工程系. 大綱. 前言 振動來源 振動診斷實務 振動改善實務 實例介紹. 前言. 影響精密製程良率之因素: 設備、製程、材料、環境 例:某產品需多套設備共同完成,若每套設備良率為 99% , 總良率 85% ( 16 套) 總良率 72% ( 32 套) 環境條件: 空氣潔淨度、氣流特性、溫度、濕度、振動、噪音、靜電、 EMI. Microvibration Control Area. Vibration Criteria of Sensitive Equipment. 前言. 前言. 前言. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: 精密機械振動診斷與改善

1

STUT-ME

精密機械振動診斷與改善

王永鵬南台科技大學 機械工程系

Page 2: 精密機械振動診斷與改善

2

STUT-ME

大綱 前言 振動來源 振動診斷實務 振動改善實務 實例介紹

Page 3: 精密機械振動診斷與改善

3

STUT-ME

前言 影響精密製程良率之因素:

設備、製程、材料、環境 例:某產品需多套設備共同完成,若每套設備良率為 99% , 總良率 85% ( 16 套) 總良率 72% ( 32 套)

環境條件: 空氣潔淨度、氣流特性、溫度、濕度、振動、噪音、靜電、 EMI

Page 4: 精密機械振動診斷與改善

4

STUT-ME

Microvibration Control Area

Page 5: 精密機械振動診斷與改善

14/11/2004 5

STUT-MECriterion

Curve Max Level

micro-in/sec (dB)

Detail Size

microns

Description of Use

Workshop (ISO)

32,000(90) N/A Distinctly felt vibration. Appropriate to workshops and non-sensitive areas.

Office (ISO)

16,000(84) N/A Felt vibration. Appropriate to offices and non-sensitive areas.

Residential Day (ISO)

8,000(78) 75 Barely felt vibration. Appropriate to sleep areas in most instances. Probably adequate for computer equipment, probe test equipment and low-power (to 20X) microscopes.

Op. Theatre (ISO)

4,000(72) 25 Vibration not felt. Suitable for sensitive sleep areas. Suitable in most instances for microscopes to 100X and for other equipment of low sensitivity.

VC-A 2,000(66) 8 Adequate in most instances for optical microscopes to 400X, microbalances, optical balances, proximity and projection aligners, etc.

VC-B 1,000(60) 3 An appropriate standard for optical microscopes to 1000X, inspection and lithography equipment (including steppers) to 3 micron line-widths.

VC-C 500(52) 1 A good standard for most lithography and inspection equipment to 1 micron detail size.

VC-D 250(48) 0.3 Suitable in most instances for the most demanding equipment including electron microscopes (TEMs and SEMs) and E.Beam systems, operation to the limits of their capacity.

VC-E 125(42) 0.1 A difficult criterion to achieve in most instances. Assumed to be adequate for the most demanding of sensitive systems including long path, laser-based, small target systems and other systems.

• Vibration Criteria of Sensitive Equipment

Page 6: 精密機械振動診斷與改善

6

STUT-ME

前言

30

40

50

60

70

80

4 5 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80

1/3 Octave Band Center Frequency (Hz)

Velo

city

Lev

el (d

B re

1 m

icro

-inch

/s) VC-A(2000 micro in/sec)

VC-B(1000 micro in/sec)

VC-C(500 micro in/sec)

VC-D(250 micro in/sec)

VC-E(125 micro in/sec)

Page 7: 精密機械振動診斷與改善

7

STUT-ME

前言

Page 8: 精密機械振動診斷與改善

8

STUT-ME

前言

Page 9: 精密機械振動診斷與改善

9

STUT-ME

前言

Page 10: 精密機械振動診斷與改善

10

STUT-ME

振動來源 廠外振源

建築、土木施工 道路交通 高速鐵路 地震 廠外運轉設備 聲音、風

)(12

)(

2

112

12

12

:Source Line

:SourcePoint

:nPropagatio Ground

for Equation aveRayleigh W

RR

RR

evv

eR

Rvv

Page 11: 精密機械振動診斷與改善

11

STUT-ME

振動來源

Page 12: 精密機械振動診斷與改善

12

STUT-ME

振動來源

Page 13: 精密機械振動診斷與改善

13

STUT-ME

振動來源

Page 14: 精密機械振動診斷與改善

14

STUT-ME

振動來源 廠內振源

廠內施工 附屬運轉設備( Fan 、

Pump‥‥ ) 管路振動 人員走動 自動傳輸機構 聲音( 75 dB↑ ) 空氣脈衝‥‥

設備振源 運動組件 Fan 、 Pump 管件

Page 15: 精密機械振動診斷與改善

15

STUT-ME

振動診斷實務1. 現象研判2. 選擇振動量測位置及方向

格子樑、基座、 XYZ 方向3. 振動量測

1/3 Octave Band → 判斷是否大於允許值 Narrow Band → 判斷振源

4. 振源判斷 共振 → 寬頻激振源(交通、工事、人員、台車、

移動件) 固定頻率 → 轉動設備

Page 16: 精密機械振動診斷與改善

16

STUT-ME

振動改善實務 振動之產生與傳遞

Source → Path → Receiver 改善對象

Source :降低振動產生 Path :隔振 Receiver :吸振、設備強化、基座強化

改善對策:時效性、經濟性、改善程度

Page 17: 精密機械振動診斷與改善

17

STUT-ME

振動改善實務 交通振動之改善

主要廠房距馬路 50 m 以上 去除障礙物、道路平坦 防振道路之鋪設 交通管制 水池

人員、台車振動改善 高架地板吸振 台車避振 人員走動限制

Page 18: 精密機械振動診斷與改善

18

STUT-ME

振動改善實務 Sound Induced Vibration

噪音源改善 噪音源隔音罩 設備隔音罩

管路振動 流線改善 加適當之支撐 管路隔振 管路吸振

Page 19: 精密機械振動診斷與改善

19

STUT-ME

振動改善實務 附屬運轉設備

動平衡 吸振

基座共振 加強剛性 增加阻尼 隔振(主動式、被動式) 吸振

Page 20: 精密機械振動診斷與改善

20

STUT-ME

振動診斷與改善實例(一) 現象:某廠 SEM 影像發生鋸齒現象 量測:格子樑、基座、 XYZ 三方向、基座共振頻率測試

診斷:設備基座共振 改善:強化基座

Page 21: 精密機械振動診斷與改善

21

STUT-ME

振動診斷與改善實例(一)

Page 22: 精密機械振動診斷與改善

22

STUT-ME

振動診斷與改善實例(一) 現象:某廠 SEM 影像發生鋸齒現象 量測:格子樑、基座、 XYZ 三方向、基座共振頻率測試

診斷:設備基座共振 改善:強化基座

Page 23: 精密機械振動診斷與改善

23

STUT-ME

振動診斷與改善實例(一)

Page 24: 精密機械振動診斷與改善

24

STUT-ME

振動診斷與改善實例(一)

Page 25: 精密機械振動診斷與改善

25

STUT-ME

振動診斷與改善實例(一)

Page 26: 精密機械振動診斷與改善

26

STUT-ME

振動診斷與改善實例(一)

Page 27: 精密機械振動診斷與改善

27

STUT-ME

振動診斷與改善實例(一) 現象:某廠 SEM 影像發生鋸齒現象 量測:格子樑、基座、 XYZ 三方向、基座共振頻率測試

診斷:設備基座共振 改善:強化基座

Page 28: 精密機械振動診斷與改善

28

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二) 現象:某廠生產機台振動過大,不符振動標準,影響

生產 量測:

生產設備基座及格子樑、 XYZ 三方向 1/3 Octave Band 與 Narrow Band

診斷: 振動值超過標準 附屬運轉設備振動過大 頂樓風車造成

改善: 清除風車扇葉結晶,動平衡校正 改良風車隔振 設備隔振

Page 29: 精密機械振動診斷與改善

29

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二)

Page 30: 精密機械振動診斷與改善

30

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二)

Page 31: 精密機械振動診斷與改善

31

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二)風車之預估隔振效率

Page 32: 精密機械振動診斷與改善

32

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二) 現象:某廠生產機台振動過大,不符振動標準,影響

生產 量測:

生產設備基座及格子樑、 XYZ 三方向 1/3 Octave Band 與 Narrow Band

診斷: 振動值超過標準 附屬運轉設備振動過大 頂樓風車造成

改善: 清除風車扇葉結晶,動平衡校正 改良風車隔振 設備隔振

Page 33: 精密機械振動診斷與改善

33

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二)

Page 34: 精密機械振動診斷與改善

34

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二)

Page 35: 精密機械振動診斷與改善

35

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二)

Page 36: 精密機械振動診斷與改善

36

STUT-ME

振動診斷與改善實例(二)