電子式自動水平控制之 氣壓避震器系統開發計畫€¦ · 震器產品進行研發...

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264 計畫緣起 僑光是氣壓避震器產品的專家,僑光有見於產業對於 產品精度之要求高,所銷售及生產製程所使用之設備精密 度也就越來越高,特別是高精密度測量儀器、運輸裝置、 晶圓製程設備與半導體生產等設備尤甚,因此生產設備所 使用之組件精密度亦隨之提高,僑光經銷的避震器目前是 由國際一線大廠德國 CFM 公司所供應,僑光公司負責機構 設計製作,主要是銷售給國內各電子大廠,作為儀器校準 或是精密製程工具。僑光並負責其售後維護之工作。經過 十餘年之經驗發現,該緩衝器之氣閥控制芯軸在使用過程 中會逐漸磨耗。導致台面傾斜現象。由於該緩衝器採機械 式定位偵測與氣閥回授自動控制,在一天 24 小時連續工作 的條件下,約 6 個內其磨耗程度便嚴重影響水平操作精度, 因此使用者必須不定期手動檢查其水平狀態,以維持應有 之產品品質。造成使用者極大的不便利性,因此有必要改 善製程、提升平台自我診斷能力,減少使用者困擾。僑光 知道氣壓具有乾淨、質量輕、響應速度快、安全性高、成 本低、…等優點,大幅使用於高科技產業設備中,促使氣 壓避震組件不斷的推陳出新,雖然微電腦技術的日新月 異,但運用氣壓技術整合微電腦與電腦的氣壓避震器產品 在亞洲仍為未發表與製造過,而氣壓避震器產品在世界乃至 於整個亞洲的高精密度測量儀器、運輸裝置、晶圓製程設 備與半導體生產市場都是不可或缺的,有鑑於此僑光看準此 次商機,決定挾帶銷售.維修德製氣壓避震器產品 10 多年 的經驗,進軍高科技市場,將對整合微電腦與電腦的氣壓避 震器產品進行研發,這可謂是十年磨一劍 ,僑光初步以亞洲 市場自產自銷,進而進軍歐洲市場,期望運用氣壓技術整合微 電腦與電腦的氣壓避震器產品能在全球市場發光發熱. 新產品簡介 1.三點同動水平精度自動調整:+-0.02 .電腦透過主控制 器讀取電子水平儀量測值後,紀錄該量測值位置並下達 指令給主控制器,使電子式避震器每次作業都可調整到 準確水平。 2.回復時間調整控制:電子式避震器在 3 點同動自動水平校 正之狀態下,可快速恢復水平狀態,並可進一步調整.需求提高或是降低水平恢復時間 3.任意位置定位控制:使用者可經由電腦觸控螢幕下達指令, 對任一電子式避震器進行高度升降微調作業,是為人性 化功能特色。 4.振動狀態即時顯示:使用者可經由電腦觸控螢幕下達「自 動水平校正」、「手動高度調整」、「顯示動態反應 圖」、「儲存平台震動數據」等指令,電腦畫面同步顯 示相關圖形與訊息。 5.震器震動特性--自然頻率.阻尼比-自然頻率 3.4Hz 以下 - 阻尼比 0.04 以上 6.異常資訊回報規格:系統主動偵測並顯示系統狀態回覆使 用者,系統可偵測個別控制器是否正常運作,並會嘗試判 斷錯誤訊息,並發送錯誤訊息與紀錄錯誤訊息。 7.蒐集、儲存、分析機台之震動及水平調整運作資料:本系 統之電腦裝載儲存功能,當系統運作時,會即時將運作 之時間、振幅、錯誤訊息加以蒐集、儲存、分析,儲存, 其目的在於可讓使用者於日後進行良率提升.或改善作業 .有所數據輔助. 8.人機介面與軟體系統:友善的人機介面,即使未經訓練 的人員使用,也可透過友善的圖形化介面輕易控制系統. 9.可外接電子水平儀進行水平校正:本系統可外接電子水平 ,系統並可依據電子水平儀的回授數值自動進行避震器 的水平校正作業。 10 人機介面設計:觸控式螢幕輸入/輸出.具有動作按鈕.示機台水平度數據.儲存動態響應數據本系統之人機介面 是以人性化的觸控螢幕做為輸出入裝置,利用串列埠與 主控制器通訊,顯示與指令下達介面並儲存數據,修改 控制參數,分析數據,備份資料,接收錯誤訊息。 計畫創新重點 新產品之競爭優勢 現今全球在氣壓避震器(組件)產品方面,主要仍以 FABREEKACFM BILZ 三大國際品牌為主,三者皆有 提供可與氣壓避震器(組件)產品搭配之自動水平控制系 公司小檔案 成立日期:96 4 24 負 責 人:張瑞芝 資 本 額:25500 千元 員工人數:16 經營理念:技術專精.勇於創新,立足亞洲.放眼全球.胸懷遠志.求新務實.步步穩健.創造佳績,公司經營理念深植 於每位同仁心中,在廠務方面以簡化工作流程、改善工作環境、提高工作效率、加強員工教育訓練為 目標;在營業方面則以進軍 精密電機/電子產品相關零件市場、管理彈性化、效率化、重視人事制度, 從上至下團結一致,共創輝煌的未來。優秀人才,工作無錯誤/優秀產品,品質最可靠,全廠同仁秉 持著公司的品質政策「優秀人才,工作無錯誤;優秀產品,品質最可靠」,將產品品質不斷的提升, 深獲客戶們的肯定及信賴。爾後,會更一致的以 ISO 精神為目標,堅持高品質政策,為客戶提供安心 與滿意的高品質服務。 本案合作之技轉單位:雲林科技大學 電子式自動水平控制之 氣壓避震器系統開發計畫 創新之重點功能及與歐洲廠家產品之比較 創新之重點功能 僑光 EVK-1 德國 CFM 其他 三點同動水平精度自動調整 機械式可達成 緊急洩氣閥設計 機械式可達成 數位化回復時間調整控制 創新重點功能 數位化任意位置定位控制 創新重點功能 數位化振動狀態即時顯示圖形 創新重點功能 數位化異常資訊回報規格 創新重點功能 數位化人機介面與軟體系統 創新重點功能 可外接數位水平儀進行水平校正 創新重點功能 觸控式(螢幕)專用軟體輸入/輸出 設計 創新重點功能 蒐集、儲存、分析機台之震動及 水平調整運作數位化資料 創新重點功能

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Page 1: 電子式自動水平控制之 氣壓避震器系統開發計畫€¦ · 震器產品進行研發 ,這可謂是十年磨一劍僑光初步以亞洲 市場自產自銷 ,進而進軍歐洲市場期望運用氣壓技術整合微

264

計畫緣起

僑光是氣壓避震器產品的專家,僑光有見於產業對於

產品精度之要求高,所銷售及生產製程所使用之設備精密

度也就越來越高,特別是高精密度測量儀器、運輸裝置、

晶圓製程設備與半導體生產等設備尤甚,因此生產設備所

使用之組件精密度亦隨之提高,僑光經銷的避震器目前是

由國際一線大廠德國CFM公司所供應,僑光公司負責機構

設計製作,主要是銷售給國內各電子大廠,作為儀器校準

或是精密製程工具。僑光並負責其售後維護之工作。經過

十餘年之經驗發現,該緩衝器之氣閥控制芯軸在使用過程

中會逐漸磨耗。導致台面傾斜現象。由於該緩衝器採機械

式定位偵測與氣閥回授自動控制,在一天 24 小時連續工作

的條件下,約6個內其磨耗程度便嚴重影響水平操作精度,

因此使用者必須不定期手動檢查其水平狀態,以維持應有

之產品品質。造成使用者極大的不便利性,因此有必要改

善製程、提升平台自我診斷能力,減少使用者困擾。僑光

知道氣壓具有乾淨、質量輕、響應速度快、安全性高、成

本低、…等優點,大幅使用於高科技產業設備中,促使氣

壓避震組件不斷的推陳出新,雖然微電腦技術的日新月

異,但運用氣壓技術整合微電腦與電腦的氣壓避震器產品

在亞洲仍為未發表與製造過,而氣壓避震器產品在世界乃至

於整個亞洲的高精密度測量儀器、運輸裝置、晶圓製程設

備與半導體生產市場都是不可或缺的,有鑑於此僑光看準此

次商機,決定挾帶銷售.維修德製氣壓避震器產品 10 多年

的經驗,進軍高科技市場,將對整合微電腦與電腦的氣壓避

震器產品進行研發,這可謂是十年磨一劍 ,僑光初步以亞洲

市場自產自銷,進而進軍歐洲市場,期望運用氣壓技術整合微

電腦與電腦的氣壓避震器產品能在全球市場發光發熱.

新產品簡介

1.三點同動水平精度自動調整:+-0.02 度.電腦透過主控制

器讀取電子水平儀量測值後,紀錄該量測值位置並下達

指令給主控制器,使電子式避震器每次作業都可調整到

準確水平。2.回復時間調整控制:電子式避震器在 3 點同動自動水平校

正之狀態下,可快速恢復水平狀態,並可進一步調整.依需求提高或是降低水平恢復時間

3.任意位置定位控制:使用者可經由電腦觸控螢幕下達指令,對任一電子式避震器進行高度升降微調作業,是為人性

化功能特色。

4.振動狀態即時顯示:使用者可經由電腦觸控螢幕下達「自

動水平校正」、「手動高度調整」、「顯示動態反應

圖」、「儲存平台震動數據」等指令,電腦畫面同步顯

示相關圖形與訊息。5.震器震動特性--自然頻率.阻尼比-自然頻率 3.4Hz 以下 -阻尼比 0.04 以上

6.異常資訊回報規格:系統主動偵測並顯示系統狀態回覆使

用者,系統可偵測個別控制器是否正常運作,並會嘗試判

斷錯誤訊息,並發送錯誤訊息與紀錄錯誤訊息。7.蒐集、儲存、分析機台之震動及水平調整運作資料:本系

統之電腦裝載儲存功能,當系統運作時,會即時將運作

之時間、振幅、錯誤訊息加以蒐集、儲存、分析,儲存,

其目的在於可讓使用者於日後進行良率提升.或改善作業

時.有所數據輔助.8.人機介面與軟體系統:友善的人機介面,即使未經訓練

的人員使用,也可透過友善的圖形化介面輕易控制系統.9.可外接電子水平儀進行水平校正:本系統可外接電子水平

儀,系統並可依據電子水平儀的回授數值自動進行避震器

的水平校正作業。10 人機介面設計:觸控式螢幕輸入/輸出.具有動作按鈕.顯

示機台水平度數據.儲存動態響應數據本系統之人機介面

是以人性化的觸控螢幕做為輸出入裝置,利用串列埠與

主控制器通訊,顯示與指令下達介面並儲存數據,修改

控制參數,分析數據,備份資料,接收錯誤訊息。

計畫創新重點

新產品之競爭優勢

現今全球在氣壓避震器(組件)產品方面,主要仍以FABREEKA、CFM 與 BILZ 三大國際品牌為主,三者皆有

提供可與氣壓避震器(組件)產品搭配之自動水平控制系

公司小檔案成立日期:96 年 4 月 24 日負 責 人:張瑞芝資 本 額:25500 千元員工人數:16 人經營理念:技術專精.勇於創新,立足亞洲.放眼全球.胸懷遠志.求新務實.步步穩健.創造佳績,公司經營理念深植

於每位同仁心中,在廠務方面以簡化工作流程、改善工作環境、提高工作效率、加強員工教育訓練為目標;在營業方面則以進軍精密電機/電子產品相關零件市場、管理彈性化、效率化、重視人事制度,從上至下團結一致,共創輝煌的未來。優秀人才,工作無錯誤/優秀產品,品質最可靠,全廠同仁秉持著公司的品質政策「優秀人才,工作無錯誤;優秀產品,品質最可靠」,將產品品質不斷的提升,深獲客戶們的肯定及信賴。爾後,會更一致的以 ISO精神為目標,堅持高品質政策,為客戶提供安心與滿意的高品質服務。

本案合作之技轉單位:雲林科技大學

電子式自動水平控制之

氣壓避震器系統開發計畫

創新之重點功能及與歐洲廠家產品之比較

創新之重點功能 僑光 EVK-1 德國 CFM 其他

三點同動水平精度自動調整 有 有 機械式可達成

緊急洩氣閥設計 有 有 機械式可達成

數位化回復時間調整控制 有 無 創新重點功能

數位化任意位置定位控制 有 無 創新重點功能

數位化振動狀態即時顯示圖形 有 無 創新重點功能

數位化異常資訊回報規格 有 無 創新重點功能

數位化人機介面與軟體系統 有 無 創新重點功能

可外接數位水平儀進行水平校正 有 無 創新重點功能

觸控式(螢幕)專用軟體輸入/輸出設計 有 無 創新重點功能

蒐集、儲存、分析機台之震動及水平調整運作數位化資料

有 無 創新重點功能

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統,亦有電子式氣壓避震器(組件)產品。國內除了僑光

鐵工廠外,兆山辰與固安震亦是主要製造供應商之一,其

中固安震僅提供具減震功能之氣壓避震器(組件)產品,

主要市場為工具機;兆山辰則針對精密量測儀器、半導體

檢查裝置、光學實驗設備、電子實驗儀器及其它精密設

備,提供具有機械式水平自動調整功能之氣壓避震器(組

件)產品,不需搭配自動水平控制系統,但功能、效能與

精度明顯不及具有自動水平控制系統之產品。僑光鐵工廠

目前發展之產品,則是以電子式氣壓避震器(組件)產品

及自動水平控制系統為主,將是國內第一套電子化的氣壓

避震器(組件)產品,在產品市場與功能地位上,與國內

現階段產品上具有明顯之區別,並強化產品效能、精度與

後續應用上之競爭優勢;與國外產品相較,主要之競爭優

勢則在於產品成本。因此,針對國內氣壓避震器(組件)

產品市場,僑光鐵工廠所開發之「電子式自動水平氣壓避

震器控制系統」與「電子式氣壓避震球體」,其新產品之

主要競爭優勢整理如下:與國內產品比較:電子式氣壓避

震器,功能、效能與精度優於國內產品;國內唯一具電子

式自動水平控制系統之氣壓避震器產品;國內唯一具電子

式偵測(LVTD)與控制(EVP)之氣壓避震球體; 抗磨

耗LVTD機構設計,延長一倍LVTD使用壽命;以高精密

儀器、光電及半導體設備為主要市場。與國外產品比較:

產品售價低,而功能、效能與精度媲美國外產品;採用單

晶片控制系統,搭配 PC 提供多元的製程控制與分析功

能;抗磨耗LVTD機構設計,延長一倍LVTD使用壽命;

全球唯全球唯一快拆式LVTD設計,損耗維修免停機;全

球唯一可外接雷射電子水平儀進行自動水平較正。(圖 4-1)產品應用範籌氣壓避震器除應用於工具機產業外,目前更

廣泛應用於半導體產業(如 IC晶片製程)、光電產業(如

液晶面板製造)及精密測量平台,這些的工作都容易因為

振動而影響精密度與工作性。在台灣工業製造技術邁向奈

米微細化與高精密度化的產業升級中,對於操作平台振動

控制之要求愈來愈高,各製程與檢測設備如表面黏晶機、

半導體製程設備、三次元量測儀、高精密度電子顯微鏡

等,都是會隨著環境傳遞而來的振動干擾直接造成影響檢

測影像的解析度,因此除了必須提高設備對定位與循跡之

精密度控制外,對於操作平台的振動控制要求也越來越

高;以半導體設備與精密量測設備為例,來自地面震動干

擾所產生是平台振動是決定製造良率與量測精確性上一個

相當重要的因素,機台防震系統的使用也越來越受到重

視。此外,部分高精密設備與製程除了防震外,機台水平

的維持更是影響良率的關鍵,例如玻璃基板生產製程中,

設備與輸送帶之水平度將影響玻璃成型的優劣,近幾年來

自動水平控制系統的採用有日益增加之趨勢。

研發成果及衍生效益

(1)量化效益:電子式自動水平控制之氣壓避震器之研發效

益是對整個亞洲的高精密度測量儀器、運輸裝置、晶圓

製程設備與半導體生產市場之需求而進行研發,電子式

自動水平控制之氣壓避震器在產業中之擴展性很廣泛,就上述其中之晶圓廠與半導體廠所須求之避震器產品大

多為整條產線之使用量,電子式自動水平控制之氣壓避

震器之量化產值本計畫開發之電子式自動水平控制之氣

壓避震器系統一套預估售價為新台幣 60 萬元未稅,如

果 1 條產線使用初估須使用 10 套,則 1 條產線產值約為600 萬元未稅

產值計算之方式:A.電子式自動水平控制之氣壓避震器系統一套(中型)預估

售價為新台幣 60 萬元未稅 (中型) 避震器.單球體預估

售價為新台幣 10 萬元未稅 中控主機乙臺預估售價為

新台幣 16 萬元未稅 控制電腦含控制專用軟體預估售

價為新台幣 4 萬元未稅

B. 電子式自動水平控制之氣壓避震器系統一套(小型) 促銷

價每套 20萬元未稅(不含中控主機.控制電腦), (小型)

避震器.單球體預估售價為新台幣 5 萬元未稅.

C.晶圓廠與半導體廠單 1 廠區\產線.使用電子式自動水平

控制之氣壓避震器初估須使用 10 套

D. 單 1 廠區\產線之電子式自動水平控制之氣壓避震器產

值約為 600 萬元未稅.

E. 初估(中.小型) 電子式自動水平控制之氣壓避震器系統

年需求約 500 套,年產值至少加超過 1,000 萬元

專案執行重要心得

在此次的專案執行過程中所了解到"研發"所需之龐大

的成本,無論時間或金錢。在執行測試的過程中,往往執

行結果不如預期,需一再的改進,學習到甚多事物。在研

發過程中,了解到問題是一件解決又出現一件的結果,並

且也從中學習到,需有面對重重困難和挑戰,才有完成一

件物品的研發。

微電腦中控主機 專利高載重球體 微電腦主機與球體團隊成員