20210728 / 陳芳永
BT-4600散熱風扇減質量機。圖╱衡碁提供。
「轉子」為什麼要做動平衡?動平衡校正要怎麼做?
自人類有歷史以來,「轉子」一直扮演著帶動文明進化的重要角色。國內「自動平衡機╱振動量測機」領導品牌衡碁科技 (BALTech)表示,隨著科技進步,機器設備轉速及精度要求不斷提升,設備運轉時若有不平衡情形,所產生的離心力將隨轉速拉高而增加,並伴隨振動、摩擦噪音等不良情形發生。如不設法加以改善,嚴重將影響機械加工品質、軸承滾珠摩擦力及耗能增加,並縮短軸承、刀具的壽命。
衡碁科技進一步解釋,任何轉子發生不平衡時,代表其質量分佈不均,使重心軸與旋轉軸不吻合形成「偏心距」。理論上轉子的偏心距必須為零(當然無法達到),故國際標準組織(ISO)在G0.4~G4000間制訂11個平衡精密度等級別,依機械的型態和大小,得到合格轉子的允許偏心距。設備製造及維修者為維持設備運作順暢、減振及降噪,確保產品性能品質,必須盡力縮小偏心距。
ISO平衡等級列表。圖╱衡碁科技提供
然而,要縮小偏心距,不外乎以線上或離線動平衡方式,加重或減重改變轉子的重心軸,或調整旋轉軸的位置(主要應用於產線量產前模治具的修正準備)。業界廣泛使用動平衡機、平衡儀作為校正偏心距的依據,不僅可明確指出不平衡量及位置,並以數據圖像清楚呈現,讓使用者可以最簡單、高效率的方式進行平衡校正。
舉車用零件產業的例子,為使車輛運作時更平穩安靜、零件可靠度更高,從高級房車椅背風扇、冷氣送風及水箱散熱風扇、空氣濾清器風扇、供油泵浦……等高速運轉零組件的平衡極其重要。然而,過去因人工平衡校正技術門檻高,進口自動平衡機價格昂貴、操作複雜,業者大多選擇外包,但排程曠日費時、複測麻煩,且運送過程也增添不少成本和風險。
平衡校正示意圖。圖╱陳芳永。
衡碁科技提供車用零件製造商最簡單快速、成本低廉的高精密平衡技術。BT-4500 Blower散熱風扇減質量機,整合精準平衡檢測和單雙面快速切削,以「檢測→切削→複測」流水線模式,及自動儲存紀錄功能,將Cycle Time縮短至20秒以內;加上圖示化操作介面,及完善防護措施,操作簡單易上手。公司發言人說,衡碁平衡機雖然是同業爭相仿效對象,但光是產出效益就超越業界平均水準30~50%,更快、更穩、更準的超優異性能,不僅領先同業成功打入德系、日系進口車供應鏈,今年光是海外零件廠的訂單,更預估有至少3~5倍的成長。
因應日益激增的智慧無人化工廠,及較大、較重的零組件平衡需求,在原有BT-4500設計基礎上,衡碁也推出BT-4600機械手臂全自動版本,應用在車用發電機電樞、引擎凸輪軸、碟剎盤等300KG以內重型零件平衡,全程由機械手臂搬運,減少人員介入程度,生產效率更高。客戶導入生產後,平衡校正更簡單、費用更低,訓練時間縮短至少五成,購機成本短時間內就能回本;檢測時間大幅縮短,整體產能提升30%以上,效益明顯有感,堪稱汽車製程劃時代新革命。
平衡機校正示意圖。圖╱陳芳永。