臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要目的在解決下照式快速原型系統之拉拔問題，因為光源下照式成型方式過程，每層光硬化樹脂分子吸收能量所造成之鍵結力以及硬化當層與成型槽之附著力的現象，乃是拉拔階段必須考慮的重要因素，且其拉拔過程之數學模式至今仍不易針對每一種樹脂進行準確的塑模。在未預測成型層是否成功分離的狀況之下，成型軸在拉拔過程中必須以保守方式進行微動拉拔並固定軸上升位移，無形中浪費很多時間。
因此，本研究在成型軸拉拔過程中，應用力感測器即時量測拉拔力並導入灰色預測結合模糊控制器進行閉迴路拉拔控制，提供最佳化的控制法則以進行拉拔力輸出，增加系統對成型工件及參數變動的適應能力，並能達到縮短成型時間與最佳成型工件的目的。在縮短加工時間下，使光硬化樹脂之使用更經濟。
系統實現使用之PC-based控制器具成本低廉、資源豐富、架構開放等優點。經實驗結果顯示，本控制法則可減少約30%左右的拉拔時間，有效提昇系統成型效率。

The main purpose of this research is to overcome the extracting problem of a DMPC (Direct Masked-based Photo Curing). The extracting process must consider the phenomenon when light-curing resin absorbing energy cause bonded interaction force and the adhesive force between shaping tank and hardened layer. However, in the unknown situation of separation condition for the working layer, it is used to waste time unnecessary because the shaping axis must extract slightly and keep the same extracting distance.
During the extracting process, a closed loop control is established by using load cell as feedback in this research. The Grey forecast theory and Fuzzy control theory are applied together to establish an optimum control rule to overcome the difficult modeling of the extracting mechanism. It is expected that it can reach the goal of less shaping time and obtain an optimum RP part. Besides, with the decrease of the process time, the system will become more efficiency and get the benefits of economics in material usage.
A PC-Based controller with relevant interface cards is used as the host controller in this research so that the advantages of PCs can be taken, such as numerical operation, the graphic user interface (GUIs), etc. From the experimental results, the developed method can save extracting time up to 30﹪compared to the traditional process.

第一章 緒論1
1.1 研究背景1
1.2 研究目的2
1.3 研究方法與步驟3
1.4 本文架構4
第二章文獻探討5
2.1 快速原型技術5
2.1.1 快速原型加工原理5
2.1.2 光照式快速原型系統6
2.1.2.1 上照式快速原型系統6
2.1.2.2 下照式快速原型系統10
2.2 灰色預測理論14
2.2.1 灰生成15
2.2.2 灰預測模型18
2.3 模糊控制理論24
2.3.1 決定語言變數的論域26
2.3.2 模糊化26
2.3.3 模糊控制規則庫30
2.3.4 模糊推論30
2.3.5 解模糊化34
第三章 快速原型系統架構36
3.1 光源模組37
3.2 光罩模組38
3.2.1 TFT-LCD顯示器38
3.2.2 光罩圖層之產生40
3.3 PC-BASED控制器44
3.3.1作業平台44
3.3.2物件導向程式語言45
3.3.3 DI/DO與AD/DA轉換卡46
3.3.4 Load Cell力量感知器49
3.4 三軸運動控制50
3.4.1 成型軸52
3.4.2 快門控制與刮板控制54
第四章拉拔特性分析與控制器設計56
4.1 拉拔特性分析56
4.2 控制器設計64
4.2.1 灰預測64
4.2.2灰預測模糊控制68
第五章 系統實現與實驗結果81
5.1 系統實現81
5.2 實驗結果85
第六章 結論與未來發展98
6.1 結論98
6.2 未來發展99
參考文獻100

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