臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在研發鑽針芯厚自動化量測設備，並提出一套非破壞性且可適用於具有偏擺的鑽針芯厚量測方法。此設備主要是以運動控制及其資料擷取兩個架構，先以自動夾取裝置將鑽針放至量測的夾頭上，再配合雷射共焦量測儀與雷射微測儀對旋轉中的鑽針進行量測。最後將擷取到的鑽針外徑大小與外徑至芯厚之槽深距離進行分析，配合本研究所提之量測方法以獲得鑽針芯厚錐度之特性。此鑽針芯厚量測設備及其方法之研發，不僅改善傳統量測及其方法，配合上下料夾取裝置，使鑽針在量測的過程中不需要有人員駐守。因此，使用此自動化量測設備可以縮短檢測時間、避免人為誤判以及降低成本與人力，期以提升產業之競爭力。

The purpose of this research is to develop an automated equipment for measuring the web thickness of a micro-drill and to reduce runout error by the new measuring method. The automated measuring equipment’s structure is composed of a laser measurement system, a motion control module, a mechanical module and a program module. A Laser micro gauge and a laser confocal displacement meter are used to measure the micro drill’s out-diameter and the distance from the cutting edge to the web. An automatic clamp device is used to take micro-drills loading and unloading. Then the web thickness of a micro-drill can be analyzed by laser measurement system. It is shown that the measurement performances of the automated measuring equipment, such as: accuracy, flexibility, personnel cost and inspection time and greatly improved.

摘 要 I
Abstract II
誌 謝 III
目錄 IV
圖索引 VII
表索引 XI
第1章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 文獻回顧 3
1.4 論文研究架構 6
第2章 微型鑽針製造過程與芯厚量測介紹 7
2.1 微型鑽針簡介 7
2.1.1 微型鑽針結構簡介 7
2.1.2 微型鑽針之製程 7
2.1.3 微型鑽針之種類特性 13
2.1.4 芯厚名詞定義 15
2.1.5 芯厚錐度趨勢對鑽孔品質的影響 16
2.2 鑽針芯厚量測介紹 18
2.2.1 傳統人工鑽針芯厚之量測方法 18
2.2.2 非破壞性鑽針芯厚之量測方法 19
2.2.3 點雷射掃瞄式槽深量測法 22
2.2.4 連續式點雷射掃瞄槽深量測法 24
2.2.5 連續式點雷射掃瞄槽深實際量測 26
第3章 雷射光學量測模組 30
3.1 雷射光原理與特性 31
3.2 雷射光原理 31
3.3 雷射光特性 33
3.4 雷射微測儀簡介 34
3.4.1 雷射微測儀之量測原理 35
3.4.2 雷射微測儀之量測模式 36
3.4.3 雷射微測儀量之規格 37
3.4.4 雷射微測儀於芯厚量測系統之應用 38
3.5 雷射共焦量測儀簡介 40
3.5.1 雷射共焦量測儀之量測原理 41
3.5.2 雷射共焦量測儀之規格 43
3.5.3 雷射共焦量測儀在芯厚量測系統之應用 44
第4章 機構模組 47
4.1 機構模組設計 47
4.2 整體機構簡介 48
4.2.1 鑽針精密夾頭機構與光學量測模組 50
4.2.2 上下料模組與精密定位模組 53
第5章 電控模組 55
5.1 控制系統簡介 55
5.2 運動控制之架構設計 56
5.2.1 運動控制卡 57
5.2.2 驅動器 59
5.2.3 AC伺服馬達 61
5.3 資料擷取 64
5.3.4 資料擷取卡通訊模式 68
5.4 工業配電 71
5.4.1 電源配電 72
5.4.2 馬達配電 73
5.4.3 氣壓元件配電 75
第6章 系統程式開發與整合 77
6.1 軟體開發環境與工具 77
6.2 系統架構 77
6.3 軟體操作與說明 80
6.3.1 主程式功能介紹與操作 82
6.4 量測結果分析討論 88
第7章 結論 95
參考文獻 96
作者簡介 100

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