臺灣博碩士論文加值系統

摘 要

　　市面傳統鑽孔機常因無法辨識不同硬度材質的物料而做鑽孔作業，導致鑽頭易受磨損甚至斷裂，造成成本的提高，有鑑於此，針對鑽頭易磨損、斷裂的缺點，故本文設計智慧型自動鑽孔機，改善傳統鑽孔機的鑽孔固定速度的缺憾。目的是為了避免與高硬度之物料快速碰撞，而產生鑽頭崩毀、斷裂之情況；反之，當進料硬度較低，如塑膠材質時，則可變成高轉速執行之，穿透物料後則以低轉速退離物件，因使用高轉速鑽孔時，速度較快，能避免物料因鑽孔時產生之高溫，而導致孔徑變形或精確度不高等問題。系統整合觸控螢幕與PLC控制器對鑽孔機作材質自動判別的選擇，經驗證可提升鑽孔作業效率及延長鑽具的使用壽命。
　　
關鍵詞：鑽孔機，近接開關，觸控營幕，PLC控制器

ABSTRAT

The current traditional drilling machines are usually unable to identify the different kind of material hardness during the drilling action. Therefore, the drills are easily abraded or damaged which may cause the increase of cost. Due to these problems and disadvantages of the drills, this paper designs an intelligent automatic drilling machine to improve the disadvantages of traditional fixed speed drilling machines.
The purpose of this design is to avoid the collision of hard material and cause the drill collapse or breaking. On the contrary, when the material’s hardness is lower, such as plastic materials, it can become a high-speed execution. After the penetrating, it will retreat from the subject in low-speed rotation. While using high-speed in drilling, faster speed can avoid the high temperature of drilling the materials. The high temperature will lead to the problem of deformation of aperture or low accuracy.
The system integrates a touch screen and a PLC controller to automatically select and judge the materials for the drilling machine. The experiment proves the design can actually improve the drilling efficiency and extend the usage of drills.

Keywords: Drill pressd, rilling machine, touch screen, PLC controller

目錄
誌謝-------------------------------------------------------------------------------- I
中文摘要-------------------------------------------------------------------------II
英文摘要------------------------------------------------------------------------III
目錄-------------------------------------------------------------------------------IV
圖目錄---------------------------------------------------------------------------VII
表目錄-----------------------------------------------------------------------------X
第一章　緒論---------------------------------------------------------------------1
1.1　設計動機----------------------------------------------------------------1
　 1.2　設計目的----------------------------------------------------------------1
　 1.3　設計架構----------------------------------------------------------------2
　 1.4　研究方法----------------------------------------------------------------3
　 1.5　論文結構----------------------------------------------------------------6
第二章　觸控螢幕應用---------------------------------------------------------7
　 2.1　人機介面的觸控螢幕定義------------------------------------------7
2.2　人機介面(觸控螢幕)的原理-----------------------------------------8
2.3　系統觸控式螢幕規格-------------------------------------------------9
2.4　系統觸控螢幕操作介面--------------------------------------------11
第三章　可程式控制器原理--------------------------------------------------14
　 3.1　可程式控制器(PLC)概論------------------------------------------14
3.2　系統PLC結構--------------------------------------------------------15
3.3　系統的並進步進流程-----------------------------------------------17
3.4　系統的順序控制--------------------------------------------------18
3.5　 PLC系統指令------------------------------------------------------20
　 3.6 系統的 PLC機型規格---------------------------------------------22
第四章 氣壓控制系統與感測器---------------------------------------------23
4.1　固定式氣壓缸--------------------------------------------------------23
4.2　固定式氣壓缸功能及動作說明-----------------------------------23
　 4.3　氣壓缸運動原理-----------------------------------------------------24
　 4.4　氣壓缸作用力大小的計算-----------------------------------------25
　 4.5　氣壓回路控制元件--------------------------------------------------26
4.6　感測器-----------------------------------------------------------------29
　 4.7　近接開關--------------------------------------------------------------30
　 4.7.1近接開關的特點------------------------------------------------------31
4.7.2近接開關的原理------------------------------------------------------32
4.7.3光感測器------------------------------------------------------35
4.7.4系統之光感測器規格------------------------------------------------36
第五章 實務驗證--------------------------------------------------------------37
5.1　智慧型自動鑽孔機設計實務結構圖-----------------------------37
5.2 智慧型自動鑽孔機之流程圖----------------------------------------38
第六章　結論與未來展望-----------------------------------------------------43
6.1 結論--------------------------------------------------------------------43
6.2 未來展望--------------------------------------------------------------43
參考文獻-------------------------------------------------------------------------44
個人簡歷--------------------------------------------------------------------------47
附錄一 論文發表成果(一)---------------------------------------------------48
附錄二 論文發表成果(二)---------------------------------------------------53
附錄三 論文發表成果(三)---------------------------------------------------59









圖目錄
圖1-1　系統架構圖--------------------------------------------------------------2
圖1-2　梯形圖--------------------------------------------------------------------4
圖1-3　常閉接點梯形圖--------------------------------------------------------4
圖1-4　橋式電路-----------------------------------------------------------------5
圖1-5　串聯接點、並聯接點的使用次數圖--------------------------------5
圖1-6　兩個或兩個以上的線圈可以並聯輸出圖--------------------------5
圖2-1　觸控式螢幕的示意圖--------------------------------------------------7
圖2-2　電阻式螢幕--------------------------------------------------------------8
圖2-3　Pro-face GP37W2B外觀圖------------------------------------------9
圖2-4 GP37W2B三視圖 --------------------------------------------------11
圖2-5　人機介面-自動畫面(a)-----------------------------------------------12
圖2-5　人機介面-手動畫面(b)----------------------------------------------12
圖2-5　人機介面-監視畫面(c)-----------------------------------------------12
圖2-5　人機介面-馬達轉速畫面(d)----------------------------------------13
圖2-5　人機介面-參數畫面(e)----------------------------------------------13
圖3-1　PLC內部結構圖-----------------------------------------------------15
圖3-2　系統的並進步進------------------------------------------------------17
圖3-3　 PLC外部輸出入點接線圖----------------------------------------18
圖3-4　輔助繼電器階梯圖---------------------------------------------------20
圖3-5　並接接點階梯圖---------------------------------------------------21
圖3-6　 FXO-20MT-D實體圖----------------------------------------------22
圖4-1　單動氣壓缸(1)與雙動氣壓缸(2)-----------------------------------24
圖4-2　氣壓缸運動原理------------------------------------------------------25
圖4-3　氣壓作用力大小的計算---------------------------------------------25
圖 4-4　方向閥的符號--------------------------------------------------------26
圖4-5　 3/2方向閥------------------------------------------------------------27
圖4-6　五口二位閥------------------------------------------------------------27
圖4-7　五口二位置閥的符號圖---------------------------------------------28
圖4-8　電氣控制元件---------------------------------------------------------29
圖4-9　感應式近接開關的檢測原理---------------------------------------32
圖4-10　靜電容量式近接開關的動作原理 ------------------------------33
圖4-11　磁性型近接開關的動作原理 ------------------------------------33
圖4-12　金屬、非金屬辨別近接開關 ------------------------------------34
圖4-13　鑽孔速度檢知之光感測器-----------------------------------------36
圖5-1　實機結構配置圖------------------------------------------------------37
圖5-2　系統的設計流程圖---------------------------------------------------38
圖5-3　手動測試頁畫面------------------------------------------------------40
圖5-4　自動運轉頁畫面------------------------------------------------------40
圖5-5　參數設定頁畫面------------------------------------------------------41
圖5-6　轉速圖頁畫面---------------------------------------------------------41
圖5-7　監視頁畫面------------------------------------------------------------41
圖5-8　實際設計完成圖------------------------------------------------------42





表目錄
表2-1　觸控螢幕功能規格表------------------------------------------------10
表3-1　FXOS系列不可擴充------------------------------------------------22
表4-1　感測器的種類---------------------------------------------------------29
表4-2　感測器的用途---------------------------------------------------------30
表4-3近接開關的選用---------------------------------------------------------33

參考文獻

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