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研究生:陳炳盛
研究生(外文):Ping-Sheng Chen
論文名稱:金屬線材精密捲線機構與驅動系統之開發
論文名稱(外文):The development of a precision wire guiding mechanism and its driving system
指導教授:林昭文林昭文引用關係
指導教授(外文):Jau-Wen Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:機械與精密工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
中文關鍵詞:捲線機線材自動化
外文關鍵詞:winding machinewireautomation
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本研究之目的在於設計一捲線機構,改善傳統製程之捲線問題,並提高捲線
機自動化程度以節省人力。分捲線材是自動銲線製程之最後程序,其製程之好壞
足以影響成品之使用性。
由於機台之線材在捲線過程會導致內應力產生,成捲之線材在使用時常會導
致自動銲接的誤差,因此,在捲線的過程對於製程參數的控制尤為必要,例如捲
線張力,排線密度以及排列方式等。
有鑒於上述原因,開發一個具自動化功能與張力控制系統的捲線機是有必要
的。其研發成果亦可應用於其他領域的製作方面,以及應用於極細線材的捲線機
之開發,目前在這個領域全世界正積極投入研究中。對於本計畫所獲得有關於線
材處理,以及自動化的經驗也可應用在其他部分的製程。
The main task of this project is to develop an automatic wire winding mechanism.
The implement of this winding machine is expected to save large amount of man work
while can wind the wire with higher precision. The winding of metal wire is the final
procedure of the whole metal processing. The quality of final product depends on this
final process greatly.
The process of the winding will produce stress in the wire. The residue stress will
cause misalignment during welding. For this reason, it is important not to induce stress
inside the metal wire while winding the wire. For example, the tension of winding wire,
the wire density in arranges and the arrangement way.
Therefore, a development of an automatic winding with a tensile control system is
needed. We can improve not only our winding speed but also the wire quality. The
design and automation experiences we obtain in this project will help us to device
other metal processing equipments. Through the implement of this project, the
production efficiency of winding process will be increase.
中文摘要.......................................................................................................................I
英文摘要..................................................................................................................... II
誌謝............................................................................................................................ III
目錄............................................................................................................................ IV
表目錄........................................................................................................................VI
圖目錄.......................................................................................................................VII
符號說明.................................................................................................................... IX
第一章 緒論................................................................................................................ 1
1.1 研究背景....................................................................................................... 1
1.2 研究目的....................................................................................................... 2
1.3 文獻回顧....................................................................................................... 3
1.4 本文架構....................................................................................................... 9
第二章 研究方法、機構設計與理論計算................................................................ 11
2.1 研究方法..................................................................................................... 11
2.11 跳線因素............................................................................................ 11
2.12 設計流程、測試方式與結果............................................................. 12
2.2 機構設計之模型建立.................................................................................. 16
2.21 第一階段............................................................................................ 16
2.22 第二階段............................................................................................ 17
2.23 第三階段............................................................................................ 18
2.24 第四階段............................................................................................ 19
2.3 理論計算..................................................................................................... 24
2.31 X 軸向步進馬達計算.......................................................................... 27
2.32 Y 軸向步進馬達計算.......................................................................... 30
第三章 機構分析...................................................................................................... 34
3.1 機構動態分析.............................................................................................. 34
3.1.1 MSC.ADAMS 介紹............................................................................ 34
3.1.2 分析模型建立.................................................................................... 34
3.1.3 機構模擬與結果................................................................................ 38
3.2 導引元件之應力、應變分析....................................................................... 41
V
第四章 實體加工、組裝、程式撰寫與檢測............................................................ 48
4.1 實體加工與組裝.......................................................................................... 48
4.2 PLC 程式控制設計....................................................................................... 51
4.3 線上試驗...................................................................................................... 56
第五章 總結.............................................................................................................. 61
5.1 結論............................................................................................................. 61
5.2 未來展望...................................................................................................... 62
參考文獻.................................................................................................................... 64
附錄一........................................................................................................................ 66
附錄二........................................................................................................................ 67
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