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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王志榔
研究生(外文):Chih-Lang Wang
論文名稱:自動束線鉗之研發
論文名稱(外文):Research and Development of an Automatic Cable-tie Fastening Tool
指導教授:徐正會徐正會引用關係
口試委員:賴明鈞簡昭珩
口試日期:2008-06-04
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:製造科技研究所
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
論文頁數:96
中文關鍵詞:自動束線鉗束線紮帶手工具
外文關鍵詞:cable tie toolcable tieshand tool
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本研究係自動束線鉗之研發,利用職場工作經驗首先針對一般市面上常見之束線鉗,將其相關之學術期刊、論文及專利公報加以收集整理分類與分析,依據所收集之文獻,依照作動方向、作動方式、年代及地區等類別,予以妥善分類,以期了解束線鉗之發展趨勢,並完成符合市場需求之束線鉗創新設計,以提供給使用者操縱性、便利性及舒適性皆提升之束線鉗。
本研究之自動束線鉗,為適合不同規格、材質之束線紮帶(Cable-tie),其設計通常會因造型、尺寸及連桿配置之誤用,而造成容易損壞且製作成本高,以致於組裝不易且複雜化,機械利益無形中之耗損。因此本研究係採用九連桿組且擁有兩個自由度,其中一個自由度為束拉束線紮帶以綁縛物體,而另一個自由度則為切斷束線紮帶尾段功能;於設計過程中導入人因工程及易製造性設計理念,同時在不影響性能之前提下,降低製造成本、增加易組裝度,透過軟體分析來驗證設計理論之可行性,從中分析理論與實際間之差異,以達到既定目標,確保此束線鉗之可用性。
The research of an automatic cable-tie fastening tool is making use of career experience, collects and analyzes all kinds of cable tie tools from journal papers and patent publications. All literatures are studied carefully and classified according to their operating orientating, operation pattern. The automatic cable tie fasten tools are also classified according to their extent of actuation, dates, and areas.

The research in order to suit variety of spec. and material of cable ties, most automatic cable tie fasten tools have a complex design. They are always easily to break and costly in production, because of its model, size and the misapplication of connecting link design, they also caused difficulties in assembly and running down of machine. So this research department adopts nine links which has two degree of freedoms. One is tensioning the tail of the cable tie; the other is to cutting the unused end of the cable tie. This design is conducted to the concept of Human Engineering and Design for manufacturing. Based on the same quality of performances, reducing of manufacturing cost, included reducing the number of parts and manufacturing processes, increasing the easiness of assembly, and using the standardized parts. This research also used suitable software to verify the feasibility of the design. Then producing, testing and assembling the samples. And then through materialization of the computerized model by manufacturing the prototype to understand the difference between the theory and reality. To ensure the usability of this automatic cable-tie fastening tool.
中文摘要 ........................................i
英文摘要 ........................................ii
誌謝 ........................................iii
目錄 ........................................iv
表目錄 ........................................vi
圖目錄 ........................................vii
第一章 簡介........................................1
1.1 前言.......................................1
1.2 束線鉗之基本構造...........................2
1.3 本論文之研究方向...........................3
第二章 自動束線鉗之文獻分類與分析..................4
2.1 「自動型」和「非自動型」束線鉗之定義.......4
2.2 棘齒塊之構形...............................4
2.2.1 單齒形...............................4
2.2.2 圓弧多齒形...........................5
2.2.3 波浪凸齒形...........................5
2.3 自動束線鉗之分類與分析.....................7
2.3.1 依鉗口方向區分.......................7
2.3.1.1 與握把方向平行..................7
2.3.1.2 與握把方向垂直..................8
2.3.1.3 與握把方向夾一特定角度..........8
2.3.2 依作動機構區分.......................9
2.3.2.1 連桿式..........................9
2.3.2.2 槓桿式..........................10
2.3.2.3 凸輪式..........................14
2.3.2.4 棘齒輪式........................15
2.3.3 依年代及地區分類.....................17
2.4 文獻分類與分析之總結.......................18
第三章 自動束線鉗之機構設計........................19
3.1 研究方法與步驟.............................19
3.2 束線鉗設計於累積性工作傷害之防治...........22
3.2.1 累積性工作傷害概說及人因工程導入.....23
3.2.2 手部生物力學概說.....................23
3.3 束線鉗之設計需求...........................25
3.4 作動機構之設計需求及限制...................26
3.5 現有較佳設計之自動束線鉗探討...............27
3.6 自動束線鉗作動順序分析.....................30
3.7 自動束線鉗之機構合成.......................32
3.7.1 作動機構.............................33
3.7.2 束拉力微調機構.......................42
3.7.3 作動機構與束拉力微調機構之合成.......45
3.7.4 棘齒塊囓咬機構之設計.................46
3.7.5 切斷機構之設計.......................48
3.8 自動束線鉗3D電腦模型建立...................49
3.9 自動束線鉗之模擬分析.......................52
3.9.1 靜力分析.............................52
3.9.2 靜力分析設定.........................53
3.9.3 結構分析.............................57
3.9.4 應力分析之設定.......................58
3.9.5 應力分析結果.........................61
3.9.6 分析總結.............................70
第四章 自動束線鉗之原型製作........................71
4.1 自動束線鉗之實體...........................71
4.2 自動束線鉗之實體組立.......................76
4.3 原型測試...................................79
4.3.1 束拉力測試...........................80
4.3.2 切斷力與微調束拉機構之測試...........84
4.3.3 束拉力微調機構彈簧測試...............85
4.3.4 切斷施力之測試.......................88
4.3.5 實驗結果.............................90
第五章 研究成果與建議..............................91
5.1 研究成果...................................91
5.2 建議與未來展望.............................92
參考文獻............................................94
作者簡介............................................96
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[3]Anurag B. Joshi, “Cable tie tensioning and severing tool,” U.S. Pat. 5832964 , 1997.
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[23]張文德 譯,消費產品之人因工程,台北:六合出版社,2003,第182-184頁。
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[31]美國Pantuit電子產品型錄,網路資料,網址 http://eeg.panduit.co.jp/pdf
/jewc3b_20-21.pdf,2008,3月擷取。
[32]Joshi, Anurag B., “Cable tie tensioning and severing tool,” U.S. Pat.5832964, 1998.
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