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研究生:盧佳暉
研究生(外文):Jia-Huri Lu
論文名稱:彈簧成型機控制研究
論文名稱(外文):A Study on the Control for Spring Forming Machines
指導教授:吳向宸
指導教授(外文):Shang-Chen Wu
口試委員:吳向宸鄒忠全許毅然
口試委員(外文):Shang-Chen WuJong-Chyuan TzoYih-Ran Sheu
口試日期:2016-06-17
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:機械工程研究所
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:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:46
中文關鍵詞:彈簧成型機PC-Based混合式位移閉迴路控制系統
外文關鍵詞:Spring Forming MachinesPC-BasedClosed Loop Control with Hybrid Displacement Mode
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在台灣以製造業加工並且以出口零件導向為主,在汽車、機車及機械零組件中,有相當多的彈簧產品。彈簧成型機在製造方面就是其中設備之一。
本文主要研究彈簧成型機安裝PC-Based電腦作為監控系統。原彈簧成型機使用閉迴路控制系統控制生產作動,再以凸輪與齒輪搭配來生產彈簧。PC-Based電腦測量伺服馬達位置和轉速、加速度及原點位置等訊號,人機介面與測量程式是使用LabVIEW圖控軟體所撰寫,生產設定為位置與速度模式,並改用混合式位移閉迴路控制系統。
最後比較混合式位移閉迴路控制系統及原閉迴路控制系統的結果,結果顯示混合式位移閉迴路控制系統可使彈簧成型機X軸於Y軸同時作動、速度上升速率快而且同步性佳。

關鍵詞:彈簧成型機、PC-Based、混合式位移閉迴路控制系統

Export-oriented industrialization and processing and manufacturing industry are particularly characteristic of the development of Taiwan’s national economies. The amount demanded of spring products for automotive parts is considerable large. Hence, an effective spring forming machine is the required equipment to mass- production.
This paper discusses that the PC-Based spring forming machine uses closed-loop control mode. The original design for the spring forming machine uses closed-loop control with the cam and gear position signal to produce springs. PC-Based controller measures the servomotors’ positions, speeds, accelerations and reference position. The human-machine interface and measure program are written in LabVIEW software. Production is set to the position and speed mode, and switch to hybrid displacement closed-loop control system.
The results of comparing the original closed-loop control and closed-loop control with hybrid displacement mode show that closed-loop control with hybrid displacement mode actuates X and Y axes of the spring forming machine simultaneously and their acceleration faster.

Keywords:Spring Forming Machine, PC-Based, Closed Loop Control with Hybrid Displacement Mode

中 文 摘 要............................i
英 文 摘 要...........................ii
誌 謝..................................iii
目 錄...................................iv
圖 目 錄.................................vi
表 目 錄................................viii
符 號 說 明..............................ix

第一章 緒論...............................1
1. 前言..................................1
2. 文獻回顧...............................1
3. 研究目的...............................2
4. 研究方法...............................2
5. 預期成果...............................3

第二章 實驗設備............................4
1. 各項設備硬體介紹........................4
2. 軟體介紹...............................8

第三章 電路配線...........................14
1. 設備連接概況...........................14
2. 訊號線配置.............................15
第四章 機台設計...........................16
1. 原型圖................................16
2. 聯軸器................................17
3. 送線軸承..............................17
4. 送線軸................................18
5. 組合圖................................19
第五章 機台成品圖.........................21
1. 外觀..................................21
2. 各部件................................22
第六章 實驗過程及結果.....................24
1. 伺服馬達控制模式.......................24
2. 彈簧成型機凸輪架構.....................27
4. 運動控制架構...........................28
5. 計算軌道..............................29
6. 軌跡混合(Blended)運動.................29
7. 彈簧成形機路徑計算方程式................30
8. 混合S曲線.............................32
9. 控制方式比較結果.......................37
第七章 結論..............................43
參 考 文 獻..............................44
附 錄 一.................................45

1.吳向宸、鄒忠全、陳勇呈、王玉璽、黃瀚宣、張溢志,教育部推動技專校院與產業園區產學合作實施計畫成果報告(彈簧成型專用機之電腦整合控制),計畫編號私-43-工-008,民國96年2月6日。
2.郭興家,邱弘興,機電整合,高立圖書有限公司,臺北市,1997。
3.工業技術研究院,自動化機電整合技術運用-培訓課程內容。
4.台達電子工業股份有限公司網站,http://www.delta.com.tw。
5.宏榮彈簧股份有限公司,產品介紹(壓縮彈簧),http://www.hungjung.com.tw/product-detail-943383.html。
6.美商國家儀器公司National Instruments,技術文件運動控制基本概念,發表日期:十二月 09, 2014 http://www.ni.com/white-paper/3367/zht/。
7.李建翔,“具急衝度限制之多軸運動加減速規劃”,國立中央大學機 械工程研究所碩士論文,91年7月3日。
8.李建翔,“具有速度及加速度限制之多軸運動控制”,國立台灣科技大學電機所碩士論文,2000。
9.曾旭生,“CNC 控制器速度及加減速規劃之研究”,國立交通大學碩士論文,1997。
10.張世宏,“多軸運動控制器軌跡規劃之研究”,國立台灣科技大學機械所碩士論文,1999。
11.黃允伸,“CNC 運動控制加減速法則的研究”,國立中正大學機械所碩士論文,1999。
12.林勝雄, “DSP-Based 直流馬達數位運動控制器設計與製作”, 國立台灣科技大學電機所碩士論文,1999。
13.Yaskawa台灣安川電機股份有限公司,http://www.yaskawa.com.tw/

電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20210630)
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