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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:趙光宇
研究生(外文):Guang-Yu Jhao
論文名稱:玻璃基板包裝系統之位置精確度研究
論文名稱(外文):Study on position accuracy of glass substrate packaging system
指導教授:戴慶良
指導教授(外文):Ching-Liang Dai
口試委員:吳乾埼許正治蔡燿全
口試委員(外文):Chyan-Chyi WuCheng-Chih HsuYao-Chuan Tsai
口試日期:2017-03-30
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:機械工程學系所
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:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:位移感測器類比數位轉換器機械手臂可程式邏輯控制器精確度
外文關鍵詞:laser displacement sensoranalog digital converterrobotprogrammable logic controlleraccuracy
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本研究目的為分析並改善玻璃基板包裝系統位置之精確度,在玻璃基板包裝的過程中,皆是以機械手臂進行擺放位置偵測、玻璃基板的吸取與玻璃基板的放置,而其中又以擺放位置的偵測最為重要,因為被包裝的木箱背板存在著製作上的誤差,此誤差是無法避免的,因此導致每次的玻璃基板擺放位置都存在著誤差,此誤差會造成玻璃基板擺放位置的錯誤而造成玻璃基板的損壞,因此玻璃基板包裝位置的準確度是相當的重要。
玻璃基板包裝系統是透過位移感測器來偵測距離並確定擺放位置,位移感測器放大器傳送感測後的電壓至類比數位轉換器後,類比數位轉換器會將類比信號轉換成數位信號,再經由可程式邏輯控制器讀取距離數值,透過資料處理計算而獲得正確的擺放包裝位置。
本研究著重於了解位移感測器、信號傳輸、信號轉換與偵測的模式過程中會影響精確度的原因,進而改善玻璃基板包裝系統位置的精確度,以降低誤差避免造成產線停機。
本研究之實驗在不花費任何費用購買精確度更高的設備前提之下,透過實際的驗證得到更好的結果,經由改變類比數位轉換器中的取樣平均次數與取樣平均時間、機械手臂由動態偵測改為靜態偵測的模式來進行運作;研究結果顯示,玻璃基板包裝系統位置的精確度,可以從5~7 mm的誤差改善至1~2 mm 以內,有效避免產線停機與玻璃破片等問題,提升產線穩定度與產能的需求。
The study improves the position accuracy of glass substrate packaging system. Glass substrate packaging system is the use of a laser displacement sensor on the robot’s tool to determine the packing position. Then the robot picks up the glass substrate and packs it on the crate. The most important thing is to detect the correct packing position because every crate has errors on the dimension. So the packing position is different for each crate. The error causes a breaking in glass substrate. Therefore, the position accuracy of glass substrate packaging is really important and must improve it.
In the glass substrate packaging system, the laser displacement sensor detects the distance and senses the packing position. The analog digital converter converts voltage from analog signal to digital signal. The programmable logic controller reads the distance value and determines the packing position.
There are several methods and processes that can be used to detect the correct packing position, such as the laser displacement sensor, signal transmission, and signal conversion. We find out the reasons of influence position accuracy. The goal of improving position accuracy was reached when decreasing the error of detecting distance. It is unnecessary expense of purchasing any higher accuracy measurement equipment, but obtained better results. We modify the average number of times and the average time of analog digital converter, and changed the dynamic detection mode to the static detection mode. The experiment results show that the error of detecting distance is improved from 5-7 mm to 1-2 mm. Finally the improvement avoids glass breakage in the production line effectively. It really optimizes the stability of the production line and capacity needs.
中文摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
表目錄 iv
圖目錄 v
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 4
1.3 研究動機 7
第二章 玻璃基板包裝系統 9
2.1 玻璃基板製程 9
2.2 玻璃基板包裝系統簡介 11
2.3 位移感測器測距原理 18
2.4 位移感測器量測包裝位置方法 21
2.5 類比數位信號轉換原理 22
2.6 中央極限定理 23
第三章 位移量測系統 25
3.1 位移感測器之量測架構 25
3.2 影響精確度的原因 27
3.3 分析與模擬量測距離誤差的變化 33
第四章 實驗結果 41
4.1 實驗計畫 41
4.2 實驗步驟 42
4.3 實驗結果 46
4.4 結果討論 51
第五章 結論和未來展望 64
5.1 結論 64
5.2 未來展望 64
參考文獻 66
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