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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:謝俊心
研究生(外文):Chun Hsin Hsieh
論文名稱:PLC控制器搭配人機介面於無線耳機氣密測試機之應用
論文名稱(外文):Application of PLC controller and HMI system on wireless headset airtight testing machine
指導教授:郭承憲
指導教授(外文):Cheng-Hsien Kuo
口試委員:郭承憲吳政憲溫志群
口試委員(外文):Cheng-Hsien KuoWu,Cheng-HsienWEN, CHIH-CHIN
口試日期:2020-07-23
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄科技大學
系所名稱:模具工程系
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:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:無線藍芽耳機可編程邏輯控制器人機介面
外文關鍵詞:Wireless bluetooth headsetProgrammable Logic ControllerHuman Machine Interaction
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無線藍芽耳機是近年來很流行的一項產品,本身擁有強大的功能性、實用性以及便利性,不管是在商務、運動、休閒方面上都能看見人們使用它的蹤跡,然而本研究就是針對檢測無線藍芽耳機的防塵功能這項要點來進行設計及開發出來的檢測設備。
本研究是運用基恩斯可編程邏輯控制器(簡稱為 PLC)和威綸人機介面 (簡稱為HMI)來控制機台馬達運轉動作及相關氣缸動作,再透過電腦程式來控制氣密機的運作,最後再透過數位訊號交握與乙太網路來 進行資料數據的傳遞,進而開發出的一台無線耳機氣密測試機。
這台氣密檢測機是透過載具及相關壓制機構來限制物料不會在檢測時有些微的移動而導致檢測結果誤判,再利用氣密原理來檢測耳機是否有達到國際防護等級認證 IP6x的防塵功能。另外操作人員還可以隨時隨地的透過 HMI來得知目前機台運行狀態資料、馬達參數資料、氣缸狀態資料及氣密檢測結果資料。 PLC還擁有斷電保持的獨特功能,可以在臨時斷電的情況下記憶住想要保留的相關數據資料,等到機台重新送電時,就可以透過保留的相關數據資料來繼續進行後續相關機台動作及資料傳遞工作,就不會 發生遺漏資料或者物料需要重新進行檢驗等相關費時費力的流程。最終測試中所驗證得到的相關數據資料及結果都有達到如期目標,並證實了氣密檢測機是可已導入生產線的。
無線耳機氣密測試於大氣壓力為0.5MPa時可檢測出無線耳機漏氣量小於0.05 sccm 且 重複性精度小於 10 %。 後經機台改良 更可達到 99 %的檢出 。
In recent years, wireless Bluetooth headset is a top-rated product and can see in the business, sports, and leisure areas. The critical function of the wireless Bluetooth headsets is the dust-proof function, and a testing device needs to design and develop.
In this study, the Programmable Logic Controller (PLC) and the Human-Machine Interaction (HMI) control the machine motor movement and related cylinder movements. Then through the computer program to control the operation of the airtight machine. Finally, the data was transmitted through digital signal handshake and Ethernet to develop a wireless earphone airtight test machine.
This air-tightness detection machine uses a carrier and related pressing mechanisms to restrict the material from being slightly moved during the test, which will prevent the misjudgment of the test result. Then, the air-tightness principle is used to detect whether the headset is dust-proof. Besides, the operator can also know the current machine operating status data, motor parameter data, cylinder status data, and airtight test result data through the HMI anytime, anywhere.
The PLC also has the unique function of a power-off hold. It can remember the relevant data and information to be retained in the event of a temporary power failure. When the machine is re-powered, it can continue to carry out subsequent related machines through the retained relevant data. Actions and data transmission work, there will be no time-consuming and labor-intensive processes such as lack of data or materials that need to be re-inspected. The relevant data and results verified in the final test have reached the target and confirmed that the air-tightness testing machine could be introduced into the production line. The experiment results show that the air leakage of the wireless headset was less than 0.05 sccm, and the repeatability accuracy was less than 10%.

摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 V
表目錄 VIII
一、緒論 1
1.1前言 1
1.2設計動機與目的 2
1.3文獻回顧 3
1.4論文架構 13
二、無線耳機氣密測試機硬體架構 15
2.1 機構介紹 15
2.2控制系統介紹 24
2.3氣密檢測系統介紹 37
三、無線耳機氣密測試機控制系統 39
3.1機台電路圖設計 39
3.2 PLC程式設計 42
3.3 HMI控制畫面設計 45
3.4資料上傳系統設計 50
四、 無線耳機氣密測試機測試及檢測 54
4.1無線耳機氣密測試機作動測試 54
4.2無線耳機氣密檢測 59
4.3無線耳機氣密測試機改良 63
4.4無線耳機氣密測試機機台資訊 66
五、結論及未來展望 69
參考文獻 70
附錄一:氣密測試機I/O表 72
附錄二:氣密測試機配電圖 74
附錄三:FTP架設流程 81


[1]維基百科,2019-12-26,取自:https://zh.wikipedia.org/wiki/可程式邏輯控制器。
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[3]維基百科,2020-02-17取自:https://zh.wikipedia.org/wiki/乙太網。
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[6]林其松,2008,「SMT機台定位控制與視覺檢測」,聖約翰科技大學電機工程研究所碩士論文。
[7]陳奕穎,2010,「智慧型自動鑽孔機之設計」,建國科技大學自動化工程系暨機電光系統研究所碩士論文。
[8]宋建賢,2011,「觸控面板人機介面搭配PLC控制器在紗門檢測機台的應用」,國立高雄應用科技大學機械與精密工程研究所碩士論文。
[9]楊雅傑,2010,「以可程式控制器為主之控制系統結合光電開關與伺服馬達實現循跡式無人載具方向之速度控制」,國立宜蘭大學生物機電工程研究所碩士論文。
[10]劉哲麟,2014,「PLC控制器應用於高效能熱風機之規劃於設計」,國立臺北科技大學電機工程研究所碩士論文。
[11]雷康承,2018,「以PLC搭配人機介面完成之棘輪高度自動檢測系統」,大葉大學機械與自動化工程研究所碩士論文。
[12]康銘哲,2014,「基於雙PLC控制器於輪胎張力纏繞系統設計與開發」,國立雲林科技大學機械工程研究所碩士論文。
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[17]每日頭條,2018-11-28,取自:https://kknews.cc/tech/lqlpek2.html。
[18]基恩斯,取自:https://www.keyence.com.tw/products/controls/。

[19]基恩斯,取自:
https://www.keyence.com.tw/products/controls/plc-building-block-type/kv-8000/models/kv-pu1。
[20]基恩斯,取自:
https://www.keyence.com.tw/products/controls/plc-building-block-type/kv-8000/models/kv-c64xc。
[21]基恩斯,取自:
https://www.keyence.com.tw/products/controls/plc-building-block-type/kv-8000/models/kv-c64td。
[22]基恩斯,取自:
https://www.keyence.com.tw/products/controls/plc-building-block-type/kv-8000/models/kv-mc40v。
[23]威綸科技,取自:
https://www.weintek.com/globalw/Product/Product_speciE.aspx。
[24]台灣東方馬達,取自:https://www.orientalmotor.com.tw/teruyo_det/teruyo_32/。
[25]電動機控制簡介,2000-01-21,取自:
http://pemclab.cn.nctu.edu.tw/PELIB/%E6%8A%80%E8%A1%93%E5%A0%B1%E5%91%8A/TR-001.%E9%9B%BB%E5%8B%95%E6%A9%9F%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%B0%A1%E4%BB%8B/html/。
[26]台灣東方馬達,取自:
https://www.orientalmotor.com.tw/products/ac/list/detail/?brand_tbl_code=AC&product_name=3IK15GN-CW2E#spec。
[27]台灣東方馬達,取自:
https://www.orientalmotor.com.tw/products/ac/list/detail/?brand_tbl_code=AC&product_name=3GN15KF。
[28]台達電子,取自:
http://www.deltaww.com/Products/CategoryListT1.aspx?CID=060201&PID=14&hl=zh-TW&Name=ASDA-A2%e7%b3%bb%e5%88%97。
[29]寶迪自動化股份有限公司,取自:
http://www.mtt.com.tw/ec99/rwd1198/product.asp?Xcategory_id=10&prodid=DMC-B140-M&category_id=18&cty_id=18。
[30]Soren Lauesen,2008-09-22,曾俊儒、張世敏譯,「人機介面設計」,學貫出版社。
[31]DIGITIMES企劃,2009-12-22,取自:https://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?cnlid=13&id=0000162965_ofplo3mv57qi7j61w9qe0&packageid=3112。
[32]維基百科,2020-05-08,取自:https://zh.wikipedia.org/zh-tw/文件傳輸協議。

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