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研究生:尤律涵
研究生(外文):YU, LU-HAN
論文名稱:化學桶開蓋更換接頭裝置之分析與設計
論文名稱(外文):Analysis and Design of a Cover-Opening and Coupler-Replacing Device for Chemical Drum
指導教授:徐正會徐正會引用關係
指導教授(外文):SHYU, JENQ-HUEY
口試委員:徐正會許志明蔡定江簡昭珩
口試委員(外文):SHYU, JENQ-HUEYHSU, CHIH-MINGTSAI, TING-CHIANGCHIEN, CHAO-HENG
口試日期:2021-06-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:機械工程系機電整合碩士班
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:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:49
中文關鍵詞:旋轉式開蓋機構更換接頭機構
外文關鍵詞:Chemical DrumReplacement CouplerOpening-Closing Cover
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本研究旨在進行化學桶開蓋更換接頭裝置之分析與設計。本研究參考專利TWI691441作為主要創新改良,本研究區分為大接頭大桶蓋裝置與小接頭小桶蓋裝置,設計為獨立升降裝置,能夠更彈性適應化學桶桶口之加工公差以及化學桶定位不準確,且透過L型板的斜面可使開蓋機構和更換接頭機構更容易進入桶口。其開蓋機構設計的套筒和彈片可夾持住桶蓋,使其不脫落。更換接頭機構採用固定接頭的方式,並設計成可替換接頭的方式。
本研究先廣泛蒐集相關專利並進行分類與分析,依據設計條件與設計需求,藉由電腦輔助繪圖軟體建構3D模型,並確認零組件彼此無干涉狀況,模擬確認運動過程符合預期設計之作動,再利用電腦輔助分析軟體進行應力分析。
The purpose of this study is to design a cover-opening and coupler-replacing device for chemical drum. This study refers to the patent TWI691441 as the main innovation and improvement. In this study, the gas side and the liquid side are independent lifting devices, which can be more flexible to adapt to processing tolerances of chemical drum. Through the inclined surface of the L-shaped plate, the cover-opening mechanism and the coupler-replacing mechanism can easily enter the drum hole. The socket and flat spring designed for the cover-opening mechanism can hold the cover of the drum so that it doesn’t fall off. The coupler-replacing mechanism adopts a fixed coupler and is designed to be a replaceable coupler.
This study first collected related patents extensively for classification and analysis. Second, constructed a 3D model according to design conditions and requirements, confirmed that the components don’t interfere with each other, and simulated that the movement processes meet the expected design action. Finally, using computer-aided analysis software for stress analysis.

摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究方向 2
1.4 論文架構 3
第二章 文獻分類與分析 4
2.1 旋轉式 4
2.2 移動式 6
2.2.1 雙向式 6
2.2.2 單向式 8
2.3 文獻分類與分析之結論 10
第三章 化學桶開蓋更換接頭裝置之設計 11
3.1 設計流程 11
3.2 設計規範 13
3.3 設計條件 14
3.4 設計構想 14
3.4.1 開蓋機構設計 15
3.4.2 更換接頭機構設計 15
第四章 尺寸合成與3D模型建立 18
4.1 化學桶開蓋更換接頭裝置之3D建模 18
4.2 微調裝置 19
4.3 升降機構 19
4.4 旋轉機構 19
4.5 開蓋機構 21
4.5.1 大桶蓋開蓋機構 22
4.5.2 小桶蓋開蓋機構 22
4.6更換接頭機構 25
4.6.1 大接頭更換機構 25
4.6.2 小接頭更換機構 25
4.7 模型干涉檢查 28
4.8 機構動作模擬 30
4.8.1 微調裝置作動 30
4.8.2 桶蓋和接頭交換作動 30
4.8.3 開蓋機構作動 33
4.8.4 更換接頭機構作動 34
第五章 結構靜態分析 37
5.1 轉檔匯入模型 38
5.2 設定材料參數 38
5.3 網格化處理 39
5.4 設定邊界條件 39
5.5 設定拘束條件 39
5.6 執行分析 39
第六章 研究成果與未來展望 44
6.1 研究成果 44
6.2 建議與未來展望 45
6.3 研究心得 46
參考文獻 47
作者簡介 49
1.SEDEM公司,化學桶和接頭,網址:https://www.sedemsa.com/en/about-sedem/news/professional-management-of-chemicals-drumquik,於2021年2月14日擷取。
2.魯建國、彭啟元、葉啟達,“化學桶自動開蓋換接頭裝置”,中華民國智慧財產局,I691441,台北,台灣,2020。
3.魯建國、彭啟元、葉啟達,“化學桶自動開蓋換接頭裝置”,中華民國智慧財產局,M561160,台北,台灣,2020。
4.鍾銀貴、葉斯賓,“轉接頭以及自動更換轉接頭裝置”,中華民國智慧財產局,I687618,台北,台灣,2020。
5.鍾銀貴、葉斯賓,“轉接頭以及自動更換轉接頭裝置”,中華民國智慧財產局,M585315,台北,台灣,2019。
6.鍾銀貴、葉斯賓,“自動開關蓋裝置”,中華民國智慧財產局,I685462,台北,台灣,2020。
7.鍾銀貴、葉斯賓,“自動開關蓋裝置”,中華民國智慧財產局,M581590,台北,台灣,2019。
8.鍾銀貴、葉斯賓,“自動開關蓋裝置”,中華人民共和國國家知識產權局,111717528,中華人民共和國,2020。
9.鍾銀貴、葉斯賓,“自動開關蓋裝置”,中華人民共和國國家知識產權局,209889437,中華人民共和國,2020。
10.Jae-Won Ahn, “The coupling device for the drum container,” Korean Intellectual Property Office, 102092609, Mar. 24, 2020.
11.Jae-Won Ahn, “Cap open and shut apparatus of auto coupling system for chemical drum container,” Korean Intellectual Property Office, 101944172, Jan. 30, 2019.
12.Yun-Seong Koh, Se-Hun Lee, “Supporting Unit of Coupler for Drum Container, Method for Connecting and Disconnecting Coupler to Drum Container Using the Same and Apparatus for Connecting Fluid Line to Drum Container Having the Same,” Korean Intellectual Property Office, 101625186, May. 30, 2016.
13.Yun-Seong Koh, Se-Hun Lee, “Opening and Closing Unit for Cap of Drum Container and Apparatus for Connecting Fluid Line to Drum Container Having the Same,” Korean Intellectual Property Office, 101642640, Jul. 26, 2016.
14.Gi-Bong Kim, “Auto coupling system for chemical drum container,” Korean Intellectual Property Office, 101917943, Nov. 12, 2018.
15.Seon-Gak Ju, Seo-An Park, “Drum can stopper automatic open device,” Korean Intellectual Property Office, 101979812, May. 17, 2019.
16.Youl-Hee Ryu, “Cap opening and closing unit of container,” Korean Intellectual Property Office, 102197629, Dec. 31, 2020.
17.Chien-Kuo Lu, Chi-Yuan Pung, Chi-Ta Yeh, “Automatic Cover-Opening and Connector-Replacing Device for Chemical Container,” United States Patent, 10435287, Oct. 8, 2019.
18.台灣三柱公司股份有限公司,https://tw.misumi-ec.com/,於2021年3月12日擷取。
19.北譯精機股份有限公司,https://www.peei.com.tw/,於2021年3月12日擷取。
20.微動力科技有限公司,https://www.doryoku.com.tw/zh-TW/index.html,於2021年3月12日擷取。
21.台灣秋葉原電子企業社,https://www.ruten.com.tw/item/show?21621759090248,於2021年3月14日擷取。
22.3DPW祥茂科技,https://www.3dprow.com/,於2021年3月27日擷取。
23.MatWeb,http://www.matweb.com/index.aspx,於2021年3月15日擷取。
電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20260615)
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