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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:賴宥廷
研究生(外文):LAI, YOU-TING
論文名稱:射出成型機IoT化之技術發展與應用
論文名稱(外文):Internet of Things for Injection Molding Machine Technology Development and Application
指導教授:陳政裕陳政裕引用關係
指導教授(外文):CHEN, JENG-YUE
口試委員:李倉期鄭富升陳政裕邱國珍
口試委員(外文):LEE, CHANG-CHICHENG, FU-SHENGCHEN, JENG-YUECHIOU, GWO-JEN
口試日期:2023-07-29
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:電機工程系碩士在職專班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2023
畢業學年度:111
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:射出機遠端監控物聯網(IoT)工業4.0
外文關鍵詞:Automatic controlRemote monitoringMachine learningIndustry 4.0
相關次數:
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射出成型是一種普遍常見的塑膠加工技術,在塑膠製品中具有廣泛的應用 。隨著現代製造業的蓬勃發展,物聯網(IoT)的應用對於工業4.0實現起著關鍵的作用,而從前的傳統射出機隨著科技的進步推出了至今的數位化射出機,射出機物聯網作為智能化的生產趨勢,引起了廣泛關注。射出機物聯網利用感測器、溫度計、數據採集和大量數據分析等技術,實現了射出成型機監控生產過程,管理及優化。本論文簡要介紹了射出機物聯網化的過程、概念和研究動機,並探討其中的核心技術,展望了射出成型機物聯網的應用趨勢和前景,包括提升了生產質量,降低生產成本等方面,這將對於生產效率、質量、管理產生深遠的影響。
Injection molding is a common plastic processing technology, which has a wide range of applications in plastic products. With the vigorous development of modern manufacturing industry, the application of the Internet of Things (IoT) plays a key role in the realization of Industry 4.0, and the traditional injection machine in the past have launched digital injection machine with the advancement of technology, and the Internet of Things for injection machine As an intelligent production trend, it has attracted widespread attention. The Internet of Things for injection molding machine uses technologies such as sensors, thermometers, data acquisition, and massive data analysis to realize the monitoring, management and optimization of injection molding machine during production. This paper briefly introduces the process, concept and research motivation of the Internet of Things of injection molding machine, discusses the core technologies, and looks forward to the application trends and prospects of Internet of Things for injection molding machine, including improving production quality and reducing production costs. This will have a profound impact on production efficiency, quality, and management.
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 研究目的 …………………………………………………………………………………………………………………1
1.2 文獻探討 …………………………………………………………………………………………………………………2
1.3 論文貢獻 …………………………………………………………………………………………………………………3
1.4 論文大綱 …………………………………………………………………………………………………………………4
第二章 相關技術之研討 …………………………………………………………………………………………………5
2.1 Arduino …………………………………………………………………………………………………………………5
2.1.1 Arduino 介紹………………………………………………………………………………………………………5
2.1.2 Arduino 硬體………………………………………………………………………………………………………6
2.1.3 Arduino 軟體………………………………………………………………………………………………………7
2.1.4 Arduino Block 外掛程式………………………………………………………………………………8
2.2 全Arduino 開發板種類……………………………………………………………………………………9
2.2.1 Nano 板 …………………………………………………………………………………………………………………9
2.2.2 UNO板………………………………………………………………………………………………………………………10
2.2.3 Leonardo 板………………………………………………………………………………………………………11
2.2.4 Mega 板 ………………………………………………………………………………………………………………12
2.3 工作原理 ………………………………………………………………………………………………………………13
2.3.1 熱電偶工作原理…………………………………………………………………………………………………13
2.3.2 文氏管原理……………………………………………………………………………………………………………14
2.3.3 比流器原理……………………………………………………………………………………………………………15
2.4 射出成型機之驅動方式……………………………………………………………………………………16
2.4.1 油壓式射出成型機………………………………………………………………………………………………17
2.4.2 全電式射出成型機………………………………………………………………………………………………18
2.4.3 油電混合式射出成型機……………………………………………………………………………………20
2.5 射出成型機之開關模動向………………………………………………………………………………22
2.5.1 立式射出成型機…………………………………………………………………………………………………22
2.5.2 臥式射出成型機……………………………………………………………………………………………………24
2.6 射出成型機之適用原料……………………………………………………………………………………25
2.6.1 熱塑性塑膠成型機………………………………………………………………………………………………26
2.6.2 熱固性塑膠成型機………………………………………………………………………………………………27
2.6.3 粉末性射出成型機………………………………………………………………………………………………28
2.7 射出成型機之射出形式……………………………………………………………………………………29
第三章 射出成型機 IoT 化設計及應用…………………………………………………………………30
3.1 Arduino Mega2560 pro 開發版規格介紹…………………………………………30
3.2 站立式射出機規格介紹……………………………………………………………………………………32
3.2.1 Arduino 系統整合……………………………………………………………………………………………34
3.3 射出成型機 IoT 之設計與架構…………………………………………………………………35
3.2.1 射出成型機 IoT 系統設計……………………………………………………………………………35
3.2.2 射出成型機 IoT 之系統架構圖…………………………………………………………………37
3.4 Arduino與射出成型機建立自動抽補料系統…………………………………………38
3.5 Arduino射出成型機塑料及模具溫溼度管控…………………………………………40
3.6 射出成型機油缸之液壓油溫及油位管控…………………………………………………40
3.7 射出成型機加熱絲及電源輸入端的電流偵測………………………………………42
第四章 射出成型機 IoT 化實驗結果………………………………………………………………………44
4.1 前言……………………………………………………………………………………………………………………………44
4.2 射出成型機 IoT化數據採集、監控系統…………………………………………………45
4.3 射出成型機之油溫與油位監控………………………………………………………………………46
4.4 內模抽料桶及料斗的溫溼度管控…………………………………………………………………48
4.5 電源輸入端及加熱絲的電流偵測…………………………………………………………………51
第五章 結論與未來展望……………………………………………………………………………………………………53
5.1 結論………………………………………………………………………………………………………………………………………53
5.2 未來展望……………………………………………………………………………………………………………………………55
參考文獻………………………………………………………………………………………………………………………………………56
Extended Abstract……………………………………………………………………………………………………………58




[1]熱電偶基本原理設計要
https://www.eettaiwan.com/20161222ta31-thermocouples-basic-principles-and-design-essentials/
[2]文氏管原理-維基百科 - 自由的百科全書
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%96%87%E6%B0%8F%E7%AE%A1
[3]智能壓縮空氣:文丘里效應(文氏管效應)
http://www.vortexac.net/news_detail_686.htm
[4]文氏管效應 - 中華煤氣工程學院
https://towngastraininginstitute.com/upload/c1/5/c00050-qLXZf.pdf
[5]電流互感器 - 百度百科
https://baike.baidu.hk/item/%E9%9B%BB%E6%B5%81%E4%BA%92%E6%84%9F%E5%99%A8/7784039
[6]Arduino - 臺灣大學
http://cc.ee.ntu.edu.tw/~rbwu/rapid_content/course/IoT_Intro/Ch1_Arduino.pdf
[7]認識 Arduino - 傑森創工
https://blog.jmaker.com.tw/arduino-tutorials-1/
[8]Arduino 物聯網應用 - Arduino
https://dic.vbird.tw/arduino/unit01.php
[9]Arduino Mega2560 控制板(Rev3) - 臺灣智能感測科技
https://www.taiwansensor.com.tw/product/arduino-mega-2560-r3-
[10]Arduino Leonardo R3開發板 - 臺灣智能感測科技
https://www.taiwansensor.com.tw/product/arduino-leonardo-r3
[11]Arduino NANO 硬體 - BLOCK 網誌
https://www.block.tw/blog/arduino-nano-pin/
[12]Mega2560 pro 工控嵌入式設備開發板 - 臺灣智能感測科技
https://www.taiwansensor.com.tw/product/mega2560-pro
[13]Mega2560 Pro Arduino CH340G 最小系統開發板 - 米羅科技文創學院
https://shop.mirotek.com.tw/shop/200044/
[14]Arduino Mega2560 控制器板
http://images.100y.com.tw/pdf_file/54-RB-01C109.pdf
[15]全電式塑膠射出成型機 - 全立發機械廠
https://www.clf.com.tw/tw/product_i_All-Electric-Plastic-Injection-Molding-Machine.html
[16]高速閉迴路油電式精密射出機 - PRM-TAIWAN
https://taiwan.prm-taiwan.com/product/High-Speed-Closed-Loop-Hybrid-Injection-Molding-Machine-AF-Series.html
[17]立式單色熱塑性射出成型機 - 天崗精機科技股份有限公司
https://www.tienkang.com.tw/zh-tw/products/out-sole/tk-698
[18]熱固性節能射出成型機 - 欣緯機械股份有限公司
https://www.shinwell.com.tw/tw/products_i_Thermosetting_Energy_Saving_Injection_Molding_Machine_BBE.html
[19]粉末射出成型機 - 尚燁機械股份有限公司
https://www.dergang.com.tw/cht/dgm.html
[20]傳統射出成型工廠智能化管理之路 - CAE 模具成型技術雜誌
http://www.caemolding.org/cmm/traditional-plastic-injection/
[21]黃信惠,2021,Arduino 介紹
https://www.davidhuanglab.com/post/arduinointro
[22]塑膠射出機的分類 - 榮紹精密塑膠射出股份有限公司
https://www.lon-so.com/plastic-injection-knowledge-info-14.htm
[23]何謂射出成型 - 機械加工 Know - How 學習
https://www.keyence.com.tw/ss/products/measure-sys/machining/injection-molding/about.jsp
[24]Arduino
https://www.arduino.cc/
[25]射出成型機 - 種類有哪些?
https://www.edex.com.tw/blog-detail/Types-of-injection-molding-machin
[26]贊陽機械
https://www.twzyjx.com/

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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