自动化设计理念与分析概要

Y X Rz Z Ry Y X
提示：
可適當的配置直線運動及旋轉機構，而將物體 ( 可為工件、刀具、工具 … ) 送至平面或空間中 正確位置。
Rz
自由度 = 軸數。
2018/10/27
Rx
Page：9
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
控制器
感測器
Page：5
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
貳、運動機構 (Mechanism) 直線運動機構
分度機構
凸輪
間歇機構
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：14
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：8
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
提示：剛體運動(平面/空間)
自由度(Degree of Freedom)
定義物體位置所需參數個數。 平面剛體有 3 個自由度 (X、Y 方向平移及 Z 方向 旋轉)，空間中剛體則有 6個自由度(X、Y、Z方 向平移及X、Y、Z方向旋轉)。 非剛體有無限多個自由度。
Page：10
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
提示：剛體運動(平面/空間)續
系統自由度
系統之自由度和減去拘限數所得即為系統 自由度。 系統自由度為零時稱為 『 靜定 』 (Static Determinate)，系統自由度小於零時稱為 『靜不定』(Static Indeterminate) 。 靜不定之系統會因製造誤差或安裝不準確 而產生額外之內應力。
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：3
壹、自動化設備組成
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：4
壹、自動化設備組成(續)
運動機構 致動器
自動化設備
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：7
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
二、旋轉機構
提供旋轉之運動，可與直線 運動機構搭配使用合成平面 或3D之平移旋轉機構。
考量因素計有：
行程大小。 各方向偏擺度、平滑程 度(運轉)。 荷重能力。
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
提示：剛體運動(平面/空間)續
拘限(Constrain)
限制物體運動之機制。
平面剛體運動只要 3 個拘限則可固定
剛體使之不動，空間剛體運動則需用6
個拘限方可固定剛體使之不動。 無論平面或立體空間，均可有無限多
拘限。
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：13
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
四、連桿機構
連桿機構係由一定數目之連桿組合而成， 其組合方式主要有：絞接及滑接 (Hinge, Slider)兩種。 依運動鏈可分為： 固定鏈 拘束鏈無 拘束鏈等三種。 構造簡單維修容易且可依需求合成所需功 能為其優點，故應用場合極廣泛。
提示：
以系統自由度之觀點論之，3-2-1 定理就是以靜定方式固定一物體， 也就是說系統自由度正好為零。
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
2018/10/27
Page：12
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
三、間歇/分度機構
上帝的嘲弄？
沒有自動化？
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：2
內
陸、結束語
伍、自動化設備開發
容
肆、控制系統(Control System)
參、致動器(Actuator) 貳、運動機構(Mechanism)
壹、自動化設備組成
2018/10/27
提供間歇之運動，可與其他運動機構 搭配使用合成平面或3D之間歇/分度機 構。 主要應用在多工站同時工作之場合。 常用的有：日內瓦及渦輪渦桿機構。 考量因素計有： 分度數。 驅動角/定位角(轉動/停止時間)。 分度精度。 荷重能力。
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
自動化設備制造
課程講義
自動化設計的理念與分析
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：1
楔
子
十八世紀工業革命人類發明了機器取代人力
理所當然
人類應越來越清閒
但是
永無止境的慾望？ 人類的宿命？
人類卻越來越忙碌
2018/10/27
Page：6
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
一、直線運動機構
提供直線之運動，可以兩軸或三軸 搭配使用合成平面或3D之平移(X-Y Table)。 常用的有：線性滑軌、導軌、... 考量因素計有： 行程大小。 直線度、各方向偏擺 度、平滑程度 ( 運轉 )靜定之設計。
2018/10/27
Hong Zhun Precision Tooling(Shen Zhen) Co. Ltd.
Page：11
貳 、運動 機構 (M echanis m 續 )
提示：剛體運動(平面/空間)續
3-2-1定理
一物體將會被完全精確的限制在 相互垂直之三個平面中，當物體 與此三平面分別接觸3、2、1點。