簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳大衛
Ta-wei Chen
論文名稱: 微型鑽針芯厚雷射量測系統之研製
Development of a Laser Measurement System for The Web Thickness of Micro-drills
指導教授: 唐永新
Yeong-Shin Tarng
口試委員: 莊華益
Hua-Yi Chuang
江茂雄
Mao-Hsiung Chiang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 108
中文關鍵詞: 微鑽針芯厚外徑槽深
外文關鍵詞: Web Thickness of Micro-drills
相關次數: 點閱:212下載:3
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究計畫旨在研發一自動化微型鑽針芯厚量測光機電整合系統,我們提出一套非破壞性芯厚檢測法。利用Lab View程式撰寫,將雷射量測系統、運動控制模組與機構模組等核心技術予以整合。我們提出一套有效量測微型鑽針芯厚的方法,係以一橡皮摩擦輪與V型槽固定鑽針柄部,利用雷射微測儀找出鑽針尖點位置,兩組伺服馬達傳動機構帶動鑽針旋轉與平台移動,再以雷射共焦量測儀與雷射微測儀對鑽針鑽部不同截面進行特徵參數精密量測,並將所得之鑽針外徑大小與外徑至芯厚的槽深距離做分析,最後與理論之芯厚錐度曲線比較,檢驗出鑽針芯厚值是否於規範之公差值內。此檢測系統可以縮短檢測時間、降低人為誤判以及減少成本與人力,期以提升企業之競爭力。


    The objective of this reearch is to develope an automatic opto-mechatronics system for measuring the web thickness of the micro-drills using Lab-View program to construct the program. The integration of the main technology consists of a laser measurement system, a motion control module, and a mechanical module. We propose an effective measurement method of the web thickness of micro-drills. Using the holding system of a micro-drill is conducted by the V-fixture and the frictional wheel. Using the laser micro gauge to determine the top position of micro-drill. Micro-drill is driven and rotated by the servo motor. Furthermore, laser micro gauge and laser confocal displacement meter are used to measure the micro-drill’s outer-diameter and the distance from the cutting edge to the web. Then the variations of the micro-drill’s web thickness can be analyzed by laser measurement system. This measurement system can reduce the inspection time , also the human errors and the cost .

    摘 要 I Abstract II 誌 謝 III 目 錄 IV 圖索引 VII 表索引 XI 第1章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 文獻回顧 3 1.4 論文研究架構 7 第2章 微型鑽針製造過程與芯厚量測簡介 8 2.1 微型鑽針簡介 8 2.1.1 微型鑽針製造過程 8 2.1.2 微型鑽針之種類與特性 11 2.2 鑽針量測簡介 13 2.2.1 芯厚名詞定義 13 2.2.2 芯厚錐度趨勢對鑽孔品質的影響 14 2.2.3 傳統人工鑽針芯厚之量測方法 16 2.2.4 非破壞性鑽針芯厚之量測方法 17 2.2.5 非破壞性芯厚量測整體系統之規劃構想 19 第3章 雷射光學量測模組 21 3.1 雷射光原理與特性 22 3.1.1 雷射光產生之原理 22 3.1.2 雷射光之特性 24 3.2 雷射微測儀 26 3.2.1 雷射微測儀量測原理 27 3.2.2 雷射微測儀量測模式 28 3.2.3 雷射微測儀規格與說明 30 3.2.4 雷射微測儀在芯厚量測系統之應用 31 3.3 雷射共焦量測儀 33 3.3.1 雷射共焦量測儀量測原理 34 3.3.2 雷射共焦量測儀量測模式 35 3.3.3 雷射共焦量測儀規格與說明 37 3.3.4 雷射共焦量測儀在芯厚量測系統之應用 38 第4章 機構模組 40 4.1 機構設計目的與要求 40 4.2 整體機構簡介 42 4.3 固定板結構設計 45 4.4 旋轉平臺機構模組 46 4.4.1 旋轉傳動機構 46 4.4.2 鑽針固定方式 48 4.5 移動平臺機構模組 50 4.5.1 移動傳動機構 50 4.5.2 聯軸器 51 4.5.3 滾珠導螺桿 52 4.6 雷射儀器固定多軸微調機構 54 第5章 電控模組 58 5.1 控制系統簡介 58 5.2 運動控制架構 59 5.2.1 運動控制卡 60 5.2.2 驅動器 63 5.2.3 AC伺服馬達 65 5.3 資料擷取架構 67 5.3.1 RS-232資料通訊模式 68 5.3.2 資料擷取卡通訊模式 70 第6章 系統程式開發與整合 74 6.1 軟體開發環境與工具 74 6.2 系統整合架構 75 6.3 量測軟體操作與說明 80 6.3.1 量測事前準備工作 82 6.3.2 主程式功能介紹與操作 83 6.4 量測結果分析討論 91 第7章 結論與未來展望 101 7.1 結論 101 7.2 未來展望 103 參考文獻 104 附錄 微型鑽針芯厚量測系統機臺實體圖 107 作者簡介 108

    [1] 吳健,“台灣印刷電路板產業與未來趨勢”,電路板會刊第一期,pp.6~14 , 1998年7月。
    [2] 尖點科技股份有限公司網站, http://www.topointech.com.tw/index.htm。
    [3] 鄒應嶼,”國立交通大學電機與控制工程系機電整合技術課材”,網址http://pemclab.cn.nctu.edu.tw/w3tmsc/index.htm。
    [4] 黃昆文、何信芳,“機械鑽孔之深度控制及孔位精度之探討”,電路板會刊,第四期,pp.21~28,1999年4月。
    [5] 孫清華,“超小孔徑鑽頭加工之面面觀”,機械技術雜誌,第145期,pp.90~95,1997年3月。
    [6] 白蓉生,“Kemmer的鑽頭及銑刀技術研討會紀實”,電路板資訊,第4期。
    [7] 吳英民、劉一守、賴耿陽,“微細加工技術” ,復漢出版社,民國七十四年五月。
    [8] 李漢州,“利用振動以達高速切削運用在小徑孔鑽削之研究”,國立雲林科技大學機械工程技術研究所碩士論文,民國八十七年七月。
    [9] N.T.Ibrahim, “Identification of the pre-failure phase in micro- drilling operations using multiple sensors, ” International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol.34, No.3. 1994, pp.351-364.
    [10] M.S.Cheong, D.W.Cho, K.F.Ehmann, “Identification and control for micro-drilling productivity enhancement,” International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol.39, No.10. 1999, pp.1539-1561.
    [11] C.C.Kuan, The development of a computer-aided ispection system for PCB mirco-drills, Master thesis of mechanical engineering, National Taiwan University of Science and Technology, 2000。
    [12] M.Y.Wu, Automatic image inspection of the tool geometry for PCB micro-drills, Master thesis of mechanical engineering,National Taiwan University of Science and Technology, 2002。
    [13] 日本佑能工具股份有限公司網站,http://www.uniontool.co.jp/english/index.html。
    [14] 創國精密股份有限公司網站,http://www.tct-tool.com.tw/news-body.htm。
    [15] 台灣佑能工具股份有限公司教育訓練課程,2003年。
    [16] 范光照、張郭益編著,精密量具及機件檢驗,台北,高立圖書有限公司,民國八十八年。
    [17] 陳席卿,雷射原理與光電檢測,第10~24頁,台北,全華科技圖書公司, 民國八十二年五月。
    [18] 蔡明忠,自動化感測與控制課程講義,國立台灣科技大學工程技術研究所,第8-3~8-4頁, 民國九十一年十月。
    [19] 教育部製造業自動化科技教育改進計畫,“光電產業自動化檢測技術專題”。
    [20] 日本東京光電子工業株式會社網站,http://www.toe.co.jp/。
    [21] Keyence, Laser Confocal Displacement Meter Instruction Manual, Japan, 1996.
    [22] 修芳仲,精密量具與實習課程講義,國立台灣科技大學機械工程研究所,民國九十二年。
    [23] 孫慶耀,”應用影像量測於主軸旋轉偏擺之研究”,國立雲林科技大學機械工程研究所碩士論文,民國九十年六月。
    [24] 葉思武編著,”自動機械設計的慣性(GD2)問題”,台南夫子出版社,民國七十七年。
    [25] 廠長科技股份有限公司網站,http://www.mrlinear.com.tw/。
    [26] 蔡明忠,機電整合課程講義,國立台灣科技大學工程技術研究所,第3-2~3-7頁,民國九十一年。
    [27] Galil Motion Control網站,http://www.galilmc.com/。
    [28] 司麥德國際股份有限公司網站,http://www.smmc.com.tw。
    [29] 伊日光編著,精準小型馬達技術,復漢出版社,民國八十一年。
    [30] 郭昌隆,Fx系列PLC之連線通訊及VB圖形監控,台北市,全華書局,民國九十二年。
    [31] National Instruments, 6014 DAQ Hardware User Manual, Austin, Texas, August 2001.

    無法下載圖示 全文公開日期 2011/07/06 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE