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作者:林俞廷、王心德、鄭淙仁精微沖床設計分析探討

精微沖床乃屬於連續沖擊式加工設備，因應3C產業發展蓬勃，如光電及數位硬體相關的零件，其精細複雜形狀的金屬零件需求日增，尺寸精度與特徵精度要求將伴隨提高至微米等級以上，其設計與組裝方式要求都有別於傳統中大型沖床。由於精微沖床精度好壞，將直接影響模具使用壽命、產品精度及產線成本等，如何提高精微沖床設備之精度與性能，將是未來發展精微成形領域主要關鍵技術之一。影響精微沖床的主要因素可概括為動態精度與靜態精度，靜態精度高低對於設備承受負載力時，其機身受力產生之彈性變形量的大小，其影響因素主要取決於沖床機身、滑塊、傳動連桿及台盤等剛性值，其剛性值可參考JIS沖床規範；動剛性精度高低在於設備進行動態加工時，其滑塊下死點精度重覆性之可能，影響主因大多為機身震動或是當沖床運動件受負載時的彈性變形量等。

一般而言，沖壓產品精度程度，不外乎採用具有高精度等級的沖床，並取決於模具的加工精密程度，因此，精度要求更佳的精微成形來說，除高精密模具設計與加工影響外，沖床能否相對應達到高剛性需求、抗偏心負荷能力、提高機態作動平衡特性及動態剛性等，將顯得極為重要，於本文中，將以欲開發之四點式連桿沖床進行設計與相關分析評估。

作者:莊傳勝、林得耀、戴維倫、林敬智、曾文鵬義齒先進數位化製造技術

國內義齒（假牙）製造產業，所謂的牙技所或技工所，目前多採用傳統人工模造工藝技術，需經十多道以上製程，製造過程耗工費時，且重工比例高。近年來先進國家數位化牙科的製造能力提升及義齒新材料開發，造成牙體製造技術發生重大變革，透過本文之先進數位化製造技術介紹，使義齒業者與從業人員能掌握產業脈動，透過轉型數位化製造順勢趕上世界潮流。

作者:陳泰宏、賴豊文、劉志宏應用實驗設計法探討電漿蝕刻Polyimide之研究

應用實驗設計法探討噴射式常壓電漿系統（Atmospheric Pressure Plasma Jet, APPJ）其製程參數對於PI薄膜蝕刻效應之影響情形。以電漿功率及氣體流量為蝕刻效應之較大影響因子，此兩項參數直接決定常壓電漿內活性粒子濃度及電漿束穩定均勻性。由AFM及SEM可以發現，APPJ獨特進氣設計使其電漿束能量集中處理後，其表面形態產生微粗糙化；APPJ亦使表面極性鍵結增加進而親水特性增加。APPJ即利用電漿產生之活性粒子破壞薄膜表面之有機基團，使其產生反應形成CO、CO2或是水氣而揮發至環境中，造成高分子鏈分解，形成蝕刻的效果。

作者:杜彥頤串聯式機械手臂之數位重新設計型軌跡追蹤器介紹

串聯式多軸機械手臂是一種複雜的非線性統，本文將針對此機械臂介紹一種控制器設計的方法。首先，運用最佳線性化法則，對此系統於每個操作點建構出對應的等效線性模型。再者，運用線性二次式最佳化理論，設計類比軌跡追蹤器。當控制參數的設定呈現高增益特性時，具有優異的軌跡追蹤效果。最後，為實現此類比控制器的考量，運用數位重新技術建構等效的數位資料控制系統。

作者:鍾承憲、何智南葉片結構設計與分析工具評估

風力葉片結構設計牽涉到板殼理論與複合材料計算，且驗證又需採用有限元素分析，故如何能快速得到所設計之葉片結構特性與有限元素模型，對設計之效率影響相當大，本文討論美國Sandia National Laboratory與荷蘭Knowledge Centre WMC分別為此開發之工具軟體NuMAD與FOCUS，並就實際使用經驗比較其優劣處，以供設計使用參考。

作者:林祐廷、張記函增程式電動車概念平台設計

以環保節能的角度來看，REEV（Range Extended Electric Vehicle）增程式電動車或許能夠定位為由傳統內燃機時代跨入純電動車時代一個過渡時期的選擇車種。對於廠商而言，生產純電動車的成本高昂；對於顧客來說，過高的售價無法讓節能車種快速普及。為了達到降低生產成本的目的，整體設計的出發點圍繞著Motherboard概念，車體結構由Space Frame構成，且融入Slip Plane/Slip Joint理念，達到輕量化、高安全性、車體微調容易、少樣多樣性之需求，有助製造端以較低成本生產從City Car到Sedan甚至於到SUV等多樣式車款，亦可讓客戶端以較易接受之售價購買電動車。

作者:唐乃光中央突起且有孔之壓鑄件的流道設計模擬

壓鑄是一種適合大量生產的製程，並且可以鑄出薄壁、形狀複雜及尺寸精確之鑄件。但由於金屬液流動的特性，對一些形狀，例如有忽然突起或孔，常會無法順暢的充填，導致產生缺陷。本文以一個中央突起且有孔的鋅合金壓鑄件，使用鑄造軟體模擬金屬液充填模穴的過程，以探討不同的流道設計對這類的鑄件充填效果。

作者:林俞廷、黃仁龍、鄭淙仁、陳品均、謝文太探討成形設備之精密沖床動態分析與頻譜量測比較

近年來3C產業發展日趨蓬勃，舉凡個人攜帶型電子及數位傳輸設備等零件，因應使用者需求劇增情況下，精密零件需求量大增，而沖床一直是被廣泛應用於大量生產相關精密零件的高速工具機。一般而言，影響沖壓產品精度程度，除取決於模具的加工精密程度，沖床能否相對應達到高剛性需求、抗偏心負荷能力、提高機台作動平衡特性及動態剛性等，將顯得極為重要。

尤其在高速沖壓時，沖床作動速度通常可達到400 s.p.m以上，甚至可高達600~1000 s.p.m，在這樣高速作動下，設備內相關運動的桿件，便會因為其本身具有質量屬性下，伴隨加速度的增加衍生出慣性效應。該效應會產生往復作用力，倘若機身剛性不佳或是未有動態平衡裝置，往往會造成較大的機身振動或是噪音，對於精密微沖壓零件而言，易因沖床所產生振動時，將造成產品精度能否穩定控制之問題，有鑑於此，本文欲藉由動態分析軟體與頻譜分析量測，探討沖床動態特性。

作者:彭耀祈、饒智昇、黃萌祺可控光型及防眩燈具之膜材研究及其應用

我們結合光學膜微結構、超精密模具製作與超精密加工技術，發展出連續捲對捲製程，使光學膜微結構應用於燈具產業時，能同時具備抗眩光、光型可控與高出光效率等特性，如此將使燈具達到有效節能與符合人因照明之目標。

作者:仲維德、陳傳生、湯文頡、王俊傑被動連桿設計與力感測順應控制

近年來因工業用機械手臂應用於生產線上的需求增加，在生產線上需要夾持不同的物件，而不同的物件都有一定的受力容忍度，若不給予適當之力量大小，工件就會遭到破壞，因此如何控制機械手臂夾爪之夾持力量大小是一項很重要的課題。現有之多自由度力量感測器成本過高，且其控制裝置亦複雜。相較於一般工業用的客製化夾爪，被動順應的連桿設計具有仿人類手掌結構並能夠抓取各種形狀的物件，並且能靈活地操縱物件。具適應性的機械夾爪是結合機械，電子與電腦程式的複雜機電整合系統。開發此複雜系統必須使用現代的電腦輔助工具，才能掌握跨越不同領域的眾多設計參數，我們運用快速成型（Rapid Prototyping, 簡稱RP）的電腦輔組工具，在短時間內，就完成整個機械夾爪系統的開發工作。

本文內容將介紹如何結合機械設計與控制系統的快速成型開發技術，使心力能夠集中在創新技術，並能在短時間內達成預計的目標，並對產業在高速智慧製造上的需求，建立嵌入式感測與可靠度測試相關技術，加速推動自動化產業的發展，以達縮短設備開發時間為此計畫之主要目的。

作者:羅佐良、廖建智、陳佩吟、彭達仁、黃少谷虛擬工具機分析技術於機台設計端及實務加工端之應用現況

2011年台灣為全球工具機出口國第4名，產值為42億美元，然而在產品等級上，由於控制器、結構穩定度、剛性/精度問題，仍落居日本、德國，因此不易導入高階市場，因此單機價格亦無法大幅提升。過去工具機結構設計承襲與累積了前人智慧經驗的傳承，師徒制與經驗法則為工程結構設計之主力方法。然而台灣工具機欲邁向A+等級追德趕日，則設計理念必然需要有一個徹底的改變。科學導入設計已是必然的趨勢。2012年工研院機械所執行之工業基礎技術─虛擬工具機技術即整合虛擬切削、拓樸結構生成技術、機電整合多體動力模擬形成一個完整之工具機科學設計法則。本文即在此基礎下建立工具機專屬拓樸分析與自動生成技術之理論與軟體研析。預計2013年整體虛擬工具機技術完成後，可以大幅提升國內工具機設計技術與質量的整體改變，期將台灣工具機設計水準提升至國際一級水準。

作者:林俞廷、陳品均、鄭淙仁、林志浩精微沖鍛自動化系統開發

參考現今日本模具產業發展，已逐漸整合伺服系統於相關沖壓設備、傳送設備並結合於模具成形產業，除可利用伺服系統有效克服製程上問題，同時藉由自動化與沖床通用設備整合，達到更有效率的製程系統。近年受到中國大陸利用人力與資本優勢，因此國內已有部份製造產業因此受到影響，由於國內工具機產業與模具產業一直是台灣機械產業重要基石，其相關精密製程、模具與成形技術現今仍優於中國大陸。

這意味著台灣應要跨入較具門檻的精微產業開發，以區隔與中國的技術與產品差異，其中關鍵因素之一，便是如何開始整合製程與設備的自動化系統，這也是近年國內模具成形產業積極推動的方向之一。因此，本文便以精微產業中的精微傳動元件－精微齒輪為一示範載具，藉由模具、沖壓設備與周邊自動化整合出一精微沖鍛自動化系統。

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