機械工業網

:::

歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:黃仲宏協作型機器人之伺服馬達發展趨勢

未來全球每年至少會有50萬台的工業機器人裝置量，具備人機協作等智慧化功能是主要趨勢。協作型機器人有易於安裝和編程的特點，且由於資通訊技術的進步，很有機會讓其得以大量地被應用到智慧製造的部署中。伺服馬達、減速機、控制器、驅動器都是機器人中的主要零組件，它們都屬於機器人中的動力系統。從發展的歷史與市場的規模來看，工業機器人裡所用的伺服馬達已經是一個技術非常成熟的產品，儘管目前仍不斷在演化與進步，但是基本上都是針對所屬的應用進行技術優化與整合。本文將探討協作型機器人裡的伺服馬達及其發展趨勢：1.馬達資訊可視化。2.直流無刷馬達(Brushless DC Motor)與驅動器的標準化。3.伺服馬達的直接轉矩控制。4.節能化。

作者:劉書廷、張智維、黃彥翔、林庭合、邱上原、李建霖ABS/TCS控制器的開發與測試：基於雙軸動力計HIL平台

本文描述了一個基於雙軸動力計的硬體迴路（Hardware-in-the-Loop, HIL）平台，用於ABS (Antilock Braking System ) / TCS (Traction Control System)控制器的開發與驗證。防鎖死煞車系統（ABS）和循跡防滑控制系統（TCS）是乘用車的標準配備。ABS是一種防滑煞車輔助系統，透過防止在煞車過程中車輪鎖死來提高安全性。TCS是一種控制系統，透過調節動力輸出來防止車輪打滑，特別是對失去路面抓地力的車輪進行調整。此HIL即時平台基於dSPACE車輛模型和模擬環境，並由實際驅動馬達、液壓煞車系統和Chroma雙軸動力計測試平台組成，能提供比單軸動力計平台更真實和複雜的測試條件。透過雙軸架構，該平台能有效地將模型的模擬結果反應在兩個動力計軸上。此外，該HIL系統還可以評估ABS/TCS控制器的控制邏輯和性能表現。

作者:陳世剛、許瑋恩、李宜靜、李峰吉、連豊力多軸精密控制系統參數鑑別與同動控制技術

作者:王仁傑從電動車關鍵零組件分析工具機發展與應用趨勢

作者:吳建佑、楊宗賢、黎煥昇、許舒晴機器手臂協作控制技術議題探討

為了因應複雜的加工生產流程，智慧工廠的演進從過往的單機自動化，邁向多機協作的自動化；機器人也從脈衝控制到總線控制，從一台控制器只能控制一台機器人到一台控制器可以控制多台機器人。而運動控制方式的變化，使得「多機協作」成為可能。在多機協作的環境中，多隻機械臂相應配合對工件做固定動作之加工。在多機協作的情境下，當任一機器臂發生不預期的運動時，將導致其他機械臂發生碰撞，過大的外力將會對機械臂造成物理性傷害，增加工廠營運成本。在人機協作的情境下，作業員突如其來的不預期動作，可能造成人員損傷。本文以多機協同作業控制、多機協作碰撞預防與人機協作之機械手臂防碰撞等技術議題進行探討。

作者:張仲敏、楊宗育、林孟秋、郭俊宏同期攻牙控制架構與調整技術

作者:陳宛伶、陳逸群鋁鎂合金板材溫成形製程研究

因應全球節能減碳政策帶動運輸產業朝向低耗能、低排放等方向發展，電動車的開發已成為汽車產業下個10年發展的重點，卻面臨其龐大電力系統增加車重而使效能受限，因此車體輕量化設計已成為汽車大廠積極發展的方向。鋁合金為輕量化材料的代表，其中鋁鎂合金已廣泛應用於車輛外鈑件，但面臨具複雜曲面外型或深引伸部件時，成形後鈑件仍面臨品質不易控制的問題。研究中針對Al 5052-H32鋁鎂合金板材溫成形製程進行研究，透過改變製程中不同的參數探討其對成形後鈑件品質影響，同時考量實際製程可行性獲得適合之製程參數條件，並以座椅扶手進行實際試作驗證。

作者:紀佃昀、李宇修、許勝傑、曹子晴機械手臂動態精度提升技術

隨著工業自動化的逐漸普及，製造業者為了因應市場的競爭，勢必往高附加價值產品的加工生產努力，因此具有高製造彈性的機械手臂其加工精度就成為非常關鍵的部分。傳統關節式機械手臂雖然有很好的重現性，但是受到本身機構誤差的影響，很難有良好的準確性。除了準確性外，動態精度也就是即時的軌跡追蹤精度，更與加工品質和產能直接相關。良好的動態精度能使機械手臂在高速的運動下製造高品質、複雜幾何的工件。本文採用一雙迴圈的疊代學習控制演算法來優化機械手臂在動態軌跡追蹤時的準確性與精密度，使絕對精度達0.2 mm，使機械手臂能夠應用在高精度製程。

作者:洪毓蔚、陸一宏、黃郁文遠端即時監測系統落實智慧工廠實務

智慧工廠已是提升競爭力的必然趨勢，在逐步轉型的過程中，建立中央戰情室遠端監測各廠區內的機台運作狀態，可提供安全而有效的生產品質與成本管控。本文將以一重工業廠區案例，介紹針對資料監測與機台控制不同網路穩健性與時效性需求，整合有線與無線網路，建立現場端操作人員可觀察並控制之圖型化介面，輔以自動程式控制，避免操作設定失誤引起製造問題；同時提供遠端及時機台監測與警報系統，降低異常停機的生產損失，提升管理人員工作效率，建立智慧工廠基礎。

作者:唐溥陽、蔡孟勳、林明宗、吳玉蟬、李日傑、麥朝創具轉角平滑化之創新五軸插補器設計

本文主要是開發創新五軸插補器以生成平滑的進給率曲線和刀具中心點軌跡之命令，所提出的方法可依據各驅動軸的最大速度、加速度、急衝度以刀尖點的最大進給速度，並在給定轉角輪廓誤差的條件下進行插補器加減速規劃。首先，基於齊次轉換矩陣推導了五軸工具機的順逆向運動學方程式，以建立驅動軸與刀具姿態之間的相對關係，接著計算插補程序所需資訊，而核心技術包含速度限制公式與轉角平滑化，速度限制公式調整最大速度以確保切線和軸向的速度符合限制，轉角平滑化功能藉由考量刀具和運動軸方向上的急衝度、加速度以及速度來產生平滑的運動軌跡，以解決多線段相接時向量改變導致轉角速度不連續的問題，同時確保轉角輪廓誤差在給定的範圍。最後，搭配海德漢iTNC530控制器的五軸雕刻機上進行實驗，並經由相同的參數設定，將所發展的方法與海德漢控制器所輸出的五軸插補點進行比較，以分析所提出方法之優缺點。

作者:陳進輝、莊政縉、鄭志平智能車銑複合加工深度應用

作者:徐振凱、鄭儀誠先進控制技術應用在造紙生產製程

造紙業為國內高耗能生產產業，每年需消耗百萬公秉以上的油當量，因此本文在造紙製漿程序中導入先進製程控制技術，以及建立游離度預測及優化控制平台，平台功能包含(1)工業通訊模組建置；(2)磨漿設備恆功率控制邏輯設計，以及(3)製漿品質-游離度虛擬感測器建立與即時預測。透過通訊功能可擷取生產數據並進行分析，恆功率控制策略成功降低的磨漿次數與提升製漿生產效率，達到降低20%的能源使用，游離度預測模型誤差指標MAPE小於5%，未來可應用於游離度優化控制以維持品質的穩定性。