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研究生: 張昭龍
Chang, Chao-Lung
論文名稱: 自動化模具拋光系統的路徑及製程設計
Path and Process Plannings for an Automatic Mold Polishing System
指導教授: 蔡明俊
Tsai, Ming-June
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2002
畢業學年度: 90
語文別: 中文
論文頁數: 97
中文關鍵詞: 拋光路徑規劃拋光製程規劃自動化模具拋光
外文關鍵詞: automation, mold polishing, polishing process planning, polishing path planning
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  • 本論文研究重點在於自動化模具拋光系統的路徑及製程軟體的整合。首先利用軟體工程分析具有該功能的自動化模具拋光系統之架構。本研究參考IGES之幾何資料結構的定義,訂定軟體系統之資料結構。再以立體繪圖法建立模具之幾何繪製系統,並根據模具表面之曲率特性建構一套拋光路徑規劃的方法。
    本計畫將模具拋光製程進行實驗成果數位化,建立模具自動化拋光製程規劃系統,產生拋光工作表單,最後透過五軸拋光專用機器人(ReapeR)進行系統測試與實驗。而此系統透過友善的對話盒能將幾何模型、拋光路徑及製程表單等資料顯示於視窗介面中。此外研究中亦對拋光施力機構做修正及測試,以提升對拋光位置及力量控制的能力。

    This paper focuses on integration of the path and process plannings for an automatic mold polishing system. First, the software engineering technique was used to analyze and to develop a model for the automatic mold polishing system. Then the geometric data structure of the mold was created in the software system according to the IGES format. The 3D model of the mold was reconstructed by the system. A method of the polishing path planning was built based on the geometric curvature characteristics. A polishing task procedure list was automatically set up by computerized the results of former studies. Finally, the polishing tasks were executed by a 5 axes polishing dedicated robot - ReapeR. The experiment shows that the resultant of polishing roughness is closed to the prediction of process planning.

    摘要 …………………………………………………………………. Ⅰ 英文摘要 ……………………………………………………………. Ⅱ 誌謝 …………………………………………………………………. Ⅲ 目錄 …………………………………………………………………. Ⅳ 表目錄 ………………………………………………………………. Ⅶ 圖目錄 ………………………………………………………………. Ⅷ 第一章 前言 …………………………………………………… 1 第二章 自動化模具拋光系統 ………………………………… 3 2.1 系統分析 ………………………………………………… 4 2.1.1 拋光作業分析 ……………………………………… 4 2.1.2 功能需求 …………………………………………… 7 2.1.3 資料流程分析 ……………………………………… 9 2.2 系統架構設計 ………………………………………… 10 2.2.1 開發環境 ………………………………………… 10 2.2.2 系統模組 ………………………………………… 11 第三章 模具幾何資料建構 …………………………………… 15 3.1 平面資料建構 ………………………………………… 16 3.1.1 平面資料結構 …………………………………… 16 3.1.2 系統平面資料的輸入 …………………………… 16 3.2 旋轉面資料建構 ……………………………………… 18 3.2.1 旋轉面資料結構 ………………………………… 18 3.2.2 系統旋轉面資料的輸入及觀視 ………………… 18 3.3 柱面資料 ……………………………………………… 23 3.4 自由面資料 …………………………………………… 24 第四章 模具拋光路徑規劃 …………………………………… 29 4.1 模具邊界處理 ………………………………………… 29 4.1.1 平面模具邊界設定 ……………………………… 29 4.1.2 旋轉面模具邊界設定 …………………………… 34 4.2 主路徑產生方法 ……………………………………… 37 4.2.1 路徑產生原則 …………………………………… 37 4.2.2 路徑產生方法 …………………………………… 38 4.3 織動路徑設計 ………………………………………… 41 4.3.1 路徑產生方式 …………………………………… 42 4.3.2 主路徑及邊界的修正 …………………………… 43 4.4 碎形路徑設計 ………………………………………… 45 4.4.1 碎形路徑 ………………………………………… 45 4.4.2 寬帶理論及碎形路徑規劃 ……………………… 46 第五章 拋光製程參數研發與規劃 …………………………… 51 5.1系統拋光參數設計 …………………………………… 51 5.2系統拋光製程規劃自動化 …………………………… 58 5.2.1 拋光效率與拋光曲線 …………………………… 58 5.2.2 製程規劃自動化 ………………………………… 63 5.3 監控繪圖介面設計 …………………………………… 69 第六章 實驗與討論 …………………………………………… 73 6.1機器人(REAPER)操控系統之連結 …………………… 73 6.1.1 拋光壓力與力量的轉換 ………………………… 73 6.1.2 拋光機構 ………………………………………… 76 6.1.3 系統連結作業 …………………………………… 80 6.2 拋光實驗 ……………………………………………… 82 第七章 結論與建議 ………………………………………… 88 參考文獻 ………………………………………………………… 92 附錄一 拋光參數資料 …………………………………………… 95 附錄二 拋光實驗量測結果 ……………………………………… 96 自述 ……………………………………………………………… 97

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    下載圖示 校內:2004-07-25公開
    校外:2004-07-25公開
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