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研究生：	曹智鈞 Tsao, Chih-Chun
論文名稱：	電動打釘槍的設計與分析 Design and Analysis of Electronic Nail Gun
指導教授：	李森墉 Lee, Sen-Yung
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：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	76
中文關鍵詞：	真空回彈裝置、飛輪、離合器機構、電動打釘槍
外文關鍵詞：	Electronic Nail Gun, vacuum return approach., flywheel, clutching mechanism
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本研究的目的在探討電動打釘槍的設計與分析，主要的設計想法根據美國專利“ 使用飛輪操控釘槍的控制模組 ”，在動力傳動以皮帶組來取代現有的齒輪組；以喇叭鎖的原理取代離合器機構對飛輪的嚙合與分離，並以撞針連結彈簧的機構來達到扣件回復，而不是以專利裡面提到的真空回彈裝置。
在分析方面，當電動打釘槍機構的設計想法完成後，參考已市售的電動打釘槍做尺寸分析上的依據，來進行撞針行程與轉盤的力學分析。分析結果可以得知在固定行程下，圓形的旋轉轉盤需要多大的角度才能驅動撞針扣件。

The purpose of this paper is to discuss the design and analysis of Electronic Nail Gun. The main idea of the design is according to “ control module for flywheel operated hand tool ”. In power transportation , the paper use the belt system instead of the gear system；the paper use the principle of the horn lock instead of the clutching mechanism in engaging and disengaging with the flywheel. Then the paper use the fastener drive assembly with a return approach which is coupled with a spring mechanism , but not with a vacuum return approach.
This paper studies the dimensional analysis based on sale Electronic Nail Gun when finishing the design idea. Then, it proceeds mechanical analysis of the fastener stroke and the rotate disk. The result shows that how much degree a round rotation deck can drive fastener in fixed stroke.

摘要......................................................I
ABSTRACT.................................................II
誌謝....................................................III
目錄.....................................................IV
表目錄.................................................VIII
圖目錄...................................................IX
第一章 緒論...............................................1
1 前言..................................................1
2 研究背景與動機........................................1
2.1 氣動釘槍產業的概況..................................1
2.2 我國氣動釘槍產業的概況..............................3
2.3 氣動釘槍性能的特性..................................5
2.4 其他動力釘槍產業....................................5
3 技術文獻回顧..........................................6
3.1 量測釘子飛行速度的方法..............................6
3.2 磁激電動打釘槍......................................9
3.2.1 衝子受磁力動態方程式.............................10
3.2.2 衝子的運動方程式.................................11
3.2.3 電感量測實驗.....................................13
3.2.4 電動打釘槍測試機台設計...........................14
3.3 飛輪結構動力源之電動打釘槍.........................16
3.3.1 驅動致動器機構...................................16
3.3.2 致動器機構與滾柱間的關係.........................18
3.3.3 驅動器機構與撞針回彈的機構關係...................19
4 論文架構.............................................20
第二章 使用飛輪操控釘槍的控制模組........................21
1 電動打釘槍的作動時序表...............................21
1.1 有效的作動時序表...................................21
1.2 失效的作動時序表...................................22
2 打釘槍的扣件驅動元件.................................24
2.1 動力驅動機構.......................................25
2.2 離合器驅動機構.....................................25
2.2.1 離合器與飛輪的嚙合...............................27
2.2.2 固定平板與主動平板相對應的關係...................30
2.3 壓縮彈簧機構.......................................31
2.4 真空回復活塞機構...................................32
第三章 電動打釘槍的設計..................................34
1 打釘槍的扣件驅動元件.................................34
2 動力驅動機構.........................................35
3 扣件驅動機構.........................................35
3.1 飛輪與摩擦片的機構.................................35
3.2 卡榫的機構.........................................36
3.3 齒輪盤的分離機構...................................36
4 扣件回復機構.........................................37
第四章 電動打釘槍的力學分析與數值結果....................39
1 撞針與轉盤間的力學關係(靜態分析).....................39
1.1 數學式子推導.......................................40
1.2 撞針行程與轉盤旋轉角度的探討.......................42
2 摩擦力產生之扭力與轉盤的關係（沒有考慮彈簧）.........44
2.1 數學式子推導.......................................45
2.2 以多階多項式表示曲線做數值運算.....................46
2.3 曲線局部線性化數值運算.............................48
2.3.1 二階微分方程求解轉盤旋轉角度.....................51
2.3.2 給定值的摩擦力扭力...............................53
2.3.3 轉動慣量參數的設定...............................55
2.3.4 數值結果討論.....................................56
3 摩擦力產生之扭力與轉盤的關係（撞針後面有考慮彈簧）...62
3.1 數學式子推導.......................................63
3.2 統御方程式的簡化運算...............................68
3.3 數值結果討論.......................................69
第五章 結論..............................................72
1 結論.................................................72
參考文獻.................................................73
自述.....................................................76
                                    

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校內：2008-08-14公開
校外：2010-08-14公開

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