Page 116 - 2020 自動化機械暨智慧製造產業年鑑電子書
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機台虛實整合與智慧診斷
技術研究運用
▓國立虎尾科技大學機械與電腦輔助工程系助理教授／詹子奇
台的自然頻率及結構振型，最後利用智慧預測與
摘要
診斷系統進行機台線上健康度診斷，透過溫度感
小零件用小機台加工，不但符合經濟效益， 測器抓取溫度訊號，加速規抓取振動訊號、還有
且更容易製造與控制達到所需的精度，小型複合 監控馬達電流，即時掌握機台建康狀況。
式加工機不僅能加工多樣化的產品，因此本研究
2.理論與實驗裝置
以小型複合式加工機作為研究、分析及應用的載
具。運用有限元素法進行整機結構靜態及動態特 2.1 有限元素分析基礎理論
性分析，探討機台的結構設計及性能，透過模態 有限元素分析就是將物體劃分成節點與元
測試求得實際結構之模態頻率與振型，並與分析 素，透過有限元素計算分析，當結構受到負荷產
結果比對。本研究在加工方面，主要以客製化與 生位移時，可以計算出每個位置對應之應力與應
少量多樣的小零件作為切削與雷射加工驗證的工 變等分析結果。
件，且進一步結合智慧預測與診斷系統，監控機 2.1.1 一維彈簧系統
台加工時之機台訊號，掌握即時加工情形，進一 圖1為彈簧系統，由節點1和節點2所組成
步達到機台建康狀態的即時預測與診斷的目標。 元素1，當設計者定義邊界條件、負載、節點座
1.前言
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隨著客製化與少量多樣的彈性生產趨勢，設
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計分析與測試的技術廣泛應用於各個工程領域，
可以對複雜的結構進行快速的計算，減少機台開
發的時間和經費，也藉由分析計算，確保機台設
計的合理性，降低材料的成本，並於製造或施工
前，預先發現機台性能。本研究應用有限元素分
析技術對複合式加工機的結構進行靜態分析、模
態分析、頻譜分析和暫態分析，並使用頻譜分析
儀對機台進行模態測試，並透過訊號處理得到機
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