臺灣博碩士論文加值系統

隨著現代製造業的快速發展，對於鈑金加工的精度要求不斷提升，在這樣的背景下，全電式伺服精密折床因其卓越的性能和諸多優勢，逐漸成為市場的趨勢。全電式伺服折床在環保和節能方面具有顯著優勢，而傳統油壓折床需要使用大量的液壓油，不僅容易造成油污染，還需頻繁更換和處理廢油，對環境相對不友善，相較之下，全電式伺服折床不需使用液壓油，從根本上解決了油污染問題。在折彎精度方面，全電式伺服折床能夠提供高精度和高重複性的折彎操作，使其能夠穩定地生產出高質量的產品，滿足現代製造業對於高質量和高一致性產品的嚴格要求。
本論文以C型床台結構進行組件設計與分析，並在電控部分進行規劃與安全迴路的配置，此外使用HMI設計出完善的操作介面，搭配PLC程式邏輯撰寫，結合成一套符合實際加工的操作系統。最終將PLC與驅動器進行連線，並在機台上採用伺服馬達進行數值控制和配置安全系統，實現更高的加工精度、更低的能耗以及更便捷的操作維護，並建構出完整的全電式伺服精密折床，以保障使用者的操作安全。最後經折彎實驗和數據分析，證明使用精確的中性層位置係數代入折彎公式進行計算，可得出精確的折彎K值補償量，再將計算後的數值輸入至HMI內，並透過伺服定位進行板材折彎，將可控制板材的誤差在±0.1 mm的範圍內。

With the rapid development of modern manufacturing, the demand for precision in sheet metal processing continues to increase. In this thesis, the fully electric servo bending machine has become an important trend due to its superior performance and numerous advantages. Firstly, fully electric servo bending machines offer significant advantages in terms of environmental protection and energy saving. Traditional hydraulic bending machines require a large amount of hydraulic oil, which not only easily causes oil pollution but also necessitates frequent replacement and disposal of waste oil, making them less environmentally friendly. In contrast, fully electric servo bending machines do not require hydraulic oil, fundamentally solving the problem of oil pollution. In terms of bending precision, fully electric servo bending machines can provide high precision and high repeatability in bending operations, allowing them to consistently produce high-quality products. This meets the stringent requirements of modern manufacturing for high-quality and high-consistency products.
This thesis involves the design and analysis of components based on a C-frame structure, and the planning and configuration of safety circuits in the electrical control part. Additionally, a user-friendly interface is designed using HMI, combined with PLC to form a practical operating system that meets actual processing needs. Finally, PLC and drivers are connected, and servo motors are used for numerical control and safety system configuration on the machine, achieving higher machining accuracy, lower energy consumption, and more convenient operation and maintenance. This completes the construction of the fully electric servo precision bending machine, ensuring the operational safety of the users. Finally, this study, through bending experiments and data analysis, demonstrates that using precise neutral layer coefficients in the bending formula calculations can yield accurate bending K-factor compensation values. By inputting these calculated values into the bending machine and performing sheet metal bending through servo positioning, a bending accuracy within ±0.1 mm for metal sheets can be achieved.

摘要..........i
Abstract..........ii
誌謝..........iii
目錄..........iv
表目錄..........vii
圖目錄..........ix
符號說明..........xii
第一章 緒論..........1
1.1 研究動機與目的..........1
1.2 文獻回顧..........1
1.3 研究流程..........3
1.4論文大綱..........4
第二章 精密鈑金折床硬體架構..........5
2.1 機台折彎能力計算..........5
2.2 機台組件設計..........8
2.2.1 Solidworks繪圖軟體使用..........8
2.2.2 上刀模座設計..........8
2.2.3 上刀模固定塊設計..........9
2.2.4 下刀模固定塊與底板設計..........10
2.3 機台結構、零件分析..........12
2.3.1 ANSYS分析軟體使用..........12
2.3.2 機台結構分析..........12
2.3.3 上刀模座分析..........14
2.4 機台電控系統規劃設計..........16
2.4.1 EPLAN配線圖設計軟體使用..........16
2.4.2 配線圖設計..........16
2.4.3 伺服驅動器CN6腳位定義..........20
2.4.4 電控元件規劃排列與實際配線..........21
2.5 精密板金折床零件選用及規格..........23
2.5.1 機構系統..........23
2.5.2 電控系統..........28
第三章　精密鈑金折床軟體架構..........31
3.1 Easy Builder Pro HMI設計軟體..........31
3.1.1 Easy Builder Pro軟體使用..........31
3.1.2 HMI設計要領..........31
3.1.3 HMI設計架構..........32
3.2 GX Work3 PLC程式撰寫軟體..........33
3.2.1 GX Work3軟體使用..........33
3.2.2 軸向參數設定..........34
3.2.3 輸入響應時間設定..........35
3.3 Lightening調機軟體..........36
3.3.1 Lightening軟體使用..........36
3.3.2 驅動器負載保護設定..........37
3.3.3 類比訊號輸出設定..........38
3.4 軟體應用整合..........39
第四章　操作介面功能設計..........40
4.1 快速加工..........40
4.1.1 最佳折彎查詢..........41
4.1.2 折彎圖形選擇..........41
4.1.3 資料儲存..........42
4.1.4 開始加工..........43
4.2 JOG模式..........44
4.3 I/O監控介面..........45
4.4 加工資料紀錄簿..........45
4.5 進階使用..........46
4.5.1 使用權限..........47
4.5.2 參數設定..........47
4.5.3 配方資料庫..........48
4.5.4 彎曲力計算..........49
4.5.5 單筆資料測試..........50
4.6 刀模更換..........51
4.7 緊急停止介面..........52
第五章　精密鈑金折床折彎實驗..........54
5.1 折床機台比較與折彎原理..........54
5.1.1 折彎機台..........54
5.1.2 ISO 14000規範比較..........55
5.1.3 折彎原理..........56
5.2 實驗目的與流程..........58
5.2.1 實驗目的..........58
5.2.2 折彎實驗步驟..........58
5.3 鍍鋅鋼板折彎實驗..........61
5.3.1 鍍鋅鋼板折彎90°與R值測量..........62
5.3.2 鍍鋅鋼板折彎90°中性層尋找..........62
5.3.3 鍍鋅鋼板折彎計算誤差統計..........70
5.4 SUS 304不鏽鋼板折彎實驗..........71
5.4.1 304不鏽鋼板折彎90°與R值測量..........71
5.4.2 304不鏽鋼板折彎90°中性層尋找..........72
5.4.3 304不鏽鋼板折彎計算誤差統計..........80
5.5 折彎外R值比較..........81
5.6 機台折彎穩定度測試..........82
第六章　結論與未來展望..........84
6.1 結論..........84
6.2 未來展望..........84
參考文獻..........85
附錄A..........87
附錄B..........89
Extended Abstract..........92

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[28]MVD (2024.6.22)，https://www.mvd.com.tr/tr/