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貳、運動機構(Mechanism續)
提示：剛體運動(平面/空間)續
系統自由度
➢ 系統之自由度和減去拘限數所得即為系統 自由度。
➢ 系統自由度為零時稱為『靜定』(Static Determinate)，系統自由度小於零時稱為 『靜不定』(Static Indeterminate) 。
➢ 靜不定之系統會因製造誤差或安裝不準確 而產生額外之內應力。
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貳、運動機構(Mechanism續)
四、連桿機構(續)
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貳、運動機構(Mechanism續)
五、凸輪機構
凸輪機構主要以凸輪及從動件構成。 機構中凸輪勻速旋動，帶動從動件往復移動，結構簡單
提示：
夾製具設計為求精確定位應採靜定之設計。
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貳、運動機構(Mechanism續)
提示：剛體運動(平面/空間)續
3-2-1定理
➢ 一物體將會被完全精確的限制在 相互垂直之三個平面中，當物體 與此三平面分別接觸3、2、1點。
致動器
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控制器 感測器
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貳、運動機構(Mechanism) 直線運動機構
分度機構
間歇機構
凸輪
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壹、自動化設備組成
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壹、自動化設備組成(續)
運動機構
自動化設備
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貳、運動機構(Mechanism續)
二、旋轉機構
提供旋轉之運動，可與直線 運動機構搭配使用合成平面 或3D之平移旋轉機構。
考量因素計有： ➢行程大小。 ➢各方向偏擺度、平滑程 度(運轉)。 ➢荷重能力。
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四、連桿機構
連桿機構係由一定數目之連桿組合而成， 其組合方式主要有：絞接及滑接(Hinge, Slider)兩種。
依運動鏈可分為：固定鏈拘束鏈無 拘束鏈等三種。
構造簡單維修容易且可依需求合成所需功 能為其優點，故應用場合極廣泛。
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貳、運動機構(Mechanism續)
提示：剛體運動(平面/空間)
Y
自由度(Degree of Freedom)
➢定義物體位置所需參數個數。 ➢平面剛體有3個自由度(X、Y方向平移及Z方向
旋轉)，空間中剛體則有6個自由度(X、Y、Z方 向平移及X、Y、Z方向旋轉)。 ➢非剛體有無限多個自由度。
提示：
➢可適當的配置直線運動及旋轉機構，而將物體 (可為工件、刀具、工具…)送至平面或空間中 正確位置。
➢自由度 = 軸數。
X Rz
Rz Z Ry Y
X Rx
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貳、運動機構(Mechanism續)
主要應用在多工站同時工作之場合。 常用的有：日內瓦及渦輪渦桿機構。 考量因素計有：
➢ 分度數。 ➢ 驅動角/定位角(轉動/停止時間)。 ➢ 分度精度。 ➢ 荷重能力。
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貳、運動機構(Mechanism續)
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沒有自動化？
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內
容
陸、結束語 伍、自動化設備開發 肆、控制系統(Control System) 參、致動器(Actuator) 貳、運動機構(Mechanism) 壹、自動化設備組成
提示：剛體運動(平面/空間)續
拘限(Constrain)
➢限制物體運動之機制。 ➢平 面 剛 體 運 動 只 要 3 個 拘 限 則 可 固 定
剛體使之不動，空間剛體運動則需用6 個拘限方可固定剛體使之不動。
➢無論平面或立體空間，均可有無限多 拘限。
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貳、運動機構(Mechanism續)
一、直線運動機構
提供直線之運動，可以兩軸或三軸 搭配使用合成平面或3D之平移(X-Y Table)。
常用的有：線性滑軌、導軌、... 考量因素計有：
➢行程大小。 ➢直線度、各方向偏擺
度、平滑程度(運轉)。 ➢荷重能力。
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自動化設備制造
課程講義
自動化設計的理念與分析
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楔
子
十八世紀工業革命人類發明了機器取代人力
理所當然
人 類 應 越 來 越 清 閒 永無Байду номын сангаас境的慾望？
但是
人類的宿命？
人類卻越來越忙碌
上帝的嘲弄？
提示：
➢ 以系統自由度之觀點論之，3-2-1 定理就是以靜定方式固定一物體， 也就是說系統自由度正好為零。
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貳、運動機構(Mechanism續)
三、間歇/分度機構
提供間歇之運動，可與其他運動機構 搭配使用合成平面或3D之間歇/分度機 構。