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光彈機 指導老師:黃敏睿組員:陳榮彬 鄭宜峰 鄭宜峰 劉威麟 劉威麟
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目錄 1. 緣起 2. 現況 3. 功能需求分析 4. 初步設計與評估 5. 初步概念設計圖 6. 進行方法與步驟 7. 預期可能遭遇困難及解決方法 8. 工作項目及工作分配 9. 進度規劃 10. 參考資料
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1. 緣起 大二下時的機械工程實驗中,有一項目是 光彈機,那時第一次聽到這原理,即對此 感到好奇,但有鑒於目前系上或是校外的 光彈機以手動居多,故有把光彈機改良的 想法。
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2. 現況 目前並沒找到類似的自動光彈機的現有產 品或專利,或許是成本的考量,故不普遍, 一般學校還是以手動的光彈機居多,也包 括本系。
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3. 功能需求分析 光彈實驗可分為平偏與圓偏,其差別在於 圓偏比平偏多了波長板,故我們預定要做 的光彈機可做圓偏及平偏二合一,等於一 機兩用,另外我們打算也要做連續的動態 觀察及靜止於某一角度的靜態觀察。而其 操作則是不同於傳統手動,我們將利用機 構來帶動偏極版及波長板,而其轉動角度 則由電腦及控制系統配合來輸入。
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4. 初步設計與評估 關於帶動偏極版及波長板的機構,是由步 進馬達帶動齒輪,而齒輪帶動其連接的滑 輪,滑輪上套著鋼線,鋼線另一端繞著偏 極板或波長板外的滑輪,故主要是利用步 進馬達、齒輪、滑輪、皮帶所構成的機構 帶動,而利用電腦控制步進馬達來使其連 續轉動或是在某角度靜止,已達到可連續 觀察或靜態觀察的功用。
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5. 初步概念設計圖之一 側視圖 鋼線齒輪 步進 馬達 滑輪 壓克力 透明板 木框架 光源
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5. 初步概念設計圖之二 俯視圖 齒輪的軸,下 端接馬達所帶 動的齒輪組 第一及第四片是 偏極板,第二及 第三片是波長板 偏極板或波 長板的框架 滑輪 木框架 鋼線
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6. 進行方法與步驟 1. 設計大致機構 2. 運用動態模擬來確認其可行性 3. 收集電腦控制器及程式的相關資料 4. 確定機構的規格 5. 畫出其 CAD 圖 6. 確定所用程式及控制器 7. 實物製作及測試
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7. 可能遭遇的困難及解決方法 1. 控制器及程式的選用 2. 規格的選擇 3. 動態模擬的執行 4. 馬達的選用
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8. 工作項目及工作分配 程式語言及控制器相關方面:陳榮彬 繪圖相關方面:鄭宜峰 動態模擬相關方面:劉威麟
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9. 參考資料 1. 大二下機械工程實驗的光彈機講義 2. 老師提供的 PAPER : Automated photoelastic analysis Automated photoelastic analysis by E.A Patterson by E.A Patterson 3. 電動馬達與控制: Tak kenjo 著,曹昭陽譯,五南圖書出 版,民國 88 年初版。 4. 馬達之構造及修理:趙仲平編著,洪新中校訂,五洲出 版社,民國 68 年出版。 4. 馬達之構造及修理:趙仲平編著,洪新中校訂,五洲出 版社,民國 68 年出版。
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