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機電工程概論
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商品簡介

作者簡介

目次

◎本書為教育部顧問室「半導體與光電產業先進設備人才培育計畫」之成果。
◎針對自動化光學檢測技術領域進行教材編撰,以半導體與光電產業之AOI設備中所需之光、機、電、軟等四項關鍵技術分章介紹。
◎可作為大專院校專業課程教材,適用於光電、電機、機械、機電、自動化等理工科系之教科書,亦適合一般想瞭解機電工程(自動光學檢測)知識的大眾閱讀。
 
  機電工程學,又稱機電整合學、機械電子學,是一門利用微電子理論來控制機械裝置的學科,也是一門跨領域學科,它的技術基礎是來自機械設計和微電子控制,並配合電腦軟體,因此是整合了機械、電子電路、電機和電腦等相關領域的一種整合技術,現今已從機械工程的附屬學科,獨立成為了前沿科學,也代表了一個國家科學技術的發展水平。
  本書《機電工程概論》為教育部顧問室「半導體與光電產業先進設備人才培育計畫」之成果,針對自動化光學檢測技術領域進行教材編撰,以半導體與光電產業之AOI設備中所需之光、機、電、軟等四項關鍵技術分章介紹,內容包含了自動化機構設計、機台運動與控制、光學影像處理與資料分析、圖控式軟體設計整合等。本書可作為大專院校專業課程教材,適用於光電、電機、機械、機電、自動化等理工科系之教科書,亦適合一般想瞭解機電工程(自動光學檢測)知識的大眾閱讀。同時可提供企業中現職重視策略管理或是新事業開發、業務、行銷、研究、企劃等人員作為參考,對於有意瞭解與投入自動化設備研發之人員來說,本書除了清楚簡要地說明基礎觀念外,同時提供實務範例作為練習。

莊水發
現職:國立臺灣科技大學 機械工程系 兼任講師
   高雄市力行文教機構 升大學部執行主任、專任教師
學歷:國立臺灣科技大學 機械工程系 博士
   國立臺灣科技大學 機械工程系 碩士
   國立臺灣大學 機械工程學系 學士
經歷:國立臺灣科技大學 機械工程系 兼任講師
   國立臺灣科技大學 光機電技術研發中心 博士後研究員

修芳仲
現職:國立臺灣科技大學 機械系 系主任
   國立臺灣科技大學 光機電技術研發中心 主任
學歷:德國阿亨工業大學 博士
   國立臺灣大學 機械工程所 碩士
   國立臺灣科技大學 機械工程系 學士
經歷:國立臺灣科技大學 教授

丁一能
現職:臺北市南港高工 電機科 主任
學歷:輔仁大學 電子工程所 碩士
   臺灣科技大學 電機工程系 學士
經歷:士林高商 註冊組 組長
   中正高中 總務主任
   臺北市教育局資訊小組(借調)
   南港高工 建教合作組長

廖志偉
現職:臺塑河靜鋼鐵 冶金技術部 擴建工程師
學歷:國立臺灣科技大學 機械工程研究所 博士
   國立臺灣科技大學 機械工程研究所 碩士
   國立虎尾技術學院 自動化工程系 二技
經歷:國立臺灣科技大學 光機電技術研發中心 博士後研究員
   國立臺灣科技大學 機械系 兼任助理教授
   國立臺灣科技大學 機械系 兼任講師級專家
   明志科技大學 機械系 兼任助理教授
   國立臺灣科技大學 機械系 博士後研究員

第一章 自動化機構與零件設計
1-1 自動化機械設計(以自動化精密平台為例)
1-1-1 自動化機械設計流程
1-1-2 功能需求
1-1-3 線性滑軌選用(額定荷重、壽命計算)
1-1-4 平台與滑軌設計(3D實體繪圖)
1-1-5 滾珠螺桿選用(精密等級選定、導程計算、軸徑計算、危險速度計算、壽命計算)
1-1-6 螺桿支撐座選用
1-1-7 螺桿與螺桿支撐座設計(3D實體繪圖)
1-1-8 伺服馬達選用(額定轉速計算、額定扭矩計算、瓦數選定)
1-1-9 其他配合零組件設計與選用(馬達固定座、連軸器、底板、滑軌墊高塊)
1-2 零件工程圖
第二章 感測器應用
2-1 近接感測器
2-1-1 電磁近接感測器
2-1-2 光學近接感測器
2-1-3 超音波近接感測器
2-1-4 霍爾效應近接感測器
2-2 光學旋轉編碼器
2-3 光學尺
2-4 極限開關
2-5 溫度感測器
2-5-1 電阻溫度感測器
2-5-2 熱敏電阻
2-5-3 熱電偶
2-5-4 雙金屬溫度感測器
2-5-5 積體電路感測器
第三章 馬達應用
3-1 運動控制簡介
3-1-1 運動控制的5種軌跡
3-1-2 實際運動的驅動模式
3-2 步進控制系統
3-2-1 步進控制方塊圖
3-2-2 步進馬達種類
3-2-3 步進控制系統元件
3-2-4 步進馬達驅動原理
3-2-5 步進激磁方式
3-2-6 步進馬達運轉特性
3-2-7 訊號脈波選用
3-2-8 步進角計算
第四章 工業配線
4-1 按鈕開關(Push Button Switch)
4-1-1 工業型按鈕
4-1-2 按鈕開關用途區分
4-2 栓型保險絲(D-Fuse)
4-3 指示燈(Pilot Lamp,PL)
4-3-1 指示燈的構造與意義
4-4 電源供應器
4-5 配線要領
4-5-1 導線的選用
4-5-2 導線處理原則
4-5-3 接線端子台選用(Terminal Block,TB)
4-5-4 壓接端子的選用
4-5-5 步進馬達配電範例
4-5-6 實習平台接線圖
4-6 繼電器(Relay)
4-6-1 電磁繼電器的工作原理和特性
4-6-2 熱敏乾簧繼電器的工作原理和特性
4-6-3 固態繼電器(SSR)的工作原理和特性
4-6-4 磁簧繼電器的工作原理和特性
4-6-5 光繼電器的工作原理和特性
4-6-6 繼電器實際運用
第五章 機器視覺應用
5-1 何謂機器視覺
5-2 械視覺系統
5-3 光源與照明技術
5-3-1 光源系統之分類
5-3-2 光源照明技術之分類
5-3-3 光源特性
5-3-4 結論
5-4 攝影機
5-4-1 線掃描與面掃描攝影機
5-4-2 傳輸介面
5-5 鏡頭
5-5-1 鏡頭的特性
5-5-2 鏡頭種類
5-5-3 機器視覺系統參數
5-5-4 機器視覺系統選配
5-6 機器視覺系統選用範例
第六章 數位影像處理與辨識應用
6-1 何謂數位影像
6-2 數位影像之性質
6-3 數位影像處理
6-3-1 待測範圍(Regions of Interest, ROI)
6-3-2 直方圖(Histogram)
6-3-3 二值化處理(Thresholding Processing)
6-3-4 影像亮度、對比與曝光調整
6-3-5 型態學(Morphology)
6-3-6 濾波(Filter)
6-3-7 低通濾波器(Low-pass Filter)
6-3-8 高通濾波器(High-pass Filter)
6-4 分析辨識
6-4-1 邊緣偵測
6-4-2 邊緣偵測
6-4-3 直線偵測
6-4-4 圖像比對
6-4-5 幾何比對
6-4-6 尺寸校正
第七章 資料擷取與分析
7-1 量測系統概念
7-1-1 訊號種類
7-1-2 量測系統架構
7-2 建立量測系統
7-2-1 物理訊號轉換為電氣訊號
7-2-2 訊號條件處理(Signal Conditioning, SCXI)
7-3 訊號格式轉換介面
7-3-1 類比轉數位(ADC)
7-3-2 數位/類比轉換(DAC)
7-3-3 數位輸出/輸入(Digital Output / Input)
第八章 圖控程式概論
8-1 圖控程式介紹(LabVIEW)
8-1-1 圖形化語言
8-1-2 LabVIEW 操作環境介紹
8-1-3 Getting Stated 環境介紹
8-1-4 善用Find Examples
8-1-5 人機介面(Front Panel)與程式方塊區(Block Diagram)操作
8-1-6 快速鍵的使用
8-1-7 Help的使用
8-2 VI 程式的撰寫
8-2-1 控制單元(Control)與顯示單元(Indicator)
8-2-2 邏輯運算核心元件
8-2-3 接線
8-2-4 執行VI程式
8-3 迴圈與結構
8-3-1 For 迴圈
8-3-2 While 迴圈
8-3-3 移位暫存器(Shift Registers)的功能
8-4 陣列與資料叢集
8-4-1 陣列處理函數
8-4-2 陣列運算的形態Polymorphism
8-4-3 叢集
8-4-4 陣列與叢集的轉換
第九章 機電系統專案應用範例
9-1 電纜連接器滑軌自動化光學檢測系統
9-1-1 簡介
9-1-2 系統架構
9-1-3 研究方法
9-1-4 實驗分析
9-1-5 結果與討論
9-2 破壞式微型鑽針視覺心厚量測系統
9-2-1 簡介
9-2-2 系統架構
9-2-3 研究方法
9-2-4 實驗分析
9-2-5 結論與未來展望
第十章 綜合實習
10-1 馬達應用實習
10-1-1 實習目的
10-1-2 技術指標
10-1-3 實習內容
10-2 影像擷取實習
10-2-1 實習目的
10-2-2 技術指標
10-2-3 實習內容
10-3 影像處理實習
10-3-1 實習目的
10-3-2 技術指標
10-3-3 實習內容
10-4 資料擷取實習
10-4-1 實習目的
10-4-2 技術指標
10-4-3 實習內容
10-5 機電系統應用- 雙軸定位系統實習
10-5-1 實習目的
10-5-2 技術指標
10-5-3 實習內容
參考資料

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