國立高雄科技大學-NKUST-模具工程系
非傳統加工(特殊加工)與智慧系統研究室
非傳統加工(特殊加工)與智慧系統研究室
Intelligence & Nontraditional Manufacturing system
教學研究設備
全線馬線切割放電加工機(1um光學尺Wire-EDM):
行程: 400 x 250 x200 mm
XY全線馬光學尺< Z軸AC 伺服馬達
線電極直徑: 0.07; 0.10; 0.20; 0.25
水溫控制<= +- 0.3 oC
附第五軸B軸-具五軸同動加工機能
數值控制四軸放電加工機CNC-EDM:
四軸同動+行星式放電機能
行程:400x300x280mm附直線馬達C軸
配合Z軸平移同動，可旋轉主軸做放電銑削與行星式EDM與EDM研削
全線馬微放電加工機(氣靜壓軸承):
X軸、Y軸Z軸線性馬達直接驅動式全花崗石材氣靜壓機台
行程:250x250x150mm
1.精度定位精度：1μm
2.定位解析度：0.1μm
3.最小微電極能力：直徑10μm
1. FESTO MecLab送料工作站、輸送工作站、搬運工作站各11組，與氣壓控制迴路電氣圖控與模擬軟體、
2. PLC控制器:三菱FX-3U
3. 自行組配多站連線控制箱
4. Pro-FACE GP-3000-三菱人機介面
5. FANUC NC-Guides +FAPT FANUC CNC模擬器
微放電加工實驗機 (新):
加工機行程: 200 X 200 X100 mm
線割研削加工的誤差值：+/-2μm
光固化3D快速模具成型機
Stratasys Object-30
Build: 294x192x148.
Thickness: 16-28 um/layer
Resolution: 600x600900 dpi
Samples:
Agilent 100MHz示波器；Tek MDO 324 200MHz示波器; LeCroy 350 MHz示波器
Agilent 20MHz雙通道波形產生器
Agilent100KHz 20通道掃描卡
自製感測實習模板:
1.參考電壓、參考電流產生器
2.通用型放大電路 4套/組
3.±5V~±12V電源供應器& 上下限比較器
4.光感測、溫度感測與溫控、磁性感測、音波與振動感測、機械位移、速度、加速度；並自製ArduinoUNO感測模組九種; Raspberry Pi3教材+ iSPLC教材12套。
自發展設備1:
氣靜壓(氣浮支承)雙軸超音波振動平台
壓電超音波致動器附應變計
壓電驅動振頻: 20KHz +-10%
壓電超音波振幅:10~20μm
(發明專利:I-480122)
(石材發明專利:I-245697)
自發展設備2:
線性馬達直驅式高速放電加工機
大銀微系統線性馬達FMS-27x2
搭配PANSONIC 400W交流伺服馬達 & ITRI-2000放電加工控制器
& 直驅式放電加工抬刀控制器
(發明專利: I-571338)
自發展設備3: 微放電加工周邊
超音波輔助微電極轉軸研削機構
(發明專利: I-520801)
Ultrasonic assisted Micro-EDM；
Rotary Wire Electrical Discharge Grinding mechanism)
自發展設備4:
全石材氣靜壓軸承(主軸)與線性馬達驅動運動軸
(ADLINK運動軸卡，配線性馬達Copley TB25 / TB38，搭配PANSONIC 400W交流伺服馬達)氣靜壓石材軸承~儀器級線軌
(石材發明專利: I-245697)
自發展設備5:
精微複合電鍍模組，與 複合同步微研削+微放電研磨機台
電鍍模組:150×190×110 mm
含電鍍沉積槽、電解槽、脫脂、清洗與再生槽，外加一電源供應器與系統控制器，可行直徑0.08mm ~3.175mm之精微複合沉積電鍍
(發明專利: I-594826 & I-565546)
自發展設備6:
超音波銑鑚削軸+複合放電加工軸
1. (上)超音波銑、鑚削加工主軸+超音波放電加工軸(UEDM Spindle裝設如下)
2. (下左) 30 kRPM電動CNC雕刻主軸 (硬脆材、硬質金屬)
3.(下右)空氣軸承Nakanishi電動加工主軸 (80KRPM)
(發明專利I-565546)
自發展設備7:
放電加工機慢速旋轉軸& 控制器
Cylindrical Wire-EDM workshop
(a) 第一代設計(上圖 timing belt)，
(b) 第二代設計(下圖內藏馬達，委託MIRDC研製)
加工效果Micro Rod with 300 micron dia.
自發展設備8:
可適應工件形狀的夾持器械
Universal clamp for arbitrary geometric body
(發明專利I 641453)-2019經濟部台灣創新技術博覽會金牌獎
自製設備9:
具刀具修整器的放電加工機台暨漸進精密放電加工法
(發明專利:I-571338 ,& 日本特願號:6165934 2016-134015；中國 標準專利201610031714.8)
自製設備10: 撓性刀具組件及其刀把
(發明專利號:I-657890)
自製設備11: 振動輔助線切割放電加工模組
[申請發明專利中 -2019 ]
[申請中、美、日發明專利中, 2020]
(發明專利號: I-715977號)
儀器設備1:
六軸向力規與資料擷取系統
sampling
rate at 48kHz (auto Filter & Windowing) X-Y 10N-m
Z- 5N-m ; X-Y: 125 N; Z-250N
儀器設備2:
高速差動電壓/電流周邊儀器
電流測試棒: CyberTek
Current Probe 150A (DC-12MHz)
差動電壓探棒: CyberTek
Differential Probe (DC 1500V-70MHz) 配備100X 與 10X Probes
儀器設備3:
1. Tek 200MHZ-儲存式示波器(記憶長度10M點)x1台 & Agilent 100MHz x 2台
2. 精密電子天平(4位數)+比重模組
3. CB振動加速度計(60KHz 2Set)- PCB 352A60 (美).
4. PCB高頻量測麥克風(20KHz) - PCB 378B02 (美)* (美)*
5. 精密顯微鏡影像量測系統
6. NI Compact MyRIO控制器
7. 超音波清洗槽(12Lx1 900mL x1)
8. 數位式流量計(5L/min, 20L/min)
9. (日)機械臂AFT浮動刀把0.05～0.2 MPa，Max. 2Kg
10. NSK EM3080J Nakanishi 高速主軸(20k-80k rpm)
11. 小型背光顯微鏡 (上宸光學)+數位Wifi顯微鏡(2MB &５ＭＢ)
[自製成果] 自走式空氣清淨機 (附PM2.5空器偵測+自製無扇葉轉子)
儀器設備4:
(1)FLUKE 568 專業紅外線溫度槍 (-50 ~800oC)
(2) FLIR ONE PRO – Android- OS Sys
儀器設備5:
1. 機器學習AI 伺服主機(nVidia Titan RTX電腦)
2. 邊緣運算主機Qunlink QBI7100 i7 x2
安裝於放電加工機之機邊電腦QBI7100
線切割放電加工機(龍門結構)- 慶鴻公司Q4025
全線馬線切割放電加工機(1um光學尺Wire-EDM):行程: 400 x 250 x200 mm
XY全線馬光學尺< Z軸AC 伺服馬達
線電極直徑: 0.07; 0.10; 0.20; 0.25
水溫控制<= +- 0.3 oC
附第五軸B軸-具五軸同動加工機能
CNC高階放電加工機設備-億曜公司 YAWJET S430
數值控制四軸放電加工機CNC-EDM:四軸同動+行星式放電機能
行程:400x300x280mm附直線馬達C軸
配合Z軸平移同動，可旋轉主軸做放電銑削與行星式EDM與EDM研削
微放電加工機設備- 聯盛公司Aristech MD-22 (MD-008實驗室)
全線馬微放電加工機(氣靜壓軸承):X軸、Y軸Z軸線性馬達直接驅動式全花崗石材氣靜壓機台
行程:250x250x150mm
1.精度定位精度：1μm
2.定位解析度：0.1μm
3.最小微電極能力：直徑10μm
自動化生產系統模組- 1.自設計組裝&三菱、FESTO公司MecLab+FluidSim系統
2.FANUC公司CNC模擬器 3.機電整合乙級檢定模組-台灣高杰公司
1. FESTO MecLab送料工作站、輸送工作站、搬運工作站各11組，與氣壓控制迴路電氣圖控與模擬軟體、2. PLC控制器:三菱FX-3U
3. 自行組配多站連線控制箱
4. Pro-FACE GP-3000-三菱人機介面
5. FANUC NC-Guides +FAPT FANUC CNC模擬器
微放電加工實驗機-合作研究= 歐群公司+工研院機械所
微放電加工實驗機 (新):加工機行程: 200 X 200 X100 mm
線割研削加工的誤差值：+/-2μm
光固化3D快速成型機- Stratasys Object-30
光固化3D快速模具成型機Stratasys Object-30
Build: 294x192x148.
Thickness: 16-28 um/layer
Resolution: 600x600900 dpi
Samples:
自研製自動化與加工研究設備
Agilent 100MHz示波器；Tek MDO 324 200MHz示波器; LeCroy 350 MHz示波器
Agilent 20MHz雙通道波形產生器
Agilent100KHz 20通道掃描卡自製感測實習模板:
1.參考電壓、參考電流產生器
2.通用型放大電路 4套/組
3.±5V~±12V電源供應器& 上下限比較器
4.光感測、溫度感測與溫控、磁性感測、音波與振動感測、機械位移、速度、加速度；並自製ArduinoUNO感測模組九種; Raspberry Pi3教材+ iSPLC教材12套。
自發展設備1:氣靜壓(氣浮支承)雙軸超音波振動平台
壓電超音波致動器附應變計
壓電驅動振頻: 20KHz +-10%
壓電超音波振幅:10~20μm
(發明專利:I-480122)
(石材發明專利:I-245697)
自發展設備2:線性馬達直驅式高速放電加工機
大銀微系統線性馬達FMS-27x2
搭配PANSONIC 400W交流伺服馬達 & ITRI-2000放電加工控制器
& 直驅式放電加工抬刀控制器
(發明專利: I-571338)
自發展設備3: 微放電加工周邊超音波輔助微電極轉軸研削機構
(發明專利: I-520801)
Ultrasonic assisted Micro-EDM；Rotary Wire Electrical Discharge Grinding mechanism)
自發展設備4:全石材氣靜壓軸承(主軸)與線性馬達驅動運動軸
(ADLINK運動軸卡，配線性馬達Copley TB25 / TB38，搭配PANSONIC 400W交流伺服馬達)氣靜壓石材軸承~儀器級線軌
(石材發明專利: I-245697)
自發展設備5:精微複合電鍍模組，與 複合同步微研削+微放電研磨機台
電鍍模組:150×190×110 mm
含電鍍沉積槽、電解槽、脫脂、清洗與再生槽，外加一電源供應器與系統控制器，可行直徑0.08mm ~3.175mm之精微複合沉積電鍍
(發明專利: I-594826 & I-565546)
自發展設備6:超音波銑鑚削軸+複合放電加工軸
1. (上)超音波銑、鑚削加工主軸+超音波放電加工軸(UEDM Spindle裝設如下)
2. (下左) 30 kRPM電動CNC雕刻主軸 (硬脆材、硬質金屬)
3.(下右)空氣軸承Nakanishi電動加工主軸 (80KRPM)
(發明專利I-565546)
自發展設備7:放電加工機慢速旋轉軸& 控制器
Cylindrical Wire-EDM workshop
(a) 第一代設計(上圖 timing belt)，
(b) 第二代設計(下圖內藏馬達，委託MIRDC研製)
加工效果Micro Rod with 300 micron dia.
自發展設備8:可適應工件形狀的夾持器械
Universal clamp for arbitrary geometric body
(發明專利I 641453)-2019經濟部台灣創新技術博覽會金牌獎
自製設備9: 具刀具修整器的放電加工機台暨漸進精密放電加工法
(發明專利:I-571338 ,& 日本特願號:6165934 2016-134015；中國 標準專利201610031714.8)
自製設備10: 撓性刀具組件及其刀把(發明專利號:I-657890)
自製設備11: 振動輔助線切割放電加工模組[申請發明專利中 -2019 ]
[申請中、美、日發明專利中, 2020]
(發明專利號: I-715977號)
儀器設備1: 六軸向力規與資料擷取系統
samplingrate at 48kHz (auto Filter & Windowing) X-Y 10N-m
Z- 5N-m ; X-Y: 125 N; Z-250N
儀器設備2:高速差動電壓/電流周邊儀器
電流測試棒: CyberTek
Current Probe 150A (DC-12MHz)
差動電壓探棒: CyberTek
Differential Probe (DC 1500V-70MHz) 配備100X 與 10X Probes
儀器設備3:1. Tek 200MHZ-儲存式示波器(記憶長度10M點)x1台 & Agilent 100MHz x 2台
2. 精密電子天平(4位數)+比重模組
3. CB振動加速度計(60KHz 2Set)- PCB 352A60 (美).
4. PCB高頻量測麥克風(20KHz) - PCB 378B02 (美)* (美)*
5. 精密顯微鏡影像量測系統
6. NI Compact MyRIO控制器
7. 超音波清洗槽(12Lx1 900mL x1)
8. 數位式流量計(5L/min, 20L/min)
9. (日)機械臂AFT浮動刀把0.05～0.2 MPa，Max. 2Kg
10. NSK EM3080J Nakanishi 高速主軸(20k-80k rpm)
11. 小型背光顯微鏡 (上宸光學)+數位Wifi顯微鏡(2MB &５ＭＢ)
[自製成果] 自走式空氣清淨機 (附PM2.5空器偵測+自製無扇葉轉子)
儀器設備4:(1)FLUKE 568 專業紅外線溫度槍 (-50 ~800oC)
(2) FLIR ONE PRO – Android- OS Sys
儀器設備5:1. 機器學習AI 伺服主機(nVidia Titan RTX電腦)
2. 邊緣運算主機Qunlink QBI7100 i7 x2
安裝於放電加工機之機邊電腦QBI7100
教學設備-CNC
(1) 3軸高速銑雕中心機 (2014起:)
(2) 受贈4.5軸CNC加工中心機(2014起:)軟硬體
|
新增設備
EPSON機械手C8L+六軸力感測器+ XY-θ直接驅動平台(2017)+ 機械臂AFT浮動刀把 + Nakanishi高速主軸 (2019)+機器學習AI 伺服主機, 機邊電腦 Qunlink QBI7100 i7-Frame X2 (2020)
EPSON機械手C8L+六軸力感測器+ XY-θ直接驅動平台(2017)+ 機械臂AFT浮動刀把 + Nakanishi高速主軸 (2019)+機器學習AI 伺服主機, 機邊電腦 Qunlink QBI7100 i7-Frame X2 (2020)
軟硬體工具:
1. COMSOL, ANSYS, 3D-EDSCAN, PathCUT (CNC Wire-EDM), CNC影像雕刻軟體, FANUC NC-Guide (本校系現獲授權CAD/CAM者),, USB影像擷取+量測軟體, 放電加工有效波形擷取計數程式, 線切割放電材料移除率分析與精度控制程式，直驅式放電加工控制程式，自動刀具修整功能漸進放電加工程式。頻譜分析程式(德製M+P)。
2. NI-LabView, MATLAB (Toolboxes), VC & C++, PLC GX-Works, ProFACE-3000介面, NI DAQ資料擷取系統(NI-4431), NI MyRIO 控制器與程式, Arduino UNO/MEGA , isPLC-Duino(二代), WebDuino, Raspbery Pi 3B+, LinkIt板、振動加速規，動控制器。
3. FESTO 氣壓電氣迴路圖控程式, NI-PXI 介面工業控制器, MITSUBISHI FX-GP Developer(PLC發展環境)與ProFACE-3000人機介面, TI - DSP數位控制器發展環境, 805120 單晶片控制器發展環境, LEGO NXT機器人, Erowa & 3R-Sys治具。
4. 水質導電度計(含PH紀錄儀)
機器學習AI 伺服主機 規格k:
1. COMSOL, ANSYS, 3D-EDSCAN, PathCUT (CNC Wire-EDM), CNC影像雕刻軟體, FANUC NC-Guide (本校系現獲授權CAD/CAM者),, USB影像擷取+量測軟體, 放電加工有效波形擷取計數程式, 線切割放電材料移除率分析與精度控制程式，直驅式放電加工控制程式，自動刀具修整功能漸進放電加工程式。頻譜分析程式(德製M+P)。
2. NI-LabView, MATLAB (Toolboxes), VC & C++, PLC GX-Works, ProFACE-3000介面, NI DAQ資料擷取系統(NI-4431), NI MyRIO 控制器與程式, Arduino UNO/MEGA , isPLC-Duino(二代), WebDuino, Raspbery Pi 3B+, LinkIt板、振動加速規，動控制器。
3. FESTO 氣壓電氣迴路圖控程式, NI-PXI 介面工業控制器, MITSUBISHI FX-GP Developer(PLC發展環境)與ProFACE-3000人機介面, TI - DSP數位控制器發展環境, 805120 單晶片控制器發展環境, LEGO NXT機器人, Erowa & 3R-Sys治具。
4. 水質導電度計(含PH紀錄儀)
機器學習AI 伺服主機 規格k:
|
Albert Wen-Jeng Hsue, Associate Professor Department of Mold & Dies Engineering,
National Kaohsiung University of Science & Technology, TAIWANDirector of (AIMaN Lab)
Lab for Intelligence & Nontraditional Manufacturing system
Email: albert.hsue@nkust.edu.tw,
Tel:+886-7-3814526 Ext. 15405 FAX+886-7-3835015
SkyPe: albert.hsue, Twitter: wjhsue1
LinkIn: https://bit.ly/3ifQ0Cb
RG: https://www.researchgate.net/profile/Albert-Hsue