產業自動化報告 指導老師:余遠渠 組員:杜峰慶 楊宗祥.

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1 產業自動化報告 指導老師:余遠渠 組員:杜峰慶 楊宗祥

2 物流的結構和領域

3 物流實地情形

4 物流流通七化 物流現代化 合理化： 自動化： 改善案 條碼化->key in自動化 效率化 E.O.S->接單自動化
精益求精->凡是有 更好方法 自動化： 條碼化->key in自動化 E.O.S->接單自動化 CAPS->揀貨修改 Marker->分合流自動化 物流現代化 資訊化： 電腦化-省腦化 掌握並洞悉上、下游 資訊 E.O.S、CAPS-> One-input、One-OUT 簡單化： 愚巧法->顏色管理 標識系統->儲位卡、驗收卡 指引系統->合流看板、 指定區、借用區 省力化： 機械化->推高機、 輸送機、電動拖板車 棧板化->標準裝載型態

5 貨物流通使用皮帶運輸機 特點： 採用鋁擠機身，美觀堅固耐用，保養維護容易，是作業台亦是輸送帶。而且重量輕，組合/遷移極為方便，最符合經濟效益。 用途： 最適宜生產線上組裝各種不同組件及箱裝物；如家用電器、電子、玩具、製造、塑膠製品加工、儀器、製藥工業等廣泛被應用， 而驅動方式是用馬達。

6 驅動方式:步進馬達 步進馬達具有成本低廉，控制方式簡單，高精密度等特性，普遍應用於工具機的定位，以及辦公室自動化設備等，廣泛地被應用在需要精密定位的系統上。由於近年來半導體產業的興起，製程上需要較高的定位精確度；更加快速的定位性能，以傳統的方式驅動步進馬達並不能滿足性能的要求，必須改以先進的方式驅動與控制。而近年來改善步進馬達精密度與定位時間的研究逐漸受重視，且以步進馬達驅動已成為精密定位之必然趨勢。且步進馬達具有下列特徵： (a).採用開迴路控制，使得系統結構變得相當簡單也更容易使用操作。 (b).採用數位化控制可以輕易地得到穩定的轉速及精確定位。 (c).價格低，且容易與電腦搭配使用。 (d).靜止時具有相當的保持力。 (e).在中低速之運轉領域擁有較大的扭力。

7 由於步進馬達具有角度控制、速度控制、高精度、自我保持力、高信賴性等多項優點，使得它非常適合應用於控制系統上。
單晶片微電腦控制（Single Chip Microcomputer Control）近年來在學術界一直是熱門的基礎研究，最主要是因為它不需要許多複雜的線路與外部零件，它只要根據專家以往的經驗或知識配合程式指令就可以控制一個複雜的控制系統，而科技日新月異，單晶片微電腦控制應用在實際工業控制上也早成為事實，諸如冷氣機、電子鍋、洗衣機等家電用品，都是很成功的例子。近年來由於晶片設計的工具發展成熟與單晶片所包含的邏輯閘數大幅增加，因此單晶片的控制研究將更進一步的提升，而這些研究成果也將使產業界帶來更大的經濟效益。

8 主要特徵 步進馬達只需要通過脈波信號的操作，即可簡單實現高精度的定位，並使工作物在目標位置高精度地停止。 步進馬達是以基本步級角的角度為單位來進行定位。以5相步進馬達為例，其基本步級角為0.72，因此可以將馬達轉1圈分為500等分(=360度 / 0.72)，以此方式來細分每次行進量做為定位基準。 選用特點 在步進馬達的選用上必須注意以下幾點： 步級角：亦即步進馬達之解析度(此指1脈波的移動量)，步進馬達的步級角就是依馬達旋轉一圈（360°）而分割成多少來決定。 轉動速度：亦即脈波輸入速度(pulse/s)，依馬達轉矩而有變化。 轉矩：選擇步進馬達時，需以有負荷時之最大轉矩(kg-m)的1.5 倍~2 倍來決定。 負荷慣性慣量：依據使用場合計算負荷慣性慣量，再依步進馬達規格表，選擇容許負載慣性慣量需大於計算值之1.3 倍以上。 驅動器：連結控制器或直接接受外部訊號，進而控制步進馬達動作。驅動器將直接影響步進馬達的性能表現。 搭配減速機：使用減速機型步進馬達可達到減速、高轉矩、高解析度、降低施加於馬達軸之負荷慣性慣量、改善起動與停止時的阻尼特性，進而降低運轉之振動。

9 馬達的種類

10 直流馬達（DC motor） 一般的直流馬達如(圖 二) 所示，包含周圍磁場（永久磁鐵或電磁鐵）、電刷、整流子等元件，電刷和整流子將外部所供應的直流電源，持續地供應給轉子的線圈，並適時地改變電流的方向，使轉子能依同一方向持續旋轉。 ( 圖一 ) ( 圖二 )

11 直流馬達(永磁式直流馬達) 轉矩-速度特性線性。 靜態(加速)轉矩高。 啟動扭力大。 無須額外的電能以產生磁通。
在相同的輸出功率下，體積較小重量較輕。 輸出效率很高。 電路上易於控制。 變換電源極性即能切換旋轉方向。 在電刷和換向器間會有火花。 會產生電器和機械雜訊。

12 交流馬達( AC motor) 由於交流電的電壓和電流隨時間而變動，因此將交流電通過馬達的定子線圈，所產生的磁場並不是一個固定的磁場，而是隨時間而變化N極和S極的變動磁場，利用此特性，可經設計讓周圍磁場在不同時間、不同的位置推動轉子，使其持續運轉，就如同周圍站了一圈的同學，大家順序伸手去推中間那一位同學轉動一樣，大家推的時間不一樣，因此轉子的和力不等於零，因此若要轉子持續旋轉，我們必須讓周圍的磁場在不同時間來產生N極或S極，所以周圍磁場的線圈常分為幾組，通以不同相位的交流電的。 市電提供單相和三相的交流電，一般家庭都使用單相的電源，因此家庭裡使用的都是單相的交流馬達，為了在周圍磁場產生不同的相位，電容啟動馬達在一組周圍磁場線圈串接一個電容器（分相電容），以使與其他組線圈產生相位差，如電風扇、家庭用水加壓機等。 在工廠裡三相的交流電動機，因結構單純、動作確實而廣泛地被採用，需反方向旋轉時，只需將三相電源中的R相和T相兩條線交換即可。

13 脈沖馬達 步進馬達（Stepping motor）是脈沖馬達的一種，在數位電路非常進步的今天，直流電源可以經過數位IC的處理，變成脈沖電流以控制馬達，這種馬達若以所規定的順序，將脈波加在周圍磁場，則轉子將以固定的角度做步級運轉，例如一個步進馬達可能將一圓周（360度）分成200步（step），一步即為1.8度，如果控制此馬達前進10步，即控制它轉18度，如此可做精密的角度或距離的控制（距離的控制可配合導螺桿而達成）。

14 脈衝馬達 因此廣泛地應用在位置及角度的控制上，如機器人、事務機器等，圖3、4 示微電腦軟式磁碟機中，控制磁頭前後移動找尋磁軌的步進馬達。
                         圖 圖4

15 攝影條碼讀碼器

16 什麼是條碼掃描器 條碼掃描器又稱為條碼閱讀器、條碼掃描槍、條形碼掃描器、條形碼掃描槍及條形碼閱讀器都是一回事，只是習慣叫法不同。它是用於讀取條碼所包含信息的閱讀設備，利用光學原理，把條形碼的內容解碼後通過數據線或者無線的方式傳輸到電腦或者別的設備。 目前條碼掃描器通過有線的方式和電腦連接主要為PS/2鍵盤介面、RS232串口、USB介面三種介面，通過無線方式和電腦連接主要是藍牙和2.4G的方式，一般無線的距離基本都在30米到100米。條碼掃描器按條碼分類又分為一維條碼掃描器、二維條碼掃描器；又可分為手持式掃描器、固定式條碼掃描器、平臺式條碼掃描器。 根據掃描方式條碼掃描器可分為：CCD條碼掃描器，激光手持式掃描器，全形度激光掃描器等。

17 CCD條碼掃描器 CD條碼掃描器是利用光電藕合（CCD）原理，對條碼印刷圖案進行成像，然後再解碼。
優勢：無轉軸，馬達，使用壽命長；價格便宜。選擇CCD掃描器時註意，由於CCD的成像原理類似於照相機，如果要加大景深，則相應的要加大透鏡，從而使CCD體積過大，不便操作。優秀的CCD應無須緊貼條碼即可識讀，而且體積適中，操作舒適。 解析度：如果要提高CCD解析度，必須增加成像處光敏元件的單位元素。低價CCD一般是5口像素（pixel），識讀EAN，UPC等商業碼已經足夠，對於別的碼制識讀就會困難一些。中檔CCD以1024pixel為多，有些甚至達到2048pixe1，能分辨最窄單位元素為0.1mm的條碼。

18 激光手持式掃描器 激光手持式掃描器是利用激光二極體作為光源的單線式掃描器，它主要有轉鏡式和顫鏡式兩種。
商業企業在選擇激光掃描器時，最重要的是註意掃描速度和解析度，而景深並不是關鍵因素。因為當景深加大時，解析度會大大降低。優秀的手持激光掃描器應當是高掃描速度，固定景深範圍內很高的解析度

19 全形度掃描器/條碼掃描槍 全形度掃描器/條碼掃描槍是通過光學系統使激光二極體發出的激光折射或多條掃描線的條碼掃描器，主要目的是減輕收款人員錄入條碼數據時對準條碼的勞動，選擇時應著重註意其掃描線花斑分佈： 在一個方向上有多條平行線； 在某一點上有多條掃描線通過； 在一定的空間範圍內各點的解讀機率趨於一致。 條碼的掃描器是條碼系統的眼睛，是從視覺上採集條碼數據，然後轉換成信息。條碼掃描器是一種光電設備，照亮條碼符號來測量反光，將光波轉換成數據交給解碼器處理，然後傳輸到電腦上的應用軟體。

20 條碼的組成 起始邊界→開始讀取訊號→資料訊號→檢查和→終止訊號→終止邊界。
1. 起啟邊界 (Start Margin) 及終止邊界 (Stop margin)═均為「靜態區」，是沒有字元，也沒有條紋的典型空白區。 2. 開始讀取訊號═放在條碼資料訊號的第一個字元之前，它是一個空白圖案的特殊條碼，用來辨別條碼資料符號之開始訊號。解碼器必須先辨認此字元符號確實存在，才接處理來自讀碼器所得的訊號，並確認此訊號不是意外掃到的不相干符號。 3. 資料訊號 (Data) ═為主要資料來源，有各種不同條碼，如 25碼、39碼，須事先規劃好各種代表碼的條紋， 且必須與起啟及終止訊號碼條不相同或不相類似，以免機器誤讀而產生意外錯誤。

21 攝影掃描器與傳統的掃描器比較 全方位360度條碼辨識、讀取快速、範圍廣，辨讀效果佳 適用於分流中心、物流業等
高解析度和高品質的影像解析，有助於提升讀取效率提升物流線的處理能力 提供高品質影像，儲存容量小的JPG影像檔案格式，不占用資料的存儲空間 MTTR（Mean Time To Restoration，平均恢複時間）小於10分鐘 模組化設計，有效簡化安裝及可維護性 低維護率，免週期性的校準調整 可讀取的條碼種類有二維條碼：DataMatrix ECC 200、PDF417；一維條碼：Code39碼、Code128碼、Codabar、EAN、EAN128、UPC、2/5 Interleaved 讀取距離：1.4m...3m

22 報告結束 謝謝大家

23 影片: