考慮功能與節能之六連桿衝床研究

On a Press of Six Links Considering Functional and Energy-Saving Requirements

賴冠達(Kuan-Ta Lai)

指導教授 ： 謝文祥

國立虎尾科技大學/工程學院/自動化工程研究所/碩士(2014年)

摘要

本研究之目的在於提出同時滿足功能與節能需求的六連桿式衝床輸入變轉速方法，使其不僅可產生期望的輸出運動，且達到節能之目標。首先，以向量迴路與Lagrange分別進行運動與動力分析。接著，對伺服馬達與機構作系統建模，求出機電系統動態方程式。然後，進行節能與功能設計之最佳化，求出變轉速輸入函數。更進一步，利用系統識別求得衝床系統的轉移函數。最後，以實例進行控制器設計，並以電腦模擬驗證設計之可行性，由模擬結果顯示，所設計之變轉速輸入可有效降低輸入電功，且衝頭之運動軌跡與期望輸出吻合，因此，所提之設計方法為可行。

關鍵字

六連桿式衝床 ； 變轉速輸入 ； 節能 ； Lagrange

並列摘要

This work aims to propose a methodology for designing the variable input speed trajectory of six-link presses fulfilling functional and energy-saving requirements, hence the presses not only can generate the motion that meets kinematic and dynamic requirements, but also consume minimum electric energy. First, kinematic analysis and dynamic analysis are conducted by the vector loop approach and the Lagrange approach, respectively. Then, the mathematical model of the system including the servo motor and the press is established, and the Electro-mechanical equation of the system is also derived. After then, optimization is performed for finding variable input speed that meets the objective functions of energy-saving and performance. Furthermore, the transfer function of the system is found by conducting a system identification experiment, and then the PID controller design is performed. Finally, computer simulation is carried out to verify the feasibility of the proposed method. The simulation results show that the variable input speed designed by the proposed approach can effectively reduce the input electric power and meet the kinematic and dynamic requirements simultaneously. Therefore the proposed method is feasible.

並列關鍵字

Press ； Variable Input Speed ； Energy Saving ； Lagrange

參考文獻

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