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雷射掃描全足量測系統開發

在客製化鞋楦、鞋墊、鞋的市場上，取得使用者足部模型為必要的步驟。而長期以來，鞋類產品的合腳性問題，如要設計出一雙合腳的鞋子，除了要瞭解合腳性問題本身所包含的範圍，更應該瞭解腳型特徵尺寸之間的對應關係。在現代由於足鞋為行走時的重要工具，每個人應擁有其專屬的鞋楦來製造鞋，也就有了3D足形量測的需求。 本論文主要研究目地為開發一套低成本可「商品化的雷射掃描3D全足形量測系統」， 其是用3組線雷射光投影於足部表面並讓六臺camera攝影機擷取足部影像，將拍攝的每張足部影像上雷射的曲度變化，配合格雷碼來判斷行程位置，將拍攝的每張圖片經過影像變形校正處理後建立三維模型。本機臺所使用的元件都是使用市面易取得的線雷射與camera攝影機，配合高強度的鋁擠及強化玻璃做為機臺架構，可使待測者能安穩站在平臺上進行量測，量測機臺的外型尺寸為680×380×300 mm3 ，可量測最大範圍為400×150×150 mm3，單程掃描時間約10秒，量測解析度在足平面的XY方向為1 mm，在足高度的Z方向為1 mm。

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ABS添加回收料對溫濕度的韌性研究

塑膠材料中添加二次料及射出成型後產生縫合線，對於機械性質有顯著的影響，另外，製程環境的溫濕度也會影響成型品的物性，比如：韌性。為進一步了解相關參數及環境因素，我們也進行文獻回顧，我們發現先前的研究較少探討縫合線與溫濕度環境控制同時對衝擊強度的影響。為此，本研究針對ABS塑膠料，以兩種不同進膠方式製作成衝擊試片(有縫合線與無縫合線)，實驗條件包括不同的環境溫度(25℃及40℃)、濕度(40%RH, 60%RH, 及80%RH)、控制時間(24 hr、48hr、72hr)，以及二次料比例(0%、15%、30%、45%)，並以溫度25℃及濕度60%RH做為對照進行衝擊試驗與SEM分析，再比較其衝擊強度的改變，及試片斷面形貌之差異。實驗結果顯示，無縫合線試片的衝擊強度，隨著回收料比例的增加而遞減，隨著溫度、濕度以及控制時間的增加而提高，另一方面，有縫合線試片之衝擊強度雖也會有相同的趨勢，但較不顯著。接著透過SEM觀察發現，衝擊試片斷面的延性撕裂面積會隨著控制時間增加而越來越大，但有縫合線試片斷裂表面較為粗糙不平整。再則，隨著次料添加比例的增加，斷裂表面會比較趨於較平整，推測可能原因是次料使得橡膠相(rubber phase)不易生成。有縫合線試片因縫合線區域的分子配向性而使高分子間的鍵結強度降低，即使充分吸收水分，對於提高衝擊強度並不顯著。

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以微泵浦傳輸流體控制質量之吸振器設計及結構減振研究

一般機器在操作時都會在不同轉速下運轉，造成機器結構必須承受一定頻寬範圍內之動態負載。本文旨在應用調諧質量系統(Tuned Mass Damper, TMD)於機台結構減振，配合振源(如迴轉馬達)之頻率改變，調整TMD之質量，達到機台最佳減振狀態。本研究中以微型泵浦驅動液體輸送至吸振器之儲水槽，達到控制質量，通過控制質量改變吸振器之自然頻率來減低試驗平台因機台運轉產生的外界干擾效果，以達到擾動頻率調變減振之功效。首先量測主結構之自然頻率，選擇欲控制之模態，再以理論模型設計並製作吸振器，再藉由頻譜分析儀量測不同輸入液體質量對應之吸振器自然頻率及阻尼比，實驗結果顯示此吸振器第一模態及第二模態可調變範圍皆將近40%。再將吸振器架設於主結構平台上，並將平台上之振動源調整至平台之自然頻率進行激振，再調整微型泵浦輸入吸振器達到該頻率所需之液體質量大小，測試其減振之效果。實驗結果顯示，未裝滿流體之容器內因流體自由表面跳動以致阻尼增加關係，造成減振效果難以彰顯，且系統做動時間較不穩定。為改善此情形在儲水槽中間加一層水平隔層，實驗結果顯示此方法能降低振動時產生之液體跳動，而有效降低吸振器阻尼值，且能使系統作動時間穩定，有效改善控制效率。

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溶劑型漿料法光硬化積層製造系統之迴轉式鋪料改良

本文主要在於改良溶劑型漿料法光硬化成型（solvent-based slurry stereolithography，3S）技術之缺點，之前研究中戴[21]所架設的機台尚未完全製作出陶瓷工件，雖然迴轉式鋪層積層製造機系統在鋪層過程皆在成型區內，漿料隨著刮刀持續被帶動著，避免回程時的刮料也減少鋪層時間，也不會在加工平台造成積料問題，但因為是半封閉式的鋪層機構，無法進行即時的人工清潔動作。原先投影機是利用近攝鏡縮短投影距離，卻也使亮度過於集中且影像變形，光照擴散性黏合現象發生，造成工件成型的輪廓一併硬化、破壞並造成影像和成品差距甚大。成型板在成型過程中會與加工平台互相黏合，造成Z軸下降層厚問題，而無法抓住工件，使得成品受損及厚度不正確。 本研究主要目的是對上述原先機台所遇到的問題加以改良並製作出10mm厚度以上之高精密的陶瓷工件。在鋪層系統上，以新的扇形區域作為成型區域，讓漿料能夠隨著流動方向鋪層，讓漿料能夠完全的利用；在石膏板的側邊與表面設計溝槽，除了進行排料並避免與成型板互相黏合而無法抓住工件使Z軸下降層厚不正確；在投影機上，對鏡頭進行改裝取代近攝鏡，不僅縮短投影距離，也避免光源過於強烈和集中而造成的擴散性黏合。最後再利用本研究室開發之影像變形校正及能量均勻化技術，使投影的效果趨近完美。