1、學生:進修專校電機二甲 S1054009 邱瑞淙指導老師:林振漢 先生-106-2介面電路設計製作畢業專題報告第二組機台震動與溫度雲端監控大綱作品簡介前言_背景，動機目的系統架構功能說明使用感測器/控制裝置介紹硬體電路製作程式流程測試與展示心得(一人一張)作品簡介機台震動與溫度雲端監控 內建各種感應裝置，針對可能影響主軸加工精度的主軸溫升或震動等因素，達到即時監控並掌握。前言(背景動機)應用應用未來在工業4.0與物聯網科技發展成熟之後，智能化主軸可以將主軸效能相關資訊反饋給使用端，可隨時知道主軸的使用狀況，主軸本身也能夠協助執行自我診斷，並擷取服務資訊，讓主軸產品在其使用壽命期間維持在最佳使用
2、狀況，並提供給顧客最高附加價值。場域透過內建各種感應裝置，針對可能影響主軸加工精度的主軸溫升或震動等因素，達到即時監控並掌握，讓工具機廠創造具差異化的高階製造。在這波產業升級的浪潮中，智能化主軸將展現最強的優勢，協助產業界邁向工業4.0。情境智慧機械與工業4.0，這幾年在政府與企業的全力投入下，已成為最熱門的議題。為迎接這個時代的到來，精密主軸導入智能化主軸設計概念前言前言(目的目的)發展主軸的智能化主軸設計概念，不僅透過內建各種感應裝置，並針對可能影響主軸加工精度的主軸溫升或震動等因素，達到及時的監控並掌握，使主軸的效能及壽命大幅提升，有效達到及時的監控並掌握，能大幅提升主軸的效能及壽命，進
3、而獲取了解加工刀具磨耗狀態變化，提升加工精度的可靠度，使主軸技術更優化。作品架構單晶片/MCUATmega328無線模組CC2530CC2541紅外線溫度感測器MLX90615滾珠斜震感測器(VBS06)蜂鳴器(Buzzer)按鍵開關K1,K2電源(電池座)LED指示燈X 1RGBLEDx1作品功能機台震動與溫度雲端監控加速規溫度感測器加速規溫度感測器作品功能機台震動與溫度雲端監控電路設計1(主板)(範例)使用感測器/控制裝置介面介紹紅外線溫度感測器MLX90615介面 IIC 滾珠斜震感測器(VBS01)中斷介面 INT無線模組 CC2530UART蜂鳴器(Buzzer)介面 DO紅外線溫度
4、感測器MLX90615MLX90615產品的感應元件是一款帶有可感受目標紅外輻射的微機械振膜晶片。Melexis的這種技術經過多年工業和汽車溫度測量領域中的應用，已經得到了充分的證實。溫度計中定制的信號調節芯片能夠放大並數字化感應振膜上的熱電偶產生的微小電壓，同時晶片存儲器中儲存了工廠設定的刻度參數，能夠用來準確的計算目標體的溫度。數字形式顯示的溫度是完全線性的，並且會對環境溫度進行補償。滾珠傾斜震動感測器(VBS06)偵測狀態不耗電，外殼採用高絕緣性塑膠材料，可避免外殼導電及生鏽，端子與內部銅珠表面均鍍金，不易氧化，所有塑膠材料均使用高耐溫之工程塑膠，開關訊號單純，線路設計容易，符合 RoH
5、S 標準，完全替代水銀開關，比 IC 設計經濟的解決方案。利用D3當作INT腳，可以判 震動狀態。無線模組 CC25302.4G zigbee CC2530 DL-20 無線串口收發模組 CC2530 數據透傳 支援點對點廣播模式 TTL 250米長距離。本模組可以實現串口資料透傳，使用它就像使用一個串口模組一樣簡單。無需瞭解複雜的ZigBee協定，卻擁有ZigBee網路的優勢。TI CC2530 完全相容符合2.4G IEEE 802.15.45之規範TI CC2530 完全符合ZigBee PRO(ZigBee 2007)協議規範支援 UART 串口介面。硬體電路組裝電路(範例)程式(晶片
6、/雲端)prjs2_ardu_exhttp:/120.109.165.16/iotdevkit/PrjS105/Prj105S_3_ADXL_Noise_ZB.txtNode-Red_S2 http:/120.109.165.16/iotdevkit/PrjS105/nodered_temp_vs.txt測試與展示心得在切削過程中由自身 引起的自激振動，稱之為顫振(Chatter)。顫振的發生通常導致刀具加速磨損或斷裂、非預期 的精度誤差及加工表面不良、甚至會縮短機台壽命。顫振迴避技術顫振迴避技術可以麥克風與擷麥克風與擷 取卡取卡量測切削聲音及分析切削 狀態；當偵測到顫振生成時，加工優化智能會自動根據訊號資訊產生適當的加工參數。此 一技術最佳的應用是尋找無顫 振加工參數，搜尋機台更好的加工參數，再利用該參數進行製程上的規劃。顫振辨識核心：由加拿大英 屬哥倫比亞大學技術轉移的核心演算法，可快速搜 尋加工訊號中的顫振特徵，提供迴避建議轉速。主軸振動監控軟體係為一應用嵌入式計算平台與 振動感測器，實現一簡單、有彈性之系統。讓系統功能包含 記錄、分析振動訊號，以進行資料蒐集，進一步提供予工業4.0中之大數據分析之用，以期避免人為或加工過程的失誤操作而造成加工機具主 軸的損失。關鍵技術包含：振動監控：振動監控：可設定偵測門檻值，系統會自動記錄異常振 動資訊，協助提供加工異常記錄。心得(續)
