2019/10/27

Inventor表現法:位置表現法

位置表現法其實對動態機構來說是一個非常好用的功能,
設定的步驟是:

1. 建立位置視圖數個



2. 變更位置視圖名稱以便於識別位置狀態,例如“氣缸1伸出”、“氣缸1縮回”,或“動作1”、“動作2”,或“載入”、“旋轉定位1”、“旋轉定位2”、“掃描起始”、“掃描中止”等等

3. 切換到其中一個位置視圖表現法,點選需要變更的約束條件,滑鼠右鍵選取“取代”指令。



4. 設定不同位置對應的約束值,例如“氣缸1伸出”對應約束值100、“氣缸1縮回”對應約束值0


設計上直接使用時,有以下三種應用:

1. 點選不同"位置n"時,就可以看到元件自動移到不同的位置。




2. 如果是多層組合,在上層處於"主要"位置表現法時,可以在上層組合中點選次一層組合中的位置表現法改變次組合的位置狀態,再往下的次層組合不能選位置表現法。




3. 在上層組合中建立位置表現法(例如"作動1"、"作動2"~"作動10"),啟用"作動1"~"作動10"其中之一,然後點選下層位置表現法的"位置1"或"位置2"等,設定後儲存,就可以將上下層的位置表現作連結使用,如此一來就可以方便的在上層組合中透過位置表現法控制下層次組合的位置,例如點選"作動1"到"作動10"就可以表現機構的不同階段位置狀態,如下:




在應用上,位置表現法我最常用在:

1. 展示不同位置。

2. 工程圖中複疊視圖表現機構在不同位置並可標註尺寸。


在工程圖中表示機構的四個不同位置


其他有用過的:
3. Studio功能中作動畫設定,




但是次組合中的位置表現法有的會被忽略,有的又不會,真是糟糕!Autodesk 做事只作一半...

4. 應力分析中用來計算不同位置狀態的形變與應力分佈。

說實在話,對會動的機械設備來說,在設計上這是一個非常好用的功能,使用 Inventor 作機械設計的工程師應該都要會用。

位置表現法有一些使用限制,
其中一個就是在組合約束條件上如果開啟約束條件的上下限功能,
位置表現就或無法使用。

這也是Autodesk作事作一半的問題,
約束條件同樣有效,只要位置設定值在上下限範圍內,位置表現法沒有道理不能用,
不知道程式開發為什麼會有這種限制?
很有可能是約束的功能跟表現法功能的程式碼是兩組人分開寫沒有整合好,就乾脆限制其同時使用,
但這對使用者來說實在是不太合理XD。

這個問題衍伸出一個大麻煩,
很多使用者喜歡使用約束的上下限功能搭配開啟彈性以方便在組合中拖拉元件位置不會超過滑台、氣缸的行程限制,
結果就是限制到位置表現法,
要使用位置表現法就必須把這些滑台、氣缸的約束條件上下限拿掉。

2019/10/26

產業資訊分享:Samsung QD 設備、零組件、材料供應商

韓國產業在上游的設備、材料方面比台灣發展的好很多,在產業基礎技術上相對很有利。
目前台灣在 IC、FPD等產業上只有台積電有成功突破這種上游產業發展上的限制。


以上是目前看到幾篇資料整理,有新的資料再更新

資料來源:THEELECDigitimes(需要登入會員)、ElecFans



柚子皮再利用 碳化

這十幾年流行竹碳應用在很多地方,
上網查了有關竹碳的資料,
發現其實製作“碳”的原理很簡單:

高溫無氧脫去水份!

不論是各種木炭或是竹碳都一樣,
網路上也有人示範在家裡使用免洗筷當材料,包鋁箔紙,使用瓦斯爐加熱自製竹碳的方法,
也有小朋友拿來當作科學實驗的題材。

每年中秋前後家裡都會產生很多柚子皮,
柚子皮精油的香味其實還蠻好聞的,
也有很多網友示範作蚊香、泡水或酒精當清潔劑、驅蚊等。

家裡有種一些小植物,心理想說可以拿來改良土質,
所以就想把柚子皮碳化後混進土中,
看看會有什麼效果?

步驟如下:

1. 取柚子皮乾燥,我會剪成條狀掛在陽臺曬跟吹乾,以10月份少下雨的情況下,大概2、3天就曬乾。

2. 曬乾後柚子皮剪成顆粒狀或小段。

3. 以鋁箔紙包柚子皮,上方留小縫隙透氣。


4. 以瓦斯爐小火烘烤,期間會有煙飄出:

注意要在通風良好的情況下,以免有一氧化碳中毒的危險,另外煙的味道並不好聞。
烘烤時間要視乾燥跟水份含量而定,基本上等到沒有煙飄出就表示碳化完成,我用的量大概是15~20分鐘。

5. 碳化完成後要等溫度降低才可以打開鋁箔,不然一接觸到大量空氣,高溫的碳會開始燃燒變成灰。

應用上就是直接將這些柚子皮炭跟土混合種植物。

說實在話不是很好玩,只是好奇作給實驗,把原本要丟廚餘的柚子皮曬乾再碳化混在盆栽土中。

相信各種碳水化合物都可以用同樣的方式無氧加熱碳化,至於味道?
完全不像新鮮柚子皮的味道好聞!

而且殘留在家裡碳化的味道被老婆念了好幾天,以後應該不會再作了!

2019/10/19

準確 (Accuracy) & 精確 (Precision)

印象中第一次碰到所有準確跟精確的分別是在剛上大學時物理老師上課時提到,
以當時最熱衷的打籃球為例,
投進籃框內叫做準確,
每次投到距離進籃框都很近叫作精確。

在設備上的運動機構,不論是簡單的直線運動、旋轉運動,
或者是複雜的多連桿機構運動、凸輪機構運動都一樣,
可以抵達準確的位置跟可以走得很精確其實在概念有所不同,
以設備機構運動來說,走得精確最重要,精確代表每次都能走到特定位置附近,
當機構能夠走得精確以後,不管有多少誤差,都可以透過位置補償到儘量接近正確的位置。

理工或非理工領域都經常會聽過"測不準原理",
主要的涵義在於各種量測的方法、手段難免都會影響到被測物,
造成量測值會有不同層度的干擾,
只是這個干擾有多大會受到很多的因素影響。

同樣的如果將機構動作從下指令控制開始到停止會有來自於至少三大類的影響:

訊號(電子)傳輸:
控制裝置指令輸出有其最小的時間解析度能力限制,例如 PLC 上常見的"掃描時間",
另外就是訊號在線路中傳遞所需的時間,
這些都有可能會有不同尺度上的差異,可能是幾個 pico-second 到幾個 micro-second,
接受指令的裝置收到指令到機構開始動又會有不同的時間差,
這些訊息傳遞的時間變異自然會影響到機構的運動精度,
通常這種時間上的差異相對機械精度是可以忽略的,
但如果是對非常精密的設備來說,就是必須謹慎估算其對精確度的影響。

機械元件間隙跟變形:
兩個可以互相滑動的機構元件之間多少會有一點間隙,
可能是幾個微米到幾十個微米的等級,甚至更大,
這些間隙通常是精確度上的主要誤差來源;
一些精密導引元件如線性滑軌就使用預壓來消除間隙,
但是相對就會增加摩擦力,增加摩擦力以後就會產生額外的受力造成結構微變形或提早停止動作;
若使用硬擋,相對元件的接觸受力變型、平衡、回彈又會產生些微的位置改變;
所有這些因素會決定機構的運動主要精確度。

回饋裝置精度:
因為有以上諸多機構上的精度限制以及多個因素的累積誤差,
在機構運動上經常會使用"感測器"偵測機構行走的正確性,
但是這些感測器有一定的精度能力限制,
加上訊息傳送的延遲時間,都會影響到機構停止的位置,
這些對一些高速度運動的精確度會有很大的影響。

在量測上,也有用來評估量測能力的一些"指標",主要包括:

準確度 (Accuracy) 的定義是:
正確量測受測物之值的能力,意指測得之值與實際值的接近程度。

精確度 (Precision) 的定義是:
量測的穩定性,意指個別量測之間的相似度,指一連串量測數據有多集中。
量測在同一條件、用同一方法對同一物件重複量測時,加上統計方法,以其平均值(實際量測值)與該物作真值之間的偏差程度、標準差等來評估精確度。可用來評估量測在同一條件、用同一方法對同一物件重複量測時,其測量結果重複的程度。

重複性 (Repeatability) 的定義是:
同一量測人員使用同一條件、用同一方法對同一物件重複量測時,其結果所獲得量測之變異性。
去除掉不同量測人員與不同條件、方法、物件間的變異性(Gage Variance)。

再現性 (Reproducibility) 的定義是:
不同的量測人員使用同一條件、用同一方法對同一物件重複量測,並比較所得結果之變異(AV)值。
是確認量測人員的變異性(Operator Variance)

其實重複性跟再現性都跟精確度有關,只要精確度夠好,重複性跟再現性應該都會很好,差別在與實施量測條件的不同。

Inventor 表現法:視圖表現法

Inventor的模型顯示狀態可以透過表現法進行快速的切換,
表現法一共有三種:
視圖表現法、位置表現法、詳細等級表現法,


以功能層級來說,應該要先設定“詳細等級”,再設定“位置”,最後設定“視圖”。

但是設定上最簡單的是視圖表現法。

視圖表現法的使用很簡單,
首先視圖表現法有分“主要”跟使用者建立兩種,
其中的“主要”會顯示最完整的狀態,
或者說最後的設計模型狀態。

使用者建立的視圖會自動以“檢視1”、“檢視2”…自動命名產生,




建立視圖的方法很簡單,模型現在看起來是什麼樣子,建立儲存視圖時就是什麼樣子,
所以在儲存視圖的同時模型的位置、詳細等級狀態就會被同時儲存起來。

視圖表現法我最常使用的是:
1. 儲存剖面,1/2或3/4剖面。


2. 控制工作平面、軸、點、草圖,元件顏色、透明等的顯示。


點選"主要"跟"檢視1"就可以快速切換顯示的狀態。

很可惜的是多數設備開發設計工程師很少用,
其實在作機構設計審查、說明、展示上其實是很好用的工具。

也可以用在組合工程圖上,
可以快速插入在組合模型中設定好的模型視圖與狀態。


2019/10/10

設備業相關的 ISO 9001 分享

在第一家公司工作時,雖然所屬單位是公司內的設備單位,但是因為想要爭取外部訂單,高階主管起了申請 ISO 9001 的想法;
當時因為工作上除了設備開發設計專案以外,同時也在處理 3D CAD導入,建立了一些表單給同事參考使用,所以就這樣被拉進去參與 ISO ,
負責有關研發設計端的 ISO 作業流程釐清、確認、表單等作業;
我個人經驗並不算很全面性,
不過應該還是比一般工程師接觸了更多有關 ISO 9000 的知識,
以下就簡單分享一些相關的經驗。


以前 ISO 9000 有分三個等級,ISO 9001~9003,
ISO 9003 主要適用於產品銷售服務的品質保證認證
ISO 9002 主要適用於產品製造與銷售服務的品質保證認證
ISO 9001 主要適用於產品研發設計、製造到銷售服務的品質保證認證

後來 ISO 9001:2000後就取消 9002 與 9003,而是在發證證書上會註記型態。

 首先ISO 9001 的申請與準備過程要注意不可只為了申請 ISO 而作 ISO,那就太可惜了。

作 ISO 的目的是在於改善與確保流程的必須與可執行性,這樣才能真正提高公司的競爭力;
換個角度看,對公司來說,應該就是藉機審視公司的資源投入、程序安排是否有利於提升公司所重視的核心價值上。

不過實務上對多數制度上不是很完善的公司來說,先作還是必須的,至少可以先把標準流程訂出來,往後可以再來刪、增修。

ISO 9000的實施會建立所謂的"四階文件":



一階文件:品質手冊 Quality manual
主要描述的就是品質要求目標跟公司的品質管制架構等等。

二階文件:品質程序書 Quality Procedure
主要描述的是相關組織架構的運作程序,通常會以流程圖表示說明。

三階文件:作業說明書 Work Instruction
主要描述的是進行流程作業的相關說明,就是SOP。

四階文件:品質紀錄/表單 Quality Records or Form
執行流程作業所產生的品質記錄與表單標準格式,往後執行程序作業需要確保表單上的項目必須有被如實執行與確認。

作的過程要注意如何"御繁於簡",才不會大幅增加作業時間(成本),
可以抓到關鍵重點,而且說的、寫的、作要一致,
如此才能確保提供的產品、服務滿足客戶的品質要求。

以設備業來說,以上文件內容大項上應包括有:
品質管理系統、流程與階層的權責
客戶合約、供應品、資料管制
業務與專案管理作業,組織權責、產品識別與追溯性、時效、預算、資料管控
研發設計作業管制
採購發包作業與入料管制
製造流程管制
檢驗與測試:量測方法與試驗設備,檢驗與測試狀況管制
搬運、儲存、包裝、防護與交貨管制
售後服務、保固作業管制

系統執行上需要:
文件等各式資料的電子資料管理系統跟教育訓練來輔助。

這些東西會參雜記錄在各階文件中描述清楚,需要執行與行政、財務、稽核等單位共同參與。

參考資料:
1. ISO 9001品質管理系統介紹,義聯
2. ISO 9001與9002、9003的差別,翰文企管