機螺釘在生活上的使用十 分廣泛，可用在DIY組裝 書櫃、鐘錶、電腦主機 等。 49 3 螺 旋 連 接 件 平頭 錐槽頭 圓頭 半 頭 錐頭 全 頭 六角頭 槽形窩頭 六角窩頭 有槽頭 方頭 （a）頭部形狀 （b）尾端形狀 ▲圖 3 － 7 固定螺釘 （b）十字槽木螺釘 （a）直線槽木螺釘 ▲圖 3 － 8 木螺釘 自攻螺釘（tapping screw） 此種螺釘能自行產生攻螺紋的作用，精密定位台一般皆以硬化鋼或滲碳法製成，適用 於結合薄金屬或硬塑膠材料，如圖 3 － 9 所示為其攻入三過程。另外最近所發 展出來的有自鑽（self －drilling）與自攻（self －tapping）螺旋，這些扣件在端 點有一鑽孔尖點可進行鑽孔，接續有一攻牙螺紋可進行攻牙，並在頭部底下有 一鎖緊的鋸齒狀缺口可防止扣件鬆脫，如圖 3 － 10 所示。 50 （ ） （ ） （ ） 尖端對準 切削自由落下 最後鎖定 凹頭 ▲圖 3 － 9 自攻螺釘工作情形 攻牙 鎖緊 鑽 ▲圖 3 － 10 自鑽與自攻螺旋 機器螺釘之直徑，通常均在 5 6.35 10 12.7 mm 以 下。 環首螺栓常用於 軸承固定處 緊密配合處 機器吊起處 動力傳遞處。 兩端均製有螺紋之桿稱為 螺樁 貫穿螺栓 螺釘 自攻 螺釘。 3－2 螺帽及鎖緊裝置 一、螺帽的種類 螺帽不能單獨使用，一定要和螺栓配合。依其形狀及用途，常用的螺帽介 紹及圖形請見圖 3 － 11 所示。 513螺旋連接件 機械用途上使用最多。 外形呈六角形。 外形呈四角形。 外形呈圓形。
以二維自由度微動定位系 統為例，兩套雷射干涉儀再加上微定位機構，其成本至少超過壹百伍拾萬台幣。以如此 高價位之投資成本，必定無法應用於相關產業之精密定位系統上。 因此，本計畫將從 DVD 雷射探頭製作著手，再將此自行研製之雷射探頭裝置於微奈 教專研 097P-035 微奈米精密定位平台之即時監控系統之控制 97-349 機械工程系-童景賢 米精密定位平台上，連座軸承並以數位訊號處理器(DSP)作系統之控制，以達到低成本即時監控之 目標。 貳、文獻探討 本計劃之主題『微奈米精密定位平台之即時監控系統之控制』之架構包括兩大部分: 微動定位平台與 DVD 雷射探頭；在此將國內外相關研究之情況與重要參考文獻作一評 述。 一 、 微動定位平台方面 微動定位平台的種類很多，其結構及驅動方式亦有所不同，以下將針對各種不同微 動平台之相關文獻作一研究。 Kanai 等(1991)[1]利用液壓（hydraulic）致動器，配合平面軸承導引（plain bearing guideways）在 200KG 之荷重下，達成 1nm 的定位解析度。
必須進位以求得整數，但此 數若為奇數，則應再加 1 以求得偶數，否則必須加用偏位連接板才能接成 鏈圈。 另外，精密定位台鏈條周節與鏈節長度幾乎相等，一般以 PC ＝ P 來討論 ∴D ＝ ＝ 得 T ＝ 將（公式 8 － 4）代入（公式 8 － 5）得 公式 8 － 6 LP ＝ 1 2 （T1 ＋ T2）＋ ＋ （ － ）2 鏈輪 如圖8－15 所示，可知鏈輪輪齒之形狀，齒面或節圓以上為漸開線，節圓 以下為半圓形。 設 為鏈節半角，則由圖中知 PC ＝ AB ＝ 2AH 公式 8 － 7 ∴PC ＝ 2 Rsin ＝ Dsin 即 D ＝ 公式 8 － 8 而 ＝ B A R R H PC ＝ 2×AH ＝ 2×Rsin ＝ Dsin ∴D ＝ ▲圖 8 － 15 滾子鏈鏈齒之形狀 191 8 鏈 輪 解 （ ） （ ） （ ） 最近大家很流行騎腳踏車，不但可以運動，同時也可以達到節能減碳，而變速腳踏車更是大家很喜歡 的一種腳踏車，可以依不同地形進行變速功能，不過變速腳踏車到底如何變速的呢？以十段變速的腳 踏車而言，前面安裝 2 個鏈輪，
幾乎都以雷射干涉儀測量並據以進行回饋控制。 此類平台因使用雷射干涉儀，故位置解析度可到奈米等級；但由於雷射干涉儀價格昂貴， 使得利用雷射干涉儀線上檢測極為耗費成本。 （二） DVD 雷射探頭 由於非接觸式量測在測量時不會對工件造成損害，且在處理大量點資料上具有較佳 效率，因此最能符合工業界的檢測需求，所以非接觸式量測已成為工業量測之趨勢。連座軸承現 階段的非接觸式量測技術常見的有: 光學切換式(Optical switching sensor) 、CCD 取像技 術及位置敏銳偵測法(Position sensitive detector, PSD)。其中位置敏銳偵測法因為精度高， 因此對於微奈米級量測之需求，最為合適。 市面上之非接觸式光學量測儀，例如光纖位移計 MTI KD-300 精度只能達 5 微米， 售價就需十萬元；例如雷射位移量测系统 MTI MicrotrakII，精度能達 1 微米，其售價至 少三十多萬元；而雷射干涉儀 HP5529A，其售價甚至於達壹佰多萬元，其精度能達 50 奈米。由此可知，微奈米等級之光學量測儀之售價極為昂貴，較難使用於一般較低成本 微動定位系統上。 一般而言， DVD 是利用紅光雷射去讀取光碟片軌道上的資料，
表示 1 個對偶數，且包括迴轉對與滑動對。 表示 2 個對偶數。 11 概 述 1 三、機構學中的符號，如表 1 － 1 所示。 ＊表 1 － 1 機構學的符號介紹 圖示 說明 樞軸（pivot），表示彼此活動機件的接合點。 表示固定軸，固定旋轉中心。 表示一根連桿。 表示固定桿或固定面。 K F H K F 表示導路與滑件。 表示F、K、H三機件連接在一個樞軸上，滾針軸承三者可圍繞兩個共同樞軸旋 轉。 F 為一個連桿，桿上作一樞軸，使 K 能圍繞此一連桿旋轉。 表示多根連桿結為一個剛體，彼此間無相對運動。 12 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 車床尾座於床軌之運動是屬於 滑動對 迴轉對 螺旋對 球面對。 凸輪傳動屬於哪一種對偶？ 滑動對 迴轉對 高對 低對。 如圖 1 － 10 所示之連桿組為何種運動鏈？ 固定鏈 拘束運動 鏈 無拘束運動鏈 呆鏈。 ▲圖 1 － 10 機構學常用的符號，「 」表示 樞軸 機件上一點 固定 軸 接合點。 下列符號，何者錯誤？ 為固定面 為多根連桿結為一剛體 為 3 根連桿，2 個對偶 為導路與滑件。 13
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