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國立臺灣科技大學 光機電技術研發中心 簡報人：莊水發 （博士後研究員） 個人簡歷 • 學歷 國立臺灣大學 機械工程學系 國立臺灣科技大學 機械工程系 國立臺灣科技大學 機械工程系 • 經歷 學士（1997~2001） 碩士（2001~2003） 博士（2003~2010） 國立臺灣科技大學 光機電技術研發中心 博士後研究員（2010~迄今） 國立臺灣科技大學 機械工程系 專任講師（2008~2010） 產業設備人才培育中心 種子師資培訓課程-大專教師組 專任講師（2008） • 產學合作經驗 亞亞科技-同心圓檢測系統（機電整合、檢測程式） 尖點科技-微型鑽針芯厚量測系統（機構設計開發、機電整合、量測程式） 美商國家儀器-自動化光學檢測教具（機構設計開發、機電整合、程式、教材） 大 綱 中心簡介 執行中計畫 中心成果 其它成果 中心簡介 中心簡介 國立臺灣科技大學「光機電技術研 發中心」於92年8月，獲教育部補 助成立。中心整合「光機」、「機 電」、「光電」等三大技術領域之 研發團隊，應用光學感測技術、自 動化機構技術、精密電控驅動定位 技術、智慧型資訊處理技術等，以 發展高速度、高精度、高附加價值 光機電產品與系統，以期因應當前 我國產業朝向技術密集、技術整合 二大重要發展趨勢。 成立宗旨 發展佈局與策略 發展沿革 光機電技術研發中心之發展，主要可分為以 下階段： 光機電技術研發中心計畫 自動化光學檢測產業設備系統設計人才培育計畫 光機電計畫研發中心人才培育計畫 精密機械與光機電聯合技術發展中心 產業先進設備人才培育計畫 典範科技大學計畫 執行中計畫 產業先進設備人才培育計畫 產業界技術顧問 規模企業、中小廠商 夥伴 學校 七所 產學中心 育成中心 技轉中心 科技大學 一般大學 高職 產業先進設備人才培育環境 學程推動 教材具研製 核心技術 種子師資 專題競賽 3+4 產學合作 半導體及光電AOI設備與教具人才培育 4+2 10 中心成果 中心成果 研發成果績效項目 99～101年實際值 可交易技術件數 45件 專利件數 122件 技術移轉件數/金額 23件 / 16,957,020元 產學合作件數/金額 146件 / 167,611,083元 中心成果 101年目標值 （包含夥伴學校） 101年成果值 （包含夥伴學校） 120 144 合作金額（新台幣元） 1億4150萬 1億3250萬 合作金額（新台幣元） 3200萬 3134萬 12 15 900萬 438萬 研發成果轉化之課程數（門） 10 29 參與產學合作學生數 450 589 專利申請件數（件） 35 85 專利獲准件數（件） 25 58 項目 合作件數（件） 產學合作 研發經費來自企業金 額 技轉件數（件） 技術移轉 技轉金額（新台幣元） 對學生助益 （人次） 成果推廣 中心成果 101年目標值 （包含夥伴學校） 101年成果值 （包含夥伴學校） 10 25 技術報告 - - 專題製作 10 24 辦理產學媒合會議 12 15 辦理成果展示與競賽 1 1 召開研發與行政推動會議 4 4 召開諮議委員會議 1 1 辦理專利實務培訓課程 1 1 辦理企業參訪 2 5 辦理企業實習人數 - - 辦理短期課程 （種子師資班） 1 1 項目 論文 論文發表 推廣活動 行政協調 其他活動 中心成果 • FPC AOI瑕疵檢測（與正崴精密合作） 以PC-Based控制為基礎，整合機構設計、運動控制 、影像處理及人機介面，開發軟性電路板（FPC）的成品 外觀檢測設備以及檢測演算法。 中心成果 雷射射出端 • LED晶元螢光檢測系統 整合螢光光譜激發特性， 光路設計、機構設計、運動控 制、影像處理以及晶格定位技 術，完成自動化檢測機台的相 關技術開發。 。 ND filter Laser filter 分光鏡 CCD攝影機 光譜接收端 反射鏡 聚焦鏡 LWP filter 物鏡 光源 X-Y移動平台 中心成果 • 高通量生物組織玻片掃描設備（與榮總合作） 整合影像擷取模組、機構設計模組與運動控制模組， 達成自動對焦以及高通量掃描技術。以提升病理研究的便 利性。 中心成果 • 捨棄式圓鋸片刀具量測系統（與益壯合作） 以非接觸式的光學檢測方式，量測圓鋸片之長寬度 。經由影像擷取系統擷取特徵影像後，將影像作適當處 理後，接著使用影像辨識與分析得到量測結果。 中心成果 • 半導體與元件檢測教學系統之開發 藉由AOI技術導入教學，訓練學生的半導體與光電 元件領域之創新力、競爭力與設計力等，並透過問卷調 查與學習評量反應學生的對課程的學習及興趣。 中心成果 • 線上光學粒徑分析儀（與中鋼合作） 光學粒徑分析系統，經由影像分析程式之撰寫將機 械視覺、機構設計與電控設計等核心技術予以整合。 中心成果 • 全自動光學粒徑分析系統（與中鋼合作） 全自動光學粒徑分析系統為分析一粒徑介於 1m~200mm 礦 石顆粒。此量測系統之礦料經機構整列、視覺取樣與影像程式之 統計分析以了解尺寸分佈狀態。 中心成果 • 微小光學粒徑分析系統（與中鋼合作） 本分析系統主要為檢測粒徑介於0.25 mm~20 mm 之微小顆粒 。此量測系統之礦料經機構整列、線性掃瞄（ Line Scan ）影像擷 取與影像程式，可得知待測物之粒度分佈、平均粒徑、均勻度、圓 形度，球形度等資訊。 中心成果 • 混合煤粒粒徑與水分含量量測系統 （與台塑鋼合作） 混合煤粒是一種具不同大小粒徑且含有微少水分的焦煤，水分多寡 關係到焦碳品質、爐體壽命和能源耗用。本系統檢測之粒徑大小介於 0.15mm~5mm之間，由CCD進行影像擷取，來達到煤粒粒子檢測。進 料之煤粒秤得到第一次重量，在軌道上傳送和落下集料盒之間，會被紅 外線加熱使水分蒸發，此為第二次重量。經由其重量差可得出水分含量 。 中心成果 • 捨棄式圓鋸片之組裝精度自動化光學檢測系統 （與益壯合作） 捨棄式圓鋸片組裝後的徑向尺寸偏差與軸向偏轉公差，為影響加工件 表面品質與刃片壽命的關鍵因素。運用自動化光學，以檢測組裝後之捨 棄式圓鋸片的組裝精度。 中心成果 • 留置針半自動研磨設備 針對新型醫療洗腎用留置針的製程中鐵氟龍導管加 工，本研究嘗試開發半自動之研磨設備以提升產能與品 質。加工的胚料是由鐵氟龍管材套入特製治具圓棒後， 以熱縮方式形成之細長導管並有兩段不等內徑。 中心成果 • 生物組織玻片影像掃描儀（與榮總合作） 利用影像處理技術探討各種組織影像的自動對焦 方法，克服取像系統的景深微小的問題，並透過圖形 比對的技術將組織影像縫合，來達到組織玻片全景之 合成及快速且高品質的影像掃描。 組織玻片 組織細胞 影像縫合 中心成果 • 生物組織玻片影像掃描儀（與榮總合作） 系統掃描影像 影像縫合結果 縫合圖片經影像校正結果 中心成果 • 生物組織玻片影像掃描儀（與榮總合作） Line Scan CCD Camera Stepper Motor Experimental Setup Precision Stage Slide holder Stepper Motor 20X Objective 中心成果 • 微型鑽針芯厚自動量測系統（與尖點合作） 本中心針對微型鑽針之檢測系統，分為破壞性影 像量測系統與非破壞性雷射量測系統。 標準鑚針 人工切斷 顯微鏡 鑚針端面 芯厚值 中心成果 • 非破壞性微型鑽針芯厚自動量測系統 （與尖點合作） 中心成果 • 非破壞性微型鑽針芯厚自動量測系統 （與尖點合作） d1 = d2 芯厚值 = D - d1 - d2 GAP1 DIA GAP2 芯厚值 D - 中心成果 • 破壞性微型鑽針芯厚自動量測系統 （與尖點合作） 檢測程序是先透過一雙軸運動平台與一視覺模組對鑽針進行 定位，然後利用鑽針研磨砂輪將鑽針磨至待檢測的軸向截面，接 著再透過該雙軸運動平台將鑽針移動到另一視覺模組所在位置以 進行鑽針軸向截面影像之擷取，最後搭配影像處理與芯厚值計算 方法量得該截面之鑽針芯厚值。 中心成果 • 破壞性微型鑽針芯厚自動量測系統 （與尖點合作） 鑽針定位之原理與影像處理方法 中心成果 • 非破壞性微型鑽針芯厚自動量測系統 芯厚量測之影像處理方法與流程 其他成果 光機電計畫研發中心人才培育計畫 • 光機電教學系統 – – – – Opto-mechatronics Learning System Mechanism、Electronics、Optics NI Interface solutions NI Labview • 光機電教育訓練 – – – – LabVIEW DAQ Motion Vision 光機電計畫研發中心人才培育計畫 37 光機電計畫研發中心人才培育計畫 38 光機電教學系統 • AOI教學系統 – 主題架構 光機電教學系統 • AOI教學系統 – 教學用模組 光機電教學系統 • AOI教學系統 – 練習範例 光機電教學系統 • Mecharonics-Basic教學系統 – 整合職訓局機電整合認證平台 – 包含機構設計、電控元件應用、電控迴路設 計配置及圖控程式設計 光機電教學系統 • • • • 嵌入式影像平台教學系統 PAC-Basic教學系統 PAC-Advanced 教學系統 ELVIS Plus 教學系統 光機電教育訓練 光機電教育訓練 學生實務專題競賽 感謝您的參與及聆聽