電路設計

在控制電路的接線設計上，必須滿足機器實行拋光過程時的操作方式。在機 器動作流程部分主要以分成了手動和自動兩種模式，因此在電路的接線設計上也 可分成手/自動兩種模式來探討。一開始在電路設計的過程可將手/自動兩種模式 獨立出來做接線設計，等到兩種模式個別完成後，只需利用搖臂開關和繼電器設 計一電門切換裝置作手/自動兩種模式間的轉換即可。

在手動模式的配線部分較為直接，只需設計將各控制元件以獨立開關來控制 即可；但在自動模式的配線部分就較為繁雜許多，自動模式電路設計的實行構想 為在機器的傳送平臺上裝設一微動開關，以此作為一感測元件，用來判斷開啟各 控制元件的一個裝置，最後再於機器的玻璃輸出架底端裝設一極限開關，以此用 來判斷關閉各控制元件的一個裝置。有了此兩感測裝置的設計，因此當機器處於 自動模式狀態下時，只需將玻璃放於機器傳送平臺上即會啟動微動開關，進而開 啟馬達、電磁閥、自動點火裝置等控制元件進行動作，而當玻璃於拋光完成後被 推進至機器玻璃輸出架上時，玻璃即會觸動到極限開關，使切斷所有控制元件之 電源以停止運作，完成一次循環的動作流程。

以上的自動控制動作流程只需使用兩個開關和一個繼電器就能達成，其主要 實行原理是利用一個繼電器所形成的記憶電路(或稱自保電路)，圖 39~圖 42 所示 為機器自保電路的動作原理，步驟一為機器一開始時的電路狀態，此時傳送平臺 上的微動開關處於常開狀態(N/O)，而輸出架上的極限開關則處於常閉狀態 (N/C)，其為機器一開始的電路狀態，如圖 39 所示。

圖39：實行自動模式的繼電器電路原始狀態

圖40 為當玻璃放置於機器傳送平臺上時的電路狀態，此時玻璃因重量而啟 動了傳送平臺上的微動開關，使得電流可經由微動開關通過繼電器線圈，當繼電 器線圈通電後，會激磁驅動內部的電磁鐵以達到切換內部接點的功能，此時的 A、B 點也因此產生 110V 的電位差，可供給各元件動作的電量，因此當玻璃放 於機器傳送平臺上時，則可啟動丙烷電磁閥、馬達以及自動點火系統開始運作，

此過程可使丙烷氣體開啟並點燃，而馬達運轉使得機器推進爪可傳送玻璃前進至 噴嘴處。

圖40：實行自動模式的繼電器於玻璃放置在機器傳送平臺的電路狀態

接著再經過限時繼電器的作用，於機器所設定時間內關閉自動點火裝置的動 作，並啟動氧氣電磁閥的開關，使丙烷點火後可加入氧氣混合燃燒，接著玻璃被 機器推進爪傳送至噴嘴處加熱，所以傳送平臺上的微動開關也因此無重量的施加 而回到原來常開的狀態，但此時電流依然可以藉由極限開關處於常閉的狀態繼續 供應電流至繼電器而使A、B 點保持 110V 的電位差，電路狀態如圖 41 所示。此 過程可使噴嘴吹出丙烷與氧氣混合的火焰，並停止自動點火運作，而馬達繼續運 轉推進玻璃前進。

圖41：實行自動模式的繼電器於玻璃傳送至噴嘴處的電路狀態

最後當拋光完成的玻璃被推進爪傳送至機器玻璃輸出架上時，即觸發了安裝 於玻璃輸出架上的極限開關，因此切斷了電流通過極限開關，使繼電器回復到初 始的電路狀態，此時A、B 點也無電位差，因此關閉了丙烷與氧氣電磁閥以及馬 達的動作，完成了一次完整的拋光動作，最後的電路狀態如圖42 所示。此迴路 的設計可不斷的循環動作，因此玻璃可連續式的進行拋光，以增進機器對玻璃進 行拋光的效率。

圖42：實行自動模式的繼電器於玻璃拋光完成的電路狀態

在設計機器電路配線之外，還須加入機器本身與使用者在安全上的考量，因 此增加了緊急開關的功能設計，電路上的設計是無論機器處於何種操作模式下皆 可直接切換至緊急模式，以便當機器發生問題或故障發生時可關閉機器的電源確 保安全。另外，機器於拋光過程所使用的混和氣體是丙烷加氧氣，其中丙烷是屬 危險氣體，若控制不當而造成丙烷外漏會造成立即性的危險，因此在電路設計上 為在丙烷電磁閥處並聯一黃色警示燈，當丙烷電磁閥被開啟時，機器就會亮起黃 色警示燈以提示週遭的人員須謹慎操作。再者，為了防止因人為不當操作去開啟 丙烷電磁閥；或機器於自動模式的操作過程因自動點火的故障導致火焰未成功點 燃、或機器於拋光過程因火焰的不正常熄滅等等的因素造成丙烷氣體的外漏，因 此在噴嘴的部分裝設了溫度開關的設計，借由感測噴嘴表面的溫度來判定噴嘴火 焰是否在燃燒中，以防止火焰未點燃或不正常熄滅時丙烷氣體的外漏，電路設計 動作為當溫度開關偵測到火焰熄滅時，會啟動紅色緊示燈和蜂鳴器以提示操作人 員關閉機器，詳細的電路設計動作流程如圖44 所示。機器接線電路圖如下所示。

圖43：機器電路圖

圖44：電路設計流程圖