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机电工程学，又称机电整合学、机械电子学，是一门利用微电子理论来控制机械装置的学科，也是一门跨领域学科，它的技术基础是来自机械设计和微电子控制，并配合电脑软体，因此是整合了机械、电子电路、电机和电脑等相关领域的一种整合技术，现今已从机械工程的附属学科，独立成为了前沿科学，也代表了一个国家科学技术的发展水平。

　　本书《机电工程概论》为教育部顾问室「半导体与光电产业先进设备人才培育计画」之成果，针对自动化光学检测技术领域进行教材编撰，以半导体与光电产业之AOI设备中所需之光、机、电、软等四项关键技术分章介绍，内容包含了自动化机构设计、机台运动与控制、光学影像处理与资料分析、图控式软体设计整合等。本书可作为大专院校专业课程教材，适用于光电、电机、机械、机电、自动化等理工科系之教科书，亦适合一般想了解机电工程(自动光学检测)知识的大众阅读。同时可提供企业中现职重视策略管理或是新事业开发、业务、行销、研究、企划等人员作为参考，对于有意了解与投入自动化设备研发之人员来说，本书除了清楚简要地说明基础观念外，同时提供实务范例作为练习。

作者简介

庄水发

　　现职：
　　国立台湾科技大学 机械工程系 兼任讲师
　　高雄市力行文教机构 升大学部执行主任、专任教师

　　学历：
　　国立台湾科技大学 机械工程系 博士
　　国立台湾科技大学 机械工程系 硕士
　　国立台湾大学 机械工程学系 学士

　　经历：
　　国立台湾科技大学 机械工程系 兼任讲师
　　国立台湾科技大学 光机电技术研发中心 博士后研究员

修芳仲

　　现职：
　　国立台湾科技大学 机械系 系主任
　　国立台湾科技大学 光机电技术研发中心 主任

　　学历：
　　德国阿亨工业大学 博士
　　国立台湾大学 机械工程所 硕士
　　国立台湾科技大学 机械工程系 学士

　　经历：国立台湾科技大学 教授

丁一能

　　现职：台北市南港高工 电机科 主任

　　学历：
　　辅仁大学 电子工程所 硕士
　　台湾科技大学 电机工程系 学士

　　经历：
　　士林高商 註册组 组长
　　中正高中 总务主任
　　台北市教育局资讯小组(借调)
　　南港高工 建教合作组长

廖志伟

　　现职：台塑河静钢铁 冶金技术部 扩建工程师

　　学历：
　　国立台湾科技大学 机械工程研究所 博士
　　国立台湾科技大学 机械工程研究所 硕士
　　国立虎尾技术学院 自动化工程系 二技

　　经历：
　　国立台湾科技大学 光机电技术研发中心 博士后研究员
　　国立台湾科技大学 机械系 兼任助理教授
　　国立台湾科技大学 机械系 兼任讲师级专家
　　明志科技大学 机械系 兼任助理教授
　　国立台湾科技大学 机械系 博士后研究员

第一章　自动化机构与零件设计
1-1　自动化机械设计（以自动化精密平台为例）
1-1-1 自动化机械设计流程
1-1-2 功能需求
1-1-3 线性滑轨选用（额定荷重、寿命计算）
1-1-4 平台与滑轨设计（3D实体绘图）
1-1-5 滚珠螺桿选用（精密等级选定、导程计算、轴径计算、危险速度计算、寿命计算）
1-1-6 螺桿支撑座选用
1-1-7 螺桿与螺桿支撑座设计（3D实体绘图）
1-1-8 伺服马达选用（额定转速计算、额定扭矩计算、瓦数选定）
1-1-9 其他配合零组件设计与选用（马达固定座、连轴器、底板、滑轨垫高块）
1-2　零件工程图

第二章　感测器应用
2-1　近接感测器
2-1-1 电磁近接感测器
2-1-2 光学近接感测器
2-1-3 超音波近接感测器
2-1-4 霍尔效应近接感测器
2-2　光学旋转编码器
2-3　光学尺
2-4　极限开关
2-5　温度感测器
2-5-1 电阻温度感测器
2-5-2 热敏电阻
2-5-3 热电偶
2-5-4 双金属温度感测器
2-5-5 积体电路感测器

第三章　马达应用
3-1　运动控制简介
3-1-1 运动控制的5种轨迹
3-1-2 实际运动的驱动模式
3-2　步进控制系统
3-2-1 步进控制方块图
3-2-2 步进马达种类
3-2-3 步进控制系统元件
3-2-4 步进马达驱动原理
3-2-5 步进激磁方式
3-2-6 步进马达运转特性
3-2-7 讯号脉波选用
3-2-8 步进角计算

第四章　工业配线
4-1　按钮开关（Push Button Switch）
4-1-1 工业型按钮
4-1-2 按钮开关用途区分
4-2　栓型保险丝（D-Fuse）
4-3　指示灯（Pilot Lamp，PL）
4-3-1 指示灯的构造与意义
4-4　电源供应器
4-5　配线要领
4-5-1 导线的选用
4-5-2 导线处理原则
4-5-3 接线端子台选用（Terminal Block，TB）
4-5-4 压接端子的选用
4-5-5 步进马达配电范例
4-5-6 实习平台接线图
4-6　继电器（Relay）
4-6-1 电磁继电器的工作原理和特性
4-6-2 热敏干簧继电器的工作原理和特性
4-6-3 固态继电器（SSR）的工作原理和特性
4-6-4 磁簧继电器的工作原理和特性
4-6-5 光继电器的工作原理和特性
4-6-6 继电器实际运用

第五章　机器视觉应用
5-1　何谓机器视觉
5-2　械视觉系统
5-3　光源与照明技术
5-3-1 光源系统之分类
5-3-2 光源照明技术之分类
5-3-3 光源特性
5-3-4 结论
5-4　摄影机
5-4-1 线扫描与面扫描摄影机
5-4-2 传输介面
5-5　镜头
5-5-1 镜头的特性
5-5-2 镜头种类
5-5-3 机器视觉系统参数
5-5-4 机器视觉系统选配
5-6　机器视觉系统选用范例

第六章　数位影像处理与辨识应用
6-1　何谓数位影像
6-2　数位影像之性质
6-3　数位影像处理
6-3-1 待测范围（Regions of Interest, ROI）
6-3-2 直方图（Histogram）
6-3-3 二值化处理（Thresholding Processing）
6-3-4 影像亮度、对比与曝光调整
6-3-5 型态学（Morphology）
6-3-6 泸波（Filter）
6-3-7 低通泸波器（Low-pass Filter）
6-3-8 高通泸波器（High-pass Filter）
6-4　分析辨识
6-4-1 边缘侦测
6-4-2 边缘侦测
6-4-3 直线侦测
6-4-4 图像比对
6-4-5 几何比对
6-4-6 尺寸校正

第七章　资料撷取与分析
7-1　量测系统概念
7-1-1 讯号种类
7-1-2 量测系统架构
7-2　建立量测系统
7-2-1 物理讯号转换为电气讯号
7-2-2 讯号条件处理（Signal Conditioning, SCXI）
7-3　讯号格式转换介面
7-3-1 类比转数位（ADC）
7-3-2 数位／类比转换（DAC）
7-3-3 数位输出／输入（Digital Output / Input）

第八章　图控程式概论
8-1　图控程式介绍（LabVIEW）
8-1-1 图形化语言
8-1-2 LabVIEW 操作环境介绍
8-1-3 Getting Stated 环境介绍
8-1-4 善用Find Examples
8-1-5 人机介面（Front Panel）与程式方块区（Block Diagram）操作
8-1-6 快速键的使用
8-1-7 Help的使用
8-2　VI 程式的撰写
8-2-1 控制单元（Control）与显示单元（Indicator）
8-2-2 逻辑运算核心元件
8-2-3 接线
8-2-4 执行VI程式
8-3　回圈与结构
8-3-1 For 回圈
8-3-2 While 回圈
8-3-3 移位暂存器（Shift Registers）的功能
8-4　阵列与资料丛集
8-4-1 阵列处理函数
8-4-2 阵列运算的形态Polymorphism
8-4-3 丛集
8-4-4 阵列与丛集的转换

第九章　机电系统专案应用范例
9-1　电缆连接器滑轨自动化光学检测系统
9-1-1 简介
9-1-2 系统架构
9-1-3 研究方法
9-1-4 实验分析
9-1-5 结果与讨论
9-2　破坏式微型钻针视觉心厚量测系统
9-2-1 简介
9-2-2 系统架构
9-2-3 研究方法
9-2-4 实验分析
9-2-5 结论与未来展望

第十章　综合实习
10-1　马达应用实习
10-1-1 实习目的
10-1-2 技术指标
10-1-3 实习内容
10-2　影像撷取实习
10-2-1 实习目的
10-2-2 技术指标
10-2-3 实习内容
10-3　影像处理实习
10-3-1 实习目的
10-3-2 技术指标
10-3-3 实习内容
10-4　资料撷取实习
10-4-1 实习目的
10-4-2 技术指标
10-4-3 实习内容
10-5　机电系统应用- 双轴定位系统实习
10-5-1 实习目的
10-5-2 技术指标
10-5-3 实习内容
参考资料

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