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分層模具輔助機械手臂織造

為了解決碳纖維客製化的問題，作者呂亮穎 這樣論述：

由於數位時代與科技進步，數位織造在電腦補助應用上發展出許多複雜的造型，在織造上複雜程度由路徑決定，而複雜的路徑施工上相對困難，大多使用機械手臂等機具進行繁瑣的路徑纏繞與精準定位。現行織造建築應用上以司圖加特大學ICD/ITKE為主要技術發展，概念以減少模具使用量與大跨度之間對支撐及製造最具效率的製造方式，並依至今案例之組合方式分為單元構件（component）、混和系統（hybrid system）與連續製造（continuous），但在製程上大多使用多具大型機械手臂或需配合其他自定義機具使用，本研究除了減少模具使用外，同時減少機具使用量與操作簡易化降低織造施工的困難度，以單元構件與混和系統

組合方式進行大跨度的施作，去除以往單元組合之間的連接構件，單純以纖維材料做連續的組合。本研究數位製造上主要分為三個階段，從二維路徑操作機械手臂，定義織造基礎條件，並以各層纏繞錨點分層製作出分層模具，模具以類似擠出成形的方式擠出產生三維織造，以二維對應三維方式需互相對應路徑上的長度並增加移除層的使用，同時分析纖維材料上可接受的延展性誤差。第二階段由材料互承切入，纖維材具互承及勾線並繃緊時，其連接支撐性較佳，在二維路徑上則產生順序對應的三維互承，並依互承的層級分為L層層邊互承、H層對角互承與H層邊上點連線互承三種互承方式，互承路徑同時須產生附帶路徑以完成連續連線，附帶路徑同樣以能產生互承為主。第三

階段連續製造，以大跨度拱型型態製造，使用模具下移擠出方式創造單元之間組合的拱型角度，參考ICD2019:Spatial winding: cooperative heterogeneous multi‑robot systemfor fibrous structures對於連續製造分類本研究介於單元構件與連續製造的混合系統，以模具錨點限制不變量，即可產生連續性的變化。 機械手臂空間織造的方法，皆是須以模具纏繞製造，本研究改變模具對於以往製造的維度，由二維轉三維的2.5D分層模具方式簡易化機具使用及操作程度，使織造破除以往對於高技術及高費用的製造限制，成為常民化構築的可能性。本研究中，討論路徑對

於維度變化前後的型態影響，並整理出最有效率的構造流程，期待能提供後續分層模具織造設計討論面向參考。