目錄

目錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1

圖目錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧2

表目錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧5

第一章 前言‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6

1-1 研究動機‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧6

1-2 研究目的‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧7

1-3 前景展望‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧8

第二章文獻探討‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧9

第三章 設備與製作過程‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧10

3-1 材料介紹‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧10

3-2 材料設計圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17

3-3 程式編寫‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧23

3-4 製作過程‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧26

第四章結論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧41

第五章致謝‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧42

工作與時間分配‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧43

心得‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧44

1

圖目錄

圖 1-1 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧10

圖 1-2 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧10

圖 1-3 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧11

圖 1-4 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧11

圖 1-5 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧12

圖 1-6 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧12

圖 1-7 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧13

圖 1-8 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧13

圖 1-9 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧14

圖 1-10‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧14

圖 1-11‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧15

圖 1-12‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧15

圖 2-1 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17

圖 2-2 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧17

圖 2-3 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧18

圖 2-4 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧18

圖 2-5 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧19

圖 2-6 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧19

2

圖 2-7 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧20

圖 2-8 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧20

圖 2-9 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧21

圖 2-10‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧21

圖 2-11‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧22

圖 2-12‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧22

圖 3-1 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧26

圖 3-2 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧26

圖 3-3 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧26

圖 3-4 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧27

圖 3-5 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧28

圖 3-6 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧28

圖 3-7 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧29

圖 3-8 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧29

圖 3-9 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧30

圖 3-10‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧30

圖 3-11‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧31

圖 3-12‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧31

圖 3-13‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧32

3

圖 3-14‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧32

圖 4-1 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧33

圖 4-2 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧33

圖 4-3 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧34

圖 4-4 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧34

圖 4-5 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧35

圖 4-6 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧36

圖 4-7 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧36

圖 4-8 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧37

圖 4-9 ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧37

圖 4-10‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧38

圖 4-11‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧39

圖 4-12‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧39

圖 4-13‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧40

圖 4-14‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧40

圖 4-15‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧40

4

表目錄

表 1-1‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧16

表 1-2‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧43

表 1-3‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧43

表 1-4‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧43

5

第一章 前言

1-1 研究動機

現代生活，科技一直在進步，人們越來越享受科技帶來

的便利性，現代人們的生活型態，講求【時間就是金錢】，

在忙碌的生活中，有誰還會願意多花一點時機來作費力的是

呢？

其實在我們的生活當中，有很多東西都被改造成，使用

起來方便、越省時，舉例來說：洗手台，以前還需要使用上

方開關，才能夠開水，現在只要手伸過去水就自己滴下來

了，省去開水的動作。就連我們生活常遇到的門，都已經改

程自動的，只要過去門就會開啟。

這些都是科技進步，科技進步給我們的便利性，但是越

是便利的東西，越看得出人們的惰性，也因為我們的越懶

惰，就會想要一些能夠使我們方便的東西，所以這些產品才

會一直的推陳出新，來吸引我們的購買慾望。

6

1-2 研究目的

科技進步的時代，飲料機也是一直在進步，有很多型態

來服務我們，像是有類似水龍頭的開關，只要往一個方向推

開，飲料就會滴下，往反方向就會關起。或者是拿著手中的

杯子，往飲料機的前的板子推擠讓飲料滴下。還有著只需按

下按鈕就能夠讓飲料能夠裝到想要的程度就好。

市面上有著許許多多，不同種類的飲料機，但我們就是

看在這些飲料機，還是需要出一點點力氣，才能夠得到我們

想要喝的飲料，於是我們就把它再加以改進，運用我們所學

的相關知識來製作此專題。

7

1-3 前景展望

在我們日常生活看到的飲料店，總是要看到店員們，為

了顧客們手忙腳亂的來製作飲品，當店員手拿著飲料杯專飲

料時，又有新的顧客上門，卻沒有辦法放下手上的飲料杯，

來為新顧客點餐。我們就是看上這點，來研究能夠使店員們

更加輕鬆來完成飲料的製作，可以將飲料杯放在上面，即使

有新顧客來點餐，而離開了手邊的工作，飲料也不會裝到滿

出來，就可以一心二用，又可以節省時間。

我們在自助式餐廳吃飯時，總是夾了很多食物，但又想

要裝飲料，又不想要多跑一趟嫌麻煩，就要放下手中的食物

盤，一隻手拿飲料杯，一隻手打開開關，這樣起不是很麻煩

嗎?還有一種是拿著飲料杯往飲料機前的板子一推，裝好飲

料要退回來之時，飲料還是滴出來了一些，把手弄得黏呼呼

的呢？

8

第二章 文獻探討

我們製作的是市面上琳瑯滿目的飲料機。但我們想做的是

能夠從舊的物品加以改造。

我們的自動飲料機的原理很簡單，大家都有去看過牙醫一定

都知道，診療儀旁邊有的裝水的給水器，只要把杯子放上去

就會自動盛水，而到達一定的量它就會停止。 牙醫診療儀

的給水器是使用彈簧的原理。而我們把這個原理應用在飲料

機上，杯子下面有柱子連接著彈簧，當杯子有了重量往下

沉，壓到了極限開關就能使水停止。這是我們參考著這個原

理一步一步慢慢試驗出來的結果。

9

第三章 設備與製作過程

3-1 材料介紹

(圖 1-1)

彈簧 、塑膠圓柱一 、 塑膠圓柱二

(圖 1-2)

風扇:散熱用，散熱越好，致冷晶片的溫度就越低 10

(圖 1-3)

電源供應器

(圖 1-4)

致冷晶片 :通過直流電流可自由進行冷卻、加熱、溫度控制

的半導體元件。晶片兩面的溫差受電流大小影響，越大溫差

越大 11

(圖 1-5)

極限開關:傳遞訊號給電磁閥，使電磁閥斷水

(圖 1-6)

杯墊:放杯子用 12

(圖 1-7)

近階開關:感應金屬杯子，傳遞訊號給電磁閥

(圖 1-8)

壓克力箱子:裝水用

13

(圖 1-9)

電磁閥:接受訊號，使閥門關閉/開啟

(圖 1-10)

鋁片:讓製冷晶片更有效傳遞冷 14

(圖 1-11)

電源線:插頭接電

(圖 1-12)

不鏽鋼杯:裝水用 15

材料表

(表 1-1)

16

3-2 材料設計圖

壓克力箱子

底座

(圖 2-1)

正面

(圖 2-2)

17

左側

(圖 2-3)

右側

(圖 2-4)

18

背面

(圖 2-5)

背面除料

(圖 2-6) 19

底座鑽孔

(圖 2-7)

三視圖

(圖 2-8)

20

鋁片尺寸圖

(圖 2-9)

杯墊底座設計圖

(圖 2-10) 21

(圖 2-11)

(圖 2-12) 22

圓柱二鑽孔

3-3 程式編寫

圓柱二

CNC 程式碼

T0808 M93 S1000

G99 G0 X0

Z 1.0

G1 Z-3.0 F0.1

G1 Z-20.0 F0.2

G0 Z1.0

Z -19.0

G1 Z-43.0 F0.2

G0 Z30.0

M1

T0707 M93 S1200

G99 G0 X22.5

X1.0

G1 Z0. F0.1

23

G1 X21.5 W-0.5 F0.03

G1 U0.02 Z-40.0 F0.1

G1 U-3.0 F0.05

G0 Z30.0

M1

T404 M93 S1400

G99 G0 X27.0

Z1.0

G1 Z0. F0.1

G1 X24.0 F0.05

G1 X25.0 W-0.5 F0.03

G0 X50.0 Z50.0

M1

T0101 M93 S1200

G99 G0 X27.0

Z-63.0

G1 X-2.0 F0.03

24

G0 X27.0 W0.5

X50.0 X50.0

M5

M30

25

3-4 材料製作

圓柱一以傳統式車床切削 (材料:塑膠)

(圖 3-1)(圖 3-2)

(圖 3-3)

26

圓柱二以 CNC車床車削 (材料:塑膠)

刀具準備

(圖 3-4)

T0808鑽頭

規格:ø20

27

(圖 3-5)

T0707 修孔刀

(圖 3-6)

28

(圖 3-7)

T0404前掃刀

(圖 3-8)

29

(圖 3-9)

T0101切斷刀

(圖 3-10)

30

車削過程

先用鑽頭鑽約 38mm (圖 3-11)

用修孔刀修到我們要的深度 40mm (圖 3-12)

31

再用前掃刀倒角(圖 3-13)

最後切斷就完成囉! (圖 3-14)

32

3-4 製作過程

電路過程

按照電路圖上的線路接上

(圖 4-1)(圖 4-2)

電磁閥一條接電源 繼電器 9 號接到電

一條接到繼電器 5 號 3 號接到進階開關黑線

14 號接到極限開關 2

33

(圖 4-3)

將致冷晶片與風扇的紅線與黑線接在一起，紅線接到正電黑

線接到負電

1 號接到正電 2號接到繼電器 14(圖 4-4)

34

(圖 4-5)

進階開關 藍色線 接到負電 咖啡色線接到正電

35

木板過程

(圖 4-6)(圖 4-7)

從底座開始先黏上一塊木板再黏上第二塊

36

(圖 4-8)(圖 4-9)

黏上第三塊木板 把已接好的好電路放進裡面

37

(圖 4-10)

黏上第四塊與第五塊木板

大致上的就完成囉!

38

致冷晶片黏合

(圖 4-11)(圖 4-12)

鋁片均勻塗上散熱膏，旁邊 鋁片黏在壓克力箱，致

在塗上一點強力膠增加黏性 冷晶片黏在鋁片上

39

(圖 4-13)(圖 4-14)

測試是否到達一定的水量壓 杯子重 0.008KG，測試後剛

到極限開關使水停止 好達 9分滿自動停止出水

(約 43 秒)

(圖 4-15)杯子:0.052kg

時間約 51秒都還不會停水 原因:重量太輕

40

第四章 結論

這次研究的重點有 5 項：

1.致冷晶片是否能夠有效發揮致冷的效果，以及致冷的溫度

範圍。

2.感測器是否能感有效測到水杯，已達到自動出水的效用

3.設計出來的電子迴路圖，經過實際接線後，能否有效發揮

各元件的效能。

4.彈簧開關能否跟感測器有效的配合，控制出水口處的匣門

開關。

5.致冷晶片能否有效將冷傳給水。

41

第五章致謝

1.感謝我們的專題指導老師，蔡志信老師陪我們製作一年的

專題。

2.感謝劉柏挺老師，告訴我們致冷晶片的基本知識，及麵包

板的使用。

3.感謝姜宗男學長敎我們如何畫電子迴路圖，以及如何接

線，幫助我們完成最

主要的部份。

4.感謝班級導師，郭武彰老師告訴我們許多如何傳冷的觀念

及變電器的使用。

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工作分配表

全組員 專題討論、購買材料、電路測試

陳家毓 鋁片設計、組裝

許貿騏 CNC 程式編寫、車床切削、杯墊底座設計、組

裝

蔡沛珊 Solidwork 繪圖、壓克力箱子設計、組裝、PPT

許哲瑋 掌握工作進度

(表 1-2)

許貿騏 前言

蔡沛珊 文獻探討、設備與製作過程、工作與時間分配

許哲瑋 結論、致謝詞

(表 1-3)

時間分配

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月

決定題目

購買材料

專題製作

收尾、書面報告

(表 1-4)

43

心得

陳家毓:

這次專題，跟以往的專題不太一樣提早從三年級就開

始，不過對我們來說並沒有太多的影響，第一次做專題有點

無頭無腦的沒有頭緒不知道該做什麼東西，經過幾次討論後

決定做飲料機，然後開始找尋資料討論再討論挑選出適合的

材料去測試碰到問題想辦法去瞭解問題和排除困難，過程中

讓我了解到分工合作的重要性，並且帶給了我們許多的記

憶，雖然有時想偷懶放鬆，不過當做出成品後當下的愉悅讓

我們覺得很有成就感， 在這段期間大家也付出了不少心血

與時間如今專題終於完成了心中的壓力也舒壓了不少，希望

我們做的專題能夠得到評審的認同。

44

許貿騏:

沒想到時間過的真快，一轉眼間，我們的專題題目，就從滿

滿的草稿與設計圖上，轉變成了現在的作品。在剛開始，大

家還一直在互相討論，專題到底要定什麼題目好呢？要想一

個歷年學長們，沒有做過的作品，然而，又要在我們的專業

知識下，有辦法做出來的作品。

光是題目就想好了好久好久，因為題目一定下去，也就要做

得出來，在討論時，每個人都擁有著不同的想法與意見，難

免發生了些爭執，和不愉快，不過當決定好題目時，大家也

就全心投入製作。

在尋找材料這方面，我們花了最多的時間，因為要找到一些

需要材料真的很不容易，用講得很簡單，實際上要找到許要

的材料，很多東西都是去訂做的，看似平凡的配件，都是我

們特地去製作、去找的！但這也是，製作專題讓我學習到最

多的地方，因為要尋找材料，我們去了很多間五金行，很多

次電子街，和製作鋁片，以及壓克力的工廠，這都是我不太

可能會去的地方，不過因為製作專題，也讓我知道，以後需

要什麼材料，要去哪裡購買。

45

原本以為，最難的材料都已經找到了，剩下最後的組裝，沒

想到事情並沒那麼一帆風順，在組裝過程中，還發生不少的

問題，還好有組員互相幫助，克服了種種問題，最終完成了

我們的專題作品。

看到作品做出來，感覺很開心，想想之前辛苦都是值得的，

也很謝謝老師指導，組員們的努力，相信我們的作品，一定

可以得到大家的認同，畢竟花了我們很大的功夫，才完成的

作品，也希望接下來的口試，可以順利通過。

46

蔡沛珊：

這樣專題花了很多間，從討論題目到購買材料就花一個多月

的時間，我們對飲料機一無所知也不知從哪著手，想著要像

牙醫診療儀的給水器那樣能夠毫不費力的就取得水，只要把

杯子放上去等到水裝滿再去拿起來，我覺得這個想法真的很

棒。

過了好幾個月專題終於開始製作，中間也遇到了很多問

題，大家都很忙真的很難找的到大家都有空的時候，但我們

只要有空就盡力的去做!我覺得這個專題重要的不是做了多

少，而是每個人的參與感，很多事不是只靠嘴巴，應該要實

際去做。

經過這次的專題製作，讓我學到團隊的合作的重要性，

知道了如果一個團隊不團結、一個人不合作，會使其他組員

感到不滿或是不快。很開心能夠如期的完成這個專題，當我

們終於測試成功的時候那種心情真的無法用言語形容，那是

件非常開心的事情。

製作專題中因為買錯了很多材料，學到了應該要更謹慎

的做每件事，應該要查清楚東西的規格和材質才能夠去購

買。很謝謝我們的指導老師蔡志信，它教導我們的方式是讓

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我們自己選擇要買的東西，自己去嘗試，適時的給予建議。

而不是直接告訴我們你應該要這樣做或你要那樣做。這使我

們有了獨立思考的能力，也能從錯誤中學習，不斷的失敗後

最後很開心終於成功了!

48

許哲瑋：

這次做專題的過程中，遇到許多的問題，一開始在主題發想

的部份就花了不少時間，之後又是在購買材料時，遇到材料

規格的問題，就要去嘗試，到底材料是不是可以使用，然後

主要還有在線路圖設計的部份，卡了我們很長的時間，因為

我們都不會畫，也不會接，幸好最後有找到學長協助，才能

把成品做出來。

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專題真的是一個挑戰，挑戰團隊的溝通及工作分配，還有資

源的尋找，及時間規劃都是我們過程中碰到的問題，當我們

將這些問題解決時，自己也會隨之成長。

感謝專題的同學一起努力，將專題完成了。

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