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　　2015年10月

　　同軸直驅(qū)轉(zhuǎn)動滾珠軸承

機床在時至今日工業(yè)領(lǐng)域具有不可或缺的地位。雖然近年來5軸機床的普及，工業(yè)產(chǎn)品，特別是一些明確要求精細加工的產(chǎn)品，其設(shè)計的靈活性大大提高。以往不能同時實現(xiàn)批量制造的繁雜設(shè)計，現(xiàn)在都能一一同時實現(xiàn)，所以組織工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量更高。他們每晚采用的智能手機和平板電腦等電子產(chǎn)品的金屬機身，都是透過這些一流的機床加工而成的。目前多軸復(fù)合機床的技術(shù)發(fā)展?jié)u趨成熟，對轉(zhuǎn)動滾珠軸承（全稱庫塞縣）的精度和速度的明確要求不斷提高。ITRI — 臺灣地區(qū)工業(yè)研究所（全稱中研院）看準未來消費市場的龐大市場需求，獨立自主開發(fā)了同軸庫塞縣，實用性雷尼紹RESOLUTE?系列當(dāng)然式圓點陣，透過Panasonic以太網(wǎng)協(xié)定連接到內(nèi)部開發(fā)的控制器上，幫助業(yè)界開發(fā)具競爭優(yōu)勢的庫塞縣方案。（擴充閱讀：雷尼紹CCMT2016專題）

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　　庫塞縣在機床上的價值

　　ITRIs 5-axis machining center

　　庫塞縣是機床中一個十分重要的附加模塊，當(dāng)需要加工具有繁雜曲面的鉆孔時尤其如此。廠商應(yīng)對不同的加工市場需求開發(fā)各種不同結(jié)構(gòu)的庫塞縣。

庫塞縣的采用可擴充加工中心的加工自由度，提供第4軸、第5軸轉(zhuǎn)動軸。傳統(tǒng)的3軸加工中心沒有實用性庫塞縣，鉆孔被固定在加工臺面上，每晚的加工面只有四邊，而5軸加工中心，透過旋庫塞縣的移動，鉆孔只需裝夾一次方可完成5面體的加工，大大延長裝卸鉆孔的天數(shù)。臺灣地區(qū)工業(yè)研究所資深工程師陳冠文老先生解釋庫塞縣的結(jié)構(gòu)：“消費市場上的庫塞縣種類繁多，有牽引式、同軸搖籃、多心滾動軸承等等。結(jié)構(gòu)主要由本體、主軸承、組織工作盤面、傳動裝置、轉(zhuǎn)換器電機、點陣及剎車系統(tǒng)所組成。為了減少成本，大部分模塊都是他們獨立自主開發(fā)或在鄰近地區(qū)采購。經(jīng)過多年努力，整體成本目前較于眾多知名品牌大幅減少50%以上，而他們的最終目標就是把這些技術(shù)和制造方案轉(zhuǎn)移到鄰近地區(qū)的廠商，幫助他們開發(fā)具競爭優(yōu)勢的庫塞縣。”

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　　RESOLUTE當(dāng)然式點陣

　　ITRI rotary table tilt axis RESOLUTE RESA

直驅(qū)電機機構(gòu)設(shè)計的特性使得點陣一般鐮葉在電機內(nèi)，雖然電機內(nèi)部空間有限，故對點陣高度計頭的體積有嚴格的明確要求，設(shè)計要緊湊型。陳冠文老先生說道：“他們在點陣THF1時，體積是重要的考慮因素之一，所以要選封閉式的點陣，原因是封閉式點陣有封裝外殼，體積過于龐大，一般不適合安裝在直驅(qū)電機的機構(gòu)上。另外加工中心的組織工作環(huán)境一般十分嚴峻，充斥大量切削殘屑、焦油等氮氧化物，不過雖然點陣鐮葉在電機內(nèi)，故對封閉式點陣來說不是問題。RESOLUTE的防護級別達IP64，足以應(yīng)付一般污染，就算是點陣意外被機油或削屑弄濕，清潔后方可正常組織工作。”

　　雷尼紹RESOLUTE當(dāng)然式點陣設(shè)計緊湊型，高度計頭尺寸僅36 x 14.9 x 16.5 mm，是消費市場上少數(shù)高規(guī)格但體積輕巧的點陣，支持多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)定。高度計頭采用一流光學(xué)濾波鏡組，有效過濾因點陣尺上的氮氧化物而造成的噪聲，維持超低的噪聲級別（抖動達10奈米RMS）以促成絕佳的邊線穩(wěn)定性，同時從根本著手采用強化型的檢測機制，同時實現(xiàn)僅±40奈米的極低細分誤差 (SDE)，使得機床加工出表面更加光滑的鉆孔。

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　　提高制造組織工作效率

　　RESOLUTE圓點陣在轉(zhuǎn)動軸上

天數(shù)就是金錢，特別是在時至今日產(chǎn)品生命周期延長，產(chǎn)品多樣化的激烈競爭年代。制造商在追求產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量以滿足客戶明確要求的同時，要不斷提高制造組織工作效率，務(wù)求新產(chǎn)品能盡快推出消費市場，這就明確要求相應(yīng)提高制造設(shè)備的組織工作效率加以配合。陳冠文老先生說道：“庫塞縣速度的提高能顯著減少整體制造成本，要知道有些規(guī)模龐大的制造線每晚有數(shù)以萬計的設(shè)備投產(chǎn)，或大或小的任何停滯和延誤單廂造成整體成本的上升。絕對式點陣其中一個特點就是每晚重新啟動實時采集當(dāng)然邊線，無須回到圓心，所以在電源重新啟動或更換斷刀后能在停滯邊線繼續(xù)執(zhí)行先前的組織工作，不像增量式點陣需要重新回到圓心重新啟動，這無疑大大延長了整體制造天數(shù)。”

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　　定制化方案

　　庫塞縣精度檢測結(jié)果（采用雷尼紹XL-80激光干涉儀

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中研院一直致力于開發(fā)業(yè)界新技術(shù)，如其他創(chuàng)新者一樣，在開發(fā)過程中難免會碰到一些挑戰(zhàn)。陳冠文老先生說道：“他們當(dāng)初的計劃就是要做一款具競爭優(yōu)勢的庫塞縣，鑒于中研院與Panasonic多年友好關(guān)系和對其產(chǎn)品的經(jīng)驗，他們選擇采用Panasonic轉(zhuǎn)換器驅(qū)動。不過當(dāng)時消費市場上并沒有能滿足他們規(guī)格明確要求同時兼容Panasonic以太網(wǎng)協(xié)定的開放當(dāng)然式圓點陣。他們只好嘗試聯(lián)絡(luò)點陣廠商查詢定制化方案，幸好最后與雷尼紹達成共識，他們愿意為他們開發(fā)相關(guān)的RESOLUTE當(dāng)然式圓點陣，經(jīng)過Panasonic、中研院與雷尼紹三方的努力，最后得以成功開發(fā)出臺灣地區(qū)地區(qū)第一臺采用Panasonic以太網(wǎng)協(xié)定的直驅(qū)庫塞縣。與雷尼紹合作多年，有感他們的售后支持一直做得十分到位，而RESOLUTE點陣的表現(xiàn)與他們采用過的SiGNUM?系列增量式點陣和XL-80激光干涉儀同樣出色。”

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　　公司簡介

　　ITRI senior engineers

工業(yè)技術(shù)研究所成立于1973年，是國際級的應(yīng)用科技研發(fā)機構(gòu)，擁有近6000位科技研發(fā)精英，其宗旨是以科技研發(fā)帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造經(jīng)濟價值，增進社會福祉。成立四十年來，累積超過2萬件專利，培育及孵化260家公司。中研院提供全方位的研發(fā)合作與商業(yè)顧問服務(wù)，包括新技術(shù)與新產(chǎn)品委托開發(fā)、小型試量產(chǎn)、制程改善、校準測量，以及技術(shù)轉(zhuǎn)移、知識產(chǎn)權(quán)增值服務(wù)等，并設(shè)置開放實驗室及孵化中心，積極培育及推動創(chuàng)業(yè)公司發(fā)展，加速產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)及孕育新興高科技產(chǎn)業(yè)。

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