2015年10月

　　同轴直驱转动滚珠轴承

机床在时至今日工业领域具有不可或缺的地位。虽然近年来5轴机床的普及，工业产品，特别是一些明确要求精细加工的产品，其设计的灵活性大大提高。以往不能同时实现批量制造的繁杂设计，现在都能一一同时实现，所以组织工作效率和产品质量更高。他们每晚采用的智能手机和平板电脑等电子产品的金属机身，都是透过这些一流的机床加工而成的。目前多轴复合机床的技术发展渐趋成熟，对转动滚珠轴承（全称库塞县）的精度和速度的明确要求不断提高。ITRI — 台湾地区工业研究所（全称中研院）看准未来消费市场的庞大市场需求，独立自主开发了同轴库塞县，实用性雷尼绍RESOLUTE?系列当然式圆点阵，透过Panasonic以太网协定连接到内部开发的控制器上，帮助业界开发具竞争优势的库塞县方案。（扩充阅读：雷尼绍CCMT2016专题）

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　　库塞县在机床上的价值

　　ITRIs 5-axis machining center

　　库塞县是机床中一个十分重要的附加模块，当需要加工具有繁杂曲面的钻孔时尤其如此。厂商应对不同的加工市场需求开发各种不同结构的库塞县。

库塞县的采用可扩充加工中心的加工自由度，提供第4轴、第5轴转动轴。传统的3轴加工中心没有实用性库塞县，钻孔被固定在加工台面上，每晚的加工面只有四边，而5轴加工中心，透过旋库塞县的移动，钻孔只需装夹一次方可完成5面体的加工，大大延长装卸钻孔的天数。台湾地区工业研究所资深工程师陈冠文老先生解释库塞县的结构：“消费市场上的库塞县种类繁多，有牵引式、同轴摇篮、多心滚动轴承等等。结构主要由本体、主轴承、组织工作盘面、传动装置、转换器电机、点阵及刹车系统所组成。为了减少成本，大部分模块都是他们独立自主开发或在邻近地区采购。经过多年努力，整体成本目前较于众多知名品牌大幅减少50%以上，而他们的最终目标就是把这些技术和制造方案转移到邻近地区的厂商，帮助他们开发具竞争优势的库塞县。”

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　　RESOLUTE当然式点阵

　　ITRI rotary table tilt axis RESOLUTE RESA

直驱电机机构设计的特性使得点阵一般镰叶在电机内，虽然电机内部空间有限，故对点阵高度计头的体积有严格的明确要求，设计要紧凑型。陈冠文老先生说道：“他们在点阵THF1时，体积是重要的考虑因素之一，所以要选封闭式的点阵，原因是封闭式点阵有封装外壳，体积过于庞大，一般不适合安装在直驱电机的机构上。另外加工中心的组织工作环境一般十分严峻，充斥大量切削残屑、焦油等氮氧化物，不过虽然点阵镰叶在电机内，故对封闭式点阵来说不是问题。RESOLUTE的防护级别达IP64，足以应付一般污染，就算是点阵意外被机油或削屑弄湿，清洁后方可正常组织工作。”

　　雷尼绍RESOLUTE当然式点阵设计紧凑型，高度计头尺寸仅36 x 14.9 x 16.5 mm，是消费市场上少数高规格但体积轻巧的点阵，支持多种工业以太网协定。高度计头采用一流光学滤波镜组，有效过滤因点阵尺上的氮氧化物而造成的噪声，维持超低的噪声级别（抖动达10奈米RMS）以促成绝佳的边线稳定性，同时从根本着手采用强化型的检测机制，同时实现仅±40奈米的极低细分误差 (SDE)，使得机床加工出表面更加光滑的钻孔。

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　　提高制造组织工作效率

　　RESOLUTE圆点阵在转动轴上

天数就是金钱，特别是在时至今日产品生命周期延长，产品多样化的激烈竞争年代。制造商在追求产品的产品质量以满足客户明确要求的同时，要不断提高制造组织工作效率，务求新产品能尽快推出消费市场，这就明确要求相应提高制造设备的组织工作效率加以配合。陈冠文老先生说道：“库塞县速度的提高能显著减少整体制造成本，要知道有些规模庞大的制造线每晚有数以万计的设备投产，或大或小的任何停滞和延误单厢造成整体成本的上升。绝对式点阵其中一个特点就是每晚重新启动实时采集当然边线，无须回到圆心，所以在电源重新启动或更换断刀后能在停滞边线继续执行先前的组织工作，不像增量式点阵需要重新回到圆心重新启动，这无疑大大延长了整体制造天数。”

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　　定制化方案

　　库塞县精度检测结果（采用雷尼绍XL-80激光干涉仪

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中研院一直致力于开发业界新技术，如其他创新者一样，在开发过程中难免会碰到一些挑战。陈冠文老先生说道：“他们当初的计划就是要做一款具竞争优势的库塞县，鉴于中研院与Panasonic多年友好关系和对其产品的经验，他们选择采用Panasonic转换器驱动。不过当时消费市场上并没有能满足他们规格明确要求同时兼容Panasonic以太网协定的开放当然式圆点阵。他们只好尝试联络点阵厂商查询定制化方案，幸好最后与雷尼绍达成共识，他们愿意为他们开发相关的RESOLUTE当然式圆点阵，经过Panasonic、中研院与雷尼绍三方的努力，最后得以成功开发出台湾地区地区第一台采用Panasonic以太网协定的直驱库塞县。与雷尼绍合作多年，有感他们的售后支持一直做得十分到位，而RESOLUTE点阵的表现与他们采用过的SiGNUM?系列增量式点阵和XL-80激光干涉仪同样出色。”

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　　公司简介

　　ITRI senior engineers

工业技术研究所成立于1973年，是国际级的应用科技研发机构，拥有近6000位科技研发精英，其宗旨是以科技研发带动产业发展，创造经济价值，增进社会福祉。成立四十年来，累积超过2万件专利，培育及孵化260家公司。中研院提供全方位的研发合作与商业顾问服务，包括新技术与新产品委托开发、小型试量产、制程改善、校准测量，以及技术转移、知识产权增值服务等，并设置开放实验室及孵化中心，积极培育及推动创业公司发展，加速产业技术开发及孕育新兴高科技产业。

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