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看似简单的机械运作其实皆有赖于内部成千上万个传动组件频繁进行着高速、精密且极静音的状态下运作,只不过对于所使用的传动方式逐渐由日常生活中常见的齿轮、皮带、轴与轴承;乃至于现代工业配合in
line大量生产所需,发展出螺杆、滑轨等各类直线运动所需的组件,并为了提高运动流畅性及效率,加强减振、静音效果,加入了滚珠型式设计,将结构间面接触转变为点接触。
Technology)。
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台湾滚珠工业(TBI)业务部经理邱铭华表示,该公司目前已先后建置完成转造研磨级全系列生产线。
不过类似精密传动组件的关键技术早期仍一如既往,主要掌握在欧洲的德国STAR、INA、NEFF;瑞士SCHNEEBERGER、瑞典SKF;日本THK、NSK、IKO、NB、TSUBAKI、UNION、不二越,以及美国THOMSON等大厂手中,导致组件及整机设备进口价格皆需受制于人,成本自然居高不下。
台湾则约从30年前才开始由何丰、台湾滚珠工业等业者先后投入滚珠螺杆研发自制,只不过中部、北部厂商后续又存在着相异的发展方向。前者在工研院主导下,由政府、民间合资共同发展,并陆续衍生出银泰、上银等厂商;后者则包括璟腾科技、ABBA等厂商皆和台湾滚珠工业具有相当程度的传承关系。 |
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台湾滚珠工业(TBI)业务部经理邱铭华表示,该公司股东早期系由开设轴承厂起家,有鉴于当时台湾未有具相当规模之滚珠螺杆厂,只能仰赖进口供应客户所需,所以在1986年决定自行创业,成立台湾滚珠工业公司(TBI),专注投入研发滚珠螺杆及相关传动组件。不过短短4、5年间即追上中部厂商的新品开发脚步,并随之进行扩厂;2002年为因应企业内部系列产品逐渐建构完整后,加强海外市场业务营销,始再扩建厂房成立全球滚珠科技公司(Comtop Technology)。
现今随着销欧产品都已符合德国DIN(Deutsche Industrie Normen)工业认证标准,已循当地代理商销售通路,成功打入欧洲德、英等国及美、日市场,目前营业额逐年稳定成长,也为台湾滚珠螺杆市场写下另一页经营双品牌的成功史。

邱铭华认为,由于现今台湾传动组件市场缺乏一致的认证标准门坎,且各家产品重迭率高达80%以上,鲜有能独家寡占者;所以其它中小型业者因为规模有限、技术等级落差太大,而系列产品较不齐全,欲寻求代理商时亦较为辛苦;若想至少存活3~4年,必需能提供创新的专利技术、制程优势或可信的数据数据,以免产品价值遭到低估。该公司成立之初即锁定以研发自有品牌为主,诉求运转顺畅,拥有承载力强、高效率,和防尘、小型化、静音等功能,先后通过美国、台湾严格的航天认证;并选择投入能在短时间内快速生产的转造(冷轧)生产方式。邱铭华指出,视各国工艺技术的不同,滚珠螺杆又可分为转造与研磨等两大主流。其中转造成型技术,因系先通过模具、滚轮挤压后抽出,直接成型螺杆;虽然可以在短期内大量生产,不过若希望达到与研磨方式同样的精度时,人力因素约占60%、设备40%,以欧洲国家为主。该公司则因为先有研发能量再投入生产,所以初期需克服的问题较多,同时累积的know
how亦较充足;日本则以研磨生产居多,再透过加工中心机针对客户需求研磨螺牙成型。其中设备对精度之影响占90%、人力因素约10~20%,所以品管容易且良率较稳定,但初期投资成本较高,需一定资金、设备规模,也将相对压缩获利。中部地区厂商早期因为拥有政府与民间合资,所以先选择发展可达较高精度之研磨制程。但在实际应用时则视客户对于可接受之不同精度而定,研磨成型的螺杆因为不能先大量备料,须待下单才能生产,所以较适于客制化、多样性变化为主;转造成型者则因为可以先行预备,一旦接单后即大量、快速加工裁切,成本较低,较适于短时间内大量生产。如有特殊需求的产业专用机械或电子业厂商可能必须在近一个月内架设完成千上百支传动螺杆时,便仍需要转造级螺杆才能满足客户希望在短期内交货的需求。不过随着科技进步,转造级螺杆精度已可赶上研磨型产品,满足市场大多数需求,除了在真正高阶或实验室所需机种才会出现差异。且目前补齐转造、研磨生产线已逐渐成为业界主流,任一种生产方式早已无法满足市场的需求,不论是中部或北部厂商都必需具备两种生产方式,以互补其不足,系列产品也已有80%完全重迭;包括该公司现在也逐渐纳入研磨生产设备,10年来共建置完成包括转造及研磨等全系列生产线,另持续发展线性滑轨、螺杆支撑座等外围产品,以加速客户整机装配的效率。

至于针对新产品的研发本就是该公司强项,该公司不同于其它业者可能只有贸易、制造背景,乃自研发、销售自我品牌起家,至今仍持续参与各款线性传动组件之推陈出新,也和技专学院合作密切,由工程师到校兼任讲师;每年亦至少提拨总营收金额1~5%供研发新品或实验室验证、改良旧有产品所需,甚至开发出不少专利产品。邱铭华认为,台湾传动组件受欧日影响深远,申请专利不易,各家研发之滚珠螺杆往往只因为循环设计不同,导致循环顺畅性、速度受影响而发生差异。该公司最新推出之高速重负载滚珠螺杆(High
Speed Heavy Load Ball
Screw)则采用特殊材质与回流设计,较铁制导管降低噪音值,于高速运转时亦较无阻滞现象,专利刮刷模块之防尘设计则能更有效防止异物进入;采用特殊钢珠回流机构设计之高速静音滚珠螺杆(High-Speed
Ball Screw)则可以有效降低高速运转时噪音,并在规格上符合DIN
69051尺寸,较旧有产品节省约30%以上空间。
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采用特殊钢珠回流机构设计之高速静音滚珠螺杆(High-Speed Ball
Screw)可能有效降低高速运转时噪音防止震物进去,延长使用寿命符合德国DIN
69051尺寸,较旧有产品节省约30%以上空间。(图片提供:全球滚珠科技) |
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所开发之专利链带式线性滑轨(BGC)则是台湾最早,也是至今唯一可正式投入量产、供货的厂商;于2007年正式推出后,成为亚洲地区除日本以外,全球共不超过10家能拥有此专利并已投入量产的业者之一。邱铭华表示,与非链带型产品(BGX)相比,前者因为透过链带提升钢珠聚油能力、链带循环带动整体油润及链带无段接点顺畅设计使行径顺畅性佳;再经由静音套管结构降低噪音效果,具有降低马达出力所导致震动和不易磨损的优势,所以可有效提高精度及效率。过去虽也有业者投入开发,但可能只是制图、申请专利,却因为不敷生产成本而作罢;该公司则除了在研发过程需先确认可申请专利后,再小批量生产、验证,还要待实际in
line操作无虞后才正式生产,所以不至于有未生产先申请专利的情况发生;也间接证实其不仅在技术研发有成,还能有效降低成本及制程中无端浪费,真正达成可量产化研发的目标。 |