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看似簡單的機械運作其實皆有賴於內部成千上萬個傳動元件頻繁進行著高速、精密且極靜音的狀態下運作,只不過對於所使用的傳動方式逐漸由日常生活中常見的齒輪、皮帶、軸與軸承;乃至於現代工業配合in
line大量生產所需,發展出螺桿、滑軌等各類直線運動所需的元件,並為了提高運動流暢性及效率,加強減振、靜音效果,加入了滾珠型式設計,將結構間面接觸轉變為點接觸。
Technology)。
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台灣滾珠工業(TBI)業務部經理邱銘華表示,該公司目前已先後建置完成轉造研磨級全系列生產線。
不過類似精密傳動元件的關鍵技術早期仍一如既往,主要掌握在歐洲的德國STAR、INA、NEFF;瑞士SCHNEEBERGER、瑞典SKF;日本THK、NSK、IKO、NB、TSUBAKI、UNION、不二越,以及美國THOMSON等大廠手中,導致元件及整機設備進口價格皆需受制於人,成本自然居高不下。
台灣則約從30年前才開始由何豐、台灣滾珠工業等業者先後投入滾珠螺桿研發自製,只不過中部、北部廠商後續又存在著相異的發展方向。前者在工研院主導下,由政府、民間合資共同發展,並陸續衍生出銀泰、上銀等廠商;後者則包括璟騰科技、ABBA等廠商皆和台灣滾珠工業具有相當程度的傳承關係。 |
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台灣滾珠工業(TBI)業務部經理邱銘華表示,該公司股東早期係由開設軸承廠起家,有鑒於當時台灣未有具相當規模之滾珠螺桿廠,只能仰賴進口供應客戶所需,所以在1986年決定自行創業,成立台灣滾珠工業公司(TBI),專注投入研發滾珠螺桿及相關傳動元件。不過短短4、5年間即追上中部廠商的新品開發腳步,並隨之進行擴廠;2002年為因應企業內部系列產品逐漸建構完整後,加強海外市場業務行銷,始再擴建廠房成立全球滾珠科技公司(Comtop Technology)。
現今隨著銷歐產品都已符合德國DIN(Deutsche Industrie Normen)工業認證標準,已循當地代理商銷售通路,成功打入歐洲德、英等國及美、日市場,目前營業額逐年穩定成長,也為台灣滾珠螺桿市場寫下另一頁經營雙品牌的成功史。

邱銘華認為,由於現今台灣傳動元件市場缺乏一致的認證標準門檻,且各家產品重疊率高達80%以上,鮮有能獨家寡占者;所以其他中小型業者因為規模有限、技術等級落差太大,而系列產品較不齊全,欲尋求代理商時亦較為辛苦;若想至少存活3~4年,必需能提供創新的專利技術、製程優勢或可信的數據資料,以免產品價值遭到低估。該公司成立之初即鎖定以研發自有品牌為主,訴求運轉順暢,擁有承載力強、高效率,和防塵、小型化、靜音等功能,先後通過美國、台灣嚴格的航太認證;並選擇投入能在短時間內快速生產的轉造(冷軋)生產方式。邱銘華指出,視各國工藝技術的不同,滾珠螺桿又可分為轉造與研磨等兩大主流。其中轉造成型技術,因係先通過模具、滾輪擠壓後抽出,直接成型螺桿;雖然可以在短期內大量生產,不過若希望達到與研磨方式同樣的精度時,人力因素約占60%、設備40%,以歐洲國家為主。該公司則因為先有研發能量再投入生產,所以初期需克服的問題較多,同時累積的know
how亦較充足;日本則以研磨生產居多,再透過加工中心機針對客戶需求研磨螺牙成型。其中設備對精度之影響占90%、人力因素約10~20%,所以品管容易且良率較穩定,但初期投資成本較高,需一定資金、設備規模,也將相對壓縮獲利。中部地區廠商早期因為擁有政府與民間合資,所以先選擇發展可達較高精度之研磨製程。但在實際應用時則視客戶對於可接受之不同精度而定,研磨成型的螺桿因為不能先大量備料,須待下單才能生產,所以較適於客製化、多樣性變化為主;轉造成型者則因為可以先行預備,一旦接單後即大量、快速加工裁切,成本較低,較適於短時間內大量生產。如有特殊需求的產業專用機械或電子業廠商可能必須在近一個月內架設完成千上百支傳動螺桿時,便仍需要轉造級螺桿才能滿足客戶希望在短期內交貨的需求。不過隨著科技進步,轉造級螺桿精度已可趕上研磨型產品,滿足市場大多數需求,除了在真正高階或實驗室所需機種才會出現差異。且目前補齊轉造、研磨生產線已逐漸成為業界主流,任一種生產方式早已無法滿足市場的需求,不論是中部或北部廠商都必需具備兩種生產方式,以互補其不足,系列產品也已有80%完全重疊;包括該公司現在也逐漸納入研磨生產設備,10年來共建置完成包括轉造及研磨等全系列生產線,另持續發展線性滑軌、螺桿支撐座等週邊產品,以加速客戶整機裝配的效率。

至於針對新產品的研發本就是該公司強項,該公司不同於其他業者可能只有貿易、製造背景,乃自研發、銷售自我品牌起家,至今仍持續參與各款線性傳動元件之推陳出新,也和技專學院合作密切,由工程師到校兼任講師;每年亦至少提撥總營收金額1~5%供研發新品或實驗室驗證、改良舊有產品所需,甚至開發出不少專利產品。邱銘華認為,台灣傳動元件受歐日影響深遠,申請專利不易,各家研發之滾珠螺桿往往只因為循環設計不同,導致循環順暢性、速度受影響而發生差異。該公司最新推出之高速重負載滾珠螺桿(High
Speed Heavy Load Ball
Screw)則採用特殊材質與迴流設計,較鐵製導管降低噪音值,於高速運轉時亦較無阻滯現象,專利刮刷模組之防塵設計則能更有效防止異物進入;採用特殊鋼珠迴流機構設計之高速靜音滾珠螺桿(High-Speed
Ball Screw)則可以有效降低高速運轉時噪音,並在規格上符合DIN
69051尺寸,較舊有產品節省約30%以上空間。
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採用特殊鋼珠迴流機構設計之高速靜音滾珠螺桿(High-Speed Ball
Screw)可能有效降低高速運轉時噪音防止震物進去,延長使用壽命符合德國DIN
69051尺寸,較舊有產品節省約30%以上空間。(圖片提供:全球滾珠科技) |
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所開發之專利鏈帶式線性滑軌(BGC)則是台灣最早,也是至今唯一可正式投入量產、供貨的廠商;於2007年正式推出後,成為亞洲地區除日本以外,全球共不超過10家能擁有此專利並已投入量產的業者之一。邱銘華表示,與非鏈帶型產品(BGX)相比,前者因為透過鏈帶提升鋼珠聚油能力、鏈帶循環帶動整體油潤及鏈帶無段接點順暢設計使行徑順暢性佳;再經由靜音套管結構降低噪音效果,具有降低馬達出力所導致震動和不易磨損的優勢,所以可有效提高精度及效率。過去雖也有業者投入開發,但可能只是製圖、申請專利,卻因為不敷生產成本而作罷;該公司則除了在研發過程需先確認可申請專利後,再小批量生產、驗證,還要待實際in
line操作無虞後才正式生產,所以不至於有未生產先申請專利的情況發生;也間接證實其不僅在技術研發有成,還能有效降低成本及製程中無端浪費,真正達成可量產化研發的目標。
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