TIMTOS 2025台北國際工具機展 第17屆工具機『研究發展創新產品』競賽得獎作品大追擊(下)

2025 / 05 / 12 瀏覽數:49

本篇下期將持續介紹本屆參賽作品中『其他數控工具機及其加工單元類』『數值控制工具機關鍵零組件類』得獎之作品,如表一所示。 

 

表一、第17屆工具機『研究發展創新產品』得獎名單 

2025年第17屆工具機「研究發展創新產品」競賽活動(得獎廠商名單) 

The 17th Awards Ceremony of the Taiwan Machine Tool Industry Awards for Excellence in Research & Innovation 

其他數控工具機及其加工單元類:Other CNC machine tool and manufacturing cell 

優等獎 

全鑫精密工業股份有限公司 

GTR-1215半導體專用液靜壓立式晶圓研磨機 

佳作 

精呈科技股份有限公司 

NP600Plus節能智慧化線馬線切割加工機 

佳作 

慶鴻機電工業股份有限公司 

UA432L綠能三機一體線馬驅動線切割機 

佳作 

和和機械股份有限公司 

雷射切管機(10軸)+管端倒角除屑(SLT-80-FIBER Cell) 

數值控制工具機關鍵零組件類:Component for CNC machine tool Other NC Machine Tools 

優等獎 

上銀科技股份有限公司 

RCH-100E高速放電銑削頭 

佳作 

吉輔企業有限公司 

BT5036HSS5智能低碳全伺服搖擺刀庫 

佳作 

漢鼎智慧科技股份有限公司 

UTD30非接觸傳輸供電高速主軸 

佳作 

台灣引興股份有限公司 

KA-WTS智慧節能切削液水箱 

節能減碳暨智慧產品創新獎(所有參賽產品): Eco-friendly, Smart Machine Tools and Key Components 

優等獎 

精呈科技股份有限公司 

NP600Plus節能智慧化線馬線切割加工機 

佳作 

慶鴻機電工業股份有限公司 

UA432L綠能三機一體線馬驅動線切割機 

佳作 

發得科技工業股份有限公司(遠東機械集團) 

BMC-135FTS高承載銑車複合搪孔機 

佳作 

吉輔企業有限公司 

BT5036HSS5智能低碳全伺服搖擺刀庫 

其他數控工具機及其加工單元類 

優等獎─全鑫精密工業 

全鑫精密工業股份有限公司推出『GTR-1215半導體專用液靜壓立式晶圓研磨機』於其他數控工具機及其加工單元類獲得優等獎,如圖一所示。自2019年開始佈局半導體市場,不僅是本參賽作品,產品線包含外圓磨床、轉台平面磨床,均有半導體客戶實績。多年來研究開發的「液靜壓」技術,自研自製無軸承磨耗、高抗阻尼及制震特色的液靜壓核心關鍵零組件,包含液靜壓主軸、液靜壓滑軌與液靜壓旋轉工作台,其特點可滿足半導體產業針對碳化矽(SiC)等硬脆材料高精度研磨加工的嚴苛要求,特別是針對超薄型工件的研磨,能夠克服加工過程中的不穩定性、震動、溫升所導致加工物破損、變形、精度不良、粗糙度過大等問題。 

本得獎作品具備以下特點:(1)使用液靜壓軸承技術,具有高速液靜壓研磨主軸與液靜壓旋轉平台(2)高壓噴水排屑系統、自動修砂機構、自動量測系統採用跟監視探針方式量測(3)投入粗/細研磨之鑽石砂輪特徵齒設計開發提升壽命及運用智慧監診技術掌握研磨狀態,提升減薄製程良率(4)利用聲射頻感測器AE Sensor及上主軸馬達電流變化Power Sensor作為訊號的來源,達到監測製程狀態的變化。 

搭配自製內藏式液靜壓主軸,動態迴轉精度高、無傳遞功率損耗、轉動慣性小、低噪音、低環境污染,符合經久耐用、可維修、可升級,實現循環經濟標準。採用模組化設計,並保(預)留產品擴充性,除能降低客戶因維修或更新設備的停機成本外,亦能僅針對損壞部位進行維修或更換,在成本管控、獲利與環境保護三方面中取得平衡。液靜壓系統皆採用封閉式油路,可全隔絕外部汙染,達到綠色製程中「預防汙染」、「減廢技術」與「廢料最少化」的目標。 

本參賽作品GTR-1215,強攻晶圓製造、先進封裝等領域,目標鎖定第三代半導體碳化矽(SiC)晶圓及其他硬脆材質的薄化研磨,藉由全鑫獨特的液靜壓軸承技術,採用先進的液靜壓潤滑/冷卻系統和流量控制器,保持磨削品質、穩定壓力、進而提升進給精確性和定位精度,可因應碳化矽(SiC)製程薄化面臨研磨負載阻力大、碳化矽(SiC) 晶圓薄化製程易破裂之挑戰,為客戶提供革命性晶圓研磨薄化解決方案、提升減薄製程良率,不僅縮短晶圓製程時間,還能降低使用化學機械拋光研磨(CMP) 製程的成本。 

圖一、全鑫精密工業GTR-1215半導體專用液靜壓立式晶圓研磨機 

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佳作獎─精呈科技 

精呈科技股份有限公司推出『NP600Plus節能智慧化線馬線切割加工機』於其他數控工具機及其加工單元類獲得佳作,如圖二所示。本產品亦獲得節能減碳暨智慧產品創新獎(所有參賽產品)的優等獎。為因應全球製造業向智慧化與綠色化轉型,特別是歐美市場對碳排放與節能要求日益嚴格,推出了NP600plus智慧高精度線馬線切割機。這款機台專為降低能耗與碳排放設計,符合ISO 14955國際環保認證,能幫助企業減少碳稅負擔並提升市場競爭力。針對半導體晶圓等材料加工提供特殊的放電技術與噴流控制,為客戶帶來更多機會。機台可搭載線上量測、智能倉儲交換系統、遠端監控等智能化系統與廢料自動排除裝置等,大幅提升生產效率並減少故障停機,助力製造業實現數位化與自動化升級。 

高效率節能放電能量回收技術,具有全新的高速加工節能放電迴路,搭載主動式能量回收模組,在進行高速加工時能有效減少33%的耗電量,同時將加工速度提升25%。晶圓加工放電電流可變模組,新技術採用T型波放電技術(專利I839195),能在切割晶圓時顯著提升切割速度50%,並有效減少熱損傷及裂紋的產生,提高晶圓完整性。智慧化加工預測功能,為確保長時間運作的穩定性,本機台配備加工時間預估、銅線壽命檢測、水質狀態監控及加工條件自動搜尋功能。此技術可有效防止因加工中斷造成的時間與成本浪費。自動化廢料捕抓裝置,透過磁吸式的自動化沖取廢料裝置並改良內部緩衝機構,並可運用在不貼面加工情況下仍可順利將廢料吸取,並集中收納廢料,提升廢料磁吸可用性並大幅節省客戶人力需求。 

本得獎機台並搭配五項智慧化功能,有(1)智慧製造遠端監控系統,用戶可透過手持設備掌握生產狀態並進行操作。此系統不僅提升管理靈活性,加速工廠智慧化轉型。(2)EtherCAT高速傳輸控制器,PC-base架構控制器,計算效能較上代提升6倍,提供更高精度的運算及快速繪圖能力。並新增智慧轉角功能與自動段差偵測術,可自動調整加工路徑。(3)智能轉角與段差控制技術,根據工件的形狀與厚度,該技術能精準調整能量輸出,減少崩蝕現象50%與形狀誤差40%。(4)智能防撞感測系統傳輸速度提高10倍,可在機械運動中快速判斷異常並即時停止,避免損害機械元件,延長設備使用壽命。(5)高速自動穿線系統升級,穿線速度提升30%,並支援最小線徑達0.07mm的細線操作。結合機械手臂應用,可進行全自動化生產,提升生產效率與自動化程度。 

圖二、精呈科技NP600Plus節能智慧化線馬線切割加工機 
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佳作獎─慶鴻機電工業 

慶鴻機電工業股份有限公司推出『UA432L綠能三機一體線馬驅動線切割機』於其他數控工具機及其加工單元類獲得佳作,如圖三所示。本產品亦獲得節能減碳暨智慧產品創新獎(所有參賽產品)的佳作獎。本機台的開發設計,應用了4項發明專利、8項新型專利。可謂是非常突破創新的得獎作品。 

UA432L控制器結合慶鴻自製GenOS系統與EtherCAT自動控制技術,實現高速反應與高擴充性的多軸同步運動控制。並支援符合國際工控標準IEC61131-3的IL指令語法,能直接在線上修改機台的程式與IO點設定,提高系統操作的便利性。控制器內建Database功能,儲存加工參數與資料,即時掌握資訊,實現智慧製造目標。支援OPC UA Server,實現機台與工廠的資訊整合,提升資料處理的即時性與共享能力。iConnected實時顯示機台運行狀況、加工影像及稼動率。管理者可通過手機或平板遠端監控機台運行狀況與稼動分析。ChmerApp功能包括三色燈狀態、即時資訊、稼動率、訊息履歷及耗材資訊等。根據工件厚度精準控制放電能量,確保加工速度、表面粗糙度及尺寸精度符合需求。 

本得獎機台基於臺灣MIT材料設計,所有關鍵組件由慶鴻集團自主研發、設計與製造,包括CNC控制器、線性馬達及模組化電路等。創新i8+ 電控系統,採用革新放電迴路設計,相比舊款在處理150mm 以上工件時,加工速度提升15%,節能20%。 

機器採高剛性動柱設計,搭配線性馬達驅動與固定工作台,專為大型工件高荷重、高效率加工設計。經3D模擬與有限元素分析,結構有效分佈力,保持精度穩定,提升加工穩定性與可靠性。採用三機一體以及模組化設計,大幅縮小佔地面積20%,提高客戶廠房空間利用率, 

本機台以耀眼的白色為主體,搭配內斂灰色和搶眼橘色CHMER識別,配合科技感的機台狀態燈,無論遠近皆可輕易辨識。控制器操作面板符合人體工學,依自然操作習慣設計,提供直觀舒適的操作體驗。搭配觸控式彩色液晶顯示屏,操作簡單易懂。機台本體、電源箱和水箱經精心設計,有效縮小佔地面積,減少約20%面寬,提升空間利用率。 

圖三、慶鴻機電工業UA432L綠能三機一體線馬驅動線切割機 
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佳作獎─和和機械 

和和機械股份有限公司推出『雷射切管機(10軸)+管端倒角除屑(SLT-80-FIBER Cell)』於其他數控工具機及其加工單元類獲得佳作,如圖四所示。雷射切管加工後,需要去管端毛邊這項需求,所以結合了雷射加工+管端倒角(或是鋼刷除屑),自動化生產甚至到最後的打包,一貫化的自動作業。具有多製程雷射加工技術:雷射切管加工+管端倒角(鋼刷除屑)+長度量測+堆疊打包。以上自動化技術,於目前少子化的趨勢下,可以節省大量的人力資源。 

智慧影用方面,運用遠端監控,可即時線上進行異常排除;直覺式圖形化操作介面,60分鐘訓練上手;省下80%的定位調整時間全自動10軸電機伺服控制。只需設定管徑之後,不用人工調整,全機自動定位。節能技術,廢料減量40%,實現綠色生產,雷射切管機採用最先進的斷點續切和最佳排版技術,將廢料降至最低,僅60mm。 

SLT-80-FIBER雷射機的開發是針對這個市場缺口,對於客人而言具有低投成本,高效率,操作簡易,保養及維護費用低,CP值高。國產化程度高,國產化零件成本佔總成本的72%。多語言操作介面,可以擴充多種語言操作介面,如日文、俄文、土耳其文等等 。

圖四、和和機械雷射切管機(10軸)+管端倒角除屑 
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數值控制工具機關鍵零組件類 

優等獎─上銀科技 

上銀科技股份有限公司推出『RCH-100E高速放電銑削頭』於其他數控工具機及其加工單元類獲得優等獎,如圖五所示。上銀科技投入研發,推出了高速放電銑削頭(RCH-100E),創造出“放電銑削”這項創新技術。這項技術旨在解決傳統放電加工面臨的瓶頸,不僅提升了加工速度,還有效降低了電極的消耗頻率,進而縮短了加工時間,確保加工件的精度。通過這項技術,上銀科技希望幫助客戶提升市場競爭力,並實現可持續發展。 

高速放電銑削頭RCH-100E,是業界首創,專為高階放電加工設計的高速精密銑削複合式直驅迴轉工作台,具備分度、同動、主軸多功能之特點,為航空、半導體、車用等精密且高硬度之零組件生產提供卓越解決方案。創新加值方案,整合力矩馬達直驅傳動技術,精度為傳統機械式的3倍,轉速高達300rpm,是機械式放電C軸的15倍,具備高速長時間高精度運轉的加值功能。高速放電銑削頭RCH-100E將傳統放電加工升級為多功能的「放電銑削」,使加工效率提高5倍,加工精度達2微米,為航空、半導體等高加工難度精密零件提供創新解決方案。智慧診斷能力,整合漏液、溫度、電流感測系統,賦予轉台「智能化感知」,能主動回饋使用狀況,讓使用者能有計畫性地進行設備維護。 

節能減碳設計,採用特殊合金材質,在相同剛性下減少30%的重量,為放電機帶來節能的附加價值。同時,放電銑削技術大幅降低銅電極的消耗量達70%,銅電極相當於銑床的銑刀,不僅節省了刀具材料,也降低了生產成本。自製率方面,RCH-100E的90%零件由HIWIN自製零組件組成,材質多為鋁合金,因此可針對轉台進行重新設計,將原有的迴轉工作台升級或修復,延續生命週期。若迴轉工作台壽命已至,零件可進行回收、熔解、再鑄造,使其能夠用於製造新的產品或組件,減少對自然資源的需求,同時降低環境影響。內部關鍵零件如力矩馬達可進行拆解,其金屬外殼、銅線、鐵芯皆可進行回收再利用,減少廢棄物的產生。RCH-100E的內部關鍵零組件軸承、Torque Motor力矩馬達,均為自製,掌握關鍵技術;HIWIN為台灣唯一可以同時大量生產力矩馬達和迴轉工作台的公司,可以降低成本且縮短交期,讓使用者獲得高品質及交期穩定之高附加價值產品。 

圖五、上銀科技RCH-100E高速放電銑削頭 
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佳作獎─吉輔企業 

吉輔企業有限公司推出『BT5036HSS5智能低碳全伺服搖擺刀庫』於其他數控工具機及其加工單元類獲得優等獎,如圖六所示。本產品亦獲得節能減碳暨智慧產品創新獎(所有參賽產品)的佳作獎。研發創新具有智慧化、低碳節能、高競爭力又符合客戶需求的產品,即是目前市場契機。因此,進而開發出此低能耗、智慧化、高速化與具有AI賦能運用的『BT5036HSS5 智能低碳全伺服搖擺刀庫』。本機台具有發明專利(113101371 換刀機構之刀具活動結構,申請中)與一項新型專利(M657015 換刀機構之刀具活動結構)。 

    智慧化與實用性,有RFID可視化的刀具管理系統外,此產品也搭載刀把自動旋轉式吹氣刷洗裝置,以確保換刀時刀具的清潔度,延長主軸的加工使用壽命;另外也導入AI賦能領域型刀庫故障診斷分析助手,協助客戶對於售服原因的確認與排除。綠色、節能與永續,此產品以節能減碳為創新研發目標,並積極導入節能模組化設計、提高低碳材料使用,降低了72.51%的年碳排放;並導入同規共軌產業規範應用,降低5%採購成本。目前已完成ISO 14064-1類別1到類別4的組織碳盤查,且積極參與低碳供應鏈以及產品的淨零碳排目標努力,以符合企業永續經營的理念。結構、精度與品質,全伺服驅動的搖擺臥式刀庫,將原本的10sec換刀時間縮短為7sec完成,可提高加工效率。此刀庫可配置於臥式加工中心機或臥式五軸加工中心機上使用,在市場上具有穩定的需求量。 

圖六、吉輔企業BT5036HSS5智能低碳全伺服搖擺刀庫 
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佳作獎─漢鼎智慧科技 

漢鼎智慧科技股份有限公司推出『UTD30非接觸傳輸供電高速主軸』於其他數控工具機及其加工單元類獲得優等獎,展場中無實際展出物件,故無法刊登實體相片。本產品將非接觸電能傳輸系統整合入主軸內,目標為提供非接觸電能進入高速旋轉中的刀把,除了可以供電給予超音波刀把之外,亦可供電給予IOT智慧化刀把;可協助將傳統的CNC工具機快速轉化為可加工半導體硬脆先進材料的加工機台。 

本得獎的創新性特點如下:1.非接觸供電傳輸模組技術,可將電源從固定元件傳輸至高速運轉中的元件,且無磨耗問題。2.緊湊式供電傳輸模組設計,可高度整合入高速主軸,不會改變現有主軸的安裝尺寸,現有量產中機台可快速無痛導入。3.應用範圍廣泛,除超音波刀把、IOT智慧刀把、AOI刀把,亦可依據客戶端應用需求來開發設計新刀把。結構、精度與品質高速主軸在國內是技術相當成熟且穩定的精密模組,所以本主軸產品的精度、剛性、運轉品質是符合國內外主軸檢驗標準。 

投入開發非接觸傳輸供電高速主軸,可在不更動主軸的外觀尺寸下,將非接觸供電傳輸模組整合入主軸設計,可相容於現有主軸產品,使得高速主軸不僅能提供加工的能力外,也能進行即時監測加工狀態與工件加工品質。 

佳作獎─台灣引興 

台灣引興股份有限公司推出『KA-WTS智慧節能切削液水箱』於其他數控工具機及其加工單元類獲得優等獎,如圖八所示。鑒於「2030永續發展目標」及國際標準組織(ISO)發布「工具機專用之能耗量測及設計改善標準ISO14955系列」,台灣引興以智慧聯網、環保節能、強效抑菌為三大主軸,開發出〝智慧節能切削液水箱〞來因應綠色浪潮,協助工具機降低能源、資源的消耗,減少溫室氣體排放。 

1.水箱不淤積設計:1.1梳狀噴流口:應用鈑金工藝,在水箱底部製作微噴流口,製造循環水流,減少厭氧菌孳生。1.2傾斜式底部:應用康達效應,讓切削液貼底流動,避免切屑淤積,去除無氧區。 

2.UVC 抑菌光:2.1動能回充:白天利用低壓泵浦的管道進行水力發電,並儲存電能。2.2紫光抑菌:晚上使用電池電能讓紫外燈發出紫外光(265nm波長)進行抑菌。 

智慧化與實用性:1.AIoT可視化診斷系統:即時偵測各項感測器之數據,並提供異常告警。2.智慧聯網:透過MQTT、UMATI通訊格式,將泵浦電流、水箱液位高度、切削液PH值、切削液溫度的資訊傳輸到工具機的IPC電腦,提供使用者有用的決策訊息。變頻節能沖屑:鑒於粗加工與精加工的切削液需求量不同,以往工具機皆是提供機械閥門讓使用者控制啟閉,而供水泵浦仍是100% 全速運轉,造成用電浪費。鐵屑車切削液回收,應用文丘里效應,使用壓縮空氣產生真空吸力,將鐵屑車底部的切削液吸回水箱。本設備透過壓力感測器與變頻器進行智能PID恆壓控制。當冷卻液使用量減少時,自動降轉節能,年減約20% 碳排放。鑒於未來工具機紛紛朝向智能化、節能化…等方向發展,智慧節能切削液水箱可提供此領域的加值服務,同時也適用於各式金屬切削工具機。 

圖七、台灣引興KA-WTS智慧節能切削液水箱 
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本屆參賽作品,無論得獎與否,都是各廠家精心設計、研發、生產製造出來的精品,為因應目前國際瞬息千變的局勢,模組化設計生產,已經是不容小覷議題了。當然近年探討的碳權、碳稅議題,更是各產業、各廠家都需要面對的議題。我們工具機與零組件產業出口為導向,又貴為工業之母,上述兩大議題都是一大挑戰,在近兩屆也看到很多參賽作品,都已經在布局,期許各廠家可以產生更符合國際趨勢、各戶使用需求的工具機精品。