機械工業網 - 機械產業的入口網站

作者:李炫璋、林依穎、林敬智雷射加工智能化發展與應用趨勢

雷射之應用領域廣泛且多樣，近來因為雷射源技術的突飛猛進，隨著不同應用產業之開發，雷射產業逐年成長。雷射應用於材料加工(Material Processing)已經超越光通訊與光儲存成為全球雷射最大的應用領域，再加上雷射源的可控性，使得雷射可以很容易與自動化模組或設備連結。透過系統整合並導入智慧化，成為智慧製造的重要一環。因應智慧製造需求，雷射加工走向智能化趨勢。雷射大廠相繼開發智能化技術，雷射中心亦建立先進雷射應用服務中心，開發智能化系統與機聯網技術以提高可靠度及產品品質；建立智慧工廠，優化生產，獲得最佳效益。

作者:蔡玉麟、劉楊倫、蔡曜陽鑽孔特徵辨識與路徑優化整合技術於模具之應用

CAD/CAM軟體目前雖然可解決大部分加工應用問題，但其中仍須許多人為繁複之操作。本研究開發以Rule-based為基礎之特徵辨識技術，可快速辨識在模具上常見幾種孔特徵（通孔/盲孔/沉頭孔等）。再結合已有之鑽孔路徑優化模型（TSP, Traveling sales person ），可大量節省原本需人員手動選取與規劃之時間，並節省鑽孔之時間。

為驗證此技術，選定一業界實際之射出模具為例，除可成功辨識出其中所有的孔，並比較幾種不同優化路徑之演算之結果，以取得最適合模具之優化方法。

作者:宋家仲、陳俊皓、陳尚德、朱証裕、吳孟和高荷重工業機器人研發與設計

現近年自動化蓬勃發展，國內業者開始致力於開拓新市場，全球市場隨著3K產業、3C產業、生產製造產業缺工需求擴大，生產線換線快速化、加工自動化、操作安全與節能等要求，在自動化產業市場急迫被需要。其中高荷重工業機器人在汽車、航太、物流上大量被應用，然而低荷重工業機器人隨著協同機器人的發展而部分被取代，使得高荷重工業機器人的市場定位更加穩固，近年來穩定成長；另外，銑削機器人也在金屬加工產業逐漸被重視，藉此來取代工具機的粗加工，進一步降低成本。本文主要探討高荷重高精度銑銷機器人及高荷重上下料機器人的研發與設計。根據市場需求，未來可以導入國內廠商自主生產，作為產業升級。

作者:戴仲裕、陳科翰、馬勝銘、彭達仁數位切削製程優化技術與其應用

隨著工業升級與數位科技蓬勃發展，製造技術邁向數位化、自動化以及智慧化，國內製造產業必須與國際先進製造技術接軌。由於產品導向與環保議題，產品輕量化越來越受到重視，零組件種類越來越多，尤其薄型工件加工易振，且材料移除量高，加工效率往往無法提升。本文介紹一套製程解析與高效率製造技術，透過整個加工系統的解析與模擬，並找出最佳效率的加工參數解決方案，提供國內產業一套有系統的製程規劃方法與結果，方可改善國內製造產業受現於傳統技術而無法突破之問題。

作者:李姿儀奈秒脈衝光纖雷射之精密深刻

本文主要探討以奈秒脈衝光纖雷射於金屬表層之精密加工。為符合在工業需求上之加工時間及設備成本的考量，本研究將以奈秒脈衝光纖雷射於精密加工製程應用上的品質與成本做深入解析，藉以開拓在奈秒脈衝雷射應用上之新境界與提升其產業利用價值。在實驗設計上，以調變各項雷射參數因子來控制在特定深度內的精密微結構加工，找出在雕刻深度、移除效率與加工精密度三項加工需求條件平衡上之最佳化製程。

作者:曾郁安,陳品洋GAI生成資料可行性驗證：幾何模擬、力學分析與產線應用

生成式 AI 在製造業具潛力，但因數據可靠性與應用效益難以預測，且缺乏驗證機制，導入時常需大量試切測試，造成高成本與低效率。加上現有模型欠缺產業專業知識，難以直接支援製程規劃，成為落地瓶頸。本文聚焦三項常用切削資料驗證技術：加工模擬、幾何拓樸與切削力學分析。透過生成資料驗證，可於實際加工前即完成模擬與評估，加速生成資料可行性確認，降低導入門檻。不僅能有效降低成本與縮短開發週期，更能提升產業回應需求與產品規劃效率。強化製造業者產品競爭力，並有助國際市場拓展與智慧製造轉型。

作者:鍾文仁智慧製造在塑膠射出模具暨成型場域的挑戰與未來

塑膠射出是一個非常多樣化、產值非常高的產業，過去三十幾年，陳夏宗老師跟我一直致力於相關的技術開發、知識管理、數位平台與產學合作的研發工作；十年前，由於陸續執行科技部(國科會)先進製造、創新AI、研發中心等大型計畫，以及精進相關產學技術的需求，加速了我們團隊在智慧製造的人才培育、設備投入與場域建構的腳步，一路堅持走來，我們面臨很多挑戰，不過也有累積一些經驗與成果，所以藉此機會分享我們在研究發展/產學合作的想法、看法與做法，希望能協助智慧製造在各個領域的未來發展。

作者:陳智禮、李姿儀、徐尚聿超快雷射加工技術與實驗場域介紹

立陶宛產高功率飛秒雷射源(Femtosecond Laser)，因為穩定性高、速度快，在全球工業應用上具有舉足輕重的地位。在經濟部協助下，工研院攜手立陶宛雷射產業於工研院南分院成立「超快雷射研發創新中心」，引進立國飛秒雷射源、關鍵光學零組件及設備/製程控制技術。在超快雷射源中，飛秒雷射的因脈衝更短（～10-15秒）、峰值能量更高與極低熱影響區之加工特性，在精準醫療模具製程、半導體晶圓製程、5G精微電路及電子元件製程等超精密加工應用的相關產業上具有極大的優勢。本文將介紹以立陶宛飛秒雷射源搭配工研院光學光路設計達成的材料表面選擇性加工製程技術，其主要可應用於模具微深刻技術、雷射誘發週期性微結構生成技術與軟性印刷電路板銅箔雷射成型技術。

作者:蔡淳宇、馬勝銘、吳偉任、戴仲裕、彭達仁切削參數自主優化系統及其加工應用

根據我國5+2產業的智慧製造政策發展，製造產業正從傳統機械化逐步轉型為自動化與智慧化。產品市場的客製化與稀有化商品需求提升，製造產線亦隨之轉為少量多樣與混線生產模式，製造效率與加工品質要求漸漸提高，導致傳統倚靠人工打樣、監控與除錯的製造效率不足以應付需求。本文將提出一套針對金屬铣削製程打樣的自主參數決策系統，透過解析刀具與工件的物理特性，以及收集線上實際切削資料進行分析，系統將自動輸出一組基於切削品質最穩定的最快製程參數，用以協助加工者快速得到最穩且最快的製程參數，提升快速打樣快速量產之生產趨勢。

作者:李仲淇、陳子鴻、簡瑞廷鎢合金模造玻璃模具之超精密切削加工技術研究

市面上玻璃模具的材料，大多都是選用碳化鎢（tungsten carbon, WC）或碳化矽（silicon carbon, SiC），由於此兩種材料屬於難切削材，無法使用一般的傳統切削方法來加工，必須使用研磨拋光製程，本文，改用與碳化鎢有相同特性，其含鎢量達98%以上的鎢合金，來當玻璃模具材料，並選用超精密加工製程搭配超音波橢圓震動加工技術來加工模具。

設計一個形狀為Ø3 mm，R值3 mm，深度0.4 mm的玻璃模具透鏡，來當作載具，先車削3顆銅模具來做形狀精度及重現性的印證。再將其加工參數，套用在鎢合金模具上，最後使用UA3P量測儀器，測量其形狀精度及表面粗糙度，其鏡片模具形狀精度可達到0.3 μm以內，表面粗糙度可達Ra 15 nm以內。

作者:劉展羽、翁志強、李祐昇、張高德常壓微能量束奈米級面形修整技術

本研究提出一種可於常壓環境下進行之非接觸式微能量束精微拋光技術，具備奈米級面形修整能力。透過反應性氣體在射頻激發下產生高反應性物種與材料交互作用，實現材料的選擇性去除與無應力加工。系統整合即時面形量測與回饋機制，並搭配自建修整路徑演算法，可針對非球面與自由曲面光學元件進行高精度修整，達成面形誤差＜λ/10與表面粗糙度Ra~1 nm。特別適用於高精度光學鏡片製程中後段之精密加工需求，展現其在精密光學製造領域的高度適應性與技術潛力。

作者:蔡銘浩、趙正權、溫宏得、楊宗賢工業機器人於焊接加工之輔助技術

在單車產業方面，台灣目前是中階產品以上的世界前三大出口國家。台灣可以在單車市場上一直具備競爭優勢的主要原因來自於自行車架的製程技術，而焊接加工則是車架製程中最重要的一項。焊接品質的好壞取決於產線人員的操作是否熟練、經驗是否豐富。另外，焊接加工亦是一個完全符合3K性質的工作（骯髒、危險、辛苦）。因此，為了兼顧焊接品質、穩定產量、維護工安，機器人技術的應用已導入焊接加工領域，廠商亦期盼藉此解決勞動力短缺與技藝無法傳承的困境，最終確保產線順利運行。在焊接品質維護與執行加工方面，本文提出兩項機器人輔助技術。第一，焊接前間隙偵測功能，其為焊接加工的前置作業，檢測兩個焊接物件的間隙距離，距離符合設定值則通知機器人執行加工，反之則警報告知產線人員進行焊接固定的位置微調，用以維持加工後的焊接品質。另一技術為焊接順應操作模組，其可讓使用者直覺化人工移動焊接機器人至焊接點位，降低機器人程式撰寫的複雜度。如上述，將這兩項技術應用於焊接加工的製程中，便可提高焊接後的產品良率與簡化焊接時的工序。

歷史雜誌