徠通科技AZ-600高精度 智慧化線切割放電加工機

 

根據 TrendForce 研究顯示，受惠於新冠疫情之下數位轉型加速，以及遠端作業、自動化等需求提升，並挾帶 5G、深化 AI 技術等加值服務，預期至 2026 年有望達 6,200 億美元，年複合成長率（CAGR）達15.6%。TrendForce 認為，智慧製造的效益已從強化製造韌性等保守策略，逐步往提升產能與效率、節能減排再循環邁進，成為推升市場規模成長的重要關鍵。

 

 

 

現代工廠紛紛透過自動化、無人化、智慧化等來達成數位轉型的目標以強化產品的競爭力。以線切割機為例，要達成自動化、無人化的瓶頸會在於加工完成後無法自動移除廢料，需用人工進行移除，檢視目前國內線切割機廠家幾乎無自動排廢料之相關功能機型，及國外大廠掌握相關專利技術的背景下，徠通為突破此一困境，開發了AZ-600機型，運用UV軸傾斜加工搭配氣壓缸沖子的方式，實現自動廢料移除的功能。

徠通科技最新機型AZ-600，擁有全新的機械結構設計和新一代的控制器的導入運用，除了高機台精度與高加工精度外，在操作及加工的穩定度上也大幅的提升，且整合新控制器強大的CPU運算能力及新型自動排廢料系統後，在工業聯網、整合自動化、無人化及加工資料庫建立讓使用者更加得心應手，為客戶創造更高的附加價值。徠通是一家能夠掌握和發展從核心的線切割技術CNC控制器到加工過程的整機自動化功能的公司，為所有線切割應用者提供完整和專業的解決方案。

 

 

 

(一)創新性

 

線切割放電加工機全面自動化的最重要關鍵在於：加工廢料切斷之後，如何完全不需人工移除，以及模板上機之後如何自動校準。創新之解決方案如下：

A.整合噴水蓋之電磁鐵廢料移除機構(針對磁性材料)：
以往模板的廢料移除方式為，將各模孔加工到剩下一小斷距離時先暫停，接著由操作員啟動加工並等在機器旁邊，再由人員經驗判斷是否廢料已經差不多割斷但不真的割斷，若是則停止加工。接著抬高機頭由人工將廢料敲下來並取出，然後繼續加工下一個模孔。一般模板上會有非常多的模孔，每一個模孔都需要重複這個人工廢料移除動作，這是非常耗費人力且沒有效率的動作。

本創新設計開發將電磁鐵整合在上機頭的噴水蓋之中，利用電磁鐵機構在模板的廢料切斷落下時激磁，將廢料吸住。接著機器Z軸自動上升將廢料拉離模板，並移動至廢料收集盒上方，消磁讓廢料落至收集盒。此方式不管一個模板上有多少個孔都全部能自動移除，從頭到尾不須人力介入。（專利字號：I676513）

B.整合上機頭之-廢料移除機構(敲擊式撿廢料)：
視客戶需求，如遇無法磁吸之材料，或具有錐度切割之廢料無法由上方移除之加工應用，利用UV軸傾斜加工的創新方式，再搭配敲擊式撿廢料機構，實現廢料自動移除。

透過新控制器之內建運算程式，計算出最佳預留材料面積後，再利用上下機頭進行不同步移動的放電加工，使線電極在切斷落料位置，以傾斜的角度進行錐度加工，把未切割區殘量控制在僅殘留上方或下方之局部接觸，以外力衝擊，可把芯部廢料衝擊下來的範圍之內，再用氣壓缸施以外力沖擊該處，讓廢料脫離。在下機頭處亦設計一廢料收集盒，故廢料會直接掉入該收集盒，不會散到機台各處，當機台清潔保養時，也只需把廢料收集盒取出清理，相當便利。（專利字號：I745051）上述2種自動排除廢料，皆可搭配客戶需求，再配合機器手臂，則可達到自動化功能，完全不需人工移除廢料，大幅提升生產效率。

 

C.自動模具精度校準：
傳統線切割機的操作流程，人員事先做校模，確認起割位置、座標設定等無誤之後，再進行加工。以人工方式做工件校準的程序繁瑣，且十分依賴人員的量測技術與經驗，若需要穿剪線再移動機頭，非常耗時。

創新特點：

● 結合軟體和硬體。在模板架設到機器之後，利用G碼指令，將人工校準動作改用NC程式執行。利用尋邊、尋孔、量測偏位角度等功能性G碼，可將所有的量測程序全部寫在一個NC程式中，再由控制器呼叫執行，如此量測與加工可連續自動執行完成。此外，因為工件是上料固定後才進行量測，已是最終工件位置，不必擔心治具的誤差問題。
● 提升校模準確性，徠通開發的濕式尋邊電路，利用銅線與工件接觸狀況，以高頻脈波偵測工件邊緣，可在工件有水狀態下，準確地偵測工件位置，不僅省去將工件需要完全吹乾下才能可靠的尋邊，尋邊重現精度達更由±5μm提升到±1.5μm以內，還減少因微放電對工件產生之損傷。再透過控制器軟體的計算，將模板的座標與機器的座標進行轉換，而後直接進行加工。結果即可得到精準的加工
成品。

 

 

(二)智慧化與實用性

 

此產品在實際使用上有幾個方便性與特點:

A.智慧化方面，此產品控制器為線切割放電加工機業界唯一可整合上博CIMFORCE生產開發管理系統之機器。可提供從專案管理、模具設計、製程加工到成型試模的End-to-End解決方案，各階段經RFQ、DFM、CAE、CAD CAM、CAPP、PLM、MES等整合串流機台程式數據，提供智慧化的優化方案，一舉解決模具製造中遭遇的所有問題。同時整合FMS功能，可作料倉及電極、模板管理。

B.另外，個別的生產工廠會搭配各自不同的智慧化生產系統，當其系統廠商需要擷取本產品的控制器資訊進行分析時，我們提供軟體SDK給系統商進行整合，使其生產系統軟體透過網路即可獲取本產品機器的相關資訊。這個作法讓生產工廠在智慧化生產系統的配合上有很大的彈性。且因為徠通自製控制器，因此直接由控制器輸出資料，不須額外的轉接盒硬體。

C.整合以上創新性的功能以及智慧化生產系統。再配合機器手臂將模板自動定位到機器上，則可達成長時間多模板的無人加工。實現工業聯網以及自動化的需求。為客戶創造更高的價值。

 

(三)綠色、節能與永續

 

A.放電加工效率提升（加工去除量提高）：而本機透過放電波形的控制及提高放電頻率的方法，由放電剛開始形成之初，使得電子高速撞擊到+極，而對正極產生加工，相較於舊機型，可讓加工間隙變小，也可避免多餘的放電能量浪費，提高加工效率。

B.高效機電(馬達、泵浦、冷卻機)：馬達、泵浦均採用符合歐盟IE節能效率之高能效產品，冷卻機則選用環保冷媒之變頻冷卻機，在不影響機器性能下，又能兼具節能減碳的效果。

C.加工狀態能量管理( 待機、休眠狀態等 )：
本機控制系統設有「電源自動切斷設定」功能，機器在長時間加工且加工完成後，可設定時間直接進入系統休眠或斷電模式或當機器在長時間加工且無人監看發生異常時，系統即可判斷先讓馬達、泵浦、冷卻機等耗電組件，進入休眠狀態，僅保留錯誤警示燈亮，有效減少能源消耗。
 

 

(四)結構、精度與品質

 

A.本機在設計端以電腦輔助分析(CAE)工具，將鑄件結構設計以有限元素分析法(FEM)進行設計與分析模擬，設計上採用工件荷重皆落在Y軸線軌跨距內，且鑄件結構按荷重力流分析佈肋確保在不同工件荷重下仍能確保床台維持高鋼性表現，FEM動態分析模擬結果，達到±1µm/300mm以內。

B.除了結構的設計，鑄件的剛性外。機器的精度難免受到零件精度以及組裝手法差異而有影響。因徠通自行設計控制器，因此在本產品的控制器當中我司加入平面步距補償功能。傳統步距補償作法只在X軸及Y軸個別進行補償，但實際上X軸或Y軸行進的過程中，另外一軸也會有些微偏移。我們量測這些偏移量並且進行紀錄，再將所有量測數據輸入控制器之中。實際   運動控制時將這些偏移量進行補正，此作法大幅改善機台行程全域的步距精度。

C.本機運動部件使用線性馬達，搭配徠通自製之光學尺分割板，可將運動控制之解析度精準到0.1µm。這樣的搭配使得機器具有以下精度特點：

● 非接觸性傳動模式，在長時間下高效穩定加工。
● 靈敏的伺服反應速度使放電間隙控制更加穩定，同時提升加工速度8~10%。
● 低摩擦阻抗帶來高效率及高重複精度。
● 無背隙及反向尖點問題。
本機在運用上述的結構設計和系統補償回授方法，Pitch加工精度可達±2.5µm /300mm。

 

(五)市場可行性

 

徠通科技行銷網已於全球各大洲成立了二十八個以上的據點，建立完整的銷售與服務系統，與代理商及經銷商充分合作，依不同產業客戶的需求，以國際售服能力提供專業的售前售後服務，從購買前客戶加工工件的工藝分析，到機器安裝後操作及保養維修的教育訓練，提供中英文版本的文件做為代理商及客戶教育訓練的教材，還有即時回應的售後服務支援，提供完整而優質的服務。國內及大陸地區產品銷售方式，採用自產自銷與代理經銷並行，近年來透過異業結盟的方式，與其他工具機廠商交流或共享管理、技術、市場及行銷經驗，互相協助並增強銷售的動能。國外銷售方式以代理商為主，於是我們在韓國建立AccuteX KOREA、在美國設立AccuteX USA、在中國設立AccuteX CHINA等不同區域策略聯盟的合作夥伴，100％OBM產品因此有了全球性的品牌價值。公司定期召開全球代理商會議，邀請全球各區域代理商前來公司總部，就最新的產品功能與生產製造現場進行實地了解，並直接以代理商所反應之客戶意見，進行雙向面對面溝通。除了可以宣導徠通科技的經營與產品理念以凝聚共識外，更可以聽取不同區域使用者的需求，做為公司產品擬定研發策略的重要參考。

 

(六)審美性

 

本產品利用魅力工學（Miryoku Engineering）的設計手法，著重以消費者喜好為主的設計觀念。透過評價構造法（Evaluation Grid Method），透過對線割機有經驗使用者的個人訪談，對比本公司產品以及對手產品，明確討論出彼此的相似或差異關係後，再整理出這個產品的個別特質。可說是結合美學、工學、經濟與人因工程的產品。

本產品為求加工高精度，只能在恆溫的工作環境中使用，產品設計著重於人與工作和諧互動的協調性，並強調高科技質感，產品色系是以黑、白雙色為呈現出極致工業的穩重感，底座外罩以暖色系的橘色飾板當做點綴，同時彰顯徠通科技代表色，讓整體感覺上更多的美感與柔和感，前方加工門以不銹鋼噴砂霧面處理，提升機台價值感 ，同時上方直條三色警示燈，光暈呈現帶來一些高科技與未來感，呈現時代尖端產品的意含。