博世集团(Bosch Group)继2013年向德国政府提出「工业4.0」的建言后，就已积极在自家生产线上建置相关智慧生产技术。于去(2015)年落幕的米兰欧洲工具机展(EMO)期间，除了持续推广其「Open Core Engineering(开放核心工程)」架构，让所有CNC、Motion控制器都能与该公司控制器互联，每具控制器最多可控制多达64轴。

客户得以完全掌握CNC控制器内核心的选项，从外部改变客制化介面设计、程式语法，取代PLC；或与外部IT设备、MES生产管理系统互联，博世力士乐控制器也支援OPC-UA高速通讯协定，能在1ms内读取完成所有资讯，已获得多家欧系大厂采用。

IMS一体式线轨设计　确保工具机精度及可靠度

在线性滑轨方面的最大亮点，则是博世力士乐公司(Bosch Rexroth)展出的独家IMS系统，不仅将光学尺钢带直接焊接内藏在线轨上、玻璃读写头依附于滑块后方，包覆性极佳，达到IP67等级，减省许多保养维修步骤；再搭配绝对式光学编码器(encoder)，有别于2013年时仅有增量型光学尺产品，在台湾主要用于LED、半导体等小型设备的快速检测。IMS绝对式光学尺采光学感应，不受到外界磁力干扰、免装电池，且精度同样可达到3μm，相对优于其他对手磁性尺精度，适用于现代工具机产业，已获得超过30家欧洲大厂客户采购。

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由于IMS整合量测系统可与线轨保持恒定，光学尺可与线轨100%对接，针对任何一段量测，无论跨距增长或加工后热变形，都会同步改变。避免因为机器运行一段时间后，相对位置改变就失去刚性，还要重新调整，相对减省了制造(Maker)与使用者(User)安装、调校独立式光学尺步骤，尤其适用于大型天车式工具机的超长跨距梁柱及线性马达传动轴，不必担心结构变形，能针对各种机型长度客制化。

同时标榜符合IP67规范，将光学尺及线轨交叉包覆在钢材内，避免受到外界接触磨损；只要从后松脱滑块，就能轻易更换读取头，不必重新校正，几乎可不用耗材，相对减少占用库存空间。附上的专利盖板条与防护橡胶可重复使用，因此取消了孔洞设计，不必每个都塞入孔盖，得以维持较佳密闭性，防止油、尘泄露或堵塞。在去年EMO期间，收到顾客最意外的回响是「温度」，也就是在采用该系统后，已无热变形不均的疑虑。

博世力士乐公司工厂自动化业务协理陈俊隆指出，有别于传统机械厂在安装独立附挂的光学尺后，无论是玻璃或钢带型读取头的热变形量，都会与机构热变形量产生差异，若温差变化太大，就会影响精度。根据该公司搜集到顾客回馈的最新资讯，因IMS将量测钢带内嵌于线轨上，得以随着线轨等机构钢材热变形量同步延展，使得量测范围与读写头相对距离维持恒定一致，当调整刚性时的位置增益可比外挂独立光学尺更高；同时避免了因为机器变形，导致线轨、负载变形量与光学尺不同，丧失机器刚性。

图2 : (Source:dc-corp.resource.bosch.com)

在去年EMO展出的欧洲客户，几乎都用于CNC专用机。采用IMS后，不像以往任何多轴复合式工具机若刚性不足，就容易在移动过程中受力拉扯，恐造成外接式光学尺与线轨分离，在其中一轴高动态运行下，将会影响另一轴。现在客户能直接在加工阶段，使用光学尺同步量测，不必再停机、搬运上另一台三次元量床，也正在第四/五轴模组上推广应用IMS。于EMO发表后，即将从今年3月起在德国上市、4月开始出货，已先初步介绍给台湾高阶大型龙门、动柱/梁、两轴头等工具机客户。

RSHD第二代滚柱线轨　专利珠道提升机台荷重

另一款独创设计的高精密滚柱型线轨(RSHP)，则是博世力士乐自2013年研发至今的第二代产品，在去年EMO发表全系列完整尺寸版，具有最佳防尘性能与高温镀层。强调透过其专利盖板条设计，能在外防尘进入，对内防止漏油。陈俊隆表示，此系受惠于自润式设计，能比一般滑油留在Block的时间更长，并通过By pass可经油路吸入轨道上过剩滑油，等需要时再供给，比起市面上同级产品效能最佳；除了在滑块前后防油之外，还有纵向4个cell防止漏油，或让脏油流入。

此外，经改良过后的Run in珠道设计得以改善滚柱运行轨迹，提升线轨可负荷重量。陈俊隆指出，虽然上一代RSF珠道设计与别家相同，但减震效能相对优越，却还是有珠子在进入水平切角时，因间隙导致跳动，造成震动量稍大；直到下一颗进入的珠子才完整接触受力，仍微有跳动。最新一代RSHP则在珠道上加垫了2块特殊钢片，得到最佳化珠道曲线，导致Run in轨迹呈圆弧状，可减少震动量，滚进的珠子从1~3颗就开始平均受力，连续滚进不跳动，无论静/动负载效能都得到大幅提升。