第四次工业革命如火如荼展开，加入了智慧化与精密化生产的特色，整体产业的设备也必须同步升级，才能赶上智慧化生产的脚步。其中，线性传动元件也成为了不可或缺的重要配角。

这几年来，全球都掀起了新一轮科技革命和产业变革的风潮。各国为了顺应潮流，纷纷抛出刺激实体经济成长的策略与计画，希??透过技术进步和产业政策的调整，得到在制造业上的竞争优势。例如美国制定了「再工业化」、「制造业复兴」、「先进制造业夥伴计划」等议题，德国则抛出了「工业4.0」，中国提出了「中国制造2025」，法国也提出了「新工业法国」的方案，至於日本、韩国也都针对工业市场提出了相关的发展策略。这些不同国家的策略，基本上都与工业4.0的主轴相去不远。

工业4.0是以智慧制造为主导的第四次工业革命。全球主要的工业大国，都依据这样的目标，拟定了各国自己的工业4.0发展计画。在其中，由於德国是全世界制造业竞争力最强的国家之一，这也使得该国所推的工业4.0策略最受到全球瞩目。工业4.0的时代主要是利用资讯科技来加速产业的变革，也就是推动工业智能化发展。

严格说起来，这所谓的第四次工业革命，其本质是由德国、美国等工业大国来主导全球未来的工业标准之争，因此是依据这些国家的逻辑思路、经验法则来推动相关的工业策略。以中国为例，就选择了德国的标准，推出相关的工业制造策略。事实上，德国所推行的工业4.0策略，的确为许多国家的制造业发展方向，与制造业的转型升级，提供了学习和借镜的机会。

第四次的工业革命正如火如荼的展开，加入了智慧化与精密化生产的特色，整体产业的设备也必须同步升级，才能赶上智慧化的脚步。在其中，线性传动元件也成为了不可或缺的重要配角。随着近年来的技术进展，线性传动元件在精准度与耐用度方面，都有大幅的提升，也让相关应用市场更无後顾之??。

线性传动关键元件

完整的线性传动系统包含几个重要的要素，从线性滑轨、滚珠螺杆、滚珠花键到单轴机器人等，都缺一不可。

传动元件专业制造厂全球传动（TBI MOTION）掌握了传动元件的关键核心技术，并专注於创新研发与设计。相关的传动元件产品包括滚珠螺杆、线性滑轨、滚珠花键、旋转式滚珠螺杆与花键、单轴机器人、直线轴承、联轴器、螺杆支撑座等。产品目前实际应用於包括自动化工业、机器人产业、半导体工业、工业级机械、医疗产业、绿能产业、工具机机械，以及自动化仓储等领域。

应用领域之所以这麽广泛，那是因为线性传动元件不只是应用於工业生产上，基本上生活的各种不同层面都会有线性传动元件的应用场合。而完整的线性传动系统也包含几个重要的要素，从线性滑轨、滚珠螺杆、滚珠花键到单轴机器人等，都缺一不可。

线性滑轨

图1 : 线性滑轨

以全球传动的解决方案为例，线性滑轨在移动时的摩擦力非常小，属於滚动摩擦，因此只需要很小的动力就可以驱动平台。而因为摩擦力小，因此摩擦所产生的热也极小，相较於传统的滑动方式，可以大幅降低运行轨道接触面的磨损，更能长时间维持高定位精度、行走精度与低磨损。

此外，滑轨与轨道采用四方向等负荷设计，所以对於来自於各方向的负荷，都必须要有足够的抵抗强度。并且允许较大的安装误差使加工更为容易，并可施予足够的预压量以获得更高的刚性。

传统的滑动系统对於运行的轨道面，经常有铲花或研磨的动作，因为滑动所产生的磨耗，往往使得机台一段时间就必须重新铲花或研磨，旷日费时且成本也极高。而线性滑轨具有互换性，只要进行更换或维修，即可恢复机台之行走精度。

在速度方面，因滑块、轨道及钢珠采用滚动的单点接触，所以磨擦系数极小且不易产生热，因此仅需很小的动力即可驱动机台运行。因为所需的驱动力小且功率消耗又很低，因此比起传统滑动装置，更适合用於高速运行之应用场合。而在有预压方式或工作负荷时，钢珠在负荷方向只以两点接触，也可以得到更好的滚动效率。

在应用方面，线性滑轨多可见於电子设备、电脑机械、半导体设备、输送搬运机器、工具机、自动化工程设备、医疗设备以及LCD制程设备等产业中。

滚珠螺杆

图2 : 滚珠螺杆

滚珠螺杆是一种利用内部钢珠的旋转运动，转换成直线运动的机械元件。相较於传统的ACME螺杆，滚珠螺杆有寿命更长、更环保、运作更稳定等特性。滚珠螺杆必须具备高可靠度与耐久性。全球传动在其滚珠螺杆产品就从材料、热处理、制造、检查至出货，都采用严谨的品管制度，如此才能具备更高的可靠度。滚珠螺杆具有比滑动螺杆更高的效率，所需扭矩只有 30% 以下。可轻易将直线运动变换为回转运动。滚珠螺杆即使给与预压，亦能维持圆滑的动作特性。

一般来说，滚珠螺杆采用的是哥德式（Gothic arch）沟槽，其形状与轴方向的间隙就算调整至极小，也能轻易转动。在使用上也必须具备有可符合使用条件的适当刚性。另外在循环方式与耐久性等方面，也都必须满足客户的各种需求。滚珠螺杆常见的应用包括自动化工业、半导体产业、产业级机械、医疗产业、太阳能设备、工具机机械、停车场设备等相关应用。

单轴机器人

图3 : 单轴机器人

单轴机器人特色在於同时具备了线轨与螺杆的优点，将螺帽与滑块设计成一体式的结构，并搭配高刚性的U型轨优化其断面，因此可达到最大的空间节省，并且大幅度减少组装的时间。全球传动的单轴机器人具备了高刚性与高精度等特点，其钢珠滚动面采用两列哥德式圆弧，以及45度接触角的设计方式，同时也提供了X、Y轴向，以承受来自不同方向的负荷能力。

线性传动应用领域广泛

银泰科技在线性传动领域发展已久，主要生产包括滚珠螺杆、精密螺杆花键、线性导轨、滚珠花键及致动器等，都是精密机械的关键性零组件，主要应用於工具机、放电加工机、线切割机、塑胶注塑机、半导体设备、精密定位及其他各式设备与机器上。事实上，线性传动的应用领域十分广泛，可以说是真正深入到所有人的生活周围，从银泰科技的线性传动产品应用场域，也可以一窥端倪。

半导体产业

半导体产业是现今全球最热门的产业，对於生活在智能化与数位化环境中的消费者，各种产业的产品对於半导体的依赖程度是越来越高，而晶片发展更是被各国视为经济发展的主轴。半导体生产设备都是以高精度的研磨滚珠螺杆，和微小的线性导轨为主，以此来实现半导体制造设备的精密直线定位。应用的场合包括晶片输送设备、晶圆切割器，以及晶圆检测设备等。

图4 : 半导体产业生产过程需要高精密度线性传动系统。（source：merckgroup.com）

新能源产业

近年来，人们为了减少碳排放量，改善地球环境，积极开发新能源来取代传统石化能源。例如离海的渔电共生发电，或者透过太阳能设备的渔电共生，以及取代燃油汽车的电动车等，为了这些需求，也需要开发不少生产设备。例如用来蓄电的锂电池，其自动迭片设备主要就是应用线性模组与线性导轨来实现自动上料、视觉对位、自动迭片与隔膜包裹、自动下料送出等一系列的全自动生产工序。包括锂电池自动迭片机、电池封装检测设备等，都需要使用到线性传动元件。

汽车产业

在汽车产业的应用，主要集中在自动化的产线组装，这些组装过程需要透过线性导轨，并使用齿轮齿条来带动机械人的左右移动，例如焊接、拼装、涂胶效果等。而汽车周边的配件产业，例如汽车底盘与周边所用的各类钢管材，其制作设备都须使用到重负载型的滚珠螺杆。

机床产业

机床是机械零件制造过程中，不可或缺的重要设备，其设备关键结构包括了滚珠螺杆和线性滑轨。而随着加工零件的精密度提升，对於设备零组件的精确度要求也更高，与传统工具机相比，由电脑数位控制的工具机更适合精密的零件生产流程。线性传动元件在机床产业应用於车床、铣床、磨床、综合加工机与NC车床等。

轨道交通

在一般消费者日常的生活中，都离不开轨道交通。在这些交通设施中，大量利用了直线导轨往复运动的特性，可以实现诸如捷运车门的开关动作，以及月台上闸门的开合，由於过程频繁使用，因此必须符合高可靠性、寿命长，以及长时间免维护等需求。

自动化产业

目前许多工厂开始发展成为智能化工厂，过程需要在不同类型的制造机械与产线设计中，导入自动化生产设备，以节省人力成本并提升产线效率。透过线性传动元件，将可以实现包括搬运、分类、涂胶、焊接、量测、检验、取放等各项生产动作。

医疗产业

先进的医疗设备可以辅助专业的医疗人员，进行正确的判断以及精确的医疗，更能增进医疗的服务品质。特别是在迈入高龄化社会的同时，医疗辅具更是不可或缺的医疗设备。在医疗产业中，线性传动主要应用在电脑断层造影设备、生化分析仪、核酸检测设备、牙科齿模设备，以及眼科电脑验光仪等。

电子产业

电子产业基本上都是以微小外型的产品为主，需求的是能实现设备的直线导向和定位运动。应用领域包括点胶机、手机贴片机，以及电子检测设备等。

结语

近几年来，机械制造业正以快速的发展脚步，朝向精密加工、超精密加工的方向前进，在未来的市场竞争中，精密加工技术势必成为全球市场竞争中非常关键的致胜技术。现代化的制造业之所以要致力於提高加工精密度，主要目的就是在於要提高产品的性能与品质，提升产品的稳定度与性能的可靠度。特别是产品的小型化趋势下，功能性还必须更好，这使得产品的生产装配过程，势必透过更高精度、更智慧化的设备来加快速度与提升品质。

线性传动技术从过去一直都是工业产线中的要角，现在有了更精密与成熟的技术，让线性传动元件不只是在工业领域中发光发热，也开始在消费者的生活中崭露头角。可以说人们每一天的生活，就从传动元件开始。