三坐標測量機的測量原理是什么？2020三坐標測量機發(fā)展前景趨勢及現狀分析

• 2020年5月27日 GuoMeng來源：互聯(lián)網 342 15
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隨著工業(yè)測量、實驗室儀器等細分領域的增長，特別是國內品牌，在投資的不斷增長和環(huán)保問題的驅動，三坐標測量機行業(yè)將進入一個持續(xù)發(fā)展周期。

隨著工業(yè)測量、實驗室儀器等細分領域的增長，特別是國內品牌，在投資的不斷增長和環(huán)保問題的驅動，三坐標測量機行業(yè)將進入一個持續(xù)發(fā)展周期。當前，國內三坐標測量機產能在400臺/年以上的企業(yè)主要有?？怂箍?、德國蔡司ZEISS、溫澤Wenzel、東京精密、日本三豐、青島弗爾迪等。進口三坐標測量機價格與國產三坐標測量機相比較，價格較高，幅度在20%-70%。這對于一些中小型企業(yè)來說，高昂的價格成為選擇進口品牌主要的障礙。

三坐標測量機的測量原理是什么

簡單地說,三坐標測量機就是在三個相互垂直的方向上有導向機構、測長元件、數顯裝置,有一個能夠放置工件的工作臺(大型和巨型不一定有),測頭可以以手動或機動方式輕快地移動到被測點上,由讀數設備和數顯裝置把被測點的坐標值顯示出來的一種測量設備。顯然這是最簡單、最原始的測量機。有了這種測量機后,在測量容積里任意一點的坐標值都可通過讀數裝置和數顯裝置顯示出來。測量機的采點發(fā)訊裝置是測頭,在沿X,Y,Z三個軸的方向裝有光柵尺和讀數頭。其測量過程就是當測頭接觸工件并發(fā)出采點信號時,由控制系統(tǒng)去采集當前機床三軸坐標相對于機床原點的坐標值,再由計算機系統(tǒng)對數據進行處理。

2020三坐標測量機發(fā)展前景趨勢及現狀分析

從國內三坐標測量機領域專利申請量排名前二十的申請人分布來看，其中除了國內申請人以外，還有多家國外企業(yè)，且前三名中就有德國卡爾蔡司和瑞典海克斯康兩家國外企業(yè)，特別卡爾蔡司公司的申請量在該領域位居第一?？梢姡?a href="http://www.mamogu.com/report/20191204/091938817.html?id=1739787&name=guomeng" target="_blank" style="text-indent:24px;white-space:normal;">三坐標測量機領域的前景可觀，中國的市場和競爭都很大，使得很多國外企業(yè)非常注重在中國的專利布局。但同時也表明，中國雖然在該領域較國外起步晚近20年，但發(fā)展迅速，已經具備與國外老牌企業(yè)競爭的實力，且發(fā)展勢頭正勁，前景廣闊。

從當前的產業(yè)投資環(huán)境來看，為盤活存量企業(yè)，吸引增量企業(yè)，國內工業(yè)產業(yè)園依據新的入駐標準廠房條件，優(yōu)先入駐儀器儀表產業(yè)關聯(lián)的智能制造、先進裝備制造業(yè)項目，及帶有自主知識產權、專利與自主品牌的儀器儀表項目;培育支持國家級、省級高新技術項目和研發(fā)、檢測等生產服務配套項目入駐;大力支持稅收貢獻大的企業(yè)等項目入駐。并針對符合條件的項目，實行階梯式租金、減免當年廠房租金百分比等入園優(yōu)惠政策。

據中研普華研究報告《2020-2025年中國三坐標測量機市場研究及未來潛力咨詢報告》數據顯示

2019-2025年中國三坐標測量機行業(yè)發(fā)展趨勢及投資風險分析

三坐標測量機行業(yè)發(fā)展規(guī)模預測

圖表：2019-2025年中國三坐標測量機行業(yè)發(fā)展規(guī)模預測

數據來源：中研普華產業(yè)研究院統(tǒng)計

三坐標測量機行業(yè)未來發(fā)展預測分析

一、發(fā)展方向分析

科技與生產的發(fā)展對三坐標測量機不斷提出新的、更高的要求。

1、提高測量精度

為了提高測量機的測量精度,需要采取一系列綜合性措施：

(1)提高標尺精度

隨著廉價、便于使用的半導體激光器的發(fā)展，激光干涉標尺將在測量機中得到較多應用。特別是對于大型三坐標測量機，這種“無形”標尺更有其獨特的優(yōu)點。在采用激光干涉標尺時，一是不要讓激光產生的熱影響測量機的精度，激光器常放在隔熱艙外;二是要注意折射率的補償。

(2)提高結構精度

其中包括測量機主機、分度臺、測頭及其附件的精度。這里尤為重要的是提高它的重復精度。系統(tǒng)誤差可以通過軟件補償的方法來減小其影響。

(3)減小環(huán)境因素帶來的影響

特別要注意避免復雜力變形與熱變形，這要從結構和環(huán)境控制兩方面采取措施。

(4)適當的采樣策略

采樣策略對被測參數的測量不確定度有很大影響。應當說，目前對采樣策略的研究還很不夠。測量機應具有智能功能，能針對被測參數及精度要求，實現最佳采樣策略。

2、提高效率

生產節(jié)奏不斷加快，要求測量機在保證測量精度的同時，還要有較高的效率。為了提高測量機的效率，需從以下各個方面采取措施。

(1)改進測量機的結構設計,減輕運動部件的質量

包括采用密度與楊氏模數之比低的材料、簿壁空心結構等。鋁、陶瓷、人工合成材料在測量機中獲得了越來越多的應用。

(2)提高控制系統(tǒng)性能

使測量機能以較高速度運動 ,同時運動平穩(wěn) ,準確定位 ,不產生振蕩、過沖等現象。

(3)采用飛測與掃描測量方式

在觸測情況下,由于工件與測頭的接觸速度不能太大 ,這就給探測速度帶來很大限制。掃描測量方式雖比點位測觸測頭 ,特別是在測量機連續(xù)運動過程中實現“飛測” ,可避免頻繁加速、減速、碰撞等 ,可大大提高效率。

3、發(fā)展探測技術,完善測量機配置

探測技術三坐標測量機中占有重要位置。從原理上說只要測頭能探及，三坐標測量機就能測量。三坐標測量機的測量效率也首先取決于探測速度。為了完善測量機功能，還必須發(fā)展各種附件。

探測技術發(fā)展的第一個重要趨勢是,非接觸測頭將得到廣泛的應用。非接觸測頭具有許多優(yōu)點：

①允許高的探測速度，還可以用攝像頭或莫爾條紋形成的等高線等，對一個面進行測量;

②它與工件不接觸，沒有測量力,從而可以測量各種柔軟的、易于變形、劃傷的工件;

③它可以形成很小的光斑，對一些接觸測端不易伸入的部位或細節(jié)進行測量;

④在不少情況下，它具有較大的量程。

與發(fā)展非接觸測頭的同時，具有高精度、較大量程能用于掃描測量的模擬測頭，以及能伸入小孔、用于測量微型零件的專門測頭也將獲得發(fā)展。

4、采用新材料,運用新技術

近年來，鋁合金、陶瓷以及各種合成材料在三坐標測量機中得到了越來越廣泛的應用。鋁合金特別適合于制作高速運行的三坐標測量機。它導熱好，不易產生復雜熱變形。盡管它線膨脹系數較大，但簡單熱變形比較容易補償。它耐磨性差，可在其表面涂覆一層耐磨的陶瓷材料，德國Zeiss公司的 CARAT 技術就是一例。

為了克服陶瓷導熱性能差、難以加工的缺點，正在開發(fā)各種人工合成陶瓷?？梢园葱枰龀筛鞣N所需形狀。還可以通過適當的材料“設計”，使它具有所需的性能。

5、發(fā)展軟件技術,發(fā)展智能測量機

測量機的功能主要由軟件決定。三坐標測量機的操作、使用的方便性，也首先取決于軟件。測量機軟件所覆蓋的范圍越來越大。它不僅包括坐標系的轉換、測端半徑補償、控制軟件,數據處理軟件，還包括誤差補償軟件， CAD、CAM 軟件與網絡通信軟件等。從每一類軟件的內容看 ，也越來越豐富。

測量機每一項新技術的發(fā)展，都必須有相應配套的軟件技術跟上。為了將三坐標測量機納入生產線，需要發(fā)展與網絡通信、建模、CAD、實現反向工程的軟件。為了發(fā)展非正交坐標系三坐標測量機，也要發(fā)展一系列新的三坐標測量機軟件。測量機軟件是三坐標測量機中發(fā)展最為迅速的一項技術。軟件的發(fā)展將使三坐標測量機向智能化的方向邁進。

對我國三坐標測量機行業(yè)發(fā)展現狀與前景、市場競爭格局與形勢、贏利水平與企業(yè)發(fā)展、投資策略與風險預警、發(fā)展趨勢與規(guī)劃建議等進行深入研究，并重點分析了三坐標測量機行業(yè)的前景與風險。欲了解關于中國三坐標測量機行業(yè)具體詳情可以點擊查看中研普華研究報告《2020-2025年中國三坐標測量機市場研究及未來潛力咨詢報告》。

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