2022年三坐標測量機行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

從國內(nèi)三坐標測量機領域?qū)＠暾埩颗琶岸纳暾埲朔植紒砜?，其中除了國?nèi)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?？怂箍祪杉覈馄髽I(yè)，特別卡爾蔡司公司的申請量在該領域位居第一?？梢?，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(jīng)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。

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(nèi)品牌，在投資的不斷增長和環(huán)保問題的驅(qū)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(nèi)三坐標測量機產(chǎn)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(chǎn)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。

【資料圖】

從當前的產(chǎn)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(nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)園依據(jù)新的入駐標準廠房條件，優(yōu)先入駐儀器儀表產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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。

根據(jù)中研普華研究院報告《2020-2025年中國三坐標測量機市場研究及未來潛力咨詢報告》統(tǒng)計分析顯示：

一、發(fā)展方向分析

科技與生產(chǎn)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(chǎn)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?shù)姆椒▉頊p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?shù)牟蓸硬呗?/p>

采樣策略對被測參數(shù)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(shù)及精度要求，實現(xiàn)最佳采樣策略。

2、提高效率

生產(chǎn)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(zhì)量

包括采用密度與楊氏模數(shù)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(chǎn)生振蕩、過沖等現(xiàn)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(xiàn)“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

探測技術在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(chǎn)生復雜熱變形。盡管它線膨脹系數(shù)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?shù)牟牧稀霸O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(zhuǎn)換、測端半徑補償、控制軟件,數(shù)據(jù)處理軟件，還包括誤差補償軟件， CAD、CAM 軟件與網(wǎng)絡通信軟件等。從每一類軟件的內(nèi)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(chǎn)線，需要發(fā)展與網(wǎng)絡通信、建模、CAD、實現(xiàn)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。

二、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(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計

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關鍵詞： 三坐標測量機 測量精度 咨詢報告