三坐標(biāo)測量機市場使用情況淺析

三坐標(biāo)測量機市場使用情況淺析摘要：目的：探討主流三坐標(biāo)品牌的優(yōu)缺點及改進方向。

方法：通過介紹三坐標(biāo)的組成及應(yīng)用，國內(nèi)外市場占有率及產(chǎn)品自身特點，同時結(jié)合單位性質(zhì)分析主流三坐標(biāo)品牌產(chǎn)品優(yōu)缺點。

結(jié)論：國內(nèi)廠家相對國外產(chǎn)品在產(chǎn)品硬件或者軟件仍有差距，產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性有待提高。

關(guān)鍵詞：

三坐標(biāo)

三豐

蔡司

海克斯康

1.三坐標(biāo)測量機的定義及應(yīng)用

1.1三坐標(biāo)的定義

三坐標(biāo)即三坐標(biāo)測量機，它是指在三維可測的空間范圍內(nèi)，能夠根據(jù)測頭系統(tǒng)返回的點數(shù)據(jù)，通過三坐標(biāo)的軟件系統(tǒng)計算各類幾何形狀、尺寸等測量能力的儀器，又稱為三次元、三坐標(biāo)測量機、三坐標(biāo)測量儀。

三坐標(biāo)測量儀可定義為一種具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導(dǎo)軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號，三個軸的位移測量系統(tǒng)（如光學(xué)尺）經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計算機等計算出工件的各點坐標(biāo)（X、Y、Z）及各項功能測量的儀器。三坐標(biāo)測量儀的測量功能應(yīng)包括尺寸精度測量、定位精度測量、幾何精度測量及輪廓精度測量等。任何形狀都是由三維空間點組成的，所有的幾何量測量都可以歸結(jié)為三維空間點的測量，因此精確地進行空間點坐標(biāo)的采集，是評定任何幾何形狀的基礎(chǔ)。

1.2三坐標(biāo)的應(yīng)用

三坐標(biāo)測量機主要是通過測量并且獲得相應(yīng)的尺寸數(shù)據(jù)的一種儀器，已經(jīng)廣泛運用在很多行業(yè)中。最為普及的幾個領(lǐng)域也就莫過于模具行業(yè)、汽車行業(yè)以及發(fā)動機制造業(yè)中。

對于模具行業(yè)，它在其中主要是一種設(shè)計開發(fā)、檢測、統(tǒng)計分析的現(xiàn)代化的智能工具，同時更是模具產(chǎn)品不可少的質(zhì)量技術(shù)保障的有效工具。由于它測量的精準(zhǔn)度之高，從而備受模具制造者的青睞。它主要靠著其相對高的精密度與柔性和一定的數(shù)字化處理能力，從而成為模具工業(yè)設(shè)計、開發(fā)以及加工制造過程中的質(zhì)量保障，同時還具備很強的逆向工程能力。

此外，在汽車行業(yè)中，三坐標(biāo)測量機是完成各種汽車零部件幾何量測量與品質(zhì)控制的理想工具。它主要是通過測頭系統(tǒng)與工件的相對移動，從而來進行工件表面點三維坐標(biāo)的相關(guān)探測的。它可以進行空間坐標(biāo)值計算出待測的一些幾何尺寸和形狀，甚至是位置。

與此同時，在發(fā)動機制造業(yè)這個對精密度要求也相對較高的行業(yè)中，三坐標(biāo)測量機的出現(xiàn)，也更加保證了產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定生產(chǎn)過程，同時提高其生產(chǎn)效率。

三坐標(biāo)測量機可以說在以上三種行業(yè)中運用算是最為廣泛普遍的，同時也是最受廠家青睞的，有效地提高了其生產(chǎn)效率以及成品率等。

2.三坐標(biāo)設(shè)備主要性能特點

2.1．設(shè)備的設(shè)計方案和主要組成部分；

三坐標(biāo)測量機主要由五大系統(tǒng)組成，分別是機械本體，測頭系統(tǒng)，光柵系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。具體如右圖所示：

2.2．設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)；

三坐標(biāo)測量機的五大系統(tǒng)需要進行完美匹配。

a)機械本體的好壞，是決定了三坐標(biāo)整體精度的穩(wěn)定性和耐久性。而機械本體上，材料的運用和導(dǎo)軌的設(shè)計以及傳動方式非常重要。目前材料上主要以鋁合金和天然花崗巖為導(dǎo)軌材料，而國外機器高端機器的材料運用均為鋁合金材料，此種材料的優(yōu)勢是熱導(dǎo)比高，能夠較快適應(yīng)環(huán)境變化，鋁合金采用擠壓技術(shù)，能夠使材料達(dá)到超強剛性。

b)三坐標(biāo)測量機運用的傳動方式主要有嚙合傳動和摩擦傳動。而嚙合傳動屬于高級別的一種傳動方式。

c)光柵系統(tǒng)。安裝方式主要有兩種，貼片式安裝和安裝導(dǎo)槽安裝。光柵主要有兩種形式，金屬光柵和玻璃光柵。金屬光柵運用導(dǎo)槽安裝是較好的一種方式。

2.3．設(shè)備制造的關(guān)鍵技術(shù)和難點；

設(shè)備制造的關(guān)鍵技術(shù)是機械本體材料，控制系統(tǒng)和測頭系統(tǒng)的制造。

a)

鋁合金材料技術(shù)目前國內(nèi)沒有廠家能夠掌握，屬于國外技術(shù)。國內(nèi)鋁合金陽極化處理可以實現(xiàn)，但是擠壓技術(shù)現(xiàn)在還無法實現(xiàn)，因為變形量不可控。

b)

控制系統(tǒng)和測頭系統(tǒng)國內(nèi)現(xiàn)在沒有技術(shù)實力進行制造，全部采用進口方式，所以匹配性上經(jīng)常出問題。故障率較高。

3.三坐標(biāo)品牌占有率及廠家能力分析

3.1三坐標(biāo)市場占有率分析

三坐標(biāo)國內(nèi)外廠家較多，技術(shù)能力、產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)響應(yīng)度參差不齊，本文著力于國內(nèi)外市場情況，并結(jié)合國內(nèi)航天航天企業(yè)高精尖檢測技術(shù)手段的需求，重點介紹全球三家最著名的三坐標(biāo)測量機生產(chǎn)企業(yè)：、

a)測量機在國外范圍的市場情況

全球有三家最著名的三坐標(biāo)測量機生產(chǎn)企業(yè)：

排名第一：日本三豐（Mitutoyo），日本工業(yè)的計量標(biāo)準(zhǔn)，在中國以外的市場占有優(yōu)勢；

排名第二：德國蔡司，德國工業(yè)的計量標(biāo)準(zhǔn)，在歐美地區(qū)和德國企業(yè)占有市場優(yōu)勢；

排名第三：?？怂箍礕roup，2003年之前是美國BrownandSharpe,意大利DEA，德國Leitz等獨立的中小測量機廠家，被瑞典?？怂箍凳召彛瑥男伦孕旅Q而組成的跨國企業(yè)。

在中國占主要市場地位（大約占有率50%左右）。

b)測量機在國內(nèi)范圍的市場情況

日本三豐（Mitutoyo），國際市場占有率第一，但因為日本政府政策以及2006年的美國制裁政策，三坐標(biāo)測量機業(yè)務(wù)不在中國推廣，國人基本不了解設(shè)備性能和操作規(guī)范；

德國蔡司蔡司，優(yōu)點機器性能穩(wěn)定可靠，缺點價格貴；德國工業(yè)的計量標(biāo)準(zhǔn)，在歐美地區(qū)和德國企業(yè)占有市場優(yōu)勢，然而在中國因為市場響應(yīng)度不夠和售后服務(wù)及時性不及時導(dǎo)致在中國市場的推廣不夠，品牌知名度不及國際市場；

?？怂箍岛？怂箍礕roup，2003年之前是美國BrownandSharpe,意大利DEA，德國Leitz等獨立的中小測量機廠家，被瑞典?？怂箍凳召?，從新注冊新名稱而組成的跨國企業(yè)，在中國占主要市場地位（大約占有率50%左右）。

3.2廠家能力對比

日本三豐三坐標(biāo)因為在中國很少使用，所以無法直觀的分析其產(chǎn)品性能，但觀其全球的市場份額占有率，可見其軟硬件技術(shù)肯定是受到廣泛認(rèn)可的。

?？怂箍翟谧罱?年，基本不再硬件產(chǎn)品投入，取而代之的是大力拓展軟件事業(yè)，原因之一是硬件測量機業(yè)務(wù)利潤逐年下降，而軟件利潤增加迅速，因此收購了眾多的軟件企業(yè)，如仿真軟件，CAM加工軟件，QDAS數(shù)據(jù)分析軟件等等；因此，測量機本身技術(shù)發(fā)展和新機型，新技術(shù)拓展上投入減少，因此引進非常多和測量機業(yè)務(wù)無關(guān)的領(lǐng)域，來擴充銷售額。

蔡司在保持技術(shù)和性能穩(wěn)定的情況下，在努力學(xué)習(xí)?？怂箍档膰鴥?nèi)市場開發(fā)方式，也設(shè)立了上海工廠，將部分機器生產(chǎn)線搬來中國上海，因此在價格上拉近和海克斯康的距離。主要經(jīng)營的業(yè)務(wù)：蔡司工業(yè)計量（包括三坐標(biāo)），蔡司光學(xué)（鏡頭），蔡司醫(yī)療；業(yè)務(wù)比較單一，蔡司工業(yè)計量專注于三坐標(biāo)等計量領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)

綜上所述；國內(nèi)軍工市場目前占主導(dǎo)地位的測量機還是?？怂箍?，蔡司逐漸加強現(xiàn)場維護和售后服務(wù)方面的投入，結(jié)合國際認(rèn)證接軌的契機，也逐漸被國內(nèi)眾多軍工單位所認(rèn)知，逐漸得到計量專家們的肯定。目前三坐標(biāo)產(chǎn)品的精度水平已基本滿足各個行業(yè)的使用需求，而且再通過加大硬件研發(fā)投入來提高產(chǎn)品計量精度的市場需求較小，反之對于企業(yè)的附加成本會幾何倍數(shù)增加，各品牌之間的后續(xù)角逐的著力點主要會在設(shè)備軟件、智能分析應(yīng)用、檢定方法效率和售后服務(wù)保障等方面。

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