CIMT2015量具量儀展品評述之二
2. 精密量儀
本屆展會上，機器人輔助測量自動化及復合式光學坐標測量機展品琳瑯滿目，大數據網絡化測量系統獲得可喜進展。將三坐標測量機集成于生產線，在車間現場實施更快速、更高精度、更多功效的檢測，在本屆展會上呈現不少亮點。蔡司公司展示了多關節機器人在線測量系統；雷尼紹展示的并聯機構比對測量機，在非笛卡爾坐標測量系統測量結果評定上，提出與傳統三坐標機的比對測量理念，配備了上下料機器人，適用于車間現場批量工件質量的監控和檢測。
德國Werth和蔡司的工業CT測量機，是將X射線掃描成像技術與三坐標測量系統進行整合集成，以實現產品的無損可視化準確測量。蔡司公司的METROTOM也是一臺適應于多種尺寸和材料密度測量的工業CT坐標測量機。Werth公司的VideoCheck UA超高精度復合式光學三坐標測量機，號稱是世界精度最高的復合式光學三坐標測量機。日本三豐的新品豐富，展出的超高精度CNC三坐標測量機LEGEX系列，通過徹底排除各種誤差因素，在不同的測量范圍均實現了主機超高精度E0，MPE=0.28+L/1000μm。超精密坐標測量機的層出不窮，表明機械零件制造精度已進入亞微米、納米時代。
在數控精密測量儀器的開發上，近年來國產齒輪測量儀器競爭力的不斷增強，技術和質量水平的不斷提高。本屆展會上哈爾濱量具刃具集團、哈爾濱精達測量儀器和哈爾濱智達測控技術等公司分別展出的齒輪測量中心，已經不但能對復雜形面錐齒輪進行測量，并能和數控切齒機床聯網，構建成錐齒輪的閉環制造系統。
為適應大批量汽車傳動箱齒輪100%的裝配生產現場質量檢測的需求，哈爾濱精達、哈爾濱智達、金量和南京二機床等企業，先后開發出了結構不同、風格迥異的齒輪自動分選機。都以傳統的齒輪雙嚙測量儀為主機，集成了不同的自動上下料和分選機構，標志著我國齒輪測量儀器在自動化檢測功能上的進展。
哈爾濱同和光學精密機械有限公司，已經開發出大型高精度齒輪測量中心和大型數控復雜零件測量儀。日本東京技術和哈爾濱精達展出了沿嚙合線方向測量漸開線齒廓的、三軸聯動的數控齒輪測量儀器，有效解決了內齒輪測量測桿干涉問題。
齒輪測量中心方面，德國馬爾的通用形狀和齒輪檢測系統GMX600堪稱代表。德國克林貝格的測量中心（P）系列，可以在一次裝夾中自動完成齒輪測量、通用坐標測量、形位誤差測量和粗糙度測量。德國Wenzel和美國Gleason的齒輪測量中心也具有類似功能。中航工業北京航空精密機械研究所展出的AGILITY小型專用復合測量機，是一臺三直線軸+回轉臺的電機直驅、數控四軸聯動精密測量儀器，采用光學式/接觸式掃描測頭，針對航空發動機葉片、噴嘴、螺桿等復雜曲面零件實現車間現場的快速高效的測量。而趙施奈德博士測量技術（青島）有限公司則針對曲軸、凸輪軸等復雜軸類零件三維尺度的快速精密測量，開發了SMM系列復合式坐標測量儀，在高精度光學測量系統外還配有接觸式觸頭系統和SAPHIR專業3D測量軟件。德國Jenoptik公司的CFM3010測量儀也是復合式測量儀，可全自動測量曲軸、齒輪軸和凸輪軸。
本屆展會上，深圳中圖展出了用于精密螺紋規的全參數檢測儀器——萬能螺紋掃描測量儀，填補了國內的空白，獲得用戶的認可。該公司獲得專利的微恒力掃描測量系統、移動測量滑臺動平衡技術、擺動-直線掃描探測機構，以及采用的超高精度光柵測量系統等，保證了儀器的高精度和可靠性。蘇州天準科技股份有限公司推出的高速影像測量系統，能高效精確解決生產過程中大型液晶面板、PCB板、薄膜等產品的質量檢測。。
展會上眾多的刀具調整測量儀的制造商和展品，表明了刀具制造精度對于切削加工質量、效率及效益的重要性。德國Mapal的框式刀調儀、趙-施奈德公司的雙測頭結構刀調儀，在傳統的CCD視頻圖像測量系統上，加上了接觸式測頭，增加了測量功能。德國Haimer公司推出了具有復合功能的刀具動平衡對刀儀TD Preset，將Haimer的動平衡技術和Zoller的刀具測量技術集成于一身。在Kelch展出的系列刀調儀中，KENOVA set lineV9..-S是將對刀儀和熱套裝置結合所開發出的自動化裝備。Zoller公司的hobCheck被認為是齒輪滾刀在對刀儀上實施全面檢測的一個突破，該儀器將光學圖像處理技術、數控軸和接觸式測量傳感器智能組合，可實現對滾刀所有參數的全自動測量，它具有可旋轉的光學測量部件，能正確顯示測量滾刀螺旋槽切削刃及自動確定切削刃的有效輪廓。
奧地利Alicona公司展出Infinitefocus三維光學微坐標測量儀系列產品，采用高分辨率的同軸白光聚焦測頭，將光學聚焦測頭的精確測量和垂直掃描結合起來，采用自動變焦（Focus-Variation）技術得到工件被測表面的三維彩色拓撲信息。該公司的IF-EdgeMaster是專門用于全自動測量刀具刃口的光學三維測量儀。德國Zoller公司的pomSkpGo，也是用于刀具切削刃鈍化測量的光學設備，配有pomSoft軟件，可顯示切削刃的三維輪廓，可測量最小刀具刃口半徑3μ。
隨著制造精度和加工質量要求的提高，三維表面輪廓測量儀器得到迅速發展。Ametek屬下的美國zygo公司展出的儀器NewView，據稱為亞納米級的光學輪廓儀，采用了非接觸式三維白光掃描干涉技術的測量原理及壓電陶瓷和高線性的電容傳感器的閉環掃描裝置，Z軸采用直流無刷微步進電機驅動，聚焦精度達0.1μm，縱向分辨率<0.1nm，橫向分辨率0.34μm。而同屬Ametek的英國Taylor Hobson展出的LuphoScan，則是一臺基于多波長干涉技術（MWLI）的干涉式掃描測量系統，它是專門為旋轉對稱表面超精密非接觸式三維形狀測量而設計的。
為了將傳統的表面粗糙度測量儀集成于生產線，日本三豐公司新開發的CNC自動表面粗糙度測量儀SV-M3000CNC系統的測頭可實現4個方向的切換、Y軸方向的測量及X軸驅動部的傾斜控制等功能，以便于有效測量重型工件或復雜形狀的工件。趙-施耐德公司展出的五軸復合式坐標測量機，適合于小型復雜零件的快速檢測。此外，我國新天光電新開發的、帶有顯示屏的數字式高度儀和密封條激光視覺3D輪廓儀，以及青島前哨的測長機都有新的、可喜的技術進展。
在用于高精度長度檢測基準的激光干涉測量儀領域，成都工具研究所展出了由國家重大專項支持的激光干涉儀產品。深圳中圖展出的激光樣機同樣給人印象深刻。美國API的XD laser 6D激光干涉儀可以一次安裝測得一個直線運動軸上的6個參數。
英國雷尼紹的回轉臺激光測量系統，則開發了XR20-W無線型回轉軸校準裝置，與激光干涉測量系統XL-80和角度光學鏡組配合使用，可進行回轉軸全自動校準，精度達到±1角秒。美國光動公司的激光測量系統，采用了基于激光多普勒干涉位移測量（LDDM）專利技術，獨具特色。在高精度形貌激光干涉測量方面，Zygo的Verifire系列激光干涉儀，融合了機械相移測量技術、數據采集技術、高性能光電成像技術、高穩頻激光系統、振動補償軟件、非球面測量技術及波紋抑制技術等，主要用于光學元器件的平面、球面、非球面和透射波陣面的快速高精度干涉測量。此外，API的無線激光跟蹤儀及無線智能測頭、HEXAGON的LEICA AT960絕對激光跟蹤儀，與配備有觸發或光學傳感器的機器人組合，構建成完整的自動測量系統，還有日本Nikon收購Metris的激光雷達MV330/350自動化大尺寸測量系統，一種支持非接觸和非目標式超大物體檢測的多功能測量儀器，都給人留下了深刻印象。
生產過程在線/工位/主動測量和監控儀器方面，參加本次展會的國外廠商除了意大利馬波斯和日本東京精密，還有新近參展的德國Jenoptik公司。除了常規的主動量儀展品外，馬波斯展出了曲軸在線測量系統Fenar L，它安裝在砂輪座上，在曲軸磨削過程中，實時提供測量信息，直至工件達到最終尺寸，絕對值測量儀Protomar主要用于直徑的在線或加工后測量，實現被測直徑絕對值得測量而不需特殊校準。其旗下的Artis公司推出的可對刀具、加工過程及機床狀況實施集中監控的CTM，以及對全自動刀具和加工過程監控的Genior Modular，受到不少關注。德國Jenoptik集團也介紹了可集成于生產線上的自動測量系統Opticline CA610H，其旗下Hommel-movomatic公司開發的、適應高精度、快速方便調整使用的DU200等主動量儀給人留下深刻印象。值得一提的是，日本株式會社東京精密基于PC的測量系統‘USB-GAGES’，是個很有特色的理念和設計，其即將推出的Air micro-USB可將氣動測量頭和筆記本相連從而直接讀取測量數據，實現全數字化通訊。
國內一些小型主動量儀和工位量儀企業，通過多年來跟隨國外先進水平，取得了一定的生存和發展空間，借助于價廉物美的產品和快捷周到的服務，在市場競爭中占有自己的位置，如中測量儀公司在展會上展出了多零件多品種多規格自動分選機及微機測量系統。
本屆展會上，便攜式三維掃描測量儀器的展品層出不窮。美國Ametek集團下屬的Creaform展臺聲勢宏大，推出的系列便攜式三維數字式掃描儀Handy Scan 3D，其激光掃描測量速率最高，具有高重復性。該儀器還可與機器人（或HandyPROBE便攜式光筆測頭）配合使用，提高在線檢測和質量控制的可靠性、速度和功能。德國Gom公司也提供了類似產品的展品和資料。
3. 展會的亮點
本屆展會量儀展品呈現的主要亮點有：更多機器人融入測量，推進制造自動化；基于精細化數字化網絡化測量系統的建立，將為智能化制造的質量測控奠定基礎。
（1）機器人技術和測量技術集成融合，實現對批量工件實現自動上下料、識別、分選和測量，提高了檢測過程的可靠性和靈活性，從而為自動化無人化生產奠定了基礎。多家廠商的展出體現了這個理念的普及性和技術趨勢。
（2）數字化加工技術和測量技術、數字化網絡化制造技術和信息技術的集成和融合，正在形成并積極推進智能化制造技術的發展。在齒輪制造領域，我國加快了追趕步伐。哈爾濱量具刃具集團和中大創遠、哈爾濱精達各自分別實現了錐齒輪數字化閉環制造系統的開發，形成了軟硬件成套技術與裝備系統的生產能力。南京二機床成功開發的機器人控制智能化齒輪加工島，在實現了齒輪精度自動檢測的同時，還可反饋測量結果對滾齒機和剃齒機的加工參數進行自動調整補償的無人操作。可根據在線檢測數據分析，自動判斷誤差，適時對島內加工設備自動調整，實現齒輪加工全閉環控制。
（3）西安交大開發的“基于物聯網測量的質量控制系統”，則是我們在制造企業數字化、網絡化質量管理上重要實踐的一個代表。該技術已在企業車間質量管理中得到應用，并也在國家重點項目中得到運用。他們的這些實踐——將數字化精密量具量儀測量技術、信息技術、網絡技術和生產車間或企業的數字化制造技術相集成融合，實現了車間或企業生產過程或產品質量的數字化網絡化的管理和控制。國內坐標測量機制造商西安愛德華公司也提出了類似理念(稱為“網絡智能測量系統”)，這些都為我國機械制造業實現數字化、網絡化和未來的智能化、無人化生產作出了努力和貢獻，它反映了在當今工業互聯網技術、無線通訊技術以及大數據、云技術快速發展的時代，企業正在積極開發并打造一個包括產品全生命周期在內的、企業生產制造全過程質量的、網絡化智能化測量和管理控制系統，標志著企業質量管理新時代的到來。盡管從這次展會的展品上與國外先進水平相比我們還有不小差距，但“中國制造2025”規劃了發展道路和目標，讓我們全行業一起努力。
（4）在近年國際經濟發展動蕩、恢復緩慢的狀況下，量具量儀行業中的組合互補、兼并擴大的趨勢明顯，AMETEK集團和JENOPTIK集團在這次展會上的亮相出現，反映了這種現象。前者至少包含有著名的英國的TAYLOR HOBSON公司、美國的ZYGO公司以及CREAFORM公司；后者則包含有HOMMEL公司和MOVOMATIC。強強聯合的大集團在技術、產品與市場的覆蓋面更廣更全面，優勢更明顯，相比之下，國內量具量儀行業似乎越來越分散,個體化、微小化的企業更多出現。如何形成行業合力共同發展，如何增強核心競爭力，值得我們全行業思考和努力。
(執筆: 謝華錕)
