一、引言
传统三坐标测量机(CMM)通常需要独立的恒温实验室、稳定的气源和专门的安装地基,这对于生产节奏紧凑的车间来说,意味着高昂的场地成本和调度成本。
车间型三坐标测量机的出现,正是为了解决这一矛盾。这类设备通常具备占地面积小、环境适应性强、无需气源或对气源依赖低等特点,可以直接部署在生产线上或机床旁,实现加工与检测的同步进行。
不过,市面上的选择并不少——从国际一线品牌到国内新兴力量,各家在技术路线、硬件配置和服务模式上各有侧重。本文从品牌背景、代表性车间型产品、关键零部件配置、适用企业四个维度,梳理了七家有代表性的供应商,供有采购意向的企业参考。
二、车间型三坐标测量机的几个关键点
在进入具体品牌之前,先厘清几个基本概念,有助于后续的选型判断。
测量原理:三坐标测量机通过测头系统探测工件表面点云数据,结合软件计算工件的尺寸、形状和位置公差。核心指标包括测量范围(行程)、精度(长度测量误差)和重复性。
结构形式:车间型三坐标测量机结构普遍采用敞开式布局,设备通常配备全防护外罩,并采用高刚性材料和直线导轨系统。
产线集成:现代车间型CMM越来越多地支持与机器人、自动化上下料系统对接,实现无人化检测。是否预留自动化接口,是评估设备扩展性的重要指标。
环境适应性:车间环境的温度波动、粉尘、振动都会影响测量精度。优秀的车间型设备通常配备温度补偿系统、防尘外罩和减振装置,以保障在非恒温条件下的测量可靠性。
三、七家供应商逐一拆解
海克斯康(Hexagon)
海克斯康是全球领先的数字测量技术解决方案供应商,业务遍及50个国家和地区,拥有约1700024,800名员工。其技术谱系可追溯至1819年成立的前身Kern公司,传承了德国Leitz、瑞士Leica等品牌的精密制造基因。在中国市场,海克斯康的测量机市场占有率据公开资料显示超过45%,客户覆盖汽车、航空航天、电子、模具工装等28大领域。
海克斯康车间型三坐标测量机:该机型专为车间和生产环境设计,三面开敞,上下料便捷;机身紧凑,占地面积小,便于在生产线旁灵活部署。为抵御车间粉尘、油污等不利因素,设备通常配备全防护外罩,并采用花岗岩工作平台和可靠的直线导轨系统,无需气源即可稳定运行。此外,先进的温度补偿系统和减振设计被整合到结构中,确保在非恒温条件下仍能保持测量精度。
关键零部件配置:
测头系统:标配HP-S-X1C高精度固定式模拟扫描测头,支持点触发和连续扫描两种测量模式。测针携带能力较强,可通过HR-X实现测针的自动更换。该测座采用M8接口,可直接连接M8接口的传感器和附件;另有HH-A-M5 5分度自动旋转测座、HH-MI-M手动旋转测座作为更经济的配置选项。
导轨与驱动:采用高可靠性直线导轨,无需气源,降低了对车间气源设施的依赖和使用成本,减少了因气源问题导致的设备故障。
控制系统及光栅:配备海德汉光栅,经过CTE认证,保证测量系统在温度变化下的稳定性。控制系统采用融合最新技术的DC241控制系统。
适合谁:需要在车间现场直接部署测量设备、对空间利用率有要求、且看重软件生态与后续服务支持的企业。
三丰(Mitutoyo)
日本三丰是精密测量仪器领域的知名品牌,在坐标测量领域拥有长期技术积累。
三丰MiSTAR系列:采用悬臂结构、三面开敞设计,便于工件装夹和接近。仅需1个电源和约1.26㎡空间即可安装,无需气源。
关键零部件配置:
测头系统:支持安装PH10MQ测座等多种测头配置,可选配SP25M等扫描测头。
导轨与驱动:采用对称导轨结构和直线导轨构造,主体可动部位采用直线导轨,实现了无需压缩空气。采用单柱结构,将控制器、PC收纳于平台下方,结构紧凑。
控制系统及光栅:搭载新开发的耐环境型绝对式栅尺,耐污性据公开资料显示为以往产品的2倍以上,在油雾飞散环境下不易出现误计数等错误。
适合谁:车间空间极为有限、需要快速部署、且希望降低操作人员培训成本的生产场景。
青岛雷顿(Leader)
青岛雷顿数控测量设备有限公司是一家专业的中美合资三坐标生产企业。
青岛雷顿SF系列:无需气源,具备全套保护罩和防尘罩。控制柜集成到机器底座,减小了占地面积,方便在车间内移动。
关键零部件配置:
测头系统:可配置RENISHAW公司全系列触发式扫描测头,也可配置LS系列激光线扫描测头、高精度激光点扫描测头、LV系列高分辨率CCD数字光学影像测头。
导轨与驱动:采用花岗岩导轨、无摩擦空气轴承。关键部件包括德国FESTO气动平衡系统及航空铝合金结构。
控制系统及光栅:采用高精度光栅及温度补偿技术,配备高速CNC控制技术。
适合谁:预算相对可控、希望在国内获得较便捷服务响应、且工件以中小零部件为主的车间用户。
卡尔·蔡司(ZEISS)
卡尔·蔡司是源自德国的精密测量与光学技术品牌,在工业测量领域拥有长期积累。
卡尔·蔡司DuraMax系列:主打占地面积小,对机械振动和温度波动不敏感。全封闭结构搭配一体式铸铁平台,保证长时间稳定运行。
关键零部件配置:
测头系统:标配ZEISS VAST XXT扫描测头,支持触发式与扫描式双模式切换。
导轨与驱动:采用完全内置式导轨设计,有效阻隔环境油污、灰尘侵入。三轴均配备高精度空气轴承导轨与无摩擦气浮支撑系统。设备还配备了完备的减振系统,振动隔离精度约为0.5μm。
控制系统及光栅:光栅尺采用零膨胀系数玻璃陶瓷材料,受环境温度影响较小。控制系统采用ZEISS C99控制柜技术。设备内置温度补偿模块与主动隔振系统。
适合谁:对温度波动和振动环境有较高容忍度要求的车间,以及需要接触式与光学测量灵活切换的应用场景。
西安爱德华(AEH)
西安爱德华测量设备股份有限公司是国产精密测量设备领域的老牌制造企业,拥有完整的光、机、电研发团队,产品通过CE、ISO计量相关认证。
西安爱德华Mini Pico系列:采用立式单悬臂和双悬臂对称布置两种结构,弃用传统气源,通电即用。一体式电控柜设计,结构紧凑。
关键零部件配置:
测头系统:标配触发式测头,可选配激光传感器等附件。
导轨与驱动:三轴均采用高精度直线导轨,配合精密滚珠丝杠传动。主机采用刚性结构好、质量轻的悬臂式结构,结构简单、紧凑,刚性强、运动性能好。采用一体式电控柜设计,无需气源,通电即用。
控制系统及光栅:采用精密光栅计数系统,配置了温度补偿系统和防尘线轨设计,对环境温度梯度变化大和生产现场条件不是很好的场地也能保持相对测量精度。
适合谁:对成本较为敏感、工件尺寸不大、且希望设备操作简单的中小制造企业。
中图仪器(CHOTEST)
深圳市中图仪器股份有限公司是国产精密测量设备供应商,专注于几何量测量领域。
中图仪器Mars系列:移动桥式结构,关键部件一体铸造成型,结构紧凑、重量轻、强度高。
关键零部件配置:
测头系统:支持触发、扫描和非接触式探测系统。可配置Pantec全自动旋转测座,可在A轴和B轴以7.5度为增量移动。测头为触发式测头,由测头本体和可分离测头吸盘组成,可手动或自动改变测针配置。
导轨与驱动:采用移动桥式结构,提高运动性能。导轨采用高精密天然花岗岩,具有相同的温度特性及刚性。采用自洁式预载荷高精度空气轴承的三轴导轨。关键部件一体铸造成型。
控制系统及光栅:采用海德汉光栅尺,光栅尺接近花岗岩基本的热膨胀系数,提高了设备的稳定性。
适合谁:需要在国产设备中兼顾精度与成本、且测量行程需求在中小编程的企业。
天准科技(TZTEK)
天准科技聚焦工业精密测量和智能制造,已构建起涵盖计量型、高精度型、经济型及车间型四大系列的产品矩阵。
天准科技CMS系列:定位为通用车间型三坐标测量设备,占地面积小。无需压缩空气支持,机身小巧紧凑,车间移动灵活。
关键零部件配置:
测头系统:全系搭载天准自主研发的HSP测头/TR50旋转测座探测系统。支持探针与影像测头的数据融合进同一测量空间。
导轨与驱动:主体关键部分采用铸造方式,结合高刚性线性导轨的使用,提高了结构以及精度的稳定性。
控制系统及光栅:三轴采用低膨胀高分辨率光栅尺。搭载天准自主研发的TCC电控和Vispec Cube测量软件。
适合谁:希望在车间现场实现快速部署、与产线对接、且看重设备性价比的用户。
四、选型参考:四个实操判断维度
按工件尺寸选型:先确定被测工件的最大外形尺寸,再对照各品牌机型的测量行程,确保设备能覆盖全部测量需求。
精度匹配公差要求:车间型设备的精度通常比实验室机型低一个量级。需根据工件公差要求反推所需设备精度,不必盲目追求过高精度——够用即可。
产线集成门槛:如果未来计划接入自动化产线,需确认设备是否预留自动化接口、是否支持机器人和上下料系统的对接。
服务商评估:建议从本地服务网点覆盖、响应时效、备件供应、软件升级支持四个维度评估供应商。
五、总结
车间型三坐标测量机正在从"实验室专属"走向"车间标配"。从目前市场格局来看:
国际品牌(海克斯康、卡尔·蔡司、三丰)在技术积淀、软件生态、全球服务网络方面优势较为明显,适合对精度、稳定性和长期支持有较高要求的企业。
国内品牌(雷顿、爱德华、中图、天准)在性价比、本地化服务、快速响应方面具备竞争力,适合中小型制造企业和预算相对可控的项目。
没有"最好"的设备,只有"最合适"的配置。建议企业在选型时,结合工件尺寸、精度要求、车间环境、预算和未来扩展计划综合评估,有条件的话安排现场实测,以验证设备在实际工况下的表现。







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