三丰量具成功开发出技术成熟并且能够进行在线测量的三坐标测量机

近年来，日本制造业在降低生产成本，提高生加工效率方面一直面临着严峻的挑战。许多公司都选择将生产设施转移到国外的方法来应对这一挑战。尽管这种转移作为一种商业决策是可以理解的，我们对这一趋势也并不该多加指责，但随着生产基地向海外转移，日本的技术和专长也会随之带出国门，这就势必造成将日本本土的制造公司“空洞化”的事实。今天，日本制造业不仅面临着降低成本、提高生产率的双重挑战，而且还面临着远比这更严峻的挑战，那就是如何生产出高于当前现有水平的高质量产品。

确保高生产率和高质量生产有两条路线可走：

安装由高精度零部件组成的高精度设备，或建立一组高精度测量仪器的自主加工生产线系统。第一条路线需要投入大量的设备安装成本，不太适合大规模生产，在很大程度上要受生产条件的影响，也不能完全保证其有效性。第二条路线则需要重新设计加工生产线，将具有高可靠性的测量仪器连接到加工生产线上。这种方法已经引起了一些人的关注，因为它在提高生产效率和保证高质量方面似乎都有效。以下就是三丰选择第二条路线实现高生产率和高质量生产的实例，让我们共同了解一下三丰新型三坐标测量机产品MACH-V。

MACH-V产品图

对三坐标测量机的要求

三坐标测量机（CMM）是一种将工件的尺寸和其它几何值转换为坐标值的测量仪器。它事实上是一种相当高端的测量仪器，能对任何3D曲面进行高精度测量。测量数据一经转换为坐标值，可即刻反馈到机床。因此，三坐标测量机是建立自主加工处理系统的关键组成部分。从前，一般主要将三坐标测量机用于高精度、高效测量，通常安装在检测室内。然而，随着上述需求的变化，三坐标测量机现正向着加工现场使用方向靠近，它可以在加工现场作为加工设备的一部分而发挥自己的作用。现在就让我们来分析一下当今用户对三坐标测量机的一些具体需求。

让我们以汽车制造业为例。汽车制造业是一个对利用机床开展生产活动依赖性极强的行业。（1）需要在各个生产环节进行严格的质量管理，这就意味着有很多时候需要测量服务，因此就要求测量服务快速有效。（2）零部件进入加工生产线之后，每段加工完毕，必须立即进行工件测量，这就需要测量仪器具有效强的环境适应能力和温度补偿功能。（3）还有就是将停机时间减少到最低水平，这就需要提高其可靠性、耐用性和可维护性。（4）如今，许多公司都有自己独特的质量管理方法和检测能力，再加上无人自动化的要求，在考虑到质量管理和构筑生产线时，各个公司会按照其独特的加工生产线的特点来特别定制各项生产设备。正因为如此，MACH-V被推崇为能够为这些要求提供全方位测量解决方案的战略性产品。

MACH-V的机械结构

MACH-V的结构是三丰多年积累的高可靠性机械设计能力的结晶。为满足上述用户需求，机械结构必须能够实现在线或旁线连接，必须便于目标工件的输送。自1968年起，三丰就利用立柱固定桥式结构不断创造出卓越的成绩。最早将这一结构成功地用于CMM，即制造出A型和F型三坐标测量机，公司凭借在不断创造高可靠性的过程中长期积累的经验和在长期的产品开发中获得的专利技术，制造出这一外型独特的系列产品。在工件输送方面，三丰CMM采用了特有的悬臂结构，既可从前面取放工件，也可从侧面取放。

出于对现场环境的考虑，三坐标测量机还采用了线性导轨系统。三丰CMM的小型化基座设计可有效节省空间。在结构设计中，还采用了特有的高刚性铸铁和一个X测臂中心驱动系统（三丰专利技术）。各轴和驱动系统的主要结构部件都紧密安装在一起，所有零部件全部带有防护罩，以避免气温变化和其它环境因素的影响。要在减少定期检修和停机时间的同时确保实现高品质加工生产线的另一个关系因素是要确保机器结构设计合理，便于人员维护。因此，机器周边应尽可能保留开阔的空间也是非常重要的。

MACH-V规格

已经成功开发出X轴测量范围为900mm的MACH-V系列9106型产品，正在计划开发测量范围为500mm和700mm的新型产品。这些型号的指示误差（E）仅为2.5+3L/1000μm，最大驱动速度为866mm/s，测量速度为20mm/s，加速度为0.86G。可确保精度的温度范围为15oC至35oC。产品设计过程中已将汽车动力传动系统相关工件考虑在内。三丰还专为高速大吞吐量测量设计了卧式MACH型号产品。

表1 MACH-V规格

将测量机连接到加工生产线时遇到的问题

以下就MACH-V测量机或类似开发概念的其它测量仪所面临的课题，作补充说明。为了满足用户的要求而进行机构设计，但是，现在已完成的仅仅是测量解决方案的一部分。因此，要满足客户的需求，还要进行许多技术上的开发和改进。需要解决的第一个问题就是生产线一体化问题。这要求符合不同客户的具体需求，也就是说要按照客户的需求进行“定身制作”，而这样一来会需要耗费大量成本。而要想将成本降至最低，就需要建立一个标准系统。但要顺应系统的操作环境和编制支持系统运行所需的每项工程个别的工件测量程序还是会产生大量费用。测量位置增加，所需编程的工时也越多。如果采用学习模式来创建这些程序，测量仪器被用来编程，从而影响了生产线的使用效率。因此，就需要一种可进行离线编程系统，或者仪器本身具有以CAD为基础的自动程序生成功能。另外，还需要道入生产线加工物的工件温度管理，或者温度补偿等技术。现在，三丰正努力综合解决这些问题，致力于为用户提供满意的测量解决方案。也就是说，我们面临的挑战是要在开发出精度最高、速度最快的测量仪器的同时，还要跟上机床技术发展的步伐，只有这样，我们才能在确保品质的情况下取得进一步发展。 

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