三坐標測量儀(三次元測量機)的發展史
自工業化以來,尤其是國防軍工行業的需要,要求零件具備高度互換性,對尺寸 位置和形狀公差的要求,推動力幾何量計量技術的發展。
美國Brown&Sharpe公司在1875年制造的千分尺
隨著工業現代化進程的發展,伴隨著眾多制造業如汽車 機床及模具工業的大規模生產的需要,促進和推動了三坐標測量儀(三次元測量機)技術的發展。
三坐標是檢測工業零件的一種精密測量的方法,廣泛應用于機械制造、工業制造的重要測量的方法。
世界上第一臺現代意義上的三坐標測量機:1959年,法國巴黎國際機床博覽會上,蘇格蘭Ferranti公司展出了第一臺坐標測量機。該測量機為直角坐標測量機,在×軸和y軸上設置了2個可移動的導軌和讀數裝置,并在z向上放置位移傳感器,測量精度為0.001inch,自此,坐標測量機將測量技術革命性地從傳統的比較式測量模式帶入空間點坐標測量模式。
世界上第一臺現代意義上的三坐標測量機
世界上第一臺龍門式測量機: 1962年,作為菲亞特(FIAT)汽車公司質量控制工程師的Fraorinco Sartorio,在意大利都靈創建了DEA公司,成為世界上第一家專業制造坐標測量機設備的公司。
DEA公司產ALPHA:世界上第一臺龍門式測量機
世界上第一個觸發測頭: 1972年,但是身為勞斯萊斯(Rolls-Royce)公司副總設計師的David McMurtry為了幫助解決協和號飛機發動機上直徑6.35mm復雜形狀的油管直徑,發明了世界上第一個接觸式觸發測頭。
世界上第一個觸發測頭
第一臺計算器數字控制(CNC)的三坐標: 1973年,德國Zeiss公司推出了第一臺計算器數字控制(CNC)的三坐標測量機UMM 500,該測量機采用HP9810計算器,并配置了接觸式掃描測頭,三軸測量精度達到0.5ym.CNC數控系統提高了坐標測量技術的自動化水平奠定了快速掃描測量的基礎!提高了測量效率和精度,并增強了坐標測量機的功能。

德國Zeiss產 UMM 500
第一次提出軟件補償誤差技術: 1977年,R.Hocken等在MooreN.5坐標測量機上實現了誤差的軟件補償,并為此獲得了國際生產工程科學院的泰勤獎章。1985年天津大學精密儀器與光電子工程學院張國雄教授等對坐標測量機進行了軟件誤差補償,將精度從20um提高到2um。此后,各種軟件誤差補償技術迅速發展,如熱誤差補償、動態誤差補償等,并獲得廣泛應用。
第一臺關節式坐標測量機: 1986年,日本小坂研究所的小美濃武久等研制了關節式坐標測量機。關節式坐標測量機由多個關節組成,安裝有探測系統的測量臂可由人奉引對零件表面進行測量。安裝在關節上的角度傳感器獲得轉動角度,結合臂長可計算出測量點的坐標值。其主要優點為量程大、體積小、質量輕、靈活方便、便于現場測量。
關節臂式坐標測量機
第一臺納米坐標測量機: 1999年,英國國家物理實驗室(NPL)基于商用測量機PMM 12106研制了一臺小量程測量機。該測量機的空間量程為50mmx50mmx50mm,測量不確定度為50nm。納米三坐標測量機開創了坐標測量精度新紀元,從而為微型制造奠定了堅定的技術基礎。
第一臺全自主知識產權國產三坐標:2018年,由清華大學和深圳市政府聯合投資建立的深圳力合精密裝備科技有限公司生產的第一臺高精度三坐標測量機交付客戶使用,此三坐標核心零部件包括測座,測頭,電控,等全部自主研發生產。標志著國內在坐標測量關鍵技術上打破國外壟斷取得了突破性進展。