坐标测量技术的演变与趋势

摘 要 坐标测量技术是现代制造和测量水平的重要标示。回想过去数十年坐标测量技术的发展，本文首先对坐标测量技术的发展现状做了分析，接着从基本趋势、位移传感技术和探测技术、控制技术、测量软件等方面探究了坐标测量技术的发展趋势。

【关键词】坐标测量 演变 趋势

坐标测量技术是量度精密制造和测量水平的关键技术，是当前设备智能化的发展基石。美国、日本、德国等国际上的先进工业发达国家都花费大量资金开发坐标测量技术，形成了海克斯康、Zeiss、日本三丰等国际上的知名品牌。当前，中小型的坐标测量技术以臻成熟，大型以及微型的坐标测量技术进步很快，智能坐标测量技术则已是研究热点，坐标测量技术已变成当前先进制造和科学研究的保证。

1 坐标测量技术的发展现状

伴随科学技术的发展和社会的进步，坐标测量技术使用在机械工业制造中的应用越来越关键，这是因为机械工业产品对精密度的需求在持续增强，坐标测量技术汇集电子技术和计算机技术等，伴随新型科技材料的发现，坐标测量技术的使用范畴和行业也在持续扩大，伴随计算机技术的进步，坐标测量技术也获得了发展，精准度更好，使用便捷，应用行业广泛。

从长时间的研究趋势探析，坐标测量技术是随着自动化加工技艺同步成长，达到了现代化科技生产的需求，因此要确保坐标测量技术的持续进步，就须注意从增强坐标测量技术精准度发起，减少坐标测量技术对周边环境的依赖，才可以获得精确的精准度测量，对于坐标测量技术在未来数据获取、处理层面的性能对坐标测量技术的研究方向做简单的探析。

直角与非直角的坐标测量机同时获得发展，直角坐标测量机重点方向在于移动桥式坐标测量机等等各类方式。而制造这些坐标测量机的企业大部分都是为国际上的知名品牌，国内的航空精密机械研究所也是获得了相当好的成绩。非直角的坐标测量机中激光跟踪仪以及经纬仪等获得大量应用，是移动测量和必须大尺寸测量中使用到的关键应用工具。

2 坐标测量技术的发展趋势

2.1 基本趋势

开发精准度以及性价比高都有的坐标测量技术。当测量精准度很难增强的时候，开发有着更高价格优势的坐标测量机是一大方向；而且，打破测量机量程以及精准度的限制，能够达到当前大量程、精准度和超精准度生产需要。大量程坐标测量机主要是增强机械构成精准度和平稳性；小量程坐标测量机主要是简约构成，开发高精准度探测技术。

网络化坐标测量技术必将获得进步。坐标测量机和数字控制机床混合的闭环制造系统已有制成。伴随计算机和网络技术的进步，上下级多台测量机之间能够分享信息，以达到智能化地监控和研究全过程制造质量趋势，及时改进加工预案，增强制造质量并减少制造耗费。

2.2 位移传感技术和探测技术

位移传感器是坐标测量技术的重要部分，光学器件、laser interferometer等已经大量使用在坐标测量技术之中。伴随坐标测量精准度的增强，需要发展怎样降低热量对laser interferometer精准度的干扰，增强laser interferometer的经济性，增强光学器件等新兴位移传感器的精准度，促进这类技艺在坐标测量机中的使用。

开发非接触式探测技术，探究非接触式探测技术性能检定手段，增强探测精准度。当非接触式探测技术精准度达到测量需求时，它将大量使用在坐标测量技术中。

开发新的探测技术，研究精准度强、触摸力低、小容量的探测器件。有关微电子机械设备体系、微接触力技术或原子力准接触技术是高精准度探测设备发展的一大趋势；可以探测出零件精细度以及细纹度的探测器件将增强测量精准度，研究前景广阔。

2.3 控制技术

开发迅速数据传接技艺。伴随探测技术的进步，需要控制体系能够达到每秒上万个点的迅速传递大量数值的性能，光导纤维等速率更快的传输手段将使用在控制系统上。而且，抗干扰性能更佳的多功能控制技术将获得进步，基于功能更强的嵌入式计算机系统和显示触摸技术的操作器将获得使用，无线传输技术将是研究路径。

开发使用在车间条件的坐标测量控制技术，生产外延性、协调性、弯曲性都非常好的控制系统。开发与数字控制设备控制系统接口协调性好的坐标测量控制系统，增强相关设备效能。

2.4 测量软件

研发针对车间工人的测量软件。伴随坐标测量机使用在车间现场，测量软件将致力于达成制造工程师意愿，而不是质量工程师意愿。针对车间工人的软件必须简化容易明白，更容易使用。

改进基于内嵌设备的动态互补技术和热变形互补技术，为符合极差环境下高精准度在线测量和在机测量打好基础。

致力于软件规范化。它的基本需要是，从计算机辅助设计图纸发端，经过制作流程到测量数据，都基于标准化的语法，方便坐标测量机之间以及测量机和数控设备之间的信息交流、数据查询和材料分析。

3 结语

回想过去数十年坐标测量技术的发展，可以发现坐标测量技术的关键性进步主要是测量范围及精准度、探测技术、控制系统、测量软件等等层面。坐标测量技术经过数年的探索，已获得了非常显著的进步，在测量范围、精准度、控制及软件等层面，都达到了外延性、协调性、弯曲性和抗干扰性极佳的技术体系，而更高精准度的智能化坐标测量以及远程测量技术，必将是以后坐标测量技术发展的方向。

参考文献

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[4]朱正德.智能化制造决定当代测量技术发展新走向[J].汽车与配件，2015（02）：53-55.

作者简介

朱婷（1981-），女，湖北省随州市人。大学本科学历。现为武汉职业技术学院专任教师，讲师。研究方向为电子信息技术。

作者单位

武汉职业技术学院 湖北省武汉市 430074