2004年多析，Tricept并聯機床發(fā)明創(chuàng)始人紐曼先生組建了Exechon公司盟迟，發(fā)明了新一代Exechon并聯機床技術精者。新一代并聯機床技術突破了阻礙并聯機床發(fā)展與廣泛應用的諸多瓶頸和障礙紊搪，性能指標與易用性均大幅優(yōu)于Tricept技術鹿腕。該項技術通過了PCT（國際專利合作協(xié)議組織）的審定狮最，并在所有PCT協(xié)議參與國家和地區(qū)（包括中國）申請并獲得了發(fā)明專利。
哈量LINKS-EXE700是在結合哈量原有并聯機床經驗積累拔怜，加上引進使用Exechon并聯機床最新專利技術的基礎上設計制造的新一代并聯機床吹兴，在機床動態(tài)性能、剛性泥觉、精度以及用戶編程操作簡易性方面都達到了很高水平瘸利。
1. LINKS-EXE700并聯機床特點
1.1 運動關節(jié)及機構自由度數量對機床性能的影響
并聯運動結構從外觀來看，像是很多“手臂”一端彼此相連紊捉，另一端與基座相連怯路。這種設計要求各關節(jié)是多自由度的。并聯運動機床（PKM）手臂的數目取決于動平臺運動軸的設計數量溯剑，但是不論哪種設計蛉加，遵循的目標都應將靈活性與剛性結合在一起。因關節(jié)點結構復雜缸逃，既要剛性好针饥、無間隙，又要成本低需频，是設計并聯機床的突出問題丁眼。這個技術問題限制了市場上的并聯機床數量，這也是為什么關節(jié)點少昭殉、自由度少的并聯機床成為目前最成功的并聯機床的原因苞七。Tricept并聯機床使用了相對少的關節(jié)和自由度數，正是Tricept當年在世界并聯機床市場能占70%份額的原因挪丢。
1.2 Tricept并聯機床的缺陷
Tricept并聯機床的每一個關節(jié)點都有一個以上的自由度蹂风，像一個萬向鉸鏈卢厂。各伸縮桿只承擔軸向載荷，故必需設置中心管來實現約束更多的自由度惠啄。中心管承受的荷載對中心管造成的撓曲和扭轉慎恒，會嚴重影響機床的整體剛性。為解決這一問題歇盒，在設計上應使撓曲和扭轉對中心管精度和動態(tài)性能的影響降低到最小庸灶。
這種優(yōu)化設計是把中心管的直徑加粗，管壁減薄着脐，可是這樣一來機床的工作范圍大大地縮小了氨筑。唯一的解決辦法是找出鋼管壁厚與直徑之間的均衡點。輕型Tricept的管壁薄且輕畸居，適于快速動態(tài)加工；重型的管壁厚弟茸，適于慢速加工栅洁。然而管壁和剛性之間的關系不可能完全均衡，所以結果不是設計過輕版叁，導致撓曲和扭轉力過大劳诽，就是中心管自身重量過大而引起變形。盡管Tricept機床配有外部DMS測量系統(tǒng)敲侧，用于消除溫度和切削力產生的誤差定歧。但是由于主軸和DMS之間距離遠，加之切削力和中心管自重的影響僻匿，就造成了DMS讀數和真實位置之間的偏差官地。DMS讀數僅能補償DMS系統(tǒng)中的值，而DMS系統(tǒng)下部由切削力和中心管自重造成的偏差依然得不到補償烙懦。
1.3 新型Exechon并聯機床的設計概念
新型Exechon并聯機床技術解決了上述問題驱入，突顯了并聯機床的所有目標，如高剛性與極好靈活性和動態(tài)性相結合氯析。這個新概念的基本點是使用自由度不超過1的下部關節(jié)亏较，以及在一個方向上具有直線和彎曲2種剛度的致動器。這種設計構成一個堅實的結構掩缓，可以完全解決作用在機床各方向上的撓曲和扭矩力的影響雪情。
這里描述的Exechon設計實際上構成了一個金字塔形的運動三腳架。這個結構通過3根通過單自由度關節(jié)連接到腕關節(jié)的2種剛度的致動器你辣，將力從腕關節(jié)傳遞到上平臺巡通，不會損失任何剛性。但是由于上平臺關節(jié)角度的影響绢记，只有在其中2個致動器的上關節(jié)為2自由度扁达，并且第3個致動器的上關節(jié)為3自由度時正卧，才可能實現這種在下端所有關節(jié)只有1個自由度，在所有致動器上具有兩種剛度的設計缨拇。這樣的設計使得整個并聯結構的節(jié)點數減少至6個茅早，自由度減至10個。
1.4 編程使用通用化
以往并聯機床的編程和使用不同于常規(guī)機床类紧，這也是并聯機床推廣應用的主要障礙之一肘论。而Exechon新技術完全解決了這一問題。Siemens公司為Exechon并聯機床專門開發(fā)了坐標變換系統(tǒng)軟件抵思。同樣使用Siemens通用數控系統(tǒng)悉砌，哈量新一代并聯機床在編程和操作上已經與常規(guī)五坐標數控機床無異。
1.5 主動測量補償AMC
從事并聯機床研究的人都很清楚并聯機床的校準和標定是一個大問題焙句。Exechon公司與OptikosQ公司合作開發(fā)了一項獨特的校準系統(tǒng)符晃。這種專門的校準系統(tǒng)使測量Exechon并聯機床下平臺主軸的真實位置成為可能。并且能夠校準港摘、驗證上部三角架的所有參數绒双，并把參數傳送到運動模型中，使得并聯機床首次實現了全方位的誤差補償脖嗽。
這個系統(tǒng)稱為AMC（主動測量補償）还织。它是把機床編成空間中的不同位置，通過把三腳架腿（致動器）和下平臺之間的角度重新換算成實際的笛卡爾坐標位置主巍，再把這些數據放到數據庫中冠息，進行重新計算、完成補償整個機床運動系統(tǒng)的誤差孕索。
1.6 虛擬工件的在線生產（ILP）檢驗
給并聯機床安全編程逛艰、檢驗，開發(fā)一個系統(tǒng)檬果，讓它能夠檢查相對于實際工件和實際NC程序的工件程序是非常重要的瓮孙。這個系統(tǒng)不是那種只“檢查”相對于虛擬機床和工件程序的仿真檢查，而是能夠與在實際的運動狀態(tài)下和CNC控制器里真實驅動下運行的一臺仿真機床進行比較选脊。
這是世界上第一次在NC機床真實的控制器中杭抠，以實際驅動傳遞的軸數據，實時地在屏幕上運行自己的程序恳啥。此系統(tǒng)由OptikosQ公司開發(fā)并得到了芬蘭Visual Components公司和德國西門子自動化與驅動集團的支持偏灿。AMC與ILP相結合的成果將會開啟CNC行業(yè)中的新天地。
1.7 機床動態(tài)性能
傳統(tǒng)機床的固有頻率隨著機床主軸在座標系中位置不同而變化钝的，這將給在高速加工時的最佳切削參數選擇帶來一定的麻煩翁垂。如在某特定轉速下，主軸處于不同位置港揉，其最佳切削用量將不同减磷，為確保正常切削哮霹，只能減少切深或走刀量、犧牲效率來減小振動氏赴，保證加工質量墅轩。而Exechon并聯機床下平臺主軸無論處于加工范圍的任何位置，其振動特性都保持高度一致服酥，圖示為山特維克公司對EXE700機床的檢測的條件和測量位置付昧，用專用檢測裝置可分別測出刀具前端所受的力、加速度與振動頻率之間的關系找肤，經專用軟件分析严齿，得出處理結果，即切深與轉速之間的關系踩林。從試驗結果可以看出骄闺，其重合度非常好。這就為最佳切削參數的選擇提供了保證醋掖。
1.8 主要技術指標：
執(zhí)行機構行程：700mm蹦漠；
主軸功率：13kW；
主軸轉速：20000r/min车海；
X、Y隘击、Z軸最大快移速度：125m/min侍芝、125m/min、45m/min埋同；
X州叠、Y、Z軸最大加速度：3g凶赁、3g咧栗、1g；
X虱肄、Y致板、Z軸重復精度：10μm；
4th咏窿、5th軸重復精度：2μm斟或、5μm。
2. 哈量LINKS-EXE700并聯機床的應用優(yōu)勢
哈量新一代并聯機床同時兼有5軸聯動虫喝、高速切削肮插、快速定位、靈活移動俊揣、五面（六面）加工等一系列常規(guī)數控機床無法同時具有的多種功能晚惊，在數控加工領域具有常規(guī)數控機床系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢和高性價比朱泞。
2.1 敏捷加工
傳統(tǒng)加工時常遇到工件找正的問題，這是一項耗時又耗錢的工作宛蒲。傳統(tǒng)機床對此的解決方案是使用非常昂貴且不靈活的伺服控制夾具膀琐，或通過使用高級的脫機測量設備手工調整每個工件。
并聯機床則可以輕松地使用測頭測量檀萝，并結合五軸機床的高速運動性能杀佑，在加工前幾秒鐘內即可測完工件，建立新的工件坐標系朋凰。這時工件可以以任何姿態(tài)放在機床工作臺上的任何位置卤连，只要保證在機床的加工范圍內就可以了。對于大型的和超大型的構件加工情组，這一點尤為重要燥筷。目前，這種技術已經得到驗證院崇，并應用于波音飛機的生產中肆氓。
2.2 一次裝夾加工
傳統(tǒng)數控機床加工工件所有6個面，例如加工氣缸蓋底瓣，通常需要用多個夾具谢揪。如果用傳統(tǒng)的數控機床組成生產線，則需多次裝夾工件捐凭，帶來的問題之一是拨扶，由于多次裝夾導致重復定位誤差累積，引起Cp值下降茁肠，而且設計制造幾個不同夾具的成本不菲患民。
并聯機床靈活的運動姿態(tài)可實現主軸軸線處于笛卡爾坐標系空間的任何方向，并可以向空間任何方向運動垦梆。這使得并聯機床從理論上講匹颤，能夠在一次裝夾內便可完成所有面（5面甚至6面）的加工。加上可快捷地建立工件坐標系托猩，無需使用高精度的工裝卡催，可大幅降低夾具制造成本，并消除了重復性定位誤差衷屋，工件的Cp值高且穩(wěn)定现岗。此項技術也已在眾多國外用戶的生產中得到了驗證。
2.3 復合角度加工
隨著汽車構架尔粮、發(fā)動機及其他部件的設計愈先進辱涨，對復雜加工與復合角度加工的需求也越來越多。用傳統(tǒng)數控機床加工這類工件激靡，需要增加附加設備开撤，或采用3軸轉臺败民、角度頭或脫機使用的特殊裝置。但是所有這些附加設備都很昂貴瞒唇，且難于校準維護坡驹，尤其是當工件僅有一個復合角度孔或多個復合角度孔，但各自軸線方向不同的情況時服畜，很不經濟四爹。
并聯機床實現這類加工非常容易，因此它十分適于未來汽車制造期望的所有復雜加工投放。飛機奈泪、火車或建筑機械上的部件同樣需要更先進的、現今傳統(tǒng)機床無法做到的灸芳、而并聯機床卻很容易實現的加工技術涝桅。此項技術同樣在眾多國外用戶的生產中得到了驗證。
2.4 多重路徑混合及消除拖刀紋楞
傳統(tǒng)數控機床加工純平表面是一個棘手的問題烙样。如果采用多重路徑加工冯遂，這要求機床的剛性和精度非常好。盡管如此谒获，實際上幾乎也不可能避免出現路徑之間的紋楞蛤肌。用傳統(tǒng)機床主要有兩種途徑來解決這個問題，一是使用運動軌跡可覆蓋整個表面的刀具批狱，但要求機床功率更大寻定、穩(wěn)定性更好；二是給主軸調整出一個前傾角精耐，讓所有的路徑按同一方向切削，耗時多琅锻。
并聯機床的主軸與工件表面是否垂直是沒有直接關系的竿饭，所以用一個確定的前傾角給并聯機床進行編程即可。這種加工方法的另一個優(yōu)點是肴泥，在加工時刀具背面不接觸工件不凳，可增加了刀具的使用壽命，尤其是加工帶余沙的鑄件時耻宋，沙子不會濺到并且積留在刀背面和工件之間腿弛，減少了刀具的磨損。這種技術仍屬新技術雁巾，目前已在一些國外用戶處測試躬摆，已取得非常好的效果。
3. 并聯機床應用成功范例
3.1 GM
第一個使用并聯機床的汽車制造企業(yè)是GM公司岔霞，Hydro公司是GM分供商中第一家使用并聯機床加工GM公司汽車鋁制框架的企業(yè)阻洋。目前他們用5臺帶轉臺的Tricept并聯機床來完成該項工作绕鸯。
3.2 BMW
BMW是至今最大的并聯機床用戶。他們使用并聯機床生產其新5系和6系的轎車败芙。BMW公司對并聯機床進行了深入細致的分析鹃壤，并得出了并聯機床在所有方面表現卓越。現今BMW公司用了10臺Tricept并聯機床來完成前后車軸從原料到精加工件的全部加工壁顶。根據該公司的統(tǒng)計數據珠洗，各項指標達到期望值且很多情況下比期望的更好。
3.3 PSA
另一個非常成功的用戶實例就是PSA集團（標致和雪鐵龍）若专。他有一條由13臺帶轉臺的Tricept并聯機床組成的生產線许蓖，大批量生產新型Peugeot（標致）407轎車的前后車軸。這條生產線的生產質量和正常生產時間是相當高的富岳。PSA目前在生產中已有25臺以上的并聯機床蛔糯。
3.4 波音
波音公司是第一個把并聯機床用于實際加工的用戶，并且自1996年起這臺Tricept機床就全天24小時工作窖式，現在它仍然在為波音727和737生產優(yōu)質的地楞橫梁蚁飒。1999年波音公司還購買了更大型的Tricept并聯機床來生產波音767和747的地楞橫梁。這臺機床從安裝之日起萝喘，也是實行了3班生產淮逻，多年來優(yōu)秀的工件質量及穩(wěn)定可靠的性能為它贏得了贊譽。
3.5 空客
空客公司幾年來一直在使用Tricept并聯機床阁簸，主要用于鉆孔和清理焊縫爬早。并聯機床被安裝在與巨大的飛機部件平行的導軌上，沿著部件移動到某區(qū)域上作業(yè)伏嬉。在加工前碟姓，通過敏捷加工，建立起機床與工件坐標系的對應關系怕翘。實際應用表明易传，常規(guī)方法要花8周時間鉆幾千個孔，而一臺并聯機床在8小時便可做到辞镇，而且質量非常穩(wěn)定臭赃。
3.6 JSF
另一個使用并聯機床成功的領域是給JSF戰(zhàn)斗機用的63種不同復合部件清理焊縫和鉆孔。這些工作是在普通機床忙甩，即使是五坐標機床也無法做到的尽舱。
3.7 Ahlstom
并聯機床應用相對較新的加工領域是火車制造。西班牙Ahlstom公司首家使用并聯機床用來加工火車車廂車窗及車門部分揉罗。把并聯機床安裝到行程60m的龍門架上元炭，一次裝夾便可加工火車的兩個側面。這種設計投入生產至今已有一段時間，驗證了這種技術現已成熟昼浦，可以在這個領域內深入推廣馍资。
3.8 Caterpillar
美國Caterpillar公司對并聯機床已經做了長時間的深入了解，準備用并聯機床加工厚鋼骨架关噪，在做測試的過程中用并聯機床成功做了一個特殊的測試件鸟蟹，圓插補達到H7級精度。測試結果給Caterpillar公司留下了深刻印象使兔，他們表示這種并聯機床將是Caterpillar公司在未來幾年里更新大批5軸機床計劃的首選建钥。
4. 立足中國制造，加強國際合作虐沥，面向全球市場熊经，打造世界頂級產品
2006年末，哈量集團與Exechon公司欲险、Siemens公司镐依、Sandvik公司和Ascentech公司舉行了高層工作會談。圍繞哈量新一代并聯機床的推出天试，合作各方就向用戶提供高速敏捷加工裝備完整方案的戰(zhàn)略合作達成了共識槐壳。
哈量集團將與中國西門子公司、山特維克公司合作喜每，為用戶提供完整最佳解決方案（設備课妙、刀具、工藝找鹅、服務）翎钳，而不僅是各自提供相關產品，共同促使哈量成為中國高速加工領域帶頭人轩从。各方還將從應用設計階段開始鸣丝，同時與用戶進行溝通，發(fā)揮各自優(yōu)勢融沟，使資源整合達到最佳優(yōu)化覆逊。
Exechon公司與Ascentech公司將在技術與市場推廣方面全面支持哈量集團。
哈量集團將在原來并聯機床開發(fā)經驗的基礎上舰秀，充分發(fā)揮自身精密制造和測量技術的優(yōu)勢，應用Siemens數控系統(tǒng)與應用軟件資源和Sandvik高速數控刀具及高速加工專家分析軟件屹请，立足中國制造枚鸭、面向全球市場、打造世界頂級產品癣臭。同時饵较，圍繞哈量具有世界水平的新一代并聯機床，為用戶提供完整最佳解決方案的服務。
