三坐標測量機的小知識

 　　三坐標測量機的光學技術是集光、機、電和計算機技術于一體的智能化、可視化的高新技術，主要用于對物體空間外形和結構進行掃描，以得到物體的三維輪廓，獲得物體表面點的三維空間坐標。

隨著現代檢測技術的進步，特別是隨著激光技術、計算機技術以及圖像處理技術等高新技術的發展，三坐標測量機光學技術逐步成為人們的研究重點。光學三坐標測量機技術由于非接觸、快速測量、精度高的優點在機械、汽車、航空航天等制造工業及服裝、玩具、制鞋等民用工業得到廣泛的應用。

　　2 三維測量技術方法及分類

　　三坐標測量機技術是獲取物體表面各點空間坐標的技術，主要包括接觸式和非接觸式測量兩大類。如圖

　　1所示。

　　接觸式測量

　　物體三維接觸式測量的典型代表是三坐標測量機(CMM，Coordinate Measuring Machine)。CMM是一種大型精密的三坐標測量儀器，它以精密機械為基礎，綜合應用電子、計算機、光學和數控等好技術，能對三維復雜工件的尺寸、形狀和相對位置進行高精度的測量。

　　三坐標測量機作為現代大型精密、綜合測量儀器，有其顯著的優點，包括：

　　(1)　三坐標測量機的測量精度高且可靠;

　　(2)　三坐標測量機的靈活性強，可實現空間坐標點測量，方便地測量各種零件的三維輪廓尺寸及位置參數;

　　(3)三坐標測量機可方便地進行數字運算與程序控制，有很高的智能化程度。

　　早期的三坐標測量機大多使用固定剛性測頭，它較為簡單，缺點也很多。主要為

　　(1) 剛性測頭為非反饋型測頭，不能用于數控坐標測量機上;

　　(3)　測量時操作人員憑手的感覺來保證測頭與工件的接觸壓力，這往往因人而異且與讀數之間很難定量描述;

　　(3)必須對測頭半徑進行三維補償才能得到真實的實物表面數據。

　　針對上述缺陷，人們陸續開發出各種電感式、電容式反饋型微位移測頭，解決了數控三坐標測量機自動測量的難題，但測量時測頭與被測物之間仍存在一定的接觸壓力，對柔軟物體的測量必然導致測量誤差。另外測頭半徑三維補償問題依然存在。三維測頭的出現可以相對容易地解決測頭半徑三維補償的難題。

但三維測頭仍存在接觸壓力，對不可觸及的表面(如軟表面，精密的光滑表面等)無法測量，而且測頭的掃描速度受到機械限制，測量效率很低，不適合大范圍測量。