| 三次元又名三坐標，是機械測量的必備工具。三坐標測量機，它是指在一個六面體的空間范圍內(nèi)，能夠表現(xiàn)幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標測量儀或三坐標量床。
三坐標測量儀可定義為“一種具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號，三個軸的位移測量系統(tǒng) ( 如光學尺 ) 經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計算機等計算出工件的各點坐標(X、Y、Z)及各項功能測量的儀器”。三坐標測量儀的測量功能應(yīng)包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。
幾十年以前，三坐標測量儀在工業(yè)界僅是極少人知道的。自從60年代起，由于電子、計算機及傳感器等技術(shù)的發(fā)展，三坐標測量儀的功能及應(yīng)用，也改善了許多，使制造工業(yè)可以達到高質(zhì)量、高效率及多功能等測量需求。因此質(zhì)量管理部門可以對工件的尺寸、幾何形狀及輪廓等測量達到快速且精確。1921—1930年代間，由于萬能測量顯微鏡及工具顯微鏡無法做Z軸方向的測量。1940年首先推出以肉眼來讀標準尺及顯微鏡的比較測量方式的三坐標測長儀。1950至1960年間才真正制造出三坐標測量機，但仍沿用肉眼讀出方式，因此需用熟練的技術(shù)人員來操作方能達成。1960年后，英國國家工程實驗所及國家物理實驗所共同研究出使用線性光柵式及莫瑞條紋來編碼，這就是今日所用三坐標測量儀數(shù)值讀出方式，目前各軸移動最小讀數(shù)可達0.001 mm，然后再配合計算機應(yīng)用。由于計算機軟件的設(shè)計為交談式，故在使用上十分方便，因而三坐標測量儀的使用，已為現(xiàn)代工業(yè)測量不可或缺的利器。
從機械上講，坐標測量機（三次元）的優(yōu)點有：
1、科技進步的關(guān)鍵－－坐標測量機因為科學技術(shù)的進步，使得坐標測量機實用化，并具備多種測量功能。科技進步的關(guān)鍵如下：氣浮軸承，各坐標軸移動面使用氣浮軸承，使得測頭移動順暢，可以很精確得移動測頭；光學線性尺，配合安裝于機器坐標系上的三線光學線性尺，可以很精確得獲得坐標測量值；電腦設(shè)備，坐標測量機采用計算法獲得測量結(jié)果，數(shù)據(jù)處理機及所具備的測量軟體，增加了坐標測量機的功能。因為上述三項的科技進步成果，使坐標測量機具備了優(yōu)越的測量功能。
2、坐標測量機的優(yōu)點如下：
Ａ、探測頭可以在空間沿Ｘ、Ｙ、Ｚ三個軸向移動，其們置以直角標或極坐標表示。
Ｂ、工件立方體的五個面皆可測量，無需變換工件位置，若加裝適當夾具及特殊測頭，第六面亦可測量。
Ｃ、坐標測量機的操作和測量工作，不需要特殊的技術(shù)即可勝任
Ｄ、可以在任何的位置，設(shè)定工作坐標系原點，并且以間接主算法計算出測量結(jié)果，增加測量的功能與使用彈性。
Ｅ、以電腦數(shù)據(jù)處理機，快速準確的計算出測量值，配合教導程式使坐標測量機的測理工作自動化。
Ｆ、取代傳統(tǒng)測量方式，提高檢驗準確度，并且對于高精度產(chǎn)品，可以百分之百檢驗。
Ｇ、復雜的工件與測量困難度高的工件，皆可以作精確的測量。
Ｈ、大幅減小檢驗時間、檢驗費用、檢驗人力，增加測量效率。
坐標測量機的型式可分為：
1、直角坐標系：包括畫線機、懸臂式、橋架式；
2、關(guān)節(jié)坐標系：關(guān)節(jié)坐標測量機采用差節(jié)坐標系，此型測量同測頭沿工件表面移動，會導至關(guān)節(jié)角度的變化，由解碼器測知各軸的角位移，由關(guān)節(jié)坐標的齊次轉(zhuǎn)換式，可以經(jīng)由各軸移量。
市場上的叫法一般有：影像式三次元, CNC三次元,影像三次元,經(jīng)濟型三次元,光學影像測量儀,龍門型三次元,CNC全自動大行程三次元,非接觸三次元,光學三坐標測量機,三坐標測量儀,三維坐標，光學三次元,探針型三次元,經(jīng)濟型手動三次元測量機,高精度全自動三次元測量機,計量型三次元測量機,三次元測量機,二次元測量儀,三次元測量儀,三次元,活動橋式三次元測量機,固定橋式三次元測量儀。
其實三次元按是否接觸工件表面即可分為：接觸式坐標測量機與非接觸式坐標測量機。接觸式坐標測量機也就以上介紹帶氣浮軸承和測頭的，非接觸式坐標測量機是指我們現(xiàn)在市場稱為影像式精密測繪三次元。其功能一般有：
1、CNC電動桌面：（以軟件功能控制工作臺面，增加操作人員使用及操作上的方便性）
2、CNC自動測量：可按客戶自行設(shè)定的程序自動測量出產(chǎn)品尺寸，測量值可自動轉(zhuǎn)到Excel生成統(tǒng)計報表。
3、SPC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（制程能力分析）：能將測量之數(shù)據(jù)輸出至Excel進行分析。
4、AutoCAD中標準工程制圖輸入：可把AutoCAD中的標準工程制圖直接輸入到測繪儀軟件的影像中，令AutoCAD工程圖興實際工件外形重迭進行對比，從而找出工件和工程制圖的區(qū)別。
5、圖形輸出到AutoCAD并自動擺正：可將按實時影像中按實際工件外形所描繪的圖形按實際需要來自行設(shè)定基準并在傳輸過程中擺正。
6、自動取線、取圓：無須以人工取線或圓，在某一范圍內(nèi)軟件可自動捕捉到最精確的線或圓。
7、掃描工件外形作為行動地圖：以圖原點（外形圖）形式成為行動地圖,若以鼠標則工作臺會自動將你所點擊的移動至畫面中心點。
8、JPEG圖片輸入：可輸入先前拍照儲存的JPEG圖片興實時影像中的實際工件進行重迭對比。
9、烏瞰圖：可觀察工件的全圖形并具有類似AutoCAD的縮放功能。
10、在烏瞰全視圖中進行標注：可以在烏瞰的全圖中進行標注尺寸。
11、自定義圓：可按客戶需要自定義標準的圖（由客戶自行定義圓的圓心坐標、直徑、半徑）。再以標準的圓和影像中的工件作重迭對比，從而找到工件與標準圖形之間的誤差。
12、自定義線段：客戶自行定義線段的起點坐標、長度、旋轉(zhuǎn)的角度，再與影像中的工件作重迭對比，從而找到工件與標準圖形之間的誤差。
13、直接畫圖：直接移動工作桌，以十字線中心點畫線、圓、弧時不僅可以在AutoCAD中直接生成圖形同時在測繪儀軟件的影像中也生成相同外形及位置的圖形。
14、自設(shè)客戶坐標：可以根據(jù)客戶本身的需要在實時影像中的實際工件上自行設(shè)定坐標原點（0，0），再以（0，0）點為基準在畫面任一點上標示該點X，Y坐標位置。
15、坐標標注：以自己所設(shè)定之坐標原點（0，0）為基準，標注圖上任意一點的坐標位置。
16、專利取R角功能：為目前市面上準確的平面取R角方式。
17、測量：可測量平面上的任何幾何尺寸（角度、直徑、半徑、點到線的距離、圓的偏心、兩圓間距等等）。
18、自動捕捉圖形線條的各結(jié)點：可以自動捕捉線的起點、中點、終點及兩線的交點、圓心及圓周上的三個結(jié)點，用于輔助標注繪圖等應(yīng)用功能。
19、將產(chǎn)品外形描邊，描出圖形可轉(zhuǎn)入AutoCAD形成工程圖。 |
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