接觸式三維測量和非接觸式測量的對比

非接觸式測量技術(shù)基于光學原理，具有高效率、無破壞性、工作距離大等特點，可以對物體進行靜態(tài)或動態(tài)的測量。此類技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品質(zhì)量檢測和工藝控制中，可大大節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品的研制周期，大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量，因而備受人們的青睞。

接觸式測量主要有三坐標測量機和關(guān)節(jié)臂測量機。

三坐標測量機

坐標測量機是一種大型精密的固定式三坐標測量儀器，可以對具有復雜形狀的工件的空間尺寸進行測量。

三坐標測量機簡稱CMM (Coordinate Measuring Machine， CMM) ，自六十年代中期第一臺三坐標測量儀問世以來，隨著計算機技術(shù)的進步以及電子控制系統(tǒng)、檢測技術(shù)的發(fā)展，為測量機向高精度、高速度方向發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支持。

隨著新技術(shù)的持續(xù)發(fā)展以及工業(yè)智能化需求的不斷提升，三坐標測量機的應(yīng)用優(yōu)勢被不斷發(fā)掘，自身的一些缺點也越來越明顯。

三坐標測量機的優(yōu)點

相對于手動測量中的多種表面測量工具及昂貴的組合量規(guī)，三坐標測量機把復雜的測量任務(wù)所需時間從數(shù)小時減到幾十分鐘甚至幾分鐘。

能考慮到不規(guī)則零件的測量，相對于傳統(tǒng)測量中的死角，三坐標測量儀能夠輕松測量。甚至是非接觸式測量中的一些光路遮擋區(qū)域，三坐標依然具備較好的應(yīng)對能力。

三坐標測量機的缺點

對環(huán)境的要求非?？量?，需要恒溫環(huán)境，不然測量結(jié)果就會產(chǎn)生偏差。

對于測量人員有一定的技術(shù)水平要求，要經(jīng)過一定時間的培訓才能進行機器操作測量。

針對微小，易變形的工件，難以進行測量。因為三坐標測量機使用的是測頭探針進行接觸式的測量，如果工件太細小，探針無法進行探測，或者工件為軟薄等材質(zhì)，接觸時會發(fā)生變形等等情況，都無法使用三坐標測量機進行測量。

在當前工廠智能化的浪潮中，在線檢測需求逐步成為主流需求。這就要求每個產(chǎn)品的測量時間進一步縮減，以秒為計算單位，三坐標測量機在應(yīng)對在線檢測需求時顯得無能為力。

關(guān)節(jié)臂測量機

美國 FARO 公司生產(chǎn)的鉑金系列關(guān)節(jié)臂測量機單點精度可達 0.005mm，空間長度精度可達 0.02mm，重量最輕可不超過 9.0kg。

關(guān)節(jié)臂測量機的優(yōu)點和缺點

優(yōu)點：機械結(jié)構(gòu)簡單、運動靈活、測量范圍大、便攜等。

缺點：精度比三坐標低，可能存在測量死角以及低精度區(qū)域，且測量效率較低。

線激光3D相機的主要優(yōu)點有以下兩點：

(1) 與接觸測量相比, 它解決了接觸測量中的接觸壓力、損傷以及保養(yǎng)頻繁等問題; 解決了接觸側(cè)頭半徑較大帶來的橫向分辨率問題; 提高了檢測速度(如德國SICK的Ranger3在處理 154億像素數(shù)據(jù)時還能達到 7kHz級,而接觸式測量速度僅為 1Hz左右)。

(2) 與其它非接觸方法相比: 具有大的偏置距離和大的測量范圍, 對待測表面要求較低,而離焦檢測法和光干涉法等通常只能測量非常光滑的表面，LED結(jié)構(gòu)光法無法在大測量范圍時保持較高精度和速度。線激光掃描適應(yīng)密集型金屬件或高亮金屬件檢測，如連接器Pin針高度檢測，LED結(jié)構(gòu)光法在Pin針檢測時會因噪聲過大而無法準確檢測。此外, 三角測量法還具有如下特點: 采用半導體激光器, 測量儀器體積較小; 激光方向性好, 光功率高, 從而使測量儀器分辨率高、穩(wěn)定性, 測量精度高; 與計算機結(jié)合, 形成智能測試系統(tǒng); 在生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)在線檢測，適用范圍更廣，如手機中框的平整度視覺檢測等。