什么是 3D 形状测量机？

3D形状测量机是一种可以测量亚微米级表面形状的设备。

亚微米是指微米以下的水平，微米是1毫米的1/1,000。 3D 形状测量机可以捕获零件的三个维度的形状并执行各种测量。

它还用于测量电子元件板和半导体的表面粗糙度、高度和厚度。其特点是高速、高分辨率、高精度。

此外，根据安装方法和测量方法，3D形状测量机有多种类型。安装方式有固定式和便携式，测量方式有接触式、非接触式、激光跟踪仪、排版机等。

3D形状测量机的应用

3D形状测量机的用途如下。

1. 线粗糙度测量

3D轮廓测量机可以像触针式表面粗糙度计一样测量Ra和Rz等典型表面粗糙度参数。

2. 表面粗糙度测量

通过使用3D形状测量机测量整个表面，可以高精度测量波纹度和表面之间的差异。具体示例包括垫圈波纹度评估和块规台阶测量。

3. 平面测量

用于两点之间的距离、直线、圆心之间的距离以及各种其他平面测量。它用于所有行业，包括医疗设备、考古、成型和钟表行业。

3D形状测量机原理

许多 3D 形状测量机使用白光干涉法。白光干涉法是使用白光干涉仪的测量方法。光干涉是当光从物体表面到某一点的距离存在差异时发生的现象。光学干涉仪利用这种现象来测量表面不规则性。

由于光的干涉，样品表面凹凸不平造成光程差，出现条纹图案。条纹的数量代表样品表面凹凸的高度。实际上，使用内置参考镜（称为干涉镜）的物镜，将白光照射到参考镜和物镜上，在上下移动物镜的同时用相机观察干涉信号。

有的还配备了高感光度CMOS。 CMOS 是一种将通过镜头进入的光转换为电信号的半导体。使用CMOS的固态图像传感器可以在拍摄形状的同时拍摄外观照片，从而可以同时进行表面观察和测量。分析内容被转换成类似3D模型的数据，并可以在

1. 3D形状测量机的特点

目前市场上的 3D 形状测量机采用，现在可以执行以前不可能的测量。使用等常用测量仪器很难从虚拟原点确定特定点的三维坐标。

此外，使用虚拟点和线的测量以及几何公差很难用其他测量机进行测量，但可以使用 3D 形状测量机来完成。最近，通过读取 3D 原型的形状并使用创建 3D 物体，可以以与真实物体相同的方式检查形状。

2. 3D形状测量机的问题及解决方案

由于3D形状测量机的高精度测量技术和测量数据处理速度的提高，测量工作的效率得到了显着提高，但另一方面，仍然存在以下问题。

• 实施成本高

• 安装空间大，维护负担大。

• 由于3D形状测量机本身尺寸的限制，可测量物体的尺寸也受到限制。

为了解决这些问题，开发了多关节臂式3D形状测量机。现在正在使用便携式 3D 形状测量机，其技术最初是为假肢手臂和假肢制造商开发的。

通过根据用户的意愿移动手臂，可测量范围进一步扩大。此外，随着使用激光测量的非接触式的引入，现在可以测量大型物体。