什么是 3D 形狀測量機？

3D形狀測量機是一種可以測量亞微米級表面形狀的設備。

亞微米是指微米以下的水平，微米是1毫米的1/1,000。 3D 形狀測量機可以捕獲零件的三個維度的形狀并執行各種測量。

它還用于測量電子元件板和半導體的表面粗糙度、高度和厚度。其特點是高速、高分辨率、高精度。

此外，根據安裝方法和測量方法，3D形狀測量機有多種類型。安裝方式有固定式和便攜式，測量方式有接觸式、非接觸式、激光跟蹤儀、排版機等。

3D形狀測量機的應用

3D形狀測量機的用途如下。

1. 線粗糙度測量

3D輪廓測量機可以像觸針式表面粗糙度計一樣測量Ra和Rz等典型表面粗糙度參數。

2. 表面粗糙度測量

通過使用3D形狀測量機測量整個表面，可以高精度測量波紋度和表面之間的差異。具體示例包括墊圈波紋度評估和塊規臺階測量。

3. 平面測量

用于兩點之間的距離、直線、圓心之間的距離以及各種其他平面測量。它用于所有行業，包括醫療設備、考古、成型和鐘表行業。

3D形狀測量機原理

許多 3D 形狀測量機使用白光干涉法。白光干涉法是使用白光干涉儀的測量方法。光干涉是當光從物體表面到某一點的距離存在差異時發生的現象。光學干涉儀利用這種現象來測量表面不規則性。

由于光的干涉，樣品表面凹凸不平造成光程差，出現條紋圖案。條紋的數量代表樣品表面凹凸的高度。實際上，使用內置參考鏡（稱為干涉鏡）的物鏡，將白光照射到參考鏡和物鏡上，在上下移動物鏡的同時用相機觀察干涉信號。

有的還配備了高感光度CMOS。 CMOS 是一種將通過鏡頭進入的光轉換為電信號的半導體。使用CMOS的固態圖像傳感器可以在拍攝形狀的同時拍攝外觀照片，從而可以同時進行表面觀察和測量。分析內容被轉換成類似3D模型的數據，并可以在

1. 3D形狀測量機的特點

目前市場上的 3D 形狀測量機采用，現在可以執行以前不可能的測量。使用等常用測量儀器很難從虛擬原點確定特定點的三維坐標。

此外，使用虛擬點和線的測量以及幾何公差很難用其他測量機進行測量，但可以使用 3D 形狀測量機來完成。最近，通過讀取 3D 原型的形狀并使用創建 3D 物體，可以以與真實物體相同的方式檢查形狀。

2. 3D形狀測量機的問題及解決方案

由于3D形狀測量機的高精度測量技術和測量數據處理速度的提高，測量工作的效率得到了顯著提高，但另一方面，仍然存在以下問題。

• 實施成本高

• 安裝空間大，維護負擔大。

• 由于3D形狀測量機本身尺寸的限制，可測量物體的尺寸也受到限制。

為了解決這些問題，開發了多關節臂式3D形狀測量機。現在正在使用便攜式 3D 形狀測量機，其技術最初是為假肢手臂和假肢制造商開發的。

通過根據用戶的意愿移動手臂，可測量范圍進一步擴大。此外，隨著使用激光測量的非接觸式的引入，現在可以測量大型物體。