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或動態的測量。此類技術應用在產品質量檢測和工藝控制中，可大大節約生產成本，縮短產品的研制周期，大大提高產品的質量，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節臂測量機。

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，隨著計算機技術的進步以及電子控制系統、檢測技術的發展，為測量機向高精度、高速度方向發展提供了強有力的技術支持。

隨著新技術的持續發展以及工業智能化需求的不斷提升，三坐標測量機的應用優勢被不斷發掘，自身的一些缺點也越來越明顯。

三坐標測量機的優點

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，三坐標測量機把復雜的測量任務所需時間從數小時減到幾十分鐘甚至幾分鐘。

能考慮到不規則零件的測量，相對于傳統測量中的死角，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域，三坐標依然具備較好的應對能力。

三坐標測量機的缺點

對環境的要求非常苛刻，需要恒溫環境，不然測量結果就會產生偏差。

對于測量人員有一定的技術水平要求，要經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，接觸時會發生變形等等情況，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，三坐標測量機在應對在線檢測需求時顯得無能為力。

關節臂測量機

美國 FARO 公司生產的鉑金系列關節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。

關節臂測量機的優點和缺點

優點：機械結構簡單、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域，且測量效率較低。

線激光3D相機的主要優點有以下兩點：

(1) 與接觸測量相比, 它解決了接觸測量中的接觸壓力、損傷以及保養頻繁等問題; 解決了接觸側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 154億像素數據時還能達到 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結構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結構光法在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、穩定性, 測量精度高; 與計算機結合, 形成智能測試系統; 在生產現場實現在線檢測，適用范圍更廣，如手機中框的平整度視覺檢測等。