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  三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量机或三坐标量床。三坐标测量仪又可定义“一种具有可作三个方向挪动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传递讯号，三个轴的位移测量系统（如光栅尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点（x，y，z）及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。

  简单地说,三坐标测量机就是在三个相互垂直的方向上有导向机构、测长元件、数显装置，有一个能够放置工件的工作台(大型和巨型不一定有)，测头可以以手动或机动方式轻快地移动到被测点上，由读数设备和数显装置把被测点的坐标值显示出来的一种测量设备。显然这是最简单、最原始的测量机。有了这种测量机后，在测量容积里任意一点的坐标值都可通过读数装置和数显装置显示出来。测量机的采点发讯装置是测头，在沿X，Y，Z三个轴的方向装有光栅尺和读数头。其测量过程就是当测头接触工件并发出采点信号时，由控制管理系统去采集当前机床三轴坐标相对于机床原点的坐标值，再由计算机系统对数据来进行处理。

  广泛的应用于汽车、电子、机械、汽车、航空、军工、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面等的测量、五金、塑胶等行业中。

  移动桥架型，为最常用的三坐标测量仪的结构，轴为主轴在垂直方向挪动，厢形架导引主轴沿水平梁在方向挪动，此水平梁垂直轴且被两支柱支撑于两端，梁与支柱形成“桥架”，桥架沿着两个在水平面上垂直和轴的导槽在轴方向挪动。因为梁的两端被支柱支撑，所以可得到最小的挠度，且比悬臂型有较高的精度。

  床式桥架型，轴为主轴在垂直方向挪动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的梁而移动，而梁沿着两水平导轨在轴方向挪动，导轨位于支柱的上表面，而支柱固定在机械本体上。此型与移动桥架型一样，梁的两端被支撑，因此梁的挠度为最少。此型比悬臂型的精度好，因为只有梁在轴方向挪动，所以惯性比全部桥架移动时为小，手动操作时比移动桥架型较容易。

  柱式桥架型，与床式桥架型式比较时，柱式桥架型其架是直接固定在地板上又称为门型，比床式桥架型有较大且更好的刚性，大部分用在较大型的三坐标测量仪上。各轴都以马达驱动，测量范围很大，操作者可以在桥架内工作。

  固定桥架型，轴为主轴在垂直方向挪动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的水平横梁上做方向挪动。桥架(支柱)被固定在机器本体上，测量台沿着水平平面的导轨作轴方向的移动，且垂直于和轴。每轴皆由马达来驱动，可确保位置精度，此机型不适合手动操作。

  L形桥架型，这个设计乃是为了使桥架在轴移动时有最小的惯性而作的改变。它与移动桥架型相比较，移动组件的惯性较少，因此操作较容易，但刚性较差。

  轴移动悬臂型，轴为主轴在垂直方向挪动，厢形架导引主轴沿着垂直轴的水平悬臂梁在轴方向挪动，悬臂梁沿着在水平面的导槽在轴方向挪动，且垂直于轴和轴。此型为三边开放，容易装拆工件，且工件可以伸出台面即可容纳较大工件，但因悬臂会造成精度不高。

  单支柱移动型，轴为主轴在垂直方向挪动，支柱整体沿着水平面的导槽在轴上移动，且垂直轴，而轴连接于支柱上。测量台沿着水平面的导槽在轴上移动，且垂直轴和轴。此型测量台面、支柱等具很好的刚性，因此变形少，且各轴的线性刻度尺与测量轴较接近，以符合阿贝定理。

  单支柱测量台移动型，轴为主轴在垂直方向挪动，支柱上附有轴导槽，支柱被固定在测量仪本体上。测量时，测量台在水平面上沿着轴和轴方向作移动。

  水平臂测量台移动型，厢形架支撑水平臂沿着垂直的支柱在垂直(轴)的方向挪动。探头装在水平方向的悬臂上，支柱沿着水平面的导槽在轴方向挪动，且垂直轴，测量台沿着水平面的导槽在轴方向挪动，且垂直于轴和轴。这是水平悬臂型的改良设计，为了消除水平臂在轴方向，因伸出或缩回所产生的挠度。

  水平臂测量台固定型，其构造与测量台移动型相似。此型测量台固定，、轴均在导槽内移动，测量时支柱在轴的导槽移动，而轴滑动台面在垂直轴方向挪动。

  水平臂移动型，轴悬臂在水平方向挪动，支撑水平臂的厢形架沿着支柱在轴方向挪动，而支柱垂直轴。支柱沿着水平面的导槽在轴方向移动，且垂直轴和轴，故不适合高精度的测量。除非水平臂在伸出或回收时，对因重量而造成的误差有所补偿。大多数情况应用在车辆检验工作。

  闭环桥架型，由于它的驱动方式在工作台中心，可减少因桥架移动所造成冲击，为所有三坐标测量仪中最稳定的一种。

  三坐标测量仪选型，必须从测量范围、测量精度、测量效率和经济的效果与利益等做综合考虑。

  1.三坐标测量仪是检测工件尺寸与形位误差的仪器，首要的是精度指标应使用户得到满足要求。选用时，一般可根据被测工件要求的检测精度与测量机给定的测量不确定度相对比，看测量机精度是不是满足要求。

  2.合适您的测量仪类型。三坐标测量仪按自动化程度分为手动（或机动）与CNC自控两大类。选用时，应根据检验测试对象的批量大小、自动化程度、操作人员技术水平及资产金额的投入大小去权衡。当然三坐标测量仪水平高、测速快，但测量的准备时间长、技术方面的要求高、资金投入大。一般说，对于中等尺寸的工件，多采用移动桥式；对于小型工件，多采用悬臂式、仪器台式与移动桥式等；对于大型工件，则多采用龙门式；对于需回转测量的工件，可选用带分度台的测量机。

  3.功能强大的测量软件。对复杂的测量对象做测量，测量机应有丰富的测量软件支持，以完成测量任务。如缺少某些软件，可根据被测对象向生产厂商索取。如果厂方提供了编程方法（多数厂家不提供），也可自行开发。

  改变管理方式防止”假期综合症” 三坐标测量机的组成比较复杂，主要有机械部件、电气控制部件、计算机系统组成。平时我们在使用三坐标测量机测量工件的同时，也要注意机器的保养，以延长机器的常规使用的寿命。下面我们从三个方面说明三坐标测量机的基本保养。

  三坐标测量机的机械部件有多种，我们应该日常保养的是传动系统和气路系统的部件，保养的频率应该根据测量机所处的环境决定。一般在环境比较好的精测间中的测量机，我们推荐每三个月进行一次常规保养，而若用户的使用环境中灰尘比较多，测量间的温度湿度不能完全满足测量机使用环境要求，那应该每月进行一次常规保养，对测量机的常规保养，应了解影响测量机的因素：

  1).要选择正真适合的空压机，最好另有储气罐，使空压机工作寿命长，压力稳定。

  由于压缩空气对测量机的正常工作起着很重要的作用，所以对气路的维修和保养很重要。其中有以下主要项目：

  l每天使用测量机前检查管道和过滤器，放出过滤器内及空压机或储气罐的水和油。

  l一般3个月要清洗随机过滤器和前置过滤器的滤芯。空气质量较差的周期要缩短。因为过滤器的滤芯在过滤油和水的同时本身也被油污染堵塞，时间稍长就会使测量机实际工作气压降低，影响测量机正常工作。一定要定期清洗过滤器滤芯。

  当我们在使用测量机时要尽可能保持测量机房的环境和温度与检定时一致。另外电气设备、计算机、人员都是热源。在设施安装时要做好规划，使电气设备、计算机等与测量机有一定的距离。测量机房加强管理不要有多余人员停留。高精度的测量机使用环境的管理更应该严格。

  测量机房的空调应尽可能地选择变频空调。变频空调节能性能好，最主要的是控温能力强。在正常容量的情况下，控温可在±1℃范围内。

  由于空调器吹出风的温度不是20℃，因此决不能让风直接吹到测量机上。有时为防止风吹到测量机上而把风向转向墙壁或一侧，结果出现机房内一边热一边凉，温差非常大的情况。

  空调器的安装应有规划，应让风吹到室内的主要位置，风向向上形成大循环（不能吹到测量机），尽量使室内温度均衡。

  有条件的，应安装风道将风送到房间顶部通过双层孔板送风，回风口在房间下部。这样使气流无规则的流动，可以使机房温度控制更加合理。

  许每天早晨上班时打开空调，晚上下班再关闭空调。待机房温度稳定大约4小时后，测量机精度才能稳定。

  这种工作方式极度影响测量机的使用效率，在冬夏季节精度会很难保证。对测量机正常稳定也会有很大影响。

  由于测量机房要求恒温，所以机房要有保温措施。如有窗户要采用双层窗，并避免有阳光照射。门口要尽量采用过渡间，减少温度散失。机房的空调选择要与房间相当，机房过大或过小都会对温度控制造成困难。

  在南方湿度较大的地区或北方的夏天或雨季，当正在制冷的空调突然被关闭后，空气中的水汽会很快凝结在温度相对来说还是比较低的测量机导轨和部件上，会使测量机的气浮块和某些部件严重锈蚀，影响测量机寿命。而计算机和控制管理系统的电路板会因湿度过大出现腐蚀或造成短路。如果湿度过小，会极度影响花岗石的吸水性，会造成花岗石变形。灰尘和静电会对控制管理系统造成危害。所以机房的湿度并不是无关紧要的，要尽量控制在60%±5%的范围内。

  空气湿度大、测量机房密封性不好是造成机房湿度大的根本原因。在湿度比较大地区机房的密封性要求好一些，必要时增加除湿机。

  解决的办法是改变管理方式，将“放假前打扫卫生”改为“上班时打扫卫生”，而且要打开空调和除湿机清除水份。要定期清洁计算机和控制管理系统中的灰尘，减少或避免因此而造成的故障隐患。

  使用标准件检查机器是非常好的，但是相对来说挺麻烦，只能是一段时间做一次。较为方便的办法是用一个典型零件，编好自动测量程序后，在机器精度校验好的情况下进行多次测量，将结果按照统计规律计算后得出一个合理的值及公差范围记录下来。操作员可以常常检验核查这个零件以确定机器的精度情况。

  测量机的Z轴平衡分为重锤和气动平衡，主要用来平衡Z轴的重量，使Z轴的驱动平稳。如果误动气压平衡开关，会使Z轴失衡。处理的方法：

  4) 一人调整气压平衡阀，每次调整量小一点，两人配合将Z轴平衡调整到向上和向 下的感觉一致即可。

  行程终开关是用于机器行程终保护和HOME时使用。行程终开关通常用接触式开关或光电式开关。开关式最容易在用手推动轴运动时改变位置，造成接触不良。可以适当调整开关位置保证接触良好。光电式开关要注意检查插片位置正常，经常清除灰尘，保证其工作正常。

  1.工件吊装前，要将探针退回坐标原点，为吊装位置预留较大的空间；工件吊装要平稳，不可撞击三坐标测量机任何构件。

  2.正确安装零件，安装前确保符合零件与测量机的等温要求，恒温条件下，提前四个小时之后放入被测工件。

  3.建立正确的坐标系，保证所建立的坐标系符合图纸的要求，才能确保所测数据准确。

  5.对于一些大型较重的模具、检具，测量结束后应及时吊下工作台，以避免工作台长时间处于承载状态。

  应检查控制盒至主机之间的连线，插接口是否接触不良，更换连线或重新插接后再启动，故障排除。

  查报警代码为光栅报警，重启后开机报警依旧。产生这种现象的原因为光栅有灰尘或光栅信号偏移。若是前者，可用棉绸蘸上无水乙醇对报警的光栅轻轻的擦拭。若是后者，只有用示波器对光栅信号做调整。当然，光栅信号的调整，需要有专业技术人员或经过培训的修东西的人才能进行。如过通过调整，故障还不能排采用维修工人的建议后，将钢丝绳导引装置在地面制作好，然后再焊接上。这种方法使该装置变轻，不用雇吊车。焊接的时候站在旁边一台门机的主臂架上即可，用时2—3h，且省了大量资金。此一项每年为公司节约十万元以上。