工業測量是在（zài）工業生產和科研各環節中，為產品的設（shè）計、模擬、測量、放樣、仿製、仿真、產品質量控製、產品運動狀態，提供測量技術支撐的一門學（xué）科。測量內容以產品的幾何量為主，也涉及色彩、溫度、速度與（yǔ）加速度及其（qí）他物理量。
精密測（cè）量的內涵
精密測量技（jì）術是工業測量技術的（de）一個（gè）組成部分，特指以毫米級或更高精度進行的工業測量。現代工業的發展，對產（chǎn）品的尺寸精度提出了更高的要（yào）求，特（tè）別是對於精密加工行業而言，如精密絲杠、精密（mì）齒輪、精密蝸輪、精密導軌（guǐ）和精密軸承等零件（jiàn）的加工，采用如遊標卡尺（chǐ）、千分尺等（děng）傳統的測量工具已經無法滿足其測量精度要求。
同時，隨著消費者對個性化產品的需求增加，製造企業麵臨著產品測量（liàng）種類增加（jiā）、測量批量減（jiǎn）小、測量速度要（yào）快、測量（liàng）結果要能夠存儲以便於後期質量數據分析及追溯等要求，精密測量技術已然成為企業適應市場（chǎng）競爭的一項不可或缺的技術。再者，隨著人工智能、機器學習、智（zhì）能傳感器、5G等技術發展，在線、自動化、高速、智能成為當前精密測量係統和（hé）技術的（de）主旋律。
因而精密測量設備需要具有（yǒu）一定的智能化水平，如一次測量完（wán）成（chéng）後，能夠自適應地對下一批相同產品自動連續測量，以及在機器視覺等技術的輔助下（xià），自動判斷產品質量合格與否。更進一步，測量不僅僅是產品合格與否的判（pàn）定，它（tā）還需要與質量分（fèn）析、加工製造、設計仿真進行更為廣泛的融合，從（cóng）而達到品質推動生產力的目的。
測量數據與質量分析軟件的相互作用，可以幫（bāng）助企業實現更穩定可靠的生產製造過程，確保批（pī）量（liàng）生產的穩定性，提前預測加工質量的趨勢，並及時對加工設備、加工路徑乃（nǎi）至刀具進行調整（zhěng）[ ]。精密測量作為智能製造的眼睛，不僅對產品質量（liàng）控製起到決定作（zuò）用，也對製造水平起到了決定作用。在當前，推進智能製（zhì）造與數字化轉型（xíng）成為企業發展趨勢，精密測量（liàng）的（de）重要性不言而喻。
相比於傳統測量裝備，智能測量測量（liàng）裝備更加複雜（zá），包括了機、電、軟多學科知識，涵蓋無（wú）線射頻識別技術（RFID）、機器視覺（jiào）、協作機器人（rén）、在線檢測和管理軟件係統等多領域技術，由傳統的以人工測試為主向全自動化檢（jiǎn）測進階。智能測量（liàng）裝備的應用為企業智能製造的提供了有力（lì）支撐。本（běn）節主要介紹幾何量測量的智能測量裝備，涉及到幾何尺寸、形狀和位置等相關參數的（de）測量（liàng）。
智能測量裝備測量幾何尺寸的方式可分為接觸式測量和非接觸（chù）式測量。接觸（chù）測量法是測（cè）量器具（jù）的傳感器與被測零件表麵直接接觸的測量（liàng）方法。比如以觸針沿工件表麵運動並持續獲取（qǔ）測量（liàng）點數據（jù），這個過程也稱之（zhī）為掃（sǎo）描，通（tōng）過掃描將采集到的形狀數據（jù）轉換為離（lí）散的幾何點坐標數值，從而完成物體表麵（miàn）形（xíng）狀的建模。其特點（diǎn）是測量的可靠性高、測量精度高、重複性好。接觸（chù）式測量的缺點是測量的接觸力可能會（huì）對測量器具和零件表麵（如軟性表麵）造成變形，從（cóng）而影響（xiǎng）到測（cè）量的不確定度，因此通常不適用於軟性表麵的測量。
智能測量裝備（bèi）測量幾何尺寸的方式
非接觸式測量則是測量器具的傳感（gǎn）器與（yǔ）被測零件（jiàn）的表麵不直接接觸的測量方法，通過光電、電磁、超聲波等技術為基礎（chǔ），在儀器的感受元件不與（yǔ）被測（cè）物體表麵接觸的（de）情（qíng）況下，即可獲取（qǔ）被測物體的各種外表或內在（zài）的數據特征。非接（jiē）觸測量的優點是測量傳感器（qì）不與被測物體表麵接觸，對被測零件表麵不會構成任何損傷，比較適合於複雜曲麵以及軟性表麵零件的測量。非接觸式測量采用相機探頭傳（chuán）感器（qì）、激光傳（chuán）感器或CT技術的形式。
精密測量（liàng）裝備
1）三坐標測量機（jī）（CMM）
三（sān）坐標測量機（coordinate measuring machining，CMM）是指一種可（kě）在立體（tǐ）坐標係內（nèi）作三個方向（xiàng）移動測量的光學（xué）測量儀器，可以測量幾何形狀、長度及圓周分度等。三坐標測量機測量（liàng）頭分為接觸式和非接觸式兩種（zhǒng），常用的測（cè）頭為接觸式測頭（tóu），其應用範圍（wéi）廣、種類多樣，測量方便靈活（huó）。三坐標測量機的缺點是對測（cè）量環境要求高、不便攜（xié），測量範圍小。
應用場景：各種工業計量領域，包括汽車零部件測量、模具測量（liàng）、齒輪測量、五金測量、電（diàn）子測量、葉片測量、機械製造等。
2）關節臂測量機
關節臂測量機是一種便攜式（shì）接觸測（cè）量（liàng）儀器，關節臂擁有6或7個（gè）自由度，可靈活旋轉，對空間不（bú）同位置待測點的接觸模擬人手臂的運動方（fāng）式。測頭功能同三坐標測量機（jī）。有些廠家（jiā）在其測頭上附加小型結構光掃描儀，可實現對工件的快速掃描，集接觸式與非接（jiē）觸式係統的優點於一體。
應用場景：可完成尺（chǐ）寸檢測、點雲掃描等。
3）激（jī）光跟（gēn）蹤儀（laser tracker）
激光跟蹤儀是一台以激光為測距手段配以（yǐ）反射標靶的（de）儀器，它同時配有繞兩個軸轉動的測角機（jī）構，形（xíng）成一個（gè）完整球坐（zuò）標測量係統。可以用它來測量靜止（zhǐ）目標，跟蹤和（hé）測量移動目標或他們的組（zǔ）合。
應用場（chǎng）景：能夠（gòu）方便、準確地（dì）完成大尺寸、超大尺寸的工裝測量與（yǔ）零部件匹（pǐ）配等任務。
4）拍照測量設備(digital photogrammetry)
拍照測量設備是用工業相機對物體進行連續拍照，然後運用圖像處理軟件及技術對拍攝的照片（piàn）進行分析，來計算被測物尺寸的一種方式。拍照式測（cè）量係統提供高速、3D拍照式測量解決方案。
應用場景：快速數據采集及條件複雜的車間現場環境。
5）光學三維（wéi）測量設備
三維光學（xué）測量係（xì）統是采用光（guāng）束進行測量的係統，具有非接觸式的優點。這種係（xì）統也稱三維藍光掃描儀，根據傳感方法不同，分為三（sān）維藍光掃描儀，激光（guāng）三維掃描儀，CT斷（duàn）層掃描儀等（圖6）。
應用場景：適用（yòng）於（yú）待測物體幾何形狀的全（quán）尺寸三維數字化檢測，三維掃描儀具有工業級高精度和高穩定性，在嚴苛的（de）環（huán）境下仍可提供高精度測量數據。
6）複合（hé）式影像測量機
複（fù）合式影像測量儀，就是（shì）在同一台設備上完成工件所有類型特征的測量，避免在不同設（shè）備（bèi）上二次裝夾，節（jiē）省上（shàng）下料（liào）的時間和（hé）多台設備的投資。應用複合式傳感器測量技術，實現快捷的光學測（cè）量（liàng）與接觸式（shì）掃描測量提升檢測效（xiào）率。
應（yīng）用（yòng）場景：小、薄、軟、複雜形狀零部件的測量。
7）在（zài）機（jī）測量設備
在機測量就是以機床硬件為載體，附以相應的測量（liàng）工具（硬（yìng）件有：機床測頭（tóu）、機床對（duì）刀儀等；軟件有宏程式、專用3D測量軟件等），在工件加工過程中，實時在機床上進行幾何特征的測量，根據檢測結果指導（dǎo）後續工藝的改進。
應用（yòng）場景（jǐng）：銑床、加工中（zhōng）心和車床等加工設備。
8）間（jiān）隙輪廓表麵測量（liàng）設備（bèi）
可進行輪廓測（cè）量和（hé）三維表麵（miàn）檢測，為手持式非接觸測（cè）量。可滿足從產品開發、製（zhì）造，到維修（xiū）維護的一係列（liè）製造質量需求。
應用場景：應用於汽車、鐵路、鋼鐵和航空航天（tiān）等行業，如車身和（hé）車門之間的間隙和麵差測量，車輪輪廓檢查（chá）、製動盤測量、車輪間距測量、車輪磨損檢查和軌道磨損檢查等。
9）機床高精（jīng）度校準補償設備（bèi）
主要用於（yú）提供校準補償，可進行精確完整（zhěng）的幾（jǐ）何分析，持續監測（cè）並實現機床和坐（zuò）標測量機精度的提升，可用於機床設計與校準、計量儀器校（xiào）準、電子/汽車/航空航天等行業以（yǐ）及研究領域。
應（yīng）用場景：為機床進行校準，提供高精度保證（zhèng）。
