工業測量是在工業（yè）生產和（hé）科研各環節中（zhōng），為產品的設（shè）計、模擬、測量、放樣、仿製、仿真、產品質量控製、產（chǎn）品運（yùn）動狀態，提供測量技術支撐的一（yī）門學科。測量內容（róng）以產品的幾何量為（wéi）主，也涉及色彩、溫度、速度與加速度及其他物理量。
精密測量的內涵
精密測量技術是（shì）工業測量技術的一個組成部分，特指以毫米級或更高精度進行的工業測（cè）量。現代工（gōng）業（yè）的發（fā）展，對產品（pǐn）的尺（chǐ）寸精度提出了（le）更高的要求，特別（bié）是對於精密加工行業而言，如精密絲杠、精密齒輪、精（jīng）密蝸輪、精密導軌和精密軸（zhóu）承（chéng）等零件（jiàn）的加（jiā）工，采用（yòng）如遊標卡尺、千分尺等傳統的測量工（gōng）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種類增加、測量批量減小、測量速度要快、測量結果要能夠存儲以便於後期質（zhì）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競爭的（de）一項不可或缺的技術。再者，隨（suí）著人工智能、機器學習、智能傳感器、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技術的（de）主旋律。
因而精密測量設備需要具有一定的智能化水（shuǐ）平，如一次測（cè）量完成後，能夠自適應地對（duì）下一批相（xiàng）同產品自（zì）動連續測（cè）量，以及在機器視覺等技術的輔助下，自動判斷產品（pǐn）質量合格與否。更進一步（bù），測量不僅僅是產品合格與否的判定，它還需要與質量分析、加工製造（zào）、設計仿真進行更（gèng）為廣（guǎng）泛的融合，從而達到品質推動生產力的目的。
測（cè）量數據與質（zhì）量分析軟件的相互作用，可以（yǐ）幫助（zhù）企（qǐ）業實現更穩定可靠的生（shēng）產製造過程，確（què）保批量生產的穩定性，提（tí）前預測加（jiā）工質（zhì）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[ ]。精密測（cè）量作為智能製造的眼睛，不僅對產品質量控製起到決定作用，也對製造（zào）水平起到（dào）了（le）決定作用。在當前，推進智能製造與數（shù）字化轉型成為企業發展趨勢，精密測量的重要性不言而喻。
相比於傳統測（cè）量裝備，智能（néng）測量（liàng）測（cè）量裝備更加（jiā）複雜，包括（kuò）了機、電、軟（ruǎn）多學科知識（shí），涵蓋無線射（shè）頻識別技術（RFID）、機器視覺、協作機器人、在線檢測和管理軟件係統等多領域技（jì）術，由傳（chuán）統的以人工測試為主向（xiàng）全自動化檢測進階。智（zhì）能測量裝備的應（yīng）用為企業智能製造的提供了有力支撐。本節主（zhǔ）要介紹（shào）幾何量（liàng）測量的智能（néng）測量裝備，涉及到幾何尺寸、形狀和位置等相關參數的測量。
智能測量（liàng）裝備測量幾何尺（chǐ）寸的方式可分為接（jiē）觸式測量和非接觸式測（cè）量。接觸測量法是測量器具的傳感器與被測零件表（biǎo）麵直接接觸的測量方法。比如以觸（chù）針沿工件表麵運動並持續獲取（qǔ）測量點數據，這個過程也稱之為掃描，通過（guò）掃描將采集到的形狀數（shù）據轉換（huàn）為離散的幾何點坐標（biāo）數（shù）值，從而完成物體表麵（miàn）形狀的建模。其特點是測量的可靠（kào）性高、測量（liàng）精度高、重複性好。接觸式測量的（de）缺點是測量的接觸力可能會對測量器具和零件表麵（如軟性表（biǎo）麵）造成變形，從而影響到（dào）測量的不確定度，因此通（tōng）常不適用於（yú）軟性表麵的（de）測量。
智能測量裝備測量（liàng）幾何尺寸的方式
非（fēi）接（jiē）觸式測量則（zé）是測量器具的傳感器與被測零件的表麵不直（zhí）接接觸的測量方法，通過光電、電磁、超聲波等技術為基礎，在儀器的感受元件（jiàn）不與被（bèi）測物（wù）體表麵接觸的情（qíng）況下，即可獲取被測物（wù）體的各種（zhǒng）外表或內在的數據特征。非接觸測量的（de）優點是測量（liàng）傳感器不與被測物體表麵接觸，對被測零件表麵不（bú）會構成任何損傷，比較適合於複（fù）雜曲（qǔ）麵以及軟性表（biǎo）麵零件的測量。非接（jiē）觸式（shì）測量采用相機探頭傳感器、激光傳感器或CT技術的形式。
精密測量裝備
1）三坐標測（cè）量機（CMM）
三（sān）坐標測量機（coordinate measuring machining，CMM）是指一種可在立體坐標係內作三個方向（xiàng）移動測量的光學測量（liàng）儀（yí）器（qì），可以測量幾（jǐ）何形（xíng）狀、長度（dù）及圓周分度等。三坐標測量機測量頭分為（wéi）接觸式和非接（jiē）觸式兩種，常用的測頭為接觸式（shì）測頭，其應用範（fàn）圍廣、種類多樣，測量方（fāng）便靈活。三坐標測量機的缺點是（shì）對測量環境要求高、不便攜，測量範圍小（xiǎo）。
應（yīng）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（chǐ）輪測量（liàng）、五金測量、電子測量、葉片測量、機械（xiè）製造等（děng）。
2）關節臂（bì）測量機
關節臂測量機是一種（zhǒng）便攜式接觸測量儀器，關節（jiē）臂擁有6或（huò）7個自由（yóu）度，可靈活旋轉，對空間不同位置待測點的接觸（chù）模擬人手臂的運動方式。測頭功能同（tóng）三坐標測量機。有些廠家在其測頭上附（fù）加小（xiǎo）型結構光掃描儀，可實現對工件的快速掃（sǎo）描（miáo），集接觸式與非接觸式係統的優點於一體（tǐ）。
應用場景：可完成（chéng）尺寸檢測、點雲掃描等。
3）激光跟蹤儀（laser tracker）
激光跟（gēn）蹤儀是一台以激（jī）光為測距手段配（pèi）以反射標靶的儀器，它同（tóng）時配有繞兩個軸轉動的測角機（jī）構，形成（chéng）一（yī）個完整球坐標測量係統。可以用它來測量靜止目標，跟蹤和測量移動目標或他們的組合。
應用場景：能夠方便、準確地完成大尺寸、超（chāo）大（dà）尺寸（cùn）的（de）工裝測量與零部件匹配等任務。
4）拍照測（cè）量設（shè）備（bèi）(digital photogrammetry)
拍照測量設備是用（yòng）工業（yè）相機對物體進（jìn）行連續拍照，然後運用圖像處理軟件及技術對拍（pāi）攝的照片進行分（fèn）析，來計算被測物尺寸的一種方（fāng）式。拍照式（shì）測量係統（tǒng）提供（gòng）高速（sù）、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（zá）的車間現場環（huán）境。
5）光學三維測量設備
三（sān）維光學測量係（xì）統是采用光束進（jìn）行測量的係統，具有非接觸式的優點。這種係統也稱（chēng）三（sān）維藍光（guāng）掃描儀，根據傳感方法不同，分為三維藍光掃描儀，激光三維掃描（miáo）儀，CT斷層掃描儀（yí）等（圖6）。
應用場（chǎng）景（jǐng）：適用於待測物體幾何（hé）形狀（zhuàng）的全尺寸三維數字化檢測，三維（wéi）掃描（miáo）儀具有工（gōng）業級高精度和（hé）高穩定（dìng）性，在嚴苛的環境下仍可提供高精度測量數據。
6）複合式影像測（cè）量機
複合式影（yǐng）像（xiàng）測量儀，就是（shì）在（zài）同一台設備（bèi）上完成工（gōng）件所有類型特征的測量（liàng），避免在不同設備上二次裝夾，節省上下料的時（shí）間和多台設備的投資。應用複合式傳感器測量（liàng）技術，實現快捷的光（guāng）學測量（liàng）與接觸式掃描測量提升檢測效率（lǜ）。
應用場景：小、薄、軟、複雜形狀零部件的測量。
7）在（zài）機測量設備
在機測量就（jiù）是以機床（chuáng）硬（yìng）件為載體，附以相應的測量工具（硬件有：機床測頭、機（jī）床對刀儀等；軟件有宏程（chéng）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（jiǎn）測結果指導後續工藝的改進。
應用場景：銑床、加工（gōng）中心和車床等加工設備。
8）間隙輪廓表麵測量設備
可（kě）進行輪廓測量和（hé）三維表麵檢測，為手持式非接觸測量。可滿足從產品（pǐn）開發、製（zhì）造（zào），到維修維護的一係列製造質量需求。
應用場景：應用於汽車、鐵路、鋼鐵（tiě）和（hé）航空航天等行業，如車身（shēn）和（hé）車（chē）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（dào）磨損檢查等。
9）機床高精度校準補償設備
主要用於提（tí）供校準補償，可（kě）進行（háng）精確完整的幾何分析，持續監測並實現機床和坐標（biāo）測量機精度的提升，可用於機床設計與校準、計量儀器校準、電子/汽車/航空航天等行業以及研究領域。
應用場景：為機床進行校準，提供高精度保證。
