非接触三次元测量仪(又称非接触式三坐标测量机)是一种通过光学、激光等非接触方式获取物体三维坐标数据的高精度测量设备,广泛应用于精密制造、电子、汽车、航空航天等领域。相比接触式三次元测量仪(通过探针接触工件),其性能优势主要体现在以下方面:

一、测量效率高,适合批量检测
快速扫描与数据采集
非接触测量依赖光学镜头、激光线或面阵传感器,可对工件进行高速扫描(如激光扫描速度可达每秒数十万点),无需逐点接触,大幅缩短单个工件的测量时间。
例如:检测手机外壳的复杂曲面,非接触式可在 10 秒内完成全尺寸扫描,而接触式需逐点采集,耗时可能超过 1 分钟。
批量自动化测量
搭配自动上下料系统和视觉定位,可实现无人化批量检测(如每小时检测数百个小型精密零件),适合生产线在线检测或大批量抽检场景,而接触式因探针磨损、定位耗时,难以实现高频次批量测量。
二、保护工件,避免损伤风险
无接触力,适合脆弱 / 精密工件
接触式测量时,探针与工件的接触力(通常 0.1-1N)可能导致易损工件变形或划伤(如薄型塑料件、玻璃镜片、镀膜零件、软质橡胶件等)。
非接触式通过光学信号采集数据,完全无物理接触,可安全测量:
表面光洁的精密零件(如半导体芯片、光学镜头),避免划伤;
柔性 / 脆性材料(如薄金属箔、陶瓷、泡沫制品),避免压溃或断裂;
易腐蚀 / 污染工件(如医药包装、食品模具),避免探针接触导致的二次污染。
三、适应复杂形状与细微特征测量
复杂曲面与异形结构的完整还原
对于具有自由曲面、深孔、凹槽、倒扣等复杂结构的工件(如汽车覆盖件、涡轮叶片、注塑模具型腔),非接触式可通过面扫描一次性获取全部三维数据,生成完整的点云模型,而接触式探针可能因空间限制无法触及某些区域(如深孔底部、狭小缝隙)。
细微特征的高精度捕捉
高端非接触测量仪(如白光干涉仪、共聚焦显微镜)的分辨率可达纳米级(0.1nm),能清晰测量微小特征:
电子元件的引脚间距(如 0.1mm 以下的 IC 引脚);
表面粗糙度(Ra 值)、微划痕、镀层厚度;
微小孔径(如医疗导管的内径、喷油嘴小孔)。
四、环境适应性更强,减少外部干扰
抗振动与温度波动能力
接触式测量对环境振动敏感(探针接触时易受振动影响导致数据偏移),而非接触式光学系统对轻微振动的耐受性更强,在普通车间环境(非恒温恒湿)下仍能保持较高精度。
部分型号配备实时温度补偿算法,可自动修正环境温度变化对测量光路的影响,适合车间在线检测。
减少工件装夹限制
接触式测量需将工件牢固装夹(避免探针推动工件),而非接触式对装夹要求更低,可测量大型、重型或难以装夹的工件(如大型模具、汽车车身),甚至支持在线测量(工件在生产线上无需拆卸)。
五、数据处理与分析更高效
丰富的三维数据输出
非接触测量直接生成高密度点云数据(数百万至数亿个点),可通过专业软件(如 Geomagic、PolyWorks)进行三维建模、偏差分析、逆向工程等,快速与 CAD 模型比对,生成直观的彩色偏差云图。
多功能集成
部分非接触三次元测量仪集成光学影像测量(2D 尺寸)和激光扫描(3D 形状)功能,可同时完成工件的平面尺寸(如长宽、角度)和三维形貌测量,无需更换设备或工件装夹,提升检测流程效率。