在测量零件时，测头是三坐标测量机数据采集的重要部件。按不同的标准可以把三坐标测头分为“固定式测头和旋转式测头”、“扫描测头和触发测头”、“三轴联动测头和五轴联动测头”、“接触式测头和非接触式测头”等等，我们有必要从技术角度了解各类测头的特点及适用场合和限制，以便在综合条件下能够选配到*为适宜的测头，高效快捷的完成测量工作。

　　01固定式测头和旋转测头

　　固定式测头与旋转式测头相比，固定式测头*显著的优势是其测针携带能力。固定式测头由于其结构设计上的先天优势，一般允许携带的*大测针重量和长度要明显大于旋转式测头。所以在有深孔测量、大零件测量需求的场合，选择固定式测头更为普遍。但是我们在进行较为复杂的测量任务时，由于测头无法变换角度，就需要根据不同的测针方向来配置吸盘。因此，对于配置固定式测头的三坐标测量机，双层甚至三层换针架都非常普遍，而测量过程中的换针动作也相当频繁。

　　旋转式测头的应运而生就是为了克服固定式测头的这个弱点，测头座的俯仰和偏转功能能够在不换针的情况下大大提高测量的灵活性，但是，旋转式测头灵活性提高的同时却牺牲了部分测针携带能力。

　　固定式测头的精度一般要高于旋转式测头，确实，对于计量级几何测量(亚微米级)来说，高精度固定式测头确实占据了*对优势。

　　02触发测头和扫描测头

　　扫描测头在进行单点触发采点时，其工作方式与触发式测头有很大的区别。触发式测头的采点是在测头触发开始时发生的;而扫描测头则是采用模拟信号转换的方式，其单个采点是在测头触发结束、测针离开物体表面时发生的。这两种不同的采点方式造成的*显而易见的区别就是触发测头采点速度显著高于扫描测头。触发测头的采点给人的感觉是“一碰即退”，而扫描测头采点则是测针碰到工件后，会短暂粘滞在工件表面，然后缓慢回退至离开工件表面。因此，当没有扫描测量需求时，用触发式测头在测量效率上反而要高于扫描测头。

　　什么时侯用触发式测头?1. 零件所被关注的是尺寸(如小的螺纹底孔)、间距或位置，而并不强调其形状误差(如定位销孔)。2. 或你确信你所用的加工设备有能加工出形状足够好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度时，接触式触发测量是合适的，特别是由于对离散点的测量。3. 触发式测头比扫描测头快，触发测头体积较小，当测量空间狭窄时测头易于接近零件。4. 一般来讲触发式测头使用及维修成本较低。在机械工业中有大量的几何量测量所关注的仅是零件的尺寸及位置，所以目前市场上的大部分测量机，特别是中等精度测量机，仍然使用接触式触发测头。

　　什么时侯用扫描测头?扫描测头应用于有形状要求的零件和轮廓的测量，扫描方式测量的主要优点在于能高速的采集数据，这些数据不仅可以用来确定零件的尺寸及位置，更重要的是能用众多的点来的描述形状、轮廓，这特别适用于对形状、轮廓有严格要求的零件，该零件形状直接影响零件的性能(如叶片、椭圆活塞等);也适用于你不能确信你所用的加工设备能加工出形状足够好的零件，形状误差成为主要问题的零件。

　　另外值得一提的是，一些特定功能必须依靠扫描测头才能实现，例如“自定心”。“自定心”的应用场合一般是用于寻找小孔的中心点、槽的底部等等，这就要求测头具备搜索功能，直至测头的模拟信号达到一个符合条件的稳定状态后才进行采点，这个功能是“一碰即退”的触发测头无法实现的。

　　03三轴联动测头和五轴联动测头

　　首先，所谓的“五轴测头系统”并不是指测头系统本身拥有5个轴，而是测头系统的2个旋转轴和坐标测量机的3个直线轴共同组成五轴系统。实际上，五轴测头也属于旋转测头的范畴，它和普通旋转测头的区别在于旋转轴能否“联动”。普通旋转测头的A/B轴能够提供偏转 (Yaw) 和俯仰 (Pitch) 两种角度，但其角度的变换仅能在非测量状态下进行，而且其它的3个直线轴也必须保持静止，因此这类系统也被称为“3+2系统”。

　　五轴系统能够将2个旋转轴的运动带入到实时测量中，和3个直线轴协同工作，实现测头部分“边测边动”的效果。因此相比三轴系统能够带来更大的灵活性。随着当今工业技术的进步，五轴加工设备开始被普遍应用到复杂零件的加工上，但这一趋势尚没有在测量领域得以普及，绝大多数的坐标测量机仍停留在传统的三轴或四轴技术水平上。“五轴加工”与“三轴测量”之间的不对等势必会给测量带来一定的困难，造成测量盲区。

　　五轴系统相比三轴系统的另一个不同在于其旋转轴的分度，三轴系统的旋转轴仅用于变换测头角度而不参与测量，因此都有一定的角度分度值;但五轴系统的联动旋转轴参与测量过程，其测头角度是连续变化的，换句话说，五轴系统的测头角度是无级分度的。我们试想一下这种情形：在编制测量程序时，针对被测零件的姿态方位，我们配置并校准好了所需的测头角度。当下个零件摆放到工作台上，但其姿态方位与前一个零件不一致时，之前的测头角度可能会不再适用。因此，在做批量测量时，我们对于零件的位置、姿态方位都有一定程度的要求。而对于五轴系统，这方面的要求会宽松得多，测头的无级分度特性使得测头能够根据零件坐标系的找正作出相应调整，避免了出现测头角度不适用的情形。

　　04接触式测头和非接触式测头

　　接触式测头，又分为点触发测头和接触式扫描测头，用的都算比较普遍，以点触发测头居多，点触发测头，又有手动(带刻度，可重复定位和直角测头)半自动，全自动，五轴测头几种，价格也差距很大。接触式扫描测头，主要是用于需大量采点的检测，是指测头一直贴附在工件表面扫描测量。

　　非接触式测头，主要指激光和影像测头，也可跟接触式测头一同配置，成为复合式三坐标。激光扫描，主要用于抄数，逆向工程的点云提供，采点量大，每秒上万点，但精度相对较触发式的低，影像则用于软体类测量和测针无法取点的电子板之类的工件检测。另外影像也用于视觉类大批量检测。

　　从目前的状态来说，接触式测头与非接触式测头之间主要是相互补充的关系，而非竞争。

　　在实际测量过程中怎么选择，既要考虑测量需求，也要考虑后期的性能扩展，还要考虑预算，只有这样才能找到真正适合自己的测头，以上这些是对您选择三坐标测头时的一些建议，希望对您有所帮助。若您想咨询更多蔡司三坐标测量机信息，欢迎来电或在线咨询。