光學拍照式測量系統主要參考行程范圍、誤差、測量空間及被測工件最大重量，結合現場實際情況進行選型，測量機是典型的機電一體化設備，它由機械系統和電子系統兩大部分組成。
（1）機械系統：一般由三個正交的直線運動軸構成。x向導軌系統裝在工作臺上，移動橋架橫梁是y向導軌系統，z向導軌系統裝在中央滑架內。三個方向軸上均裝有光柵尺用以度量各軸位移值。人工驅動的手輪及機動、數控驅動的電機一般都在各軸附近。用來觸測被檢測零件表面的測頭裝在z軸端部。
（2）電子系統：一般由光柵計數系統、測頭信號接口和計算機等組成，用于獲得被測坐標點數據，并對數據進行處理。
光學拍照式測量系統組成可主要分為機械框架結構、導軌、測頭、計算機和電氣系統等，具體內部結構暫不做展開。
機械框架結構：包含工作臺、立柱、橋框等機械結構，材料以花崗石為主，溫度穩定性好（通常在20±2℃工作）；
導軌：主要分為滑動導軌、滾動軸承導軌和氣浮導軌三種。以氣浮靜壓導軌為主，主要由導軌體和氣墊組成；
測頭：分為接觸式/非接觸式兩種，通常是與工件接觸的部件。包括傳感器、紅寶石測針和測頭座。測針觸碰物體時發生偏置，內部產生脈沖信號，即可使測量機鎖存當前坐標位置；
計算機和電氣系統：控制和數據處理部件。
相較于常用的2d平面靶標標定、3d立體靶標標定，利用三坐標測量機進行標定可以同時克服平面靶標測量精度低和立體靶標加工困難等缺點。

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