三維網點測量儀:攜帶型三維網點測量儀是21世紀出現的新生事物。三維網點 -百科知識中文網

概述

目前，市場上的網點測量儀主要有兩種：二維網點測量儀和三維網點測量儀。三維網點測量儀又稱：三維網點測試儀、三維網穴測量儀、三維網穴測試儀、網穴深度測試儀、網點深度測試儀。
三維網點測量儀是針對凹印版、壓紋版等凹凸版面上的網點（網穴）進行面積和深度三維測量的儀器。對於使用化學蝕刻、機械雕刻、雷射雕刻等方式加工而成的凹版、柔版、網紋輥版、絲網版、印花版等版面，它可以對版面上的網點（網穴）進行三維測量顯示、分析處理、列印輸出，從而實現對版面的質量控制。
二維網點測量儀只能測量版面上的二維信息（長和寬），而三維網點測量儀還可以測量網點的深度，進而推算出容墨量、紋理深度等一系列關鍵的版面狀態參數。因此，三維網點測量儀具有更加強大的版面檢測功能。

三維網點測量儀由顯微系統、CCD攝像頭、測量觀察軟體、機械結構等部分構成。三維網點測量儀將網點圖像經顯微鏡放大後，通過CCD攝像頭獲得圖像，然後經計算機軟體處理、輸出，能及時而精確的反映網點狀態並加以分析。網點測量儀主要用於網點的觀察與製版實時控制，有效地保證了版面的質量。
三維網點測量儀分為配套式和攜帶型兩種類型。

配套式三維網點測量儀

配套式三維網點測量儀原本是電子雕刻機的選配件之一。早期的配套式三維網點測量儀一般都是隨電子雕刻製版機從國外進口的。近些年，隨著電子雕刻製版機國產化進程的深入，國內廠家也紛紛研製出與自產的配套式三維網點測量儀。
配套式三維網點測量儀一般由取像頭和上位機兩部分組成。取像頭從版面獲取網點顯微圖像，上位機對圖像進行處理。

配套式三維網點測量儀作為電子雕刻機的選配件，基本上圍繞一台或一組電子雕刻製版機進行使用，因此設備不注重便攜性要求，其體積都比較大，線路連線也比較多，因此整個系統比較笨重，不利於攜帶、操作和維護。

攜帶型三維網點測量儀

攜帶型三維網點測量儀是21世紀出現的新生事物。21世紀初葉，隨著市場中對版面檢測日益凸顯的便攜性要求，一些市場敏感性較強、技術實力較強的公司，開始研發攜帶型三維網點測量儀。
?羅賽爾公司於2002年率先研製出世界上第一台攜帶型三維網點測量儀並投入市場，迅速被製版印刷龍頭企業所採用。運城製版、精工製版、中鈔、保鈔、中郵、羅德印刷、江陰申通製版、常州廣宇製版等幾十家企業先後採購了該設備。

圍繞攜帶型三維網點測量儀，羅賽爾公司對其所涉及的核心技術申請了專利：
《攜帶型網穴深度測量儀》，ZL 2009 3 0127886.6
《高精度非接觸三維面型測量裝置》，200710099770
《大幅面精細柔性材料測量與數據處理方法》，201110094535.6
國內有些公司看到有利可圖，也紛紛投入到攜帶型三維網點測量儀的研製中，但由於技術、經驗和行業積累所限，產品性能和質量都存在一些缺陷。
更有甚者，有的公司採用了不光彩的手段，從羅賽爾公司盜取技術秘密和生產圖紙後，換上自己的標牌進行生產和銷售。這些公司由於自身能力所限，一些技術難點無法解決，產品無法演進，同時還承擔著巨大的法律風險。
有些用戶採購了這種“盜版”產品後，不僅產品質量得不到保證，還因智慧財產權問題面臨極大的法律風險，用戶的權益根本無法保障。
下圖是某公司竊取技術生產的產品，除了商標不同以外，其它細節均與羅賽爾公司的產品一模一樣。

系統結構

目前市場上，攜帶型三維網點測量儀已經逐漸形成主流，即使製版廠採購電子雕刻製版機或雷射雕刻製版機，一般也會採用攜帶型三維網點測量儀作為配套設備。因此，本文對三維網點測量儀的描述，以攜帶型三維網點測量儀為主。

三維網點測量儀的組成部分如圖所示。由以下部分構成：
基座。將三維網點測量儀架設在待測版面之上；
XY移動平台。使三維網點測量儀能夠左右前後移動，在不必移動三維網點測量儀基座的情況下，使鏡頭能夠對準測量目標；

處理器艙。內置三維網點測量儀的中央處理器、存儲等電子控制部分，是三維網點測量儀的大腦；
遙控和倍率顯示。遙控視窗可以接受遙控器的指令，倍率顯示指示燈能夠顯示當前鏡頭的倍率；
顯示器。顯示器可以顯示鏡頭和相機所觀測到的圖像；
鏡頭組。一組倍率不同的鏡頭。用戶可以選擇適當倍率的鏡頭以觀測不同的對象；
CCD相機。是一個工業攝像機，將光學鏡頭觀測到的影像轉變為電子圖像；
粗調和微調鏇鈕。使鏡頭可以上下移動以觀察網點不同深度的圖像；
遙控器。可以遙控三維網點測量儀的XYZ三維運動。使用遙控器可以避免人工轉動鏇鈕時造成三維網點測量儀的震動從而影響觀測。

關鍵技術

微視野勻光照明技術。這是影響設備性能的關鍵點；
高精度進給與測量技術。進給測量一體化設計的新技術方法，長期使用不須重新標定校正。
微系統設計與軟硬體集成技術。實現能耗管理、遙控操作、自動測量，達到高精度便攜的要求

實際套用

無論是製版廠、印刷廠、皮革廠、壁紙廠等，對於使用化學蝕刻、機械雕刻、雷射雕刻等方式加工而成的凹版、柔版、網紋輥版、絲網版、印花版等版面，都可以使用三維網點測量儀進行版面的質量檢測。
三維網點測量儀的主要套用為以下幾種。

凹印版輥質量檢測

理想的凹印網點程棗核形狀，其特性有：凹印網點壁厚度均勻，邊緣清晰無鋸齒形狀，表面具有凹孔吸收油墨，凹印網點應該允許特定的墨量進入和轉移出來，並且使印刷過程更加最佳化。但因刮墨刀的磨損、油墨不乾淨，有雜物和起泡、雕版的網點變化、不一致的印刷承印物等因素，造成了以下問題：

1、邊緣起毛後堵住了凹印網點表面的凹陷處，抑制油墨的進入和轉移；
2、由於凹印網點壁較薄出油墨外溢，造成不均勻的油墨沉積量、不規則的網點擴大率、起髒並出現條痕；
3、變形的凹印網點壁傳遞不同的墨量。
三維網點測量儀器能夠完全檢測出上述問題，它的優勢在於：
1、可以多人一起觀看的功能。讓品質檢測部檢測員可以同時分析錯誤以達到共識。並且可以開多個視窗對不同的版材進行對比，分析錯誤的原因，將圖像中出現的錯誤及時的記錄下來，並把分析報告遠程傳遞給製版廠，對於造成印刷錯誤的原因達成共識。
2、提供一個很好的分析工具，分析之前的樣本印刷品，找到差距，幫助印刷人員做到99%的成功複製，a)看線數 b)看網角 c)看網點百分比d)看深度。
3 、記錄歸檔，將企業所發生的每一隻版輥檔案用電子文檔保存，方便快捷。特種版版輥質量檢測

特種版表面為凹凸不平的紋路，工作時靠壓力在工件（如皮革、布料、紙張等等）表面壓出陰陽相反的圖案。
特種版因為在較高的壓力下工作，而且工件容易對其造成嚴重磨損，因此，對特種版質量的檢測尤為重要。
三維網點測量儀可以對特

種版版面進行質量檢測，及時發現磨損、網牆破裂、深度誤差、層間錯位、谷部堵塞等問題。

柔版和陶瓷版版面的質量檢查

同樣，三維網點測量儀也可以用於柔版和陶瓷網紋版的版面質量檢查。

如何選購三維網點測量儀

選擇三維網點測量儀，應主要從以下方面加以考慮：
1、是否具有良好的微視野照明。微視野照明的技術難度比較高，不是所有品牌的產品都能處理好。如果微視野照明不理想，對版面的成像和觀測必然造成很大影響，造成照明不均勻，網點不清晰，網點頂部和底部判斷不準確，無法得到準確的測量結果；
2、攜帶型設計。整個設備輕巧靈便，無需接外接電源或其它線路；有些廠家生產的網點測量儀沒有可充電電源及能耗智慧型管理，需要連線外部電源，不能實現真正的便攜使用；
3、機械和光學系統的精密性。運動平滑準確，光學系統清晰易調；
4、是否具有電腦接口。可將測量數據保存到電腦中，方便進一步分析和存儲；.
5、是否具有多倍率鏡頭，以便進行不同的觀測；
6、是否支持遙控操作，減少測量誤差；
7、廠家的專業性。專業性的廠家往往在印刷製版行業發展歷史較長，對行業理解較深，往往擁有多款行業產品，對網點測量儀也有明確的產品體系和演進思路。而非專業廠家往往以代理業務為主，技術力量薄弱，只能簡單仿製甚至照抄，產品單一，演進乏力，難以形成體系，無法滿足不同用戶需求，升級服務無法保障；
8、智慧財產權是否明晰。作為世界首台攜帶型三維網點測量儀的研製者，羅賽爾公司早已申請了專利保護。國內有些產品抄襲和竊取了羅賽爾公司的技術，這些產品都具有非常嚴重的法律風險，並會損害用戶的權益。

典型產品介紹

三維網點測量儀曾經是國外公司壟斷的產品，但中國企業經過不斷的研究，也研製出了多款國產產品，而且其中某些產品的質量絲毫不遜於國外產品。特別是羅賽爾公司的攜帶型三維網點測量儀，完全依靠強大的研發能力自行研發，具有自主的核心技術和智慧財產權，是中國民族工業的驕傲。
下面，就介紹兩款典型的國產三維網點測量儀。

攜帶型：Rocell（羅賽爾）牌三維網點測量儀

北京羅賽爾公司作為研發生產印刷製版設備的專業廠家，研製了多款先進的製版和配套設備，均達到國內顯著領先水平，有些達到國際先進水平，在印刷製版行業內享有盛譽。
羅賽爾公司於2002年研製出世界第一台攜帶型三維網點測量儀，當時就引起了市場的強烈反響。產品經過多年演進，功能性能更加完善，成為世界印刷製版業中一款經典的產品。

羅賽爾攜帶型三維網點測量儀有三個型號：
ROCELL-STAR-I（手動型）
ROCELL-STAR-II（遙控型）
ROCELL-STAR-III（在線上自動型）
主要技術指標
主體：一體化結構，圓滾型支腳
照明：平行光、自動調節、超長壽命燈管
鏡頭（一套4個）：MF4×、MF10×、MF25×、MF40
焦距控制：粗調焦距：50mm微調焦距：2mm
支架行程：X方向25mm Y方向25mm
解析度：1μm
電源：DC 12v 20W
測量精度：X、Y方向<5‰ Z方向：1μm
數據接口：USB2.0配套式：東運牌三維網點測量儀

運城製版集團作為世界製版行業的領軍企業，其下屬的東莞東運機械製造有限公司，具有較強的製版設備研發能力。其研製生產的東運牌三維網點測量儀，配套其自產的電子雕刻製版機，在市場中占有相當的份額。
東運牌三維網點測量儀屬於配套式三維網點測量儀，是為製版設備配套使用，不具備便攜性。

性能特點
測量網點大小、並計算出網點亮度、對比度、色度和飽和度；
可測量網點亮度、對比度、色度和飽和度；
網點直接在顯示器上顯示，形象直觀；
系統運行在winxp下，操作方便。
技術參數
CCD：CMOS130萬像素
影像解析度：1280*1024 755HZ
調節平台：X、Y兩個方向
光源：LED
物鏡：10x
X、Y調整距離：40*40mm
數據傳輸及電源：USB2.0

三維網點測量儀

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