Una máquina de medición de coordenadas es un digitalizador controlado por computadora de datos geométricos tridimensionales. La máquina puede operar patrones de búsqueda en forma de cuadrícula en un modo de estilo libre en el que los contornos simples de una forma se exploran mediante la selección libre de puntos de datos. La máquina también es la base de algunos sistemas de inspección automatizados.
La máquina normalmente consta de una mesa plana sobre la que se coloca la muestra. Un lápiz o puntero está conectado a una cabeza que puede girar en cualquier dirección. El peso de la cabeza está compensado por lo que se manipula fácilmente. En algunas mesas, la cabeza se mueve sobre un brazo que viaja a lo largo de la mesa. En aplicaciones más pequeñas, la cabeza puede moverse sobre soportes a través de la mesa de exploración o mediante un mecanismo de cuello de cisne. El tamaño de las muestras y el grado de precisión requerido determina la elección de la máquina.
Para registrar la geometría de la muestra, el lápiz se coloca en un lugar elegido. Los contornos de la pieza están determinados por el lápiz que traza la altitud mientras sigue un patrón de cuadrícula rectilíneo en las direcciones xe y. En una versión más simple de la máquina de medición de coordenadas, el operador toca varios puntos en el objeto y los datos x, y, z se registran en la memoria de la máquina.
Una vez completado el paso de acumulación de datos, la computadora dentro de la máquina de medición de coordenadas traza un modelo tridimensional del objeto. El modelo puede estar basado en vectores si se recopilaron datos suficientes. De lo contrario, se puede producir un mapa de conexión de puntos de los puntos muestreados. Por lo general, los datos se pueden exportar para otras aplicaciones que utilizan datos geométricos, como programas de diseño de ingeniería o cierto software de planificación quirúrgica. Los datos se pueden introducir en programas de procesamiento de gráficos que crearán modelos visuales que se pueden mostrar y rotar en el espacio.
El segundo uso común de una máquina de medición de coordenadas, junto con un sistema óptico, es la inspección de piezas con estrictas tolerancias de control de calidad y para la fabricación de objetos, como herramientas, patrones de semiconductores y piezas mecánicas complejas. A la inversa del procedimiento anterior, las especificaciones de la pieza a examinar se programan en la máquina. Los datos se ingresan de tal manera que el sistema óptico de la máquina de medición de coordenadas pueda encontrar una ubicación de inicio, como la intersección de dos bordes o el centro de un corte circular.
Este uso requiere conocimiento de cómo se especifican las piezas y se establecen las tolerancias. Si todas las dimensiones posibles se especifican como una medida exacta, no hay lugar para variaciones de fabricación. El diseñador de la pieza debe tener en cuenta las capacidades de las máquinas que fabrican esa pieza y los efectos aditivos de las tolerancias apiladas. Una vez hecho esto, un plano debidamente preparado especificará las dimensiones, las tolerancias y los puntos de referencia que debe seguir el programador de una máquina de medición de coordenadas.