影像测量仪包含硬件系统和软件系统，而坐标系是软件系统中最为重要的功能模块之一。今天我们就基于海克斯康影像测量仪配备最为常用的Metus软件，来简单聊聊坐标系的几项重要应用。
使用影像测量仪编程时，坐标系相对于整个程序的重要性，如同建房子时的地基，也如同一个人的中枢神经系统，不可或缺也无法替代。
从应用层面来看，建立坐标系主要有两大作用：一个用来定位，一个用来当作评价基准。前者，在批量测量样品时，可保证同款工件之间使用同一个程序还能精准匹配测量位置，无需每个样件从头到尾都来一遍编程，极大幅度节约人力和用机成本，提高了编程与测量效率。后者，针对孔、槽、圆、弧等要素特征基于当前坐标系下对应的XYZ值计算以及重要GD&T尺寸评价时作为参考基准，如位置度、轮廓度。
常见的坐标系有哪些种类以及如何选择？
影像测量仪坐标系分为机台坐标系（也叫机械坐标系）和工件坐标系。
每台设备自身都会有唯一的坐标系，即机台坐标系。在没建立工件坐标系之前，就是用的机台坐标系。使用工件正式编程，一般最开始我们就会抓取合适的特征先建立粗坐标系，再建立精坐标系，此类坐标系即为工件坐标系。
软件系统中的坐标系可分为直角坐标系（也叫笛卡尔坐标系）和极坐标系。通常直角坐标系比较常见，在高中几何学中我们也接触过一些知识，以点位XYZ方式来表示具体位置；极坐标系是以r，θ和h来表示，有时会见于弧、样条曲线类等特征。具体选用哪种坐标系评价，可根据客户样件图纸中的要求来做判断。
建立坐标系时常见的几个问题及解决方法?
QUESTION1：有时会碰到形状细长的工件，如金属轴类、PCB、模切、印刷等长条件，在编程时能正常抓取与测量，运行程序时会发现离原点越远的特征越偏离目标位置，导致无法正常抓取与测量。
丨常见原因：建立坐标系时轴向选择不合理，比如选择了较短距离方向的特征。在新手中此情况并不少见。
丨解决办法：坐标系轴向应选择距离相对较长的方向的两个要素或是由两个要素构造出来的长线。针对直接抓取的长距离线段或是两个长距离圆构造的线段，通常稳定性会更好，若使用短距离线段或是两个短距离圆构造的线段，很容易在离得越远的位置出现要素偏离目标位置越远的情况。
QUESTION2：编程时的样件可以正常测量，更换了同一模具的其它样件跑程序，会发现少量特征焦距不清晰了。
丨常见原因：样件之间有形变或局部存在形变；另外，手动匹配坐标系在抓取相同要素时所处的Z值前后有些差异，尤其是小倍率建立坐标系。
丨解决办法：如果用小倍率建立粗坐标系，用于建立精坐标系的要素其CNC属性中需要增加聚焦，在运行程序时，软件就能在要素聚焦清晰的状态下取对应的Z值。
QUESTION3:把工件垫高了，发现原有的程序不能用了，被测特征的焦距全部不清晰。
丨常见原因：建立坐标系时，没有建立Z向的原点。
丨解决办法：建立坐标系时，除了轴向、X轴和Y轴的原点，Z的原点也需要建立。否则工件垫高后，手动匹配了坐标系，坐标系后的特征其Z值还会按MCS下的坐标系来运行，导致焦距不准确，无法正常测量。
QUESTION4:把工件垫高了，发现原有的程序不能用了，被测特征的焦距全部不清晰。
丨常见原因：实际样件中两个轴向（基准）不完全垂直，并且建立坐标系的原点方式不一样，一种是用两线交点来当X=0和Y=0，另外一种是以一条线当作X=0，另外一条线当作Y=0。
丨解决办法：统一建立坐标系的手法，轴向和原点建立方式双方保持一致。
坐标系的拓展应用
有时，坐标系的平移和旋转也需要根据图纸要求来被灵活使用。
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坐标系平移：坐标系X轴和Y向的零点不在已知特征上，需要给出基于已知特征在X向或Y向的偏置距离，通过已知特征及偏置距离共同对坐标系原点进行平移。
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坐标系旋转：坐标系轴向不在已知特征上，需要图纸给出基于已知特征的旋转角度，通过已知轴向特征及给定的旋转角度共同来建立坐标系的轴向。
通过多次构造建立坐标系：有时图纸上给出斜方向的两个圆，提供两个圆在某一方向上的偏置距离，编程时这两个圆要素不能直接用于建立坐标系。测量员可通过以其中一个圆构造相等偏置距离的同心圆，再通过另外一个圆和此同心圆构造出点圆切线，这时坐标系就能以切线为轴向，另一个圆为原点来建立坐标系了（如下图）。此类应用在PCB行业、精密金属加工等行业会存在。
当影像仪选配了激光（白光）时，坐标系的应用将变得更复杂一点。
为了提升Z向的测量精度，影像测量仪通常会选配激光（白光），这样在测量平面度、高度等尺寸时效率和精度都会上升一个台阶。部分工件在Z向有变形，一般建议在建立坐标系时先使用激光“取点构面”建立“面找正”并设置“Z=0”来辅助提升测量数据准确性及稳定性。
加了“面找正”的坐标系，相当于评价系统Z轴的方向与原点自动摆正到了随工件Z向倾斜的这个面，形成了一个立体空间的坐标系。这样，在测量有一定斜度的面上尺寸时，能保证测量要素的焦距还是清晰的，从而让测量数据更可靠。
来自测量老手的温馨提示：
坐标系功能看似简单，但实际应用却没那么容易。希望影像测量仪的操作者特别是新手能结合应用场景来快速掌握坐标系功能，多关注与总结坐标系建立与使用时的细节点，做到灵活运用、融会贯通。好的测量程序离不开好的坐标系，好的坐标系离不开好的测量员，好的测量员也少不了好的测量系统。^ ^
