在日常制造和质量检测工作中，经常需要确认零件的尺寸或轮廓形状。尤其是对于带有细孔、不规则形状或多角度特征的零件，仅使用卡尺或千分尺很难获得准确的结果，而且可能会损坏零件。在这种情况下，轮廓投影仪仍然是一种常用且值得信赖的工具。
轮廓投影仪并非新技术，几十年来已广泛应用于模具制造、金属冲压、橡胶加工等行业。其工作原理相对简单，基本基于一个核心概念：光学投影成像。
1.成像原理是什么？
轮廓投影仪的基本工作原理是利用光和光学原理将被测物体的形状投射到屏幕上。这使得操作员能够看到物体的放大图像并进行测量。整个过程遵循几何光学原理，包含以下步骤：
（1）光线照射到零件上
每个成像过程都始于照明。根据应用情况，投影仪会使用透射光（来自下方）或反射光（来自上方）。大多数测量都使用透射光。例如，将金属垫片放在玻璃台面上时，底部的光线会穿透进来，而垫片会遮挡部分光线，从而形成阴影轮廓。
（2）该部件遮挡或反射光线
不同零件几何形状与光线的相互作用方式各不相同。边缘会阻挡光线并投射出清晰的轮廓，而表面细节则会反射光线并呈现出标记、角度或槽口。物体的形状会直接影响光路和最终的图像。
（3）光通过放大镜形成图像
一组固定倍率的镜头（例如 10 倍、20 倍、50 倍）可放大光学图像。更高的放大倍率可以显示更精细的细节，但会缩小可见区域。镜头质量和对准度对于图像清晰度和测量可靠性至关重要。
（4）放大的图像投影到屏幕上
成像后的图像会被投射到毛玻璃屏幕上，该屏幕通常为圆形，并印有参考线和角度标记。根据光学布局的不同，图像可能是正置的，也可能是倒置的。这使得操作员可以直接将实物与图纸或刻度线进行比较。
（5）操作员使用投影图像进行观察和测量
操作员使用投影图像和参考线测量距离、角度、孔位置等。该过程为非接触式，有助于避免损坏柔软或较小的部件，高对比度使其易于观察边缘。
2. 为什么这个原则很重要？
这种方法不需要复杂的软件或图像处理算法，而是依赖于稳定的光路和精确的机械结构。这种简单性是一种优势，尤其是在常规检查中。
常见示例包括：
检查冲压件上的毛刺
测量橡胶圈的外径/内径
验证模制塑料外壳的对称性
确认小金属部件上的特征距离
尽管在某些情况下会使用视觉系统和 CMM 等更先进的工具，但轮廓投影仪仍然是许多 2D 测量任务的可靠且经济高效的工具。
3. 最后的想法
轮廓投影仪通过简单的投影过程，将物理轮廓转化为放大的可见光学图像。无需接触，无需数字猜测——屏幕上只需清晰地显示轮廓。
虽然它不是为 3D 数据、智能自动化或高速检测而设计的，但其直观性、经济性以及在简单的 2D 测量任务中的准确性使其成为许多工厂和检查室的实用工具。
了解这一原理有助于操作员选择合适的工具，使日常检查任务更加高效和一致。