柔性三坐标测量机以其结构小巧灵活、便于携带、适应范围广等特点,使得原有只能在实验室进行坐标测量的仪器,逐步走进了现场。以往的柔性三坐标测量机实现的是接触式测量,而对一些质软易碎的物体和一些尺寸很小的孔、槽、圆弧等工件来说,接触式测量的方法就难以实现。本文研究了一种非接触式测量的方法,在我们自主研制的柔性三坐标测量机上连接一款FSL-60型扫描测头,实现对物体的扫描测量,克服了原有的接触式测量方法的一些缺点,使得柔性三坐标测量机的测量范围变得更加广泛。本论文中,通过对各种结构光的原理和方法的研究,以及对国内外非接触测头的发展现状的调查,最后选定了具有线结构光测量的FSL-60型扫描测头,其精度在±0.045mm,扫描速度在19200点∕秒。首先,研究了扫描测头的内部结构和线结构光扫描测量系统,其次,当测头集成到柔性三坐标测量机上后,对其总体方案、机械连接部位、坐标转换等方面进行了设计。最后,研究了摄像机标定理论和整体标定理论。通过实验证明,该扫描测头集成到我们自主研制的柔性三坐标测量机上后,可实现对物体的扫描测量,精度可达到±0.15mm。同时,结合Geomagic Studio软件,可实现对产品的逆向。