Renishaw雷尼紹激光干涉儀XL80系列

產(chǎn)品介紹 

  激光干涉測量使用光的波長作為測量單位的基本原理在19世紀80代左右開始提出。從那以后起，這一原理雖然歷經(jīng)發(fā)展和*，但始終以測量光波干涉為依據(jù)，因此得名“干涉測量”。

激光系統(tǒng)射出的光波具有三種主要特性：

• 已知精確波長，可實現(xiàn)準確測量

• 波長非常短，可實現(xiàn)精確或高分辨率測量

• 所有光波相位相同，可根據(jù)已知的基準進行測量

  干涉測量是一種相對運動測量（從初始位置開始測量），而不是一種測量（從特定位置開始測量）。不同的光學(xué)鏡組將激光光束穿過不同的路徑，可從單個激光裝置進行多種模式測量（例如，線性、角度、直線度）。

環(huán)境補償，無論您的激光裝置多么準確和穩(wěn)定，激光的測量波長都會因其傳播環(huán)境而改變。氣溫、氣壓和相對濕度的任何變化都將導(dǎo)致測量誤差。

若沒有可靠準確的波長補償，即使在典型的環(huán)境條件下，也常常會出現(xiàn)20 ppm（百萬分之一）的線性測量誤差。通過應(yīng)用精確的環(huán)境補償，可將這些誤差降至±0.5 ppm。詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

下面介紹一款雷尼紹XL-80激光干涉儀，可用于：

1.機床與坐標測量機(CMM)

按照標準驗證機床和坐標測量機的精品工具

2.研發(fā)與計量

供校準和研究實驗室使用的可溯源性測量

運動系統(tǒng)

3.*動態(tài)性能，支持高速、高分辨率應(yīng)用

校準是過程控制的基礎(chǔ)

現(xiàn)代工業(yè)需要滿足日益嚴格的公差、客戶計劃以及質(zhì)量標準的要求。與此同時，還要承受降低成本的壓力，因此生產(chǎn)設(shè)備的工作性能受到之前沒有的重視。測量和校準設(shè)備可提供幫助...

給設(shè)備用戶帶來的好處 

1.提高產(chǎn)量

2.符合ISO9000系列標準

3.從競爭對手那里贏得高精度加工合同  

4.通過識別自身的誤差來源延長機器使用壽命

5.對機器性能進行分級，為每一項作業(yè)選擇*機器

6.通過監(jiān)測磨損情況，計劃并zui大限度減少機器停機時間

給設(shè)備制造商帶來的好處 

1.證明符合規(guī)范

2.改進機器設(shè)計

3.提供專業(yè)的維護服務(wù)

4.建造精度更高的機器

5.減少機器制造周期時間

6.在制造過程中對機器進行測試和診斷

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和特點

1.計算機軟件—簡單易用但功能*的軟件

2.標準連接—通過USB連接XL-80和XC-80

3.可信度—XL系統(tǒng)的所有測量模式（不僅僅是線性測量）均采用激光干涉原理，因此您可以充分信賴所有的測量精度

4.無線光學(xué)鏡組—在整個軸行程上進行測量時可免受電纜拖拽的影響

5.激光穩(wěn)頻精度—通過熱控制技術(shù)將激光管長度變化控制在幾納米范圍內(nèi),達到3年內(nèi)精度保持在±0.05ppm（百萬分之一）

6.方便準直調(diào)整—輕巧的光學(xué)鏡組和全面快速的夾具解決方案。獲得專li的光學(xué)鏡組提供非重疊輸出并返回激光束以簡化準直調(diào)整

7.可溯源的測量—干涉測量直接受益于激光波長的可溯源性。雷尼紹的校準結(jié)果可溯源至度量衡委員會 (CIPM) 相互承認協(xié)議 (MRA) 的簽約者，CIPM MRA為提供了統(tǒng)一的測量標準

8.靈活—適用于數(shù)字方波信號輸出（出廠設(shè)定選項）和外觸發(fā)信號輸入的連接

9.熱穩(wěn)定性—激光熱源遠離測量光學(xué)鏡組。陽極氧化鋁殼光學(xué)鏡組比鋼制光學(xué)鏡組對環(huán)境適應(yīng)速度快10倍且輕巧耐用

10.易于安裝—信號強度LED指示燈和激光校準特性簡化安裝和加快使用

11.便攜—憑借小巧輕便的設(shè)計，整個系統(tǒng)非常容易攜帶的輪式便攜箱進行運輸，一套線性系統(tǒng)加箱子僅重12kg

12.精確—在0°C-40°C(32°F-104 °F)溫度范圍內(nèi)保持*測量精度

13.即裝即用—XC-80還配備外接空氣溫度傳感器和材料溫度傳感器。 

專業(yè)特性

精確 — 非常穩(wěn)定的激光頻率，可溯源至標準

XL-80激光系統(tǒng)有一個集成USB端口，因此激光系統(tǒng)與計算機之間無需單獨的接口。激光系統(tǒng)還提供標配的輔助模擬信號輸出，其中正交輸出為出廠設(shè)定選項。相同的輔助I/O插槽也接收用于外觸發(fā)的觸發(fā)信號輸入。輕型外接開關(guān)電源確保輸入電壓范圍在90 V - 264 V之間，同時還具有便攜性。可靠 — 環(huán)境補償器確保XL-80在整個環(huán)境范圍內(nèi)保持測量精度 XL-80正交激光系統(tǒng)*通過特殊訂貨購買（有出口管制規(guī)定限制）。請注意，XL-80系統(tǒng)提供的可選正交輸出信號不應(yīng)用于反饋系統(tǒng)。雷尼紹XL-80激光系統(tǒng)屬于2類激光裝置，無須佩戴護目鏡。然而，用戶切勿直視激光光束。

可靠 — 環(huán)境補償器確保XL-80在整個環(huán)境范圍內(nèi)保持測量精度

XC-80補償器和傳感器激光測量中的zui大不確定性來自環(huán)境條件（空氣溫度、氣壓和濕度）的變化，這些因素會改變激光的波長。XL-80激光系統(tǒng)采用XC-80環(huán)境補償裝置和十分精確的傳感器，可自動補償受環(huán)境影響的測量結(jié)果。XC-80補償器可連接多達三個材料溫度傳感器，以對機器的熱膨脹進行補償。XC-80輕便小巧，配備有“智能型傳感器”來處理原始環(huán)境參數(shù)，提供安全測量。XC-80和傳感器的設(shè)計可確保這些經(jīng)得起頻繁搬動使用的裝置在整個工作條件范圍內(nèi)都能提供精確讀數(shù)。磁性掛板和5 m長傳感器電纜（還可聯(lián)合使用）zui大限度，提高了可用性。詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

三腳架和云臺

靈活 — 配備用于穩(wěn)定定位激光的可調(diào)節(jié)三角架和用于微調(diào)設(shè)置的云臺

除非您使用的是測量臺，否則您可能需要一個三腳架和云臺以調(diào)節(jié)激光相對于測量軸的位置。通用三腳架提供可垂直調(diào)整的穩(wěn)定基座。三腳架重3.9 kg，長度僅64 cm（折疊后），便攜性可與XL-80激光系統(tǒng)的其他組件媲美。三腳架便攜箱可與系統(tǒng)便攜箱連接以方

便拖運。XL三腳架云臺在設(shè)計上考慮到了XL-80激光系統(tǒng)的精確角度旋轉(zhuǎn)及平移，可以一直固定在激光裝置上，易于存放和快速架設(shè)。“快速安裝/釋放”機構(gòu)可確保云臺快速安全地固定到三腳架上。云臺和激光裝置也可用轉(zhuǎn)接頭 選件固定在標準磁力表座上。

系統(tǒng)便攜箱

便攜 — 輪式系統(tǒng)便攜箱不僅為您的激光系統(tǒng)提供堅固的保護，同時還能zui大程度提高便攜性雷尼紹的激光系統(tǒng)在設(shè)計時，考慮了其便攜性。系統(tǒng)便攜箱為軍yong規(guī)格，由注塑塑料制成，具有內(nèi)置滾輪和手柄。

在存儲和運輸過程中，便攜箱可為您的貴重系統(tǒng)提供保護。震它們采用定制設(shè)計的海綿襯墊，能夠在遇到?jīng)_擊時將系統(tǒng)的動降到zui低，此外還為存儲夾具、硬件和附件提供額外空間。雷尼紹提供多種便攜箱，以適合用戶系統(tǒng)的尺寸。

系統(tǒng)應(yīng)用測量范圍

1.線性測量

線性設(shè)置可沿軸測量位置精度該設(shè)置通過比較機器控制器上顯示的運動與激光系統(tǒng)測量的運動，來測量軸的線性定位精度。該設(shè)置提供的精度達±0.5 ppm（百萬分之一），分辨率達1納米。軸的重復(fù)性可通過多次測試進行測量。在線性測量過程中，激光系統(tǒng)會測量參考位置沿測量光路到光學(xué)反射鏡之間相對距離的變化。可以移動其中一個光學(xué)組件，另一個光學(xué)組件保持靜止不動。40 m - 80 m范圍內(nèi)的應(yīng)用可使用長距離線性組件。

2.角度測量

角度設(shè)置可沿軸測量俯仰和扭擺誤差，俯仰和扭擺角度誤差是造成機床和坐標測量機位置誤差的兩個主要因素。即使是主軸的一個小誤差，都可能對刀尖造成重大影響。這一設(shè)置可以測量高達±10°的角度偏移，分辨率為0.01角秒。通過監(jiān)測角度反射鏡的移動產(chǎn)生的光路變化進行角度測量。角度干涉鏡安裝在機器上的某個固定位置。然后將角度反射鏡安裝在機器的移動部件上。

3.直線度測量

直線度設(shè)置可測量與移動軸垂直平面內(nèi)的誤差直線度測量結(jié)果記錄了垂直于軸運動的水平和垂直平面內(nèi)的誤差。直線度誤差會直接影響機器的位置精度及輪廓精度。這可能是因為導(dǎo)軌磨損、事故或機器地基不牢造成的。通過監(jiān)測直線度反射鏡或直線度分光鏡（Wollaston棱鏡）的橫向位移產(chǎn)生的光路變化進行直線度測量。可提供測量較短的軸 (0.1 – 4 m) 和較長的軸 (1 – 30 m) 的組件。結(jié)合兩個直線度測量結(jié)果可評估獨立軸的平行度。可提供用于測量垂直軸直線度的附件。詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

• 直線度光閘

• 大角錐反射鏡

• 直線度基板

• 激光準直輔助鏡

• 固定轉(zhuǎn)向鏡

• 可調(diào)式轉(zhuǎn)向鏡

4.回轉(zhuǎn)軸測量

XR20-W回轉(zhuǎn)軸校準裝置和XL-80激光系統(tǒng)可測量回轉(zhuǎn)軸的位置精度該回轉(zhuǎn)設(shè)置可通過比較機器控制器上顯示的運動和硬件測量的運動，來測量回轉(zhuǎn)軸的位置精度。該設(shè)置采用了XL-80激光 系統(tǒng)、XR20-W回轉(zhuǎn)軸校準裝置和角度干涉鏡。XR20-W配備一個緊湊輕巧的無線設(shè)備，可在±1角秒的精度范圍內(nèi)采集回轉(zhuǎn)位置數(shù)據(jù)。XR20-W在設(shè)計上易于使用、數(shù)據(jù)采集速度迄今為止zui快且無需操作人員干預(yù)。它提供可溯源的測量結(jié)果，可利用RotaryXL軟件包按照標準出具報告。“擺動軸轉(zhuǎn)臺測量軟件”能夠在很難將XR20-W安裝到機床回轉(zhuǎn)軸中心點的機床配置中使用該系統(tǒng)。詳詢于工1-8-5-1-0-0-8-5-6-6-6（vx）

5.平面度測量

該平面度設(shè)置可測量坐標測量機臺面以及各種平板的表面形狀平面度測量對表面的形狀進行分析。這可用于創(chuàng)建三維圖并記錄與理想平面的偏差。如果這些誤差對應(yīng)用的影響很大，那么可能需要進行拋光等修正工作。平面度測量組件包含兩個平面度鏡和三個適合不同平面尺寸的基板。平面度鏡不僅可以水平旋轉(zhuǎn)，還可以垂直調(diào)整傾斜。這可以實現(xiàn)對激光光束的水平和垂直調(diào)整。另外，平面度測量還需要使用角度測量光學(xué)鏡組。

執(zhí)行平面度測量的兩種標準方法均由激光軟件支持：

• 對角線（莫氏）法 — *在八條預(yù)定義的直線上進行測量。

• 網(wǎng)格法 — 任何數(shù)量的直線均可在整個平面的兩個正交方向上進行測量。

6.垂直度測量

該垂直度設(shè)置可測量兩條標稱垂直坐標軸的垂直度軸之間需要相互垂直并在整個軸長度保持準確。垂直度誤差將直接影響機器生產(chǎn)的工件的定位精度。這些誤差可能是因為機器地基移動或龍門機器參考點位置傳感器安裝失調(diào)所致。通過使用一個經(jīng)過校準的光學(xué)角尺并結(jié)合兩個直線度測量結(jié)果，可以計算兩軸之間的垂直度。要完成垂直軸的垂直度測量，需要使用前面提到的用于測量垂直方向直線度的附件。根據(jù)應(yīng)用的配置，可能還需要其他安裝附件。您當(dāng)?shù)氐睦啄?/span>詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

系統(tǒng)應(yīng)用 

25年的不斷改進成就了我們有史以來的系統(tǒng)，可為廣泛應(yīng)用提供解決方案。

1.機器驗證

XL-80激光系統(tǒng)zui常見的用途是用來驗證運動系統(tǒng)。通過測量機器性能，用戶不僅對加工過程充滿信心，還可提前發(fā)現(xiàn)加工件中存在的問題。與激光跟蹤系統(tǒng)不同的是，XL-80可直接在機器上單獨測量幾何誤差。這樣一來，用戶對測量結(jié)果更有信心，并且能夠發(fā)現(xiàn)誤差。機器精度可通過以下途徑提高：

• 對機器裝配進行針對性改造

• 根據(jù)數(shù)據(jù)應(yīng)用誤差補償

• 重復(fù)運行測試可驗證所作的改進并展示機器改進后的功能。

2.誤差補償

誤差補償可通過減少機器所示位置和實際位置之間的誤差來提升機器的整體性能。大多數(shù)機床都會包含一些用于調(diào)整反向間隙和線性誤差的選項。然而，功能更*的機床控制器可提供在刀尖位置應(yīng)用空間補償?shù)倪x項。空間補償將考慮所有幾何誤差，包括線性誤差。XL-80可用于將補償值填入到補償表中。雷尼紹空間補償軟件將激光測量讀數(shù)轉(zhuǎn)換成補償文件，然后可直接將其輸入到特定的機床控制器中。

3.專業(yè)激光觸發(fā)

當(dāng)對線性測量采用“自動”采集功能時，系統(tǒng)會在機器移至一個被認為穩(wěn)定的位置時測量位置誤差。然而一些應(yīng)用需要激光系統(tǒng)在自定義的時間或在同步位置采集數(shù)據(jù)。XL-80激光系統(tǒng)可采用以下觸發(fā)方式：

•使用計算機鼠標或按鍵手動觸發(fā)

•編碼器同步觸發(fā)*

•基于時間的觸發(fā)

•利用繼電器通過機器的控制器進行觸發(fā)

•要求使用TB10觸發(fā)器

4.動態(tài)分析

了解系統(tǒng)的動態(tài)特性，例如加速度、速度、振動、停止時間、共振和減振，對于許多應(yīng)用都至關(guān)重要。這些特性將影響系統(tǒng)的操作能力，例如位置精度、重復(fù)性、表面光潔度及磨損。標準的XL-80激光干涉儀可以高達50kHz的頻率采集動態(tài)數(shù)據(jù)。QuickViewXL軟件包簡單易用，有直觀的界面，能夠記錄、查看和保存動態(tài)據(jù)。詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

5.雙軸

在一些設(shè)備中，機器的一個軸由兩個驅(qū)動裝置和兩個反饋系統(tǒng)控制（如龍門銑床、車床和 大型龍門型坐標測量機）。在這種情況下，兩個激光裝置與雙軸軟件結(jié)合使用，能夠自動同步 采集平行軸數(shù)據(jù)。

雙軸測量軟件為LaserXL軟件的標準配置。

6.實驗室應(yīng)用

XL-80系統(tǒng)自從推出后便成為了許多實驗室應(yīng)用的先考慮的系統(tǒng)，包括世界上許多*的校準中心。它具有極為穩(wěn)定的激光頻率、公開的誤差范圍、以及CIPM MRA提供的完整溯源性，因此非常適合用作基準系統(tǒng)。同時，多種連接和觸發(fā)選項使該系統(tǒng)更具靈活性，而且可輕松設(shè)計成為自定義裝置。以往的應(yīng)用包括固定式安裝校準裝置、步距規(guī)測量和激光頻率校準裝置。詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

* 雷尼紹的校準結(jié)果可溯源至CIPM MRA的簽約者，CIPM MRA為提供了統(tǒng)一的測量標準。

7.特殊應(yīng)用

我們很自豪能夠幫助客戶充分利用雷尼紹產(chǎn)品。如果您對定制產(chǎn)品或*附件有特殊要求，請溝通我們的專業(yè)銷售人員，詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）了解我們能夠為您提供哪些幫助。

Renishaw雷尼紹激光干涉儀XL80系列