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(jì)80代左右開始提出。從那以后起，這一原理雖然歷經(jīng)發(fā)展和完善，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(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量

• 波長非常短，可實(shí)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(zhǔn)進(jìn)行測量

  干涉測量是一種相對運(yùn)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(jìn)行多種模式測量（例如，線性、角度、直線度）。

環(huán)境補(bǔ)償，無論您的激光裝置多么準(zhǔn)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(zhǔn)確的波長補(bǔ)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(bǔ)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(jī)床與坐標(biāo)測量機(jī)(CMM)

按照標(biāo)準(zhǔn)驗證機(jī)床和坐標(biāo)測量機(jī)的精品工具

2.研發(fā)與計量

供校準(zhǔn)和研究實(shí)驗室使用的可溯源性測量

運(yùn)動系統(tǒng)

3.*動態(tài)性能，支持高速、高分辨率應(yīng)用

校準(zhǔn)是過程控制的基礎(chǔ)

現(xiàn)代工業(yè)需要滿足日益嚴(yán)格的公差、客戶計劃以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)

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(jī)器使用壽命

5.對機(jī)器性能進(jìn)行分級，為每一項作業(yè)選擇*機(jī)器

6.通過監(jiān)測磨損情況，計劃并zui大限度減少機(jī)器停機(jī)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(jìn)機(jī)器設(shè)計

3.提供專業(yè)的維護(hù)服務(wù)

4.建造精度更高的機(jī)器

5.減少機(jī)器制造周期時間

6.在制造過程中對機(jī)器進(jìn)行測試和診斷

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

1.計算機(jī)軟件—簡單易用但功能強(qiáng)大的軟件

2.標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(dá)到3年內(nèi)精度保持在±0.05ppm（百萬分之一）

6.方便準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)結(jié)果可溯源至度量衡委員會 (CIPM) 相互承認(rèn)協(xié)議 (MRA) 的簽約者，CIPM MRA為提供了統(tǒng)一的測量標(biāo)準(zhǔn)

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(yuǎn)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(qiáng)度LED指示燈和激光校準(zhǔn)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(jìn)行運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)

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(jī)之間無需單獨(dú)的接口。激光系統(tǒng)還提供標(biāo)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(bǔ)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(hù)目鏡。然而，用戶切勿直視激光光束。

可靠 — 環(huán)境補(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)償裝置和十分精確的傳感器，可自動補(bǔ)償受環(huán)境影響的測量結(jié)果。XC-80補(bǔ)償器可連接多達(dá)三個材料溫度傳感器，以對機(jī)器的熱膨脹進(jìn)行補(bǔ)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(yùn)。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(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(hù)，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(yùn)輸過程中，便攜箱可為您的貴重系統(tǒng)提供保護(hù)。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(jī)器控制器上顯示的運(yùn)動與激光系統(tǒng)測量的運(yùn)動，來測量軸的線性定位精度。該設(shè)置提供的精度達(dá)±0.5 ppm（百萬分之一），分辨率達(dá)1納米。軸的重復(fù)性可通過多次測試進(jìn)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(jī)床和坐標(biāo)測量機(jī)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(dá)±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(jìn)行角度測量。角度干涉鏡安裝在機(jī)器上的某個固定位置。然后將角度反射鏡安裝在機(jī)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(yùn)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(jī)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(jī)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(jìn)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(dú)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(zhǔn)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(zhǔn)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(jī)器控制器上顯示的運(yùn)動和硬件測量的運(yùn)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)床回轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)的機(jī)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(biāo)測量機(jī)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)行測量。

6.垂直度測量

該垂直度設(shè)置可測量兩條標(biāo)稱垂直坐標(biāo)軸的垂直度軸之間需要相互垂直并在整個軸長度保持準(zhǔn)確。垂直度誤差將直接影響機(jī)器生產(chǎn)的工件的定位精度。這些誤差可能是因為機(jī)器地基移動或龍門機(jī)器參考點(diǎn)位置傳感器安裝失調(diào)所致。通過使用一個經(jīng)過校準(zhǔn)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(jìn)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(jī)器驗證

XL-80激光系統(tǒng)zui常見的用途是用來驗證運(yùn)動系統(tǒng)。通過測量機(jī)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(jī)器上單獨(dú)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(jī)器精度可通過以下途徑提高：

• 對機(jī)器裝配進(jìn)行針對性改造

• 根據(jù)數(shù)據(jù)應(yīng)用誤差補(bǔ)償

• 重復(fù)運(yùn)行測試可驗證所作的改進(jìn)并展示機(jī)器改進(jìn)后的功能。

2.誤差補(bǔ)償

誤差補(bǔ)償可通過減少機(jī)器所示位置和實(shí)際位置之間的誤差來提升機(jī)器的整體性能。大多數(shù)機(jī)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，功能更強(qiáng)大的機(jī)床控制器可提供在刀尖位置應(yīng)用空間補(bǔ)償?shù)倪x項。空間補(bǔ)償將考慮所有幾何誤差，包括線性誤差。XL-80可用于將補(bǔ)償值填入到補(bǔ)償表中。雷尼紹空間補(bǔ)償軟件將激光測量讀數(shù)轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償文件，然后可直接將其輸入到特定的機(jī)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(jī)器移至一個被認(rèn)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(jī)鼠標(biāo)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(jī)器的控制器進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的XL-80激光干涉儀可以高達(dá)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(jī)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(biāo)測量機(jī)）。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(biāo)準(zhǔn)配置。

6.實(shí)驗室應(yīng)用

XL-80系統(tǒng)自從推出后便成為了許多實(shí)驗室應(yīng)用的先考慮的系統(tǒng)，包括世界上許多*的校準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)裝置、步距規(guī)測量和激光頻率校準(zhǔn)裝置。詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

* 雷尼紹的校準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。

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