Renishaw雷尼紹激光干涉儀XL80系列

產品介紹 

  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，這一原理雖然歷經發展和完善，但始終以測量光波干涉為依據，因此得名“干涉測量”。

激光系統射出的光波具有三種主要特性：

• 已知精確波長，可實現準確測量

• 波長非常短，可實現精確或高分辨率測量

• 所有光波相位相同，可根據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）。

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

若沒有可靠準確的波長補償，即使在典型的環境條件下，也常常會出現20 ppm（百萬分之一）的線性測量誤差。通過應用精確的環境補償，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

3.*動態性能，支持高速、高分辨率應用

校準是過程控制的基礎

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

給設備用戶帶來的好處 

1.提高產量

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，為每一項作業選擇*機器

6.通過監測磨損情況，計劃并zui大限度減少機器停機時間

給設備制造商帶來的好處 

1.證明符合規范

2.改進機器設計

3.提供專業的維護服務

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

產品結構和特點

1.計算機軟件—簡單易用但功能強大的軟件

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

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

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。雷尼紹的校準結果可溯源至度量衡委員會 (CIPM) 相互承認協議 (MRA) 的簽約者，CIPM MRA為提供了統一的測量標準

8.靈活—適用于數字方波信號輸出（出廠設定選項）和外觸發信號輸入的連接

9.熱穩定性—激光熱源遠離測量光學鏡組。陽極氧化鋁殼光學鏡組比鋼制光學鏡組對環境適應速度快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—憑借小巧輕便的設計，整個系統非常容易攜帶的輪式便攜箱進行運輸，一套線性系統加箱子僅重12kg

12.精確—在0°C-40°C(32°F-104 °F)溫度范圍內保持*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。 

專業特性

精確 — 非常穩定的激光頻率，可溯源至標準

XL-80激光系統有一個集成USB端口，因此激光系統與計算機之間無需單獨的接口。激光系統還提供標配的輔助模擬信號輸出，其中正交輸出為出廠設定選項。相同的輔助I/O插槽也接收用于外觸發的觸發信號輸入。輕型外接開關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 — 環境補償器確保XL-80在整個環境范圍內保持測量精度 XL-80正交激光系統*通過特殊訂貨購買（有出口管制規定限制）。請注意，XL-80系統提供的可選正交輸出信號不應用于反饋系統。雷尼紹XL-80激光系統屬于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 — 環境補償器確保XL-80在整個環境范圍內保持測量精度

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激光系統采用XC-80環境補償裝置和十分精確的傳感器，可自動補償受環境影響的測量結果。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”來處理原始環境參數，提供安全測量。XC-80和傳感器的設計可確保這些經得起頻繁搬動使用的裝置在整個工作條件范圍內都能提供精確讀數。磁性掛板和5 m長傳感器電纜（還可聯合使用）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 — 配備用于穩定定位激光的可調節三角架和用于微調設置的云臺

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節激光相對于測量軸的位置。通用三腳架提供可垂直調整的穩定基座。三腳架重3.9 kg，長度僅64 cm（折疊后），便攜性可與XL-80激光系統的其他組件媲美。三腳架便攜箱可與系統便攜箱連接以方

便拖運。XL三腳架云臺在設計上考慮到了XL-80激光系統的精確角度旋轉及平移，可以一直固定在激光裝置上，易于存放和快速架設。“快速安裝/釋放”機構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接頭 選件固定在標準磁力表座上。

系統便攜箱

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

在存儲和運輸過程中，便攜箱可為您的貴重系統提供保護。震它們采用定制設計的海綿襯墊，能夠在遇到沖擊時將系統的動降到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，以適合用戶系統的尺寸。

系統應用測量范圍

1.線性測量

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

2.角度測量

角度設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。這一設置可以測量高達±10°的角度偏移，分辨率為0.01角秒。通過監測角度反射鏡的移動產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

直線度設置可測量與移動軸垂直平面內的誤差直線度測量結果記錄了垂直于軸運動的水平和垂直平面內的誤差。直線度誤差會直接影響機器的位置精度及輪廓精度。這可能是因為導軌磨損、事故或機器地基不牢造成的。通過監測直線度反射鏡或直線度分光鏡（Wollaston棱鏡）的橫向位移產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。結合兩個直線度測量結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

• 固定轉向鏡

• 可調式轉向鏡

4.回轉軸測量

XR20-W回轉軸校準裝置和XL-80激光系統可測量回轉軸的位置精度該回轉設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，來測量回轉軸的位置精度。該設置采用了XL-80激光 系統、XR20-W回轉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備，可在±1角秒的精度范圍內采集回轉位置數據。XR20-W在設計上易于使用、數據采集速度迄今為止zui快且無需操作人員干預。它提供可溯源的測量結果，可利用RotaryXL軟件包按照標準出具報告。“擺動軸轉臺測量軟件”能夠在很難將XR20-W安裝到機床回轉軸中心點的機床配置中使用該系統。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。這可用于創建三維圖并記錄與理想平面的偏差。如果這些誤差對應用的影響很大，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，還可以垂直調整傾斜。這可以實現對激光光束的水平和垂直調整。另外，平面度測量還需要使用角度測量光學鏡組。

執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 — *在八條預定義的直線上進行測量。

• 網格法 — 任何數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所致。通過使用一個經過校準的光學角尺并結合兩個直線度測量結果，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。根據應用的配置，可能還需要其他安裝附件。您當地的雷尼詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

系統應用 

25年的不斷改進成就了我們有史以來的系統，可為廣泛應用提供解決方案。

1.機器驗證

XL-80激光系統zui常見的用途是用來驗證運動系統。通過測量機器性能，用戶不僅對加工過程充滿信心，還可提前發現加工件中存在的問題。與激光跟蹤系統不同的是，XL-80可直接在機器上單獨測量幾何誤差。這樣一來，用戶對測量結果更有信心，并且能夠發現誤差。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

• 根據數據應用誤差補償

• 重復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。大多數機床都會包含一些用于調整反向間隙和線性誤差的選項。然而，功能更強大的機床控制器可提供在刀尖位置應用空間補償的選項。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轉換成補償文件，然后可直接將其輸入到特定的機床控制器中。

3.專業激光觸發

當對線性測量采用“自動”采集功能時，系統會在機器移至一個被認為穩定的位置時測量位置誤差。然而一些應用需要激光系統在自定義的時間或在同步位置采集數據。XL-80激光系統可采用以下觸發方式：

•使用計算機鼠標或按鍵手動觸發

•編碼器同步觸發*

•基于時間的觸發

•利用繼電器通過機器的控制器進行觸發

•要求使用TB10觸發器

4.動態分析

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

5.雙軸

在一些設備中，機器的一個軸由兩個驅動裝置和兩個反饋系統控制（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合使用，能夠自動同步 采集平行軸數據。

雙軸測量軟件為LaserXL軟件的標準配置。

6.實驗室應用

XL-80系統自從推出后便成為了許多實驗室應用的先考慮的系統，包括世界上許多*的校準中心。它具有極為穩定的激光頻率、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。同時，多種連接和觸發選項使該系統更具靈活性，而且可輕松設計成為自定義裝置。以往的應用包括固定式安裝校準裝置、步距規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）

* 雷尼紹的校準結果可溯源至CIPM MRA的簽約者，CIPM MRA為提供了統一的測量標準。

7.特殊應用

我們很自豪能夠幫助客戶充分利用雷尼紹產品。如果您對定制產品或*附件有特殊要求，請溝通我們的專業銷售人員，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