激光干涉测量法是全球公认的高精度机床校准方法。
XL- 80 激光干涉仪可在机床、坐标测量机 (CMM)、运动系统和科研应用领域中实现多功能、可溯源测量。
激光干涉测量是高精度、可重复的校准方法,而且应用范围广泛。
机器验证
XL- 80 激光干涉仪主要用于验证运动系统。通过测量机器性能,用户不仅对加工过程充满信心,还可提前发现加工件可能发生的问题。
与激光跟踪仪不同的是,XL- 80可直接在机器上单独测量几何量误差。这样,用户不仅对测量结果有信心,而且能够确定特定误差。通过以下途径可提高机器精度:
• 针对性改造机器装配
• 根据测量数据应用误差补偿
此外 ,重复运行测量可验证机器性能是否提高 。
专业激光触发
某些应用场合需要激光系统在自定义时间或同步位置采集数据。通过CARTO软件包中的Capture(数据采集)应用程序,使用按键、位置或外(TPin - 触发脉冲输入 )触发选项可满足这种应用需求 。
动态分析
了解系统的动态特性,例如加速度、速度、 振动、停止时间、共振和减振,对于许多应用场合都至关重要。这些特性将影响系统的运行能力, 例如位置精度、重复性、表面粗糙度及磨损。
XL- 80 激光干涉仪能够以高达50 kHz的频率采集动态数据。
双轴测量
在某些设备中,机器的一个轴由两个驱动装置和两个反馈系统控制,如龙门铣床、车床和大型龙门式坐标测量机。在这种情况下,将两个激光头与双轴软件结合使用,可自动同步采集两条平行轴的数据。
实验室应用
XL- 80 激光干涉仪自推出后便成为许多实验室应用的理想之选,包括许多世界著名校准机构。它具有极为稳定的激光频率,公开的误差范围,以及《国际计量互认协议》(CIPM MRA) 提供的完整溯源性,因此非常适合作为基准系统。该系统具有多种连接和触发选项,因此 更具灵活性,而且可轻松设计为自定义装置。
以往的应用包括固定式安装的校准装置、步距规测量和激光频率校准装置。
系统概述
XL- 8 0 激光器
精确 — 非常稳定的激光频率,可溯源至国家和国际标准。
XL- 80 激光器有一个集成式USB端口 。激光器标配辅助模拟信号输出端口,其中正交输出为出厂设定选项。 辅助输入 /输出端口接收用于外触发的触发信号输入。
Xl-80正交激光器受出口管制规定的限制。请注意:XL- 80 带AB正交输出的激光器不可用于位置反馈系统。
三脚架和云台
灵活 — 配备用于稳定定位激光器的轻型可调节三脚架 和用于微调设置的云台。
三脚架云台用于对XL- 80 激光器进行精确的角度旋转和平移。云台可以始终固定在激光器上,便于存放和快速架设。“快速安装/拆卸 ”机构用于将云台快速安全地固定到三脚架上。
对于那些不方便安装三脚架的应用场合,例如当 直接固定在机床工作台上时,也可用适配器选件将云台 固定在磁力座上。
XC-80补偿器和传感器
可靠 — 环境补偿器可确保XL-80 在整个环境范围内保持测量精度。
激光测量过程中的最大不确定性来自于环境条件 (气温、气压和湿度)的变化,这些因素会改变激光波长。XL- 80 激光干涉仪采用XC-80环境补偿器和高度精确的传感器,可自动补偿受环境影响的测量结果。
XC-80环境补偿器可连接多达三个材料温度传感器,用于对机器的热膨胀进行补偿。这些“智能传感器” 用于处理原始环境参数。磁性吸附件和5 m长的可互连传感器电缆可提高可用性。
XL- 8 0系统便携箱
便携 — 轮式系统便携箱提供坚固的保护屏障。
坚固耐用的防水系统便携箱内有定制设计的海绵衬垫, 可最大限度减少冲击震动。
我们提供多种便携箱, 以适合不同的XL- 80 系统配置, 并且还为夹具和附件提供存放空间。
主要特性与优点
激光稳频精度
通过热控制技术将激光管的长度变化控制在几纳米的范围内,从而使精度在3年内保持在±0.05 ppm
精确
在0ºC - 40ºC的温度范围内保持测量精度
可溯源的测量
干涉测量直接承袭激光波长的可溯源性优点 。雷尼绍的校准结果可溯源至 CIPM MRA 的签署机构,CIPM MRA为全球提供了统一的测量标准
方便准直调整
轻巧的光学镜组和全面的快速装夹解决方案。光学镜组提供非重叠的往返激光光束以 简化准直调整
易于安装
信号强度LED指示灯和激光准直特性可简化安装和方便使用
热稳定性
激光热源远离测量光学镜组。阳极氧化铝外壳光学镜组比钢制外壳光学镜组的环境适应速度快10倍 ,而且轻巧耐用
XL- 80 的测量类型
线性测量
线性测量是最常见的激光测量形式。
在执行线性测量时,XL- 80 激光干涉仪会测量参考光束和测量光束之间相对距离的变化。这时可以移动其中一个光学组件 ,另一个保持静止不动 。XL- 80 激光干涉仪的测量精度可达到±0.5 ppm,分辨率高达 1 nm。
40 m至80 m范围内的应用场合可使用长距离线性测量组件。
角度测量
角度误差是机床和坐标测量机定位误差的最大来源之一。角度测量是检测固定的角度干涉镜与移动的角度反射镜之间产生的光程差变化。
这种角度测量设置可以测量高达±10°的角度偏移,分辨率达到0.01角秒。
角度光学镜组还可选择热稳定性更好的钢制外壳。 复合光学镜组可一次同时设定线性测量和角度测量光学镜组。
直线度测量
直线度测量可检测机器导轨是否弯曲或存在整体准直偏差。
直线度测量是检测由于直线度反射镜或Wollaston棱镜横向位移所产生的光程变化,从而量化垂直于运动轴的线性偏差。直线度误差通常是由于导轨磨损、机器碰撞或机器地基不牢所致。
结合两个直线度测量结果便可评估独立轴的平行度。 直线度测量组件有短轴(0.1 m至4 m)组件和长轴(1 m 至30 m)组件可选 。
垂直度测量
垂直度测量可测定两条名义垂直的线性轴 之间的垂直度。
垂直度误差可能是由于机器地基移动发生偏移,(龙门机器上的左右)参考点传感器未准直好,或者装配质量控制不当所致。这些误差将直接影响该机器生产的工件的几何精度。
使用一个经过校准的光学直角尺并结合两个直线度测量结果,便可计算两轴之间的垂直度。
对垂直轴进行垂直度测量时,还需要使用其他光学附件。
平面度测量
平面度测量是分析坐标测量机和其他名义平面的表面形状。
这种测量方法可用于创建三维图并记录与理想平面的偏差。如果平面度误差超出具体应用的公差范围,那么可能需要进行抛光等修正工作。
平面度测量组件包含两个光学镜和三个不同尺寸的基板 ,可灵活适应各种应用 。
回转轴测量
回转轴测量是评估机器回转轴的定位性能。
这种回转轴测量设置可对机器控制器上显示的运动与 使用硬件所测量的运动进行比较,从而测量回转轴的定位 精度。
XR20无线型回转轴校准装置可与 XL- 80 和XM-60激光 系统配合使用,定位误差测量精度高达±1角秒。