XL80激光校准系统
激光干涉仪动态分析软件QuickviewXL

QuickViewXL™ 软件实时数据流自由运行、单次触发和多次触发模式以50 kHz的速度连续采集XL80激光数据灵活的显示选项线性、角度和直线度测量选项;距离、速度和加速度显示模式界面友好直观图形化界面,易于使用单个屏幕即可进行设定、查看系统状态及数据观测目录• 简介• 应用• 进给精度/稳定性测试• 角振动测试(轴固定)• 动态扭摆测试• 最小增量进给测试• 过冲/下冲• 机器振动• 线性动态特性(位移、速度及加速度)• 技术参数及硬件要求• 特性简介全新的QuickViewXL™软件界面友好、直观,简单易用。
其主要功能包括实时采集并分析来自Renishaw XL80激光干涉仪的动态数据。
QuickViewXL™软件为用户提供了以下功能:• 以示波器的方式实时显示数据• 50 kHz 的数据采样频率• 支持线性、角度或直线度动态测量• 三种数据采集模式:自由运行、单次触发和多次触发模式• 距离、速度和加速度显示模式• 可供用户选择的滤波功能:0 ms 、1 ms 、 2 ms 、5 ms 、10 ms 、20 ms 、50 ms 和 100 ms 响应时间• 指针刻线测量振幅、时间和频率• 手动比例调节、平移及放大功能,能对选定数据进行详尽的分析 • 自动比例调节选项单独的系统状态面板,使所有关键的激光及环境数据都一目了然。
无需切换界面,数据始终都显示在软件界面上。
利用CSV 文件格式,所采集的数据可方便地导入MathCAD®、Mathmatica 和Excel 等应用程序做进一步分析,也可导入Renishaw 的LaserXL 软件,进行FFT 振动频谱分析。
与全新的X L 80激光干涉仪配合使用,QuickViewXL™能使用户测定机床、坐标测量机及其他运动系统的动态特性。
详细信息,请参阅“技术参数”页。
应用 Renishaw XL80激光测量系统以其固有的高精度(±0.5 ppm )和高分辨率(高达1纳米)的优势,成为机床及坐标测量机(CMM )校准和检定领域毋庸置疑的市场领导者。
雷尼绍XL80激光干涉仪操作手册

镭射干涉仪操作手册手册内容一.RENISHAW 公司简介 1二.镭射干涉仪原理 2(1)波的速度 3(2)干涉量测原理 3(3)镭射干涉仪 4(4)镭射干涉仪一般量测项目 4三.注意事项 5四.镭射干涉仪防止误差及保养 5(1)镭射干涉仪防止误差 5(2)镭射干涉仪保养方法 6五.安全及注意事项 6六.镭射光原理及特性7七.镭射硬件介绍8八.镭射架设流程图15九.定位量测原理及操作16(1)线性定位量测原理16(2)量测方式17十.镭射易发生之人为架设误差20(1)死径误差20(2)余弦误差21(3)阿倍平移误差21 十一.镭射操作之步骤22(1)软件安装之步骤22(2)执行量测软件22(3)定位量测硬件架设之操作23(4)镜组架设前之注意事项24(5)镜组架设之步骤24 十二.定位量测之程序范例29 十三.定位量测之软件操作步骤30 热漂移量测38 快速功能键44 十四.动态软件量测之操作45(1)动态量测硬件之架设45(2)执行量测之软件46(3)位移与时间48(4)速度与时间49(5)加速度与时间50 十五.角度量设之操作52(1)注意事项52(2)镜组架设的种类53(3)镜组架测之步骤54(4)角度量测之软件操作步骤57 十六.RX10旋转轴之量测62(1)说明62(2)硬件配件之介绍62(3)硬件操作之步骤64(4)软件操作之步骤67 十七.直度量测之操作75(1)直度之分类75(2)直度量测之硬件架设75(3)镜组架设之步骤75(4)直度软件之操作步骤80 十八.Z轴直度镜组织架设方法85 十九.垂直度量测之操作89(1)垂直度镜组架设之步骤89(2)软件操作之步骤95 二十.平面度量测之原理与操作101(1)硬设备101(2)操作之原理102(3)镜组架设之步骤102(4)软件操作之步骤110RENISHAW 公司简介RENISHAW为一家英国公司,产品营销全世界,主要产品有三次元量床之测头、测针、BALLBAR循圆测试仪、镭射干涉仪・・・・・・・・等等及产品经NPL(英国国家标准)认证为ISO 9001之合格厂商RENISHAW公司为机器设备制造商提供量测检验系统的仪器,提供各种用于机器精度检定的量测设备进而改善机器的精度RENISHAW XL80 高性能镭射干涉仪是机床、三次元坐标量床及其它定位装置精度校准用的高性能仪器,由于最新电子技术的应用,使其镭射波长非常稳定并保持了低成本高效率的工作流程RENISHAW 产品介绍:镭射干涉仪量测系统循圆测试仪器(BALLBAR)量测系统三次元测头测针系列黏贴式光学尺系列镭射干涉仪量测原理MICHELSON E0 干涉原理两个频率振幅波长相同的镭射光波因相位变化而发生不同程度的干涉a.相长干涉(建设性干涉)b.相消干涉(破坏性干涉)相长干涉相消干涉1.波的速度V=fλ 若f,λ const . 则V const2.干涉量测原理3.镭射干涉仪:一般镭射干涉仪均为氦氖镭射,其镭射光为红色波长0.6329μm长期稳定误差0.05ppm以下(10个波长相差0.5个波)其优点:a.测量范围大b.简化以往光学仪器结构c.测量速度快缺点:易受大气环境影响因波长常会随温度、气压、湿度而变化(因镭射光以空气为传递介质)4.镭射干涉仪一般量测项目:(一)定位精度、距离量测、重复性(二)速度、加速度、动态量测(三)角度量测:a.垂直方向角度(pitch)b.水平方向角度(yaw)(四)真直度量测:a.垂直方向b.水平方向(五)直角度量测(六)平面度量测(七)平行度量测(八)旋转角度量测注意事项:(1)三脚架置于待测物适当位置,地基稳固不可摇晃及避免人员和机器碰触的地方(2)三脚架之水平气泡调至中央位置固定(3)信号线之插头,红点表示向上,各线接头缺口部份确实吻合方可插入(4)各电源线、信号线连接或拔除时,各仪器需均在OFF状态,否则会对仪器造成伤害(5)给予稳定独立电源,确实不漏电环境中使用(6)短距离量测(50mm内)亦产生余弦误差,先校直度再作定位(6)对焦时避免反射回来的镭射光打在镭射光射出口处(7)镭射先热机稳定后,再做镭射量测(8)操作中确认XC80(环境补偿系统)是监控中,每7秒各侦测一项,以42秒为一次循环(9)镭射干涉仪设备存放地点尽量保持干燥镭射干涉仪防止误差及保养1﹒镭射干涉仪防止误差(1)量测周围环境应尽量避免太阳光直接照射或突然流动的风产生扰流现象(2)装设干涉镜及反射镜在被测机台上时,必须牢固,否则机台移动会造成不可预期的量测误差(3)环境侦测感应器与材料温度感应器是否作动,必须于量测前确实检查,以免造成不必要的误差(4)要获得最佳精度并减少误差,建议遵守下列规定:a﹒在校验环境条件中执行量测b﹒激光束需作确实校直c﹒需注意量测时的周围条件d﹒牢固地装设镜组(3)在量测执行中不可因其它因素而中断,量测必须一次完成检验,若发生量测中断情形,必须重新执行检验2﹒镭射干涉仪保养方法(1)使用时应防止碰撞及震动(2)工作完毕应循操作方法反顺序逐一拆卸并且擦拭干净置回仪器盒内(3)金属平台在使用完后应擦拭干净(4)干涉镜及反射镜片应使用光学镜片专用擦拭纸做圆形回转擦拭(注意严禁使用酒精或具有挥化性及腐蚀性之清洁液擦拭,请干擦,因镜面有镀一层蓝色薄墨,而激光束是靠此薄墨产生折射与反射,如果使用具有挥化性或腐蚀性之清洁液会将此薄墨破坏,如果镜面没有薄墨折射率既减弱而影响光强,且无法再镀上此薄墨,请注意小心使用)(5)应小心搬运尤其对镜片类应有适当防护与防震,暂不用时以干净东西覆盖安全注意事项1.镭射光属二级镭射,建议勿长时间直视镭射光2.镭射预热时可将镭射光闸暂时关闭,镜组对焦时再予以打开3.对焦时尽量避免反射之镭射光打在镭射头的镭射发射出口处,以免镭射造成不良影响4.架设镜组前,先将机器欲测轴全行程来回移动,观察机器移动空间并决定镜组架设位置,当镜组架设至机台后,使用手动慢速移动机器确定移动空间无其它干涉物后,机器才可改为自动移动5.架设或操作镭射干涉仪时,闲杂人等避免靠近,以免拌到电源线或传输线6.确认电压伏特是否正确,并且所使用的电力来源尽量能够独立,并加稳压器.镭射光原理及特性1.光的相关原理光为一种无质量的微粒子(牛顿)光为一种电磁波(马克士威尔)光具有粒子与波动的性质2.光的特性方向性直线性波动性3.波的基本物理量频率f、周期T、振幅A、波长λ、其中波长是长度单位4.何谓镭射光对某种元素施予能量,使其原来稳定的基态(低能阶)变为不稳定的激态(高能阶),元素会由激态(高能阶)释放出能量后变回原来的基态(低能阶) 再释放能量的过程中会产生一种光,我们谓之镭射光5.镭射光之特性A.高单频性:光的频率即是色,高纯频率即是高单色,一般可见光包含红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫、频率纯度较低B.高方向性:镭射光配合聚光镜的发散角度非常小,而一般光线其扩散角度都非常大C.高亮度性:其光线亮度比一般光线亮度大数倍(视镭射而定)硬件介绍XL80 镭射头XC80 环境补偿系统8XC80 环境补偿系统插槽示意图夹持器组线性定位量测镜组角度量测镜组Z轴直度量测镜组及附件垂直度量测镜平坦度量测镜组旋转轴量测系统镭射头微调平台重负荷三脚架镭射架设联机流程图1﹒镭射架设及量测流程表15定位量测原理及操作1﹒线性定位量测原理:(一)架设方式:干涉镜不动,移动反射镜反射镜不动,移动干涉镜(二)何谓线性定位精度:CNC机器执行时,程序之坐标点未必是机器的坐标点,程序坐标点为理想值,机器坐标点为实际值,两者之间差为机器的定位精度(三)线性定位误差原因:误差原因可能是导程误差、控制器误差、机器几何误差及震动等原因(四)线性定位量测的目的:量测出机台可能因零件和组装所造成的误差,可利用机器参数补偿或重新组装改进机器加工机精度,确保机器加工的质量(五)镭射干涉仪定位量测发生误差的原因:a﹒空气、温度、湿度、气压等影响b﹒待测物之热膨胀系数c﹒电子误差d﹒死径误差(图一)e﹒阿倍(ABBE)误差(图二)f﹒余弦(COS)误差(图三)g﹒震动误差h﹒镜组热膨胀飘移镭射干涉仪量测数据是以数值方式显示,并没有一般量测时有人为读值判定所产生的误差162﹒量测方式a﹒线性(linear)方式---单向---2次b﹒线性(linear)方式---双向---2次17C﹒朝圣(pilgrim)方式---单向---2次d﹒朝圣(pilgrim)方式---双向---2次18e﹒钟摆(pendulum)方式---单向---2次f﹒钟摆(pendulum)方式---单向---2次镭射架设易发生之误差1﹒死径误差(如图一所示)˙死径误差是一种与使用XC80 自动补偿的线性量测过程中的环境因子变化有关的误差。
激光干涉仪原理介绍——线性测量与回转轴校准(图文并茂)

现代集成制造与数控装备研究所 CIMS
机械与汽车工程学院
回转轴校准测量步骤
典型测试(步距为5°)的步骤如下: 1. 将XR20-W定位在被测轴上并调整激光系 统的准直(如右图所示)。 2. 在轴的起始位置将激光装置置零,在计算 机上开始采集数据并运行数控程序。 3. 轴到达起始目标位置,记录激光读数。 4. 被测轴以5°步距移至第二个目标,XR20-W 内置的反射镜反向旋转5°。 5. 系统结合XL-80与XR20-W的读数,记录被 测轴在5°的位置误差。 6. 通过使回转轴依次到达一系列测量点, 可测量并绘出轴的总体精度图。
机械与汽车工程学院
激光的产生
LASER是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的缩写,意为通过受激发射线的放射达到光的放大,即激光。 大多数现代位移干涉仪都使用氦氖 (He-Ne) 激光管,这些激光管具 有633纳米 (nm) 的波长输出 氦氖激光管的构成如下所示:
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激光及其特点 激光输出可视为一束正弦波。
波长
激光具有三个重要特性:
•激光波长非常稳定,可以精密测量测量的要求。 •激光波长非常短,可以用于高精度测量。 •激光具有干涉特性。
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光的干涉
•当相位角相差180°(半个波长)时,复合光强为0,产生暗条纹。
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二、激光干涉测量原理
XL-80激光测量回路如下
•如果测量光路长度改变(角 锥反射镜C移动),干涉光束 的相对相位将改变,由此产 生的相长干涉和相消干涉的 循环将导致叠加光束强度的 明暗周期变化。 • 角锥反射镜每移动316 nm, 就会出现一个光强变化循环 (明-暗-明)通过计算这 些循环来测量移动。 • 通过在这些循环之间进行相 位细分,实现更高分辨率 (1 nm) 的测量。
雷尼绍XL-80激光校准仪说明书

更轻巧的激光测量及校准
机床与坐标测量机
按照国际标准验证机床和 坐标测量机的精品工具
运动系统
独特动态性能,实现高速、 高分辨率检测
研究与计量
供校准和研究实验室使用的 可溯源性测量
更轻巧的激光测量及校准
由世界领先的激光测量系统制造商出品: XL-80激光系统
雷尼绍设计、制造和提供激光干涉仪系统已有二十 多年的历史。其生产的ML10激光干涉仪系统在使用精 度和可靠性方面已成为全球公认的标准。
或Windows® 7(支持32位和64位版本的操作系统) • 接口 — 建 议 配 备 3 个 空 余 U S B 端 口 , 2 个 端 口 用 于 X L 激 光 系
统、XC补偿器,1个用于USB鼠标。如果需要XR20-C、误差补偿 或双轴功能,则可能需要更多的USB端口。注:可使用USB网络 集线器来增加可用的USB端口数量。
XL激光测量系 统的性能提升,更广 泛地适合各类客户的 测量选择。新系统比 已有系统更轻巧,便 携性更强,使用更方 便,助您遥遥领先于 同行。
XL系统组件
该新型系统的基本组件是一个轻型激光头 (XL-80) 和一个独立的补偿器系统 (XC-80)。
测量光学镜组
XL-80
温度传感器
USB
XC-80
USB
分离式干涉镜 – 雷尼绍使用远控干涉镜,而不是安装 在激光头上或内部的干涉镜,以避免热漂移。
为对热膨胀进行补偿,XC-80装置也可从最多3个材 料温度传感器上接收数据。这些传感器放置在被测机床
的适当位置上,将所有读数归一化为20 ºC的基准温度。 执行线性测量,尤其是在大型机床或高膨胀材料制造的机
床上执行线性测量时,热补偿具有特别重要的意义。
XL-80激光校准系统

根 据 客 户 的 生 产 计 划 安 排 检 测 通 常 会 有 问题 , 但 是 x 一 0的操 作 简 便 性 缩 短 了 找 正 和 设 定 时 间 , L8
避 免 了 因 检 测 而 影 响 生 产 。 此 外 ,可 选 配 的 X 一 0 C 8 环 境 补 偿 器 消 除 了 加 工 现 场 环 境 因 素 对 测 量 精 度 的
升 级到 XL 8 一 0的理 由
G o T c公 司长 久 以来 一 直 使 用 X 一 0的上 一 e e L8
代 产 品 一 业 界 标 准 的 R nsa 1 e i w ML 0激 光 系 统 ,但 h
是该 公 司认 识 到 了升 级 为新 系统 的额 外效 益 。新 系
统 的所有 必要 测试 装 置可 以 全部装 入一 个便 携 箱 中 ,
W M EM 5期 2 0 0 8年 1 0月
为机器 制造商快 速 校准机 器 G oT c 司 的工程 师拜访 机 床制造 商 ,例 如大 e e 公 型多 轴 C C加 工 中心制 造商 E e,检 查完 成 总 装 的 N dl
9 8
产 品 与技术 Po u t rd cs& T c n l y e h o g o 极大 地减 少 生产 中断
许 多 生产 厂家 定 期 请 人 对 机 器 进 行 测 量 和 测 试 以达 到 质 量 标 准 ,采 用 定 期 的测 试 进 行 控 制 ,并 且
在 必要 时进 行重 新校 准 。
G o T c在该 领 域 的专 家为 生产 厂 家提 供 的服 务 e e
包 括 证 明 机 器 正 常 使 用 的精 度 检 测 文 件 。这 意 味着
的 。 因此 ,控 制 机 器 精 度对 于生 产 厂 家 至关 重 要 , 无 论 这 些机 器 是 加 工 中心 、车 床 、镗床 、激 光 切 割 机 、水 切割 机 还 是 坐 标测 量 机 。这是 他 们 确 保 达 到 业界 质 量要 求 的唯 一 方 法 ,如 果 他 们制 造 的是 航 空 或汽 车零 部件 时尤 其如 此 。 此 外 ,许 多客 户 现在 要 求 加 工 分包 商 提 供 文 档 和证 书 来 证 明其 机 器 精 度 符
为什么要用雷尼绍的激光干涉仪

为什么要用雷尼绍的激光干涉仪?雷尼绍激光干涉仪为机床检定提供了一种高精度标准,它精度高,达到±0.5PPM(在0-40 ︒C下),测量范围大(线性测长40米,任选80米)。
测量速度快(240米/分),分辨率高(0.001µm),便携性好。
更由于雷尼绍激光干涉仪具备自动线性误差补偿功能,可方便恢复机床精度,更受到用户欢迎!1. 比其他同类产品性能参数指标要高。
雷尼绍激光干涉仪比其他同类产品性能标准高,关键性能指标如下:精度(0︒ C-40 ︒C):±0.5 ppm(竞争对手: ± 3.0 ppm, 国产更低)标准分辨率:0.001 µm(竞争对手:0.01 µm, 国产0.01)标准速度: 4.0 米/秒(竞争对手: 0.7 m/s, 国产0.3m/s)2.便携性好雷尼绍激光干涉仪系统可装在一个便于携带托运的箱子中。
一个工程师就可携带全套激光干涉仪到任何现场进行机床校准。
3.附加功能多, 有许多其它竞争对手所不具备的功能:1) 无线蓝牙旋转轴校准目前,在可选的同类产品中,只有雷尼绍公司的XR20-W能够实现对旋转轴分度精度进行自动校准,并可按任意角度、任意间隔来进行。
它适用于水平或垂直旋转轴。
该系统精度为1弧秒,且校准速度比传统技术(如自动准直仪)快,安装更方便,无拖拽电缆影响。
3) 动态性能评定采用FFT技术,可对机床振动频率进行分析,并可对机床运动速度、加速度等特性进行分析评定。
4. 软件功能更丰富,全部采用中文提示,具备各种评定机床、三测机标准如国际标准、美国标准、德国标准、英国标准、日本标准、法国标准、中国国家标准等。
5. 客户认同度高目前同类或本地区用户均使用雷尼绍XL-80激光干涉仪,如:秦川机床、宝鸡机床、汉川机床、汉江机床、小巨人机床、大河机床、长城机床、青海重型机床、青海一机、青海二机、陕西省计量院、西安市计量院、宝鸡市计量所、陕西机械研究院等。
基于激光干涉仪的螺距误差检测及补偿技术分析

0引言自十八世纪中叶开启工业文明以来,制造业一直是国民经济的主体,当前,新一轮科技革命和产业变革疯狂来袭,加快了我国经济发展方式的转变,数控技术更是得到了快速发展和大量应用,对数控机床的加工精度提出了更高的要求,而螺距误差是衡量数控机床性能的一项重要指标,螺距误差的检测及补偿更是数控机床调试和维修的主要内容。
本文主要介绍使用激光干涉仪来评定数控机床的螺距误差。
1螺距误差的定义及测量意义螺距误差是指由螺距累积误差引起的常值系统性定位误差,根据实测的定位精度数值,可以判断机床在加工中所能达到的最好加工精度。
检测螺距误差是为了减少加工过程中造成零件的外形轮廓偏差,即提高机床的精度[1]。
2雷尼绍XL-80型激光干涉仪2.1激光干涉仪简介激光是指通过受激发射线的放射达到光的放大,雷尼绍激光干涉仪利用激光作为长度基准,激光源为Ⅱ级可见氦氖激光,波长为0.633微米,输出波形近似为正弦波,波长非常短且稳定,可满足高精度检测的需求,并且具有干涉特性,可用于数控设备的位置精度、几何精度进行精密测量[2]。
激光干涉仪基本系统包括:①XL80激光头。
XL80激光头是激光干涉仪的基础,主要作用就是发射红外线以及返收红外线供特定的软件做分析,记录相关的数据。
内含对输出光束稳频的电子线路,也可对测量光学镜产生的干涉条纹进行细分和计数处理,并通过USB 接口与计算机进行数据的通讯。
②三脚架及云台。
三脚架及云台用于安装XL80激光器,三合一体,可进行高度调整、水平平移调整、角度偏转调整、角度俯仰调整,用以充分控制XL80激光束的准直。
③XC 环境补偿单元。
众所周知,大多数金属材料具有热胀冷缩的性质,会随着温度变化膨胀或收缩,机床如果发生此类变化,会导致校准发生误差。
针对校准误差的产生,线性测量软件纳入了一种称为热膨胀补偿或“归一化”的数学修正,应用在线性激光读数上。
修正的目的是要评估在20℃的温度下执行校准时应得的激光器校准结果,通过准确测量空气温度、空气压力和相对湿度,系统会修正激光波长的标称值,得到一个真实值用于计算,进而消除因这些变化导致的任何测量误差。
雷尼绍XL80激光干涉仪操作手册

镭射干涉仪操作手册手册内容一.RENISHAW 公司简介 1二.镭射干涉仪原理 2(1)波的速度 3(2)干涉量测原理 3(3)镭射干涉仪 4(4)镭射干涉仪一般量测项目 4三.注意事项 5四.镭射干涉仪防止误差及保养 5(1)镭射干涉仪防止误差 5(2)镭射干涉仪保养方法 6五.安全及注意事项 6六.镭射光原理及特性7七.镭射硬件介绍8八.镭射架设流程图15九.定位量测原理及操作16(1)线性定位量测原理16(2)量测方式17十.镭射易发生之人为架设误差20(1)死径误差20(2)余弦误差21(3)阿倍平移误差21 十一.镭射操作之步骤22(1)软件安装之步骤22(2)执行量测软件22(3)定位量测硬件架设之操作23(4)镜组架设前之注意事项24(5)镜组架设之步骤24 十二.定位量测之程序范例29 十三.定位量测之软件操作步骤30 热漂移量测38 快速功能键44 十四.动态软件量测之操作45(1)动态量测硬件之架设45(2)执行量测之软件46(3)位移与时间48(4)速度与时间49(5)加速度与时间50 十五.角度量设之操作52(1)注意事项52(2)镜组架设的种类53(3)镜组架测之步骤54(4)角度量测之软件操作步骤57 十六.RX10旋转轴之量测62(1)说明62(2)硬件配件之介绍62(3)硬件操作之步骤64(4)软件操作之步骤67 十七.直度量测之操作75(1)直度之分类75(2)直度量测之硬件架设75(3)镜组架设之步骤75(4)直度软件之操作步骤80 十八.Z轴直度镜组织架设方法85 十九.垂直度量测之操作89(1)垂直度镜组架设之步骤89(2)软件操作之步骤95 二十.平面度量测之原理与操作101(1)硬设备101(2)操作之原理102(3)镜组架设之步骤102(4)软件操作之步骤110。
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XL-80激光校准系统
校准服务商从更迅速、更智能化的工作中取得更多收益
Jürgen Emslander不是运动员,但他却能够以一步取胜,显著地提高自己的业绩,遥遥领先于同行。
他经营了一家名为Geo Tec Messtechnik的校准服务公司,最近他将业界标准ML10激光校准系统升级为新型Renishaw XL-80系统。
新系统的便携性和易用性极大地减少了运输和设定时间,增加了每个月的产能。
根据客户的生产计划安排检测通常会有问题,但是XL-80的操作简便性缩短了找正和设定时间,避免了因检测而影响生产。
此外,可选配的XC-80环境补偿器消除了加工现场环境因素对测量精度的可能影响。
说到底,加工零件的精度是由其生产机器决定的。
因此,控制机器精度对于生产厂家至关重要,无论这些机器是加工中心、车床、镗床、激光切割机、水切割机还是坐标测量机。
这是他们确保达到业界质量要求的唯一方法,如果他们制造的是航空或汽车零部件时尤其如此。
此外,许多客户现在要求加工分包商提供文档和证书来证明其机器精度符合国际标准要求。
为了满足这一日益增长的需求,许多制造公司和小型机器制造商发现,一种更简单、更经济有效的方法是让服务商使用激光干涉仪系统对他们的机器进行测量和测试,总部位于德国南部斯图加特附近的Geo Tec Messtechnik公司就是这样一家服务商。
升级到XL-80的理由
Geo Tec公司长久以来一直使用XL-80的上一代产品—业界标准的Renishaw ML10激光系统,但是该公司认识到了升级为新系统的额外效益。
新系统的所有必要测试装置可以全部装入一个便携箱中,不但易于运输,设定快速简单,而且结构坚固,对工厂车间环境很实用。
为机器制造商快速校准机器
Geo Tec公司的工程师拜访机床制造商,例如大型多轴CNC加工中心制造商Edel,检查完成总装的机器。
Jürgen Emslander发现XL-80激光系统使他的工作轻松了许多:他说:
“新XL-80 系统轻型设计的优点在校准Edel加工中心等机器时变得明显了。
因为它很小,因此可以使用磁铁底座,我们可以将其放入机器内部,工作起来更简单、迅速,并且可以测量以往不能测量的地方。
XL-80顶部的LED指示灯使设定过程简单快捷,我们可以监控光强,无需在测量部位与电脑之间往返。
”
达到可溯源标准的高精度
在不同环境条件下,激光干涉仪的线性测量精度经认证均为±0.5 ppm。
测量结果可与德国的PTB 校准标准参照而直接引用,因为Geo Tec定期将激光干涉仪送交Renishaw校准,确保测量结果绝对可靠。
快速的服务和支持
Jürgen Emslander非常认同Renishaw的产品:“我们发现Renishaw激光系统非常可靠,因此我们极少需要向该公司寻求技术支持。
但是,当我确实需要校准系统以达到各种标准要求时,Renishaw在我请求之后48小时内提供优质服务,这对我非常重要。
”
极大地减少生产中断
许多生产厂家定期请人对机器进行测量和测试以达到质量标准,采用定期的测试进行控制,并且在必要时进行重新校准。
Geo Tec在该领域的专家为生产厂家提供的服务包括证明机器正常使用的精度检测文件。
这意味着Geo Tec需要按照一个快速灵活的计划进行工作。
例如,汽车零部件制造商需要请他人定期检查所有机床,以确保机器达到最大产能和效率。
对出现碰撞的机器检查也至关重要,在此情况下,服务商能够建议公司进行必要的维修,这样在必要时可立即进行维修。
XL-80系统的简单构造也意味着测试时间很短。
这使服务商可以在机器非工作时间段(例如夜间或周末)时进行测量。
激光干涉仪光学镜可以用磁性座简单快捷地装在机器上,同时激光系统放在稳固的三脚架或磁性座上。
借助简单而精密的激光准直辅助镜可以对清楚可见的红色激光光束进行对准,一旦对准,系统便开始进行自动测量。
XC-80补偿器装置连续测量并自动补偿外部影响(例如气压波动)。
因此,XL-80系统可以在任何工厂中的任何条件下使用。
激光干涉仪测试步骤
在机床的典型测试期间,仪器在机器整个滑动行程的多个位置上对机器实际位置和机器“设定”的位置进行比较。
然后Renishaw软件计算修正数据,对误差进行补偿。
系统可以测量线性位置以及滑动导轨的直线度、工作台的平面度以及移动轴之间的角度差。
先进的电脑软件为操作员带来许多优点。
测量循环大部分可以预先编程,操作员只需决定必要的参数。
这些参数包括待测轴、待测中间位置数目以及测量次数。
然后测量过程自动运行:控制系
统将机器工作台移动到相关位置(例如以50 mm为间隔),激光干涉仪测量准确位置,测量精度达到小于±0.5 ppm,然后存储数据。
评估测试
数据采集后,系统自带的评估软件对位置差进行补偿。
它以图表的形式显示测量数据,可进行简单的分析。
软件根据公司内部标准或国家或国际标准(例如VDI/DGQ 3441、VDI/VDE 2617、NMTBA和BS4556)对测量的数据进行统计评估。
曲线清楚地显示了合格公差值和误差值,从而使操作员可以快速可靠地评估测量的数据。
在许多情况下,所测得的数据可直接产生修正或维修所需的补偿值,该信息在被反馈到机器控制器后,在机械调整以前即可修正部分或全部误差。
评估软件还通过控制系统补偿减少了调整机械故障的工作。
该软件以需要的数据格式自动为当前各种数控系统提供修正数据。
按一下按钮即可将数据传送至补偿电脑或CNC控制系统的内存中,显著减少了整个测量和补偿过程所需的时间。
在补偿过程之后,操作员可以开始另一个测量循环,检查补偿是否成功。
书面校准证书
通过一个简单的步骤,激光干涉仪软件即可打印输出校准证书和含有图表的测试报告,显示补偿或维修前后的机器状态。
定期进行测量和测试时,内容全面的文档可以涵盖机器的完整使用记录。
这意味着客户可以达到全面、透明的质量保证要求。
图注
Jürgen Emslander可以将轻巧型XL-80系统选择安放在更多位置来测试精度,甚至安放在机器内部,如放置在这台Edel机器上
XL-80设定更迅速简单,减少了机器测试时间
XL-80可装在小便携箱中,运输方便
“XL-80激光头顶部的LED指示灯使设定过程简单快捷,我们可以监控光强,无需在测量部位与电脑之间往返,”Jürgen Emslander说。
连接XC-80补偿装置的传感器测量温度和气压,使测试可在任何环境条件下进行。