Renishaw XL-80激光干涉儀

1、應(yīng)用：

1）機(jī)床與坐標(biāo)測量機(jī) (CMM)
按照標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證機(jī)床和坐標(biāo)測量機(jī)的精品
工具
2）研發(fā)與計(jì)量
供校準(zhǔn)和研究實(shí)驗(yàn)室使用的可溯源性測量
3）運(yùn)動系統(tǒng)
*動態(tài)性能，支持高速、高分辨率應(yīng)用
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2、特性與優(yōu)點(diǎn)
XL-80激光干涉儀裝置
XL-80激光頭可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的激光束，采用的波長可溯源至國家和標(biāo)準(zhǔn)。

*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±0.05 ppm（百萬分之一）。
*線性測量精度在整個(gè)環(huán)境范圍內(nèi)，即從0 ºC - 40 ºC（32 ºF - 104 ºF）和650毫巴 - 

1150毫巴的范圍內(nèi)，精度為±0.5 ppm。
*可以高達(dá)50 kHZ頻率讀取數(shù)據(jù)，*高線性測量速度可達(dá)4 m/s，即使在*高速度下線性分辨率

仍可達(dá)1 nm。
*儀器內(nèi)置的USB意味著激光系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)之間無需單獨(dú)的接口。
*激光頭前部的一排LED狀態(tài)指示燈顯示激光狀態(tài)和信號強(qiáng)度，相當(dāng)于將屏幕軟件上的“狀態(tài)

顯示”擴(kuò)展到激光頭上。
*可以在標(biāo)準(zhǔn) (40 m) 和長 (80 m) 距離模式之間切換。
*模擬I/O端口允許模擬信號輸出和觸發(fā)信號輸入。
*預(yù)熱時(shí)間少于6分鐘。
*外接開關(guān)電源允許輸入電壓在90V - 264 V之間變化。
*CARTO軟件可以進(jìn)行線性、角度、回轉(zhuǎn)軸、直線度和垂直度測量。其他測量模式則需要使用

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1)利用XL-80提高企業(yè)效益
XL-80系統(tǒng)快速、精確，而且非常輕便，因此它成為銷量*好的激光校準(zhǔn)系統(tǒng)絲毫不足為奇。

XL-80采用*的軟件解決方案，具有優(yōu)異的性能，可以幫助您顯著提高企業(yè)效益。

雷尼紹設(shè)計(jì)、制造和提供激光系統(tǒng)已有超過25年的歷史。XL-80正是多年設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)的

結(jié)晶，具有真正的系統(tǒng)性能和操作優(yōu)點(diǎn)。

2)精度和動態(tài)性能
精確穩(wěn)定的激光源和準(zhǔn)確的環(huán)境補(bǔ)償，保證了±0.5 ppm的線性測量精度?？梢愿哌_(dá)50 kHz

頻率讀取數(shù)據(jù)，*高線性測量速度可達(dá)4 m/s，即使在*高速度下線性分辨率仍可達(dá)1 nm。所

有測量選項(xiàng)（不只是線性）均采用干涉法測量，使您對記錄數(shù)據(jù)的精度有信心。

3)使用方便
XL-80設(shè)定和使用快速簡便，可減少等待時(shí)間并增加測量時(shí)間，同時(shí)仍具有純粹干涉測量系

統(tǒng)精度高的優(yōu)點(diǎn)。

激光干涉儀和補(bǔ)償器均可通過USB與計(jì)算機(jī)連接，因此無需單獨(dú)的接口，也不必?fù)?dān)心復(fù)雜的

設(shè)定。

4)充滿信心
優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)、制造和支持是雷尼紹的標(biāo)志性特征。不管是微米級測量還是納米級測量，

**的設(shè)施和質(zhì)量保證都極為重要。標(biāo)準(zhǔn)的三年保修期和支持網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)了我們對您的

承諾。

5)便攜性
XL-80激光和XC-80補(bǔ)償器體積小巧，這意味著一套完整的線性測量系統(tǒng)只需裝在一個(gè)“便攜

箱”中，重量僅為12公斤。再加一個(gè)三腳架（裝入尼龍拉鏈攜帶箱中），您就擁有了一個(gè)真

正便攜的機(jī)器測量方案。

3、系統(tǒng)核心組件

1）XL-80激光器（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(gè)集成USB 端口，因此激光系統(tǒng)與計(jì)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(xiàng)。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(shí)還具有便攜性。
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)。要了解激光反饋系統(tǒng)

2）XC-80補(bǔ)償器和傳感器（可靠 — 環(huán)境補(bǔ)償器確保XL-80在整個(gè)環(huán)境范圍內(nèi)保持測量精度

）
激光測量中的*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(gè)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(jì)可確保這些經(jīng)得起頻繁搬動使用的裝置在整個(gè)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）*大限度提高了可用性。

3）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(gè)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(jì)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。對于那些不方便安裝三腳架的應(yīng)用場合（例如直接固定在機(jī)床工作臺上），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。請參閱第15頁的“附件”一節(jié)  了解

詳情。

4）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(jiān)固的保護(hù)，同時(shí)還能*

大程度提高便攜性）
雷尼紹的激光系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了其便攜性。系統(tǒng)便攜箱為**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)。它們采用定

制設(shè)計(jì)的海綿襯墊，能夠在遇到?jīng)_擊時(shí)將系統(tǒng)的震動降到*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。

4、光學(xué)鏡組設(shè)定
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

?？梢砸苿悠渲幸粋€(gè)光學(xué)組件，另一個(gè)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(gè)主要因素。即使是主軸的一個(gè)

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
0.1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*好安裝在機(jī)器上的

某個(gè)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?yàn)閷?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(gè)直線度測量結(jié)果可評估獨(dú)立軸的平行度。

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(gè)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(jì)上易于使用、數(shù) 據(jù)采集速度迄今為止*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(bào)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)。
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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(gè)平面度鏡和三個(gè)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(gè)平面的兩個(gè)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(gè)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(gè)經(jīng)過校準(zhǔn)的光學(xué)角尺并結(jié)合兩個(gè)直線度測量結(jié)果，可以計(jì)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)氐睦啄峤B辦事處可為您提供*佳個(gè)性化解決方

案的建議。

雷尼紹還提供QC20-W球桿儀作為快速診斷工具，可用于評估垂直度。

5、附件
1.光學(xué)鏡組安裝組件
光學(xué)鏡組安裝組件使在機(jī)器上安裝雷尼紹測量光學(xué)鏡組變得更簡單。該組件用于將測量光學(xué)

鏡組以不同的設(shè)置安裝到待測機(jī)器上。根據(jù)需要還可以提供其他配置。

2. 直線度基板
一種設(shè)計(jì)用于安裝直線度反射鏡和可調(diào)式轉(zhuǎn)向鏡（或帶有固定轉(zhuǎn)向鏡的激光準(zhǔn)直輔助鏡）的

基板，用于測量某些垂直軸。該基板也可用于安裝線性或角度光學(xué)鏡組。
3. 直線度光閘
特殊光閘組件可在當(dāng)反射光束與輸出光束處于同一水平面時(shí)進(jìn)行測量。與直線度光學(xué)鏡組配

合使用時(shí)，可在垂直平面上測量直線度。
4. 固定轉(zhuǎn)向鏡
這種鏡子可使激光束進(jìn)行90º轉(zhuǎn)折。與旋轉(zhuǎn)鏡類似，它可以安裝在測量光學(xué)鏡組上，協(xié)助

光學(xué)鏡組的設(shè)定，主要用于測量軸的通道空間受限的場合。
5.磁力表座
用于安裝光學(xué)鏡組或XL-80激光系統(tǒng)（與XL磁力表座適配器結(jié)合使用）。該磁力表座具有一

個(gè)控制磁性的開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)快速安裝，同時(shí)還有M8螺紋固定孔。提供的組件中包含兩個(gè)磁力

表座。
6.XL磁力表座適配器
允許將三腳架云臺安裝到磁力表座上，或任何其他具有M8 螺紋的固定裝置上。
7.LS350激光準(zhǔn)直輔助鏡
這個(gè)*的光學(xué)儀器用于微調(diào)水平面和垂直面上的激光束角度，使激光準(zhǔn)直變成簡單

的一步操作。激光準(zhǔn)直輔助鏡提高了線性、角度和直線度測量調(diào)整速度，無論測量是在激光

頭光路成直線還是在90°位置上進(jìn)行。
8. 旋轉(zhuǎn)鏡
此旋轉(zhuǎn)鏡可以作為ANSI B5.54和ISO 230-6對角線測量的準(zhǔn)直輔助設(shè)備。它對于測量斜床身

車床也很有用。緊固螺釘使旋轉(zhuǎn)鏡能夠簡便地安裝在測量光學(xué)鏡組上。
9. 可調(diào)式轉(zhuǎn)向鏡
在測量機(jī)器垂直軸的直線度和垂直度時(shí)用于引導(dǎo)光束。
10. 大角錐反射鏡
用于測量機(jī)器垂直軸的直線度和垂直度的一種角錐反射鏡。

6、激光測量軟件

 Renishaw XL-80激光干涉儀
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