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1、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、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
3、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NP
4、L(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
5、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 Vf 若f， 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0.6329m 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
6、)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X
7、C80(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,
8、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,
9、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
10、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、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
