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1、 一、对激光干涉仪组件的介绍 Renishaw XL激光测量系统能够对机器和其他对位置精度要求高的系统进行完整的校准，可以测量各种几何尺寸和动态机器特性，在科研和工程研究领域具有广泛的应用。本系统具有模块化结构，您可以从Renishaw的一系列产品中选择组件，以满足您的具体测量需求。Renishaw早在1988年便开始提供校准激光系统。ML10激光系统已成为精度和可靠性的行业标准，是使用最为广泛的激光校准系统。 新型XL系统不仅在便携性方面得到显著的提高，而且在动态测量能力和使用简易性方面也有重大改进。核心组件XL激光头 XC补偿单元和传感器 LaserXLTM 三脚架和云台 线性测量镜组：
2、线性测量镜组可用于测量线性定位精度。 线性测量镜组组件包括下列要件，如图 1 所示： 分光镜 两个线性反射镜 两个光靶以助于光学准直注：当您组合一个分光镜和线性反射镜后，便成为一个线性干涉镜。为了执行线性测量，您可能还需要一个镜组安装组件以及用于将镜组夹紧到要校准的机床上的合适夹具。Renishaw 线性镜组使用轻量型铝合金来降低床身下沉并最大限度减少热滞后，从而使镜组可以更快地稳定下来。线性测量设定： 测量位置的典型系统设定： “线性测量原理”一节介绍线性光学镜组的工作原理以及应如何设定以进行线性测量。 执行以下步骤，设定激光系统进行线性测量。 1、如果您尚未完成以上操作，则安装校准软件。
3、2、将线性光学镜组连接到要校准的机器上。不同机器配置的典型线性光学设定在线性测量一节中介绍。 3、在三角架上安装XL激光头。 用USB电缆将XL激光头连接到PC机上。将电缆的一端插到XL激光头尾部的USB插槽中，另一端插到PC机上。对XC补偿单元执行相似的操作： 1、将环境传感器连接到XC补偿单元上。 2、将XC补偿单元的空气传感器放在机器上或其周围的适当位置上。 3、将材料温度传感器放在机器的适当位置上。为安全起见，开始时XL激光头的光闸应转至关闭位置，如下图所示。XL光闸位置 - 不发出任何光束警告1 为避免伤害眼睛，请不要直视射出光束。2 不要让光束直射或者通过光学元件或任何其他反射面反
4、射到您的眼睛或任何其他人的眼睛。连接激光系统的直流电源，然后连接到主电源并开启电源。激光系统将开始预热循环，这大概需要6分钟。1、运行线性数据采集软件。2、使激光束与机器的运动轴准直。线性测量的原理：图1 - 线性测量的光学设定： 要对线性测量进行设定，使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上。这个组合装置称为“线性干涉镜”，它形成激光光束的参考光路。线性干涉镜放置在XL激光头和线性反射镜之间的光路上，如图1所示。分光镜机架上标有两个箭头，指示其方向。箭头应指向两个反射镜，如上图所示。图2 测量原理： 来自XL激光头的光束进入线性干涉镜，在此光束被分成两束。一束光（称为参考光
5、束）被引向装在分光镜上的反射镜，另一束光（测量光束）则穿过分光镜到达第二个反射镜。然后，两束光都被反射回分光镜，在此它们重新组合并被导回到激光头，激光头内的探测器监测两束光之间的干涉。 在线性测量过程中，一个光学组件保持静止不动，另一个光学组件沿线性轴移动。通过监测测量光束和参考光束之间的光路差异的变化，产生定位精度测量值（注意，它是两个光学组件之间的差异测量值，与XL激光头的位置无关）。此测量值可以与被测机器定位系统上的读数比较，获得机器的精度误差。 通常，将反射镜设定为移动光学部件，将干涉镜设定为静止部件，如图2所示。二者可以反过来，但是最大测量距离将从40 m (133 ft) 缩短为1
6、5 m (49 ft)。因此，在长轴上测量时，通常线性干涉镜静止不动，而另一个反射镜移动。在短轴上测量时，为了方便它们可以反置。线性光学镜组的安装：要安装线性光学镜组，您需要光学镜组安装组件和合适的夹具将光学镜组固定在被测机器上。图1显示安装线性学镜组到夹块和安装支柱上的典型装置。将线性光学镜组安装到夹块和安装支柱上使用磁力表座或/和钢制底板将安装支柱安装到机器上。线性干涉镜和线性反射镜应安装在刀具或测头固定座和工件位置上。这样，测量将精确反映工件与刀具或测头之间的误差，不会受到其他误差的影响。即使机器保护罩和外盖使机器难于接近，也要尽量将干涉镜和反射镜紧紧地固定在机器上。此外，要尽量调整激光
7、头和光学镜组的位置，以使干涉镜保持不动。 这样可以避免因干涉镜移动使光束发生偏转而产生的误差。XC环境补偿单元：XC环境补偿单元XC补偿单元是XL系统测量精度的关键。通过对环境条件极为准确精密的测量，在气温、气压和相对湿度发生变化时，它可对激光光束波长进行补偿，基本上消除了由于这些变化而导致的测量误差。图1 处于水平方向的XC补偿单元注：请勿挡住后盖上的相对湿度传感器。注：当空气温度传感器与XC补偿单元连接时，相对湿度仅在软件中显示。下图2所示的空气温度和材料温度传感器为单独的配件，并与通讯电缆一起提供。每条电缆有母螺纹连接头可以与传感器连接，并有公螺纹连接头可以与XC补偿单元侧面的相应插槽连
8、接。图2 空气温度和材料温度传感器：Renishaw提供一个材料温度传感器和一个空气温度传感器作为每个XC补偿单元的标准配置。对于使用长轴的机器，XC补偿单元需要连接最多3个材料温度传感器。可以联络Renishaw经销商，获取额外的材料温度传感器组件。空气和材料温度传感器随配5 m (16.5ft) 电缆。根据需要，这些电缆可以组合达到最长60 m 使传感器可以放置于被测机器的具体部位。可以联络Renishaw经销商获取加长电缆和替换电缆。为了便于使用者识别连接传感器的电缆，随配的电缆都贴有可去除的名称标签。存放时，电缆应与其相应的传感器连接，在系统便携箱中提供这种存放位置。温度传感器含有磁铁
9、，可以吸附在钢或铸铁表面，并有一个“通孔”，需要时可以用螺钉固定。图3 带有标签的电缆：空气和材料温度传感器仅在连接至XC补偿单元的正确接口时才能正常工作。XC补偿单元的侧面标有与不同类型传感器相对应的符号。空气温度传感器必须连接至标有空气温度符号的插槽，如下所示。材料温度传感器可以连接至标有材料温度符号的插槽。 传感器符号在传感器侧面上也标有空气和材料温度传感器符号。注：没有提供空气压力和相对湿度的插槽，因为这些传感器已经固定在XC补偿单元机体上。公司系统进行激光补偿，要开启的齿节参数是:参数编号说 明范围单位初始值修改后何时有效影 响 范 围13011306启动齿节误差补偿02-0按Res
10、et键对应逻辑轴l 此参数决定启动齿节补偿功能与否。0：关闭；1：单向；2：双向附表1 线性轴线定位精度的允差表序号检验项目代号及符号轴线的测量500500800800125012502000允差1双向定位精度A0.0220.0250.0320.0422单向定位精度A和A0.0160.0200.0250.0303双向重复定位精度R0.0120.0150.0180.0204单向重复定位精度R和R0.0060.0080.0100.0135轴线的反向差值B0.0100.0100.0120.0126平均反向差值B0.0060.0060.0080.0087双向定位系统偏差E0.0150.0180.0230.0308单向定位系统偏差E和E0.0100.0120.0150.0189轴线的平均双向位置偏差范围M0.0100.0120.0150.020注：符号表示正向趋近，符号表示负向趋近。在激光检测结果出来我们可以通过分析数据来得出背隙的补偿量，背隙补偿量用球杆仪对其也可以进行检测，对进行激光检测时，我们要把程式更改为带有消除背隙的。
