Renishaw XL-80激光干涉儀

1、應(yīng)用：

1）機床與坐標測量機 (CMM)
按照標準驗證機床和坐標測量機的精品
工具
2）研發(fā)與計量
供校準和研究實驗室使用的可溯源性測量
3）運動系統(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
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準。

*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50 kHZ頻率讀取數(shù)據(jù)，*高線性測量速度可達4 m/s，即使在*高速度下線性分辨率

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

顯示”擴展到激光頭上。
*可以在標準 (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、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)計和制造經(jīng)驗的

結(jié)晶，具有真正的系統(tǒng)性能和操作優(yōu)點。

2)精度和動態(tài)性能
精確穩(wěn)定的激光源和準確的環(huán)境補償，保證了±0.5 ppm的線性測量精度?？梢愿哌_50 kHz

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

有測量選項（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，可減少等待時間并增加測量時間，同時仍具有純粹干涉測量系

統(tǒng)精度高的優(yōu)點。

激光干涉儀和補償器均可通過USB與計算機連接，因此無需單獨的接口，也不必擔(dān)心復(fù)雜的

設(shè)定。

4)充滿信心
優(yōu)質(zhì)的設(shè)計、制造和支持是雷尼紹的標志性特征。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。標準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“便攜

箱”中，重量僅為12公斤。再加一個三腳架（裝入尼龍拉鏈攜帶箱中），您就擁有了一個真

正便攜的機器測量方案。

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，可溯源至標準）
XL-80 激光系統(tǒng)有一個集成USB 端口，因此激光系統(tǒng)與計算機之間無需單獨的接口。激光系

統(tǒng)還提供標配的輔助模擬信號輸出，其中正交輸出為出廠設(shè)定選項。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補償器和傳感器（可靠 — 環(huán)境補償器確保XL-80在整個環(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)境補償裝置和十分精確的傳感器，可自動補償受

環(huán)境影響的測量結(jié)果。

XC-80補償器可連接多達三個材料溫度傳感器，以對機器的熱膨脹進行補償。
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)計可確保這些經(jīng)得起頻繁搬動使用的裝置在整個工作條件范圍內(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。
XL三腳架云臺在設(shè)計上考慮到了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)接頭選件固定在標準磁力表座上。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)提供堅固的保護，同時還能*

大程度提高便攜性）
雷尼紹的激光系統(tǒng)在設(shè)計時，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。在存儲和運輸過程中，便攜箱可為您的貴重系統(tǒng)提供保護。它們采用定

制設(shè)計的海綿襯墊，能夠在遇到?jīng)_擊時將系統(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)置通過比較機器控制器上顯示的運動與激光系統(tǒng)測量的運動，來測量軸的線性定位精度

。該設(shè)置提供的精度達
±0.5 ppm（百萬分之一），分辨率達1納米。軸的重復(fù)性可通過多次測試進行測量。
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€光學(xué)組件，另一個光學(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床和坐標測量機位置誤差的兩個主要因素。即使是主軸的一個

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±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)生的光路變化進行角度測量。角度干涉鏡*好安裝在機器上的

某個固定位置。然后將角度反射鏡安裝在機器的移動部件上。

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

機器的位置精度及輪廓精度。
這可能是因為導(dǎo)軌磨損、事故或機器地基不牢造成的。
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

兩個直線度測量結(jié)果可評估獨立軸的平行度。

4）回轉(zhuǎn)軸測量（XR20-W回轉(zhuǎn)軸校準裝置和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)置可通過比較機器控制器上顯示的運動和硬件測 量的運動，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)軸校準裝置和角度干涉鏡。
XR20-W配備一個緊湊輕巧的無線設(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軟件包按照標準出具報告。
“擺動軸轉(zhuǎn)臺測量軟件”能夠在很難將XR20-W安裝到機 床回轉(zhuǎn)軸中心點的機床配置中使用

該系統(tǒng)。
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5）平面度測量（該平面度設(shè)置可測量坐標測量機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， 那么可能需要進行拋光等修正工作。
平面度測量組件包含兩個平面度鏡和三個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準方法均由激光軟件支持：
•對角線（莫氏）法 — *在八條預(yù)定義的直線上進行測量。
•網(wǎng)格法 — 任何數(shù)量的直線均可在整個平面的兩個正交方向上進行測量。

6）垂直度測量（該垂直度設(shè)置可測量兩條標稱垂直坐標軸的垂直度）
軸之間需要相互垂直并在整個軸長度保持準確。垂直度誤 差將直接影響機器生產(chǎn)的工件的

定位精度。這些誤差可能是因 為機器地基移動或龍門機器參考點位置傳感器安裝失調(diào)所致

。
通過使用一個經(jīng)過校準的光學(xué)角尺并結(jié)合兩個直線度測量結(jié)果，可以計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進行測量。與直線度光學(xué)鏡組配

合使用時，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

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

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激光準直輔助鏡
這個*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，使激光準直變成簡單

的一步操作。激光準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
在測量機器垂直軸的直線度和垂直度時用于引導(dǎo)光束。
10. 大角錐反射鏡
用于測量機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

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