Renishaw XL-80激光干涉仪

1、应用：

1）机床与坐标测量机 (CMM)

按照国际标准验证机床和坐标测量机的精品

工具

2）研发与计量

供校准和研究实验室使用的可溯源性测量

3）运动系统

独特动态性能，支持高速、高分辨率应用

产品经理  张生  1-8-5-1-8-5-5-6-5-8-8

2、特性与优点

XL-80激光干涉仪装置

XL-80激光头可以产生非常稳定的激光光束，采用的波长可溯源至国家和国际标准。

*激光稳频精度通过热控制技术将激光管长度变化控制在几纳米范围内，达到3年内精度保持在±0.05 ppm（百万分之一）。

*线性测量精度在整个环境范围内，即从0 ºC - 40 ºC（32 ºF - 104 ºF）和650毫巴 - 1150毫巴的范围内，精度为±0.5 ppm。

*可以高达50 kHZ频率读取数据，*高线性测量速度可达4 m/s，即使在*高速度下线性分辨率仍可达1 nm。

*仪器内置的USB意味着激光系统与计算机之间无需单独的接口。

*激光头前部的一排LED状态指示灯显示激光状态和信号强度，相当于将屏幕软件上的“状态显示”扩展到激光头上。

*可以在标准 (40 m) 和长 (80 m) 距离模式之间切换。

*模拟I/O端口允许模拟信号输出和触发信号输入。

*预热时间少于6分钟。

*外接开关电源允许输入电压在90V - 264 V之间变化。

*CARTO软件可以进行线性、角度、回转轴、直线度和垂直度测量。其他测量模式则需要使用LaserXL。产品经理  张生  1-8-5-1-8-5-5-6-5-8-8

1)利用XL-80提高企业效益

XL-80系统快速、精确，而且非常轻便，因此它成为销量*好的激光校准系统丝毫不足为奇。XL-80采用先进的软件解决方案，具有优异的性能，可以帮助您显著提高企业效益。

雷尼绍设计、制造和提供激光系统已有超过25年的历史。XL-80正是多年设计和制造经验的结晶，具有真正 的系统性能和操作优点。

2)精度和动态性能

精确稳定的激光源和准确的环境补偿，保证了±0.5 ppm的线性测量精度。可以高达50 kHz频率读取数据，*高线性测量速度可达4 m/s，即使在*高速度下线性分辨率仍可达1 nm。所有测量选项（不只是线性）均采用干涉法测量，使您对记录数据的精度有信心。

3)使用方便

XL-80设定和使用快速简便，可减少等待时间并增加测量时间，同时仍具有纯粹干涉测量系统精度高的优点。

激光干涉仪和补偿器均可通过USB与计算机连接，因此无需单独的接口，也不必担心复杂的设定。

4)充满信心

优质的设计、制造和技术支持是雷尼绍的标志性特征。不管是微米级测量还是纳米级测量，*先进的设施和质量保证都极为重要。标准的三年保修期和全球支持网络体现了我们对您的承诺。

5)便携性

XL-80激光和XC-80补偿器体积小巧，这意味着一套完整的线性测量系统只需装在一个“便携箱”中，重量仅为12公斤。再加一个三脚架（装入尼龙拉链携带箱中），您就拥有了一个真正便携的机器测量方案。

3、系统核心组件

1）XL-80激光器（精确 — 非常稳定的激光频率，可溯源至国际标准）

XL-80 激光系统有一个集成USB 端口，因此激光系统与计算机之间无需单独的接口。激光系统还提供标配的辅助模拟信号输出，其中正交输出为出厂设定选项。相同的辅助I/O插槽也接收用于外触发的触发信号输入。

轻型外接开关电源确保输入电压范围在90 V - 264 V之间，同时还具有便携性。

XL-80正交激光系统仅限通过特殊订货购买（有出口管制规定限制）。请注意，XL-80系统提供的可选正交输出信号不应用于反馈系统。要了解激光反馈系统

2）XC-80补偿器和传感器（可靠 — 环境补偿器确保XL-80在整个环境范围内保持测量精度）

激光测量中的*大不确定性来自环境条件（空气温度、气压和湿度）的变化，这些因素会改变激光的波长。XL-80激光系统采用XC-80环境补偿装置和十分精确的传感器，可自动补偿受环境影响的测量结果。

XC-80补偿器可连接多达三个材料温度传感器，以对机器的热膨胀进行补偿。

XC-80轻便小巧，配备有“智能型传感器”来处理原始环  境参数，提供安全测量。XC-80和传感器的设计可确保这些经得起频繁搬动使用的装置在整个工作条件范围内都能提供精确读数。磁性挂板和5 m长传感器电缆（还可联合使用）*大限度提高了可用性。

3）三脚架和云台（灵活 — 配备用于稳定定位激光的可调节三角架和用于微调设置的云台）

除非您使用的是专用测量台，否则您可能需要一个三脚架和云台以调节激光相对于测量轴的位置。

通用三脚架提供可垂直调整的稳定基座。三脚架重

3.9 kg，长度仅64 cm（折叠后），便携性可与XL-80激光系统的其他组件媲美。三脚架便携箱可与系统便携箱连接以方便拖运。

XL三脚架云台在设计上考虑到了XL-80激光系统的精确角度旋转及平移，可以一直固定在激光装置上，易于存放和快速架设。“快速安装/释放”机构可确保云台快速安全地固定  到三脚架上。对于那些不方便安装三脚架的应用场合（例如直接固定在机床工作台上），云台和激光装置也可用转接头选件固定在标准磁力表座上。请参阅第15页的“附件”一节  了解详情。

4）系统便携箱（便携 — 轮式系统便携箱不仅为您的激光系统提供坚固的保护，同时还能*大程度提高便携性）

雷尼绍的激光系统在设计时，考虑了其便携性。系统便携箱为**规格，由注塑塑料制成，具有内置滚轮和手柄。在存储和运输过程中，便携箱可为您的贵重系统提供保护。它们采用定制设计的海绵衬垫，能够在遇到冲击时将系统的震动降到*低，此外还为存储夹具、硬件和附件提供额外空间。雷尼绍提供多种便携箱，以适合用户系统的尺寸。

4、光学镜组设定

1）线性测量（线性设置可沿轴测量位置精度）

该设置通过比较机器控制器上显示的运动与激光系统测量的运动，来测量轴的线性定位精度。该设置提供的精度达

±0.5 ppm（百万分之一），分辨率达1纳米。轴的重复性可通过多次测试进行测量。

在线性测量过程中，激光系统会测量参考位置沿测量光路到光学反射镜之间相对距离的变化。可以移动其中一个光学组件，另一个光学组件保持静止不动。

40 m - 80 m范围内的应用可使用长距离线性组件

2）角度测量（角度设置可沿轴测量俯仰和扭摆误差）

俯仰和扭摆角度误差是造成机床和坐标测量机位置误差的两个主要因素。即使是主轴的一个小误差，都可能对刀尖造成重大影响。这一设置可以测量高达±10°的角度偏移，分辨率为

0.1角秒。

通过监测角度反射镜的移动产生的光路变化进行角度测量。角度干涉镜*好安装在机器上的某个固定位置。然后将角度反射镜安装在机器的移动部件上。

3）直线度测量（直线度设置可测量与移动轴垂直平面内的误差）

直线度测量结果记录了垂直于轴运动的水平和垂直平面内 的误差。直线度误差会直接影响机器的位置精度及轮廓精度。

这可能是因为导轨磨损、事故或机器地基不牢造成的。

通过监测直线度反射镜或直线度分光镜（Wollaston棱镜） 的横向位移产生的光路变化进行直线度测量。可提供测量较短 的轴 (0.1 – 4 m) 和较长的轴 (1 – 30 m) 的组件。结合两个直线度测量结果可评估独立轴的平行度。

4）回转轴测量（XR20-W回转轴校准装置和XL-80激光系统可测量回转轴的位置精度）

该回转设置可通过比较机器控制器上显示的运动和硬件测 量的运动，来测量回转轴的位置精度。该设置采用了XL-80激光  系统、XR20-W回转轴校准装置和角度干涉镜。

XR20-W配备一个紧凑轻巧的无线设备，可在±1角秒的精 度范围内采集回转位置数据。XR20-W在设计上易于使用、数 据采集速度迄今为止*快且无需操作人员干预。它提供可溯源 的测量结果，可利用RotaryXL软件包按照国际标准出具报告。

“摆动轴转台测量软件”能够在很难将XR20-W安装到机 床回转轴中心点的机床配置中使用该系统。

如需了解上述任一产品的更多信息，产品经理  张生  1-8-5-1-8-5-5-6-5-8-8

5）平面度测量（该平面度设置可测量坐标测量机台面以及各种平板的表面形状）

平面度测量对表面的形状进行分析。这可用于创建三维图并记录与理想平面的偏差。如果这些误差对应用的影响很大， 那么可能需要进行抛光等修正工作。

平面度测量组件包含两个平面度镜和三个适合不同平面尺寸的基板。平面度镜不仅可以水平旋转，还可以垂直调整倾斜。这可以实现对激光光束的水平和垂直调整。另外，平面度测量还需要使用角度测量光学镜组。

执行平面度测量的两种标准方法均由激光软件支持：

•对角线（莫氏）法 — 仅限在八条预定义的直线上进行测量。

•网格法 — 任何数量的直线均可在整个平面的两个正交方向上进行测量。

6）垂直度测量（该垂直度设置可测量两条标称垂直坐标轴的垂直度）

轴之间需要相互垂直并在整个轴长度保持准确。垂直度误 差将直接影响机器生产的工件的定位精度。这些误差可能是因 为机器地基移动或龙门机器参考点位置传感器安装失调所致。

通过使用一个经过校准的光学角尺并结合两个直线度测量结果，可以计算两轴之间的垂直度。

要完成垂直轴的垂直度测量，需要使用前面提到的用于测量垂直方向直线度的附件。根据应用的配置，可能还需要其他安装附件。您当地的雷尼绍办事处可为您提供*佳个性化解决方案的建议。

雷尼绍还提供QC20-W球杆仪作为快速诊断工具，可用于评估垂直度。

5、附件

1.光学镜组安装组件

光学镜组安装组件使在机器上安装雷尼绍测量光学镜组变得更简单。该组件用于将测量光学镜组以不同的设置安装到待测机器上。根据需要还可以提供其他配置。

2. 直线度基板

一种设计用于安装直线度反射镜和可调式转向镜（或带有固定转向镜的激光准直辅助镜）的基板，用于测量某些垂直轴。该基板也可用于安装线性或角度光学镜组。

3. 直线度光闸

特殊光闸组件可在当反射光束与输出光束处于同一水平面时进行测量。与直线度光学镜组配合使用时，可在垂直平面上测量直线度。

4. 固定转向镜

这种镜子可使激光光束进行90º转折。与旋转镜类似，它可以安装在测量光学镜组上，协助光学镜组的设定，主要用于测量轴的通道空间受限的场合。

5.磁力表座

用于安装光学镜组或XL-80激光系统（与XL磁力表座适配器结合使用）。该磁力表座具有一个控制磁性的开关，可实现快速安装，同时还有M8螺纹固定孔。提供的组件中包含两个磁力表座。

6.XL磁力表座适配器

允许将三脚架云台安装到磁力表座上，或任何其他具有M8 螺纹的固定装置上。

7.LS350激光准直辅助镜

这个独特的专利光学仪器用于微调水平面和垂直面上的激光光束角度，使激光准直变成简单的一步操作。激光准直辅助镜提高了线性、角度和直线度测量调整速度，无论测量是在激光头光路成直线还是在90°位置上进行。

8. 旋转镜

此旋转镜可以作为ANSI B5.54和ISO 230-6对角线测量的准直辅助设备。它对于测量斜床身车床也很有用。紧固螺钉使旋转镜能够简便地安装在测量光学镜组上。

9. 可调式转向镜

在测量机器垂直轴的直线度和垂直度时用于引导光束。

10. 大角锥反射镜

用于测量机器垂直轴的直线度和垂直度的一种角锥反射镜。

6、激光测量软件

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