机器性能和精度的全面检测和校准

1、SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation机器性能和精度的全面检测和校准SRENISHAWS绍 apply innovation世界领先的激光测量系统SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation在精度和稳定性日趋置要的今天，得到全球数以千计用户认可的ML10 Gold激光干涉仪系统是您的理想选择。精度的可溯源性性能指标SRENISHAWS绍 apply innovationXY平台校准(Danaher Precision Systems)频率稳定性出厂测试R

2、enishaw激光干涉仪的所有测量功能. 包括直线度和角度等测量.都是基于激 光干涉原理.具有对国际标准激光波长 的溯源性。而那些利用电子标靶进行俯 仰.扭摆和直线度误差测量系统.会影 响测量精度和稳定性。分离的干涉镜Renishaw的干涉镜与激光头分离开来. 与那些将干涉镜安装在激光头上（内 部）的仪器相比.可有效避免热漂移。环境补偿激光测量中最大的不确定因素来自于 环境条件（气压、气温和湿度）飽变 化.在典型条件下.这些变化可以给 测量帯来多达土 20 ppm的不确定度。 Renishaw的EC10坏境补偿单元中使 用了高精度的环境传感器，从而莫环 境补偿结果能够使系统在040。C的 工作

3、范團内保持为±07 ppm的精度。Renishaw给岀的精度指标是严格按照 ISO凰际标准中关于测量不确定度的计 算方法.综合了激光稳定性、传感器输 岀等数值和所有影响最终测量的关键参 数的基础上给岀的.整个系统精度的董 信度达95%（k=2）,并且已经包括了实 际使用中由于漂移带来的误差影响。实际使用性能世界范围内数千台ML10激光干涉仪的 多年现场使用事实表明.在各种不同工 作条件下.Renishaw长期以来一直提 供着满足甚至高于其性能指标的激光干 涉仪产品.这种性能表现已不断经过第 三方（包括国内外的国家级计量院.如 中国计量院.德国PTB.美国NIST. 英SNPL等）的验

4、证。SRENISHAWS绍 apply innovation不同于以传统四象限传感器取代高精度激光波长基准来实现提高工作效率的作法，Renishaw在保证 激光波长溯源性的前提下，通过一系列针对数控设备专利设计的光学镜及特定功能等来提高效率。SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation數控机床粋度校准从仪器预热准备.编制数控测量程序到最后更改机床参数.Renishaw均有一系列 独特技巧。“取消”预热功能“预热”是激光干涉仪测量前为保证仪三测机精度校准器在精度范團内工作而必须的准备过 程。MLIOGold在短时间断电后重新通

5、电（如从一台设备转到另一台设备测量） 可立刻恢复工作状态！专利设计的激光准直辅助镜准直辅助镜极大地简化了激光光路准直 必须调整三脚架的传统方法。程序自动生成与传送Renishaw Laserl0软件内畫有 FANUC. SIEMENS等多种数控系统 的测量程序编程模块.并提供与机床相 通讯的接口功能以方便测试现场使用。谋差补偿表不同的控制器有不同的误差补偿机理。Laserl0软件可根据不同要求产生误差 补偿表.只需手工将有关计算结果键入 数控系统即可。自动渓差补偿软件可从程序生成、传送到修改机床补偿参 数实现自动化.在改善补偿精度的同时 大幅节省检测与补偿时间。效果上述功能在一用户现场.仅半天

6、内便完 成四台加工中心共计12根坐标轴的精 度自动检测与补偿.SRENISHAWS绍 apply innovation补偿单元激光头ML10 Gold高性能激光干涉仪ML10 Gold激光干涉仪由于采用了独特的专利设计及最新的 光电子技术.比市场上其它型号的激光干涉仪具有更髙的性 能和更先进的任选功能；提供有进行机器位置.几何精度测 量的全套比学器件包括：SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation线性位置测角度（俯仰与扭擢）测亶线度测垂氏度测lllsi平面度测对角线/斜床身测SRENISHAWS绍 apply innovat

7、ionDX10 接口线性测量分辨率测量范围 线性测塑精度（在车间环境即0-40。0 最鬲测量速度 长期稳频精度0.001 pm40 m （或任选80 m） ±0.7 ppm（带EC10环境补偿器）60 m/min （1 m/s）±0.05 ppm基本性能参数激光干涉仪的全部器件放在一个配小车的提箱内.一人便可 携带全部系统赴异地进行机器精度检定.大大改善了激光干 涉仪的便携性。ML10 Gold激光测量系统所有功能都可与Laser 10软件配 合使用.通过接口与IBM兼容的PC机（包括笔记本计算机） 连接。软件控制灵活.直观.既节省了测量时间，又避免了 人为误差.并能按国际

8、上通行的标准进行数据分析处理.如 ISO2302 JIS-B6330. VDI3441. VDI2617. ASME B89. GB17421-2000 等.QuickView或LaseMO测软件可供选择除了测量和分析诊断功能外.此软件包的标准配置还包括动 态测量.旋转轴测量.双轴测量和电子水平仪及千分表程序 接口模块等.MLIOGold高性能激光干涉仪附加功能及典型任选件速度-时间曲线误差补偿丽精度曲线误差补偿后精度曲线速度-时间曲线误差补偿丽精度曲线误差补偿后精度曲线QuickView示波器软件最新独家开发的软件包QuickView"使 得ML10 Gold激光干涉仪更具灵活杵.

9、 功能更强大.它将激光干涉仪的高精度. 高分辨率与易于使用的传统示波器结合 到一起.可对线性或角度位移.速度或 加速度的微小变化进行直观分析。它不 仅适用于机床研发及其制造商.而且也 将成为工程.研究以及学术机构的理想 之选.USB 接一 DX10新近推岀的DX10接口 .通过工业标 准的USB接口与激光系统和环境补偿 单元连接到PC机上。DX10无需使 用PCMCIA （笔记本电脑）或内1PCI （台式机）接口.随着这两种接口逐步被主流PC机淘 汰.并由USB取而代之.DX10可谓 优势明显。并且，DX10支持最新的 QuickView1*示波器软件。RX10回转轴标定功能配用Renisha

10、w公司的RX10附件.便 可实现用激光干涉仪进行回转轴精度的 自动测量.它可对任意角度位置.以任 意测呈间旧进行自动测量.其精度达 ±1角秒。它是对用自准直仪和多面体 的传统测量方法的革新。常规方法只能 手工测量，并常常以45° C的等间阳测 莹.无法对转台实行全面精度评定。QuickView示波器软件USB 接口 - DX1O 接口RX10回转轴机床动态性能评价功能ML10 Gold激光干涉仪与其动态特性软 件包相结合.便可讲行动态特性的测常 分析。用户可用该功能来优化机床动态 参数.如加速度的跃升和过冲、检查速 度平稳性.用内SFFT （快速傅利叶变 换）功能分析振动和

11、谐振等。对于机床 生产厂和使用厂来说.机床动态特性的 评价都是重要的。它可以帮助优化机床 动态性能.帮助分析机床故障部位.选 择合适部件使机床处于最佳动态特性的 状态.自动螺距误差补偿功能Renishaw公司先进的自动补偿软件， 可对CNC机床进行自动螺距误差补偿. 以改善具体机床的精度。补偿过程是自动进行的.它比通常的补 偿方法节省了大畐的时间.并目避免了 因手工计算和手动键入补偿值而引起的 人为误差.同时可最大限度地选用彼测 轴上的补偿点.以使机床达到最佳精度。 另外.操作者无需具有丰富的机床参数 及补偿方法的知识。目前.Renishaw自动补偿软件可与许 多公司的数控系统兼容.如：FAN

12、UC. SIEMENS. CINCINNATI. NUM. MAZAK 和 ACROMATIC2100 等。速度-时间曲线误差补偿丽精度曲线误差补偿后精度曲线SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation准直辅助较定转向镜与旋转镜832放大器接口LS350准直辅助镜注册专利的“准直辅助镜”为那些激光 干涉仪使用不太频姬.擾作较陌生的人 提供了方便的光路准直手段.对大型机 床的光路快速准直尤有帮助；对消除余 弦误差的操作

13、提供方便；尤其对光路转 向90。尊调光困难的场合提供了快速调 光的手段.小型线性光学镜组该镜组经专门设计.极大地减轻了反射 傥的重量.节省安装空间.降低了光学 镜自重对测量的影响.显著提高了激光 干涉仪对徴动平台或小型机器的线性及 动态测量能力.*需与普通线性光学镜配合使用双轴校准系统在某些机器中.某一轴线运动由双驱动 和双反馈系统控制（如龙门铳床和大型 龙门移动的机器等）.在这种情况下. Renishaw双轴校准软件可在一台计算 机上连接并控制二个接口卡.提供了同 步自动采集两平行轴数据的能力。从双 轴上采集的数据同时显示在PC机上并 根据要求存储起来.然后分别加以分析 或分别进行双轴误差自

14、动补偿。测试空间对角线精度及斜床身车床时 用.也可配装到其它光学镜上以方便 光路转向及调光等。联邦产品832放大器接口接受来自联邦产品832系列放大器及 其配套电子水平仪和仪表发岀的数 据通过PC机的串行接口和专用接口 软件将放大器输岀的数据直接传送到 Renishaw校准软件中进行分析处理。数字指示器接口接受来自联邦产品（FEDERAL） mMAXm M 以及三丰（MITUTO丫O） DIGIMATIC数字指示器发岀的数据.通 过专门开发的接口软件.将指示器输岀 的数据自动转换成Renishaw的校准软 件能够使用的格式.TB10正交信号触发器该触发器可根据机床编码器及其控制系 统之间的定位

15、反馈信号.向激光系统输 入触发脉冲信号实现从激光系统到刻 度尺同步采集数据。测量定位误差时机 器在连续运动中没有暂停.该功能主要 用于诸如飞行数据采集"或监视误差 大小等方面.可以在机床不暂停的情况 下沿轴线采集定位.角度和直线性数据 筹。该部件可兼容于TTL电平或模拟电 流回路编码器.按用户确定的间距触发 激光测试系统记录数据.SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation固定转向铁与旋转镜数字指示器接口TB10正交信号触发器SRENISHAWS绍 apply innovationMLIOGold高性能激光干涉仪在多

16、种领域中的应用案例SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovationTESA-RSD采用激光干涉仪取代传统校准方法需解决的问题块规及测长杆需要非常高精度的校 准.传统方法是采用短行程.高精度量规 来将被测杆与相同长度的基准杆进行 比对.需要准备一系列基准杆购置井定期 校准.费用昂贵.解决方案Renishaw激光干涉仪可以直接测量 所需长度精度收益提高了校准精度。减少了所需购买的基准杆数量.并相应减少其维护费用。SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation解决方案磁栅

17、位移传感器精度需要进行误差拟 合来提高精度.传统方法是采用玻璃光栅作为基准来 比对.但对于长达10米的磁栅位移 传感器来说.传统方法过于昂贵精 度也受到限制.用多台Renishaw激光干涉仪建立了 一系列测试台，以满足大莹高精度误 差拟合收益自动产生存入传感器用于误差拟合的 误差表.实现了可溯源的高精度校准。BALLUFF已选用了 5台Renishaw激光干涉仪用于提高其生产的磁栅位移传感器精度需解决的问題SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovationMTI使用多达12台Renishaw激光干涉仪用于切片机的生产SRENISHA

18、WS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation倉彷片刀爲解决的问題集成电路和硬盘磁头均是从硅片上大 批量生产的.元件再由切片机分离成 单片。元件非常小.相互间间隙也很 小.一般小于100 pm0 对切片机精度要求很高.解决方秦使用Renishaw激光干涉仪对切片机 精度进行校准和补偿收益激光校准和补偿.提高了设备的精确 度。SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation香港科技大学采用激光干 涉仪校准其多自由度平台美SI波音公司大使用ML1O 漱光干涉仪及QC10球杆仪精童机器定

19、位精度的检测Exitech公司使用MUI0校准 PCB钻孔机箱度其他领域中的应用举例科学研究及教学航空航天领域机械加工与 测设备的精度校准SRENISHAWS绍 apply innovationQC10球杆仪机床性能的快速诊断QC10球杆仪是Renishaw公司提供的用于机床精度校准量仪中的一种新仪 器.与激光干涉仪互补使用。QC10球杆仪是评价机床动态轮廖精度的精密 仪器.该项重要技术迅速地被国际上机床检验标准所采纳.如ISO230.芙 国ANSI B5.54和中国GBTT17421.4-2003等。该项快速简单的检测.可提 供岀机床各种误差的数据并对其进行自动分析给岀各种误差优化表包括:S

20、RENISHAWS绍 apply innovation轮廓综合回度精度伺服增益不匹配误差滚珠丝杠周期误差爬行误差机床振动Ballbar5 HPS测量分析软件方便易用的窗口界面实时数据采集并显示曲线按最新 ISO2304 JISB6194.ASME B5.54及B5.57等标准分析 测量结果自动计算进给可给岀位置误差垂直度/直线度误差光栅尺/编码器误差间隙和其它换向误差位置性能（与校准规配合使用）反向跃冲以图形方式显示历次机器测试结 果变化趋势快速自动地产生球杆仪测试程序 误差图形模拟在线帮助包含丰富的机床故障诊 断分析专家系统支持多种语言的分析报告SRENISHAWS绍 apply innov

21、ation校准规使用校准规可在分析软件中得到机 床回弧运动的绝对半径值.QC10球杆仪附件QC10球杆仪系统是一种多用途的工具.可适用于多种机床。标准系统可用 于测试三轴CNC机床.如卧式、立式加工中心等。若与下述附件配套使用. QC10球杆仪系统可测试更为广泛的机床品种。SRENISHAWS绍 apply innovationVTL连接器可使得典型的两轴机床如插装机. 安放器、激光切割机床.立式车床 等机器得益于QC10球杆仪系统的 诊断。车床附件360°车床连接器可使QC10球杆仪 系统用于更为广泛的各种数控车床。 当用于车削中心时.它可便QC10 球杆仪系统对车床的加工性能进行

22、 诊断。小圆组件应用于小型机床.可使QC10球杆 仪系统对具有较短轴向行程的数控 机床进行测试。此外.还可帮助对 大多数类型的机床伺服控制系统进 行加强型分析。SRENISHAWS绍 apply innovationSRENISHAWS绍 apply innovation? RENISHAW绍 apply innovation© 2005 Renishaw Pic 版权折有北京印制 0305 Part No. L-8003-2501? RENISHAW绍 apply innovationMCG三测机空间精度检测规用固定长度杆快速替代标准球的方法Renishaw三坐标测量机空间精度检测

23、规(MCG)作为许多国际标准推荐的方法可 以对三测机的空间工件性能进行快速有效地周期检测.它可以自动对机器的能力 作岀快速的评估.并目能够分析机器的性能特征.检测原理平衡臂上有一个基座.该基座放置定位 于高度可选择的立柱上的精密红至石球 上.可让平衡臂进行360。水平和上下 45。精确地回转。在平衡臂末端另有一 个定位座.它由平衡臂上两个杆及一个 碳化餌球和一个安装在Renishaw测头 上的特别经过校准的探针组成。该平衡 瞽形成了回转半径为R的截球体(见 下图).由于该平衡臂具有恒定长度.半径R 的任何变化都是坐标测量机空间测量 功能的体现.在相同位置进行多次操 作就可确定坐标测量机的重复性.所提供的多种平衡臂的每一种长度都 经过特殊平衡.不会岀现误融发.平 衡臂与多种触发式测头兼容.还有不 同高度的立柱供选择。(见下图)。检测过程衽三个水平面的每一平面上选择八个测 量点.三个水平面分别为一45。、0° 和+45。然后重复两次测呈以便获得 更复值.这样便得出所有三坐标空间精 度测莹的72个测呈数据.以便有效分 析三测机的精度与性能.符合标准