激光干涉儀 laser interferometer 雷尼紹工具激光干涉儀有單頻的和雙頻的兩種。 激光具有高強度、高度方向性、空間同調(diào)性、窄帶寬和高度單色性等優(yōu)點。目前常用來測量長度的干涉儀,主要是以邁克爾遜干涉儀為主,并以穩(wěn)頻氦氖激光為光源,構(gòu)成一個具有干涉作用的測量系統(tǒng)。激光干涉儀可配合各種折射鏡、反射鏡等來作線性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等測量工作,并可作為精密工具機或測量儀器的校正工作。 雙頻激光干涉儀 激光干涉儀 在氦氖激光器上,加上一個約0.03特斯拉的軸向磁場。由于塞曼分裂效應(yīng)和頻率牽引效應(yīng), 激光器產(chǎn)生1和2兩個不同頻率的左旋和右旋圓偏振光。經(jīng)1/4波片后成為兩個互相垂直的線偏振光,再經(jīng)分光鏡分為兩路。一路經(jīng)偏振片1后成為含有頻率為f1-f2的參考光束。另一路經(jīng)偏振分光鏡后又分為兩路:一路成為僅含有f1的光束,另一路成為僅含有f2的光束。當(dāng)可動反射鏡移動時,含有f2的光束經(jīng)可動反射鏡反射后成為含有f2 ±Δf的光束,Δf是可動反射鏡移動時因多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的附加頻率,正負(fù)號表示移動方向(多普勒效應(yīng)是奧地利人C.J.多普勒提出的,即波的頻率在波源或接受器運動時會產(chǎn)生變化)。這路光束和由固定反射鏡反射回來僅含有f1的光的光束經(jīng)偏振片2后會合成為f1-(f2±Δf)的測量光束。測量光束和上述參考光束經(jīng)各自的光電轉(zhuǎn)換元件、放大器、整形器后進(jìn)入減法器相減,輸出成為僅含有±Δf的電脈沖信號。經(jīng)可逆計數(shù)器計數(shù)后,由電子計算機進(jìn)行當(dāng)量換算(乘 1/2激光波長)后即可得出可動反射鏡的位移量。雙頻激光干涉儀是應(yīng)用頻率變化來測量位移的,這種位移信息載于f1和f2的頻差上,對由光強變化引起的直流電平變化不敏感,所以抗干擾能力強。它常用于檢定測長機、三坐標(biāo)測量機、光刻機和加工中心等的坐標(biāo)精度,也可用作測長機、高精度三坐標(biāo)測量機等的測量系統(tǒng)。利用相應(yīng)附件,還可進(jìn)行高精度直線度測量、平面度測量和小角度測量。 ML10激光干涉儀在精度檢測中的應(yīng)用 ?。?)幾何精度檢測 可用于檢測直線度、垂直度、俯仰與偏擺、平面度、平行度等。 ?。?)位置精度的檢測及其自動補償 可檢測精工機床定位精度、重復(fù)定位精度、微量位移精度等。利用雷尼紹ML10激光干涉儀不僅能自動測量機器的誤差,而且還能通過RS232接口自動對其線性誤差進(jìn)行補償,比通常的補償方法節(jié)省了大量時間,并且避免了手工計算和手動精工鍵入而引起的操作者誤差,同時可******限度地選用被測軸上的補償點數(shù),使機床達(dá)到******精度,另外操作者無需具有機床參數(shù)及補償方法的知識。 目前,可供選擇的補償軟件有Fanuc,Siemens 800系列,UNM,Mazak,Mitsubishi,Cincinnati Acramatic,Heidenhain, Bosch, Allen-Bradley。 ?。?)精工轉(zhuǎn)臺分度精度的檢測及其自動補償 現(xiàn)在,利用ML10激光干涉儀加上RX10轉(zhuǎn)臺基準(zhǔn)還能進(jìn)行回轉(zhuǎn)軸的自動測量。它可對任意角度位置,以任意角度間隔進(jìn)行全自動測量,其精度達(dá)±1。新的國際標(biāo)準(zhǔn)已推薦使用該項新技術(shù)。它比傳統(tǒng)用自準(zhǔn)直儀和多面體的方法不僅節(jié)約了大量的測量時間,而且還得到完整的回轉(zhuǎn)軸精度曲線,知曉其精度的每一細(xì)節(jié),并給出按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)處理的統(tǒng)計結(jié)果。 (4)雙軸定位精度的檢測及其自動補償 雷尼紹雙激光干涉儀系統(tǒng)可同步測量大型龍門移動式精工機床,由雙伺服驅(qū)動某一軸向運動的定位精度,而且還能通過RS232接口,自動對兩軸線性誤差分別進(jìn)行補償。 ?。?)精工機床動態(tài)性能檢測 利用RENISHAW動態(tài)特性測量與評估軟件,可用激光干涉儀進(jìn)行機床振動測試與分析(FFT),滾珠絲杠的動態(tài)特性分析,伺服驅(qū)動系統(tǒng)的響應(yīng)特性分析,導(dǎo)軌的動態(tài)特性(低速爬行)分析等。 激光干涉儀技術(shù)參數(shù) 5D/6D標(biāo)準(zhǔn)型: 1. 線性:0.5ppm . 2. 測量范圍:40米(1D可選80米) 3. 線性分辨力:0.001um. 4. 偏擺角和俯仰角的精度:(1.0+0.1/m)角秒或1%顯示較大值 5. ******范圍:800角秒 6. 滾動角精度:1.0角秒 7. 直線度精度:(1.0+0.2/m)um或1%顯示較大值 8. 直線度******范圍:500um 9. 垂直度精度:1角秒 10. 溫度精度:0.2攝氏度 11.濕度精度:5% 12.壓力精度:1mmHg 激光干涉儀的主要特點 1. 同時測量線性定位誤差、直線度誤差(雙軸)、偏擺角、俯仰角和滾動角 2. 設(shè)計用于安裝在機床主軸上的5D/6D傳感器 3. 可選的無線遙控傳感器最長的控制距離可到25米 4. 可測量速度、加速度、振動等參數(shù),并評估機床動態(tài)特性 5. 全套系統(tǒng)重量僅15公斤,設(shè)計緊湊、體積小,測量機床時不需三角架 6. 集成干涉鏡與激光器于一體,簡化了調(diào)整步驟,減少了調(diào)整時間 干涉儀的維護 1、儀器應(yīng)妥善地放在干燥、清潔的房間內(nèi),防止振動,儀器搬動 時,應(yīng)托住底座,以防導(dǎo)軌變形。 2、光學(xué)零件不用時,應(yīng)存放在清潔的干燥盆內(nèi),以防止發(fā)霉。反光鏡、分光鏡一般不允許擦拭,必要擦拭時,須先用備件毛刷小心撣去灰塵,再用脫脂清潔棉花球滴上酒精和乙醚混合液輕拭。 3、傳動部件應(yīng)有良好的潤滑。特別是導(dǎo)軌、絲桿、螺母與軸孔部分,應(yīng)用T5精密儀表油潤滑。 4、使用時,各調(diào)整部位用力要適當(dāng),不要強旋、硬扳。 5、導(dǎo)軌面絲桿應(yīng)防止劃傷、銹蝕,用畢后,仍保持不失油狀態(tài)。 6、 經(jīng)過精密調(diào)整的儀器部件上的螺絲,都涂有紅漆,不要擅自轉(zhuǎn)動。