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美国API激光干涉仪 XD-1D/ XD-3D/ XD-5D/ XD-6D

1D激光主要可以测量定位误差 3D激光可以测量定位误差、直线度误差(双向) 5D/6D激光可以测量定位误差、直线度误差(双向)、偏摆角、俯仰角和滚动角

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XD Laser激光干涉仪技术综述:

    ●1D激光主要可以测量定位误差
    ●3D激光可以测量定位误差、直线度误差(双向)
    ●5D/6D激光可以测量定位误差、直线度误差(双向)、偏摆角、俯仰角和滚动角


XD Laser:5D/6D激光干涉仪是API产品,一次安装能够同时测量线性轴的六个误差,包括1个位置度误差、2个直线度误差、3个角度误差。在通常情况下需要数天时间进行的测试,使用API激光干涉仪只需几个小时即可完成,实际应用结果表明,节省时间可达80%。该仪器体积小,重量轻,可以直接安装到机床导轨上。6D激光干涉仪主要由稳频激光器、干涉仪和6维传感器组成,从激光器发出的激光光束经过干涉后,被6D传感器内的分光镜分成三束,一束光经锥角反射棱镜反向后返回干涉仪与参考光束相干产生干涉条纹,经光学相位探测器识别后进行电子记数,记录精确长度位移。第二束光用作直线度测量的参考光束,传感器与参考光束之间的相对位移由装在传感器内的横向疚光电二级管测得。第三束光用作装在6D传感器内的小型光电测角仪的参考光源,用来测量角度误差(俯仰角和偏摆角)。为了保证激光光束的稳定性,测量仪在结构的设计以及激光器的选择方面都做了仔细周密的考虑,以使测量仪的横向和角度漂移量都降低到z小,从而保证测量仪的长期稳定性。测量仪配有自动气压、环境温度补偿器,自动校正环境变化对激光波长及长度测量的影响,测量仪还配有专门设计的多重数字滤波器,使由空气波动及温度梯度引起的测量误差降到z小。




XD Laser激光干涉仪的组成:

      XD Laser 激光干涉仪是在LMS激光干涉仪的基础上进行了改进。将控制箱集成到激光头里,将原先的有线数据传输改为全程无线数据传输。因此、XD Laser激光干涉仪是由激光头、传感器、气象站、笔记本电脑和连接整个系统的电缆组成。

 


 

主要特点:
同时测量线性定位误差、直线度误差(双轴)、偏摆角、俯仰角和滚动角
设计用于安装在机床主轴上的5D/6D传感器
可选的无线遥控传感器最长的控制距离可到25米
可测量速度、加速度、振动等参数,并评估机床动态特性。
设计紧凑、体积小,测量机床时不需三角架
集成干涉镜与激光器于一体,简化了调整步骤,减少了调整时间




 



XD Laser激光干涉仪的测试方法:

直线度测量— API XD的方法
▶应用先进的PSD技术:光电位置敏感检测器。它可将光敏面上的光点位置转化为电信号)
▶不怕断光,可用于导轨的安装调试(类似于自准直仪)
▶对直线度进行1:1的测量
▶可一次性安装, 与线性误差一起测量, 方便, 快速
垂直度测量— API XD的方法
▶API XD激光干涉仪是通过PSD技术1:1进行直线度测量的,所以API干涉仪测两轴垂直度时只需一个五角棱镜既可,无需其他镜组. 装/调非常方便快速在测两轴的垂直度的同时,两轴各自的线性定位误差、直线度,偏摆角、俯仰角都可一次测出,大大节省了测量所占用机床的时间,也可避免人为差错。
偏摆角/俯仰角测量 — API XD的方法:
▶先进的PSD技术来测量小角度: 当入射光经分光镜射到凸透镜上后,如果轴无角度变化,则光线经透镜聚在焦点上;如果轴有角度变化,则光线会在焦平面上的PSD光靶上得到两个方向的坐标值,从而与焦距比较得出角度值。测量角度过程中不怕断光, 可用于导轨的安装调试。不受滚动角的影响,调整光路容易 。


仪器的溯源性:
API公司XD系列激光干涉仪的各项参数(线性、直线度、角度)都是溯源到国家和国际标准上的。这些精度都经过美国国家标准局(NIST)、中国计量科学研究院和德国PTB等机构的检验


携带方便、操作简单:
全套系统重量仅为15千克.可以装入一个小型工具箱内。由于采用了凑型设计.XD Laser体积小,测量机床时无需使用三 脚架,使测量基准与机床的加工基准保持一致,简化了测量程序 (免拆机床护罩)。集成干涉镜与激光器于一体,简化了调整步骤, 减少了调整时间,提高了机床使用效率  

 


     


精确的数据采集:
 实时的误差测量确保了数据采集的正正确性以及高精度的误分析自动的数据采集技术,简化了数据采集的过程。



连续生产与零故障方案
    为了避免突然停机、停产,API公司为现代化的机加工车间供完全测量解决方案,也就是零故障方案。长期以来.车间管理人员一直以1D激光测量系统来绘制机床误差图及进行校准。而这样一来,想要测量完整的21项参数。则需要进行21到24次单独的安装调试.而且每一轴的每一次测量都需要1-2小时时间.因此,整个机床的测量过程通常要占用两到三个工作日.这就使得机床长时间处于停工状态,严重影响了车间的利润率和生产能力。采用API公司的XD Laser激光干涉仪就完全避免了上述缺陷使得对机床的测量快捷、简便。

 







XD Laser被来自世界名地的API用户用于:
、CMMICNC的校准、补偿
、机床导轨平行度的测量
、旋转额的测量
、垂直度的测量
、对角线的测量
、CNC反馈
、机器人位置反馈


 

美国API激光干涉仪 XD-1D/ XD-3D/ XD-5D/ XD-6D主要技术参数

功能型号

XD-1D一维型
xd-3d三维型
XD-5D
XD-6D
标准型
精密型

精密型
标准型
精密性
线性测量范围
m
45

45
45
40
45
45
线性精度
ppm
0.5

0.5
0.5
0.2
0.5
0.2
直线度测量精度
un
N/A
N/A

(2.0+0.4/m)

或2%显示值

(1.0+0.2/m)

或1%显示值

(0.5+0.1/m)

或1%显示值

(1.0+0.2/m)

或1%显示值

(0.5+0.1/m)

或1%显示值

偏摆角及俯仰角精度
角秒
N/A
N/A
N/A

(1.0+0.1/m)

或1%显示值

(0.5+0.05/m)

或1%显示值

(1.0+0.1/m)

或1%显示值

(0.5+0.05/m)

或1%显示值

滚动角精度
角秒
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
1.0或1%显示值
0.5或1%显示值
垂直度测量精度
角秒
N/A
N/A
(1.0+0.4/m)
(1.0+0.2/m)
(1.0+0.2/m)
(1.0+0.2/m)
(1.0+0.2/m)
材料温度传感器精度

0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
空气温度传感器精度

0.2
0.1
0.2
0.2

0.1

0.2
0.1
大气压力传感器精度
mm Hg
1.0
0.3
0.3
1.0
0.3
1.0
0.3


备注:
. 1D可选80米
.1D和3D可升级为5D/6D
.温度根据实际情况设置


标准附件:

.便携式仪器箱
.环境补偿系统(气象站)
.带有安装附件和磁力座的转换镜
.安装50/6D传感器的硬件设备
适用于多数机床的所有线性轴测量

可选附件:
●可增加空气湿度或材料温度传感器
●对角线测量的光学系统
●垂直度测量的光学系统
●测量旋转工作台的附件
●平面度测量附件
●平行度测量附件





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