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機床的激光干涉儀


日期：2009年12月16　來源：沈陽第一機床廠　關(guān)鍵字：機床
    激光干涉儀可對機床、三測機及各種定位裝置進(jìn)行高精度的(位害和幾何)精度校正�？赏瓿筛黜梾�(shù)的測量。如線形位置精度、重復(fù)定位精度、機床角度、直線度、垂直度、平行度及平面度等。其次，它還具有一些選擇功能，如自動螺距誤差補償(適用大多數(shù)控系統(tǒng))，機床動態(tài)特性測量與評估，回轉(zhuǎn)坐標(biāo)分度精度標(biāo)定，車床觸發(fā)脈沖輸入輸出功能等。
    (一)單頻激光干涉儀
    激光器1發(fā)出的激光束，經(jīng)鍍有半透明銀箔層的分光鏡5將光分為兩路，一路折射進(jìn)入固定不動的棱鏡4，另一路反射進(jìn)入可動棱鏡7。經(jīng)棱鏡4和7反射回來的光重新在分光鏡5處匯合成相干光束，此光束又被分光鏡分成兩路，一路進(jìn)入光電元件3，另一路經(jīng)棱鏡8反機床射至光電元件2。
    由于分光鏡5上鍍有半透明半反射的金屬膜，所產(chǎn)生的折射光和反射光的波形相同，但相位上有變化，適當(dāng)調(diào)整光電元件2和3的位置，使兩光電信號相位差90*。工作時兩者相位超前或滯后的關(guān)系，取決于棱鏡7的移動方向，當(dāng)工作臺6移動時棱鏡7也移動，則干涉條紋移動，每移動一個干涉條紋，光電信號變化一個周期。車床如果采用4倍頻電子線路細(xì)分，采用波長入：0．63281Am的氦一氖機床激光為光源，則一個脈沖信號相當(dāng)于機床工作臺的實際位移量為(1／4)X(1／2)入≈0．08(，im)
單頻激光干涉儀使用時受環(huán)境影響較大，調(diào)整麻煩，放大器存在零點漂移。
    (二)雙頻激光干涉儀
    雙頻激光干涉儀的基本原理與單頻激光干涉儀不同，是一種新型激光干涉儀，如圖1—50斤示。它是利用光的干涉原理和多普勒效應(yīng)產(chǎn)生頻差的原理來進(jìn)行位置檢測的。
    (三)激光測量的應(yīng)用
    激光干涉儀用于機床精度的檢測及長度、角度、直線度、直角等的測量，車床青度高、效率高、使用方便，測量長度可達(dá)十幾米甚至幾十米，精度達(dá)微米級。
    1．自動螺距誤差補機床償
    激光干涉儀不僅能自動測量機器的位置精度，而且還能通過RS232接口使計算機和數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)通信，對誤差進(jìn)行自動補償，它比通常的手工補償方法節(jié)省了大量時間，同時可最大限度地選用被測軸上的補償點數(shù)，使機床達(dá)到最佳精度。
    2．回轉(zhuǎn)坐標(biāo)精度標(biāo)定機床
    回轉(zhuǎn)坐標(biāo)分度精度標(biāo)定可對數(shù)控轉(zhuǎn)臺在任意角度位置，以任意測量間隔進(jìn)行全自動測量及補償。
    3．機床動態(tài)特性測試與評估
    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，車床從而幫助用戶對機器故障源進(jìn)行分析。
    4．觸發(fā)脈沖輸入輸出功能
    利用觸發(fā)脈沖輸入，可實機床現(xiàn)外部控制激光干涉儀記錄數(shù)據(jù)，從而可實現(xiàn)類似于激光絲杠動態(tài)精度檢查儀的功能或機床傳動鏈精度檢查功能。利用觸發(fā)脈沖輸出，可用激光干涉儀定時或定距發(fā)出脈沖，從而實現(xiàn)類似于激光光刻機的功能。
    5．可選AB正交信號輸出
    AB正交信號是標(biāo)準(zhǔn)光柵信號，由于RENISHAW激光干涉儀能輸出該信號，車床因而可將該激光干涉儀作為長度基準(zhǔn)用于其他場合，如動態(tài)光刻等。
    6．雙軸同步校準(zhǔn)
    系統(tǒng)在某些機器中，機床某一軸線運動由雙驅(qū)動和雙反饋系統(tǒng)控制(如龍門銑床和大型龍門移動的機器等)，在這種情況下，雙軸校準(zhǔn)軟件可在一臺計算機上連接并控制兩個接口卡，車床提供了同步自動采集兩平行軸數(shù)據(jù)的能力。從雙軸上采集的數(shù)據(jù)同時顯示在PC機上并根據(jù)要求存儲起來，然后分別加以分析或進(jìn)行雙軸誤差自動補償。

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