一.SJ6000激光干涉儀概述
激光干涉儀是一種以波長作為標準對被測長度進行測量的儀器。激光干涉儀是20世紀60年代末期問世的一種新型的測量設備,由美國HP公司研制成功并于1970年投入市場,隨即受到了相關行業(yè)特別是機床制造業(yè)的重視,其主要在:線形、角度、垂直度、直線度、平面度等方面上應用。隨著激光干涉儀測量技術的不斷提高,測量軟件的不斷開發(fā)其測量范圍越來越廣泛,特別是在測量數(shù)控機床位置精度方面用途廣泛。
二.SJ6000激光干涉儀原理
激光器發(fā)射單一頻率光束射入線性干涉鏡,然后分成兩道光束,一道光束(參考光束)射向連接分光鏡的反射鏡,而第二道透射光束(測量光束)則通過分光鏡射入第二個反射鏡,這兩道光束再反射回到分光鏡,重新匯聚之后返回激光器,其中會有一個探測器監(jiān)控兩道光束之間的干涉(見圖)。若光程差沒有變化時,探測器會在相長性和相消性干涉的兩極之間找到穩(wěn)定的信號。
若光程差有變化時,探測器會在每一次光程變化時,在相長性和相消性干涉的兩極之間找到變化信號,這些變化會被計算并用來測量兩個光程之間的差異變化。
三.
垂直度的測量是直線度測量在二維方向上的延伸,進行垂直度測量就是在同一基準上對兩個標稱正交軸分別進行直線度的測量。然后對兩個軸的直線度進行比較,得出兩個軸的垂直度。
共同的參考基準通常指的是兩次測量時反射鏡的光學準直軸,在兩次測量過程中既不移動、也不調整,光學直角尺用于至少一次測量中,允許調整激光束與直線度的準直,而不動直線度反射鏡。
垂直度測量應用
機器軸垂直度誤差測量(數(shù)控機床、坐標測量機等)
垂直度測量通過比較直線度值從而確定兩個標稱正交坐標軸的非直角度。垂直度誤差可能是導軌磨損、事故造成導軌損壞或機器地基差或龍門雙驅動機器上的兩原點傳感器未準直造成的。垂直度誤差將對機器的定位精度及插補能力產生直接影響。
典型情況下對于超過1.5米長的機器軸,像使用激光干涉儀這樣的光學方法是唯一的選擇,因為傳統(tǒng)的實物基準,如直角尺(金屬或大理石等)的長度一般局限于1米的范圍內。
X,Y軸垂直度對準
X,Y工作臺和水平面垂直度測量光學鏡組的設定如圖所示。不管是什么類型的XY平臺,包括龍門型或者混合型或者其他類型的XY平臺,無論是大型或者小型平臺,重要的是有一個共同的參考基準,就如圖中所示的直線度反射鏡。測量過程中直線度反射鏡保持不動。
坐標測量機垂直度和水平軸之間的垂直度測量
對于涉及垂直軸的垂直度測量,需要額外的增加直線度的附件,主要包括一個將光束偏轉90°的光束轉向鏡。