激光干涉仪软硬件介绍讲解.pdf
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1、激光干涉仪软硬件介绍 本次试验我们使用的仪器为:Renishaw 激光器测量系统。 这个系统由“软件”与 “硬件”两个部分组成,所以我们认识他,就是搞清楚各是 什么硬件和软件。 看到这个章节时,可定有人会问还有什么硬软件之分的吗?答案是肯定的! 先问大家一个问题:只有躯体的人就是一个正常的人吗?答案是否定的! 一个正常的人不但须要一个实实在在的躯体,还需要由看不见的意识性的东西思想 的存在! 3.1 激光干涉仪是由什么硬件组成 3.1.1 什么是硬件? 硬件:硬件就是我们看到的一堆由金属、塑料等材料堆成的被称之为“Renishaw 激 光干涉仪”的东西(事实上, 它是由一些机壳和电路板等物构成
2、)。因为是一些看得见、摸得 着的东西 ,又因为都是“硬”的,所以被人们形象地称为“硬件”。 3.1.2具体硬件名称以及各自的用途是什么? 一、本次使用激光检测仪主要检测螺距误差,因此我们主要使用到以下的仪器: (1)ML10 激光器 Renishaw ML10 Gold Standard 激光器 以上四个图案为激光罩在不同的状态下的作用 A)无光束射出 B) 缩小横截面光束及目标 C)最答光束及目标 D)标准测量位置射出最大光来的横截面以及反射光束的探测器孔 Renishaw ML10 Gold Standard 激光器: ML10 是一种单频 HeNe 激光器,内含对输出激光束稳频的电子线路
3、及对由测量光学镜 产生的干涉条纹进行细分和计数处理。 其主要作用简单概括为:发射红外线以及返收红外线供特定的软件做分析,记录相关的 数据。 (2)三脚架 三脚架及云台可用来安装 ML10 激光器, 将 ML10 激光器设置在不同的高度,并充分控 制 ML10 激光束的准直。对于大多数机床校准设置,建议将 ML10 激光器安装在三脚架和 云台上。 三脚架、安装云台和 ML10 激光器三合一体,可为 ML10 光束准直提供下列调整: 高度调整 水平平移调整 角度偏转偏转调整 角度俯仰调整 其中高度调整是由图9 上显示的高度曲柄控制的,水平平移是由图2 上显示的平移控制 旋钮控制, 角度偏转偏移是由
4、图2 上显示的旋转微调旋钮控制。图 2 后的两个示意图为水平 平移和角度偏移的使用方法。 (3)EC10 环境补偿装置 EC10 环境补偿装置可以补偿激光器光束波长在气温、气压、及相对湿度影响之下的变 化。 大多数机床会随着温度变化膨胀或收缩,可能导致校准发生误差,为了避免校准误差, 线性测量软件纳入一种称为热膨胀补偿或“归一化”的数学修正,应用在线性激光读数上。 软件使用膨胀系数将测量加以归一(膨胀系数需手动输入),并使用 EC10 来测量平均机床 温度。 修正的目的是要评估在 20 C (68 F) 的温度下执行校准时应得的激光器校准结 果。 (4)线性测量镜组 线性测量镜组可用于测量线性
5、定位精度。线性测量镜组组件包括下列要件,如图 1 所 示: 分光镜 两个线性反射镜 两个光靶以助于光学准直 注: 当您组合一个分光镜和线性反射镜后,便成为一个线性干涉镜。 (5)用于将镜组安装到机床机床上的安装组件 镜组安装组件是用来将 Renishaw 测量镜组安装到CMM 或机床上。本系统的设计可以 轻易地交换不同的测量镜组,无需重新准直激光器。 组件包括: 三个安装杆(安装杆有 M8 螺丝钉可拧上底板、标准磁基或其它 Renishaw 装置) M8 适配器(可连接标准磁基或 Renishaw 的 CMM 探头) 两个底板 两个安装块和安装螺钉(可将光学元件连接至安装杆) 镜组安装组件不包
6、括任何可将安装的镜组夹上待测机床的元件,要这么做需视不同的机 床而异。一种通用的方式是用磁性安装块直接将钢制底板或/ 和安装杆装上机床。 安装组件的安装杆和底板都是磁性不锈钢所制,因此可以用磁性安装块来加以牢固。 3.2 激光干涉仪是由哪些软件组成 3.1.2什么是软件? 软件: 是人们为了告诉电脑要做什么事而编写的,电脑能够理解的一串指令,有时也叫 代码、程序。 3.2.2 具体的软件名称以及各自的用途是什么? (1)Renishaw Laser10是配套 Renishaw 激光器测量系统的软件,此软件的资源管理 器窗口: 这里面包括该仪器所有功能的配套软件,其中线性测长是我们本次研究的软件
7、。 (2)线性测量软件 下列各表列出各种菜单选项的功能: 文件 选项 / 次选项功能 新 建 自动设置 随机设置 手动设置 指导用户通过有关数据采集设置程序,显示目标生成,采集 初始化和自动数据采集对话框。倘若您已在会话中定义了目标, 就可以选择创建新目标或者修改既有的目标。 打开会显示打开对话框,容许您在其中为上一次数据采集会话加 载参数 。 另存为会显示 另存为对话框,容许您将数据用一个新文件名保存或 保存至另一个目录。 属性容许您输入或查看当前的数据采集会话的机床标题 信息。 最近会话容许您从最近的数据采集会话列表内选择并打开数据文件。 退出退出数据采集软件。 目标 选项 / 次选项功能
8、 自动设置 随机设置 手动设置 会显示目标设置对话框。倘若您已在会话中定义了目标,您 可以选择创建新目标或者修改已有的目标。 编辑会显示编辑目标数值对话框,容许您更改已定义的目标位置。 保存会显示另存为对话框,容许您给要保存的目标设置定义一个 文件名或目录。 采集 选项 / 次选项功能 开始在您定义目标并设置自动采集后开始数据采集过程。 继续在中断后继续数据采集过程。 环境设置会显示环境设置对话框,容许您手动设定环境参数或选择使 用 EC10 装置进行 自动 补偿。 Tpin/out 开/ 关设 置 会显示 TPin-TPout 设置对话框, 容许您在其中启用/ 禁用 外 部触发 并设定触发间
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