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为什么要使用干涉测量激光尺?

高精度

激光干涉仪是目前为止用于精密反馈的最先进的技术。它能够提供最高的分辨率和精度。下图显示了不同的技术对应的不同精度尺度。

为什么要使用激光尺图片

非接触式测量

其他技术依赖于物理标尺 — 它不可避免地会产生磨损。非接触式激光干涉仪测量方法可消除系统的机械性损伤。

关注点测量

由于安装方面的限制,大多数直线光栅通常“深藏”在定位平台内部,与工件相隔一定距离,而这可能会引入额外误差源(称为Abbe误差)。激光干涉仪没有物理标尺,可自由安装以直接测量关注点的位移。

为什么要使用雷尼绍的激光尺系统?

优异的波长稳定性

采用激光干涉测量技术,波长成为表示测量距离的基本单位。因此,波长稳定性与测量重复性直接相关。雷尼绍使用的激光管以通过国家物理实验室 (NPL) 认证的激光管作为参照,以确保符合最佳波长稳定性标准。因此,雷尼绍激光干涉仪具有最高重复性能。

时间RLU20RLU10HS20
1分钟±1 ppb±10 ppb

-

1小时±2 ppb±0.05 ppm

-

8小时±20 ppb±0.05 ppm±0.05 ppm(8小时)


固有的高分辨率

雷尼绍激光尺的测量基准是国际公认的HeNe激光波长。其波长长度为633 nm,这比典型精细光栅的栅距要小得多。因此雷尼绍激光尺很容易实现高分辨率测量(可达9.64 pm)。

最大限度减少误差

雷尼绍激光尺的创新设计采用多种先进技术,可最大限度减少不同来源的误差,从而实现最高精度。这些技术包括可在变化环境中纠正波长变化的环境补偿系统、电子细分误差SDE最低 (<±1 nm) 的精密电子和光学系统,以及先进的激光波长稳定系统。

灵活的数据输出格式选择

雷尼绍激光尺可提供不同的输出选择,包括固有的模拟信号以及针对数字数据格式的不同分辨率选项。因此可灵活将精密反馈集成到许多不同系统中。

为什么要使用雷尼绍激光尺 (RLE)?

安装快捷,易于准直

XY平台上的RLE系统

传统的激光干涉仪系统使用独立的激光头、干涉镜、角锥反射镜和分离式探测器装置。激光光束通过由分光镜和光束转向镜组成的复杂网络在这些独立的部件之间传输,因此整个系统庞大且复杂,安装、准直和维护的过程困难且耗时。

RLE使用光纤将激光光束直接传输到远距离的发射装置,该装置也具有干涉镜组和探测器。此种方法使RLE具有了许多可最大限度缩减集成时间和降低系统复杂性的关键优势:

  • 系统占用空间显著减少 — 使用微型发射装置 (RLD) 作为测量基准,运动系统中仅安装平面镜/反射镜。
  • 激光头可远离测量轴安装,从而消除机器工作区域内的潜在热源。
  • 无需使用复杂的光束调节光学镜组,只需准直两个部件(RLD和测量镜组)。
  • 光束准直辅助镜安装于发射装置内部;可进行光束调整以快速与运动轴准直。

高分辨率

光栅的分辨率由栅距决定,与此类似,激光干涉仪的波长决定了激光尺的分辨率。雷尼绍激光干涉仪使用的激光波长为633 nm,可轻松实现固有的高分辨率和最小SDE(电子细分误差)。

优异性能

RLE不仅仅具有优异的系统精度,它还配备了先进的信号处理单元,在轴长达4 m、速度达2 m/s的情况下,仍可实现亚纳米级的分辨率。

为什么要使用HS20?

能够在恶劣的环境中工作

HS20应用

HS20坚固的阳极氧化铝外壳可完全密封内部光学镜组和电子元件,防护等级达到IP43标准。这使HS20能够在充斥灰尘、油污、切屑和水的恶劣车间环境中工作。

导管系统可最大限度减少沿激光测量路径的空气扰动,保护外部干涉镜组不受障碍物的遮挡和灰尘的污染。这种方法可使干涉仪系统保持最佳信号强度并延长其预期使用寿命。

优异性能

HS20能够在距离达60 m、速度达2 m/s的情况下精确测定位置,分辨率可达纳米级,并且可由激光头直接提供模拟和数字正交信号。

易于安装

在过去,准直激光干涉仪系统的各个组件是一项困难的工作,往往需要耗费数小时的时间。雷尼绍采用坚固易用的准直机构(使用HS20准直板),使用户能够轻松设定HS20,从而节省安装时间。