Renishaw XM-60 ユーザーガイド

使用指南

F-9921-0208-06-B

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

专利

XM

多光束激光干涉仪的功能特点及雷尼绍其他类似产品的功能特点已获得下

列一项或多项专利，及

/

或已申请专利：

CN 101715540 US 2016/0169710

CN 105637326 US 5975744

EP 3028011 US 6473250

GB 2337339 US 6597505

IN WO2015/015213 US 7304815

JP 2015/015213 US 8368887

JP 4499924

雷尼绍文档编号：

发布：

F-9921-0208-06-B

2019.10

法律信息

Renishaw

保留更改本文档及其所述产品的权利，恕不另行通知。

免责声明

Renishaw

已尽力确保发布之日此文档的内容准确无误，但对其内容不做任何

担保或陈述。

Renishaw

不承担任何由本文档中的不准确之处以及无论什么原因所

引发的问题的相关责任。

保修

属于保修范围的产品如需维修，必须将产品送到设备供应商处进行处理。

除非您与雷尼绍明确达成书面协议，否则，如果您从雷尼绍公司购买了设备，

雷尼绍《销售条款》中包含的保修条款均适用。您应当参阅这些条款来了解保修详

情，但概括起来，如果设备出现以下状况，则不在保修范围内：

•

疏忽、操作不当或使用不当；或者

•

未经雷尼绍授权，擅自对产品进行任何形式的修改或更改。

如果您从任何其他供应商处购买了设备，应联系他们了解其保修范围内的维修。

商标

RENISHAW

标识中使用的

RENISHAW

和测头图案为

Renishaw

plc

在英国及其

他国家或地区的注册商标。

apply innovation

及

Renishaw

其他产品和技术的名称

与标识为

Renishaw plc

或其子公司的商标。

本文档中使用的所有其他品牌名称和产品名称均为其各自所有者的商品名、商

标或注册商标。

版权

未经

R

enishaw

公司事先书面许可，不得以任何形式对本文档进行部分或全

部复制或将其转换为任何其他媒体形式或语言。出版本文档所含材料并不意味着

Renishaw plc

放弃对其所拥有的专利权。

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

法律信息

国际法规和符合性标准

EC

合规性

雷尼绍公司特此声明，

XM

系统符合适用指令、标准和法规。欢迎索取

EC

标准

符合声明全文副本。

本产品符合

BS EN 61010-1:2010

的规定，在下列环境条件中可安全使用：

•

仅限室内使用

•

海拔高度最高

2000 m

•

温度达到

31°C

时，最大相对湿度（非冷凝）为

80%

；当温度

上升到

40°C

时，相对湿度按线性下降到

50%

•

污染度

2

包装

包装组件材料

94/62/EC

欧盟代码

94/62/EC

欧盟编号

外包装盒硬纸板

- 70%

的材料可回收

PAP 20

内衬硬纸板

- 70%

的材料可回收

PAP 20

包装袋低密度聚乙烯

LDPE 4

REACH

法规

如需获取第

1907/2006 (EC)

号法规

(

“

REACH

”

)

之第

33(1)

条针对含有高度关注

物质

(SVHC)

的产品要求提供的信息，请访问：

www.renishaw.com.cn/REACH

符合

RoHS

标准

符合欧盟指令

2011/65/EU (RoHS)

电池处置

有关详细信息，请参阅相关电池制造商的网站：

Varta: https://www.varta-storage.com/produkte/power/cellpac-lite/

在电池、包装或随附文档上使用本符号，表示废旧电池不可与普通生活垃圾混

合。请在指定的收集点处置废旧电池。这样可以防止由于废品处理不当对环境和人

类健康造成的潜在不良影响。请联系当地相关政府部门或废品处置服务商，了解电

池的单独回收与处置规定。在处置前，必须使所有的锂电池和充电电池完全放电或

采取防短路措施。

废弃电子电气设备

(WEEE)

指令

在雷尼绍产品及

/

或随机文件中使用本符号，表示本产品不可与普

通生活垃圾混合处置。根据光纤产品操作规范，必须将产品返回雷尼绍

进行处置。请联系当地的雷尼绍办事处，安排产品收回处理事宜。正确

处置本产品有助于节省宝贵的资源，并防止对环境的负面影响。详情请

联系当地的雷尼绍办事处。

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

无线电通信

XM

系统使用的无线通信模块已预先通过多个国家或地区核准，包括欧盟、欧

洲自由贸易联盟

(EFTA)

国家、美国和加拿大。

模块制造商：

Laird plc

订货号：

TRBLU23-00200

FCC ID

：

FCC ID PI401B

模块

ID

编号：

1931 B-BISMII

欲了解有关本设备的国家无线电核准证详情，请在校准产品质量与符合性页面

中查阅“符合无线电装置管理规范声明”版块下的支持文档。

欲了解特定国家的无线电核准声明，请参见下文：

新加坡

注册号：

N1116-17

符合

IDA

标准

DA104642

墨西哥

La operación de este equipo está sujeta a las siguientes dos condiciones:

(1) es posible que este equipo o dispositivo no cause interferencia perjudicial y

(2) este equipo o dispositivo debe aceptar cualquier interferencia, incluyendo la

que pueda causar su operación no deseada.

台湾地区

低功率電波輻性電機管理辦法

第十二條經型式認證合格之低功率射頻電機，非經許可，公司、商號或使用者均不

得擅自變更頻率、加大功率或變更原設計之特性及功能。

第十四條低功率射頻電機之使用不得影響飛航安全及干擾合法通信；經發現有干擾

現象時，應立即停用，並改善至無干擾時方得繼續使用。前項合法通信，指依電信

規定作業之無線電信。低功率射頻電機須忍受合法通信或工業、科學及醫療用電波

輻射性電機設備之干擾。

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

法律信息

美国和加拿大法规

（美国）联邦通信委员会

(FCC)

使用须知（

47CFR

：

2001

，第

15.19

条）

本设备符合

FCC

规则第

15

条的规定。操作须遵守以下条款：

本设备不得造成有害干扰。

本设备必须接受所收到的任何干扰，包括那些可能造成非预期操作的干扰。

使用须知（

47CFR

：

2001

，第

15.105

条）

本设备经测试符合

FCC

规则第

15

条关于

A

类数字设备的限制。这些限制的目的

是为了在商业环境中使用此类装置时，针对有害干扰提供合理的保护。本设备产

生、使用并能够放射射频能量，如果不遵照本使用指南的说明进行操作，可能会对

无线电通信造成有害干扰。在居民区使用本设备可能会产生有害的干扰，用户需自

费解决干扰问题。

使用须知（

47CFR

：

2001

，第

15.21

条）

用户须注意，任何未经雷尼绍公司或授权代表明确许可的变更或修改，均会导

致用户失去操作设备的权力。

专用附件（

47CFR

：

2001

，第

15.27

条）

用户还须注意，任何随本设备安装的外围设备（如计算机），均须采用优质屏

蔽电缆进行连接，以确保符合

FCC

限制的规定。

加拿大

—

加拿大工业部

(IC)

本设备符合加拿大工业部的

RSS 210

标准规范。操作须遵守以下两项条

款：

(1)

本设备不得造成有害干扰，且

(2)

本设备必须接受所收到的任何干扰，包

括那些可能导致设备非预期操作的干扰。

L

’

utilisation de ce dispositif est autorisée seulement aux conditions suivantes :

(1) il ne doit pas produire d

’

interference et (2) l

’

utilisateur du dispositif doit

étre prêt à accepter toute interference radioélectrique reçu, même si celle-ci est

susceptible de compromettre le fonctionnement du dispositif.

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

法律信息

................................

2

安全须知

................................

7

安全标签

............................... 8

机械安全性

............................. 9

激光光学安全性

......................... 9

电气和电源安全性

....................... 10

电池安全性

............................ 10

光纤安全性

............................ 11

测量原理

...............................

12

XM

多光束激光干涉仪

.................... 12

系统组件

...............................

14

XM-60

系统组件

........................ 14

系统组件

...............................

15

XM-600

系统组件

....................... 15

激光器

/

发射器

........................ 16

接收器

.............................. 17

CARTO

软件包

........................ 18

XC-80

环境补偿器

....................... 19

夹具组件

.............................. 20

用于坐标测量机的其他附件

............... 21

设定测试

...............................

22

测试注意事项

.......................... 22

使用

CARTO

软件快速启动系统设定

......... 24

测试概述

.............................. 25

XM

系统设定

........................... 26

XC-80

设定

............................ 28

校直基本规则

.......................... 29

校直概述

.............................. 30

轴目视校直

.......................... 31

轴精细校直

.......................... 34

接收器校直

.......................... 36

数据采集

.............................. 37

数据分析

.............................. 39

诊断与故障排除

.........................

40

激光器

LED

指示灯

....................... 40

接收器

LED

指示灯

....................... 41

电池充电器

LED

指示灯

................... 42

系统故障排除

.......................... 43

测量故障排除

.......................... 44

维护与处理

.............................

45

系统

................................. 45

护管

................................. 45

光学系统

.............................. 45

系统规格

...............................

46

性能规格

.............................. 47

工作与存储环境

........................ 48

无线电通信

............................ 49

PICS

接口（仅限

XM-600

）

................ 49

接收器电池和充电器

..................... 50

电源装置

.............................. 51

重量

................................. 52

尺寸（激光装置）

....................... 52

尺寸（发射装置）

....................... 53

尺寸（接收装置）

....................... 54

附录

A

..................................

55

更换接收器电池

........................ 55

附录

B

..................................

56

使用

90

度弯板

.......................... 56

附录

C

..................................

57

符号检测

.............................. 57

附录

D

..................................

58

机床夹具组件良好操作规范指南

............ 58

附录

E

..................................

63

在坐标测量机上设定

XM

系统的示例

......... 63

附录

F

..................................

64

直线度测量

............................ 64

角度误差

.............................. 65

设定

XM

时的最佳操作规范

................ 66

7

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

安全须知

在使用、调整控制元件或者执行操作时，若不按照此处规

定的步骤进行，可能会造成有害辐射接触。

使用任何

XM

系统之前，请确定您已阅读并理解

XM

系统使

用指南的内容。

XM

系统可用于多种环境和应用场合。为确保用户以及设备附近人员的安全，

在使用

XM

系统之前，应当对被测机器进行一次全面的风险评估，这一点非常重要。

出于所有人员安全性的考虑，此评估应由专业使用者（需要具备机器操作能

力、相应的技术知识以及接受过相关风险评估培训）进行。评估中确定的风险必须

在使用产品前被有效规避。此风险评估应尤其注意机器、人工操作、机械、激光、

电气、电源以及光纤的安全性。

目前的研究表明，对于大部分心脏起搏器佩戴者而言，本产品中使用的无线设

备不会对佩戴者的身体健康造成严重危害。然而，为安全起见，仍建议佩戴者将心

脏起搏器与

XM

系统至少保持

3 cm

的距离。

8

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

安全标签

XM

系统不含用户可自行维护的部件。请勿打开

/

拆卸外壳的任何部

分；否则使用者可能会有暴露于高电压及

/

或

3R

类激光辐射的风险。

使用任何

XM

系统之前，请确保您已阅读并理解

XM

系统使用指

南的内容。

符合美国食品与药品管理局对于激光产品的性能标准规定（

2007

年

6

月

24

日公布的《第

50

号激光通告》规定的偏离除外）

9

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

机械安全性

•

在设定和安装雷尼绍

XM

和

XC-80

系统时，应提防系统被挤压及

/

或压坏的危

险，磁性固定底座可能会产生此类危险。

•

使用

XM

和

XC-80

系统时，应提防被拖曳的电缆线绊倒等危险。

•

如果要将设备组件安装在运动或旋转的机械上，则应谨慎操作。避免电缆线

纠缠在一起。

•

如果将

XM

和

XC-80

系统组件安装在可能快速加速或高速运动的机械上，则需

要十分小心，高速机械运动可能会导致物体碰撞或弹出。

•

如果需要在防护罩移除或任何安全功能停用的情况下操作机器，操作者有责

任确保根据机器制造商的操作说明或相关操作规定来采取其他的安全措施。

•

如果使用雷尼绍软件生成零件程序或误差补偿参数，则使用者有责任在低进

给率下对其进行验证，并随时准备在必要时按下机器的急停按钮。

• XM

系统的装箱重量约为

24 kg

（若配有机床夹具组件，则为

31 kg

）。使用者

应小心操作并遵守所在国家

/

地区的人工操作指导规程。

激光光学安全性

•

根据

(IEC) EN60825-1

标准，

XM

系统属于

2M

类激光器，因而不需要佩戴护目

镜（正常环境下人会自然眨动眼睛并转移目光以避免伤害）。

•

请勿直视激光光束或佩戴光学设备观察激光光束，例如望远镜、聚光镜或双

筒镜，否则可能会对视网膜造成永久性损伤。请勿把光束射向其他人的眼睛

或射向可能有与激光作业无关人员在场的其他区域。在系统校直过程中，注

视漫射光束不会造成伤害。

• FDA

合规性（美国）—

符合

21CFR1040.10

及

1040.11

标准，

2007

年

6

月

24

日

公布的《第

50

号激光通告》规定的偏离依据除外。

将光闸旋转至关闭位置（图片中的右侧位置），确保无光束射出。

10

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

电源接口电源开关

电气和电源安全性

•

电源装置不可接触液体，例如地面上的冷却液。

•

电源装置不可置于机器的工作空间内。

• XM

系统已经过确认，可使用系统随附的电源装置。电源

装置的规格可以在此处找到。

•

一旦电源装置的单相电源接线区域（电源线）发生故障，在进行任何其他操

作前，必须将设备与所有电源隔离。

•

切勿将

XM

系统连接到并非与其配用的设备上。

电池安全性

XM

多光束激光干涉仪随附充电电池。

•

电池电量耗尽时，请使用随附的专用充电器给电池充电：不要尝试用其他方

法给电池充电。

•

有关具体的电池作业、安全和处置指导原则，请参阅电池制造商的资料。

•

请按照指定的类型更换电池。

•

确保所有安装的电池正负极方向正确。

•

请勿存放在阳光直射的地方。

•

请勿将电池加热或弃入火中处置。

•

请勿使电池短路或强制放电。

•

请勿对电池进行拆解、穿透、施加过度压力，或使其变形。

•

请勿吞咽电池。

•

请将电池放在儿童无法接触的地方。

•

请勿使电池受潮。

•

如果电池损坏，处理时应当小心。

11

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

电池安全性

运输

在运输电池或

XM

系统组件时，请确保遵守国际和国家电池运输条例。

XM

系统使用锂离子电池。锂电池被定义为危险品，空运有严格的控制。为了

减少运输延期的风险，无论出于何种原因，若您需要将

XM

系统返回雷尼绍，一定

不要包含任何电池。

许多航空公司均禁止乘客在飞机上操作无线设备，以防止对通信系统产生干

扰。登机时请从接收器中取出电池，确保其不会被意外开启。

光纤安全性

XM

系统包含光导纤维。在极少数情况下，如柔性钢管断裂或割断，可能导致

光导纤维破碎。

光导纤维碎片可能非常细小，且极为锋利。如果光导纤维碎片进入皮肤，须立

即就医。

如果光导纤维损坏，应遵守以下操作程序（须注意：受影响的区域可能包含已

断开的光导纤维产生的碎片，这会带来危害）：

•

立即切断

XM

系统电源；

•

在处理损坏或外露的光导纤维时，需要佩戴护目镜和防护手套；

•

小心取下放置在机器上的

XM

系统，装入适当的厚纸箱中，并在箱子外侧明确

标示“警告：光导纤维外露，小心搬运”

;

•

将装置返回至最近的雷尼绍分支机构。

不要尝试维修或拆卸激光装置的光导纤维。

注：光导纤维碎片不会在

X

光透视下显示。

12

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

XM

多光束激光干涉仪是一款可测量

6

个自由度的激光测量系统：

•

沿线性轴

•

全方位测量

•

只需一次设定

测量的误差包括：

•

轴的线性定位

•

垂直平面的角度旋转（仰俯）

•

水平平面的角度旋转（扭摆）

•

垂直平面的直线度偏移

•

水平平面的直线度偏移

•

以线性运动轴为中心的滚摆

测量原理

XM

多光束激光干涉仪

13

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

XM

系统采用三束激光光束（

1

、

2

和

3

）通过干涉测量法测量线性、仰俯和扭

摆误差。发光半导体激光

(LED)

光束

(4)

用于直线度和滚摆测量。

基本测量概念包括：

角度

三束干涉光束可对发射器和接收器之间的间隔进行线性测

量。由于这些光束之间的距离已知，因此系统可确定仰俯和扭摆

的角度误差。

线性

使用仰俯和扭摆测量时，可结合光束

1

、

2

和

3

来确定线性误

差，进而计算出光束

4

位置处的线性误差。

第

4

条光束（半导体激光光源）用于测量直线度和滚摆。

直线度

可利用接收器内部的位置传感器测量垂直和水平方向直线度

误差，然后通过无线通信传输回激光器。

滚摆

可使用接收器内部的滚摆探测器以光学方式测量滚摆。滚摆

测量值为发射器和接收器之间的绝对值。

1

2

3

4

14

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

1

激光器

/

发射器

2

接收器

3

磁力座

4

M8

安装杆

× 4

5

90

度弯板

6

锂聚合物电池

3.7 V × 3

7

电池充电器

8

安装块

× 2

9

光路保护管

10

气泡水平仪

11

电缆夹

× 3

12

遮光板

（有关回转轴应用，请参阅

XR20-W

回转轴校准装置手册了解详

细信息）

6

9

8

3

2

5

4

10

12

11

1

系统组件

XM-60

系统组件

7

15

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

1

激光器

/

发射器

2

接收器

3

磁力座

4

M8

安装杆

× 4

5

90

度弯板

6

PICS

电缆

7

锂聚合物电池

3.7 V x 3

8

电池充电器

9

安装块

× 2

10

光路保护管

11

气泡水平仪

12

电缆夹

× 3

13

遮光板

（有关回转轴应用，请参阅

XR20-W

回转轴校准装置手册了解详

细信息）

8

10

9

3

2

5

6

4

11

12

1

系统组件

XM-600

系统组件

13

7

16

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

激光器

/

发射器

激光器包含一个氦氖

(HeNe)

激光管，可通过光导纤维向发射器提供激光光

束。此外，激光器还包含信号处理电子元件。

发射器中的激光光束被分成三条，用于线性和角度测量。它还带有用于滚摆和

直线度测量的半导体激光光源。

1

无线电通信模块

2

USB

连接端口

3

PICS

插头（仅限

XM-600

）

4

系统状态

LED

指示灯

5

电源接口

6

电源开关

7

激光安全光闸

8

磁力座磁力开关安全销

（防止因磁力产生意外冲击）

9

磁性“开

/

合”控制杆

10

仰俯调节器

11

扭摆调节器

8

9

10

7

11

1

2

6

4 53

17

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

接收器

接收器包含三个角锥反射镜，用于反射干涉镜激光光束。它还包含适用于半导

体激光光束的直线度和滚摆传感器，可通过无线通信将传感器数据传输至激光器。

光路保护管通过“压入”方式连接至接收器滚摆光孔端部。

1

光路保护管

2

滚摆调节器

3

光闸

4

电池释放按钮

5

电源按钮

6

接收器

/

电池状态

LED

指示灯

5

2

6

3

1

4

18

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

CARTO

软件包

XM

系统与

CARTO

软件包结合使用。本软件包由两组应用程序构

成：

Capture

（数据采集）用于采集激光干涉仪数据；

Explore

（数据浏览）可提供

强大的分析功能。

www.renishaw.com.cn/carto

注：在装配雷尼绍

UCC

系统的坐标测量机（

CMM

）上使

用时，

XM-600

支持附加功能。可通过

UCC Assist

软件启

用该功能，该软件是

CMM

控制器专用软件包 —

UCC

软

件包的一部分。

UCC

软件包

V5.4

支持

XM-600

。

UCC Assist

可以启用

XM-600

特有的附加功能，并且包含支

持信息，说明如何使用

XM-600

校准配有

UCC

的坐标测量机。

19

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

XC-80

环境补偿器

XM

系统规定的干涉测量精度只有在与经校准的

XC-80

环境补偿器配合使用时

才有效。

空气温度、空气压力和相对湿度的变化会影响激光波长，进而影响测量读数。

XC-80

环境补偿器及其传感器可非常精确地测量环境条件，并根据空气温度、

空气压力和相对湿度的变化对激光光束波长进行补偿。

注：有关

XC-80

操作和规格的详细信息，请参阅

XC-80

使用指南。

20

XM-60

和

XM-600

多光束激光干涉仪

夹具组件

可选配夹具组件。夹具组件为用户提供更灵活的安装选项，尤其是在使用磁性表面的情况下。夹具组件的典型应用包括：

•

抬升

XM

发射器，以便测量整个轴行程

•

将发射器固定在车床卡盘或车铣复合机床上（参阅附录

D

）

1

450 mm

加长配件

350 mm

加长配件

250 mm

加长配件

200 mm

加长配件

150 mm

加长配件

2

加长接头

× 8

3

磁性座

× 5

4

侧向校直辅助片

× 2

5

车床适配器

6

安装钢板

7

六角扳手

× 3

7

1

2

3

4

5

6

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Renishaw XM-60 ユーザーガイド

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