激光准直仪操作专项规程.docx

激光准直仪操作规程
  激光准直测量系统由半导体激光器、光学分光及转向系统、光电接收系统及液晶显示模块组成。激光光束经转向系统后出射两条相互平行基准光束,作为导轨安装检测基准。该系统利用二维PSD作为光电接收器件,采取液晶显示模块显示导轨偏差,可快速、直接、正确地测量导轨安装偏移量,从而提升导轨安装精度和速度。试验结果显示测量系统在X,Y方向上标准偏差分别为：0.002mm,0.005mm。
1、关键参数
序号
项目
单位
指标
1
工作范围
m
2-50
2
激光光轴和主机机械轴同轴度
mm
±0.05+0.002L
3
激光光轴漂移量
mm/h
0.005
4
激光波长
nm
635
5
电源电压
V
3
6
系统准备时间
min
15
7
环境温度
℃
5-40
8
环境湿度
%
≤90

 2、主机由半导体激光器、空间位相调制器、壳体、底座、和电源所组成。
3、激光准直仪特点和工作原理
  1）仪器特点是采取了空间位相调制器。激光束在任意测距上，其横截面均为一组良好、红黑反差很大同心圆环，中心光斑亮且小，利于定位。而且在不一样测距进行测量时是不用调焦，实现了无调焦运行差。
中心光斑直径伴随工作距离增大而增大，符合下列参数: 
L=2.5米时 Ø0.1mm 
L=20米时 Ø1.2mm 
L=50米时 Ø2.5mm 
 2）将仪器固定在主机回转轴上后用百分表测量仪器端部测环在盘车处于不一样位置时差值，经过调整仪器底座上调整螺钉，使其差值越来越小，只要主机轴系配合良好，能够调至±0.02~0.03mm。然后利用置于远离主机15米左右平面反射镜，将仪器射出激光束反射至在仪器周围测微光靶。在主机盘车时调整仪器壳体上四只调整螺钉，（必需时合适调整反射镜角度），使反射回来激光束画圆半径越来越小，最终调至±0.1mm以内为止，此时应再次检验盘车360°时，百分表所显示波动值范围和测微光靶测量差值，正确无误时即可用此光轴替换主机机械轴。
3）二维测微光靶
 二维测微光靶是用来统计和测量主机盘车时光轴改变量。
 二维测微光靶是由光靶和在X、Y两个自由度上测微百分表所组成，光靶本身带有卡具和折射棱镜，为安装和读数提供了方便条件。测微光靶工作范围是±4.5mm。测量精度为±0.01mm。
4）平面反射镜
 平面反射镜是用来反射激光束附件，本身带有卡具，用户能够自行设计固定架，然后将平面反射镜固定在它上面。
5）二维可调反射镜
二维可调反射镜是用来指示镗杆轴线附件。安装前需在镗杆端面车一个凹坑，并配钻螺也，再将反射镜装在镗杆端面。然后经过调整使反射镜镜面和镗杆轴线垂直，其垂直精度≤4″。
6）目标光靶
 目标光靶是用来显示光轴位置。在本测试系统中关键用途有两个。一个用来确定主轴沿线轴承座位置；另一是将它装在二维可调反射镜上，指示镗杆前端头位置，使前端头和激光束同轴。
4、激光准直仪使用说明
1）准备一个过渡法兰
为了处理仪器和主机法兰（飞轮）联接，在测试前用户应准备一个过渡法兰。一端和主机法兰联接，一端和仪器底座相接。
2）安装电池
 本仪器使用二节五号电池供电。在使用前应打开底盖，安装好电池，正、负极切勿接反。一旦接反，激光器将被烧毁。打开开关如有激光射出，说明电池接触良好。最终将底盖盖上。
 3）仪器安装
首先将过渡法兰安装在主机法兰上，然后将仪器安装在过渡法兰上，用4个M10螺钉拧紧。
4）底座调整螺钉调整
1首先拧下仪器端部盖并打开仪器开关，激光射出。
2安装磁力表座和百分表，将百分表测头对准仪器头部球铰外缘测环，轴回转位 置为0°，并统计测值值调至调整螺钉，使测值调至BED Equation.3，调整底部调整螺钉使测值至错误!测得b4，调整底部螺钉使测值至错误!轴系配合相关）。注意一边调整，一边逐步锁紧。切忌锁过紧就无法调整，也要预防未锁紧测值极难调至上述要求范围内。
 3盘车至180°测得错误!锁紧螺钉应合适加力。
4盘车至270°测得b1，然后盘车至90°位置，测得b2 ，调整底部调整螺钉，使测值调至BED Equation.3，调整底部调整螺钉使
测值至 错误!测得b4 ，调整底部螺钉使测值至错误!轴系配合相关）。注意一边调整，一边 逐步锁紧。切忌锁过紧就无法调整，也要预防未锁紧测值极难调至上述要求范围内。
 5盘车至180°位置，测得MBED Equation.3 
 6盘车至90°位置，测得b3，再盘车至270°位置测得b4 ，调整底部螺钉使测值至 错误!轴系配合相关）。注意一边调整，一边逐步锁紧。切忌锁过紧就无法调整， 也要预防未锁紧测值极难调至上述要求范围内。
7反复2至6步骤，直至在转360°时测值改变在±0.02~0.03mm
范围内为止（其 值大小和主机轴系配合相关）。注意一边调整，一边逐步锁紧。切忌锁过紧就无法调整，也要预防未锁紧测值极难调至上述要求范围内。
 a)壳体调整螺钉调整
 用户要依据现场情况，加工一个反射镜支架和测微光靶支架。安置好反射镜和测微光靶，并调整反射镜，使激光束反射至测微光靶靶上。统计此时回转轴为0°时反射回来光点位置，粗调时也能够用一张白纸接收，并作标识A1。盘车至180°测得此时光点位置A2 ，
调整壳体上角度调整手轮，使光点调至A1、A2 联线中点A3，再盘车至0°，测得此时光点位置为A4 。调整壳体上调整手轮，使光点调至A3 、A4 联线中点。用测微光靶接收此时光点，测定并统计此时光点坐标X1 和Y1 。盘车至180°，测定并统计此时光点坐标X2 和Y2。将光靶X坐标调至错误!调整壳体上调整手轮，使光点调至上述坐标，并严格对准。并统计此时光点坐标X3 、Y3 。盘车至0°，观察并测量此时光点坐标X4、Y4。假如此时on.3 位置。然后盘车360°，检验是否全部能满足<0.10mm示值。如能满足则调试结束，此时光轴就可作为主机机械轴延长。若BED Equation.3 ；然后将激光束调至上述坐标，和光靶严格对准。并统计此时光点坐标X5、Y5 。再反复盘车转180°，观察并统计此时光点坐标X6、Y6 ，若此时on.3 位置，并盘车360°检验是否全部能满足<0.10mm要求。
5)主轴沿线轴承座定位
 主机调整完成，激光束就成为主轴延长线。就能够依据激光束来确定轴承座位置。首先要依据轴承座加工接口件，该件首先和轴承孔相配。其次和目标光靶相配，即使目标光靶和轴承孔同轴。然后调整轴承座上下和左右使激光束对准目标光靶，目测时可利用平
面反射面在目标光靶背后观察，利于判读。

6) 尾轴孔检测
用户应依据尾轴孔两端具体结构加工接口件，该件首先和尾轴孔相配，其次和目标光靶相配，使目标光靶和尾轴孔同轴。依据激光光靶在目标光靶上位置可测得其偏差值。
 7) 镗杆定位
  用户也能够不检测尾轴孔，而对要加工尾轴孔镗杆直接定位。其方法以下：
 1 、镗杆前端头车出一个凹坑，其直径和二维可调反射镜底座相配合，深2mm；并配钻螺孔，将二维可调反射镜装在镗杆端头。在反射镜前面装上目标光靶，调整镗杆前轴承位置，使激光束对准目标光靶中心。
2、取下目标光靶，在二维可调反射镜前方约15m处（依据现场条件定），放置平面反射镜支架，并固定平面反射镜，使由二维可调反射镜反射过来光束射至平面反射镜，转动镗杆从0°到180°，观察光靶在平面反射镜上移动从A到B，取其中点位置。调整二维可调反射镜上螺钉，使光斑向中点靠近。镗杆从180°转到0°，重新观察光斑移动轨迹，再根据上述方法调整一次，当镗杆转动时，光斑移动不出平面反射镜范围时，调整平面反射镜位置，将激光束反回二维可调反射镜周围。
3、在二维可调反射镜周围安装一个支架，在支架上安装二维测微靶，镗杆再次从0°转到180°，在测微光靶上分别测量前后两次光斑位置，计算其中值，然后把测微光靶预先调整到该中值。调整二维可调反射镜上可调螺钉，使光斑向光靶中心迫近。
 4、 通常经过约3~4次反复迫近后，在转动镗杆时可观察到光斑画圈已很小，30m测距，此圈直径大约在1mm以内，即可调反射镜镜面和镗杆轴线已垂直，其精度在3″~4″左右。
 5、再次在可调反射镜上装上目标光靶，依据激光束调整镗杆前端位置；取下目标光靶，未来自主机激光束反射回主机，调整镗杆后端轴承座位置，将激光束反射至主机，观察光斑外环条纹是否和主机前端盖环状条纹相一致。
6、因为镗杆前端轴承其轴向位置往往和可调反射镜不在一个平面上，所以上述调整过程要有几次反复，逐步迫近。直至镗杆前端
（观察套在可调反射镜上目标光靶）及后端察从可调反射镜上反射出激光束外环是否和主机前端盖上环纹相同心）和激光束同轴为止。
 7、镗杆定位以后就能够对尾轴孔进行加工。而且能够一边加工，一边进行检测。
8、最终检验当全部测量过程结束以后，应该再次盘车360°核实一遍，仪器头部球铰外缘测环百分表示值和测微光靶上示值是否仍然符合上述要求。如仍符合，则说明在整个测量过程中，激光光轴和机械轴误差全部严格控制在仪器精度范围之内。
 5、停机
 关闭电源，拆下仪器和过渡法兰。打开仪器底盖，取下两节五号电池。然后将底盖盖上，并将头部盖子盖上。
注意：仪器不使用时，务必将电池取出，以免造成机内腐蚀。
6、仪器检验
1）外观检验
仪器在工作前，首优异行外观检验，检验仪器清洁情况；卸下头部盖子，观察镜片是否清洁；调整螺钉是否转动自如。
2）检验电源
卸下底盖，装上两节五号电池，打开开关，观察是否有激光射出。如无激光应检验电池是否接触良好，或电池是否无电。如有激光射出，将底盖盖上。
 3）激光质量检验在距离仪器5米左右，用白纸接收光束，观察是否是一组良好、清楚环状黑红相间干涉环。
 4）关闭电源开关，准备使用。如不使用，务必将电池取出。
 7、仪器运输和贮存
  激光轴系准直仪属精密激光仪器。应置于厂家提供包装箱内。如需托运时，应另外加工外包装箱，并有减震泡沫塑料垫；或由专员保管、运输。贮存环境温度应在0—40℃为宜,应避免有腐蚀性介质同置一室。冬天从室外取入室内时，应放置一段时间再开箱，以免机内结露，造成电器线路短路。