ZLM 700

ZLM 700 – Das Einachs – Laserinterferometer für die meisten Anwendungsgebiete

Laserinterferometer ZLM 700

Mit dem Zweifrequenz- Laserwegmeßsystem ZLM 700 wird in Jena eine lange Tradition im Bau von Laserinterferometern fortgesetzt. Es werden die bewährten maßstabsverkörpernden Eigenschaften des stabilisierten Helium-Neon-Gaslasers mit der modernsten Elektronik zu einem neuartigen laserinterferometrischen Meßsystem verbunden.

Programmierbare ASIC-Bausteine gestatten völlig neue Möglichkeiten in der technischen Realisierung von Kundenanforderungen.

Die Einsatzmöglichkeiten des ZLM 700 reichen vom Solokalibriersystem über mehrachsige Positioniereinrichtungen bis zu kompletten Steuersystemen für Maschinen und Systemen können vollständig bewertet und über die komfortable WINDOWS™-Software anwenderspezifisch ausgewertet werden.

Als vollständig modular aufgebautes System mit besten Zeiss-Optikbausteinen garaniert das ZLM 700 die Lösung aller Meßaufgaben, die laserinterferometrisch möglich sind:

Position
Weg
Geschwindigkeit
Beschleunigung
Winkel
Schwingung
Geradheit
Rechtwinkligkeit
Ebenheit
Fluchtung

 

Arbeitsweise

Das patentierte Wirkprinzip des entwickelten Zweifrequenz- Laserwegmeßsystem ZLM 800 basiert auf dem Zweifrequenz- Heterodyn-Verfahren des He-Ne-Gaslasers. Die Schwebungsfrequenz von 640 MHz der beiden Moden des auf 0,002 ppm thermisch stabilisierten Lasers wird zur Signalverarbeitung ermöglicht vervierfacht. Diese Hochfrequenzsignalverarbeitung ermöglicht Messungen bei sehr hohen Objektgeschwindigkeiten ohne Interpolationsfehler und extrem geringen Signalverzögerungen. Zur Übertragung des Meßsignals von der Interferometeroptik zur Meßwerterfassungselektronik auf der PC-Steckkarte werden Lichtleitkabel verwendet, so dass Signalstörungen durch elektromagnetische Umwelteinflüsse ausgeschlossen sind. Das Einsatzgebiet des ZLM 800 reicht somit von der rauhen Industrieumgebung über Meßraumbedingungen bis zum Hochvakuum.

Alternativ zur PC-Steckkarte wird für die Meßsignalverarbeitung eine seperate Elektronikeinheit mit zahlreichen Schnittstellen zur Meßwertausgabe und zum Einsatz in geschlossenen Regelkreisen angeboten. Diese Variante ist bis zu 6-Achsen aufrüstbar.

ZLM 800 - 6-Achs Laserwegmessystem

ZLM 800 – 6-Achs Laserwegmessystem

 

Vorteile des ZLM

  •     Meßobjektgeschwindigkeiten bis 12 m/s
  •     Interpolationsfehlerfreie Auflösung 1,25 nm (Planspiegelinterferometer Auflösung 0,625 nm, Doppelplanspiegelinterferometer 0,3 nm)
  •     keine Beschleunigungsbegrenzung
  •     Zuverlässige Signalerfassung bei minimalster Lichtleistung
  •     Signalverzögerungszeit <= 100ns
  •     Frequenzstabilität über gesamte Lebensdauer des Lasers
  •     Unempfindlichkeit gegen elektromagnetische Störungen
  •     Hochvakuumtauglich, beste Zeiss-Optik

 

Die sichere Art zu messen

Das ZLM 800 bietet die Sicherheit eines beglaubigten Meßmittels und die einfache Handhabung, um alle Meßaufgaben sicher und zuverlässig gemäß der ISO 9000/9004 durchzuführen.

Das ZLM 800 ist die sichere Art zu Messen, der Schlüssel zur Lösung Ihrer Messaufgaben.

Die ISO 9000/9004 ist weltweit die Basis zur Schaffung eines einheitlichen Qualitätssicherungssystems. Dies bedeutet dokumentierte Gewissenhaftigkeit und nachweisbare Qualität. Messungen nach dieser Vorschrift garantieren die Qualitätssicherung jedes Unternehmens.

Die Zuverlässigkeit einer Messung wird entscheidend durch das Meßmittel und dessen Bedinung durch den Menschen bestimmt. Hierbei spielt der Ausrichtungsfehler des Meßsystems eine entscheidende Rolle.

Mit der neuartigen Justierhife ermöglicht das ZLM 800 über Software den Ausrichtungsfehler des gesamten Meßsystems zu minimieren. Zwei im Lasermeßkopf eingebaute 4-Quadrantenempfänger, je einer für Meß- und Referenzstrahl, gewährleisten ein optimales Justieren des Meßsystems zum Prüfobjekt. Die großflächige Monitoranzeige ermöglicht ein feinfühliges Ausrichten des Laserwegmeßsystems.

ZLM-Software - Ausrichtung über Quadranten-Detektoren

ZLM-Software – Ausrichtung über Quadranten-Detektoren

Die Vorteile dieser Justierhilfe sind:

  •     Rüstzeitminimierung durch Anzeige der Ausrichtgenauigkeit des Systems
  •     Elegantes Ausrichten des Lasermeßkopfes auch bei kompliziertesten Meßaufbauten
  •     Maximale Sicherheit in der Erfüllung der Meßaufgabe

 

Die intelligente Art zu messen

Die Basis der Signalverarbeitung des ZLM 700/800 sind programmierbare ASIC-Elektronik-Bausteine. Meßaufgaben, bei denen das Zusammenspiel verschiedener Steuersignale unerläßlich ist, werden mit dem Zweifrequenz-Laserwegmeßsystem ZLM 700/800 problemlos gelöst.

Das ZLM 700/800 bietet die Möglichkeit, ein zweites, fremdes Zählsystem anzukoppeln. Damit wird der Vergleich von zu messender Einrichtung und Laserwegmeßsystem zu einer zeitsparenden normalen Meßaufgabe bei echtzeitiger Signalkopplung. Die Auswertung erfolgt nach üblichen nationalen, wie internaionalen Standards.

Der Vorteil des Laserwegmeßsystems als genauester Maßstab, der dokumentierte Meßwerte liefert, wird durch leichte Handhabbarkeit mit dem ZLM 800 zum idealen Kalibrier- und Dokumentiergerät verbunden.

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Auswertestandards

  •     VDI / DGQ 3441
  •     DIN / ISO 230
  •     VDI / VDE 2617
  •     NMTBA

 

Die genaue Art zu messen

Das Meßsystem ZLM 700/800 bietet schon in der Standardkonfiguration eine Auflösung von 2,5 nm bei einer Meßunsicherheit besser 0,1 µm/m. Dafür müssen die Umweltbedingungen, speziell die Materialtemperatur mit dem automatischen Umweltkompensator AUK 500 (Wetterstation) exakt erfasst werden und Meßraumbedingungen vorherrschen.

Das Kalibrieren von Längenmeßmaschinen und Komparatoren wird zur Routinearbeit.

ZLM-Software: Umweltkompensation mit AUK 500

ZLM-Software: Umweltkompensation mit AUK 500

AUK 500 Umweltkompensation mit Temperatursensoren

AUK 500 Umweltkompensation mit Temperatursensoren

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der Einfluss der Lufteigenschaften auf das Meßergebnis kann mit dem automatischen Umweltkompensator AUK 500 oder durch manuelle Eingabe korrigiert werden. Bis zu 5 Materialtemperatursensoren können zur Bestimmung der Ausdehnung des Meßobjekts verwendet werden.

 

Die komfortable Art zu messen

Das Zweifrequenz-Laserwegmeßsystem ZLM 800 mit der WINDOWSTM-Auswertesoftware bietet höchste Meßgenauigkeit und maximalen Auswertekomfort. Sie können auf Tabellen, Graphiken und Meßwerteinbindungen beliebig zugreifen und alle Vorteile der WINDOWSTM-Programme nutzen. Ob Positions-, Winkel- oder Geradheitsmessungen, die bei Carl Zeiss Jena entwickelte WINDOWSTM-Software ist in alle Microsoft-WINDOWSTM-Systeme integrierbar. Messen, Auswerten, Dokumentieren und Ablegen der Daten ist kundenspezifisch und anwenderfreundlich bei minimalem Zeitaufwand.

Großes Augenmerk wurde bei der Programmentwicklung auf die Dokumentation der Meßergebnisse gelegt. Mit dem integrierten Protokolleditor können Diagramme, Tabellen und eigene Kommentare zu einem Protokoll zusammengestellt und gedruckt werden. Alle Protokollinhalte lassen sich über die Zwischenablage in Textverarbeitungsprogramme exportieren.

 

esox1Während der Vorbereitung und Durchführung einer Messung werden die wichtigsten Informationen gut sichtbar angezeigt. Alle Programmfunktionen sind schnell mit der Maus oder mit wenigen Tasten erreichbar.

 

 

 

 

 

esox4Zur Auswertung einer Messung kann mit wenig Bedienaufwand eine Vielzahl von unterschiedlichen Diagrammen und Tabellen erzeugt werden. Selbst das kleinste Detail bleibt dem Auswerteprogramm nicht verborgen.

 

 

 

 

 

esox3Die Archivierung von Messdaten erfolgt auf Karteikarten. Auch bei großen Meßwertarchiven kann man die Daten einer Messung durch die Beschriftung auf der Karteikarte schnell wiederfinden.

 

 

 

 

 

 

Oberste Leistungsklasse interferometrischer Längenmeßtechnik

 

MessenKalibrieren, Positionieren, FluchtenSteuern
  • Dokumentiren
  • Maschineneigenfehlerkompensation
  • Bewegungsanalyse
  • Zertifizieren
  • Spindelsteigungsfehlerkompensation
  • Dynamikverhalten
  • Optimieren
  • Teilungsfehlerprüfung
  • Fehlerkompensation

 

Leistungsparameter
ZLM 700 / ZLM 800 / ZLM 900
mit Auswerteeinheit AE (Standard)
 
Mittlere Wellenlänge He-Ne-Laser in Vakuum632,8 nm
Stabilität der Wellenlänge2*10-9 für 1 Stunde / 2*10-8 für Lebensdauer
Strahldurchmesser6 mm (optional 3,2 mm)
Maximale Leistung des austretenden Strahles1 mW (Laserklasse 2)
Zahl der Messachsen pro Laser1, optional bis 6
Messbereich Distanzmessungbis 40 m, optional bis 120 m
Auflösung Distanz- und Positionsmessung2,5 nm (Tripelreflektorinterferometer)
1,25 nm (Planspiegelinterferometer)
Genauigkeit Distanz- und Positionsmessung
(20°± 0,5°C) mit AUK
(20°± 0,5°C) in Vakuum

± 0,4 ppm (μ/m)
± 0,08 ppm (μ/m)
Messbereich Winkelmessung± 15° bis 20 m Länge
Auflösung Winkelmessung0,062 μrad (12∙10-3 arc sec)
Genauigkeit Winkelmessung± 0,1 ppm
Winkelmessung Genauigkeit
(schrittweises Verfahren)
± 0,05 arcsec pro Meter des Verfahrweges
bei linear bewegter Optik
Messbereich Ebenheitsmessungbis 20 m Länge
Auflösung Ebenheitsmessung0,062 μrad (12∙10-3 arc sec)
Genauigkeit Ebenheitsmessung± 0,2% vom Messwert
± 0,05 µrad pro Meter Verschiebeweg
Messbereich Geradheitsmessung± 5 mm auf 2m Länge bzw. 10m Länge
30m Länge (optional) mit Winkelinterferometer
Auflösung Geradheitsmessung29 nm auf 2 m
145 nm auf 10 m
Genauigkeit Geradheitsmessung
bis 2 m
bis 10 m

± 0,5% vom Messwert
± 2,5% vom Messwert
Messbereich Rechtwinkeligkeitsmessung ± 5 mm auf 2 m Länge bzw. 10 m Länge
Auflösung Rechtwinkligkeitsmessung
bis 2 m
bis 10 m

29 nm auf 2 m
145 nm auf 10 m
Genauigkeit Rechtwinkligkeitsmessung
bis 2 m
bis 10 m

± 0,5% vom Messwert ± 0,5 arc sec ***
± 2,5% vom Messwert ± 0,5 arc sec ***
*** Toleranz Rechtwinkligkeitsnormal

Maximale Verfahrgeschwindigkeit4 m/s, optional 16 m/s translatorisch
320 rad/s rotatorisch
Genauigkeit Geschwindigkeitsmessung± 0,5 ppm vom Messwert
Maximale Beschleunigungkeine Begrenzung
Nichtlinearität± 1,25 nm (Tripelreflektorinterferometer)
± 0,62 nm (Planspiegelinterferometer)
SchnittstellenQuadratursignale
32 Bit (Echtzeit)
Δt ≈ 20 ns
EinsatzbedingungenTemperaturbereich: 15°C … 30°C
Luftfeuchte: < 90% nicht kondensierend
LagerbedingungenTemperaturbereich: 10°C ... 40°C
Luftfeuchte < 95% nicht kondensierend
Weitere Informationen entnehmen Sie bitte unseren ZLM - Produkt-Katalog