蔡司xenos的测量创新

一、Xenos测量机新标杆

XENOS，此名字易令人一下子联想到超级英雄。

鉴于新的ZEISS坐标测量机的精度和动态特性正在全面步入创新的更高技术领域，超级英雄的形象对XENOS来说是如此恰如其分。ZEISS测量机XENOS的长度测量误差竟达到0.3微米–该精度等级于同类机器中达到了绝无仅有的高度。

ZEISS一直在不断地推动接触式测量的技术极限，采用的系统包括ZEISS PRISMO、ZEISS UPMCultra或ZEISS F25。今天，它们在世界各地的国家机构中已作为样板机使用。

二、每立方米0.3微米

在大约一升的测量体积上，ZEISS的F25只能测量小型工件。与之相较，ZEISS XENOS提供的测量范围大约为一立方米(900×1500×700mm)。ZEISS的工程师们在研发XENOS时突破传统，采用新的方法，为这种测量体积设置了新的标准，同时也极大地提高了测量速度。“所有的标准测量机只能优化到某个水平上。这种可能性迟早会用尽，”ZEISS XENOS的生产经理Konrad Werner解释。ZEISS XENOS是蔡司最新的创新产品，由于积极采用创新技术和创新材料，使它不仅代表了极高的精度水平，同时也是未来长期使用的保证，同时极大地推动了技术极限的向前发展。

乍一看，新型测量机就与以前的顶级型号ZEISSPRISMO ultra有明显的区别。这种机械概念来自于成功的ZEISS CenterMax内联系统：自2001年以来，参考机就已经用于生产测量技术。固定的侧壁能够保证整个系统具有足够的稳定性。因为在Y方向只有上横杆，因此减少了移动重量，也就是说与工件移动的方式相比，这样的设计保证了更高的运行稳定性。同时，重量的减少和不变的移动质量，使驱动装置的加速度和最大速度具有最佳协调性。

三、虚拟的中心驱动

与其它的系统不同，ZEISS XENOS在所有的轴上都采用直线驱动，而不是摩擦驱动。到目前为止，直线驱动在测量机上的使用仍属绝无仅有。其优点在于：速度高、加速度快、定位精度高、驱动无剪切力。

由于整体设计的创新型概念，从而首次降低了导轨和测量系统直线驱动器之间的力传递。加之ZEISSXENOS高分辨率光栅尺的优势，新的驱动器技术提供极高的路径跟踪能力以及极高的、低于100纳米的定位精度。例如，探针的偏差保持更加恒定，从而保证了更高的精度。另一个好处是测量曲面时表现出的非常高的路径跟踪能力：探针更加可靠准确地按指定的路径移动，可以更加精确地识别错误。

拥有30年精确驱动器丰富经验的蔡司，现在引进了虚拟中央驱动器这项专利。全新纳入由最新一代的控制器和运算法则启用的动态质量分布功能。

四、碳化硅高技术陶瓷

过去，ZEISS对机械结构要求具有高精度的部件使用氧化铝陶瓷或经过CARAT处理的铝材。如果不计温度波动的不利因素，这些材料具有自身重量轻、刚性高和高恒定性等众所周知的优势。对于ZEISSXENOS来说，我们的工程师再次提升了机器性能的高度，第一次将创新型的碳化硅陶瓷应用在了测量机上。直到现在，针对类似零件的尺寸或精度的测量机，很少使用这种材料。与白色标准陶瓷相比，黑色的碳化硅陶瓷显示出的热膨胀性低50%左右，刚性高出30%，重量减少20%。与钢材相比，其刚性增加了一倍，而重量减少了一半。

五、新型VAST Gold探头

除了前面提到的新的创新技术，ZEISS XENOS还具有一些其它新型机器的特性。这包括设计强化的VAST Gold参考探头，以及具有更高精度和重复精度的优化整合。经过优化的空气轴承，一体化程度得到大大提升，不仅增强了稳定性，也得以保证获得更好的精度。通过改进去耦装置和新的电子技术概念，对坐标测量机上使用的全部移动电缆的精度影响已经明显减少。

五、精度的基础

XENOS具有ZEISS标准的浮动微晶玻璃光栅尺。微晶玻璃是一种几乎没有热膨胀的玻璃陶瓷材料。钢性光栅尺的热膨胀必须进行技术补偿。温度传感器和估计的膨胀系数造成不确定源，而这些影响因素在ZEISS XENOS上从一开始就得到了避免。产品经理Werner先生：“不久以前，有人提出用数学的方法对机械不变性进行完全补偿。我们的方法就是使用ZEISS XENOS毫不妥协地追求机械精度的极限，为了消除滞后的影响不断进行技术探索，而将计算机只作为辅助是我们最后使用的手段。

我们确信，采用这样的理念可以保证我们得到最高的精度和最理想的重复精度。”

新一代的高科技陶瓷：碳化硅陶瓷–具有最强的刚性，能够达到最高的精度和重复精度；创新的机械设计，其动态特性、重量比和重复精度都经过严格的优化设计；在参考测量机中首次使用直线驱动装置：保证安全、具高动态特性并面向未来（通过内在智能机构实现）；LED状态显示–快速对当前状况做出判断；测量范围：900×1500×700mm，应用范围广泛，适用于大型或小型工件；新型VASTGold探针，具有最高的精度和重复精度；新型ZEISSVAST Gold探头的研发，极大地满足了在生产中对敏感性、准确性和重复精度等诸多方面的最大需求。XENOS，是ZEISS测量机的新标杆，在2014年的国际质量控制及仪器仪表展（Control）上隆重推出。