在一些机床加工中，机器振动会引入误差。磨床的微小振动会导致工件不稳，致使工件和加工刀具之间的运动位置产生误差。最终会引入加工轮廓误差或者是加工表面被破坏。然而，最前沿的加工方式要求不断的减小加工误差。事实上，带有微小形状误差的部件会影响整个系统的安装，以及安全操作。这些部件将无法达到质量标准，如6sigma标准，这个质量标准要求1亿个制造件中只有两个是不符合规格的。

IDS激光测距传感器（激光干涉仪）能提供一个能有效，精确控制振动特性的方案。

项目应用需求：测试一个集成在系统中的旋转电机。仿真要求电机封装外壳的振动幅度最大值小于100nm，这样才能保证整体系统误差。

再小的质量变化都会导致振动频率/幅度值有较明显的变化。所有接触式测距传感方案都无法使用与这个案例（如CMM探针标定球或者光学传感器）。并且该项目将一个圆柱状电机集成到设备中，需要较多的空间，无法使用电容传感器进行测量。所以，只有非接触式高精度干涉测量技术能满足这个应用。

图1：测量振动物体运动误差装置。电机使能的情况下，激光干涉仪监控同步运动误差和振动。不同体积被测物放置在不同距离下，有多种传感器探头可选。

IDS激光测距传感器（激光干涉仪）快速测量方案（见图1）。5分钟内即可安装好非接触探测头，开始测试记录电机外壳的位置变化。传感器远程控制模块支持信号实时快速傅里叶变换（FFT）功能。可以在工件工作过程中实时监控整体设备振动情况。图2 为测量结果，测试电机转轴工作在每分钟500,1000，以及2000转速度下的振动情况。

系统在转速较低的两个档位是还能满足要求。然而，在2000rpm转速下，振动振幅超出整体振幅150nm。采用IDS频率分析特性，可知系统触发的振动频率不止基频，还有2阶级四阶谐振频率（见图2）。当转速达2000rpm时，电机产生一个270Hz的振动，导致系统345Hz谐振放大，最终整体振幅被明显放大。根据这个测试结果，可以相应的采取措施减小振动对于系统的影响（修改夹具设计），防止潜在的加工误差出现。

图2：100kHz带宽内监控FFT下位移值。电机的丝杆转速分别为500rpm（顶部），1000rpm（中部），以及2000rpm（底部）。测试出振动的基频，二阶及4阶谐振频率（红色点画线）。在2000rpm位置处，345Hz（蓝色点划线）系统谐振频率被放大了。

IDS激光测距传感器（激光干涉仪）操作简易。即使是一个刚接触激光干涉仪的用户也可以通过采用这种方法快速解决振动监测问题。这个频率分析工具IDS3010支持对产品线上的加工机器实时诊断：确保产品质量控制人员可以较好的跟踪元件的安装偏离，损坏，以及固定位松脱等情况。确保了实时维护，减小机器故障发生。IDS集成式传感器设计同样符合工业4.0标准。如果需要了解更多，请联系我们。