创新的Renscan5TM能够在坐标测量机上进行高精度、超高速五轴扫描测量，而REVOTM是一系列革命性测座和测头系统中第一个亮相的产品，它将重新定义扫描测量系统的行业标准。Renscan5TM 技术的引入使一系列测量速度高达500mm/s的突破性五轴扫描产品得以开发，并基本上消除了现有三轴扫描系统的测量误差。五轴系统做到这一点的方法是：让较轻巧的测座在执行检测程序期间完成大部分的运动，从而降低了因移动较大的CMM主体结构而引起的动态误差。

采用Renscan5TM 技术的五轴系统的优势主要在于，它将移动大质量的坐标测量机构的重量所导致的动态误差降至最小，显著提高了扫描速度。

首个采用Renscan5TM 新型技术的产品是REVOTM，它是一系列革命性测座及测头系统中率先亮相的产品。REVOTM这一革命性的新产品使坐标测量机在保持其系统高精度的同时，仍能发挥最高的测量效率。

REVOTM 系统

传统上，由于坐标测量机使用固定式的测头或转位测座来扫描表面，因此存在着动态性能的限制，超过这一限度时，坐标测量机的测量性能将无法预测。这一动态限制不但影响到扫描速度，而且限制了生产力。大多数情况下，为确保精度，传统坐标测量机的扫描速度都要限制在10 mm/s左右，也可以进行更快速的、表面速度高达100 150 mm/s的扫描，但是只有在使用Renishaw公司先进的RenscanDCTM 动态补偿功能时，才能达到这样的速度，这一功能可以补偿坐标测量机的重复性误差，使之保持在动态误差的限度范围以内。

当采用五轴测量系统时，由于绝大多数的工作都由测座完成，从而消除了许多不必要的坐标测量机动态误差。因为测座相对坐标测量机来说重量更轻、动态性能更好，具备极佳的频率响应，因此能够快速地跟踪工件几何形状的变化，而不会引入有害的动态误差。这就使得坐标测量机可以按照设计的最佳方式工作，即测量时按照单个矢量方向以恒定的速度移动。

REVOTM 在扫描时采用同步移动，能够快速地跟踪零件几何形状的变化，但又不会导入自身的动态误差。这样，CMM在测量时能够以恒定的速度沿着一个矢量方向移动，从而消除了在传统三轴扫描期间因机器加速而引起的惯性误差。

除了可以进行高速测量之外，Renscan5TM 五轴系统还可以实现快速的重复定位，使测座与测量机同步运动，在工件检测的合适位置重复定位。五轴运动也可以对一些特殊的形状进行检测，以前检测这些形状时需要复杂的探针配置和更多的坐标测量机工作空间，这两方面都不利于成本控制和计量方案的制定。

测座技术

REVOTM 测座采用了先进的空气轴承专利技术，提供了超高刚性的计量平台。低阻力和低摩擦使得它可提供高加速度和逆向性能。轴承（每个轴中有一个）内装有连接着0.08s分辨率编码器的无刷电机，这个编码器能够读出250mm测头的探针端部0.1μm以内的读数。

无限旋转通过轴间坚固的金质滑环实现。这是设计中唯一一个移动表面相接触的部分，但经过5000万个周期的测试，测试结束未发现有性能降低，这相当于按正常的工作周期运行5年以上不需要维修。这些滑环只用来提供电力，通信通过轴间的电容电路来完成，所以不会降低测量性能。

空气轴承的轴向硬度达到了30N/μm，这就会产生一个可以快速加速的稳定计量平台，其表面扫描速度可以高达500mm/s。这些配置相互结合，并且加上测头的特点和伺服控制系统的参与，可实现超高精度的测量，大大提高了测量效率。

测头技术

REVOTM 测头的两轴都采用了球面空气轴承技术，由业界最先进的使用了高分辨率编码器的无刷电机驱动，从而提供快速、超高精度的定位。

为降低测头机构在高速运动状态下的动态性能的影响，Renishaw采用了新颖的测头设计，使用激光来精确感应测头探针端部的精确位置。一束激光光束从安装在REVOTM 测座上的测头体内光源处射出，向下穿过一个中空的探针，一直射到探针端部的反射镜上。

不同于传统的探针，REVOTM探针为弯曲设计，通常是在离探针端部约50μm处，这样可偏转激光光束的返回路径，光束将由同样安装在测头体内部的PSD（位置传感器）接收。

在PSD上的激光光点的运动结合测座和测头的位置输出以及每个坐标测量机轴的读数转换成测量输出，即可推算出探针端部在空间中的确切位置。这一切都是在测座随坐标测量机同步移动、探针端部对工件进行动态扫描的过程中获得的。

测头具有两种感应器。以上所介绍的测头是为了测量大多数形状而设计的，具有二维感应功能，除此之外还有一种基于SP25M技术的三维测头——Renishaw创新的安装在PH10上的扫描测头。这两种测头分别被称为RSP2（RevoTM 二维扫描测头）和RSP3（RevoTM 三维扫描测头）。RSP2将进行大部分的操作，RSP3则只是在出现曲柄式探针和盘型探针时才会被调用。RSP2只包含一个带探针架的测头体，长度范围为250 500 mm（从测座下方轴线中央算起），而RSP3则使用标准的SP25M探针架。

基于常用的MRS系统，测头和探针架可使用一个独立端口来重新配置，以满足测量应用的具体需要。

控制系统

Renscan5TM和RevoTM 是基于UCC2/SPA2的系统。UCC2是Renishaw为了进行三轴和五轴扫描而设计的通用坐标测量机控制器，并且带有同时驱动测座和坐标测量机的处理器。它与SPA2伺功率放大器连接在一起，采用REVOTM /Renscan5TM 技术，具有五轴扫描功能。

引进UCC2的主要原因是为了使坐标测量机和测座轴同步，因为如果要解决关键的时序和数据管理问题，必须使用一个单一处理器。

UCC以2kHz的刷新速率运行，能够在扫描时每秒采集2000个点。在工作环境中，以500mm/s的速度对100mm的孔扫描，就相当于每转采集约1250个数据点或是每0.25mm采集一个数据。测座和测头以6kHz的速度采集数据点是UCC处理速度的3倍，这就意味着需要先缓存更多的数据，然后进行后处理，这样不但不占用坐标测量机的时间，而且还进一步提高了生产力。

除了在数据管理方面遇到的挑战外，还有一些同步问题也需要解决。因为工件表面的所有信息都来自于测头的探针端部，所以虽然已大致“知道”了被测件的基本几何形状，还必须对实际表面进行追踪，这就要求使用响应能力很强的伺服控制系统，以在测座的旋转改变方向和坐标测量机运动时仍能够保持表面接触。

所有的扫描系统都必须使用坐标测量机各轴的运动来保持表面接触，但是用于三轴扫描的扫描测头却是一种扫描范围比REVOTM 测头大的低频响应设备，这就使得坐标测量机的结构可以准确地伺服，使测头保持在特定范围内偏移，但这会导致运行速度大幅降低。

与传统的扫描测头相比，REVOTM 具有更高的频率响应，但是这也会造成在设计上不得不以降低测头的扫描范围作为取舍。实际上，因为当坐标测量机提供X、Y和Z轴的运动时，测座可以保持测头的测量范围，所以这并不不会产生什么影响。当然，主要的问题是对各种输入和输出进行同步以允许进行五轴运动。重要的是，测座和坐标测量机的输出必须结合起来，并采用一种特定方式处理，使得坐标测量机和测座的驱动能够同步响应测头从工件表面所回馈的信息。所有这些操作都是在UCC2和SPA2系统中完成的。

与软件的整合

Renscan5TM和REVOTM  通过I++DME接口而集成。I++DME是用于测量设备的应用软件间的共享接口。它是基于测量设备硬件和编程用计量应用软件间之客户端/服务器的连接。

坐标测量机制造商或应用软件公司必须提供可以使用I++DME协议进行通信的客户端。坐标测量机控制器必须具有可通过I++DME协议通信的服务器应用程序。对于Renishaw的UCC，这是由UCCserverTM提供的。

这种方法的显著优势是，Renscan5TM的增强功能可供所有计量应用软件包使用，只需通过一次UCCserverTM重新释放，该软件就可以与以后的产品兼容。

高效测量的新标准毫无疑问，Renscan5TM 打开了使用坐标测量机获得更高测量效率的大门，因而使得人们可以开发出更多的应用，以更好地满足当前和未来的工业技术发展以及制造方法的需要。以下以校准为例展示REVOTM 的应用。

使用任何测量系统时，都会涉及一个基本要素：校准。过去，必须对每一个测头和探针在测座的每个位置都进行校准，同样，对于固定测座的扫描系统以及各自的探针组件，也必须进行校准。

采用REVOTM  技术后，可通过一种更成熟的方式进行校准，从而可以将更多的时间用于测量，更重要的是，通过校准可以确定测座和测头的几何尺寸，这使得所有位置都可以通过校准过程推断出来，从而使任何位置或轴的运动组合都可以准确地用于测量。通过编码器的读数和相关的编码器误差标测图，并将其与几何计算以及测头输出相结合，可以计算出所有位置探针端部的准确位置。

整个校准的程序与ISO10360-4测试的程序类似，该测试需要几分钟的时间。当此过程结束后，就可以推断出所有的位置，接下来的工作就是校准不同的测头和探针架。同样，该程序也与几何校准的程序类似，只是时间更短，测量效率和精度方面的优势也更明显。

REVOTM系统的优点

□ 最大程度地减少坐标测量机的运动误差和相关动态误差；

□ 加快了测量的速度，最高可达500mm/s，因此也提高了测量效率；

□ 高数据采集率，最多为每秒采集6000个点；

□ 无限定位和五轴运动减少了在不同形状间转换而产生的非生产性浪费；

□ 由于扫描过程中的测力极小，探针几乎不会磨损；

□ 由于采用了无限定位和五轴运动，因此可以测量难度大的复杂工件；

□ 可以迅速校准，并推断出所有的位置，而可将更多时间用于测量上；

□ 最大可达500mm的有效工作长度；

□ 连续旋转的能力得以简化工件检测编程的挑战；

□ 标准的M2探针，方便使用。