Jednym z kluczowych elementów doposażenia infrastruktury Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej Politechniki Krakowskiej (LMW PK) jest rozbudowa wielkogabarytowej, multisensorycznej Współrzędnościowej Maszyny Pomiarowej (WMP) o zestaw wysokostabilnych interferometrów laserowych, umożliwiających znaczące zwiększenie dokładności pomiaru współrzędnościowego na dużych długościach. Integracja interferometrów z WMP jest niezbędna do realizacji zadań Agendy Badawczej dotyczących opracowania metod separacji błędów oraz wzorcowań (Zadanie 1.3), w których wymagane jest uzyskanie niepewności pomiarowej poniżej 20 μm dla długości sięgających nawet 5 m. Interferometry laserowe pozwolą również na stworzenie wirtualnego modelu WMP opartego na pełnej charakterystyce błędów geometrycznych (Zadanie 1.4), co stanowi warunek konieczny dla wyznaczania niepewności pojedynczego pomiaru w oparciu o koncepcję wirtualnej maszyny. Ponadto urządzenia te umożliwią przeprowadzenie co najmniej dwóch pełnych walidacji opracowanych metod (Zadanie 1.10), a także wykonanie pomiarów laboratoryjnych i on-site w ramach usług komercyjnych, prowadzących do przygotowania minimum 35 raportów i świadectw wzorcowania (Zadanie 1.15). Wyposażenie WMP w interferometry laserowe zapewni osiągnięcie stabilności metrologicznej i dokładności nieosiągalnych przy zastosowaniu innych metod pomiaru przemieszczeń na dużych długościach, a tym samym umożliwi realizację kluczowych celów badawczych i wdrożeniowych projektu na poziomie zgodnym z wymaganiami przemysłu wysokiej precyzji. Minimalne wymagania metrologiczne i funkcjonalne systemu:
1. Zestaw interferometrów laserowych umożliwiający jednoczesny pomiar co najmniej trzech błędów geometrycznych WMP w jednym cyklu, bez konieczności zmian układu optycznego.
2. Możliwość bezpośredniej integracji sterownika interferometru ze sterownikiem maszyny Leitz PMM-G na podstawie istniejącego rozwiązania.
3. Możliwość przesyłania danych pomiędzy sterownikiem interferometru i sterownikiem maszyny Leitz PMM-G w czasie rzeczywistym
4. Możliwość kompensacji wpływu warunków otoczenia na długość fali światła lasera poprzez aktywny pomiar i korekcję wpływu ciśnienia, temperatury i wilgotności
5. Możliwość kompensacji wpływu warunków otoczenia poprzez zastosowanie układu z regulowaną długością ścieżki optycznej wiązki referencyjnej lub innych rozwiązań optycznych o analogicznym działaniu 6. Możliwość jednoczesnego pomiaru przesuwu (z niepewnością nie gorszą niż 0,15 μm/m i zakresem nie mniejszym niż 5 m) oraz rotacji wokół kierunków poprzecznych do ruchu (z niepewnością nie gorszą niż ±0.05 % ± 0.05 μrad) na trzech osiach maszyny
7. Możliwość jednoczesnego pomiaru trzech błędów rotacji i co najmniej dwóch błędów translacji osi liniowej
8. Możliwość pomiaru długości w zakresie nie gorszym niż 0-45 m, przy rozdzielczości nie gorszej niż 0,5 nm i niepewności pomiaru nie gorszej niż 0,2 μm/m
9. Możliwość pomiaru kątów obrotu wokół kierunków prostopadłych do wiązki lasera w zakresie nie gorszym niż ±5° przy rozdzielczości nie gorszej 0,1 μrad i niepewności pomiaru nie gorszej niż ±0.04 % ± 0.04 μrad
10. Możliwość pomiaru kąta obrotu wokół kierunku wiązki lasera w zakresie nie gorszym niż ±15 mrad przy rozdzielczości nie gorszej niż 1 μrad i niepewności pomiaru nie gorszej niż ±2.4 μrad ±0.5%
11. Możliwość pomiaru prostoliniowości w zakresie nie gorszym niż ±3 mm przy długości co najmniej 0,5-10 m z rozdzielczością co najmniej 15 nm.