光纤激光切割机源头工厂-深圳市创智激光智能装备有限公司

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激光切管机

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激光切割机C3015A

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激光切割机C3015A

  • 所属分类:激光切割机

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  • 发布日期:2019/03/28
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激光切割机特点:

1、采用网状锯齿面板,除静电处理。耐磨、实用、外形美观、大方、结构合理、操作简便、切割精度高,无毛边等特点。

2、采用windows2000操作系统,操作简洁方便。

3、独创的图像算法对残缺模型具有预测中心,修正偏差功能,加工精度小于0.003mm。

4、全屏幕自动跟踪技术,当目标出现时自动锁定,切割,整个过程仅需10秒。

5、运用计算机机技术处理,自动识别目标,性能更加稳定。具有多种光源选择功能,使图像更加清晰。

6、采用反射光和透射光可选功能,大大提高切割精度;24彩色液晶显示,有利于操作及长时间工作。

7、工作机构采用机械与气动结合,性能稳定,切割力大大提高。

8、适用各种金属等高强度材料。

激光切割机特点:

☆精确度高:在识别范围内激光器自动找图,电脑分析,控制运动。

☆速度快捷:激光器反映时间短,图形一找到即可控制图形位置切割。

☆功能强大:采样图可保存,再用可直接调用。电脑系统,软件可实时升级。

☆品质保证:激光器、调压阀、汽缸、电磁阀、轨道等主要零部件均采用进口,确保使用寿命。

☆操作简单:人机界面,直接在触摸屏上设定工作模式。

☆识别度高:特殊光源能自动识别高反光,高黑度等材料的定位切割图,对残缺图形可自动补 

激光切割机其他特点:

1,专业用于高强度金属切割

2,相比传统的人工切割和一般切割机,我们的切割切割机速度更快,精度更高,人性化设计,操作简单快捷,对材料零损耗。

3,独特的智能定位系统,可自动捕捉切割目标,迅速定位并精准切割。

4,不拖料,材料零报废率

5,省时省人工省成本

6,激光切割更安全卫生。

7,软件终生免费升级,整机免费售后服务一年,提供终生维护服务。

激光切割机性能特点:

1.C系列激光设备的开发目标是充分发挥运动控制性能并提升激光加工效果。

2.采用国际最先进的32位高速DSP组建SmartCarver控制器,性能在幅度提高,平稳的S型加减速控制软件设计,动作迅捷平稳,配合自动化衰补偿技术使不同切割部位达到理想效果。

3.全光藕隔离系统配合高速差分输入输出电路设计,长距离传输时信号不发生畸变,抗干扰能力强,系统实现了12路工作状态输出,16路状态输入,可与用户生产现场轻松对接。

4.安装闭环运动控制系统后的CMB系列设备,加工精度大幅提高,可满足用户高精度标准使用要求。

5.最新软件提供与AutoCAD,CoreIDRAW等CAD,CAM及各种图形处理软件无缝对接,直接原图输出功能,更适合用户的现场设计要求。先进的颜色管理,支持任意凝汽器种颜色,随意定义雕刻次序。可以轻松实现全部或部分一次性输出。

6.国内首家使用USB端口传输数据,并配有内置大容量存储器。大大提高工作速度和效率。可以根据用户加工对象不同,为各加工厂合配置专业配件,如不同孔径的铝或铁蜂窝地板,不同间隙的金属格栏及对软性材料的负压吸附装置。

激光切割机安全措施:

1.在启动或操作之前,用户需认真阅读此手册以保证安全操作和激光切割机的安全运行。

2.原则上激光切割机的操作和维护工作,须由激光切割机授权人员完成。

3.培训由创智激光公司或者创智激光公司授权人员完成。

4.直线工作台装备有高磁性磁铁,临近区域存在强磁场。佩戴心脏起搏器的人员距离不得小于0.5米。

5.在维修时,打开安全开关,在此情况下,房间里所有人应必须佩戴紫外激光防护眼镜,防眼睛受损。

6.任何情况下不要直视激光束,包括佩戴激光防护眼睛。避免皮肤直接接触激光束,否则将造成严重的烧伤和不可见的内部伤害。反射光长期作用于皮肤会有一定的伤害。

7.激光加工材料时,可能产生有害气体,因此工作时确保一直启动吸尘系统。

8.未经许可其他人员不能进入激光房间。已制定的针对此激光等级的国际安全规程均适用。

9.激光器设备的维护(包括激光光路调光工作,激光器和XY定位系统维护修理等)应由受过专业训练的人员完成。在维护激光系统时,须完全断开电源线。

10.由于加工材料非常薄,尖锐棱角具有伤害危险,应佩戴合适的防护手套。

设备特点:

1.特有的模组结构,进口激光器,一次可做多个不同的产品切割,效率加倍。

2.操作简单,智能定位+二次补偿,确保产品始终处于加工区域,材料在切割过程中不走位,不偏移,有效保证切割精度。   

3.切割精度高!采用工控电脑控制,智能定位,进口精密丝杆导轨传动,配备精密激光切割,进口气缸控制切割。确保切割误差:≤±0.005mm。

4.独创的图像算法对特型模具有预测中心,修正偏差功能,残缺图形均可识别切割。

5.工作机构采用机械与气动结合,性能稳定,切割力大大提高.

6.将要切割的产品放到激光切割面可视范围内,切割机将自动识别切割图案,并自动移动对位完成切割,整个过程只需0.45秒。直接在遥控器上指定要切割的模型设定工作模式,操作简单易用;

7.特种合金钢模结构,经久耐用;进口高速激光器,结构切割面光滑

8.中文操作界面,电脑带触摸屏,可触摸操作 ,实用简便。

9.能实现全自动单边或多边一次性切割,切割机激光器可前后移动。

10.组合方式简便,企业可根据自身需求加装自动收送料系统、全自动激光切割器和全自动上料机。

11.搭配灵活,其可与其他全自动设备搭配使用,如板材上料机,自动收送料机构,自动上管材机;同时也可针对材料的定位切割.

设备优势:

1.随着各城市薪资提升,企业成本越来越高,人员招聘也越来越难。实现企业自动化可有效减少人员难招而导致产线停工的损失。

2.传统切割机业经历了由传手工-半自动机械化-全自动机械化的转变,随着中国经济形势的转变,实现企业自动化已经是无法阻挡的趋势。

3.该设备是全自动化,无需人工操作,只需定期收一下材料即可,同时,该设备可与全自动上料机,裁切设备组合,传统半自动切割时,切割工位和上料工位各需一个人工,现在配套后仅需一个人工即可,每条产线可为企业节省4-6个人工,即每年可以节省10-20万的人工成本。如果您的产线更多,则节省的成本也更多。

4.效率高,一台全自动激光去切割机的生产效率相当于3-4台半自动激光切割机的生产效率,花费的人力却只有半自动的1/3或1/4。同时,自动线生产过程中,工人工作量减轻,工人也乐意加班,管理起来比较容易。

5.专业用于切割碳钢板、不锈钢板、铝板、黄铜、紫铜、镀锌板、电解板和硅钢等多种金属材料(厚度以及材料与激光器功率有关)

主要技术性能参数

机器型号

ModeTypel

C3015A

C4015A

C4020A

C6020A

切割范围

Work area

1500*3000mm

1500*4000mm

2000*4000mm

2000*6000mm

定位精度

Position accuracy

±0.02/1000mm

重复定位精度

Reposition accuracy

±0.03mm

最大速度

Maximum speed

140m  min

最大加速度

Maximum acceleration

1.5G

激光器类型

Laser model

光纤激光器 Fiber laser generator

额定激光功率

Laser power

800-3000W

切割速度

Max.cutting speed

视材质、激光器功率及板材厚度而定

Depending   on the material and thickness

传动结构

Transmission system

龙门双驱结构 Gantry double-drive structure

工作台面

Operating platform

双工作台 Double operation platform

电源要求

Power supply

三相380V/50Hz/60Hz  Triphase   380V/50Hz/60Hz

机床功率

Total power

<8KW(不含激光器   <8KW(not include the   laser)

设备外形尺寸

Overall Dimension

8000*3500mm(以C3015A为例)

(To working area 1500*3000for example)


前    言

 

版本说明

本资料版本为中文简体A版,对应产品型号为:H1530B。本资料只适用于对应产品型号的标准配置,对于特殊订制的产品,请仔细阅读另附的说明资料。

本资料对产品的工作原理、安装方法、操作使用、故障排除、运输储存、维护保养等进行说明。如果你是第一次使用该产品,请在安装使用之前仔细阅读此资料。

请妥善保管此资料,以便将来查阅参考。

 

符号说明

为了预防可能对人体造成的伤害或设备损坏,本使用说明书用以下安全标志加以提示,在使用设备时请注意标志提示的内容,以确保您和周围人员的安全以及正确使用设备。

blob.png 警 告

激光辐射注意内容,存在激光辐射的危险,请做好激光防护措施!

 

blob.png 危 险

电气安全注意内容,可能引起触电的危险,造成人身伤害!

 

blob.png 警 告

防火安全注意内容,可能引起火灾,注意防火!

 

blob.png 注 意

一般注意事项,如不遵循该提示内容操作,可能造成设备的损坏和故障

 

 

 

 

 

目  录

声   明........................................................................................................................................ 1

前    言...................................................................................................................................... 1

第一章 安 全.............................................................................................................................. 1

一. 安全综述........................................................................................................................ 1

二.本机器涉及的安全标准................................................................................................... 1

三.安全标识........................................................................................................................ 1

四.安全和防护措施.............................................................................................................. 1

1. 符合规定的使用设备........................................................................................................ 1

2. 人员培训.......................................................................................................................... 1

3. 设备中的安全装置和危险区域.......................................................................................... 1

4. 确保设备处于完全正常状态.............................................................................................. 1

5. 遵守关机程序................................................................................................................... 1

6. 在运行时排除故障............................................................................................................ 1

7. 防火................................................................................................................................. 1

8. 电气安全.......................................................................................................................... 1

五.危险情况概览................................................................................................................. 1

第二章 机床概述........................................................................................................................ 1

一.机床综述........................................................................................................................ 1

二.产品特点及外观图.......................................................................................................... 1

三. 适用范围及应用行业....................................................................................................... 1

四.主要技术性能参数.......................................................................................................... 1

五. 机床主要部件或功能单元的结构、作用及其工作原理...................................................... 1

1. 主体机械.......................................................................................................................... 1

2. 运动单元X、Y、Z轴......................................................................................................... 1

3. 切割头............................................................................................................................. 1

4. 除尘装置.......................................................................................................................... 1

6. 气路系统.......................................................................................................................... 1

7. 水路系统.......................................................................................................................... 1

第三章 机床安装及运行条件...................................................................................................... 1

一.安装环境要求、方法及注意事项..................................................................................... 1

1. 场地要求.......................................................................................................................... 1

2. 地面要求.......................................................................................................................... 1

3. 重量分布.......................................................................................................................... 1

4. 环境要求.......................................................................................................................... 1

5. 排气管............................................................................................................................. 1

二.供电电源........................................................................................................................ 1

三.切削气体供应................................................................................................................. 1

1. 切削气体纯度要求............................................................................................................ 1

2. 切削气体消耗................................................................................................................... 1

3. 切削气体供给的输入管路................................................................................................. 1

4. 换气方法及注意事项........................................................................................................ 1

四.压缩空气供应................................................................................................................. 1

五.冷却水............................................................................................................................ 1

六.机床安装工作计划.......................................................................................................... 1

第四章 控制系统........................................................................................................................ 1

一. 概述............................................................................................................................... 1

二.机床控制系统说明(详见柏楚系统操作说明书)............................................................. 1

第五章 使用、操作..................................................................................................................... 1

一.机床切割总体操作流程................................................................................................... 1

1.整机开机程序................................................................................................................... 1

2.板材加工运行过程............................................................................................................ 1

3.整机关机程序................................................................................................................... 1

二.光学镜片介绍及光路调整................................................................................................ 1

1. 安装或者更换光学镜片的方法.......................................................................................... 1

2. 镜片使用注意事项............................................................................................................ 1

3. 清洁镜片的步骤............................................................................................................... 1

4. 光学镜片的储存............................................................................................................... 1

5. 喷嘴与光束同轴调整........................................................................................................ 1

6. 光束焦点的调整............................................................................................................... 1

7. 喷嘴高度的调整............................................................................................................... 1

四.工艺数据表..................................................................................................................... 1

1. 工艺数据表概述............................................................................................................... 1

2.工艺数据表的应用............................................................................................................ 1

3. 切割工艺数据表参数解释:.............................................................................................. 1

五.激光切割工艺分析与应用................................................................................................ 1

1. 激光切割工艺................................................................................................................... 1

2. 激光切割工艺分析............................................................................................................ 1

3. 激光切割功率的选择说明................................................................................................. 1

4.激光切割速度的选择说明................................................................................................... 1

5. 激光切割气体及压力的选择说明....................................................................................... 1

6. 喷嘴对切割品质的影响及喷嘴孔径的选择......................................................................... 1

7. 焦点位置与切割材料及断面的关系说明............................................................................ 1

8. 激光切割零件加工误差说明.............................................................................................. 1

9. 激光切割工艺通用功能简介.............................................................................................. 1

第六章 维护、保养..................................................................................................................... 1

一.机床的维护和保养.......................................................................................................... 1

1. 机床的每日维护和保养..................................................................................................... 1

2. 机床的每周维护和保养..................................................................................................... 1

二.激光器的维护和保养....................................................................................................... 1

1. 激光器的每日维护和保养................................................................................................. 1

2. 激光器的每周保养和保养................................................................................................. 1

三.周边设备的维护和保养................................................................................................... 1

1. 冷水机组的维护和保养..................................................................................................... 1

2. 冷干机的维护和保养........................................................................................................ 1

3、稳压电源的维护和保养..................................................................................................... 1

第七章 激光器............................................................................................................................ 1

一. 激光器介绍..................................................................................................................... 1

二. 激光器安装要求.............................................................................................................. 1

三、激光器外观..................................................................................................................... 1

四、开关机顺序及一些注意事项............................................................................................ 1

1. 开关机顺序:................................................................................................................... 1

2. 关机顺序:...................................................................................................................... 1

五、LaserNet软件使用说明................................................................................................... 1

1.“状态”页........................................................................................................................ 1

2.“报警”页........................................................................................................................ 1

3.“控制器”页..................................................................................................................... 1

4.“事件”页........................................................................................................................ 1

5.“日志文件”页................................................................................................................. 1

6.“光闸”页........................................................................................................................ 1

7.“电源”页........................................................................................................................ 1

8.“Hardwiring”页.............................................................................................................. 1

9.“模块”页........................................................................................................................ 1

六. 激光器的日常维护.......................................................................................................... 1

1. 光纤接头的清洁................................................................................................................ 1

2. 维护内容.......................................................................................................................... 1

七. 故障处理:..................................................................................................................... 1

八. 保存事件文件................................................................................................................. 1

九.下载日志文件................................................................................................................... 1

十.应用注意事项................................................................................................................. 1

第八章 冷水机组........................................................................................................................ 1

一.冷水机组的安装调试....................................................................................................... 1

二.温控器的设定方法及主要技术参数.................................................................................. 1

三.冷水机组的维护和保养................................................................................................... 1

第九章 运输、装运和储存......................................................................................................... 1

一.机床运输........................................................................................................................ 1

二.包装............................................................................................................................... 1

三.装载和运输应注意事项................................................................................................... 1

四.存放条件、期限及注意事项............................................................................................ 1

附录A: 电气图纸..................................................................................................................... 1

附录B:创智激光智能装备质量信息反馈表.............................................................................. 1

 

 

 

 

 


 

第一章 安 全

一. 安全综述

作为设备的制造商,我们希望用户在操作机床和进行日常维修之前,确认操作人员已仔细阅读本说明书,以对机床安全措施和要求有所了解。并遵守通用的安全和事故预防规范。

二.本机器涉及的安全标准

激光加工设备和操作均应遵照GB7247-87激光产品辐射安全、设备分类、要求和用户指南及GB10320-88激光设备和设施的电气安全两个国家标准执行。

三.安全标识

    在使用H1530B的过程中也需要进行某些可能引发危险的作业。在本操作说明书中,在介绍应该如何执行这些作业之前,首先对警告提示加以说明。此外,在设备上有相应的危险标牌见表1-1。

提示:

请注意警告提示!

请遵循警告提示的指导和禁令,警告提示保护您的安全。

这些警告提示包括:

● 一个符号。

● 一句警语。

● 对危险源和危险类别的提示。

● 如何能避免危险的说明。

在下面几节中分别说明警告提示的形式和内容。

符号

说明

 blob.png注 意

一般危险符号。如不遵循该提示内容操作,可能造成设备的损坏和故障.

blob.png 危 险

电气安全注意内容,可能引起触电的危险,造成人身伤害!

blob.png 警 告

激光辐射注意内容,存在激光辐射的危险,请做好激光防护措施!

 blob.png警 告

防火安全注意内容,可能引起火灾,注意防火!

表1-1  危险标识及说明

警示语

警告提示用以下警示语之一表示:

● 危险

● 警告

● 小心

警示语的含义如下:

危险:“危险”表示有严重的危险。如果不能加以避免,将造成死亡和重伤的后果。

警告:“警告”表示处境有一定的危险。如果不能加以避免,会造成重伤或严重的财产损失。

小心:表示有可能产生的危险情况。如果不能加以避免,会造成轻伤或轻微的财产损失。

对危险源、危险类别及避免危险的提示

警告提示包括对危险源、危险类别的说明,以及应该如何行事以避免危险。

四.安全和防护措施

1. 符合规定的使用设备

H1530B是一个用于切割平面金属材料的激光加工设备。除此之外,使用管形切削装置还可以对管材和型材进行加工。

符合规定的使用设备还意味着:

● 必须遵守制造商所规定的安装条件,并按规定执行养护工作。

● 严格按照机床要求提供符合要求的水、电、气进行工作。 

● 此设备的安装及运行必须符合所在国的法律法规。遵守上述规范属于用户的职责范围。

禁止:

● 用于塑料的激光切割。

● 用户和操作人员对设备运行进行改动和改装。

● 任何可能危害安全的工作方式。

任何本规定之外的操作均被认为不符合规定的使用。对由此而产生的物品的损失和人员伤害本公司部不承担责任;这种情况下由用户单独承担风险。

只允许经授权、培训和指导的人员对机床进行操作、保养和维护。

只有受过特殊培训的专业人员才能使用电气、气压、液压和激光设备。

除此之外,操作人员在该设备上进行工作之前,必须执行以下措施:

● 了解将出现的危险。

● 用户必须保证,必要时,让操作人员穿戴防护服和手套。这主要适用于那取高温工件;如果有的话,则必须使用合适的工具来取工件。在服务运行(4级激光装置)中,原则上必须戴上合适的激光防护眼睛。在紧凑型除尘器上工作时,原则上必须使用较厚的防尘面罩(过滤级P3、防有毒颗粒的防微尘面罩)。

● 从安全的角度出发,应明确操作、养护和检修的职责,以免职权不清。

● 阅读设备的技术资料。我们建议用户,每次都要求操作人员书面确认已读过并理解了该技术资料。

2. 人员培训

设备营运方应保证人员的专业性培训

培训内容至少包括:

● 向操作人员演示激光装置的操作过程。

● 正确使用激光保护装置。

● 人员的必要保护。

● 事故处理方法。

● 激光射线在眼睛和皮肤上所产生的生物学后果。

3. 设备中的安全装置和危险区域

● 只有在采用相应的安全装置确保危险区域安全的情况下,机床才允许运行。

● 原则上不允许拆卸安全装置或使其停用。如果进行养护和检修工作时的确有必要这样的话,那么工作完成之后应立即将其重新安装并使用。

● 每班(最好在使用前)均必须对安全门的工作性能进行一次检查。

● 操作人员在每次启动设备前,必须确认在危险区域内无人员停留。

4. 确保设备处于完全正常状态

● 用户或其委托人员只允许在设备完全正常的状态下进入运行。

● 用户必须按照安装图和安装条件来安装设备。

● 用户必须通过相应的规定和检查确保设备工作场地清洁和井然有序。

● 用户必须向工作场所提供充足的新鲜空气。

● 操作员必须立即将出现在设备上的影响安全的变化(包括运行性能)向营运方报告。为此,每个班次必须对设备进行一次检查,察看其外部可以分别得缺陷和损伤。

5. 遵守关机程序 

在进行涉及到搬运、安装、调试、操作、运行、维修和保养的各项工作时,必须遵守规定的关机程序。

    ● 在进行调试、养护和保养时,原则上必须通过设备的主开关将设备关闭,并且拔下钥匙。在进行有关工作时设备必须保持通电的情况属于例外,在操作说明书中分别有相应的注明。

    ● 在气动系统上的操作:

       - 关闭压缩气体供应并将其锁定。

       - 关闭气体供应的截止旋阀。

       - 关断气体供应后须等待10秒钟,直到气压消失为止。

       - 检查工作压力是否降到0bar。为此要查看仪表板上相应的压力表处的当前工作压力。

6. 在运行时排除故障

    ● 操作进给暂停按键。

    ● 通过控制板排除故障。

    ● 当不能通过控制板来排除故障时,则按紧急停止。

    ● 当出现必须通过养护和检修工作才能排除的故障时:

       - 关闭主开关

       - 锁定主开关

       - 拔下钥匙

    ● 按规定进行养护和检修工作。

7. 防火

出于防火的原因应预备好2个下面所提到的手提灭火器:

    ● 用于金属燃烧(燃烧级D)的手提灭火器,由于激光加工时掉落的灼热熔渣而造成的引燃危险。

    ● CO2手提灭火器(燃烧级B),用于除灭除尘器中的燃烧。

8. 电气安全

● 不要用湿手接触任何开关以免触电。机床贴有闪电标牌的部位,表示这些部位有高电压用电器或电气元件,操作者在接近这些部位或打开维修时应格外小心,以免触电。如:伺服电机位置的防护罩、立柱背后接线盒、机床变压器柜、电气柜门等。

● 全面仔细阅读机床说明书及电气原理图,以便熟悉各项功能和对应键的操作方法。

● 不要轻易打开电气柜门,禁止私自改变已设定的机床参数、电位器和计时器。如果需要改变,必须由设备制造厂培训且取得认可的专业人员操作,并记录下变动前的参数值,以便在必要时,能恢复原始状态。

● 加工用的激光,一般供电电压为几千伏至几万伏,应防止激光器高压电及高压电下电子管产生的X射线伤害的危险。

● 在通电状态下不要触摸电气柜内带电的元器件,如:数控装置、伺服装置、变压器、风扇等。

五.危险情况概览

下面的各种危险概览列举出由设备造成的可对生命和健康构成的危害的各类重要潜在事故危险。根据机器规范设计、制造和配备安全装置的设备排除了对人员的危险。如果设备的用户能采取附加措施,以避免其他可能发生的危险,可以参考下面的危险概览表(见表1-2)找出适当的措施。

危险种类

危险位置

危险

附加措施

机械危险

挤压、剪切或碰撞引起的危险

●   X、Y、Z轴的运动

● 接料车装置

致伤危险

-

-

-

切削和剪切引起的危险

● 带有锋利边缘的工件

致伤危险

●     防护罩和手套

●     用工具拿工件

拉入或接收时引起的危险

●   在上部运行轨道的工作台的运动

致伤危险

-

带高压液体或气体喷出的危险

● 切削气体

致伤危险

致伤危险

-

-

触电危险

通电与带电物的接触

●   直接接触正常情况下带电的零件

●   间接接触处于非正常状态的导电部件

● 与带电部件接触

生命危险

生命危险

生命危险

-

-

-

烫伤危险

高温辐射或喷掉、熔化的部件

● 甩出的熔渣残屑

致伤危险

-

通过接触

● 灼热的工件

致伤危险

●防护罩和手套

● 用工具拿工件

通过火焰或爆炸

●   当氧气含量偏高时产生的燃烧/爆炸

致伤危险

-

辐射造成的危险

激光

●   进行服务、养护、调试和工作时照射

致伤危险

●防护服和防护眼镜

磁场产生的危险

高频磁场

●   高频发射器

带心脏起搏器的人生命危险

● 禁止停留

材料造成的危险

接触或吸入有毒液体、气体、蒸汽和烟尘的危险

●   切削气体

● 尘埃、气溶胶

●   聚乙烯涂层的型材

●   高温分解的透镜和反射镜

危害健康

危害健康

危害健康

危害健康

●保障工作场地有足够的通风条件

●注意操作说明书上所有的提示

火灾危险

●   射线导件

●   反射激光射线

● 排烟除尘装置

致伤危险

致伤危险

致伤危险

●准备好CO2手提灭火器和用于金属燃烧(燃烧级D)的手提灭火器

故障或功能失灵造成的危险

电源发生故障

●   驱动装置

●   控制系统电压

致伤危险

致伤危险

-

-

表1-2 危险概览

第二章 机床概述

一.机床综述

H1530B光纤激光切割机是一个用于加工平面材料的CNC激光切割设备。激光束作为加工工具由聚焦镜把激光束聚焦在材料表面,使之熔化,同时用有压气体吹走被熔化的材料,通过运动机构使激光束与材料沿设定轨迹作相对运动,形成一定外形的切缝,以达到切割的目的。

用户在使用H1530B激光切割机之前,请务必详细阅读本说明书。在使用过程中,如有疑难问题,请及时与我公司联系,我们一定会在最短的时间内给您满意的答复。用户在开箱时,请查验附件箱中的使用手册,若手册不全请及时与我公司联系。

二.产品特点及外观图

● 龙门式结构设计,床身和横梁采用整体焊接结构,刚性好、性能稳定、运行平稳。

● 采用德国施耐德伺服电机,惯量小,动态性能好,柏楚控制系统、精密线性滑轨、德国齿条和德国高精度减速机等,从而有效保证了机床的高速度、高精度和高可靠性。

● 配有光纤激光器,与体积庞大的气体激光器、固体激光器及DPSS相比,它具有全固态,高可靠性,光束质量好、转换效率高,加热源分散、易于实现高功率输出,由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统激光器无法比拟的。

● 系统配有专用的CAD/CAM自动编程、自动套料软件,方便生产和编程,并最大限度地节约原材料。

● X、Y轴齿条及导轨由侧板和防护皮腔保护,避免粉尘对直线导轨和齿轮齿条的污染,延长了机器的使用寿命;机床配有集中润滑装置,方便定期向齿轮齿条提供润滑油,延长齿轮齿条的工作寿命。

● Z轴配置有切割头,通过非接触式传感器来控制Z轴电机驱动切割头上下运动,使喷嘴与加工板材之间距离保持不变以保证切割质量;抽屉式聚焦镜座,更换、清洗镜片方便快捷;同时,可根据加工板材的材质和厚度,进行焦点的调节,以保证切割质量。

● X、Y、Z轴均由限位开关控制行程,同时极限位置有弹性缓冲垫保护,有效地保证了运动的安全性。

● 气路控制系统全部采用进口元器件,设计先进可靠,可同时通入两种不同的切割气体并可自由切换;采用耐高压气路设计,提高了对不锈钢等难于加工材料的切割能力。

● 切割废料由漏斗掉入废屑小车里,方便操作者定期清理。本机床具有自动分区排烟除尘系统,能有效的将切割过程中产生的烟尘和有害气体排出,改善工作环境,保护操作者身体健康。

● 可移动操作箱集成于机床外围护罩上,操作方便,外形美观;或配置操作工作台。

三. 适用范围及应用行业

适用范围:配置不同功率大小的激光器,可用于切割碳钢、不锈钢、铝及铝合金等多种金属材料及部分非金属材料。

应用行业:电气开关制造、航空航天、粮食机械、纺织机械、工程机械、机车制造、农林机械、电梯制造、特种汽车、家用电器制造、工具加工、IT制造、石油机械制造、食品机械、齿轮焊接、金属材料表面处理、装饰广告、激光对外加工服务等各种机械制造加工行业。

四.主要技术性能参数

项目

参数

光纤激光器功率

0.5KW/0.75KW/1KW/1.5KW/2KW/3KW/4KW

激光波长

1070-1080nm

工件最大加工范围(mm)

3000x1500

X轴行程(mm)

3050

Y轴行程(mm)

1550

Z轴行程(mm)

300

X、Y轴定位精度(mm/m)

±0.03

X、Y轴重复定位精度(mm/m)

0.02

X、Y轴定位速度(m/min)

100

最大加速度

1G

工作台最大承重(kg)

1000

聚焦镜片

5″

切口缝宽(mm)

0.15-0.3

数控系统

柏楚

X、Y轴驱动方式

齿轮、齿条

主机外形尺寸(mm)

约8500x2950x1900

主机总重量(kg)

4500

主机装机容量(KVA)

30

相数

3

电源额定电压(V)

380

频率(Hz)

50

总电源防护等级

IP54

表2-1  主要技术性能参数

五. 机床主要部件或功能单元的结构、作用及其工作原理

1. 主体机械

H1530B光纤激光切割机,主要组成部分有:机床主机部分、激光器、电气控制部分、冷水机组、供气系统、抽风除尘系统等六部分组成。

机床主机部分:主机部分是本机床的最主要组成部分,切割功能和切割精度都是通过主机部分来实现的。主机部分由床身、横梁部分,Z轴装置、辅助部分(防护罩、气路、水路以及润滑油路)和操作箱等六部分组成。详细介绍见2、3、4。

电气控制部分:激光切割机电气控制系统是保证各种图形运行轨迹的重要组成部分,一般电气控制系统主要由数控系统和低压电气系统组成。

● 本机床数控系统配置柏楚数控系统,该系统是基于WINDOWS XP 操作平台,运行稳定可靠,含有32位微处理器,以太网通讯接口;系统具有插补运算速度快、操作方便,动态性能好,负载能力强等特点。

● 低压电气系统的控制部分集成于电控柜内,是整机电气控制的接口部分,电气系统的原器件均为国内外知名厂商产品,以保证机床在运行中稳定可靠,反应灵敏。驱动电机为交流伺服电机,交流伺服电机用于驱动机床的X(同步轴)轴龙门、Y轴滑板,加速性能好,响应速度快,最大定位速度可达100m/min;Z轴为进给轴,采用交流伺服电机驱动,动态响应特性好,即能随动控制又可NC控制。

其它辅助外围设备包括大小冷水机组,供气系统,排风系统,详细介绍见后面章节。

2. 运动单元X、Y、Z轴

1). X轴部分 X轴部分即床身部分,床身采用整体焊接工艺,焊接后进行退火处理以消除内应力,粗加工后经振动时效处理最后进行精加工,从而大大地提高了机床的刚性及稳定性,确保了机床的精度。通过柏楚数控系统控制其交流伺服电机驱动齿轮齿条,由线性滑轨导向以实现X轴方向的运动,工作行程为3000mm;。

2). Y轴部分 Y轴部分即横梁部分,横梁采用焊接而成,消除内应力后进行机加工,保证整体的刚性和稳定性。横梁安装在床身的线性滑轨上。横梁上面装有优质线性滑轨,施耐德伺服电机驱动,通过减速机、齿轮传递运动,使Z轴滑板实现Y轴方向的往复运动,工作行程为1500mm。

3). Z轴部分 Z轴部分是实现切割头的上下运动。切割头的上下运动是由数控系统控制伺服电机,电机驱动滚珠丝杠,带动Z轴滑板上下往复运动来完成的,Z轴行程为100mm。

Z轴既可以作为一个数控轴进行其单独的插补运动,又可与X、Y轴进行同时联动,Z轴即可作为数控轴与X、Y轴进行联轴插补控制,又可通过外部传感器进行调高控制,满足不同情况的需要。Z轴调高结合传感器由数控系统控制,可以实现较高的精度,较好的稳定性,保证切割的质量。

Z轴直线导轨座和丝杆座有润滑油嘴,可定期加注润滑脂。

X、Y和Z轴齿轮齿条和直线导轨均为原装进口,确保机床的传动精度;封闭的防尘装置以减少外界环境的影响;行程两端有限位开关控制,同时两侧辅以弹性缓冲垫进行机械限位,保证了机床的安全可靠性;机床配有自动润滑装置,定期向床身、横梁和Z轴部分的运动件添加润滑油,保证运动件在良好的工况下运行,延长其使用寿命;床身前侧面板装有可回转操作箱,转动灵活,操作方便。

3. 切割头

配置切割头,进口电容式非接触高度跟踪系统,反应灵敏、准确,检测喷嘴到板材表面的距离后,将信号反馈到控制系统,然后由控制系统控制Z轴电机来驱动切割头上下运动,并保证切割头喷嘴和板材表面的距离不变。

切割头有调节焦距的螺母,可根据切割材料的材质和厚度来调整焦点的位置,由此获得良好的切割断面。

提供多焦距5″和 7.5″聚焦镜装置,抽屉快换式聚焦镜座,更换、清洗镜片极为方便,可满足薄板及厚板的优质切割。

切割头及聚焦镜片可承受2.0Mpa的气体压力,高压气路设计,提高了对不锈钢等难于切割材料的切割能力。

喷嘴是加工过程中的易损件之一,用户可备用一些不同孔径的喷嘴,以方便更换。

4. 除尘装置

在激光切削设备机架内有抽烟除尘系统,该系统由抽吸窗组成。抽吸的烟尘将通过抽风管路系统导出。保证最佳的烟尘气体和悬浮颗粒抽吸效果。

当加工过程中出现有害气体时,客户必须通过采取相关措施来进行无害人员和环境的净化工作。

6. 气路系统

激光切割机的气路有两部分,一部分为提供给切割头的切割气体,有清洁干燥压缩空气、高纯氧气和高纯氮气。另一部分为辅助气体,全部都是清洁干燥的压缩空气。包括夹紧工作台的气缸和除尘抽风系统气缸使用气体。

对于压缩空气而言,从空压机出来的气体经过储气罐和冷干机等一套精密气体处理系统过滤为洁净干燥气体进入气控柜,然后分成三路,一路作为切割气体、一路作为气缸使用气体、另一路作为除尘抽风系统气缸气体。其使用压力由对应的调压阀调整。

切割气体分为三种气体:压缩空气、氧气和氮气,并且这三种气体可根据不同要求来选择。压缩空气主要是用来进行模板、PVC等非金属易燃材料的切割;氧气主要是用来切割普通碳钢;氮气主要用来切割不锈钢和铝合金。针对不同的材料选用不同的切割气体。另外在切割气体系统里安装了压力传感器,以确保机床在气体压力不够的时候能及时停止工作,避免出现报废件。其气压阈值可以由压力传感器上部螺钉调节设定,切割用的压缩空气和氧气可由程序控制比例调节阀来进行调节控制。

7. 水路系统

激光切割机的水路系统也包括两部分:一部分冷却水从冷水机组出来后,进入激光器,通过激光器内的散热器对激光器进行冷却后,返回冷水机组;另一部分是冷却水对切割头进行冷却。

第三章 机床安装及运行条件

一.安装环境要求、方法及注意事项

安装和固定机床时请按照地基图、吊运图、平面布置图和电源配线图进行安装机床。

在安装和固定机床过程中要避免损坏机床,如有问题请及时与我公司联系。

1. 场地要求

设备各部分的布置以及设备进行标准安装时的场地要求,见相应的安装图。为开启配电箱、激光器、抽风除尘装置、制冷装置等设备的门所需要的场地要求都已经标在图中了。

当与标准安装图有偏差的情况,则需要一个专用基础平面图及专用安装图。

此时与设备一同提供的安装图有效。

提示:由于设备周边区域内的加载改变会影响工件的加工质量。例如:

● 叉车、陆地运输车等。

● 直接在周边安装或拆卸其它设备。

● 运行造成震动的设备,如冲压机等。

此情况下需对震源采取隔离措施,具体措施见地基图

2. 地面要求

● 设备安装地基要求平整,床身及交换工作台范围内地基高度差不得超过10mm,对稍微不平整的地方可通过调整垫块找平。

● 床身及交换工作台支脚的整个安装面的混凝土的厚度不得少于200mm,耐压强度不得小于30N/mm2,载荷大于30KN/m2。

● 床身及交换工作台的前部两个支脚的整个安装面必须在各个承重点的范围内由一块表面平整的连续底板构成,特别是调整垫脚范围内尤为如此。

提示:如果没有满足上述要求,则必须由结构师彻底进行一次强度计算!

3. 重量分布

机身和工作台的重量分别分布于各自底部的支撑面上。

4. 环境要求

● 要求通风条件好,无粉尘、无腐蚀和无污染的场地环境。

● 控制单元、伺服单元和显示器及控制面板为机床的核心部件,对环境有一定的要求,并应避免机床遭受电磁波的干扰,例如电弧焊和放电加工机等,以影响机床正常工作。

● 控制系统的冷却由封闭在电控柜内的内部空气循环来完成。由此保证了各部件最大限度地不被灰尘和脏物污染。正常情况下,电控柜的散热是通过电控箱温度调节机来实现内外热交换。但是必须注意,在控制系统后温度调节机抽吸范围内不得造成严重的空气污染,因为灰尘严重妨碍温度调节机的散热。湿润的空间不适于控制系统运行,因为触器和继电器触点会腐蚀,从而导致控制系统故障。

5. 排气管

对于从除尘器向外界排气的情况,其管路设计要求如下:

● 最多两个90º管路弯曲(半径=管直径x1.5)。

● 最大长度10m。

● 管内径200mm。

● 对于只用风机的情况下,风机出口最好按风机出口形状制作出风管。气体最好排放到室外,对配有除尘净化设备的情况下可直接排到车间。

二.供电电源

为了保证H3015精密数控激光切割机的正常使用,设备设计的供电电源必须采用三相五线制且接地电阻≤4Ω,设计的额定电压见表3-1:

额定电压

频率

三相不平衡度

线电压波动

380 V ±10 %

50 Hz ±1 %

< 2.5%

< 10%

如果发现现有的额定电压不能满足上述额定电压的要求,则必须安装一个稳压器(见图3-1)。

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图3-1   稳压器 

稳压器是一种自动调整输出电压的供电电路或供电设备;它的主要作用是将波动较大或不能满足用电设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内,使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。

在精密数控激光切割机中,稳压器主要是为激光器提供一个稳定的符合要求的工作电压,避免因电压不稳或电压不符合要求而损坏激光器或其他电气设备,因而在精密数控激光切割机中稳压器的使用显得尤为重要。稳压器能保证机器输入电压的稳定,使机器在比较良好的状态下工作,容量为50KVA的稳压电源能满足整个主机、激光器的总负荷。

提示: 1):电源电压不允许有突跳和经常突然断电;

        2):如不能保证接地电阻≤4Ω则必须重复接地,可购买规格为Ф18mm

                左右的标准镀铜钢芯(镀铜厚度0.25mm)接地棒3根(1m/根)埋入地下。

三.切削气体供应

原则上建议用户针对气体供应在任何情况下均与气体供应商保持联系。

警告:气体管道和电气电缆排布在一条电缆通道或者其他类似的管道中。由于短路可能造成气体管道损坏或者火灾!

● 在进行所有气体管道安装时必须注意气体管道不可与电缆一起布线。

● 总是将气体管道单独引至机床连接处。

1. 切削气体纯度要求

激光气体

纯度(﹪)

应用板材

氧气 (O2)

99.95 99.99

碳钢等

氮气 (N2)

99.999

不锈钢等

空气(Air)

无冷凝物、无油、无尘

金属和非金属材料等

2. 切削气体消耗

切削气体消耗量与以下几点有关:

a.喷嘴直径

b.切削压力

c.激光切削时间长度

切削气体消耗量估算

下面列出了在标准压力切削和高压切削时的消耗量,以便能大约估算出所需的切削气体消耗量。可以借助机床的数据积累来对确定的材料品种和材料厚度进行不同的估算。

标准压力切削: 标准压力切削是指射口处压力为小于6bar的切削。需要氧气和/或氮 气作为切削气体。使用O2进行标准压力切削时,机床连接处可用的流压至少为8bar。

高压切削       高压切削是指射口处压力为大于6bar的切削。一般来说使用氮气来 作为切削气

体,少数情况下也使用氧气或空气。高压切削是作为加工不锈钢和铝合金型材的选项来提供的。使用N2进行高压切削时,机床连接处可用的流压至少为25bar。使用O2进行高压切削时,机床连接处可用的流压至少为15bar。

3. 切削气体供给的输入管路

1). 切削气体连接位置

● 整套输气系统,从储气瓶或集中供气罐到机床,均通过管道来实现。

● 切削气体的输入管路由使用方铺设至机床连接处。

● 供气管道必须按照安装图中所标明的连接位置。

● 连接位置距地面的高度约为300mm,从下部连接。

● 连接管道排布离地面至少150mm,连接位置处管道至少有1m的自由排布段,以便在更换过滤器时可以将管道弯过来。

● 汽化器必须符合所有与之连接机床的最大消耗量总和来设计。尽量使汽化器到机床的管路最短。

● 在每个连至单个机床的输入管路中必须安装一个停止旋塞,以便输入管路停止输入。例如在进行维修服务时,可对机床连接位置的喷射阀进行排气。

● 设计安装外部输气系统时,要注意机床连接处输入管路和连接位置本身不得结冰。

2). 管路

● 对于切削气体来说,特殊质量(“冷藏箱质量”,用简单成形气进行惰性焊接)的无油和无脂铜管管路就足够了。

● 无需优质钢管。

● 为避免运输或者仓储时被弄脏,必须确认管路末端是封闭的。

3). 气瓶或气瓶组:

● 用带减气阀的气瓶或气瓶组是最简单的切削气体供给方法,但是根据消耗量而要求有大量手工作业。1个气瓶组包含12个气瓶=约120Nm3气体。

● 当更换气瓶或气瓶组时气流必须中断。

● 该供给方式在有前提条件下适用于N2高压切削。

4). 压力调节器规格:

参数

O2

N2

初压(bar)

0 - 200

0 - 200

最大允许来压(bar)

25

40

最小流量(Nm3/h)

30

60

其他要求

无油且无脂

无油且无脂

提示:无论如何必须在供给单元处安装一个通过专用压力调节器来作为压力保险装置。

压力调节器必须保证不超过最大输入压力(自保险)。

4. 换气方法及注意事项

切割气体要选用正规公司生产的优质气体,单储气瓶供应,适用于O2切割碳钢的加工,而气瓶组或储气罐适用于高压N2切割不锈钢或铝合金等板材的加工。根据加工情况选择储气罐是最简单、经济的气体供应方法。高压气体的管路设计安装要求具有专业人员来进行,初次安装使用应先进行排气以保证气体洁净后方可接入机床。

准备好切割用气体O2或N2和压缩空气Air。

首先检查切割气体气瓶上的铭牌,是否适合机床使用气体的要求。如:O2或N2 的纯度和压力等要求。气体等级不能低于建议的气体等级。

然后正确联接气瓶和机床,逐步将气瓶联接阀旋开,检查气路并确定气路完全密封。空压机的压缩空气要经过空气洁净除水器、过滤器、冷干机、高精度过滤器等净化设备处理才可以接入机床。

注意事项:

切勿将气瓶内气体用尽。归还气瓶时,气瓶内参与压力须比外界压力至少高1个大气压。

当气体压力低于使用所要求的压力时,机床操作终端会报警,请及时更换气体。

四.压缩空气供应

压缩空气接口在安装图中已用符号标出。

当用压缩空气作为切削气体时,压缩空气排放点处的压缩空气必须满足如下要求:

特性

要求

质量等级

ISO°8573-1

措施 (推荐使用)

无冷凝物

冷却到+3℃(压力露点)

4

制冷干燥机

无油

最大油含量:5mg/Nm3

4

使无油压缩机用

螺栓密封件

无尘

最大颗粒大小:40μm

最大颗粒密度:10mg/Nm3

7

在压缩机上加上

空气过滤器

在没有足够的压缩空气供应设备使用的情况下,必须准备适当的空气压缩机,并对压缩的空气进行除油,除水,干燥处理。压气机到机身的最大距离不宜超过50 m,以免形成冷凝水。

五.冷却水

冷却水用于冷却激光器总成和外光路(包括:光纤头、准直镜、切割聚焦镜等)。冷却过程由两个冷却循环回路,一个激光器冷却回路和一个外光路冷却回路来完成。

冷却水要求:需要不含矿物质、未电离水或蒸馏水。在设备进入运行时,用户必须准备好冷却水。冷却水具体要求见激光器一章介绍。

提示: 当水被污染时,不允许注入!

如果将冷却装置安装在有冰冻危险地区的室外,则要将冷却水与防冻剂混合。混合比例取决于安装地点的温度条件。

冷却水与防冻剂混合比例见下表:

温度[°C]

至 -15

至 –24

重量比例[%]

30

40

体积比例[%]

27

35

六.机床安装工作计划

机床安装工作计划将向用户介绍应当由用户方面采取的措施和准备工作的概况。

时间:在机床交货前

计划

措施

最迟在第2周

员工和培训

请您任命一位机床移交准备工作的负责人。

请选出操作人员、养护人员和编程人员,并且与其约定专业人员培训时间。

最迟在第2周

安装地点条件

请您确定好机床位置。根据安装图来注意场地要求,检查地基状况(地基质量,平整度,有无伸缩缝)。留意重量和尺寸。

检查运输线路 (门洞尺寸、支柱高度、电缆架高度、拐角处的调车场地等)。

最迟在第2周

供电电源

在安装地点连接供电接线。根据法规的规定考虑电线横截面和保险丝。

最迟在第2周

气体供应

安排安装地点的激光气体和切削气体供给系统。弄清气体供应的方式(气瓶、气瓶组、煤气罐)。与您的气体供应商一同拟定气体输入管路。

最迟于第1周

工作部件

储备运行材料:

激光气体、切削气体,制冷装置的工作部件。

最迟于第1周

运输

安排准备必要的搬运辅助物料。

最迟于第1周

激光防护眼镜

请您为服务工作人员预订激光防护眼镜。

安装和投入运行时

安装和投入运行时

准备好电气专业人员,将设备电气系统连接好。

 

第四章 控制系统

一. 概述

H1530B精密数控激光切割机控制系统主要同数控系统、伺服驱动系统、Z轴调高系统和强电控制系统组成。

数控系统采用柏楚数控系统,柏楚数控系统专门针对激光应用开发出的高性能激光专业CNC系统,该系统插补速度快、存储容量大。

伺服驱动系统采用德国施耐德伺服系统,该驱动系统动态性能好、可靠,调速范围广,带负载能力强。

Z轴调高系统采用Precitec传感器控制,该传感器精度高,反应灵敏。

本控制系统具有以下特点:

● 操作方便,易于学习:柏楚型数控系统是基于PC架构的高速CNC数控系统,只要会使用电脑熟悉Windows系统的人,经过短暂培训便可操作。

● 速度高、效率高:该系统单轴高速定位可达70m/min,最大加工速度可达20m/min;另外控制系统具有极短的程序段执行时间和特殊的控制算法,“自适应预读功能”使柏楚数控系统能够提前预处理1000个程序段, 实时计算出最优进给速率,极大地优化了机床轨迹运动,满足各种复杂图形工件加工的要求。

● 功能强:该系统具有多种加工及辅助功能指令,如起割功率速度控制、激光功率爬升坡度控制、转角转脉冲控制等,任何复杂的图形都能由指令编辑得出及加工。

● 精度高:系统拥有良好的机电驱动配套性能,故加工跟随性好,精度高。

● Z轴调高控制集成于数控系统内:Z轴调高控制传统的CNC数控系统相比,具有更快的响应性、更好的灵敏性、更高的伺服精度,可最大限度地保证切割质量。

● 多种报警功能:该系统具有自检报警及自动保护功,报警可分为CNC系统报警及PLC报警,有故障及提示性报警。

二.机床控制系统说明(详见柏楚系统操作说明书)

第五章 使用、操作

一.机床切割总体操作流程

1.整机开机程序

1). 上电前检查机床整体:主要查看机床各运动部件的轨迹路线上及整机外罩上有无异常等。

2). 外部设备启动:

a. 启动总电源开关,稳压电源开关。

b. 启动机床冷水机。

c. 启动激光器,检查状态有无异常。

d. 辅助气体供应设备:启动空压机,打开所需供气阀,检查气路中的各过滤装置、各压力表状态是否正常。

3).机床主机上电:

a. 外部电源接通:检查电气柜温度调节机是否启动。

b. 数控系统上电:启动上电按钮,等待几分钟后系统完全启动,检查有无异常报警;如在气候寒冷(零度以下),需要在机床上电后至少等待五分钟,待机床预热后再进行其他操作。

c. 参考点:按机床起动按钮启动机回参考,完成回参考点,系统上电完成,处于待切割状态。

2.板材加工运行过程

1). 加工板材准备:放到工作台,调整好需要的角度,移动工作台到加工区域,做好相应的辅助工装措施。

2). 切割加工程序准备:在外部计算机用CAD软件编辑生成图形文件,然后通过专用的移动存取设备或局域网把CAD文件拷贝到CNC系统上。在程序拷贝过程中避免CNC系统感染病毒。

3). 切割加工准备:

a. 外部控制检查:检查激光器红光、加工出光是否正常;检查辅助气体选择、气体压力控制、光路吹气是否正常。

b. 光路检查,切割头喷嘴出来的激光是否同轴,切割头焦点位置是否满足切割要求。

c. 加载待加工的工件程序,选择相应的切割工艺参数文件,进行一些相应的工艺参数设置,保存应用参数文件。 

d. 工件坐标系位置准备:在手动方式下,手动移动X/Y轴用红光找正(或使用自动寻边)待加工的板材,根据CAM软件编程时指定的编程起始零点位置,将X/Y轴移到对应位置,在后续程序执行过程中,会自动记录相应的工件原点。

e. 切割程序检查,可使用程序模拟软件的测试程序功能检查程序切割图形或者语法是否正确。

4). 板材切割加工:固定好工件,自动“AUTO”方式下,在操作面板在选择“Cut”,在“Cut”灯亮后启动循环启动“START”启动加工程序进行切割,程序结束后,自动提升Z轴。

5). 整板切割完成后,移动交换工作台,装卸工件,加工结束,准备进行下一次切割。

3.整机关机程序

1). 关闭激光器:先关闭高压,再关闭激光器,然后断电。

2). 关闭冷水机、冷干机电源。

3). 关闭空气压缩机阀门与电源,并对空气压缩机和空气清净器进行相应的排水、排油、排气操作。

4). 关闭切割用辅助气体。

5). 机床回原点,退出CNC系统与操作系统,关闭系统电源。

6). 封闭切割头喷嘴,防止空气中粉尘进入到切割头镜腔内。

7). 关闭稳压电源、及外部总开关。

8). 巡视机床周边环境状况,检查是否有火种或高温物体存在,预防火灾,消除安全隐患。

二.光学镜片介绍及光路调整

机床光路调试需要经过培训的专业人员进行,必须按照相关规定严格执行,调试前请先了解本机床性能及阅读相关随机技术资料。正确调整光路系统是保证切割质量的基础,如有不明之处请及时与我司联系,我们一定会在最快的时间内给您满意的答复。

1. 安装或者更换光学镜片的方法

1). 安装光学镜片前要注意:穿戴干净的衣物,用肥皂或者洗洁精清洁双手,并戴上轻薄干净的白色手套;严禁用手的任何部位接触镜片;取镜片时从镜片的侧面拿取,不要直接触摸镜片镀膜表面。

2). 组装镜片时,不要用口对着镜片吹气;镜片应平稳放置在洁净的桌面上,下面垫几张镜头专业纸。取镜片时应尽量小心,以免碰伤或摔伤,并且不准在镜片的镀膜表面施加任何力;镜座应清洁干净,用干净的空气喷枪清理镜座里的灰尘及污物,然后将镜片轻轻地放入镜座。镜片组装完成后,用干净的空气喷枪再次清除镜片上的灰尘及异物。

3). 镜片安装到镜座后,固定镜片时不要用太大的力量,以免镜片变形,影响光束的质量。

4). 更换光学镜片时应注意事项:从包装盒中取出镜片时要十分小心,以免碰伤镜片;在包装纸未打开之前,不要向镜片上施加任何压力;从包装盒中取出反射镜和聚焦镜时,应戴上干净的手套,从镜片的侧面拿取;取下镜片上的包装纸时,应避免灰尘等物掉在镜片上;取出镜片后,用喷枪清除镜面上的灰尘,然后将镜片放在光学镜片专用纸上。

2. 镜片使用注意事项

1). 光学镜片(反射镜、聚焦镜、准直镜和扩束镜等)及光纤连接器上的石英块表面,不要用手直接触摸,这样容易造成镜面划伤或腐蚀。若镜面或石英块上有油渍或者灰尘,将严重影响镜片的使用,应及时对镜片进行清洗。

2). 光学镜片及光纤连接器的石英块严禁使用水、洗洁精等清洗。镜片的表面镀有一层特殊镀膜,若使用这些来清洗镜片会损伤镜片的表面。

3). 请勿将镜片放置在阴暗潮湿的地方,以免使镜片表面老化。

4). 镜片表面必须清洁如沾有灰尘、污物或水汽,容易吸收激光造成镜片镀膜损坏;轻则影响激光光束的质量,重则激光光束无法穿过或反射。

5). 在安装或者更换反射镜或者聚焦镜时,不要使用太大的压力,否则会引起镜片的变形,从而影响光束的质量。

3. 清洁镜片的步骤

不同的镜片清洁的方法是不同的。当镜面是平面且无镜座时,使用镜头纸清洁,例如:清洁反射镜;当镜面是曲面或者镜面带镜座时,无法使用镜头纸时,应使用棉签清洁。清洁聚焦镜的具体步骤如下:

1). 用镜头纸清洁镜片的步骤:用吹气球吹掉镜片表面的灰尘;用酒精或者镜头纸清洁镜片的表面,应该将镜头纸光洁的一面平放在镜片的表面,滴上2~3滴高纯度酒精或者高纯度丙酮,向操作者方向水平地将镜头纸慢慢抽出,反复上述动作操作几次,直到镜面上干净为止,禁止在镜头纸上施加压力,防止产生划痕,如镜面很脏,可将镜头纸对折2~3次,反复上述步骤,直到镜面干净为止。禁止用干燥的镜头纸直接在镜面上拖拉。

2). 用棉签清洁镜片的步骤:先用吹气球吹掉镜面上的灰尘;再用干净的棉签去掉污物;用新的沾有高纯度酒精或者丙酮的棉签从镜片中心沿圆周运动,擦洗镜片,每擦完一周后,换另一支干净棉签,重复上述操作,直到镜片干净为止;将清洗好的镜片拿到光线充足的地方观察,若镜片的反射情况良好,表明镜片已经清洁干净,若镜片的反射情况不好,则要继续清洁镜片;将已经清洁好的镜片,按照上面所述的方法,将镜片安置在镜座上。禁止使用已经用过的棉签来进行操作。

4. 光学镜片的储存

1). 光学镜片妥善储存,可以保持镜片的质量完好。

2). 储存环境温度10~30℃,不可将镜片放入冷冻室或者类似的环境,否则取出时冷凝结霜,容易损伤镜片;储存环境的温度不可大于30℃,否则会影响镜片表面的镀膜。

3). 将镜片保存在盒内,镜片应放置于不振动的环境,否则容易造成镜片的变形,从而影响镜片的使用性能。

5. 喷嘴与光束同轴调整

调整激光与喷嘴中心同轴步骤如下:

1). 将喷嘴移动到大约切割高度位置。

2). 将喷嘴的端面涂上印泥,再将白色不干胶带贴在端面上。

3). 调用调同轴程序,设定激光器输出功率为20W~150W,然后执行程序。

4). 程序执行完毕后,将白色不干胶取下,注意保持其方向以便与喷嘴相比照,检查激光穿孔是否在中心点。若喷嘴位置与激光中心相差过大,不干胶上将无法打出中心孔,调节镜腔手柄上的调整螺钉来改变聚焦镜的中心,使其与激光中心相对应。反复上述动作,直到在白色不干胶上打出的孔与喷嘴的中心基本重合,这样才能确认激光中心与喷嘴中心重合。

6. 光束焦点的调整

激光切割过程中,光束焦点与切割板材表面的相对位置对切割的质量影响很大,正确调节焦点位置非常重要。本激光切割机可选配高度自动跟随调节装置,当板材高度变化后,数控系统会自动调节保证喷嘴与板面的高度恒定,保证焦点的位置稳定。

当用手动调整时,调整激光切割头上的调节螺母,使焦点位置满足切割需要,前提是找到零焦点的位置。切割过程中,也可以根据情况手动调整操作界面中的喷嘴偏置量来微量改变切割高度,需要有足够经验的操作人员才可在切割过程中调整切割高度。

在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种:

● 打印法:使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。

● 斜板法:用和垂直轴成一角度斜放的塑料板或木板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。

● 蓝色火花法:去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。

下面就斜板法(利用三角块或倾斜的木板找焦点)加以说明:

a. 在工作台上放置一平整的平板,再在平板上固定一个三角块。如图5-3所示。

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图5-3 激光调焦示意图

b. 将喷嘴拆下,调整调焦螺母到焦点最低位置,移动Z轴和调整Z轴高度,下降的高度不能与三角块干涉即可。

c. 执行找焦点的程序,此时Z轴高度不变移动X或Y轴,在三角块上面会出现焦黑的痕迹,而痕迹的最小点即为激光的焦点,如图5-4所示。

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图5-4 激光调焦示意图

d. 装上喷嘴,移动X或Y轴使切割嘴中心至焦点位置上方,可用红光辅助,手动调整焦点调节螺母使切割嘴紧贴板面,即此时切割头刻度所示位置为零焦点的位置。如图5-5所示。

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图5-5 激光调焦示意图

7. 喷嘴高度的调整

喷嘴高度即喷嘴与工件间的距离,在调整好传感器调整盒后,喷嘴与工件的距离便通过工艺参数来设定,请参阅工艺数据表一节。

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图5-6:喷嘴高度

四.工艺数据表

1. 工艺数据表概述

激光工艺数据表是存放在数控系统的硬盘上,不占用CNC程序存储空间,可用于所有程序的数据表格。数据表中存着用激光加工工件所需要的全部参数。在机床上运行一个数控程序文本时,通过一个规定的数据表调出指令所需的一个数据表,由控制系统访问数据表上的数据。如果需要修改切割工艺参数,则通过更改该数据表记录来完成。

一个激光工艺数据表中的所有工艺数据是根据确定的材料、定义好的板材厚度、确定的透镜焦距及确定的喷嘴直径来确定的。点击主任务栏数据菜单下的工艺参数即可进入切割工艺数据表界面,

 

2.工艺数据表的应用

1). 根据材料和厚度正确选用工艺文件,选用工艺文件件后查看使用的透镜焦距和喷嘴直径是否与工艺文件中指定的一致。

2). 在工艺数据表各窗口切换检查工艺参数是否正确,确认正确无误或修改完毕后保存当前工艺参数。

3). 应用工艺参数进行切割:修改好的工艺参数要点击应用按钮后方可使用,切割数据表里共有三组值可供选择使用,即应用默认值、应用用户值1及应用用户值2,点击其中任意一个按钮后会弹出将什么值成功写入CNC对话框,点击确认后参数方可在加工程序中效。若修改完的参数没有保存直接进行应用,修改的工艺参数一样生效,这往往在板材进行试切时使用,等试切完确认切割效果较好后再进行保存,但用户请记住,若工艺参数没有保存,在打开新的工艺参数文件保存后,前面应用的工艺参数将覆盖掉,所以请用户及时进行切割工艺参数的保存。

3. 切割工艺数据表参数解释:

切割工艺数据表按其功能/层别的不同分为六组:切割层1、切割层2、切割层3、标刻、穿孔、引线/转角/其它。

五.激光切割工艺分析与应用

1. 激光切割工艺

激光切割是利用经聚焦的高功率高密度激光束照射工件,使被照射处的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流去除熔融物质,从而实现切割工件,激光切割属于热切割方法之一。

激光切割工艺分为:

1). 汽化切割:在高功率高密度激光束的加热下,材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快,足以避免热传导造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走,材料的汽化热一般很大,所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。

2). 熔化切割:激光熔化切割是用激光加热使金属材料熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化气体(N2、Ar、He等)依靠气体的强大压力使液态金属排除,形成切缝。激光熔化切割不需要使金属完全汽化,所需激光能量只有汽化切割的十分子一左右。

3). 氧助熔化切割:熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。

4). 控制断裂切割:对于容易受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、可控的切断,称为控制断裂切割。这种切割过程主要原理是:激光束加热脆性材料小块区域,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。

2. 激光切割工艺分析

激光切割主要是熔化和汽化相结合的过程,影响切割质量的因素很多,应根据生产实际总结经验,根据加工零件要求选择适当的加工工艺,除合理的设置机床切割工艺参数,还应考虑如下因素对加工质量的影响:

1). 穿孔区及穿孔方法的选择,根据实际情况确定穿孔点的位置及方法。

2). 起割方式、位置、角度及长短等的选择。

3). 合理的使用微圆弧倒角、共边切割及微连接等切割工艺。

4). 在选择加工路径时应考虑热变形的影响。

5). 材料利用率和热影响对零件间距、板材间距的合理设置。

6). 为了保证边缘侧的断面质量,减小其热效应影响及切割时的安全,一般应保证切割零件距板材边缘不小于10mm。

7). 一般切割零件的最小轮廓间距、切割小孔的孔径最好不要小于板材的厚度,如果小于板材厚度可能造成零件质量不良,并且不能保证零件端面质量。

3. 激光切割功率的选择说明

激光切割时,激光功率大小的选择对切割品质有决定性的影响,切割功率需根据切割板材的材质及厚度来确定,功率过大或过小都无法得到良好的切割断面。

1). 激光切割时,激光功率过小,将造成无法切割。

2). 激光功率设定过大时,整个切割面熔化,切缝过大,得不到良好的切割质量。

3). 激光功率设定不足时,会产生切割熔渍,切割断面上产生瘤疤。

4.激光切割速度的选择说明

激光切割时,应根据设定的激光功率结合切割板材的材质及厚度来合理的设定切割速度,不同的切割速度,对激光切割的品质会造成极大的影响。只有选择适当的切割速度,才能得到良好的切割质量。

下面就不同的切割速度对切割质量的影响进行讨论:

1). 如何判断切割进给速度的快慢:从切割火花可判断切割速度的快慢,一般切割时火花是由上往下扩散的,火花若倾斜时,则进给速度太快;若火花呈现不扩散且少,凝聚在一起,则说明进给速度太慢。切割速度产生切割火花效果图如图5-14所示。

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图5-14:切割速度产生切割火花效果图

2). 激光切割速度过快对切割质量的影响:可能造成无法切透,火花四溅;有些区域可以切透,但有些区域无法切透;整个断面较粗,但不产生熔渍;切断面呈斜条纹路,且下半部产生熔渍。切割速度太快示意图如图5-15所示。

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图5-15:切割速度太快

3). 激光切割进给速度太慢对切割质量的影响:造成切割板材过熔,切割断面较粗糙;切缝会相应变宽,在较小圆角或者尖角部位造成整个区域熔化,得不到理想的切割效果;切割效率低,影响生产能力。

4). 切割速度适中时切割面呈现较平稳线条,且下半部分无熔渍产生。如图5-16所示。

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图5-16:切割速度正常

5. 激光切割气体及压力的选择说明

激光切割时,根据切割板材的材质的不同来选择不同的切割气体。切割气体及其压力的选择,对切割品质有很大的影响。使用氧气和氮气切割时,气体纯度对切割质量影响很大,建议用户按照要求合理的选择切割气体。切割气体的作用主要:助燃及散热并及时吹掉产生的熔渍,防止熔渍向上反弹进入喷嘴,保护聚焦透镜等。

1). 切割气体对切割质量的影响:切割气体有助于散热和助燃,吹掉熔渍,从而得到质量较好的切割断面。当切割气体的压力不足时,切割面易产生熔渍,切割速度无法增快,影响生产效率;当切割气体的压力过高时,切割面较粗,且切缝较宽,同时会造成切断断面部分熔化,无法形成良好的切割断面。

2). 切割气体的压力对穿孔的影响:当气体压力过低时,不易穿透切割板材,打孔时间增长,造成生产率低;当气体压力太高时,造成穿透点熔化,形成较大的熔化点,从而影响切割的质量。

6. 喷嘴对切割品质的影响及喷嘴孔径的选择

喷嘴的中心与激光的同轴度是造成切割质量优劣的重要因素之一,尤其是工件越厚时,影响就更大。因此,必须调整喷嘴中心与激光的同轴度,以获得良好的切割断面。喷嘴中心与激光的中心不同轴时,对切割质量的影响:

1). 影响切割断面:当切割气体在喷出时,造成气流不均匀,使切割断面较容易出现一边有熔渍,另一边没有的现象,或者零件断面四周品质不一致,甚至有时会造成无法正常切割。

2). 影响尖角质量:在切割有尖角或者角度较小的工件时,容易产生局部过熔现象,切割厚板时,可能无法切割。

3). 影响穿孔:在穿孔时不稳定,时间不易控制,对厚板的穿透会造成过熔的情况,且穿透条件不易掌握,对薄板的穿孔影响较小。

喷嘴的孔径有φ1.5mm、φ2.0mm、φ2.5mm、φ3.0mm等几种。目前喷嘴孔径常使用φ1.5mm、φ2mm两种。两者的差异是:

a.3mm以下的薄板:使用φ1.5mm以下的割嘴,切割面会较细;使用φ2mm喷嘴,切割面会较粗,转角处易有熔渍。

b.3mm以上的厚板:因切割功率较高,相对散热时间较长,相对切割时间也增长。用φ1.5mm喷嘴,气体扩散面积小,因此使用时不太稳定,但基本还是可用的。用φ2mm喷嘴,气体扩散面积大,气体流速较慢,故切割时较稳定。

c.直径φ2.5mm、φ3.0mm的喷嘴,一般用于12mm以上的厚板切割。

注意:

喷嘴发生变形或者喷嘴上有熔渍时,其对切割质量的影响如上面所述的一样,因此,喷嘴应小心放置,不得碰伤以免造成变形;喷嘴上沾有熔渍应及时清理。喷嘴的质量在制造时就有较高的精度要求,安装时也要求方法正确。如果由于喷嘴的状况不良,从而需要改变切割时的各项条件,那就不如更换新的喷嘴。

7. 焦点位置与切割材料及断面的关系说明

下表所列出的是在切割不同的板材时,激光切割焦点处于不同的位置,对板材打孔和切割断面造成的影响,以及在切割不同材质和不同厚度的板材时,焦点位置的选择,见表5-2。

焦点位置

切割材料及断面特征

零焦点

焦点在工件表面

适用于薄板切割。

焦点在工件表面,切缝上表面切割光滑,下表面则不光滑。

正焦点

焦点在工件表面上方

适用于厚碳钢等材料的切割。

焦点在表面上,因此平滑面范围较大,切缝比零焦距的割缝宽,切割时气体流量较大,穿孔时间比零焦距长。

负焦点

焦点在工件里面或下面

适用于不锈钢、铝板等材料的切割。

不锈钢切割时,切割用高压氮气,吹去熔渣保护断面,切缝随工件板厚的增加而增宽。

   表5-2 焦点与切割材料的关系

8. 激光切割零件加工误差说明

激光切割属于热加工,在切割过程中,大概有0.1-0.3mm的材料被去除,其次,热加工就会产生热变形,如果不能合理消除热效应的影响,将会导致零件的加工误差加大。如果采用合理的切割工艺可有效的避免误差的加大,甚至减少切割误差范围。

下表是行业内根据经验得到的激光切割可以达到的误差范围参考标准,编程和加工人员应非常了解此误差值。材料厚度、零件尺寸大小与误差的关系如表5-3所示(单位:mm)。

        零件长度

材料厚度

0-10

10-100

100-

300

300-

1000

1000-

2000

2000-

3000

3000-

4000

0.5--2.9

±0.10

±0.10

±0.2

±0.25

±0.30

±0.40

±0.50

3.0--5.9

±0.20

±0.20

±0.2

±0.25

±0.40

±0.50

±0.60

6.0--9.9

±0.20

±0.20

±0.2

±0.30

±0.40

±0.50

±0.60

10.0--14.9

±0.25

±0.25

±0.30

±0.30

±0.40

±0.60

±0.80

15.0--19.9

±0.30

±0.30

±0.30

±0.30

±0.50

±0.60

±0.80

20.0--25.0

±0.35

±0.35

±0.35

±0.40

±0.60

±0.70

±1.00

表5-3:厚度、零件尺寸大小与误差关系表

9. 激光切割工艺通用功能简介

1). 功率调节正常穿孔:在切割工艺参数穿孔类型(1/2/3/4)中设定1,此种类型穿孔高度一定,一般在2mm-3mm之间,穿孔径较小,穿孔时间相对较长,是最常用的穿孔类型,能适用多数板材的穿孔要求,但在进行厚板穿孔时容易出现爆孔,造成碰撞报警,堵塞切割嘴。

2). 功率调节高空飞行正常穿孔:在切割工艺参数穿孔类型(1/2/3/4)中设定2,主要在切割中厚碳钢板(<8毫米)时使用,穿孔速度较快,穿孔孔径较小(¢0.3-¢1mm),实用于中薄板切割,最终穿孔高度>2mm,气压>2bar。使用此种穿孔类型相对功率调节正常穿孔可极大的缩短穿孔时间。

3). 分段渐进式穿孔:在切割工艺参数穿孔类型(1/2/3/4)中设定3,主要在切割厚碳钢板(>8毫米)时使用,穿孔速度较快,穿孔孔径较大(¢1.5-¢3.0mm),实用于带引线大于5mm的厚板切割。最终穿孔高度>2mm,气压>2bar。使用此种穿孔类型不但缩短穿孔时,而且爆孔率大大下降,保护割嘴及镜片。

4). 强力穿孔:在切割工艺参数穿孔类型(1/2/3/4)中设定4,主要在切割厚碳钢板(>8毫米)时使用,穿孔速度极快,穿孔孔径大(¢4-¢6mm),实用于带引线大于8mm的厚板切割。最终穿孔高度>10mm,气压>2bar。因易出现爆孔此种穿孔类型一般应用较少。

5). 预穿孔:需结合CAM软件来完成此工艺,主要是解决解决打孔时间长,局部受热影响切割质量问题,采用先打完孔再回来切割工件的工艺。

6). 正常起割:在切割工艺参数起割处理方式(1/2/3)中设定1,主要在切割溥板时使用,在穿完孔后直接利用切割层参数进行切割。

7). 减速起割:在切割工艺参数起割处理方式(1/2/3)中设定2,在氮气切割板材时使用。正常情况下机床穿孔以后在极短的时间内加速到切割状态,速度快气压大割缝窄小,气流大部分无法通过割缝流出大角度反弹,熔渣排泄不畅导致反溅反光及伤害镜片,而控制抬起高度降低起割速度,气流大部分沿板面扩散则能有利保护镜片确保切透,确保后续正常切割。

8). 切割小圆+减速起割:在切割工艺参数起割处理方式(1/2/3)中设定3,在氮气切割厚板材(>2mm)及特殊板材时使用。正常情况下机床穿孔以后在极短的时间内加速到切割状态,速度快气压大割缝窄小,气流大部分无法通过割缝流出大角度反弹,熔渣排泄不畅导致反溅反光及伤害镜片,而切割孔起割,用低速切割一个小圆解决了排气排渣问题,使气流从割缝及小圆缺口排出,确保以后的切割气流顺畅。

9). 转角调速功能:转角调速功能主要是通过在转角处减速或暂停解决氮气切割时转角反渣问题。

10). 转角转脉冲功能:。转角转脉冲功能主要是解决氧气切割转角时过烧问题,用氧气切割时,为了防止过烧一般采用倒一定的圆角,而对于有尖角要求的工件很难加工,为了保证尖角切割质量而采用脉冲加工,如果整个零件采取脉冲加工,则加工时间长很多,而采用转角转脉冲,只是转角的前后一定长度的轮廓线使用脉冲切割,其他轮廓采用连续激光切割。 

第六章 维护、保养

一.机床的维护和保养

1. 机床的每日维护和保养

1). 每日清扫激光器和激光切割机,保持机器的外观整洁干净。

2). 每日清理抽风口过滤网上的杂物,保证通风管的畅通和抽风效果。

3). 每日清扫冷水机组、冷干机和温度调节器上的灰尘,保证空气的流通。

4). 每日开机前,仔细检查切割气体的压力情况,若气体压力不够,应及时更换。

5). 检查空压机、储气罐的各连接处有无松动和异常现象,若有,应及时处理。

6). 检查激光器的有关按钮是否有损坏。

7). 检查喷嘴,如有缺陷,及时更换。喷嘴每工作30分钟就应清洁一次,清除喷沾的金属渣。

8). 检查X轴、Y轴、Z轴的零点、限位开关及撞块安装螺钉有无松动,各轴的限位开关是否灵敏。

9). 检查冷水机里面的循环水水位是否足够,若不足必须及时添加。

10).检查冷却水的水温和压力是否满足工作要求。

11).检查外光路循环水路有无泄漏现象,若有泄漏必须及时处理,否则影响光学镜片的寿命。

12).每天切割完成后,检查聚焦镜镜片有无损伤。

13).每日工作完成后,及时清理切割废料,清扫工作现场,保持工作现场的整齐、干净。同时做好设备的清洁工作,保证设备各部分干净无污痕,设备各部分都不能放置杂物。

14).每日工作完成后,将空压机底部储气筒的泄水阀打开进行排水,待废水排完后,关闭该泄水阀。

15).每日工作完成后,按关机步骤进行关机,然后关掉整个机床的总电源。

2. 机床的每周维护和保养

1). 每隔一周必须检查X轴导轨及齿轮齿条、Y轴导轨及齿轮齿条、Z轴导轨及丝杠润滑油加注情况,保持各运动部件的润滑,以延长其使用寿命。

2). 视车间环境情况不定期(一个月内至少一次)检查聚焦镜表面的污染情况,及时清洁光学镜片,以保证其使用寿命。

3). 定期检查气路中的过滤器,及时排除过滤器中的积水及杂物。

4). 定期检查行程开关支架及撞块支架螺钉是否松动。

5). 要及时清理电控柜换气扇过滤网上的灰尘,保证通风良好,以利于内部电器元件散热。

6). 要及时清理导轨防护皮腔内的杂物,以免损坏导轨,从而延长导轨使用寿命。

7). 机床安装好后,使用一段时间,应对机床的水平进行重新调整,以保证机床的切割精度(可联络售后服务人员进行此项操作)。

二.激光器的维护和保养

1. 激光器的每日维护和保养

激光器应在每日开机前保养。

1). 检查冷却水的压力是否保持在1.5~3.5Bar之间。

2). 检查冷却水的温度,以选用的激光器所要求的水的温度为佳。

3). 检查激光器的水路、管接头连接处有无泄漏的情况,若有泄漏应及时处理。

2. 激光器的每周保养和保养

1). 检查冷水机的过滤器是否有杂质。

2). 检查激光器冷却水回路是否有杂质。

3). 检查激光器激光头冷却水管路是否有腐蚀现象,如果有则要及时处理或者更换管路。

三.周边设备的维护和保养

1. 冷水机组的维护和保养

冷水机组应进行定期的维护保养,以保证机器处于良好的状态下工作,如果遇到故障,应请专业技术人员进行维修,不得自行拆卸机器。

冷水机组的日常保养应注意以下方面:

1). 定期清洗散热片。清洗的方法为:用毛刷将散热片上仔细刷过,然后用压缩空气吹干净,必要时要用水兑专用空调翅片清洗剂(俗名涤尘)清洁、冲洗。

2). 定期对冷凝器进行除尘(方法同上)。

3). 定期检查冷水机组水箱中的水位,如果水位过低,应及时添加纯净水或者去离子水。

4). 定期检查电器的接线端子有无松动,并除尘(须断电后进行)。

5). 定期检查水路系统中的接头是否漏水,管路是否老化,若有漏水现象应及时更换相关元件。

6). 定期检查冷水机组水箱中的水质,若冷却水水质变差、浑浊、透明度下降,要及时将变质的冷却水全部放掉,更换新的冷却水或者去离子水。

7). 定期清理过滤器滤芯上的杂质,若滤芯有损坏,应及时更换,更换的滤芯一定要采用厂家要求的标准滤芯。

2. 冷干机的维护和保养

1). 要做到每日排水3~8次(视空气湿度情况),下班后泄尽机内的空气和积水。

2). 每个月清洗一次空气过滤器滤芯。

3). 每个月对冷凝器散热翅片进行一次除尘、清洗工作。

4). 每半年更换一次空气过滤器滤芯。

3、稳压电源的维护和保养

1). 新稳压电源运行一个月后,要对切断主电源对稳压器内所有连接端子重新紧固,尤其是主电路。

2). 每三个月检查一次滑动碳刷的弹力,并用干燥的压缩空气吹尽稳压器内元器件上粘附的碳粉和灰尘。

第七章 激光器

激光器是激光切割机中的核心设备,它是激光切割机切割板材的能量来源,本章旨在帮助用户理解并安全使用激光器,为了您的激光切割机能正常的高质量的工作,同时保证您的激光器可靠的运行、延长激光器的使用寿命,应严格按照说明书进行操作和使用激光器并进行定期保养。

下面以YLS-2000 Series为例介绍光纤激光器。

一. 激光器介绍

YLS-2000 Series能产生2000W高质量光束,波长为1070 nm。其主要特征如下:

高质量光束输出。

高可靠性、高使用寿命。

结构紧凑,一体化设计。

光电转换率高。

友好的人机界面,操作方便简单。

二. 激光器安装要求

场地要求:激光器四周都必须留出1 米的维修空间。

激光器最大尺寸:宽856mm,深806mm,高1186mm。

因配置不同,尺寸会有所变化,但最大不超过以上尺寸。

电源要求:最大耗电量:8.0kW,启动电流:18A,电压:360 - 440V 三相交流电,接地线(不需要零

线);电源线截面积:2.5 平方毫米铜线。

冷却水要求:同时需要两路冷却水:

1). 纯净水(水质达到饮用水标准,颗粒尺寸不超过500μm),最佳流量15L/min,温度控制在20-22℃之间

2). 去离子水,电导率小于10 微西门子,最佳流量1.5L/min,温度控制在28-30℃之间。

三、激光器外观

激光器外观如图7-1至图7-5所示。

    

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四、开关机顺序及一些注意事项

1. 开关机顺序:

确定所有的外部连接都已连接妥当,请按下列步骤启动激光器:

1). 打开主电源到ON 位置(此时空气湿度调节器开始工作)

2). 旋开急停开关

3). 若有外部水冷机,打开外部水冷机的主电源到ON 位置。并且请确保所有阀门连通。

4). 将模式开关上的钥匙开关打到robot 位置。

5). 在机床的操作面板上,通过“GUIDE LASER”按钮来开启激光器的指示红光。

6). 在机床的操作面板上,通过“LASER ON/OFF”按钮来开启激光预备发射。

7). 在机床的操作面板上,通过“HV ”按钮来开启激光高压。

完成上述操作以后,激光器就可以正常使用了。

blob.png若激光器处在严寒霜冻地区,在激光器外部一定要加装空调,这样可以避免激光器受霜冻危害。在湿度比较大的地区,建议开机时,首先打开激光器主电源,让空气湿度调节器工作半小时以后再运行激光器。

2. 关机顺序:

在工作完成后,请按下列步骤关闭激光器:

1).从操作面板上通过“LASER ON/OFF”按钮关闭激光请求。

2).将“工作模式”的钥匙开关打到“OFF”。

3).关闭冷水机组。

4).关闭激光器主电源。

blob.png请确保激光器(水冷机)处于非霜冻区域,如果不能保证,激光器长期未使用或不能制暖,则须排除所有的水(激光器,外部光路,水冷机)。

五、LaserNet软件使用说明

LaserNet是开发用来监控、管理激光器的一款工具软件,安装在上位计算机上,通过网线与激光器连接,安装后其运行界面如图7-6所示:

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图7-6  LaserNet界面

在LaserNet主界面上,可以看出,共分为九个分页,分别是:状态、报警、控制器、事件、日志文件、光闸、电源、Hardwiring、模块型号。

1.“状态”页

如上图所示,主要显示激光器当前的状态,包括模块温度、开机时间以及各个控制信号的状态。

2.“报警”页

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图7-7  报警界面

在上图中详细列举了各种报警信息,这些信息主要采集自激光器内的各种传感器,当出现各类报警信息时,可以根据报警页提示的信息,查找相关的报警源。

3.“控制器”页

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图7-8  控制器界面

在“控制器”页,主要是用于内部测试时用的,但上图中红线框中的部分比较重要,当出现“激光器错误”时,必须按“重置”按钮才能复位。

4.“事件”页

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图7-9  事件界面

5.“日志文件”页

用来生成日志文件。

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图7-10  日志文件界面

6.“光闸”页

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图7-11  光闸界面

监控光学通道或光纤耦合器中的各个器件的工作状态以及

7.“电源”页

此页面中列举的是激光器内部电源模块的状态,包含我们分析激光器故障的一些参数。

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图7-12  电源界面

8.“Hardwiring”页

详细列举了激光器所有的硬件接口,输入输出均包含在内。

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图7-13  Hardwiring界面

9.“模块”页

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图7-14  模块界面

显示目前工作的模块状态。绿灯亮表示工作正常,红灯亮表示故障。

六. 激光器的日常维护

1. 光纤接头的清洁

在将光纤接头连接到光学头或耦合器前,最关键的是每次都要检查其表面是否有灰尘或污垢。

注意:冒险尝试会损坏激光器。

blob.png激光经过光纤接口的灰尘和未清理干净的地方后会形成污染。

只能参考本手册中的指导进行光纤接口清洁!

清洁光纤接口前,您需要准备如下材料:

(1). 柯达镜头清洁纸(见图7-15)

(2). 光学清洁棒

(3). 异丙醇(无水)

(4). 丙酮(无水)

(5). 压缩空气(无水无油)

(6). 显微镜(IPG,见图7-16)

(7). 手电筒

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必须按照以下步骤进行光纤接口清洁:

(1). 将显微镜置于一个平面上;

(2). 向光纤接头喷一些异丙醇,再用压缩空气将其吹走;

(3). 将光纤接头固定在显微镜的固定架上,见图7-17;

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                     图 7-17  光纤接头固定在显微镜固定架上

注意:灰尘和污垢会堆积在保护盖内。

blob.png保护盖内积存的灰尘和污垢会污染石英块。所以,要始终将保护盖口朝下放置,以避免积存灰尘和污垢,如图7-18

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图 7-18  保护盖口朝下放置

(4). 调整显微镜的焦点,使其正好在接头的表面上;

重要提示:

接头的表面与显微镜间稍微有一些角度,这样更清晰。

(5). 通过显微镜查看接头表面,如果光线进入到了接头内部,而不是表面,则需要用一个外部光源。将手电筒固定到显微镜支架上,并调整,使其光线正好经接头的表面反射进显微镜内;

(6). 仔细地检查表面,确认石英表面是否有可见的污物,必要时请清洁;

1). 试着用压缩空气从侧面将灰尘追走;

2). 在柯达镜头清洁纸上滴一滴异丙醇,用湿的部分从接头的侧面横向擦拭(如图7-19所示),直到清洁纸变干。

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图 7-19  清洁石英表面

注意:用脏纸擦拭会造成石英块污染。

blob.png用脏的清洁纸接触石英块可能会造成污染,会造成激光器或光纤严重损坏。绝对不要用你摸过的地方去擦拭石块。

3). 在清洁棒上喷一点异丙醇,然后按环状运动,擦拭石英块,不要造成刮伤,如图6-6。

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图 7-20 激光器擦拭

       注意:

       blob.png绝对不要用手指触摸清洁棒的顶端,每个清洁棒只能用一次。

4). 用丙酮代替异丙醇,并重复6.3 动作。如果已经达到要求就可以停止清洁了;

5). 用丙酮清洁完后,建议用异丙醇再清洁一下。

注意:有损坏光纤接头的风险。

blob.png过度清洁、错误清洁及沾到铅都可能会造成光纤接头损坏。因此造成的损坏不再保修范围内。

只能按照本手册中提及的内容对光纤接头进行操作。允许使用的清洁材料和清洁方法在相应的小节中已作说明。

6). 将清洁好的接头安装在光学头或光闸上,并锁紧;

7). 如果暂时不安装到配套的光学部件上,要先将保护盖盖上。不要忘记盖之前先清洁保护盖。

2. 维护内容

维护内容

周期

预计时间

维护人

检查自来水及去离子水的水位是在刻度MIN和MAX 之间

每周一次

15   分钟(包括注水)

客户

检查制冷机上空气过滤网是否清洁

每周一次

5分钟或30分钟(如需更换)

客户

检查水质(包括自来水及去离子水)

每季度一次

15   分钟

客户

检查激光器及外部光学器件柜的清洁

每季度一次

15   分钟

客户

换水

每年一次

30   分钟

客户

更换水过滤器

每年一次

30   分钟

客户

更换离子交换树脂桶

如需要

30   分钟

客户

功率测试

每年一次

每通道1 小时

IPG

FFBD 信号测试

每年一次

10   分钟

IPG

激光器内部漏水(不包含制冷机)

如损坏

30   分钟

IPG

更换漏水探测器

如损坏

每通道30 分钟

IPG

更换操作光纤

如损坏

1   小时

IPG

更换激光模块

如损坏

3   小时

IPG

更换传导光纤

如损坏

4   小时

IPG

表7-1激光器维护内容表

七. 故障处理:

当激光器发生故障时,请与我公司服务部门联系,请按以下步骤将事件文件和日志文件发送给我们。

八. 保存事件文件

在LaserNet 软件中,选择“事件”窗口,出现如下界面:

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图 7-21 保存事件文件

在事件列表窗口中,点击鼠标右键,选择“将事件信息保存到文件…”,选择文件类型为.txt 格式。把保存好的文件发送给我们。

九.下载日志文件

在LaserNet 软件中,选择“日志文件”窗口,出现如下界面:

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图 7-22 下载日志文件

1). 在下拉框中选择或输入日期(选择激光器出现故障的日期)。

2). 在左边的复选框中打勾,选择需要的文件。如果要选择或者消除选择所有文件,则在文件

列表中点击鼠标右键,再点击“选择所有文件”或“清除选择”。

3). 按下“加载”按钮,所选的文件就会保存在<LaserNet工作文件夹><激光器名称><日期>

目录下。首先要确认你电脑上的LaserNet软件装在哪个目录下。例如

C:ProgramFilesIPGLaserGmbHLaserNet2.71.2Laser�1.09.09 目录,表示我的LaserNet软件装在C盘programFiles目录下,我要下载的文件是2009年9月1日的。

4). 将该日期文件夹中的所有文件,发送给我公司服务部门

十.应用注意事项

为更好使用光纤激光器,保障其有效稳定的运行,以下几个方面需要用户予以关注并正确处置:

● 当天气炎热并湿度较大时,应在激光电源开启前,让机器附带的空调运行30分钟以上,从而有效去除机箱内的湿气并控制机箱内小环境的温度,保证机箱内的部件的不会由于温湿度造成故障。

● 一旦光纤输出端头接触到外界空气,在重新将其插入加工头之前,一定要用专用的显微镜和清洁工具按照标准的步骤清洁光纤输出端面,确认输出端面洁净度达到标准后,方可将其与加工头连接。

● 在将光纤输出端头拔出或插入加工头时,需避免灰尘及其它脏物污染镜片,建议将加工头水平方式放置,在与光纤连接好后,再将加工头回复至正常位置。

● 经常检查保护片的洁净程度。在激光加工过程中,保护片不可避免的会受到粉尘或飞溅物的污染,一旦污染严重,不仅会使到达工件表面的能量发生衰减,光束质量劣化,同时还可能损害激光器的安全。所以应及时更换。

● 在配备外光路系统时,需考虑镜头的通光孔径,冷却方式,所能承受的最大功率等因素。一旦选择出现大的偏差,就可能导致外部光学系统的损坏,甚至危害及光纤和激光器的安全。

● 在激光加工过程中,还需注意各辅助气体的状态,确保镜头不会应为时序,缺气等因素导致保护片,镜头乃至光纤或激光器的损坏。

● 一旦设备出现报警时,应根据报警项对相关可能的因素进行排查,待引起报警的因素排除后,方可继续开机运行。禁止在出现报警后,在未查到原因的情况下,多次重置并强行启动设备。

● 保障光纤激光器的运行条件。例如光纤激光器的运行电压是否稳定,如果电网供电波动较大,需配备稳压装置。


 

第八章 冷水机组

一.冷水机组的安装调试

冷水机组是向激光器及外光路(包括:光纤头、准直镜、切割聚焦镜等)提供冷却循环水的专用设备,冷水机组应安装在通风条件好,无腐蚀、污染的场所。

1). 冷水机组应平稳放置,离开墙面应有一定距离。冷水机组落位时,要留有充分的进出风空间,防止冷水机组散热不畅。冷水机组就位后,先清理水箱里面的杂物,确保水箱里面清洁无杂质;然后检查水管系统的接头是否拧紧,有无松脱的现象;将水路分配阀安装到机组相应的连接口上,并注意进出水口的方向;按照冷水机组外壳上的标志连接进出口水管,与激光器的进出口相连,切忌不要把水管的进出口方向连接错位,在连接水管前,应确保冷水机外管路无垃圾和异物。

2). 向水箱内加水,注意加水高度不应高于水箱上沿30~50mm,以防止水从水箱内溢出。大制冷量的一组水箱加去离子水(蒸馏水),水质要求电导率小于10 微西门子,此组回路用于外光路冷却(包括:光纤头、准直镜、切割聚焦镜等),另一组水箱加纯净水冷,水质要求达到饮用水标准,颗粒尺寸不超过500 微米,此组回路用于激光器内部冷却(包括:激光模块、电源模块)。

3). 接通电源,检查并确保机组内三相保护器的指示灯为绿灯,调整水泵和风机的正反转,通电20分钟,使压缩机内部加热器自动进行预热,然后才进行正常运转。

4). 根据激光器对冷却水温度的要求,在操作面板上设置所需的温度。

5). 开机前,先将循环水的旁通阀打开,关闭出水阀,然后启动机器,再将旁通阀逐渐关小,打开并调节出水阀,直到出水达到激光器所需的流量和压力为止。如果水箱里的冷却水不够,应及时添加。

6). 当水温达到所控制的温度时,冷水机组将自动进行水温恒定控制,而机组内的水泵照样运转。

7). 初次开机时,要同时调节好水路系统中的各阀门的开启度。在以后的开机过程中,尽量不要调节水路系统中的各个阀门。

8). 在冷却水的水温、进出水的压力差都达到激光器所要求的数值后,才能开启激光器。

二.温控器的设定方法及主要技术参数

1). 将温度设定拨码开关拨到所需温度的位置,拨码开关为三位数,拨码值所表示的数值除以10所得到的值就是你所要设置的温度。例如:将拨码值拨到145,即表示所设定的温度值是14.5OC,当水温高于这一数值时,冷水机组开始运行,当冷却水温度达到所设置的温度时,冷水机组将自动进行水温恒定控制;水温逐渐升高时,冷水机组将会自动运转,保持水温的恒定。温控器控制温度的精度为0.1℃。注意:温控器上的回差控制厂方在产品出厂时已经调节好,用户不要自行调节。

2). 温控器的主要技术参数:

环境工作温度:-10 ℃~40 ℃       相对湿度≤85%   

显示方式:三位LED数码管显示

显示分辨率:0.1℃

测量范围:0 ℃~50℃

三.冷水机组的维护和保养

冷水机组的维护和保养在第六章的周边设备的维护和保养中已有详细介绍。 

第九章 运输、装运和储存

一.机床运输

设备用载重货车运送到安装地点,工作须由用户方面进行准备和实施。

用户需在交货前及时声明机床运输安装地点的行车路线。特别是,必须对门洞尺寸、支柱高度、电缆架设高度与路面可否使用铠装股本轮等进行确认。

运输途中必须顾及图纸标明的机床尺度。

1. 辅助和搬运工具:

● 用于起吊机床、激光器和附加装置的汽车起重机。建议为起重力至少为80t 液压起重机;如果根据当地的情况需要使用更大的吊臂,汽车起重机必须有更大的起重力。

● 叉车:承载力2.5 t 。

● 桥式吊车:承载力15 t 。

● 铠装滚轮:1个可转向及2个实心滚轮。

● 至少2个举力不小于5 t 的液压千斤顶(调高至少30mm)。

● 撬杠(1m)和接长件。

2. 用户应采取的措施:

● 所有运输工作必须按照相关的运输规定进行。

● 不允许机床置于没有底板的地上,否则各组件底部可能会受到损伤!机床支脚底板离地面小于100mm。在机床运输到安装地点的过程中也必须保证此离地间距。

● 机床安装的地基情况必须符合安装条件之要求。在安装车间进行切缝、打孔等工作必须由用户自行按照机床地基图在机床运到之前做好准备。

● 激光器、制冷装置、电控柜和抽风系统等可由叉车直接从载重运输车上卸下搬运到安装地点。

● 用具有相应起重力的汽车起重机从载重运输车上卸下机床并放置在铠装滚轮上并搬运到安装车间。

● 用车间里具有相当起重能力的桥式吊车或继续用铠装滚轮把机床运输到安装地点。

● 通过铠装滚轮将机床置于原定安装地附近。如果位置不够则必须提前告知创智自动化有限公司的客户服务处,此种情况下可将机床按照协商放置在一同供货的安装架上置于最终安装地附近。

● 为了利用铠装滚轮吧机床安放到安装位置并对准,需使用液压千斤顶。

● 机床安装完毕,可将激光器、制冷装置、电控柜和抽风系统等按照设备布局图置于机床附近以便进行电气连接。

3. 售后服务工作

● 机床校平:由深圳创智自动化有限公司的公司售后服务技术人员进行校平。

● 调试运行:由深圳创智自动化有限公司的公司售后服务技术人员进行调试并投入运行。调试工作包括根据安装图安装设备部件、接通设备电源、对机床进行功能检查并对用户操作人员进行示教等。

二.包装

激光器、冷水机组、冷干机、除尘设备等附件均用木箱包装,其余部件外部均用聚乙烯泡沫塑料盒保护膜进行包裹,以免碰坏损伤。

三.装载和运输应注意事项

● 机床运输时应避免潮湿、雨淋、倾斜、坑洼和鼠害等危害,并保证通风良好;运输时温度在-10℃~+40℃范围之内,相对湿度不得大于80%。温度不超过70℃时的情况下可进行不超过24小时的运输和存放,但严禁长时间露天存放。如确实需暂时存放的,除应符合上述要求外,还应随时检查存放地情况和包装状态,以确保机床不受损伤。

● 严禁在产品包装箱上攀爬、站立或放置重物等。

● 严禁使用与机床相连的电缆进行拖动或搬运。

● 严禁碰撞、划伤面板和显示屏。

● 吊装卸时要注意轻吊轻放,严禁碰撞,不可倒置,起吊时钢丝绳不可擦碰机床,如不可避免必须用松软物体隔离。

四.存放条件、期限及注意事项

机床的存放时应避免潮湿、雨淋、倾斜、坑洼和鼠害等危害,并保证通风良好,存放温度在-10℃~+40℃范围内,相对湿度不大于 80%。温度不超过70℃时的情况下可进行不超过24小时的运输和存放,但禁止长时间露天存放。如确实需暂时存放的,除应符合上述要求外,还应随时检查存放地情况和包装状态,以确保机床不受损伤。

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