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/大族激光切割機說明書版本說明本資料版本為中文簡體A2版,對應(yīng)產(chǎn)品型號為:RC2000H.本資料只適用于對應(yīng)產(chǎn)品型號的標準配置,對于特殊訂制的產(chǎn)品,請仔細閱讀另附的說明資料。本資料對產(chǎn)品的工作原理、安裝方法、操作使用、故障排除、運輸儲存、維護保養(yǎng)等進行說明。如果你是第一次使用該產(chǎn)品,請在安裝使用之前仔細閱讀此資料。請妥善保管此資料,以便將來查閱參考。符號說明為了預(yù)防可能對人體造成的傷害或設(shè)備損壞,本使用說明書用以下安全標志加以提示,在使用設(shè)備時請注意標志提示的內(nèi)容,以確保您和周圍人員的安全以及正確使用設(shè)備。警告激光輻射注意內(nèi)容,存在激光輻射的危險,請做好激光防護措施!危險電氣安全注意內(nèi)容,可能引起觸電的危險,造成人身傷害!警告防火安全注意內(nèi)容,可能引起火災(zāi),注意防火!注意一般注意事項,如不遵循該提示內(nèi)容操作,可能造成設(shè)備的損壞和故障說明對操作內(nèi)容的描述進行補充和說明目錄TOC\o"1—4”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc324271655"聲明 PAGEREF_Toc324271655\h1HYPERLINK\l”_Toc324271656”前言?PAGEREF_Toc324271656\h2HYPERLINK\l"_Toc324271657"目錄?PAGEREF_Toc324271657\h3HYPERLINK\l"_Toc324271658"第1章序言?PAGEREF_Toc324271658\h7HYPERLINK\l"_Toc324271659"1.1歡迎 PAGEREF_Toc324271659\h7HYPERLINK\l”_Toc324271660”1.2公司簡介?PAGEREF_Toc324271660\h7HYPERLINK\l"_Toc324271661"第2章產(chǎn)品的概述?PAGEREF_Toc324271661\h8HYPERLINK\l"_Toc324271662”2.1綜述 PAGEREF_Toc324271662\h8HYPERLINK\l”_Toc324271663”2。2產(chǎn)品特點及外觀圖?PAGEREF_Toc324271663\h8HYPERLINK\l"_Toc324271664”2.3主要用途及適用范圍?PAGEREF_Toc324271664\h9HYPERLINK\l"_Toc324271665”2。4使用環(huán)境條件 PAGEREF_Toc324271665\h9HYPERLINK\l"_Toc324271666"2.5對環(huán)境及能源的影響 PAGEREF_Toc324271666\h10HYPERLINK\l”_Toc324271667”2。6產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工作原理?PAGEREF_Toc324271667\h10HYPERLINK\l"_Toc324271668"2。6。3各單元結(jié)構(gòu)之間的機電聯(lián)系、故障報警系統(tǒng) PAGEREF_Toc324271668\h12HYPERLINK\l"_Toc324271669"2.6.4輔助裝置的功能結(jié)構(gòu)及其工作原理、工作特性?PAGEREF_Toc324271669\h12HYPERLINK3。3安全警告標識及說明?PAGEREF_Toc324271673\h14HYPERLINK3.5激光安全通告?PAGEREF_Toc324271675\h14HYPERLINK\l”_Toc324271676”3.5。1眼和皮膚的保護?PAGEREF_Toc324271676\h14HYPERLINK4。1.2檢查內(nèi)容 PAGEREF_Toc324271684\h16HYPERLINK\l"_Toc324271685"4。2安裝環(huán)境要求、方法及注意事項 PAGEREF_Toc324271685\h16HYPERLINK\l”_Toc324271686”4。2。1氣體的聯(lián)接: PAGEREF_Toc324271686\h17HYPERLINK\l"_Toc324271687”4。2。3電氣連接 PAGEREF_Toc324271687\h21HYPERLINK\l”_Toc324271688"4.3安裝調(diào)試方法及相關(guān)說明 PAGEREF_Toc324271688\h21HYPERLINK4.3.1光纖的調(diào)試安裝 PAGEREF_Toc324271689\h21HYPERLINK\l"_Toc324271690”4.3。1.1鏡片使用注意事項 PAGEREF_Toc324271690\h22HYPERLINK\l”_Toc324271691”4。3.1.2安裝或者更換光學(xué)鏡片的方法?PAGEREF_Toc324271691\h22HYPERLINK\l"_Toc324271692”4.3.1.3清潔鏡片的步驟 PAGEREF_Toc324271692\h23HYPERLINK\l"_Toc324271693"4。3.1。4激光器調(diào)節(jié) PAGEREF_Toc324271693\h23HYPERLINK\l"_Toc324271694"光纖激光器如家用電器免調(diào)節(jié),但客戶必須為光纖激光器配置電腦一臺用于實時監(jiān)控激光器各數(shù)據(jù)(電腦必須安裝windowsXP系統(tǒng),其他配置根據(jù)客戶實際情況而定) PAGEREF_Toc324271694\h23HYPERLINK\l”_Toc324271695"4.3。1.5光纖專用切割頭?PAGEREF_Toc324271695\h24HYPERLINK\l”_Toc324271696”4.3.2噴嘴的功能及中心的調(diào)整?PAGEREF_Toc324271696\h24HYPERLINK4.3。3光束焦點的調(diào)整?PAGEREF_Toc324271699\h26HYPERLINK4.3.4設(shè)定噴嘴與工件的距離?PAGEREF_Toc324271702\h28HYPERLINK\l”_Toc324271703"4.4激光切割工藝原理?PAGEREF_Toc324271703\h29HYPERLINK\l"_Toc324271704"4.4.1激光切割原理?PAGEREF_Toc324271704\h29HYPERLINK\l”_Toc324271705"4。4。1.1激光切割的主要方式 PAGEREF_Toc324271705\h29HYPERLINK4.4。3激光切割氣體及壓力的選擇說明?PAGEREF_Toc324271711\h33HYPERLINK4.4.4激光切割功率對切割質(zhì)量的影響說明?PAGEREF_Toc324271712\h34HYPERLINK\l”_Toc324271713”4。5安裝調(diào)試后的驗收試驗項目、方法和判斷 PAGEREF_Toc324271713\h34HYPERLINK\l”_Toc324271714"第5章使用、操作?PAGEREF_Toc324271714\h35HYPERLINK\l"_Toc324271715"5。1操作概括與操作指南?PAGEREF_Toc324271715\h35HYPERLINK\l"_Toc324271716"5.1。1觸摸屏操作主畫面?PAGEREF_Toc324271716\h35HYPERLINK\l”_Toc324271717"5.1.2切割頭操作畫面?24271717\h38HYPERLINK\l"_Toc324271718"5.1。3程序選擇操作畫面 PAGEREF_Toc324271718\h39HYPERLINK\l”_Toc324271719"5。1.4參數(shù)設(shè)定操作畫面?PAGEREF_Toc324271719\h40HYPERLINK5.2切割頭調(diào)整盒的操作指南 PAGEREF_Toc324271724\h44HYPERLINK\l"_Toc324271725"5.2。1切割頭隨動高度設(shè)定?PAGEREF_Toc324271725\h44HYPERLINK\l”_Toc324271726"5。2.2切割頭自動標定?PAGEREF_Toc324271726\h45HYPERLINK\l"_Toc324271727”5。3機床的操作指南?PAGEREF_Toc324271727\h45HYPERLINK\l"_Toc324271728"5.3。1整機開機程序?PAGEREF_Toc324271728\h45HYPERLINK\l"_Toc324271729"5.3。2整機關(guān)機程序 PAGEREF_Toc324271729\h45HYPERLINK\l"_Toc324271730"5。3.3伺服驅(qū)動器設(shè)置、故障指示及對策?PAGEREF_Toc324271730\h46HYPERLINK5.3.3。2伺服驅(qū)動器報警及故障處理?PAGEREF_Toc324271733\h46HYPERLINK\l”_Toc324271734"第6章維護、保養(yǎng)和故障排除 PAGEREF_Toc324271734\h47HYPERLINK\l"_Toc324271735”6.1綜述?4271735\h47HYPERLINK\l”_Toc324271737"6。2外圍設(shè)備的日常維護、保養(yǎng) PAGEREF_Toc324271737\h49HYPERLINK\l"_Toc324271738"6.2.1氣路部分的保養(yǎng) PAGEREF_Toc324271738\h49HYPERLINK\l”_Toc324271739”6.2.1.1空壓機的維護保養(yǎng)?PAGEREF_Toc324271739\h49HYPERLINK\l”_Toc324271740”6.2.1.2冷干機的維護保養(yǎng) PAGEREF_Toc324271740\h50HYPERLINK\l"_Toc324271741”6。2。1。3空氣除水清凈器的維護保養(yǎng)?PAGEREF_Toc324271741\h51HYPERLINK\l”_Toc324271742”6.2.1。4主路過濾器和微霧分離器的維護保養(yǎng) PAGEREF_Toc324271742\h52HYPERLINK\l"_Toc324271743"6.2.2水路部分的維護保養(yǎng) PAGEREF_Toc324271743\h52HYPERLINK\l”_Toc324271744"6。2。2.1大功率冷水機的維護保養(yǎng) PAGEREF_Toc324271744\h52HYPERLINK\l”_Toc324271745"6.2。3穩(wěn)壓器的維護保養(yǎng)?PAGEREF_Toc324271745\h55HYPERLINK\l"_Toc324271746”6.2.4激光器的維護保養(yǎng)?PAGEREF_Toc324271746\h57HYPERLINK\l"_Toc324271747"6.3光學(xué)系統(tǒng)檢查和清潔 PAGEREF_Toc324271747\h57HYPERLINK6。5設(shè)備潤滑?PAGEREF_Toc324271749\h59HYPERLINK\l"_Toc324271750”第7章運輸、裝運和儲存?PAGEREF_Toc324271750\h60HYPERLINK\l”_Toc324271751"7.1機床運輸 PAGEREF_Toc324271751\h60HYPERLINK7.2包裝?PAGEREF_Toc324271752\h61HYPERLINK\l"_Toc324271753”7。3運輸和裝運的方法和注意事項 PAGEREF_Toc324271753\h61HYPERLINK\l"_Toc324271754"7.4儲存條件、儲存期限及注意事項?PAGEREF_Toc324271754\h61HYPERLINK\l"_Toc324271755"附錄A:電氣圖紙 PAGEREF_Toc324271755\h61?第1章序言1.1歡迎謝謝您購買深圳市大族激光科技股份有限公司RC2000H激光切割機。如果您是第一次使用該產(chǎn)品,請在安裝使用前務(wù)必仔細閱讀此使用說明書。1.2公司簡介大族激光科技股份有限公司(以下簡稱大族激光)是亞洲最大、世界知名的激光加工設(shè)備生產(chǎn)廠商,國家重點高新技術(shù)企業(yè),國家科技成果推廣示范基地—重點推廣示范企業(yè),國家規(guī)劃布局內(nèi)重點軟件企業(yè),廣東省裝備制造業(yè)重點企業(yè),廣東省名牌產(chǎn)品企業(yè),主要科研項目被認定為國家級火炬計劃項目.產(chǎn)品大族激光為國內(nèi)外客戶提供一整套激光加工解決方案及相關(guān)配套設(shè)施,主要產(chǎn)品包括:激光打標機系列、激光焊接機系列、激光切割機系列、激光演示系列、PCB激光鉆孔機系列、CTP激光制版機系列、直線電機系列、數(shù)碼影像機系列等多個系列二百余種工業(yè)激光設(shè)備及其配套產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于電子電路、集成電路、儀器儀表、印制電路、計算機制造、手機通訊、汽車配件、精密器械、建筑建材、服裝服飾、城市燈光、金銀首飾、工藝禮品、印刷制版等行業(yè).質(zhì)量大族激光依據(jù)ISO9001質(zhì)量控制體系,對已定型產(chǎn)品在其來料、加工過程、整機、出貨各個環(huán)節(jié)嚴格把關(guān),確保出貨產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。服務(wù)大族激光專門成立了營銷管理中心,在全國設(shè)立八家分公司、一百多家辦事處,同時在海外設(shè)立十多個分支機構(gòu),常駐技術(shù)服務(wù)人員,為客戶提供全面的售前、售中、售后支持和服務(wù).有大族激光產(chǎn)品的地方,就有大族公司的優(yōu)質(zhì)服務(wù)!
第2章產(chǎn)品的概述2.1綜述激光切割是激光加工行業(yè)中最廣泛的一種加工方法。本公司生產(chǎn)的RC200H型激光切割機采用進口高精度機器人、高功率光纖激光器、德國西門子PLC、日本富士觸摸屏,是集激光切割、精密機械、數(shù)控技術(shù)等學(xué)科于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品,具有高速、高精度、高效率、高性價比等特點。用戶在使用RC2000H激光切割機前,請務(wù)必詳細閱讀該使用說明書。在使用過程中,如有棘手的問題,請及時與我們聯(lián)系,我們一定會在最快的時間內(nèi),給您滿意的答復(fù).用戶在開箱時,請檢查附件箱中的使用手冊,若手冊不全,請及時與我公司聯(lián)系。2.2產(chǎn)品特點及外觀圖圖2-1機床外觀圖說明:本說明書所有圖片除特別說明外,僅供參考,提供用戶產(chǎn)品以實物為準。采用龍門倒掛結(jié)構(gòu)、整體焊接立柱、橫梁和床身,具有較高的剛性、穩(wěn)定性、抗震性。采用STAUBLI-RX160L高精度機器人,重復(fù)定位精度±0.05mm.床身采用精密直線導(dǎo)軌作為傳動元件,精度高、速度快,實現(xiàn)快速定位及雙工位切換。采用西門子PLC和日本富士觸摸屏對機器人、激光器等進行集中控制。配有手動調(diào)整焦點的切割頭,反映靈敏準確.切割頭通過電容式傳感器來控制電機驅(qū)動切割頭上下運動,使切割時激光焦距(噴嘴)相對切割板材距離保持不變,保證了切割的質(zhì)量;同時,可以根據(jù)切割板材的材質(zhì)和厚度,上下調(diào)節(jié)焦點的位置,保證切割質(zhì)量.氣路元件全部采用進口元器件,設(shè)計先進可靠,可同時裝有三種不同的切割氣體且可以自由選擇,整個氣路系統(tǒng)采用耐高壓設(shè)計,在切割不銹鋼板時,氮氣壓力可達1。5Mpa,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、提高了切割機的可靠性和保證了切割面的表面質(zhì)量。操作臺操作舒適,美觀大方,操作機床如同柜員機取款一樣開心.2.3主要用途及適用范圍激光切割是材料加工中采用較先進的一種加工方法。本公司生產(chǎn)的RC2000H型激光切割機,采用高功率光纖激光器,配備精密直線導(dǎo)軌等傳動機構(gòu),通過西門子PLC系統(tǒng),集合而成的精密數(shù)控激光三維切割機,是集激光切割、精密機械、數(shù)控技術(shù)等學(xué)科于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品,主要用于形狀復(fù)雜的三維工件的切割和成形,如汽車車門、保險杠、B柱等。具有高精度、高效率、高性價比等特點。注:根據(jù)選擇激光器功率的大小,材料切割范圍有所不同。2.4使用環(huán)境條件供電電源規(guī)格:三相五線制,380V50Hz;電源品質(zhì):三相不平衡度<2。5%,線電壓波動〈5%.接地保護:機床接地,在機床側(cè)打地樁接地線,也可將機床接到電源的地線,要求接地電阻<4Ω。要求通風(fēng)條件好、無粉塵、無腐蝕、無污染的場地環(huán)境。安裝地基要求周邊不能有大的振動.冷水機組是用于冷卻激光器、切割頭、QBH等專用設(shè)備,冷卻循環(huán)水要求使用高質(zhì)量的純凈水或蒸餾水;為預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生,加工場地應(yīng)配置好適當?shù)臏缁鹌鞑㈩A(yù)留一定的滅火通道。機床左側(cè)和后側(cè)距車間墻壁的距離應(yīng)在1.2M以上;激光器四周距墻壁應(yīng)在1.0M以上;空壓機可放在室外,但距激光器應(yīng)在10M內(nèi)。控制單元、伺服單元和顯示器及控制面板為機床的核心部件,對環(huán)境有一定的要求,并應(yīng)避免機床遭受電磁波的干擾,例如電弧焊和放電加工機等,以影響機床正常工作。2.5對環(huán)境及能源的影響該激光切割機的激光器屬4類激光產(chǎn)品,其射出光束和漫反射光都可能對人體(尤其是眼部)造成損傷,操作人員及在場人員應(yīng)注意防護,必須佩戴眼鏡予以防護,其型號可選用SD-4、規(guī)格為1064nm防護。2。6產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工作原理2.6.1總體結(jié)構(gòu)及其工作原理、工作特性RC2000H數(shù)控激光切割機,主要組成部分有:機床主機部分、機器人、控制系統(tǒng)、激光器、冷水機、空壓機、冷干機等。以上幾部分中除冷干機外都有自己的使用手冊或操作說明書,在這里主要就主機部分和電器控制系統(tǒng)的主要構(gòu)造及組成作詳細說明.其余請參閱各該部分的說明書。機床主機部分:機床主機部分是整個激光切割機的最主要的組成部分,主機部分由床身、立柱、橫梁部分、工作臺、氣路及水路等部分組成。詳細介紹見2.6.2節(jié)。其他輔助外圍設(shè)備包括冷水機組,冷風(fēng)系統(tǒng),詳細介紹見2.6.2節(jié)2。6。2主要部件或功能單元的結(jié)構(gòu)、作用及其工作原理a床身部分床身采用球墨鑄鐵(Q235)焊接而成,焊件采用退火方式消除鑄造內(nèi)應(yīng)力(熱時效),并一次性加工而成,應(yīng)力消除較為徹底,減小了床身的變形,確保了機床的精度長期保持不變。b立柱、橫梁部分立柱、橫梁部分均采用球墨鑄鐵(Q235)焊接而成,焊件采用退火方式消除鑄造內(nèi)應(yīng)力(熱時效),并一次性加工而成,橫梁安裝在立柱上,整體強度、剛度大,保證機器人倒掛安裝后,長期保持較高的精度.c工作臺工作臺為整體焊接結(jié)構(gòu),具有較好的強度及穩(wěn)定性.工作臺具有多次定位功能,工件在一側(cè)切割時,另一側(cè)可以上下料,可提高切割機的工作效率,并且切割范圍全封閉,有效保護了操作人員的安全。工作臺通過鏈裝置傳動,實現(xiàn)快速定位,大大提高了生產(chǎn)效率。工作臺表面配有螺紋孔,用于固定及定位工件。d電氣控制部分RC2000H數(shù)控激光切割機電氣控制系統(tǒng)主要由ABB機器人本體、PLC、觸摸屏和低壓電氣系統(tǒng)組成。圖2—2觸摸屏操作主界面2.6.3各單元結(jié)構(gòu)之間的機電聯(lián)系、故障報警系統(tǒng)圖2—3單元結(jié)構(gòu)聯(lián)系圖如圖2—3所示機床各部分緊密聯(lián)系,相輔相成:穩(wěn)壓電源為冷水機、激光器及主機提供優(yōu)質(zhì)電源;冷水機為激光器及主機提供冷卻,機床其他各部分都為切割機主機服務(wù),為主機正常加工運行的有力措施。2.6.4輔助裝置的功能結(jié)構(gòu)及其工作原理、工作特性2.6.4。1氣路系統(tǒng)激光切割機的氣路為提供給切割頭的切割氣體以及陶瓷體冷卻氣體,有清潔干燥壓縮空氣、高純氧氣和高純氮氣.對于壓縮空氣而言,從壓縮機出來的氣體經(jīng)過儲氣罐和冷干機進入氣控柜后,經(jīng)過一套精密空氣處理系統(tǒng),變成清潔干燥的氣體,分成三路,一路作為切割氣體、一路作為氣缸使用氣體。其使用壓力由對應(yīng)的調(diào)壓閥來調(diào)整.切割氣體分為三種氣體:壓縮空氣、氧氣和氮氣,并且這三種氣體可根據(jù)不同要求來選擇。壓縮空氣與氧氣主要是用來切割普通碳鋼;氮氣主要用來切割不銹鋼和合金鋼及鋁合金。針對不同的材料來選用不同的切割氣體.另外在切割氣體系統(tǒng)里面由于安裝了壓力傳感器,確保了機床在氣體壓力不夠的時候能及時停止工作,避免了切割零件的報廢。其氣壓閾值可以由壓力傳感器上部螺釘調(diào)節(jié)設(shè)定,切割用的壓縮空氣和氧氣也可以由程序控制比例調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)。2.6。4.2水路系統(tǒng)激光切割機的水路系統(tǒng)的冷水機采用的是雙溫冷水機,一路冷卻水對激光器進行冷卻,一路冷卻水對QBH與切割頭進行冷卻。2。6.4.3配置穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源能保證機器輸入電壓的穩(wěn)定,使機器在比較良好的狀態(tài)下工作,容量為50KVA的穩(wěn)壓電源能滿足整個主機、激光器、和CNC的總負荷.說明:為保證整個機床及激光器的正常運行,保持激光器功率的穩(wěn)定和激光模式的良好,以上輔助設(shè)備和輔助手段是極其重要的。如果用戶擅自使用不符合本機床要求的水、電、氣所引起的激光功率低、激光模式差以及其它零件的損害,均不在保修范圍內(nèi)。第3章安全說明和預(yù)防措施3.1綜述在操作機床和進行日常維修之前,操作人員必須仔細閱讀本章節(jié),以對機床安全措施和要求有所了解,并遵守相關(guān)的安全預(yù)防措施。3.2本機器涉及的安全標準激光加工設(shè)備和操作均應(yīng)遵照GB7247-87激光產(chǎn)品輻射安全、設(shè)備分類、要求和用戶指南及GB10320-88激光設(shè)備和設(shè)施的電氣安全兩個國家標準執(zhí)行。3。3安全警告標識及說明見下文5.3使用前和使用中的安全及安全防護、安全標志及說明。3.4安全管理的警告指定安全管理員,確定其職責(zé)范圍,并對激光加工操作者進行安全操作及安全防護教育。指定激光安全管理區(qū)域,在管理區(qū)域的出入口設(shè)立警告牌,內(nèi)容包括:激光加工機的功率、激光種類、禁止外人進入、注意保護眼睛和安全管理者姓名等。激光加工機的操作人員,必須經(jīng)過專門培訓(xùn),達到一定水平,并在安全管理員同意的前提下,才能上崗操作。3.5激光安全通告激光對人體的主要危害是眼睛和皮膚,激光照射到人體的任何部位都會引起灼傷。尤其光纖激光長時間觀察會嚴重危害到眼睛視網(wǎng)膜!所有操作人員必須嚴格佩戴1064nm激光防護眼鏡!禁止不佩戴眼鏡進行操作以及觀察!應(yīng)避免將身體任何部位置于激光設(shè)備的飛行光路中,以免誤操作造成傷害.3。5.1眼和皮膚的保護在激光加工中,通常使用CO2、YAG與光纖激光器,不同類型的激光,對人體造成的傷害是不同的。YAG與光纖激光有可能損傷眼睛的視網(wǎng)膜,由于YAG與光線激光的波長對眼睛的透射率極高,危害性也更大.CO2激光的危害主要是對眼睛角膜的灼傷。兩種激光照射均有可能引起眼睛的白內(nèi)障和對皮膚產(chǎn)生灼傷的危險.因此,在調(diào)整激光時,要根據(jù)激光的種類不同,采用相應(yīng)的防護措施。該機床所配激光器為光纖激光器,所以嚴格佩戴防護眼鏡.3.5.2防火保護激光切割加工時,經(jīng)常用到氧氣,加上切割時火花的飛濺,氧氣容易導(dǎo)致火災(zāi)的危險。因此工作區(qū)不應(yīng)有易燃易爆物品存在,同時具備相應(yīng)的防范設(shè)施。3.6電氣安全不要用濕手接觸任何開關(guān)以免觸電。機床貼有閃電標牌的部位,表示這些部位有高電壓用電器或電氣元件,操作者在接近這些部位或打開維修時應(yīng)格外小心,以免觸電。如:伺服電機位置的防護罩、立柱背后接線盒、機床變壓器柜、電氣柜門等。全面仔細閱讀機床說明書及電氣原理圖,以便熟悉各項功能和對應(yīng)鍵的操作方法。不要輕易打開電氣柜門,禁止私自改變已設(shè)定的機床參數(shù)、電位器和計時器。如果需要改變,必須由設(shè)備制造廠培訓(xùn)且取得認可的專業(yè)人員操作,并記錄下變動前的參數(shù)值,以便在必要時,能恢復(fù)原始狀態(tài).加工用的激光,一般供電電壓為幾千伏至幾萬伏,應(yīng)防止激光器高壓電及高壓電下電子管產(chǎn)生的X射線傷害的危險。在通電狀態(tài)下不要觸摸電氣柜內(nèi)帶電的元器件,如:數(shù)控裝置、伺服裝置、變壓器、風(fēng)扇等.警告斷電后,必須等待5分鐘以上再觸及端子。因斷電后在一段時間內(nèi)動力線端子間留有高電壓。為避免觸電請不要立即觸及3.7機器的防護措施指定安全管理員,確定其職責(zé)范圍,并對激光加工操作者進行安全操作及安全防護教育.指定激光安全管理區(qū)域,在管理區(qū)域的出入口設(shè)立警告牌,內(nèi)容包括:激光加工機的功率、激光種類、禁止外人進入、注意保護眼睛和安全管理者姓名等。激光加工機不用時,應(yīng)拔出開關(guān)鑰匙,由專人保管,以免閑雜人員誤操作引起危害。應(yīng)把加工過程中產(chǎn)生的煙塵氣體及激光工作氣體通過廢氣管道排放到室外,所有氣瓶均應(yīng)擺放整齊、穩(wěn)固。3.8使用人員常識激光加工機的操作人員,必須經(jīng)過專門培訓(xùn),達到一定水平,并在安全管理員同意的前提下,才能上崗操作。激光加工機的操作者或在激光使用期間接近激光的人員,應(yīng)戴上適當?shù)募す夥雷o鏡(激光防護眼鏡參考型號為SD—4、規(guī)格為1.06μm),并穿上防護衣,在戴防護鏡區(qū)域內(nèi),一定要有良好的室內(nèi)光照,以保證操作者順利操作。為了對操作者進行保護,必須具備加工室或者保護屏圍等設(shè)置。加工室中應(yīng)有防護激光擴散、保護操作者安全的裝置;當加工室開門時,應(yīng)關(guān)閉激光光閘。第4章運輸、安裝、調(diào)試4。1交貨檢查4.1.1開箱注意事項用木箱包裝的請按木箱外的提示打開,以免造成箱內(nèi)設(shè)備的損壞。機床等設(shè)備用保護膜包裝的請勿用鋒利物品劃開,以免造成設(shè)備表面劃痕和電氣安裝保護管路的損壞,如客戶自行造成的損壞本公司不負責(zé)更換.4.1。2檢查內(nèi)容打開包裝后請確認是否是您購買的產(chǎn)品;檢查產(chǎn)品在運輸途中是否有損壞;對照清單確認各部件是否齊全,有無損傷;如存在產(chǎn)品型號不符、缺少附件或運輸損壞等情況,請及時與我公司聯(lián)系;4。2安裝環(huán)境要求、方法及注意事項安裝和固定機床請按照地基圖、吊運圖、平面布置圖、電源配線圖安裝機床。(當與標準安裝圖有偏差的時候,以設(shè)備一同提供的安裝圖為準)在安裝和固定機床中不得損壞機床,如有問題請及時與我公司聯(lián)系。a)地面要求:1)設(shè)備的安裝地基,要求平整,激光器、床身及工作臺范圍內(nèi)的高度差不得超過10mm。對稍微不平的地方必須用調(diào)整墊鐵來找平。2)床身及工作臺支腳的的整個安裝面混凝土的厚度不得低于200mm,耐壓強度不得小于30N/mm2,載荷大于30KN/m2。3)機身整個安裝面必須在各個承重點的范圍內(nèi)由一塊表面平整的連續(xù)底板構(gòu)成。對于新制的底板/壓板必須要避免例如干燥時出現(xiàn)超出下列數(shù)值的壓痕。不允許由于傾斜機床造成的變化使激光束在透鏡上的游走范圍多于0。5mm.b)環(huán)境要求:c)震動要求:叉車、陸地運輸車等。?直接在設(shè)備旁邊安裝或者拆卸其他機器。 運行造成震動的機器,如沖壓機,折彎機,剪板機等。因此,需要做震動隔離措施,詳見安裝圖.4。2。1氣體的聯(lián)接:氣體供應(yīng)a) 激光器工作氣體的聯(lián)接該機配置光纖激光器無需任何激光器專用氣體!b)?輔助氣體的聯(lián)接1)?切削氣體純度要求:2)切削氣體消耗切削氣體消耗量估算:下面列出了在標準壓力切削和高壓切削時的消耗量,以便能大約估算出所需的切削氣體消耗量。可以借助機床的數(shù)據(jù)積累來對確定的材料品種和材料厚度進行不同的估算。標準壓力切削:標準壓力切削是指噴嘴出口處壓力為小于6bar的切削。需要氧氣或氮氣作為切削氣體。使用O2進行標準壓力切削時,機床連接處可用的流壓至少為8bar(當氣體消耗量為10Nm3/h、噴嘴出口?1.7mm,且切削氣壓為6bar時)。高壓切削:高壓切削是指射口處壓力為大于6bar的切削.一般來說使用氮氣來作為切削氣體,少數(shù)情況下也使用氧氣.高壓切削是作為加工不銹鋼和鋁合金型材的選項來提供的。c)切削氣體供給的輸入管路切割氣體應(yīng)選用正規(guī)公司生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)氣體,單個儲氣瓶供應(yīng),適合于O2切割碳鋼的加工,而組合儲氣瓶或儲氣罐適合于高壓N2切割不銹鋼或者鋁板等的加工.根據(jù)加工情況選擇液體儲氣罐是最簡潔和經(jīng)濟的氣體供應(yīng)方法。高壓氣體的管路安裝要求專業(yè)的安裝人員,初次安裝應(yīng)排氣保證管路清潔后才可接入機床。準備好切割用的氣體N2或O2和壓縮空氣Air。首先檢查切割專用氣瓶上的銘牌,是否符合機床使用氣體的要求.如N2或O2的純度和壓力等要求。氣體的等級不能低于建議的氣體級別。其次用正確的方法將氣瓶的氣體與機床聯(lián)接,逐步將氣瓶聯(lián)接閥門旋開,檢查氣路確保氣路的密封。空壓機的壓縮空氣要先經(jīng)過空氣清凈除水器、過濾器、冷干機,精密過濾器等設(shè)備處理合格后才可以與機床聯(lián)接。注意事項:切勿將氣瓶完全用盡。歸還氣瓶時,瓶內(nèi)殘余壓力須比空氣壓力高至少一個大氣壓.激光氣體壓力低時,激光切割機操作終端會報警。請及時換氣。4。2。2冷水機的安裝調(diào)試-—-壓力:最小1.5kgf/cm2,最大3kgf/cm2.-—-進出水壓力差:最少2kgf/cm2以上。-——溫控范圍:20±2°—--22±2°。---冷卻水:不含礦物質(zhì)的純凈水、蒸餾水或者去離子水(禁止用礦泉水);—--閥門和管道:全部是不銹鋼或者高壓膠管,不能用鍍鋅材料,管接頭用不銹鋼鋼夾.--—外接激光器水管:光纖激光器專用水管(激光器附帶)。若冷水機管道長度超過10米,要增加管道口徑,一定要保證激光器需要的壓差.各種激光器不同,各管連接規(guī)格尺寸也有差異?!?-其他冷卻水管:注意管接頭處的密封。安裝條件冷水機組應(yīng)安裝在防雨雪和無腐蝕性氣體及環(huán)境溫度在2-38℃場合。安裝過程中應(yīng)留有充分的機組進出風(fēng)通風(fēng)空間,機組頂部距離其他物件2.5米以上,機組四周距離其他物件1.5米以上以保證空氣流動暢通,嚴禁將機組安裝在不通風(fēng)的封閉房間中,必須保證冷水機組吹出的熱風(fēng)排出后不回流到機組的冷凝器進風(fēng)面。機器檢查先清理水箱里面的雜物,確保水箱里面清潔無雜質(zhì);然后檢查水管系統(tǒng)的接頭有無松脫的現(xiàn)象。安裝方法按照冷水機組外殼上的標志連接進出口水管與激光器的進出口相連,并注意進出水口的方向,切忌不要把水管的進出口方向連接錯位。在連接水管前,應(yīng)確保外管路無垃圾和異物,連接后管道在轉(zhuǎn)彎處無被強行折癟現(xiàn)象。水質(zhì)標準打開進水閥,向水箱內(nèi)加水.水位高度應(yīng)低于水箱上沿30mm~50mm,以防止水從水箱內(nèi)溢出.冷水機組不允許使用一般自來水,必須使用不含礦物質(zhì)的純凈水、蒸餾水或者去離子水。否則將會對冷水機組的制冷機和激光器的散熱器造成結(jié)垢,損壞機器的元件。禁止添加任何有腐蝕性的液體或非指定品牌的防凍劑。通電調(diào)試開機接通電源,檢查并確保機組內(nèi)三相保護器的指示燈為綠燈,即確保相序和電壓正常。長期停機后再次使用應(yīng)預(yù)先給機組通電2小時以上,使壓縮機底部油加熱器自動進行壓縮機內(nèi)的冷凍油預(yù)熱(預(yù)熱狀態(tài)是指:通電后冷水機組控制面板的處于通電停機狀態(tài))然后方可正常開機運轉(zhuǎn).具體要求參考冷水機組使用說明書。開機試運行開機前確保冷水機組進出水連接管路的進出水閥門已與用戶的儀器設(shè)備連接并處于完全開啟狀態(tài),如冷水機組有內(nèi)循環(huán)旁路,應(yīng)開啟旁路閥門。確認水泵和風(fēng)機的轉(zhuǎn)向正確。確認各指示儀表正常,檢查管路密封性,并根據(jù)激光器所需的流量和壓力要求調(diào)節(jié)回路水壓調(diào)節(jié)閥門調(diào)整冷水機組出水水壓。如果水箱里的冷卻水不夠,應(yīng)及時添加。根據(jù)激光器對冷卻水溫度的要求,設(shè)定冷卻水溫度。注意事項:當水溫達到所控制的溫度時,冷水機組將自動進行水溫恒定控制,而機組內(nèi)的水泵照樣運轉(zhuǎn).初次開機前,一定要水泵的排空閥打開放氣,否則容易損壞水泵,要同時調(diào)節(jié)好水路系統(tǒng)中的各閥門的開啟度.在以后的開機過程中,盡量不要調(diào)節(jié)水路系統(tǒng)中的各個閥門。在冷卻水的水溫、進出水的壓力差都達到激光器所要求的數(shù)值后,才能開啟激光器。倉儲:使用:顏色/混濁:氣味:4.2。3電氣連接電源要求:220V,50Hz,激光器電氣連接詳見激光器說明書詳細閱讀機床電氣原理圖;根據(jù)激光切割機電源配線圖接線。檢查總電源空開及各個分電源空開動作是否靈敏。檢查設(shè)備電源接線是否正確,詳見電源配線圖.檢查總電源空開及分電源空開(如主機,激光機、空壓機等)必須滿足圖紙標示的容量.電源線、地線、零線的線徑不得小于電源配線圖上的線徑.檢查電源線的地線是否接好。檢查所有強電電線端子(特別是電源變壓器的輸入、輸出點)是否可靠、牢固,所有的插頭及插板是否連接可靠。警告電源線的地線必須可靠接地.否則機床電柜內(nèi)的信號會受到干擾且遇到漏電時會造成危險。4.3安裝調(diào)試方法及相關(guān)說明機床調(diào)試需要專業(yè)人員進行,必須按照相關(guān)規(guī)定嚴格執(zhí)行,調(diào)試前請先了解本機床性能及閱讀相關(guān)隨機技術(shù)資料。正確的調(diào)試是保證機床正常工作的基礎(chǔ),如有不明之處請及時與我公司聯(lián)系,我們一定會在最快的時間內(nèi),給您滿意的答復(fù)。注意:本調(diào)試方法包括了機床聯(lián)機上電正常后的調(diào)試方法.4。3。1光纖的調(diào)試安裝該機所配光纖激光器免光路調(diào)試,但必須嚴格將操作光纖放置于各軸拖鏈內(nèi),且必須保證彎曲半徑大于200mm。禁止運動半徑小于200mm,固定半徑小于100mm.將光纖緩緩從盤纖架旋出,沿機床光纖進口以及各軸拖鏈放入光纖直到切割頭尾部擴束部分,確定光纖長度。將光纖頭QBH緩慢插入到切割頭尾部擴束內(nèi)并固定好。確保各水管氣管連接正常無泄漏!QBH插入前必須確保QBH頭清潔,按以下方法清潔:使用專用顯微鏡組件觀察QBH頭,使用專用壓縮空氣或?qū)I(yè)清潔劑(乙丙醇)以及清潔工具光纖專用棉簽、專用鏡頭紙清理QBH頭灰塵等污物!必須確保QBH頭干凈無污染方可插入切割頭擴束內(nèi)!調(diào)整切割頭鏡片同軸以及焦點,然后試切!反復(fù)調(diào)整到最佳位置!安裝光纖必須要求經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員安裝光纖,嚴禁非專業(yè)人員插拔QBH!4.3.1.1鏡片使用注意事項聚焦鏡、保護鏡、QBH頭等光學(xué)表面,不要用手直接觸摸,這樣容易造成鏡面劃傷或腐蝕.若鏡面上有油漬或者灰塵,將嚴重影響鏡片的使用,應(yīng)及時對鏡片進行清洗.光學(xué)表面嚴禁使用水、洗潔精等清洗。鏡片的表面鍍有一層特殊的膜,若使用這些來清洗鏡片會損傷鏡片的表面。請勿將鏡片放置在陰暗潮濕的地方,這樣將會使鏡片表面老化。鏡片表面必須清潔如沾有灰塵、污物、或者水汽,容易吸收激光造成鏡片鍍膜損壞;輕則影響激光光束的質(zhì)量,重則激光光束無法穿過或反射.在安裝或者更換反射鏡或者聚焦鏡時,不要使用太大的壓力,否則會引起鏡片的變形,從而影響光束的質(zhì)量。4.3.1.2安裝或者更換光學(xué)鏡片的方法安裝光學(xué)鏡片前要注意:穿戴干凈的衣物,用肥皂或者洗潔精清潔雙手,并戴上輕薄干凈的白色手套;嚴禁用手的任何部位接觸鏡片;取鏡片時從鏡片的側(cè)面拿取,不要直接觸摸到鏡片鍍膜表面上。組裝鏡片時,不要用口對著鏡片吹氣;鏡片應(yīng)平穩(wěn)放置在潔凈的桌面上,下面墊上幾張鏡頭專業(yè)紙.取鏡片時應(yīng)盡量小心,防止碰傷和摔傷,并且不準在鏡片的鍍膜表面施加任何力;安裝鏡片的鏡座應(yīng)清潔干凈,用干凈的空氣噴槍清理鏡座里的灰塵及污物,然后,將鏡片輕輕地放入鏡座里。在鏡片安裝到鏡座時,固定鏡片不要用太大的力量,以免鏡片變形,從而影響光束的質(zhì)量。更換光學(xué)鏡片時的注意事項:從包裝盒中取出鏡片時要十分小心,防止碰傷鏡片;在包裝紙未打開之前,不要向鏡片上施加任何壓力;從包裝盒中取出反射鏡和聚焦鏡時,應(yīng)戴上干凈的手套,從鏡片的側(cè)面拿取;取下鏡片上的包裝紙時,應(yīng)避免灰塵等物掉在鏡片上;取出鏡片后,用噴槍清除鏡面上的灰塵,然后將鏡片放在光學(xué)鏡片專用紙上;清除鏡片支持架及固定架上的灰塵及污物,切忌組裝時其它異物掉在鏡片上;安裝鏡片在鏡座上時,不要過度用力,以免鏡片變形;鏡片組裝完成后,用干凈的空氣噴槍再次清除鏡片上的灰塵及異物。4。3。1。3清潔鏡片的步驟不同的鏡片清潔的方法是不同的.當鏡面是平面且無鏡座時,使用鏡頭紙清潔,例如:清潔反射鏡;當鏡面是曲面或者鏡面帶鏡座時,無法使用鏡頭紙時,應(yīng)使用棉簽清潔。例如:清潔聚焦鏡的具體步驟如下:用鏡頭紙清潔鏡片的步驟:用吹氣球吹掉鏡片表面的灰塵;用酒精或者鏡頭紙清潔鏡片的表面,應(yīng)該將鏡頭紙光潔的一面平放在鏡片的表面,滴上2~3滴高純度酒精或者高純度丙酮,向操作者方向水平地將鏡頭紙慢慢抽出,反復(fù)上述動作操作幾次,直到鏡面上干凈為止,禁止在鏡頭紙上施加壓力,防止產(chǎn)生劃痕,如鏡面很臟,可將鏡頭紙對折2~3次,反復(fù)上述步驟,直到鏡面干凈為止。禁止用干燥的鏡頭紙直接在鏡面上拖拉。用棉簽清潔鏡片的步驟:先用噴槍吹掉鏡面上的灰塵;再用干凈的棉簽去掉污物;用新的沾有高純度酒精或者丙酮的棉簽從鏡片中心沿圓周運動,擦洗鏡片,每擦完一周后,換另一干凈棉簽,重復(fù)上述操作,直到鏡片干凈為止;將清洗好的鏡片拿到光線充足的地方觀察,若鏡片的反射情況良好,表明鏡片已經(jīng)清潔干凈,若鏡片的反射情況不好,則要繼續(xù)清潔鏡片;將已經(jīng)清潔好的鏡片,按照上面所述的方法,將鏡片安置在鏡座上。禁止使用用過的棉簽來進行操作.光學(xué)鏡片的儲存光學(xué)鏡片妥善儲存,可以保持鏡片的質(zhì)量完好。儲存環(huán)境溫度10~30℃,不可將鏡片放入冷凍室或者類似的環(huán)境,否則取出時冷凝結(jié)霜,容易損傷鏡片;儲存環(huán)境的溫度不可大于30℃,否則會影響鏡片表面的鍍膜。將鏡片保存在盒內(nèi),鏡片應(yīng)放置于不振動的環(huán)境,否則容易造成鏡片的變形,從而影響鏡片的使用性能。4.3.1。4激光器調(diào)節(jié)光纖激光器如家用電器免調(diào)節(jié),但客戶必須為光纖激光器配置電腦一臺用于實時監(jiān)控激光器各數(shù)據(jù)(電腦必須安裝windowsXP系統(tǒng),其他配置根據(jù)客戶實際情況而定)4.3。1。5光纖專用切割頭右圖各部件名稱:QBH插口;接地;安裝板;驅(qū)動電機;切割頭;聯(lián)管螺母;插入式傳感器;切割噴嘴;左圖各部件名稱:接地;電機線接口;電機控制線接口;QBH插口;冷卻水接口;切割氣體進口;冷卻水接口;傳感器接口;安裝注意鏡片禁止用手直接接觸;應(yīng)分清楚鏡片的正反面;使用專用工具拆裝鏡片;4.3.2噴嘴的功能及中心的調(diào)整4。3。2.1噴嘴的作用及調(diào)節(jié)4.3。2.1.1噴嘴作用噴嘴的設(shè)計和噴氣流動的情形,直接影響到切割的質(zhì)量;噴嘴的制造精度,與切割品質(zhì)息息相關(guān)。噴嘴的主要功能有:防止切割熔漬等雜物往上反彈進入切割頭損壞聚焦鏡片。噴嘴可以改變切割氣體噴出的狀況,可控制氣體擴散的面積及大小,從而影響到切割質(zhì)量.圖4-4為安裝噴嘴和不安裝噴嘴的時候,氣體噴出的情形。圖4-4:有無噴嘴的切割氣體效果示意圖4。3.2。1。2激光與噴嘴同心調(diào)整調(diào)整噴嘴使激光從噴嘴中心穿過的步驟,具體方法是:1、將噴嘴移動到大約切割高度位置。2、將噴嘴的端面涂上印泥,再將白色不干膠帶貼在端面上。3、調(diào)整激光器輸出功率20W~150W,一般可以直接調(diào)用CNC內(nèi)存中調(diào)同軸程序來處理.激光器出光停止后,將白色的不干膠拿下來,注意不要轉(zhuǎn)動其相對位置。若噴嘴位置與激光中心相差過大時,不干膠上將無法打出中心孔;由于激光中心是固定不變的,因此要通過調(diào)節(jié)鏡腔手柄上的調(diào)整螺釘來改變聚焦鏡的中心,使其與激光中心相對應(yīng)。反復(fù)上述動作,直到激光在白色不干膠上打出的孔與噴嘴的中心重合,這樣才確認激光中心與噴嘴中心重合。調(diào)整螺釘,前后左右四個調(diào)整螺釘,前后左右四個4.3.2.2噴嘴對切割品質(zhì)的影響及噴嘴孔徑的選擇噴嘴與切割品質(zhì)的關(guān)系:噴嘴中心與激光的中心不同軸時,對切割質(zhì)量的影響:影響切割斷面,當切割氣體在噴出時,造成氣量不均勻,使切割斷面較容易出現(xiàn)一邊有熔漬,另一邊沒有的現(xiàn)象,或者零件斷面四周品質(zhì)不一致,有時會造成無法正常切割。影響尖角質(zhì)量,在切割有尖角或者角度較小的工件時,容易產(chǎn)生局部過熔現(xiàn)象,切割厚板時,可能無法切割.影響穿孔,在穿孔時不穩(wěn)定,時間不易控制,對厚板的穿透會造成過熔的情況,且穿透條件不易掌握,對薄板的穿孔影響較小.綜上所述,噴嘴的中心與激光的同心度是造成切割質(zhì)量優(yōu)劣的重要因素之一,尤其是切割的工件越厚時,它的影響就更大.因此,必須調(diào)整噴嘴中心與激光的同心度,以獲得更好的切割斷面。注意:噴嘴發(fā)生變形或者噴嘴上有熔漬時,其對切割質(zhì)量的影響如上面所述,因此,噴嘴應(yīng)小心放置,不得碰傷以免造成變形;噴嘴上沾有的熔漬應(yīng)及時清理。噴嘴的質(zhì)量在制造時就有較高的精度要求,安裝時也要求方法正確。如果由于噴嘴的質(zhì)量不良造成切割時要改變各項條件,應(yīng)及時更換噴嘴.噴嘴孔徑的選擇噴嘴孔徑的差別見下表4-1噴嘴的孔徑氣體流速熔融物去除能力小快強大慢弱表4-1:孔徑與輔助氣體流速關(guān)系表噴嘴的孔徑有φ1。5mm、φ2.0mm、φ2.5mm、φ3。0mm等幾種。三維切割一般薄板,使用φ1.2mm、φ1.5mm兩種即可。兩者的差異是:2mm以下的薄板:使用φ1.2mm,切割面會較細;使用φ1.5mm,切割面會較粗。2mm以上的厚板:因切割功率較高,相對散熱時間較長,相對切割時間也增長。用φ1.2mm,氣體擴散面積小,因此使用時不太穩(wěn)定。用φ1。5mm,氣體擴散面積大,氣體流速較慢,故切割時較穩(wěn)定。綜上所述,噴嘴孔徑的大小對切割質(zhì)量、穿孔質(zhì)量有嚴重的影響,目前激光三維切割多使用φ1.2mm、φ1.5mm孔徑的噴嘴。噴嘴孔徑越大時,相對的對鏡片的保護就越差,因為切割時熔化物的火花飛濺,往上彈的幾率很大,使得鏡片的壽命也就越短。4。3。3光束焦點的調(diào)整激光切割過程中,光束焦點與切割板材表面的相對位置對切割的質(zhì)量影響很大,正確調(diào)節(jié)焦點位置非常重要。本激光切割機配備高度自動跟隨調(diào)節(jié)裝置,當板材高度變化后,數(shù)控系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)保證噴嘴與板面的高度恒定,保證焦點的位置穩(wěn)定。手動調(diào)節(jié)方法,調(diào)節(jié)激光切割頭下部的調(diào)節(jié)螺母,使焦點位置滿足切割需要,前提是找到零焦點的位置.切割過程中,也可以根據(jù)情況手動調(diào)節(jié)操作面板的高度調(diào)整選鈕微量改變切割高度,需要足夠經(jīng)驗的操作人員才可在切割過程中調(diào)節(jié)高度。自動調(diào)節(jié)焦點,配備自動調(diào)焦切割頭的設(shè)備,可根據(jù)參數(shù)設(shè)置自動調(diào)整焦點的位置,優(yōu)點是可提高加工效率,可以彌補光程變化時所引起的焦點位置的改變,可以提高產(chǎn)品的成品率。4。3.3.1尋找焦點的方法利用三角塊找焦點(也可用傾斜的木板代替)工作臺上放置一平整的平板,再在平板上固定放置墊塊與一個硬紙板成三角結(jié)構(gòu).如圖4-6所示。圖4—6:激光調(diào)焦示意圖1將噴嘴拆下,調(diào)整調(diào)焦螺母到焦點最低位置,移動Z軸和調(diào)整Z軸高度,下降的高度不能與三角塊干涉即可.輸入執(zhí)行找焦點程序,此時Z軸高度不變移動Y軸,輸出激光在三角塊上面會出現(xiàn)燒熔的痕跡,而燒熔最小點即為激光的焦點,如圖4-7:圖4—7:激光調(diào)焦示意圖2裝上噴嘴,移動Y軸使切割嘴中心至焦點位置上方,可用紅光輔助,手動調(diào)整焦點調(diào)節(jié)螺母使切割嘴緊貼板面,即此時切割頭刻度所示位置為零焦點的位置,應(yīng)牢記。如圖4-8:圖4-8:激光調(diào)焦示意圖3焦點設(shè)定原理:切割嘴在切割工件表面上方的距離為A,稱為噴嘴切割高度或打孔高度。焦點位置定義:焦點到切割工件上表面的距離,如圖4-9所示,B為焦點高度,焦點位置在表面上一般稱為正焦點,焦點位置在表面下一般稱為負焦點.圖4—9:激光調(diào)焦示意圖44。3。3。2焦點的位置與切割材料及斷面的關(guān)系說明下表所列出的是在切割不同的板材時,激光切割焦點處于不同的位置,對板材打孔和切割斷面造成的影響,以及在切割不同材質(zhì)和不同厚度的板材時,焦點位置的選擇,見表4-2。名稱及焦點的位置切割材料及斷面特征零焦點:激光焦點在切割工件上表面薄板切割時使用。焦點在工件上表面,上表面切割光滑,下表面則不光滑。正焦點:激光焦點在切割板材表面上碳鋼等材料的使用方式。焦點在表面上,因此平滑面范圍較大,割縫比零焦距的割縫寬,切割時氣體流量較大,穿孔時間比零焦距長。負焦點:激光焦點在切割板材里面或下面不銹鋼、鋁板等切割時的使用方法。不銹鋼切割時,切割用高壓氮氣,吹去溶渣保護斷面,割縫隨工件板厚的增加而增寬。表4—2:焦點與切割材料的關(guān)系4.3。4設(shè)定噴嘴與工件的距離圖4—10:噴嘴與工件距離示意圖在調(diào)整好傳感器調(diào)整盒后,噴嘴與工件的隨動距離主要通過YRC切割頭示教盒來調(diào)整,請參閱切割頭說明書。4.4激光切割工藝原理激光切割是材料加工中一種先進的和應(yīng)用較為廣泛的切割工藝。它是利用高能量密度的激光束作為“切割刀具”對材料進行熱切割的加工方法。采用激光切割技術(shù)可以實現(xiàn)各種金屬、非金屬板材、復(fù)合材料等的切割,在各領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。4.4。1激光切割原理激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率高密度的激光束照射工件,使被照射處的材料迅速熔化、氣化、燒蝕或達到燃點,同時借助與光束同軸的高速氣流去除熔融物質(zhì),從而實現(xiàn)割開工件,激光切割屬于熱切割方法之一。4。4。1。1激光切割的主要方式激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧助熔化切割和控制斷裂切割四種:A、激光汽化切割利用激光高能力密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,在非常短的時間內(nèi)達到材料的沸點,材料開始汽化,形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的同時,在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料(紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切割B、激光熔化切割激光熔化切割是用激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化氣體(N2、Ar、He等)依靠氣體的強大壓力使液態(tài)金屬排除,形成割縫.激光熔化切割不需要使金屬完全汽化,所需激光能量只有汽化切割的十分子一左右,約107W/cm2。①、激光束照射到工件表面,除反射損失外,剩下的能量被吸收,加熱材料蒸發(fā)成小孔;②、一但小孔形成,它作為黑體將吸收所有光束能量,小孔被熔化金屬壁所包圍,依靠氣流的高速流動,使熔壁保持相對穩(wěn)定;③、熔化等溫線貫穿工件,依靠輔助氣流噴射壓力將融化材料吹走;④、隨著工件或者切割頭的移動,小孔橫移并成一條切縫,激光束繼續(xù)沿著這條縫的前沿照射,熔化材料持續(xù)或脈動地從縫內(nèi)被吹掉。對薄板材料,切割速度過慢會使大部分激光束直接通過切口白白損失能量,速度提高使更多光束照射材料,增加與材料的耦合功率,獲得保證切割質(zhì)量的較寬參數(shù)調(diào)節(jié)區(qū),對厚板材料,由于激光蒸發(fā)作用或熔化產(chǎn)物移去速度不夠快,光束在割縫內(nèi)材料切面上多次反射,只要熔化產(chǎn)物能在它被冷氣流凝團前除去,切割過程將繼續(xù)進行。所有激光切割口邊緣都呈條紋狀,其原因是:①、切割過程開始于導(dǎo)致氧燃燒的某功率值,而在較低的功率水平停止;②、切割斷面是如此的陡,以致在它上面的功率密度不能持續(xù)地維持熔化過程,而在切割面形成臺階,使切割面在切割過程中間歇地前進;③、切割產(chǎn)生的吸收或反射等離子或煙霧可引起間歇效應(yīng).激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。切割質(zhì)量好,但成本比氧氣切割高。C、激光氧助熔化切割激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割,它是用激光作為預(yù)熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體.噴出的氣體一方面與金屬作用,發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物與熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出,在金屬中形成切口。簡要分析如下:①、在激光照射下,材料表面加熱到達燃點溫度,隨之與氧氣接觸,發(fā)生激烈氧化反應(yīng),放出大量熱量。在此熱量作用下,材料內(nèi)部形成充滿蒸氣的小孔,小孔周圍被熔融金屬壁所包圍。②、蒸氣流動運動使周圍熔融金屬壁向前移動,并發(fā)生熱量和物質(zhì)轉(zhuǎn)移.③、氧和金屬的氧化速度受控于氧化物質(zhì)轉(zhuǎn)移成熔渣,和氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的速度。氧氣流速越高,燃燒化學(xué)反應(yīng)和材料去除速度越快。同時,也導(dǎo)致切縫出口處反映產(chǎn)物—氧化物的快速冷卻。④、最后達到燃點溫度的區(qū)域,氧氣流作為冷卻劑,縮小熱影響區(qū)。⑤、顯然,氧助切割存在著兩個熱源:激光照射能和氧-金屬放熱反應(yīng)能,粗略估計,切割碳鋼時,氧化反應(yīng)提供的能量要占全部切割能量的60%左右,很明顯,與惰性氣體比較,使用氧氣做輔助氣體可獲得較高的速度。⑥、氧燃燒速度高于光束行進速度,這時割縫寬且粗糙;激光束行進速度比氧燃燒速度快,所得切縫狹窄而光滑,再快,會突變切不穿。⑦、因氧化反應(yīng)熱占很大作用,所以氧氣的純度與板材的質(zhì)量對切割的質(zhì)量有嚴重影響。激光氧氣切割主要用與碳鋼等易氧化的金屬材料.也可用于不銹鋼等材料的加工,但斷面發(fā)黑且粗糙,而成本低于惰性氣體切割。D、控制斷裂切割通過激光束加熱,容易受破壞的脆性材料高速、可控地切斷,稱為控制斷裂切割。其切割原理為:激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域,引起熱梯度和隨之而來的嚴重機械變形,使材料形成裂縫。控制斷裂切割速度快,只需很小的激光功率;功率太高會造成工件表面熔化,并破壞切割邊緣??刂茢嗔亚懈钪饕煽貐?shù)是激光功率和光斑尺寸.4.4。1.2激光切割的特點激光切割與其他熱切割方法相比較,總的特點是切割速度快、質(zhì)量高。具體概括為如下幾個方面。切割質(zhì)量好由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量。激光氣割切口細窄、切縫兩面平行并且與表面垂直度好,切割零件的尺寸精度可參見4。4.5.8切割表面光潔美觀,甚至可作為最后一道加工工序,無需機械加工,零件可直接使用。材料經(jīng)過激光切割后,熱影響區(qū)寬度很小,切縫附近材料的性能也幾乎不受影響,并且工件變形小,切割精度高。激光切割、水切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見下表,切割材料為6mm的低碳鋼板。切割方法切縫寬度/mm熱影響區(qū)寬度/mm斷面質(zhì)量切割速度成本費用激光切割0.2—0.30。04—0。06垂直、光潔非??旄咚懈?。7—1。0無楔形較粗糙非常慢低氧乙炔切割0.9—1.20.6-1.2較粗糙慢低等離子切割3.0—4.00.5—1.0楔形較粗糙快中高切割速度快,例如:2500W的激光切割1mm厚的冷軋?zhí)间摪?切割速度可達16-19m/min。非接觸式切割,激光切割時噴嘴與工件無接觸,不存在工具磨損。4.4.1.3激光切割的工藝分析激光切割是熔化和汽化相結(jié)合的過程,影響其切割質(zhì)量的因素很多,除機床工藝參數(shù)、加工材料等因素外,還有其他對加工質(zhì)量有影響的因素,概略如下:⑴、穿孔帶內(nèi)的選擇,根據(jù)實際情況確定穿孔點的位置;⑵、引線方式、角度、長短等的選擇;⑶、材料利用率和熱影響對零件間距、板材間距的合理設(shè)置;⑷、考慮熱變形對的加工路徑的選擇;⑸、微圓弧倒角的合理應(yīng)用;應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實際總結(jié)經(jīng)驗,合理地根據(jù)加工零件選擇最佳的加工工藝。4.4.2激光切割速度的選擇說明激光切割時,切割的速度選擇是根據(jù)切割板材的材質(zhì)、板材的厚度來確定的,不同的切割速度,對激光切割的品質(zhì)會造成極大的影響。選擇適當?shù)那懈钏俣?能得到良好的切割質(zhì)量。a)、氧氣作為輔助氣體的“燃燒”切割,采用1200W的快速軸流CO2激光器b)、氧氣作為輔助氣體的“無氧”切割,采用6000W的快速軸流CO2激光器c)、試樣材料為2.5mm的1Cr18Ni9Ti不銹鋼。試樣為一長方體圖4-11切割速度對切割質(zhì)量影響示意圖下面就不同的切割速度對切割質(zhì)量的影響進行討論:4。4。2.1如何判斷切割進給速度的快慢從切割火花可判斷進給速度的快慢:一般切割火花是由上往下擴散的,火花若傾斜時,則進給速度太快;若火花呈現(xiàn)不擴散且少,凝聚在一起,則說明進給速度太慢。如圖所示適當?shù)那懈钏俣?,如下圖4-12,切割面呈現(xiàn)較平穩(wěn)線條,且下半部分無熔漬產(chǎn)生.圖4-12:切割速度產(chǎn)生切割火花效果圖4.4。2.2切割進給速度對切割質(zhì)量的影響4.4。2.2。1激光切割進給速度太快對切割質(zhì)量的影響可能造成無法切割,火花四濺。有些區(qū)域可以切斷,但有些區(qū)域不能切斷。造成整個切割斷面較粗.如圖所示,切割進給速度太快,造成對板材無法及時切斷,切割斷面呈現(xiàn)斜條紋路,而且下半部分產(chǎn)生熔漬。如圖4-13所示.圖4-13:切割效果圖4.4。2.2.2激光切割進給速度太慢對切割質(zhì)量的影響造成切割板材過熔的情況,切割斷面較粗糙。切縫會相應(yīng)變寬,在較小圓角或者尖角部位造成整個區(qū)域溶化,得不到理想的切割效果。切割效率低,影響生產(chǎn)能力。4.4。3激光切割氣體及壓力的選擇說明激光切割時,根據(jù)切割板材的材質(zhì)的不同,來選擇不同的切割氣體.切割氣體及其壓力的選擇,對激光切割品質(zhì)有很大的影響.a)、氧氣作為輔助氣體的“燃燒"切割,采用1200W的快速軸流CO2激光器b)、氧氣作為輔助氣體的“無氧”切割,采用6000W的快速軸流CO2激光器c)、試樣材料為2.5mm的1Cr18Ni9Ti不銹鋼。試樣為一長方體切割氣體的作用主要:助燃及散熱、及時吹掉切割產(chǎn)生的熔漬、防止切割熔漬向上反彈進入噴嘴、保護聚焦透鏡等。切割氣體及壓力對切割質(zhì)量的影響切割氣體有助于散熱及助燃,吹掉熔漬,從而得到質(zhì)量較好的切割斷面。當切割氣體的壓力不足時,會對切割質(zhì)量造成以下影響:切割時產(chǎn)生熔漬,切割速度無法滿足影響生產(chǎn)效率。當切割氣體的壓力過高時,對切割質(zhì)量的影響:切割面較粗糙,而且切縫較寬;同時會造成切斷斷面部分熔化,無法形成良好的切割斷面。切割氣體的壓力對穿孔的影響當氣體壓力過低時,激光不易穿透切割板材,打孔時間增長,造成生產(chǎn)率低。當氣體壓力太高時,造成穿透點熔化,形成較大的熔化點,從而影響切割的質(zhì)量。激光打孔時,一般對薄板件打孔采用較高的氣體壓力,而對厚板件的打孔則采用特定的打孔方式,消除低氣壓對鏡片的保護不利因數(shù)。激光切割機在切割普通碳鋼時,材料厚度越厚,切割氣體的壓力相對降低.而在切割不銹鋼時,切割氣體壓力相對來說隨著材料的厚度而增加??傊?,激光切割時切割氣體及壓力的選擇,必須在切割時根據(jù)實際情況去調(diào)整,在具體應(yīng)用中需根據(jù)具體情況而選用不同的切割參數(shù)。4.4。4激光切割功率對切割質(zhì)量的影響說明激光切割時,激光功率大小的選擇對切割品質(zhì)也有一定影響,切割功率需根據(jù)切割板材的材質(zhì)及板材的厚度來確定,功率過大或過小都無法得到良好的切割斷面。激光切割時,激光功率過小,將造成無法切割.激光功率設(shè)定過大時,整個切割面熔化,切縫過大,得不到良好的切割質(zhì)量。激光功率設(shè)定不足時,會產(chǎn)生切割熔漬,切割斷面上產(chǎn)生瘤疤.所以設(shè)定適當激光功率的,配合適當?shù)那懈顨怏w和壓力,能得到良好的切割質(zhì)量,無熔漬產(chǎn)生.為了方便客戶更快更好的學(xué)習(xí)工藝方法的調(diào)整,我們對影響切割質(zhì)量的的各要素的調(diào)整改善方法做了一個大致的總結(jié),請參照附錄2。4.5安裝調(diào)試后的驗收試驗項目、方法和判斷按照用戶與公司簽訂的合同里的技術(shù)協(xié)議驗收。第5章使用、操作5。1操作概括與操作指南RC2000H機器人三維激光切割機的操作面板主要由觸摸屏、機臺控制主操作面板組成。觸摸屏由日本著名的人機界面富士公司生產(chǎn),操作界面主要主畫面、切割頭操作畫面、程序選擇畫面、切割參數(shù)設(shè)定畫面、I/O監(jiān)控畫面等幾個部分。5.1.1觸摸屏操作主畫面圖5。1-1觸摸屏操作主畫面各主要功能鍵介紹:設(shè)備狀態(tài)指示:分別表示:1.設(shè)備有無報警,有報警時閃爍;2。切割程序狀態(tài),可以選擇打同軸程序或切割程序;3。正在調(diào)用的切割工藝層,DO_START1-DO_START6共六個工藝層;4。正在運行的工位狀態(tài)指示;找同軸程序:找切割嘴同軸度時調(diào)用,此時自動調(diào)用找同軸的工藝參數(shù),機器人保持不動。報警復(fù)位按鍵:啟動及復(fù)位按鍵與控制柜面板上的啟動/停止/復(fù)位按鈕功能相同,復(fù)位所有報警信息。只用機器人控制盒控制時選擇“手動”,反之通過遠程模式用”啟動"或"停止"控制,批量生產(chǎn)或調(diào)同軸時選擇自動模式。氣體控制按鍵:先選擇氣體類型,然后按下開氣,便可控制氣體開/閉,切割過程中顯示正在切割所使用的氣體。切割頭隨動/非隨動選擇按鍵:隨動選上時呈現(xiàn)紅色,切割嘴靠近板面保持隨動狀態(tài)反之關(guān)閉隨動。切割頭回原點選擇按鍵:每次按下此鍵切割頭回一次原點,第一次給設(shè)備上電時要先回切割頭原點.設(shè)備運行模式選擇按鍵:“調(diào)試模式”表示不出光不出氣,"切割模式”,機器人運行過程出光出氣.激光器上高壓選擇按鍵:切割準備前先給激光器上高壓,如果激光器沒有報警,便可直接進入切割狀態(tài)。5。1。2切割頭操作畫面圖5。1-2位控選擇按鈕:位控打開時,切割頭電機自動停在PP1設(shè)定的位置,PP1~PP4的位置與切割頭手操盒POS1~POS4設(shè)定的高度一致。隨動功能選擇按鈕:隨著隨動功能的打開,切割嘴離板面的高度隨著“隨動高度1~4”的改變而改變,隨動高度1~4的高度與切割頭手操盒Zn1~Zn4設(shè)定的高度一致.切割頭伺服開啟/關(guān)閉選擇按鈕:伺服開啟表示整個切割頭控制功能打開,反之關(guān)閉切割頭控制。切割頭報警打開/關(guān)閉選擇按鈕報警關(guān)閉時,所有切割頭部分的報警全部關(guān)閉.5.1.3程序選擇操作畫面圖5。1-3在用戶程序選擇畫面里,用戶可根據(jù)需要選擇不同的用戶程序,并進行參數(shù)設(shè)定。5。1。4參數(shù)設(shè)定操作畫面圖5.1-4本界面可以進行切割參數(shù)和調(diào)同軸參數(shù)設(shè)定,可以進入I/O監(jiān)控畫面5.1.5調(diào)同軸參數(shù)設(shè)定畫面圖5。1-5按亮可以測試氣壓大小,并根據(jù)調(diào)同軸所需的氣壓大小進行設(shè)定。5。1.6輸入點監(jiān)控畫面圖5.1-6進入此畫面可以在線監(jiān)控PLC各輸入點的工作狀態(tài),特別適用于檢修或排查故障時使用。5。1。7輸出點監(jiān)控畫面圖5.1—7進入此畫面可以在線監(jiān)控PLC各輸出點的工作狀態(tài),特別適用于檢修或排查故障時使用。5.1。8切割參數(shù)設(shè)定畫面圖5。1-8每一組切割參數(shù)共分六個工藝層,分別對應(yīng)于機器人內(nèi)部DO_START1~DO_START6調(diào)用的工藝參數(shù)。5.2切割頭調(diào)整盒的操作指南切割頭調(diào)整盒可以實現(xiàn)回原點、隨動高度設(shè)定、報警監(jiān)控等功能.調(diào)整盒密碼:USER:____6840OEM:____76575。2。1切割頭隨動高度設(shè)定1.在調(diào)整盒菜單中找到Settings〉[→]〉Nominaldistances,打開顯示如下界面2.選擇需要設(shè)定的隨動高度Zn1~Zn4,比如更改Zn2的高度從2mm變?yōu)?mm5。2.2切割頭自動標定1。在調(diào)整盒菜單中找到Service>[→]>autocalibr,打開顯示如下界面2.通過上下箭頭移動切割頭貼近板面:3.通過上下箭頭移動切割頭貼近板面:4。選擇start開始進行自動標定:5。3機床的操作指南5.3。1整機開機程序1.上電前檢查設(shè)備整體:主要查看機器人各運動部件的軌跡路線上及工作臺有無異常等.2。外部設(shè)備啟動:啟動總供電設(shè)備:總電源開關(guān),穩(wěn)壓設(shè)備。冷水機啟動:檢查狀態(tài)是否正常,供水是否正常,水路有無漏水現(xiàn)象。激光器啟動:包括冷水機及激光器主機,檢查狀態(tài)有無異常。輔助氣體供應(yīng)設(shè)備:啟動空壓機,打開所需供氣閥,檢查氣路中的各過濾設(shè)備及各壓力表的狀態(tài)是否正常。5.3.2整機關(guān)機程序1:機器人回原點。2:關(guān)閉激光器:電源。3:關(guān)閉冷水機電源。4:關(guān)閉空氣壓縮機閥門與電源。a:對空氣壓縮機進行手動排水、排油,將空氣壓縮機底部儲氣罐的泄水閥打開進行排水,待廢水排完后,關(guān)閉該泄水閥。b:對空氣清凈器進行手動排水(未裝自動排水器時)、排油,將空氣清凈器底部的排水閥打開進
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