FLM-10型光纖激光卡尺刻線機(jī)講解

1、 FLM-10FLM-10 型光纖激光卡尺刻線機(jī)型光纖激光卡尺刻線機(jī)使用說明使用說明四川四川四川成都成都成都 成都萊普科技有限公司成都萊普科技有限公司成都萊普科技有限公司安全警告：安全警告：使用激光標(biāo)刻機(jī)前請務(wù)必仔細(xì)閱讀本說明書，請嚴(yán)格遵守說明書和設(shè)備上的所有警告及操作說明并妥善保管本說明書。如不參照本說明書使用標(biāo)刻機(jī)，可能造成設(shè)備損壞或?qū)е氯松戆踩珎?。使用本說明書的提示：使用本說明書的提示：本說明書涵蓋了光纖激光刻線機(jī)的整個系列，不同型號的設(shè)備其中的硬件、軟件、功能等可能會有不同，說明書中的硬件、軟件、功能在你所選用的設(shè)備上可能沒有，我們不保證你的設(shè)備具有本說明書上介紹的所有硬件、軟件、功

2、能。本說明書可能會根據(jù)我們設(shè)備的更新?lián)Q代而改變，恕不另行通知。本說明書的解釋權(quán)歸成都萊普科技有限公司所有。目錄1概述概述 .12工作原理及組成部分工作原理及組成部分 .1工作原理 .1組成部分 .1激光器.1振鏡聚焦系統(tǒng).2計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng).3焦距對準(zhǔn)系統(tǒng).5伺服平臺系統(tǒng).53技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) .54操作操作 .6操作面板 .6軟操作面板 .6開機(jī)程序 .7關(guān)機(jī)程序 .8操作說明 .8控制軟件.8硬件設(shè)置.85激光卡尺刻線機(jī)的日常維護(hù)激光卡尺刻線機(jī)的日常維護(hù) .9光路的維護(hù) .9注意事項(xiàng) .96設(shè)備安裝要求設(shè)備安裝要求 .97故障分析及排除故障分析及排除 .10附錄附錄 1：軟件操作說明書1 概

3、述概述本公司生產(chǎn)的 FLM-10 型光纖激光刻線機(jī)采用 IPG 公司光纖激光器，高速振鏡掃描，高精度的數(shù)控伺服移動平臺系統(tǒng)，及本公司自行開發(fā)的控制軟件。由于 FLM-10 型光纖激光卡尺刻線機(jī)是在光纖激光標(biāo)刻機(jī)的基礎(chǔ)上增加專用的卡尺加工平臺以適應(yīng)卡尺加工的特殊需要而生產(chǎn)的，采用了最先進(jìn)的光纖激光器，其光束質(zhì)量好，所以標(biāo)刻字符、圖形、線條比普通激光卡尺刻線機(jī)更精細(xì)、美觀，特別是聚焦光斑是普通燈泵激光器的 1/5，所以可以嚴(yán)格控制線條的寬度，適合高精度的線寬要求，光纖激光器的頻率是 20K-80K, 燈泵激光器一般的工作頻率在 5K 左右，所以在相同的條件下光纖激光器標(biāo)刻出的線條顏色更黑、更深。并

4、且體積是普通卡尺刻線機(jī)的五分之一，能耗是普通卡尺刻線機(jī)的十分之一，適用范圍廣，使用成本低，壽命長。因此其廣泛適用于各種卡尺的線條、圖案、字符的標(biāo)刻。能長時(shí)間穩(wěn)定工作。它具有標(biāo)刻精度高、速度快、穩(wěn)定性好、無污染等優(yōu)點(diǎn)，控制軟件采用中文 WINDOWS 界面，操作簡單明了，功能強(qiáng)大，易于掌握。2 工作原理及組成部分工作原理及組成部分2.1工作原理工作原理光纖激光器發(fā)出 20KHz-80KHz 的脈沖激光，激光投射到振鏡掃描器上，再由計(jì)算機(jī)控制振鏡快速轉(zhuǎn)動，使激光在 X、Y 方向掃描，通過 F- 透鏡聚焦在加工工件上。使加工工件表面燒蝕，在工件表面形成各種圖形符號。數(shù)控伺服移動平臺控制刻線的間距，保

5、證線條間距和長度的精度要求。2.2組成部分組成部分FLM-10 型激光卡尺刻線機(jī)由激光器、振鏡聚焦系統(tǒng)、對焦系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)操作控制系統(tǒng)、數(shù)控伺服移動平臺系統(tǒng)組成。2.2.1 激光器激光器2.2.1.1簡介簡介FLM-10 型光纖激光卡尺刻線機(jī)激光器為 IPG 公司 10W 脈沖摻鐿光纖激光器，本激光器采用多模二極管泵浦，使用 Q 調(diào)制的主震蕩和一個增益為 5060dB 的高功率光纖放大器，相對于傳統(tǒng)激光器能夠使每瓦的泵浦光轉(zhuǎn)換效率提高 10 倍以上，其低能耗的自動設(shè)計(jì)使體積精巧、能耗低。全固化設(shè)計(jì)，適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境，無需任何維護(hù)，只需風(fēng)冷即可，沒有了水冷系統(tǒng)的大體積、噪音、漏水、漏氟等種種

6、弊端，有超高的工作穩(wěn)定性。光纖激光器提供 PC 控制接口、半導(dǎo)體紅光指示、擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)，2.2.1.2性能指標(biāo)性能指標(biāo)運(yùn)行模式脈沖光束直徑10mm光輸出模式M22偏振隨機(jī)中心波長（NM）106410正常平均輸出功率（W）1011連續(xù)脈沖頻率（KHz）2080峰值功率不穩(wěn)定性（%）5供電電壓、直流電（V）24正常總電流（A）最大電流（A）工作溫度范圍（）0 to (+42)濕度（%）10 to 95光纖輸出長度（M）52.2.2 振鏡聚焦系統(tǒng)振鏡聚焦系統(tǒng)采用國內(nèi)或進(jìn)口高速振鏡系統(tǒng)，它是由兩個高精度光學(xué)掃描系統(tǒng)組成，它分別由兩個光學(xué)掃描器、伺服系統(tǒng)、反射鏡片。振鏡的控制信號采用 16 位 DA 轉(zhuǎn)

7、換信號，它使激光在 XY 方向精確掃描，掃描精度可達(dá) 0.01mm 以上。光學(xué)掃描系統(tǒng)將激光束掃描到 F- 聚焦透鏡上，激光束通過聚焦透鏡聚焦在加工工件的表面而形成圖案、文字信息。聚焦鏡可以根據(jù)客戶需求選用不同范圍的鏡頭，自行研制的 F- 透鏡性能完全可以和進(jìn)口透鏡相比，具有變形小、聚焦細(xì)的優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)示意圖如下：2.2.3 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、控制卡、接口卡和控制軟件組成。除了具有強(qiáng)大的功能外，它還有完善的幫助文件，以解決操作中的各種問題。自行研制的多功能控制卡提供 16 位的高精度 DA 控制信號和各種輸入輸出端口，全部采用光電隔離，完全將標(biāo)刻機(jī)的各種干擾和

8、工控機(jī)隔離，Da 控制信號和端口控制隔離，最大限度的增強(qiáng)了系統(tǒng)抗干擾能力。能快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地控制標(biāo)刻機(jī)?？刂齐娔X采用國內(nèi)知名品牌工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，采用高端的配置，全面提升系統(tǒng)的抗干擾能力、環(huán)境適應(yīng)力、數(shù)據(jù)處理能力控制軟采用最常見的操作系統(tǒng) WIN2000 或最新的 WINDOWS XP 操作系統(tǒng)，強(qiáng)大的圖形、文字編輯功能，支持各種矢量、位圖文件，支持 windows 全部系統(tǒng)字體、并提供特殊專用字體，圖形操作面板，直觀、簡便，多樣的標(biāo)刻參數(shù)設(shè)置，滿足不同的標(biāo)刻效果，支持恒速的在線飛行標(biāo)刻。并可以根據(jù)客戶需要定制各種軟件功能。你也可以利用這臺刻線機(jī)作普通的標(biāo)刻機(jī)使用，提供給用戶的是兩個界面，普通

9、的標(biāo)刻機(jī)界面和卡尺刻線專用編輯界面。在刻線機(jī)的控制部分由一個專用的刻線機(jī)編輯窗口，這個編輯窗口是以每個標(biāo)刻內(nèi)容為單元，可以分別控制每個單元的各種標(biāo)刻參數(shù)，例如標(biāo)刻速度、標(biāo)刻線寬、標(biāo)刻線長、焦距、位置、圖形文字的大小等等參數(shù)，編輯、修改方式靈活、方便，一把卡尺幾分鐘就可以編輯完成，并且可以隨時(shí)調(diào)整平臺的補(bǔ)償系數(shù)以適應(yīng)精度的要求。標(biāo)刻有兩種方式，一種完全靠平臺的移動來定位標(biāo)刻位置，一種可以通過平臺移動和振鏡移動相結(jié)合來定位標(biāo)刻位置，在標(biāo)刻范圍為 110mm 的情況下，振鏡的分辨率同樣可以高達(dá) 4um。操作控制可以使用鼠標(biāo)或腳踏開關(guān)?？刂栖洸捎米畛Ｒ姷牟僮飨到y(tǒng) WIN2000 或 windows X

10、P，其主界面如下圖。卡尺界面如下：2.2.4 焦距對準(zhǔn)系統(tǒng)焦距對準(zhǔn)系統(tǒng)工件的加工表面必須處于激光的聚焦位置才可以有足夠的激光強(qiáng)度進(jìn)行加工，為了方便使用者對準(zhǔn)聚焦位置，我們用兩束可見紅光的交叉點(diǎn)來表示焦點(diǎn)位置。如果特殊要求光線激光器配置只是紅光，則一束紅光是由光纖激光器輸出，紅光和加工工件的 1064nm 激光同軸。另一束紅光由振鏡頭上的半導(dǎo)體激光管發(fā)射，兩束紅光在焦點(diǎn)位置交叉。主機(jī)電源打開后，振鏡頭上的半導(dǎo)體激光管將一直發(fā)光。而光纖激光器所發(fā)的紅光由操作面板或軟件控制中的“指示開關(guān)”控制，當(dāng)按下“指示開關(guān)” ，光纖激光器發(fā)出紅光，一般情況我們不提供光纖激光器的紅光指示，而是在振鏡頭上提供了兩束

11、紅光指示。注意：光纖激光器發(fā)出紅光時(shí)激光自動關(guān)閉，加工時(shí)必須關(guān)閉“指示開關(guān)” ，光纖激光器才能輸出激光。2.2.5 伺服平臺系統(tǒng)伺服平臺系統(tǒng)主工作平臺采用高精度的伺服系統(tǒng)控制平臺的水平移動，并采用光柵尺作位置反饋，控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取位置數(shù)據(jù)對誤差作高精度的補(bǔ)償，刻線精度可以達(dá)到 5um，激光頭的升降系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)帶動，可以在刻線過程中任意變換焦距位置，激光頭的前后移動手動控制，刻線機(jī)還配有一個光柵數(shù)顯表隨時(shí)顯示當(dāng)前平臺位置，以便刻線過程中可以實(shí)時(shí)檢查工作狀態(tài)。整個移動裝置固定在一個幾百公斤的鑄鐵平臺上（或大理石平臺） ，保證了工作臺的穩(wěn)定性。3 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)整機(jī)功耗：800W（AC220V

12、）標(biāo)刻范圍：根據(jù)所選 F- 透鏡的不同而不同。F=160mm70mm70mmF=220mm100mm100mmF=250mm150mm150mm標(biāo)刻速度：5000mm/s標(biāo)刻線寬：標(biāo)刻深度：0.15mm輸出波長：um激光平均功率：10W激光調(diào)制頻率：20 KHz80KHz平臺移動最大范圍：610mm（1000mm）根據(jù)客戶需求而定平臺移動精度：5um工作頭升降范圍：250mm工作頭前后范圍：150mm溫度范圍（）：0 to (+42)濕度（%）：10 to 95輸入電壓：AC220V體積：150010001500mm（19009001300mm）重量：800Kg（1500Kg）4 操作操作注意

13、：請嚴(yán)格按照以下的開機(jī)和關(guān)機(jī)順序操作，否則可能損壞光纖激光器。注意：請嚴(yán)格按照以下的開機(jī)和關(guān)機(jī)順序操作，否則可能損壞光纖激光器。4.1操作面板操作面板1. 總電源開關(guān)總電源開關(guān)控制整個設(shè)備系統(tǒng)的電源2. 激光電源開關(guān)激光電源開關(guān)光纖激光器的電源開關(guān)3. 振鏡電源開關(guān)振鏡電源開關(guān)振鏡驅(qū)動控制系統(tǒng)的電源開關(guān)4. 伺服電源開關(guān)伺服電源開關(guān)伺服控制系統(tǒng)的電源開關(guān)5. 升降電源開關(guān)升降電源開關(guān)激光頭升降的電源開關(guān)4.2軟操作面板軟操作面板光纖激光器的控制完全由工控機(jī)實(shí)現(xiàn)，無需任何外部開關(guān)。我們在軟件中提供一個軟操作面板來控制光纖激光器的啟動、停止、激光的開關(guān)。面板如下圖：1. 頻率顯示、調(diào)節(jié)頻率顯示、調(diào)

14、節(jié)顯示標(biāo)刻機(jī)當(dāng)前激光出光頻率，單位為 KHz。點(diǎn)擊右邊的上下箭頭，可以調(diào)節(jié)頻率的大小，頻率范圍在 23-70KHz 之間。2. 激光輸出功率顯示、激光輸出功率顯示、調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)光纖激光器的功率調(diào)節(jié)不是一個連續(xù)的變化過程，而是分級調(diào)節(jié)的，最小變化為 0.625W,功率的變化范圍在 0.625 和 10W 之間。同樣點(diǎn)擊右邊的上下箭頭以調(diào)節(jié)激光輸出功率。3. 啟停開關(guān)啟停開關(guān)為了保護(hù)光纖激光器，所以加強(qiáng)了對開關(guān)光纖激光器的控制，光纖激光通電后并不能工作，必須按下“啟停開關(guān)”啟動光纖激光器，然后光纖激光器才能輸出激光。同樣在關(guān)機(jī)時(shí)，你必須先點(diǎn)擊這個開關(guān)先關(guān)閉光纖激光器，這時(shí)你才能夠切斷光纖激光器的電源，

15、否則光纖激光電源開關(guān)處于鎖定保護(hù)，關(guān)激光器電源開關(guān)，電源指示燈仍然顯亮。你將關(guān)不了激光電源和總電源。啟動時(shí)有 2 分鐘的延時(shí)等待，這時(shí)頻率和功率顯示是閃爍的。4. 指示開關(guān)指示開關(guān)在標(biāo)刻前，為了找準(zhǔn)標(biāo)刻位置，可按下指示開關(guān)，此時(shí)光纖激光器會關(guān)閉激光而輸出紅色指示激光，紅光的所指示的位置就是當(dāng)前激光的位置。在標(biāo)刻時(shí)一定要關(guān)閉紅光指示，否則將不會有激光輸出。激光器的紅光指示需要選配，一般無特殊要求將不提供，可以用振鏡頭上的兩個紅光提供指示作用。5. 激光開關(guān)激光開關(guān)這個開關(guān)用于打開或關(guān)閉激光輸出，方便使用者調(diào)節(jié)或觀察激光能量大小焦距位置等。在標(biāo)刻零件時(shí)，一定要先將此開光關(guān)閉。4.3開機(jī)程序開機(jī)程序

16、請嚴(yán)格按照以下開機(jī)順序進(jìn)行操作，否則可能引起操作失敗。1.如果有 ups 電源，開啟 ups 電源2.打開計(jì)算機(jī)電源，啟動控制電腦。3.啟動控制軟件。4.打開主機(jī)電源。5.打開伺服電源開關(guān)。6.打開升降電源7.打開激光電源開關(guān)，此時(shí)激光器仍然處于關(guān)閉狀態(tài)，要啟動光纖激光器工作，必須在標(biāo)刻機(jī)的面板操作窗口中的點(diǎn)擊“啟?！卑粹o，由于光纖激光器需要預(yù)熱三分鐘，3 分鐘后，光纖激光器的能量和頻率都顯示出來，光纖激光器現(xiàn)在處于啟動工作狀態(tài)。8.光纖激光器啟動后，請注意頻率和功率的大小，如果不合適，在標(biāo)刻機(jī)的面板操作窗口中點(diǎn)擊能量調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)激光器能量。點(diǎn)擊頻率調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)激光器頻率。點(diǎn)擊指示按鈕可以改變

17、光纖激光器的指示紅光狀態(tài)，點(diǎn)擊“開關(guān)”按鈕可以開關(guān)激光輸出。9.點(diǎn)擊特殊標(biāo)刻下的卡尺按鈕可以進(jìn)入卡尺標(biāo)刻專用界面，在這里可以編輯卡尺標(biāo)刻內(nèi)容，操作卡尺的標(biāo)記。具體的軟件操作參見附錄的軟件操作說明。4.4關(guān)機(jī)程序關(guān)機(jī)程序請嚴(yán)格按照以下關(guān)機(jī)順序進(jìn)行操作，為了保護(hù)光纖激光器，如果不按以下步驟操作，你可能關(guān)不了機(jī)，錯誤的操作甚至可能損壞光纖激光器。1.首先必須在標(biāo)刻機(jī)的面板操作窗口中點(diǎn)擊激光按鈕，關(guān)閉光纖激光器 ，激光器關(guān)閉時(shí)按鈕顏色會變暗。2.關(guān)閉激光電源開關(guān)。3.關(guān)閉伺服電源。4.關(guān)閉升降電源5.關(guān)閉總電源。6.退出控制程序。7.關(guān)閉控制計(jì)算機(jī)。8.如果有 ups 電源，關(guān)閉 ups 電源注意：激

18、光電源開關(guān)和總電源開關(guān)是互鎖的，如果光纖激光器處于啟動狀態(tài)，你無法關(guān)閉激光電源開關(guān)，如果激光電源開關(guān)沒關(guān)閉，也無法關(guān)閉總電源開關(guān)，目的是要求使用者正確的開關(guān)機(jī)以保護(hù)光纖激光器。4.5操作說明操作說明4.5.1 控制軟件控制軟件請?jiān)?Windows2000 操作系統(tǒng)下安裝控制軟件，安裝完成后，會在開始菜單的程序菜單中生成卡尺刻線機(jī)的快捷啟動方式?？ǔ呖叹€機(jī)控制軟件的詳細(xì)使用說明參見軟件的幫助說明。不同的客戶可能有不同的功能要求，所以在幫助說明中可能有特殊的針對相應(yīng)客戶的操作說明，請一定仔細(xì)閱讀。4.5.2 硬件設(shè)置硬件設(shè)置硬件設(shè)定主要有激光功率、激光頻率、振鏡系統(tǒng)分辨率、振鏡系統(tǒng)速度，用戶標(biāo)刻不

19、同的材料和不同的深度或效果等需要這幾個參數(shù)的配合，恰當(dāng)?shù)膮?shù)可以得到更好的標(biāo)刻效果。激光功率和頻率的設(shè)定在操作軟件中設(shè)定。振鏡系統(tǒng)的分辨率和速度在控制軟件的標(biāo)刻機(jī)屬性里設(shè)定。一般情況下，標(biāo)刻的深度和激光功率、激光頻率、標(biāo)刻速度有關(guān)，激光頻率越低激光的峰值功率就越大，標(biāo)刻越深。激光功率越大，峰值功率越高，標(biāo)刻越深。標(biāo)刻速度越慢，標(biāo)刻越深。振鏡的分辨率影響標(biāo)刻字符、圖形的大小。加工時(shí)必須關(guān)閉光纖激光器的指示紅光，否則將沒有激光輸出。5 激光卡尺刻線機(jī)的日常維護(hù)激光卡尺刻線機(jī)的日常維護(hù)5.1光路的維護(hù)光路的維護(hù)工作完成后應(yīng)用鏡頭蓋蓋上 F- 透鏡，防止鏡頭污染。長時(shí)間工作和長期放置后重新使用時(shí)，需要對光路進(jìn)行清潔?？捎脤Ｓ苗R頭紙或脫脂棉沾少許無水酒精，擦拭 F- 透鏡、振鏡反射鏡、光纖激光器輸出境，但要注意不可劃傷光學(xué)元件表面。當(dāng)光學(xué)元件表面有油漬時(shí)，要用80%的無水酒精和 20%的無水乙醚組成的混合液來擦拭。在擦拭過程中要小心，以免損壞光學(xué)元件，破壞光路。5.2注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)激光器工作期間，不能打開機(jī)蓋，嚴(yán)禁用眼睛直視激光，以防損傷眼睛。建議操作者配戴激光防護(hù)眼鏡?？ǔ呖叹€機(jī)應(yīng)放置在干燥、清潔的環(huán)境中，以免光學(xué)玻璃發(fā)霉、污染。放置半個月以上再重新使用時(shí)，應(yīng)檢查光學(xué)件是否干凈，如有灰塵應(yīng)擦干凈?？ǔ呖叹€機(jī)應(yīng)保證良好接地。操作人員和維修人員應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)，才能上崗。不要加工鏡面金屬物