焊接工藝學(xué)勞動教學(xué)激光焊基礎(chǔ)原理及安全學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1焊接工藝學(xué)勞動教學(xué)焊接工藝學(xué)勞動教學(xué)(jio xu)激光焊基激光焊基礎(chǔ)原理及安全礎(chǔ)原理及安全第一頁，共42頁。目錄(ml)頁SIMATIC 綜述 .2SIMATIC S7/C7/M7 和 WinAC 控制器.3S7-200: 概述 .4S7-200: 技術(shù)參數(shù).5S7-200: 模塊 .6S7-200: CPU 設(shè)計.7S7-300: 概述 .8S7-300: 技術(shù)參數(shù) .9S7-300: 模塊 .10S7-300: CPU 設(shè)計.11S7-400: 概述 .12S7-400: CPU 技術(shù)參數(shù)（1） .13S7-400: CPU 技術(shù)參數(shù)（2） .14S7-400: 模塊 .15S7

2、-400: CPU 設(shè)計 (1) .16S7-400: CPU 設(shè)計 (2) .17編程設(shè)備 . .18安裝STEP 7對PG/PC的要求. .19安裝 STEP 7 軟件. .20安裝結(jié)果 . .21第1頁/共41頁第二頁，共42頁。LASERL - Light 光線光線A - Amplification by 放大放大(fngd)S - Stimulated 激勵激勵 E - Emission of 發(fā)光發(fā)光R - Radiation 輻射輻射一、激光一、激光(jgung)的含義：的含義：第2頁/共41頁第三頁，共42頁。二、激光二、激光(jgung)的分類：的分類：Laser group

3、Laser mediumPump mechanismWave lengthPower rangeExample/ range of use氣體激光氣體或蒸氣電激發(fā)氣體發(fā)光CO2-lasers / 材料加工HeNe-laser / 測量技術(shù)受激原子激光 / 測量，化學(xué)成像.10,6 m(遠紅外線)633 nm (rot)175 - 583 nm(紫外線)Up to. 25 kW 0,1 W 1000 W (no CW operat.)固體激光晶體或玻璃閃光燈,弧光燈,發(fā)光二極管為激發(fā)源Nd:YAG-Laser / Nd:Glas-Laser /材料加工Rubin laser紅寶石1,06 m(n

4、ear IR)694 nm (rot)Up to 6 kW 20 W (no cw) 半導(dǎo)體激光半導(dǎo)體弧光燈，激光用于光譜學(xué)可調(diào)節(jié). 300 nm to1,2 m 100 W電激發(fā)670 - 880 nm 5 W 100 W 5000 W染料激光一種濃度很稀的有機染料Single emitter1 cm barrenstacks第3頁/共41頁第四頁，共42頁。二、激光二、激光(jgung)的分類：的分類：脈沖(michng)激光 1第4頁/共41頁第五頁，共42頁。二、激光二、激光(jgung)的分類：的分類：適宜于鉆孔和切割的脈沖(michng)激光第5頁/共41頁第六頁，共42頁。二、激

5、光二、激光(jgung)的分類：的分類：Marking激光(jgung)第6頁/共41頁第七頁，共42頁。二、激光二、激光(jgung)的分類：的分類：CW激光 Nd:YAG 最大功率 4000 Wsr000354TypeCavitiespiecesMax. outputpowerWLaser powerapplied to theworkpiece WBeam qualitymm mradHL 353 D150035012HL 506 D170050025HL 703 D2100070012HL 1006 D21400100025HL 1003 D31400100012HL 1504 D42

6、000150016HL 2006 D42800200025HL 3006 D64200300025HL 4006 D85500400025第7頁/共41頁第八頁，共42頁。二、激光二、激光(jgung)的分類：的分類：二極管激光(jgung)第8頁/共41頁第九頁，共42頁。二、激光二、激光(jgung)的分類：的分類：碟式激光器第9頁/共41頁第十頁，共42頁?；」鉄?cw laserHL 4006D弧光燈連續(xù)波LLK：0,6 mm 光纖直徑光纖直徑發(fā)出激光功率4000 WTRUMPF 激光HL 304P脈沖激光0, LLK：0,4mm 光纖直徑光纖直徑激光功率300 WTRUMPF Las

7、er二極管 cw laser脈沖(michng)激光0, LLK：0,4mm 光纖直徑光纖直徑發(fā)出激光功率3500 WTRUMPF Laser二極管連續(xù)波激光HLD 3504碟式 cw laser0, LLK：0,2mm 光纖直徑光纖直徑發(fā)出激光功率4000 WTRUMPF Laser碟式連續(xù)波激光Tru disc 4002第10頁/共41頁第十一頁，共42頁。三、激光三、激光(jgung)的優(yōu)勢：的優(yōu)勢：TRUMPF激光的優(yōu)勢光束可以通過光纜進行傳輸高效率的光束質(zhì)量激光能量(nngling)的可控制性遠程診斷第11頁/共41頁第十二頁，共42頁。三、激光三、激光(jgung)的優(yōu)勢：的優(yōu)勢：

8、第12頁/共41頁第十三頁，共42頁。四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：固體固體(gt)激光：激光：Nd:YAGNd - Neodymium 釹釹Y - Yttrium 釔釔A - Aluminium 鋁鋁G - Granal 石榴石石榴石第13頁/共41頁第十四頁，共42頁。四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：紫外區(qū)紫外區(qū) 可見光可見光 近紅外區(qū)近紅外區(qū) 遠紅外區(qū)遠紅外區(qū)第14頁/共41頁第十五頁，共42頁。四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：100%反射鏡反射鏡通過激勵發(fā)通過激勵發(fā)光使光增強光使光增強激光物質(zhì)（激光物質(zhì)（Nd:YAG)50%反射鏡反射鏡激勵能

9、量激勵能量未受激勵的未受激勵的受激勵的受激勵的Nd-原子原子第15頁/共41頁第十六頁，共42頁。激光腔的構(gòu)造（一）：激光腔的構(gòu)造（一）：終端反射鏡終端反射鏡輸出反射鏡輸出反射鏡反射腔反射腔激光棒激光棒激勵燈管激勵燈管激光光束激光光束四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第16頁/共41頁第十七頁，共42頁。激光激光(jgung)腔的構(gòu)造（二）腔的構(gòu)造（二）激光棒激光棒激勵燈管激勵燈管激勵燈管激勵燈管激勵燈管激勵燈管冷卻水冷卻水冷卻水冷卻水四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第17頁/共41頁第十八頁，共42頁。激光激光(jgung)腔的構(gòu)造（三）腔的構(gòu)造（三）四、激光四、激

10、光(jgung)的原理：的原理：上腔：弧光燈下腔：激光棒第18頁/共41頁第十九頁，共42頁。激光激光(jgung)腔的構(gòu)造（四）：腔的構(gòu)造（四）：回水端緊固螺栓 (4x)進水端緊固螺栓 (2x)激光腔下腔緊固螺栓 (8x)玻璃管玻璃管激光棒溫度傳感器激光棒溫度傳感器四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第19頁/共41頁第二十頁，共42頁。多激光多激光(jgung)腔的結(jié)構(gòu)（一）腔的結(jié)構(gòu)（一）放大腔放大腔諧振腔諧振腔輸出反射輸出反射鏡鏡終端反射終端反射鏡鏡HL 3006D四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第20頁/共41頁第二十一頁，共42頁。多激光多激光(jgung)腔

11、的結(jié)構(gòu)（二）腔的結(jié)構(gòu)（二）放大腔放大腔諧振腔諧振腔輸出反射輸出反射鏡鏡終端反射終端反射鏡鏡折射鏡組折射鏡組HL 4006D四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第21頁/共41頁第二十二頁，共42頁。Nd:YAG激光吸收激光吸收(xshu)特性特性四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第22頁/共41頁第二十三頁，共42頁。Nd:YAG激光激光(jgung)的光學(xué)特性：的光學(xué)特性： d - 光束(gungsh)直徑 do- 焦點直徑 - 發(fā)散度光束質(zhì)量用光束質(zhì)量用* *do衡量，值越低效果衡量，值越低效果(xiogu)越好。越好。單位：單位：mm*mrad四、激光的原理：四、激

12、光的原理：第23頁/共41頁第二十四頁，共42頁。1/fPtHPHPavQtPtPCW激光PH脈沖激光Pav激光平均功率tH脈沖持續(xù)時間fP脈沖頻率Q單脈沖能量HHQPtPHHavfPPt四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第24頁/共41頁第二十五頁，共42頁。激光激光(jgung)的傳輸通路：的傳輸通路：光路分配器中央中央(zhngyng)快門快門折射折射(zhsh)鏡組鏡組先導(dǎo)激光先導(dǎo)激光傳輸通路傳輸通路激光傳輸鏡組激光傳輸鏡組吸收裝置吸收裝置傳輸通路傳輸通路折射鏡組折射鏡組吸收裝置吸收裝置光路分配器光路分配器安裝底板安裝底板傳輸通路光纜入射透鏡光纜入射透鏡四、激光的原理：四、

13、激光的原理：第25頁/共41頁第二十六頁，共42頁。激光激光(jgung)的傳輸光纜（一）：的傳輸光纜（一）：光纜光纜(un ln)入射透鏡入射透鏡光纜光纜(un ln)光纜保護套光纜保護套加工鏡頭組加工鏡頭組光纜的最小彎曲半徑光纜的最小彎曲半徑200mm四、激光的原理：四、激光的原理：第26頁/共41頁第二十七頁，共42頁。射入光線射入光線射出光線射出光線保護層保護層外層外層內(nèi)層內(nèi)層激光的傳輸激光的傳輸(chun sh)光纜（二）：光纜（二）：光路最大功率(gngl)損失8%四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第27頁/共41頁第二十八頁，共42頁。光纖螺旋電阻絕緣管彈性金屬管金屬

14、網(wǎng)塑料管電纜激光的傳輸激光的傳輸(chun sh)光纜（三）：光纜（三）：四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第28頁/共41頁第二十九頁，共42頁。激光激光(jgung)的加工鏡頭：的加工鏡頭：1、光纜、光纜2、雙焦點透鏡、雙焦點透鏡3、準(zhǔn)直透鏡、準(zhǔn)直透鏡4、雙焦點透鏡、雙焦點透鏡5、折射透鏡、折射透鏡6、焊接鏡頭、焊接鏡頭7、保護鏡、保護鏡8、切割鏡頭、切割鏡頭9、切割保護氣管、切割保護氣管(qgun)10、壓縮空氣管、壓縮空氣管(qgun)11、帶通風(fēng)的透鏡、帶通風(fēng)的透鏡12、通風(fēng)、通風(fēng)13、激光保護濾鏡、激光保護濾鏡14、放大鏡、放大鏡15、目鏡、目鏡16、照相機、照相機四、

15、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第29頁/共41頁第三十頁，共42頁。激光激光(jgung)的聚焦的聚焦(一一)四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理： ZR：瑞利長度 mm f：聚焦(jjio)光線的發(fā)散度rad f ：物鏡的焦距mm do ：光線直徑mm ：發(fā)散度rad dof：焦點直徑mm 第30頁/共41頁第三十一頁，共42頁。激光激光(jgung)的聚焦（二）：的聚焦（二）：準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直透鏡觀察鏡觀察鏡物鏡物鏡反射鏡反射鏡dof：焦點直徑：焦點直徑mmfc ：透鏡的焦距：透鏡的焦距(jioj)mm f ：物鏡的焦距：物鏡的焦距(jioj)mmdk ：入射光直徑：入射光

16、直徑mm四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第31頁/共41頁第三十二頁，共42頁。五、激光五、激光(jgung)的安全：安全等級的安全：安全等級 Class 1 沒有防護激光直射(zh sh)是有害的 Class 2 波長 (400 - 700 nm)可見光范圍，0.25秒內(nèi)對眼睛無害 Class 3A 聚焦的激光射線對眼睛有害 未聚焦的激光射線對眼睛無害: 可見光 (400 - 700 nm) 0,25 s之內(nèi) 其他光譜范圍可較長時間 class 1M 覆蓋Class 1 class 2M 覆蓋Class 2在新標(biāo)準(zhǔn)中被3R替代第32頁/共41頁第三十三頁，共42頁。五、激光五、

17、激光(jgung)的安全：安全等級的安全：安全等級Class 3B非遮蔽激光射線對眼睛是危險的甚至對皮膚也會造成損傷(snshng)Class 4非遮蔽激光射線對眼睛非常危險對皮膚危險散射的激光也是危險的激光射線可能導(dǎo)致失火和爆炸第33頁/共41頁第三十四頁，共42頁。18040070014001800400010640110-1010-810-610-410-2302,5315450500600105011501200150026001064Nd:YAGCO2Pilotlaser,Justierlaser635 - 65010-3Wave length in nmLaser power in

18、 Wclass 4class 3Bclass 1, 1Mclass 3Rcl. 2,2Mcl. 3RPilot laserAlignment laser五、激光五、激光(jgung)的安全：安全等級的安全：安全等級第34頁/共41頁第三十五頁，共42頁。五、激光的安全五、激光的安全(nqun)：安全：安全(nqun)標(biāo)識標(biāo)識P0 3000 W= 1064 nmPulsed laserCw laserPO cw lasers功率或功率或pulsed lasers的平均功率的平均功率PP一個脈沖的功率一個脈沖的功率t脈沖持續(xù)時間脈沖持續(xù)時間F脈沖頻率脈沖頻率 波長波長激光主要技術(shù)參數(shù)激光主要技術(shù)參

19、數(shù)P0 500 W= 1064 nmPP = 9 kWt = 0,5 - 20 msF = 500 HzInvisible and visible laser radiationAvoid eye or skin exposure todirect or scattered radiationLaser Class 4EN 60825-1-94Invisible and visible laser radiationAvoid eye or skin exposure todirect or scattered radiationLaser Class 4EN 60825-1-94第35頁/共

20、41頁第三十六頁，共42頁。五、激光五、激光(jgung)的安全：安全標(biāo)識的安全：安全標(biāo)識Note:激光射線是有害的激光射線是有害的No laser specificationsrequiredLaser Class 1第36頁/共41頁第三十七頁，共42頁。五、激光五、激光(jgung)的安全：激光的安全：激光(jgung)傷傷害害LASER伽馬射線伽馬射線 400 nm 1400 nm 300 nm 400 nm 2500 nm 角膜晶體玻璃體視網(wǎng)膜第37頁/共41頁第三十八頁，共42頁。五、激光五、激光(jgung)的安全：激光的安全：激光(jgung)傷傷害害 0,15 s內(nèi)的最大許可內(nèi)的最大許可射線強度射線強度DaylightAr