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日志

激光打标机的使用方法

已有 1671 次阅读2008-4-5 00:27

激光打标机的使用方法
故障1激光打标机激光强度下降,标记不够清晰
解决方法:

    
激光打标机激光谐振腔是否变化;微调谐振腔镜片。使输出光斑最好;
      
声光晶体偏移或者声光电源输出能量偏低;调整声光晶体位置或者加大声光电源工作电流;

进入振镜的激光偏离中心:调节激光器;
若电流调到20A左右仍感光强不够:氪灯老化,更换新灯。

故障2激光焊接机氪灯不能触发(参考NTP电源使用手册)
解决方法:
检查所有的电源连接线;
高压氪灯老化,更换氪灯。

操作激光打标机注意事项
严禁无水或水循环不正常情况下启动激光电源和调Q电源;
不允许Q电源空载工作(即调Q电源输出端悬空);
出现异常现象,首先关闭振镜开关和钥匙开关,再行检查;
不允许在氪灯点燃前启动其他组件,以防高压窜入损坏组件;
注意激光电源输出端(阳极)悬空,以防与其他电器打火、击穿;
保持内循环水干净。定期清洗水箱并换干净去离子水或纯水。

氪灯的使用与更换
1
关闭水冷机,激光焊接机的激光电源。
打开上部三块腔盖,取出要更换的灯或晶体,更换后放入,装上腔盖。
开水冷机,激光电源,将激光电源电流调到(15~20A左右。在前膜片和扩束镜之间放置1小木片或黑纸,应看到激光烧蚀形成的光斑。如果没有,轻微调整前膜片架的三个旋钮,直到光斑出现。
2
。激光调试出来后,应反复调整前膜片架的三个旋钮使光斑最强,如激光过强、亮度过高无法观察时,可减小电源电流。
3
。关闭激光器电源

特别注意:更换氪灯的时间。
激光焊接机
的激光器中氪灯出厂说明氪灯的使用寿命为300小时,但由于用户使用条件不同,上述时间并不能作为更换氪灯的唯一依据。随着使用时间的增加,氪灯的发光效率下降,激光输出也随之减弱,很多用户为了获得足够的激光输出,就加大激光电源的电流,使氪灯发光增强,这使氪灯老化加快,形成恶性循环,有时会导致炸灯现象。为了防止这种现象发生,我们建议用户按下面的方法决定是否应该更换氪灯。
当换上一支新氪灯时,记录下正常打标时的激光电源电流表数值,作为标准电流值。
当氪灯逐渐老化,加大激光电源电流输出,但电流表数值不应超过标准电流值的1.25倍。

例如:新氪灯打标时电流值为20A,使用一段时间后,如果将电流值调大到22.5A后仍不能正常打标,则应更换氪灯。

激光打标机氪灯激光电源使用过程中易出现下列故障

    故障一 

    故障现象:打开总电源开关,按触发按钮,电源不启动。 

    故障原因:该故障是由于保护电路动作,致使交流380V电压加不上。 

    排除方法:首先,推上“AC380V电源开关,按下电源启动按钮,观察交流接触器是否工作,如不工作,先看冷确系统是否工作(水是否循环),如果冷确系统正常,则应检查通过水循环引起的水压保护装置是否接通,否则,交流接触器损坏。 

    其次,用万用表R×1K挡检查电源电路中2K/10W功率电阻是否?坏,如断开,则更换之。 

    最后,检查控制光学偏转电机12V电源是否正常。用万用表测量电机两端有无12V电压,如没有,检查整流电路的输入(交流17V),如没有,则检查变压器的输入、输出端有无交流电压,输入端220V,输出端17V,如有220V电压而无17V,则变压器损坏,更换之 

   

    排除方法:检查功率表供电的变压器经整流后的直流电压12V是否正常,如正常,检查78053脚有无5V电压,如无+5V,则7805三端稳压管损坏,更换后,故障排除。 

    如功率表显示始终为零,则功率表采样信号中断。检查方法:用万用表R×1Ω档,依电路原理图逆向查找,最后确定断线。 

故障二

    故障现象:标刻机工作正常,但调整电流按钮,功率表无显示,始终为零。 

    故障原因:如无任何显示,则功率表电源故障;如始终显示为零,则功率表采样信号中断。 

    排除方法:检查功率表整流后的直流电压12V是否正常,如正常,检查78051脚有无12V电压,如有,则7805三端稳压管损坏,更换后,故障排除。 

    如始终显示为零,则功率表采样信号中断。检查方法:用万用表R×1Ω档,依电路原理图逆向查找。

激光打标机工作原理

激光电源产生瞬间高压(约2万伏)触发氪灯,并以预设定电流维持,氪灯点燃;当工作电流达到阈值,光腔输出连续激光;Q器件对连续激光实行腔内调制,产生准连续激光(频率可调),以提高输出激光的峰值功率输出激光通过由计算机控制的振镜反射偏转,经F-θ透镜聚集到工作表面,形成高功率密度光斑(约106w/mm2)使工件表面瞬间气化,刻蚀出一定深度的图案文字。

激光打标机的构成及各部件功能

一.激光器系统

激光器系统主要由激光工作物质、泵浦氪灯、聚光腔、谐振腔组成。

1.激光工作物质

TGB-50W激光打标机激光工作物质为掺钕钇铝石榴石(Y3A15O12),简称Nd3+:YAGNd3+:YAG晶体的工作机理是通过晶体内3价钕离子的能级跃迁产生1064nm波长的红外激光。Nd3+:YAG材料具有阈值低、效率高、晶体使用寿命长等特点,是目前研究和使用比较广泛、能做成具有实际使用价值的能连续工作的一种激光材料。YAG晶体外形为圆柱形结构,棒的两个端面严格平行,与棒轴垂直,并且经过抛光镀膜。使用过程中要保持棒端面光洁。

激光器工作时,YAG棒需用水冷却至一定温度,以保持激光输出的稳定性。

2泵浦源

对于连续运行的固体YAG激光器,一般采用氪灯泵浦的方式,氪灯的最大输入功率6KW,工作电流7-30A,工作电压110V-200V。氪灯有正负极性,圆头为正,尖头为负。氪灯在工作时,需用水冷却。

注意:氪灯正负极务必与激光电源输出正负极一致,错误的接法将导致氪灯严重损坏,并有可能引发棒和聚光器的损害。

3聚光腔

为了使氪灯发射的能量尽可能多地为工作物质所吸收,需要采取聚光耦合的方法,将氪灯发射的光能会聚到YAG棒上,即采用通常所说的聚光器。

聚光腔的耦合效率是决定激光器转换效率的关键环节,聚光器腔体由铜材或陶瓷加工而成,经严格光学加工处理,端面呈椭圆形,内表面反射率高,氪灯和YAG棒分别,椭圆的两个焦点上,以保证氪灯发出的光线最大限度地被棒吸收,聚光器腔体加工有冷却水路,并同玻璃管一起组成冷却水通路。

聚光腔应保持腔内光洁,否则严重影响激光器出光效率。

4谐振腔

在工作物质的两端,各放上一块反射镜,两个反射镜面调整到严格平行,并与晶体棒的轴线垂直,这两块反向镜即构成谐振腔。

YAG棒发出的光,并不能直接形成严格意义上的激光,它需要经过谐振腔不断反射放大,才能产生高强度的、能够用于加工的激光。

TGB-50W激光打标机采用稳定的平行平面镜腔。谐振镜的一块反射镜为全反射镜,另一块反射镜为部分反射镜,激光从部分反射镜一端输出。

注意:在无激光状态下,不要随意调动反射镜架。否则,会导致激光器不能输出激光。

二.激光电源

激光电源是专门为点燃氪灯而设计的高性能自动引燃连续恒流电源,该电源采用新型功率器件IGBT构成功率驱动的单元,电源效率95%以上。

三.声光调Q

1概述

Q50271声光Q开关驱动电源(Acousto-OpticQ-switch driver)是专门为进口和国产的各种型号声光Q开关器件而设计的高精度驱动电源。可驱动电气参数相匹的不同厂家的声光Q开关器件。其稳定性、可靠性等指标达到国外同类产品水平。

本驱动电源允许通过控制面板上的旋钮调节射频输出功率,调节范围从20W50W连续可调。一方面,可满足要求输入功率不同的器件的需要;另一方面,在加工不同材质工件时,要求不同的激光功率,您可以很方便地通过控制面板上的功率控制旋钮,调整射频输出功率,以满足当前的激光关断功率。例如,在要求激光功率较低的场合,可适当调低驱动电源射频输出功率。这样既可以降低声光器件发热和驱动电源本身的功耗,改善了声光器件和驱动电源的运行环境。同时使整个激光系统片在最佳的工作状态。

本电源结构紧凑,外形美观大方,操作简单,维修方便、性能稳定可靠。它可最大限度满足激光刻标、激光医疗等应用领域。

主要性能和技术指标

1)射频输出功率:

Q5207127MHz50W

2)输出阻抗50Ω

3)驻波比:≤1.2(在输出50Ω,负载为50W纯电阻测试结果)。

4)反射功率:≤0.4(在输出50Ω,负载为50W纯电阻测试结果)。

5)调Q脉冲重复率分两档:200Hz-5KHz5KHz-50KHz

主要特点

1)具有测试TEST”、和运行RUN”转换功能。可检测激光器的调整状态和声光Q开关效果。

2)具有首脉冲抑制功能。抑制第一个Q开关激光脉冲过高的峰值,消除常见的所谓火柴头效应,使刻标更均匀。

3)输入电路采用光电隔离,减少外界对本机的干扰。

4)采用直流开关电源供电,使整机效率提高到50%以上。

5)射频功率可以从20W50W连续可调。

2声光Q开关工作原理及其作用

1Q开关作用的原理

声光驱动电源输出的射频电信号作用在声光器件的压电换能器上,通过逆压电效应效果,形成一列(超声)应力波沿着与激光束相互垂直的方向在超声介质内传播,在应力波的作用下,超声介质的折射率发生周期性变化,形成一系列相位光栅”,由于这种光栅对入射的定向光束的衍射作用,使得激光腔内相当一部分激光振荡以衍射光束的形式折出激光腔外,从而增大了内腔损耗,使激光振荡不能形成,粒子数反转得到较多的积累。当超声场突然去除后,内腔损耗突然变小,从而可形成较强的激光振荡。一般在调Q脉冲重复率小于5千赫时,输出峰值功率约为激光器连续输出功率的500-1000倍。因此,中小功率连续固体激光器在进行激光加工过程中无法完成的工作,在采用声光Q开关技术后就可以迎刃而解了。

2)首脉冲抑制

2.1曾提到,激光器处在Q开关工作状态时,激光工作物质积累能量的时间比出光的时间长得多,在有效控制脉冲到来时,参预第一个激光脉冲的能量比后续脉冲要多得多。因此,第一激光脉冲的峰值功率自然要比后续脉冲高得多,第一激光脉冲的烧蚀点也要比后续烧蚀点深得多,出现所谓火柴头效应。为了解决这一难题,本系列声光驱动电源引入了首脉抑制功能。让第一个出光期间的射频包络保持一定的幅度。抑制住第一个激光脉冲的峰值功率,使首脉冲的峰值功率与后续脉冲的相等,消除火柴头现象,使标刻深度更均匀。

3)调制脉冲的产生

Q脉冲由内部线路产生。当控制开关处在测试状态时,调Q脉冲自动由内部线路产生;当控制开关处在运行RUN”状态,无控制信号时,射频输出不断加在声光Q开关器件上,激光输出被关断

3声光Q开关器件与声光驱动电源的匹配

 


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋

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