HC-06-100/150系列自动调焦切割头
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公司名称:深圳市大族光聚科技有限公司
文件名称:HC06-100/150系列自动调焦切割头
文件版本:简体中文A版
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激光切割头产品合格证明
名称: 编码:
序列号: 型号:
P176 = (参考) 慢速率: 0.12
| P176 | 调焦公式 | W轴限位 | 焦点范围 | 光学配比 | 数值孔径 |
| P176=140 | y = 0.0041x2 +0.4785x +0.008 | [-7.5,+7.5] | [+13,-18] | 100/150 | ≤0.13 |
重要说明:
1.出厂焦点偏置:RefPositionDistance \ L = \mu { m } (参考)
① 因观察角度差异,偏置值可能会稍有不同; ② 更换镜片可能会使焦点偏置值产生差异,请在更换镜片后按照本说明书方法重新设置焦点偏置值,并更新调焦公式与P176值)该偏置值适用于701系统。
公式:偏置值 : - 1 原偏置值 - ( \mathbf { A } ^ { * } 1 0 0 0 / \mathbf { B } )
注: \mathbf { A } { = } 最小缝隙值,B=2.26(M1.5),B=4.15(M2.0),详见2.4焦点偏置设置方法。
2.本产品出厂前主要针对以下性能进行检测确认:腔体外观、气密性测试、水密性测试、光学镜片洁净度、联机出光测试。并且保证性能完全符合行业标准的要求。
3.本产品在客户处使用时,必需严格按随机所附的产品使用说明书的规定储存、安装、试光、操作和维护,以使激光头产品性能达到最优。
(本证明质量盖章生效)
前言
版本说明
本资料对应产品型号为:HC06-100/150系列自动调焦切割头。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。如果您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。
目录
声明
前言 三
目录 IV
第1章序言
1.1欢迎
第2章HC06-100/150系列自动调焦切割头简介
2.1产品概述2.1.1设计与功能 32.1.2 距离控制器 32.1.3保护装置与监测装置 42.1.4LED 指示灯的含义 (LED 灯1-4 的状态) 5
2.2 切割头设计
2.3功能说明 8
2.4焦点偏置设置方法.2.4.1701系统的零焦点设置 92.4.2SERC0S系统的零焦点设置 10
第3章产品的安装 11
3.1安全注意事项 11
3.2检查包装内容 11
3.3安装 12
3.3.1陶瓷环拆装 12
3.3.2光纤接头的安装与注意事项 12
3.3.3上下保护镜组件拆装 13
3.3.4接口定义 17
4.1安全注意事项 21
4.2切割头电气操作手册 22
4.2.1智控系统电气接线 23
4.2.2智控系统界面配置操作说明: 24
4.2.3柏楚系统电气接线. 26
4.2.4柏楚系统界面配置操作说明: 28
4.3W轴调节设置(适用于柏楚系统) 30
4.4同轴度调整, 31
4.5垂直度装配要求 31
第5章维修保养 34
5.1安全注意事项 34
5.2维护工作(概述) 35
5.3保护镜片更换 36
5.4切割头常见问题排查方法 38
5.5注意 38
附录A:常用耗材清单 39
第1章序言
1.1欢迎
感谢您购买HC06-100/150系列自动调焦切割头。如果您是第一次使用该产品,请在安装使用前务必仔细阅读此使用说明书。
第2章HC06-100/150系列自动调焦切割头简介
2.1产品概述
HC06-100/150系列自动调焦切割头是自主研发的新一代产品,适用于6kW功率激光器。如图2-1所示为6kw切割头,它集成了耐用、稳定性极佳的距离传感器以及盒式保护窗。当切割不同厚度工件时,只要在操作界面的切割参数里输入所需焦点位置,程序就会控制传动组件带动镜片移到相应的焦点位置,从而实现切割焦点快速、精准的变换。同时该款切割头内置智能化模块,能够实时监测切割头内部的工作情况,提前做示警,从而能够有效降低切割头故障率。
1-光纤接头;2-上保护镜组件;3-冷却水接头;4-锁紧环;5-陶瓷环;6-割嘴;7-准直模块;8-聚焦模块;9-聚焦保护组件;10-下保护镜组件;11-切割状态指示模块;12-电机电气接头;13-智能化接头;14-切割气接头;15-传感器接头;16-随动传感器模块
2.1.1设计与功能
| 功能 | 该款激光头可用于在平面机床上进行远程控制的光纤激光金属切割。 该款激光头的切割精度高、可适应恶劣的工作环境、便于服务且调节十分方便。 所有的水电气接口都位于激光头上。 |
| 光纤接头 | 光纤接口是固定在激光头上的。 水冷却系统中的所有导流部件均为不锈钢材质。 |
| 可为用户提供各种用于连接光缆和高性能上保护镜组件的光纤接头。 上保护镜组件配有温度检测模块,在移除光纤时可以保护准直镜片不落灰尘。 | |
| 光束成形的 光学系统 | 基于不同的光学配置,即准直镜焦距与聚焦镜焦距不同,可以形成不同的光斑大 小。 |
| 保护镜组件 | 保护镜组件位于光束成形的光学系统下方。 保护镜组件为耐压设计,可经受住激光头的最大压力。 |
| 切割气 | 激光头可以在切割气气压最大为25bar(2.5MPa)的情况下正常工作。 该款激光头配有专门的切割气接头[需配管12X8(外径x内径)]。 切割气也可用于冷却保护镜组件 |
| 气体质量要求必须符合ISO8573-1:2010;固体颗粒物—2级,水—4级, 油——3级。使用的切割气越纯净,下保护镜片的使用寿命就越长。 | |
| 传感器组件 | 传感器固定在激光头上,其下方安有一个陶瓷件。 |
| 喷嘴 | 喷嘴是拧在陶瓷件上的,损坏时可方便用户更换。 由于存在最小同心度公差,更换这些配件可以减少重新调节设备所带来的工作 |
| 固定方式 | 量。 用户可以通过4个9mm的镗孔从正面把激光头固定在机床上。 |
2.1.2距离控制器
| 距离传感器系 统 | 针对需要控制高度的切割应用,该款激光头配备了电容式距离传感器(传感器 电缆的最大长度为20m)。 |
| 在激光切割应用中,如果传感器感应范围内没有边缘或较大的表面凸起,那么 电容传感器系统在其他控制回路组件的配合下,能够确保喷嘴电极和工作部件 之间的工作面距离始终保持不变。 |
2.1.3保护装置与监测装置
| 用户自定义的控制系统可以监测该款激光头的运行状态——这是因为该款激光 头内部集成了多种监测模块。通讯接口可以提供不同参数,而机床控制器 (CNC/PLC)可以实时调取这些参数来监测极限值。 | |
| 如果超出极限值或者测量范围极限,会产生一个综合错误提示(/Error)。该错误 提示会保持60S,可通过CNC界面查看具体是哪个模块超出了极限值,激光头 正面的对应的LED指示灯会发生变化,用于提示用户已经产生报错报警。 | |
| 不同参数的报错极限值很大程度上取决于操作流程。因此,一旦出现报错,用户 必须立即给机床断电关机。测量范围极限值并不能定义最大可允许的操作范围! 一旦报错的原因消除了,所有的报错提示都将自动复位。对于短期错误原因而 | |
| 言,综合错误提示也会输出至少60秒的时间,使系统可以分析短期错误原因, 同时切割头正面对应LED指示灯会亮红灯,并保持5分钟,提醒用户立即停机 并且关闭系统,并联系专业人员进行故障检修。 温度监测可以用于判定下保护镜是否被污染。控制器可以调取与温度相关的电流 | |
| 光学系统的温 | 下保护镜的温度较高时,那么就会产生综合性报错提示。如果必要的话,用户 系统中可以设定类似的极限值。 温度传感器监测激光头内部镜片的温度。如果温度较高时,那么就会产生综合性 |
| 度 切割气压强 | 报错提示。如果必要的话,用户系统中可以设定类似的极限值。 激光头内部存在一个精密的压强传感器,用于测量激光头内部的切割气压强。通 过 串口通讯,控制系统可以调取任何压强数据。如果切割气压强超出25 bar, 那么就会产生综合性报错提示。如果必要的话,用户系统中可以设定类似的极限 |
| 准直模块的水 冷 | 值。 准直模块必须配有水冷装置。固定软管(外径o8mm),用于水冷回路的进水通 道和出水通道。 冷却水回路(不锈钢材质)主要围绕光纤接头和准直模块上方的孔径,用于直接 冷却准直模块。 |
| 内部配置的传感器测量的是绝对内部压强。测量值(没有连接净化空气系统)取决于激光头所在位 置的高度和气候条件。 | |
2.1.4LED 指示灯的含义(LED 灯1-4 的状态)
该款切割头配备切割状态指示模块,智能化模块以切割头内置的各传感器监测到的数据为基础,将收集数据与设定值比对后,通过指示模块上状态指示灯(LED灯1-4,从左至右,详见图2-2)的变化提示用户关于切割头(及其组件)状态信息。
紧急程度:绿灯 \angle 黄灯 < 红灯
| 上保护镜/下保 护镜温度 | 指示灯1 | ||
| 绿灯常亮 | 上保护镜/下保护镜温度 | 温度正常 | |
| 黄灯常亮 | 上保护镜 | 60℃≤温度≤70℃ | |
| 黄灯慢闪 | 下保护镜 | 60℃≤温度≤70℃ | |
| 黄灯快闪 | 上保护镜/下保护镜 | 60℃≤温度≤70°℃ | |
| 红灯常亮 | 上保护镜 | 温度>70℃ | |
| 红灯慢闪 | 下保护镜 | 温度>70℃或温升>10℃/s | |
| 红灯快闪 | 污染 | 污染值>污染停机阈值 | |
| 红绿交替慢闪 | 上保护镜/下保护镜/污染 | 探头掉线 | |
| 准直镜温度/上 污染 | 指示灯2 | ||
| 绿灯常亮 | 上准直镜/上污染 | 温度正常 | |
| 黄灯常亮 | 上准直镜 | 60℃≤温度≤70℃ | |
| 红灯常亮 | 上准直镜 | 温度>70℃ | |
| 红灯快闪 | 上污染 | 污染值>污染停机阈值 | |
| 红绿交替慢闪 | 上准直镜/上污染 | 探头掉线 | |
| 聚焦镜/镜组 | 指示灯3 | ||
| 绿灯常亮 | 聚焦镜 | 温度正常 | |
| 黄灯常亮 | 60℃≤温度≤70℃ | ||
| 黄灯快闪 | 上保护镜 | 出光时上保护镜低于20℃ | |
| 红灯常亮 | 聚焦镜 | 温度>70℃ | |
| 红绿交替慢闪 | 聚焦镜 | 探头掉线 | |
| 切割气/窜气气 压 | 指示灯4 | ||
| 绿灯常亮 | 切割气/窜气气压 | 气压正常 | |
| 绿灯慢闪 | 切割气气压 | 气压>0.5Bar | |
| 黄灯常亮 | 窜气气压 | 气压>0.1Bar | |
| 黄灯慢闪 | 出光不出气 | 污染>0.1&&气压 | |
| 红灯常亮 | 切割气气压 | 气压>25Bar | |
| 红灯慢闪 | 窜气气压 | 气压>0.15Bar | |
| 红灯快闪 | 切割气/窜气气压 | 气压>25Bar且气 压>0.15Bar | |
注意:如果切割头状态指示模块上的LED灯变成红色(不符合操作条件),用户需要立即停机并且关闭系统,并联系专业人员进行故障检修。
2.2切割头设计
光纤与切割头连接固定之后,将切割头用螺钉固定在机床上,保证垂直,并连接好切割头上各接头之后,检查无误后方可进行下一步操作。
| 激光头 | L*[mm] | S*[mm] | X*[mm] |
| F150 | 435.8 | 151 | 174 |
2.3功能说明
(1)在自动模式下实时自动调焦,以HAFCH150为例,计算公式为:P104W值当前坐标即为设置的焦点值,焦点的偏置值在机床参数RefPositionDistance(本型号切割头默认为- { * } 7 4 0 0 \mu { m } ) 。PLC和机床参数中W值的正负限位将基于此,M1.5时,此值的设置范围为 [ - 8 {mm } , - 5 {mm } ] ,M2.0时,此值的设置范围为 [ - 1 1 . 7 {mm } , - 8 . 6 {mm } ] ,超出将在PLC 中报警,机床参数中:
SoftwareLimitPlus \ O = |RefPositionDistance 1 { + } 6 0 0 { \mu { m } } SoftwareLimitMinus \ c = |RefPositionDistance \lvert - 1 6 0 0 0 \mu { m }
(2)当穿孔各个阶段以及切割时设置的焦点位置不一样时,自动调焦焦点到位后再进行穿孔或切割;(3)W轴设有原点,正限位位置在上方,负限位位置在下方。当由于软限位实现或者误操作时,到达正负限位将产生报警,并停止运行;(4)机床操作面板的4轴按钮可用,当发生硬件正负限位报警时,可以在手动情况下往相反移动W轴;(5)在机床参数中务必设置W轴回参考点,否则将可能导致严重错误;(6)W轴性能参数设定建议,无特殊情况必须使用建议参数:轴类型设置为直线轴,最大速度: 3 { { m / m i n } } ;100w驱动器时,加速度为5 { m } / { s } ^ { 2 } ;, K V = 3 。
2.4焦点偏置设置方法
2.4.1701系统的零焦点设置
切割如下图形,使用 - 3 ~ + 3 步长 0 . 5 {mm } 的焦点切13条等间距的线段:
执行自动找焦点的步骤:
(1)以HAFCH150为例,将RefPositionDistance参数设置为默认焦点偏置值 - 7 4 0 0 \mu { m } ,初步设定焦点偏置。
(2)执行自动拉焦点程序:本程序内部轮廓为13条直线段,相邻线段对应的焦点位置变化 0 . 5 {mm } ,最短的一条焦点为 - 3 {mm } ,最长的直线焦点为3 {mm } 。(精确校正时,可以适当调整跨度)。
(3)找出最细切缝所指示的值。设此值为A,设校正倍率为B(校正倍率(参考)见表1)。
(4)修改原点偏置值:
将原点偏置值RefPositionDistance根据以下公式计算进行校正。RefPositionDistance\~-|原偏置值|-( \mathbf { A } ^ { * } 1 0 0 0 / \mathbf { B } ) 。
以自动调焦切割头HAFCH150.00-00A为例:
当RefPositionDistance 设置为[-7400]时,单位 \mu { m } ,切出来第7条线为最细切缝时,偏置值:
RefPositionDistance≈-|-7400|- ( 0 ^ { * } 1 0 0 0 / 2 . 2 6 ) = _ { - } 7 4 0 0 \mu { m }
当RefPositionDistance设置为[-7400]时,单位 \mu { m } ,切出来第5条线(上图标记 * 1 . 0 {mm } )为最细切缝时,偏置值:
RefPositionDistance≈-|-7400|- ( - 1 ^ { * } 1 0 0 0 / 2 . 2 6 ) \ = _ { - 6 9 5 7 \mu { m } }
(5)保存机床参数,本机器自动调焦切割头找焦点完成。
2.4.2SERCOS系统的零焦点设置
焦点测试:如图输入对应的焦点最小值、最大值、变焦步长、功率、速度、气压类型、气压大小等参数,点"运行"即进行拉焦点操作。
Z轴高度
轴随动限限制(mm) -300
气体开启Z轴高度(mm) 15
预穿孔Z轴提升高度(mm) 20气体延时
首次气开延时(ms) 500
气体类型切换延时(ms) 500焦点偏置
点补偿值 -2
当出现当前零焦点不是零焦点时,修改对应的零焦点补偿值,即可完成零焦点确认,如图2-6所示。
例:如果拉焦点程序执行完后,最细的割缝在-2,单位mm,界面的零焦点补偿值就设置为-2,单位mm,即可。
第3章产品的安装
3.1安全注意事项
| 一般性安全注意事项 | 我们假定您了解并遵守下列被普遍接受的安全法规: ·VDE规定,特别是VDE0100/0837; ·BGVA1一般规定; ·BGVA3电气系统与设备; ·BGVB2激光辐射事故预防规定。 |
| 人员要求 | 任何维修和与故障处理有关的工作都要求相关人员具备专业知识, 且仅能由受过培训的专业人员完成。 根据法规和安全注意事项的要求,必须向专业人员提供指导,并向 其告知潜在的危险情况。 此外,还应当遵守制造商的各种规定。必须使用规定的防护设备。 对因安装不当,或由未授权人员的不当干预而造成的损失不承担任 |
| 危险电压 | 何法律责任。 在对激光头进行任何的维护或维修工作之前,必须先关闭系统,并 |
| 危险碰撞 | 要防止系统被再次打开。 在维护和维修工作期间,手和任何其他身体部位均不得靠近线性驱 动或位于激光头以下的位置。 |
| 危险激光束 | 在对激光头进行任何的维护或维修工作之前,必须先关闭激光器。 在调试过程中,对激光器的操作属于4级风险: ·避免由直接辐射或散射辐射对眼部和皮肤造成的辐射伤害; ·即使使用了光学仪器,也不要直接目视激光束; ·使用符合DINEN207和BGVB2规定的激光护目镜。 |
| 注意- 一 敏感的光学部件! | 灰尘和顽固的污垢会在光学部件上留下烧痕,或损害光学部件。因 此,用户仅能够接触光学元件的非敏感部分。 |
3.2检查包装内容
| 包装内容 | 在安装激光头之前,用户必须检查一列内容: ·包装内是否包含了应用的全部组件? ·包装内的组件是否存在明显损坏的情况? |
| 基本上,您将需要以下一些零件: ·配有下保护镜座组件、保护镜扳手等(详细配件见产品配件清单) 的切割头 |
3.3安装
3.3.1陶瓷环拆装
注意:
陶瓷环与传感器连接处须使用原装O型密封圈,锁紧套锁陶瓷环前,须清洁螺纹内杂质!
3.3.2光纤接头的安装与注意事项
1)现场安装环境恶劣时,请事先清理空气中灰尘,或选择在清晨灰尘少时安装;
2)光纤保护套用之前一定要将筒内清洗干净、用完后用美纹胶纸将□封住保存;
3)切割头装到机床上时,须检查光纤与Z轴拖链处的胶板干涉情况。
密封操作的详细步骤见《QBH接头标准密封作业指导方案》文件。
3.3.3上下保护镜组件拆装
注意:
1)必须在洁净环境下操作;
2)抽出保护镜组件前应使用酒精清理上保护镜组件周边,并确保在无
尘环境中操作;
3)动作应缓慢而稳定,防止保护镜组件碰到侧壁;
4)抽出保护镜后立即封住腔体开口,防止外界污染切割头腔体;
5)检查保护镜是否被污染(更换光纤,只有接受过培训的专业人员才可以操作),所有安装在激光头内部光路上的零件都必须小心处理;
6)如保护镜无法清洁干净或者已损坏,则联系售后工程师需更换上保护镜。
上保护镜及准直保护镜
1.取下贴纸,松开螺钉
2.取出保护镜组件
3.松开螺钉,可取出上保护镜片进行更换
聚焦下保护镜组及下保护镜组
1.松开螺钉打开保护盖板
2.取出保护镜组件
3.更换保护镜片
聚焦下保护镜组
我们建议您在插好光纤的前提下检查保护镜是否被染。
请注意— 清洁工作场所!只能在洁净工作台上对激光头进行维护
和整修。
不允许灰尘和污染源颗粒进入激光头内部。灰尘和顽固的污垢会损坏或毁坏光学部件。
3.3.4接口定义
M03接头定义
X14P插头示意图
| 针号 | 需要焊接的线 | 需要焊线颜色 |
| 1 | U | 红 |
| 2 | W | 蓝 |
| 3 | V | 白 |
| 4 | PE | 黄绿 |
X212P插头示意图
3号引脚 4号引脚2号引脚 -5号引脚
10号引脚 6 Q -11号引脚5
键槽方向 □ 6号引脚2E -12号引脚. C1号引脚 7号引脚9号引脚 8号引脚
| 针号 | 需要焊接的线 | 需要焊线颜色 |
| 1 | +24(接近开关电源线) | 棕 |
| 2 | BAT+ | 橙 |
| 3 | FG(屏蔽线) | 屏蔽线 |
| 4 | 上限(接近开关信号线) | 黑 |
| 5 | PS(编码器信号数据+) | 蓝 |
| 6 | BAT- | 橙白 |
| 7 | SG(编码器电源0V) | 黑 |
| 8 | 0V(接近开关电源线) | 蓝 |
| 9 | VCC(编码器电源+5V) | 红 |
| 10 | 下限(接近开关信号线) | 黑 |
| 11 | PS(编码器信号数据-) | 蓝白 |
| 12 | 不焊 |
限位开关接线方法:
| 针号 | 标记 | 颜色 |
| 1 | 24V | 绿 |
| 2 | 0V | 黑 |
| 3 | W+ | 棕 |
| 4 | W- | 黄 |
M07&M31接头定义
X112P插头示意图
X28P插头示意图
限位开关接线方法:
| 针号 | 标记 | 颜色 |
| 1 | 24V | 绿 |
| 2 | 0V | 黑 |
| 3 | W+ | 棕 |
| 4 | W- | 黄 |
智能化5P插头示意图
| 针号 | 功能 | 颜色 |
| 1 | 24V | 棕 |
| 2 | 0V | 黑 |
| 3 | 485- | 黄 |
| 4 | 485+ | 绿 |
| 5 | ALARM | 红 |
第4章调试
4.1安全注意事项
| 一般性安全注意事项 | 我们假定您了解并遵守下列被普遍接受的安全法规: oVDE规定,特别是VDE0100/0837; o BGVA1一般规定; 0BGVA3电气系统与设备; oBGVB2激光辐射事故预防规定。 |
| 人员要求 | 0任何维修和与故障处理有关的工作都要求相关人员具备专业知 识,且仅能由受过培训的专业人员完成。 0根据法规和安全注意事项的要求,必须向专业人员提供指导,并 向其告知潜在的危险情况。 0此外,还应当遵守制造商的各种规定。必须使用规定的防护设备。 对因安装不当,或由未授权人员的不当干预而造成的损失不承担任 |
| 危险电压 | 何法律责任。 在对激光头进行任何的维护或维修工作之前,必须先关闭系统,并 要防止系统被再次打开。 |
| 危险碰撞 | 在维护和维修工作期间,手和任何其他身体部位均不得靠近线性驱 动或位于激光头以下的位置。 |
| 危险激光束 | 在对激光头进行任何的维护或维修工作之前,必须先关闭激光器。 在调试过程中,对激光器的操作属于4级风险: 0避免由直接辐射或散射辐射对眼部和皮肤造成的辐射伤害; 0即使使用了光学仪器,也不要直接目视激光束; 0使用符合DINEN207和BGVB2规定的激光护目镜。 |
| 注意一 一敏感的光学部件! | 灰尘和顽固的污垢会在光学部件上留下烧痕,或损害光学部件。因 此,用户仅能够接触光学元件的非敏感部分。 |
4.2切割头电气操作手册
序号 参数名称 M03 M07 M31 备注/说明
电机配置
1 切割头选择 轴调焦 轴调焦 轴调焦 总线控制
2 伺服顺序 实际拓扑顺序填写 实际拓扑顺序填写 实际拓扑顺序填写 EtherCAT总线上第5号从站,按实际拓扑顺序填写
3 电机转向 正转 正转 正转 正转->焦点向上移动
4 扭矩限制 80 80 80 最大扭矩的 8 0 % ,防止撞限位过载
5 传动机构 丝杠 丝杠 丝杠 电机旋转通过滚珠丝杠转换为直线运动
6 丝杠导程 2mm 2mm 2mm 丝杠转一圈螺母前进2mm
7 脉冲当量 0.0000002384mm/pulse 0.0002mm/pulse 0.0002mm/pulse 导程+单圈脉冲数
8 单圈脉冲数 8388608 10000 10000 驱动器设置的单圈脉冲数
9 机械行程 ±7.5mm ±7.5mm ± 7 . 5 {mm } 调焦轴最大物理行程
10 减速比 1 1 1 无减速机构,电机直连丝杠
11 旋转角度 0deg 0deg 0deg 纯直线轴,无旋转自由度
编码器分辨率 8388608 4000 8000 电机编码器分辨率(细分之后)
调焦点参数
12 调焦范围 * 3 0 ~ 3 0 ~ {mm } * 3 0 ~ 3 0 {mm } . 3 0 ~ 3 0 mm 负值=焦点下移,正值=焦点上移
13 轴每移动距离 1mm 1mm 1mm 每次手动点动步进距离
14 焦点变化 -4mm -4mm -4mm 调焦轴每移动1mm,焦点变化-4mm(光学杠杆比)
15 最大速度 5 { m / m i n } 3m/min 3 m / { m i n } 自动调焦最高速度
16 最大加速度 5m/s2 2 m / s 2 2 m / s 2 自动调焦加速度
17 手动速度 1m/min 1 { m / m i n } 1 { m / m i n } 手动JOG速度
18 手动加速度 1 { m } / { s } 2 1 { m } / { s } 2 1 { m } / { s } 2 手动JOG加速度
19 切割头报警 按IO接入口填写 按IO接入口填写 按IO接入口填写 I/O模块第4组第0位,切割头状态反馈,常闭
20 信号类型 常开 常闭 常闭 正常时信号闭合,报警时断开(更安全)
21 调焦轴滞后检测 勾选 勾选 勾选 检测调焦轴是否跟随指令到位
回零点参数
22 正限位 按IO接入口填写 按IO接入口填写 按IO接入口填写 I/O第4组第6位,正方向硬件限位
23 正限位信号类型 常闭 常闭 常闭 正常时闭合,撞限位时断开
24 原点 None None None 无独立原点开关,用限位兼作回零
25 原点信号类型 常开 常开 常开 回零触发信号为上升沿
26 负限位 按IO接入口填写 按IO接入口填写 按I0接入口填写 I/O第4组第7位,负方向硬件限位
27 负限位信号类型 常闭 常闭 常闭 正常时闭合,撞限位时断开
28 开机回零 勾选 勾选 勾选 上电后需手动执行回零
29 回零方向 正向 正向 正向 先向正方向移动找限位
30 触发信号 限位 限位 限位 用限位开关信号作为回零触发
31 回零顺序 第一组 第一组 第一组 多轴回零优先级最高,先回零
32 启动Z脉冲信号 勾选 未勾选 未勾选 使用Z脉冲精定位
33 正限位阈值 7.5mm 7.5mm 7.5mm 软件限位,正方向最大偏移
34 负限位阈值 -7.5mm -7.5mm -7.5mm 软件限位,负方向最大偏移
35 偏置距离 7mm 8mm 8mm 触发限位后反向退8mm作为原点,出厂默认,可按零焦点位置自行调整
36 快定位速度 0 . 3 { \mm } / s 0 . 3 \ : {mm } / s 0 . 3 \ : {mm / s } 回零第一步快速移动速度
37 精定位速度 0 . 0 6 \ : {mm } / s 0 . 0 6 ~ {mm } / s 0 . 0 6 ~ {mm } / s 回零第二步慢速精定位速度
38 Z脉冲最大距离 5mm 5mm 5mm 触发限位后反向最多5mm内找Z脉冲
4.2.1智控系统电气接线
注意:
1、驱动器供电接24V即可,不可接反,否则会烧坏驱动器
2、限位信号24V,0V对应接入端子排供电,上、下限位信号线对应接入系统板卡输入口,不可接错,因为开关为常闭信号,如接错可能会导致开关烧坏只能返修。开关信号输出的高低电平和切割头规格中M07后P或者N一致,P则是限位和智能化都是输出PNP高电平信号。N则是限位和智能化都是输出NPN低电平信号。
3、上电前如有疑问联系售后工程师处理,如接错线或者电柜异常导致切割头损坏不属于质保范围。
4.2.2智控系统界面配置操作说明:
智控401:
参数配置说明:
1、切割头选:调焦轴
2、勾选运动轴
3、伺服顺序按实际拓扑填写
4、电机转向:正转
5、扭矩限制80
6、传动机构: 丝杠
7、导程: 2 \ m = 2
8、脉冲当量: M07&M31填写0.0002,M03填写0.0000002384
9、单圈脉冲数:
M07&M31填写10000,M03填写8388608
10、最大速度:
M07&M31填写 3 { { m / m i n } } ,M03填写 5 0 0 / π n ^ { \circ } π n ^ { \circ }
11、最大加速度:
M07&M31填写 2 . 1 0 0 1 8 x 2 ,M03填写 5 0 0 / 8 x 2
12、正负限位选择按实际接入IO位置勾选,型号类型常闭,回零方向正向,触发信号限位,回零顺序第一组
13、偏置距离M07&M31默认为 8 {mm } ,M03默认为 7 {mm } ,可按实际零焦自行设置
14、M03勾选Z脉冲
4.2.3柏楚系统电气接线
总线:
非总线:
注意:
1、驱动器供电接24V即可,不可接反,否则会烧坏驱动器
2、限位信号24V,0V对应接入端子排供电,上、下限位信号线对应接入系统板卡输入口,不可接错,因为开关为常闭信号,如接错可能会导致开关烧坏只能返修。开关信号输出的高低电平和切割头规格中M07后P或者N一致,P则是限位和智能化都是输出PNP高电平信号。N则是限位和智能化都是输出NPN低电平信号。
3、上电前如有疑问联系售后工程师处理,如接错线或者电柜异常导致切割头损坏不属于质保范围。
4.2.4柏楚系统界面配置操作说明:
总线:
参数配置说明:
1、切割头选择:AxisK(通用)
2、焦点调焦范围: - 1 8 ~ + 1 4
3、丝杆导程、单圈脉冲数:
M07&M31: 4 . 5 {mm } 对应单圈脉冲数10000
M03: 4 . 5 {mm } 对应单圈脉冲数8388608
4、电机方向:CCW
5、回零:回零方向正向,回退距离初始值16.5
非总线:
参数配置说明:
1、切割头选择:BCL4556E
2、焦点调焦范围: - 1 6 ~ + 1 6
3、丝杆导程、单圈脉冲数:
M07&M31: 4 . 5 {mm } 对应单圈脉冲数10000
M03: 4 . 5 {mm } 对应单圈脉冲数8388608
4、电机方向:CCW
5、回零:回零方向正向,回退距离初始值16.5
4.3W轴调节设置(适用于柏楚系统)
以HC06-100/150系列案例:
\mathbf { y } { = } { - } 0 . 2 5 { x } (204号 (脉冲设置 \mathbf { 8mm } 对应8388608)
近似调焦公式:X(焦点实际位置),Y(W轴运动距离)
下图为HC06-M03系列柏楚系统参数设置:
注:
1.此参数为缺省值,若更改,则应避免硬件损伤的情况发生。
2.不同的镜片组合的具体参数,请与技术人员联系获得。
4.4同轴度调整
禁止拧尽或只调节某单一调节螺钉!
若同轴度调节不正确,则在激光切割加工过程中,激光切割头的零部件会受到损毁!
调节方法:
通过合适的内六角扳手均匀调节两个调节螺钉,将激光光束定位到中间位置。调完后需将锁紧螺母拧紧!
4.5垂直度装配要求
保证相对工作平台垂直度 0 . 1 {mm } 范围内。
Z轴
推荐装配方法:
采用对角线法装配螺钉,减少切割头左右偏差,将安装螺钉拧紧,使得切割头与安装台紧密接触。
推荐测试方法:
将测量仪器固定在工作平台上,移动切割头,测量气路背板上表面及W轴组件侧面的垂直度。
第5章维修保养
5.1安全注意事项
| 一般性安全注意事项 | 我们假定您了解并遵守下列被普遍接受的安全法规: ·VDE规定,特别是VDE0100/0837; ·BGVA1一般规定; ·BGVA3电气系统与设备; ·BGVB2激光辐射事故预防规定。 |
| 人员要求 | 任何维修和与故障处理有关的工作都要求相关人员具备专业知识, 且仅能由受过培训的专业人员完成。 根据法规和安全注意事项的要求,必须向专业人员提供指导,并向 其告知潜在的危险情况。 此外,还应当遵守制造商的各种规定。必须使用规定的防护设备。 对因安装不当,或由未授权人员的不当干预而造成的损失不承担任 |
| 警告—危险电压! | 何法律责任。 在对激光头进行任何的维护或维修工作之前,必须先关闭系统,并 |
| 警告—碰撞危险! | 要防止系统被再次打开。 在维护和维修工作期间,手和任何其他身体部位均不得靠近线性驱 动或位于激光头以下的位置。 |
| 警告——激光束! | 在对激光头进行任何的维护或维修工作之前,必须先关闭激光器。 在调试过程中,对激光器的操作属于4级风险: ·避免由直接辐射或散射辐射对眼部和皮肤造成的辐射伤害; ·即使使用了光学仪器,也不要直接目视激光束; |
| 注意——敏感的光学部件! | ·使用符合DINEN207和BGVB2规定的激光护目镜。 灰尘和顽固的污垢会在光学部件上留下烧痕,或损害光学部件。因 此,用户仅能够接触光学元件的非敏感部分。 |
5.2维护工作(概述)
| i | 不合适的备件可能会损坏或者损毁零件。只能使用原装备件。 |
| 服务/清洁 | 用户必须定期完成以下工作: ·检查水电气连接的接口和电缆接口、激光头的固定情况、传感器 和喷嘴(喷嘴电极)的连接是否牢固,彼此之间不能留有间隙; |
| 检查气密性 | ·将任何存在的污垢清除干净。 用户必须定期检查激光头的渗漏情况。如有必要,可对垫圈和密封 垫(易损部件)进行更换。 |
| i | 如果经过上述操作后仍无法保证激光头的气密性,用户必须将激光 头送至制造商处进行检查。 |
| 易损的零部件 | 如果下列零部件发生损坏,用户必须进行维修或更换: ·割嘴和陶瓷环; ·保护镜,轴向密封垫(保护镜)。 |
| 电子触点 | 为了确保传感器系统能够正常工作,用户必须保证下列零部件电气 触点的清洁: ·割嘴和陶瓷环; ·传感器和BNC接口。 |
| 水冷回路的腐蚀 | 为了避免发生腐蚀,用户必须遵守设备制造商、激光器制造商或冷 却装置制造商所给出的使用说明中的各项规定及维护间隔期。 |
| 只能使用激光器制造商指定的去离子水(正常导电率 | |
| 洁或冲洗水冷却回路。 在对激光头进行调试或设置之前,用户必须先将卸下的任何保护性 设备或安全设备重新安装好,然后进行检查,确保其能够正常工作。 |
5.3保护镜片更换
a)光学镜片(保护镜、聚焦镜等)表面,禁止用手直接触摸,这样容易造成镜面划伤或腐蚀。若镜面上有油渍或者灰尘,将严重影响镜片的使用,应及时对镜片进行清洗或更换;
b)光学镜片严禁使用水、洗洁精等清洗。镜片的表面镀有一层特殊的膜,若使用这些来清洗镜片会损伤镜片的表面;
c) 请勿将镜片放置在阴暗潮湿的地方,这样将会使镜片表面老化;
d) 镜片表面必须清洁如沾有灰尘、污物、或者水汽,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;
e) 在安装或者更换保护镜或者时,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;
f) 切割头更换保护镜时,必须保证各密封件的安装位置、方向正确,否则将会对切割头内部造成污染;
g)安装光学镜片前要注意:更换必须在洁净工作环境下进行!穿戴干净的衣物,用肥皂或者洗洁精清洁双手,并戴上轻薄干净的橡胶手套或指套;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,不要直接触摸到镜片表面;
h)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,下面垫上无尘布。取镜片时应尽量小心,防止碰伤和摔伤,翻转压盖时注意一手固定镜座,一手压盖的凸耳处,并且不准在镜片的镀膜表面施加任何力;压盖取出后,取下旧保护镜片,检查弹簧密封圈
和铁氟龙垫圈是否需要更换,更换时易磨损、划伤,使密封效果降低或失效。应注意检查,更换。一般地,使用3个月或检查发现有损伤后必须更换。安装镜片的镜座应清洁干净,用干净的压缩空气及酒精棉签清理镜座里的灰尘及污物,然后,将镜片轻轻地放入镜座里,合上压盖,轻轻按压,使压盖扣在球头柱塞上;
i) 安装弹性密封圈和铁氟龙垫圈,特别注意铁氟龙垫圈圆弧端面朝外;
j) 定期更换弹性密封圈、铁氟龙垫圈,更换周期3个月;
k) 密封圈(弹性密封圈、铁氟龙垫圈等)一旦破损立刻更换;
1) 保养切割头应采用原厂配件,第三方配件可能会存在质量缺陷;
m) 上、下保护镜组件更换操作如3.3.3所示。
注意:上下保护镜组件、扩束组件、聚焦组件、聚焦保护组件(组件安装位置可查看图2-1所示)需要经过培训的专业授权人员进行更换,严禁非专业授权人员更换!
5.4切割头常见问题排查方法
5.4.1、如果切割质量有问题,改切割参数没有好转,或是红光中有黑点,可进行以下操作:
(1)检查水、气路有无异常;
(2)检查保护镜是否有烧点,若有,则进行清洗、更换;
(3)检查切割焦点与割嘴的同轴性,以保证焦点与割嘴通光孔同心;
(4)若得不到改善,请联系我司售后工程师。
5.4.2、当出现以下问题,请联系我司售后工程师
(1)机床回参考点时,W轴的坐标没有变化;(2)在切割参数中已设置焦点位置,当焦点未到位时已经开始下一个步骤 (穿孔或者切割);(3)改变焦点位置,但W轴显示位置没有变化;(4)其他异常。
5.5注意
5.5.1、本切割头只允许经培训的专业授权人员进行维修维护操作,严禁非专业授权人员进行维修维护操作!5.5.2、本切割头在切割过程中可能产生有害烟雾,需及时排走!
附录A:常用耗材清单
| 序号 | 名称 | 单位 | 备注 |
| 1 | 无尘棉签 | 包 | 擦拭镜片 |
| 2 | 无尘布 | 包 | |
| 3 | 光纤用除尘剂 | 瓶 | 压缩氮气 |
| 4 | 异丙醇 | 瓶 | 清洗镜片专用试剂 |
| 5 | 光纤擦拭棉签 | 包 | 擦拭光纤 |
| 6 | 异丙醇 | 瓶 | 清洗镜片试剂(瓶装) |
| 7 | 绝缘胶带(F) | 卷 | |
| 8 | 美文胶带 | 卷 | |
| 9 | 生料带(F) | 卷 | |
| 10 | 专业擦镜纸 | 包 | |
| 11 | 无尘手指套 | 包 |




