XH型光纤激光打标机规范.doc

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1、XH-MF10型光纤激光打标机第一章概述1.1 机理激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性，是普通照明光源所无法比拟的。激光束通过聚焦后，在焦点处可产生数千度乃至上万度的高温，使其可能加工几乎所有的材料。光纤激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面刻上永久性的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能作用导致表层物质的化学物理变化而“刻”出痕迹，显示出所需刻蚀的图形、文字。1.2 光纤激光打标机特点1)可对多种金属、非金属材料进行加工，尤其对高硬度、高熔点、脆性材料进行标记更显优势。2)属于非接触加工、不损坏产品，无刀具磨损，标记质量好。3)激光束细，加工材料消耗很

2、小，加工热影响区小。4)加工效率高，采用计算机控制，易于实现自动化。1.3产品概述XH-MF10光纤激光打标机是集激光、计算机、自动控制、精密机械技术为一体的高科技产品。该激光打标机采用高性能进口全数字振镜扫描系统方式，速度快、精度高、能长时间工作。能在大多数金属材料及部分非金属材料如：硅、橡胶、环氧、陶瓷、大理石等材料进行刻写或制作难以仿制的永久性防伪标记。XH-MF10光纤激光打标机激光光学模式好M2，设备体积小，工作稳定可靠，免维护，无需水冷系统，设备电光转换效率高，能耗低、标记质量好、激光功率和频率计算机控制，易于实现标记自动化。本司提供基于Windows平台下的专用打标软件。能对激光

3、功率和脉冲频率实行实时控制。标记内容可以是文字、图形、图片、序列号、条形码及其组合，并且可以在专用打标软件中直接输入、编辑，也可由AutoCAD或CorelDRAW等图形软件下编辑，通过计算机控制输入与输出。XH-MF10光纤激光打标机的设计，符合国际安全及操作标准。第二章设备操作安全防护2.1常规安全指示XH-MF10光纤激光打标机，经特别设计以减少曝露于危险辐射中的意外事件发生。为了确保安全操作和产品的光学性能，请遵循下列提示和警告。警告当使用该激光设备时，请务必确保安全地线的连接。小心给该激光设备通电前,请确定输入的是220V交流电，错误的电压输入可能导致设备的损坏。警告为防止触电，请不

4、要打开机盖，否则如果出现问题，本公司将拒绝提供承诺的质量保证。警告如果不按照本说明书中的指示来操作，本设备的保护措施将无法发挥应有的作用。另外，本仪器只能在普通清洁的工作环境下使用。警告禁止直视激光输出，在操作仪器时，必须随时佩戴防护眼睛。2.2 激光类型XH-MF10光纤激光打标机，采用的激光器属于4类激光器，如使用不当会对人体产生伤害，用户应按本手册的要求采取保护措施。本激光打标机使用的激光器的激光波长为1064m的不可见激光，最大功率不超过10W。避免眼睛或皮肤直接暴露于激光辐射中。不要尝试打开该设备，任何维护和服务都只能由本公司授权的技术人员完成。2.3 激光的危害激光器输出的激光为不

5、可见红外光，即使在偏离焦距的情况下也可能造成三级烧伤。光纤激光打标机输出的光束包含有可见和不可见的辐射。对人眼有害。禁止直视激光光束。为避免人眼意外曝露在输出光束或其反射光束中，设备周围所有人员必须使用专用安全防护眼镜。即使佩戴防护眼镜也禁止直视激光光束。2.4 安全防护镜激光系统周围所有人员必须使用专用安全防护眼镜，而且必须保证防护眼镜对1064m波长激光的辐射能提供足够保护。2.5 爆炸及火患XH-MF10光纤激光打标机不适用于在易燃、易爆的场合使用。也不要在有挥发性溶剂如酒精、汽油等的场合中使用。2.6 电器安全XH-MF10光纤激光打标机不要随意拆开，内有高压，易对人体造成伤害。如发生

6、故障，只有专业技术人员才能打开机器。2.7 工作间标记及标签在XH-MF10光纤激光打标机的安装使用工作间的显眼位置应醒目标明“当心激光”字样。XH-MF10光纤激光打标机外表贴有三种标签，用以提醒用户注意。1)激光辐射警告标志图2-1标志为激光辐射标志。位于激光打标机激光输出处。2)危险警告标志第三章设备技术参数与适用环境3.1 设备技术参数XH-MF10光纤激光打标机采用全封闭，免维护，进口高性能数字振镜式扫描系统和聚焦系统，风扇冷却方式，具有红光指示定位功能。输入电源：输入电压：AC220V5 %频率：50 Hz输入功率：1000W激光输出：波长：1064m工作方式：脉冲式调制频率：20

7、kHz100kHz功率：20 W不稳定度：5%光束质量：M22峰值功率：5kW输出光纤长度5 m标刻范围：(可选)100*100mm最高扫描速度: 12000 mm/s扫描精度误差: 2 mrad重复精度误差: 5 rad最小线宽：0.02 mm0.2mm线深： 0.010.2 mm (视材料)场镜焦距(可选)：F=100mm 有效聚焦扫描范围：65 mmF=160mm 有效聚焦扫描范围：110 mmX110mm标记重复精度 : 0.001mm冷却方式：风扇冷却工作环境：温度：042湿度：4585%安全性：过流保护;过温保护;过压保护连续工作时间：16h3.2 设备适用环境XH-MF10光纤激

8、光打标机应安装于无粉尘、无油烟、无腐蚀性气体的工作间内，环境温度042，湿度4585%。第四章激光标记原理介绍4.1激光理论概述当某些材料受到激励，它的原子(或分子)在高能级的分布多于低能级时，该材料就能够以与能级差相应的频率使辐射放大。英文“laser”激光是Lightamplification by CLimulated of radiation(受激辐射光放大)的缩写。激光器由封闭在泵浦腔中的工作介质和泵浦源构成。泵浦源将工作介质从能量基态“泵浦”到激发态。如果在两激发能级间实现“粒子数反转”，则可产生受激辐射(即光子)，通过在光学谐振腔中谐振(来回反射)得到放大，其中一部分放大了的电磁

9、辐射输出，形成激光。激光与其他光源相比，具有单色性好、相干性好、方向性好和亮度高等特点。1)单色性好。普通光源发出的光均包含较宽的波长范围，即谱线宽度宽，如太阳光就包含所有可见光波长，而激光为单一波长，谱线宽度极窄，通常在数百纳米至几微米，与普通光源相比，谱线宽度窄了几个数量级。2)相干性好。激光束叠加在一起，其幅度是稳定的，在相当长时间内，可保持光波前后的相位关系不变，这是任何其他的光源所达不到的。3)方向性好。普通光源发射的光射向四方，光束发散度大;而激光发散角小，一般为几个毫弧度。4)亮度高。激光束能通过一个光学系统(如透镜)聚焦到一个很小面积上，具有很高的亮度。4.2激光器简介激光器的

10、工作介质可以是气体、液体或固体。大多数气体激光器的工作介质由原子、分子或两者的混合组成。固体激光器的工作介质由原子或掺杂在某些晶体中的离子组成。而液体激光器的工作介质由溶解在液体中的大分子量的分子组成。在特定的泵浦条件下，所有这些工作介质都可以实现“粒子数反转”，并产生某一波长的激光输出。XH-MF10光纤激光打标机采用当今世界上最先进的脉冲光纤激光器。光纤激光器是在光纤放大器的基础上而发展起来的。光纤放大器是利用了掺杂稀土元素的光纤，再加上一个恰当的反馈机制便形成了光纤激光器。掺杂稀土元素的光纤就充当了光纤激光器的增益介质。在光纤激光器中有一根非常细光纤纤芯，由于外泵浦光的作用，在光纤内便很

11、容易形成高功率密度，从而引起激光工作物质能级的粒子数反转。采用光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔。用特殊工艺制成的树杈型包层光纤，多模泵浦光就从光纤岔口导入，对树杈型光纤内的一条细小的掺杂稀土元素(例如镱)的单模光纤纤芯泵浦。当泵浦光每次横穿过单模光纤纤芯时，将稀土元素的原子泵浦到上能级，然后通过跃迁产生自发辐射光，通过在光纤内设置的光纤光栅的选频作用，特定波长的自发辐射光被振荡放大而最后产生激光输出。若在包层光纤材料中掺杂不同的稀土元素，例如掺杂铒、铥、镨、镱等不同的稀土元素即会使得光纤激光器有多种不同的激光波长输出。利用包层、并行泵浦技术，将多个激光二极管同时耦合至包层光纤上，就可以获得较高功

12、率的激光输出。4.3光纤激光打标机简介光纤激光打标机是利用高能量的激光束照射在工件表面，光能瞬时变成热能，使工件表面迅速产生蒸发，从而在工件表面刻出任意所需要的文字和图形，以作为永久防伪标志。激光打标的特点是非接触加工，可在任何异型表面标刻，工件不会变形和产生内应力，适于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料的标记。激光几乎可对所有零件 (如活塞、活塞环、气门、阀座、五金工具、卫生洁具、电子元器件等)进行打标，且标记耐磨，生产工艺易实现自动化，被标记部件变形小。XH-MF10光纤激光打标机采用扫描法打标，即将激光束入射到两反射镜上，利用计算机控制扫描电机带动反射镜分别沿X、Y轴转动，激光束聚

13、焦后落到被标记的工件上，从而形成了激光标记的痕迹。第五章设备系统说明5.1 设备系统组成XH-MF10光纤激光打标机是将激光、计算机、自动控制、精密机械技术高度集成的高科技产品。主要包括以下部分。1)激光电源;2)光纤激光器;3)振镜扫描系统;4)聚焦系统;5)计算机控制系统。1、风扇 2、光纤激光器 3、光纤及耦合装置 4、红光指示系统5、进口数字振镜 6、平场透镜5.2 激光电源XH-MF10光纤激光打标机激光电源是为光纤激光器提供动力的装置，其输入电压为AC220V的交流电。安装于打标机控制盒内。5.3 光纤激光器XH-MF10光纤激光打标机采用进口脉冲式光纤激光器，其输出激光模式好使用

14、寿命长，被设计安装于打标机机壳内。5.4 振镜扫描系统振镜扫描系统是由光学扫描器和伺服控制二部分组成。整个系统采用新技术、新材料、新工艺、新工作原理设计和制造。光学扫描器采用动磁式偏转工作方式的伺服电机。具有扫描角度大、峰值力矩大、负载惯量大、机电时间常数小、工作速度快、稳定可靠等优点。精密轴承消隙机构提供了超底轴向和径向跳动误差;“电子扭力棒”取代传统弹性材料扭力棒，大大提高了使用寿命和长期工作的可靠性;任意位置零功率保持工作原理既降低了使用功耗，又减少了器件的发热效应，省却了恒温装置;先进的高稳定性精密位置检测传感技术提供高线性度、高分辨率、高重复性、低漂移的性能。光学扫描器分为X方向扫描

15、系统和Y方向扫描系统，每个伺服电机轴上固定着激光反射镜片。每个伺服电机分别由计算机发出数字信号控制其扫描轨迹。5.5 聚焦系统聚焦系统的作用是将平行的激光束聚焦于一点。主要采用f-透镜，不同的f-透镜的焦距不同，打标效果和范围也不一样，XH-MF10光纤激光打标机选用进口高性能聚焦系统，其标准配置的透镜焦距f=160mm，有效扫描范围110mm。用户可根据需要选配型号的透镜。可选配的F-透镜有：f=100mm，有效聚焦范围65mm。f=160mm，有效聚焦范围110mm。5.6 计算机控制系统计算机控制系统是整个激光打标机控制和指挥的中心，同时也是软件安装的载体。通过对声光调制系统、振镜扫描系

16、统的协调控制完成对工件打标处理。XH-MF10光纤激光打标机的计算机控制系统主要包括机箱、主板、CPU、硬盘、内存条、D/A卡、软驱、显示器、键盘、鼠标等。第六章设备安装及调试6.1 设备的安装及定位要求XH-MF10光纤激光打标机应安装于通风良好、清洁明亮的室内。为了确保通风良好和维修需要，该机与墙及其它障碍物之间的距离至少保持0.6m。6.2开箱及检查只有旭华光电公司授权人员才可打开包装、进行安装及调试。开箱应注意安全、注意避免损坏设备及其配件。根据设备及备件清单检查设备件数及随机相关文件是否齐全。在打开包装之前若发现包装有任何损伤或在安装过程中发现该机零部件有损伤应立即通知旭华激光公司或

17、其授权代理处。6.3 设备安装6.3.1设备放置将光纤打标机主机平放于事先准备好的台面，台面必须有足够的承重能力和稳定性，并用6个(也可4个)M6的螺钉将台面与光纤打标机主机牢固连接。1、机柜组件 2、鼠标 3、键盘 4、二维工作台 5、激光器组件6、电源接口 7、显示器 8、升降机构 9、计算机 10、控制盒组件6.3.2设备总控制盒接线说明1. 计算机2. 显示器3. 备用4. 备用5. 振镜电源 PIN1为+25V，PIN2为直流电源地COM，PIN3为-25V6. 激光电源输出+7. 激光电源输出负8. 备用9. 总电源输入 PIN1脚为火线L，PIN2脚为零线N，PIN3脚为大地输入

18、总电源为AC220V/50HZ，且电功率应该1000W以上6.3.3激光电源的正确安装6.4 设备操作步骤6.4.1开启设备总控制盒(一)正确连接激光器和连接控制卡以及电源，打开电源开关，(二)开启主控制盒钥匙开关(三)确保急停开关不要开启(即开关向上弹起，属自闭合状态)(四)开启控制盒激光电源开关(五)启动计算机，并开启电脑显示器(六)启动控制振镜电源开关(七)在计算机内打开激光软件调节软件相关参数进行激光标记，此时需确保激光工作焦距(即工作到激光打标头的距离)6.4.2软件调节简要说明一般在使用设备时，用户只需调整激光参数栏中的“速度”/“电流”/“频率”。标刻速度：XX用户需要的速度;功

19、率：通过激光软件设置本激光设备的百分比功率1%-100%可调频率：通过激光软件设置本激光设备的激光出光频率 10-100KHZ 调节软件具体操作使用说明请详阅激光软件说明。第七章维护及保养XH-MF-10光纤激光打标机主要由电子器件、精密仪器、光学器件组成，对使用环境及日常维护有较高的要求。7.1 本机维护时注意事项1) 本机不工作时，应切断打标机和计算机电源。2) 本机不工作时，将场镜镜头盖盖好，防止灰尘污染光学镜片。3)本机工作时电路呈高压状态，非专业人员，切勿在开机时检修，以免发生触电事故。4)本机出现任何故障应立刻切断电源。5)设备长时间使用，空气中的灰尘将吸附在聚焦镜下端表面上，轻者

20、会降低激光器的功率，影响打标效果;重者造成光学镜片吸热过温以致炸裂。当打标效果不佳时，应仔细检查聚焦镜表面是否被污染。如果是聚焦镜表面被污染，应卸下聚焦镜清洗其下端表面。卸下聚焦镜应特别小心，注意不要碰坏或摔伤;同时，也不要用手或其他物品触及聚焦镜镜面。清洗的方法是将无水乙醇(分析纯)与乙醚(分析纯)按3:1的比例混合，用长纤维棉签或镜头纸侵入混合液，轻轻擦洗聚焦镜下端表面，每擦试一面，须更换一次棉签或镜头纸。6)在打标机工作过程中，不得挪动打标机，以免损坏机器。7)打标机上不要覆盖堆或放其他物品，以免影响机器散热效果。7.2 常见故障及排除方法由于使用或其他原因，XH-MF-10光纤激光打标

21、机可能会出现故障。为了您能及时判断和排除一些简单的故障，我们列举了易发生的故障现象及解决问题的方法，仅供参考。序号故障现象故障原因解决方法1电源指示灯不亮无市电电源线没接好接好电源线电源指示灯已坏更换指示灯2激光指示不亮激光指示灯已坏更换指示灯3激光指示灯亮功率百分比设置过小调大功率百分比5激光指示灯不亮、无激光输出信号连接线没连好重新连好信号线6有激光输出、激光指示灯不亮激光指示灯损坏更换激光指示灯激光指示灯脱焊焊接激光指示灯7刻线不均被打工件不在焦平面使被打面在焦平面内8打标文字、图形有的清晰有的不清晰打标面和场镜不平行调平工件打标面XH-MF-10光纤激光打标机采用单元模块部件组装而成，各模块部件性能稳定，如若出现故障，根据现象不能判断故障原因，请与我公司售后服务部门联系。