打标机说明书-中文

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1、简介

激光打标是利用激光的高能量作用于工件表面，使工件表面达到瞬间气化，并按预定的轨迹，刻写出具有一定深度的文字、图案。

HGL—LSY50型系列激光打标机是利用波长为1064nm的固体YAG激光，通过控制振镜的偏转来达到标刻的目的。

激光振镜打标具有标记速度快、连续工作稳定性好、软件功能强、定位精度和重复精度高等优点，广泛应用于集成电路芯片、电脑配件、工业轴承、钟表、电子及通讯产品、航天航空器件、各种汽车零件、家电、五金工具、电线电缆、食品包装、首饰、烟草等众多领域的图形和文字的标记。

型号说明：

HGL—LSY50F

表示进口振镜头

激光器输出功率

YAG激光器

振镜打标机

表示为中小功率激光设备

华工激光

主要技术参数：

激光波长：1064 nm

激光器输出功率：50W

声光调制频率：500 ~ 20 kHz

最大直线刻写速度：3000 mm/s, 视材料

标刻范围：70*70mm(110*110mm,220*220 mm)

重复精度：0.02 mm

定位精度：0.02 mm

标刻线深：0.05 ~ 0.1 mm

供电：三相~ 380V、4.5 KV A

2、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；调Q器件对连续激光进行腔内调制，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106 w/mm2）使工件表面瞬间气化，刻蚀出一定深度的图案文字。

3、HGL-LSY50激光振镜打标机的构成及各部件功能

3．1 总则

HGL—LSY50型激光振镜打标机是由氪灯泵浦的固体YAG激光打标机，它主要由五部分组成，即：激光器系统、声光调制系统、振镜扫描系统、计算机控制系统及冷却系统，

腔组成。

3．2．1 激光工作物质

HGL–LSY50型系列激光打标机激光工作物质为掺钕钇铝石榴石（Y3A15O12），简称Nd3+：Y AG棒。Nd3+: 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1064 nm波长的红外激光。Nd3+: Y AG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。Y AG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。

3．2．2泵浦源

对于连续运行的固体Y AG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.

3．2．3 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。

第一种，单椭圆柱面聚光器

图二单橢圆聚光腔示意图

聚光器腔体由铜材加工而成，内表面为高反射率镀金面，氪灯和YAG棒分别用不同的玻璃管密封，并置于椭圆的两个焦点上，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。

第二种，紧包腔聚光器

图三紧包腔聚光腔示意图

腔体采用紧包的方式，氪灯和Y AG棒等距离地直接置于腔内，腔内全部水冷却。

聚光腔的耦合效率是决定激光器转换效率的关键环节，聚光器采用优质黄铜材料，经严格光学加工处理而成。对于第一种聚光腔，应保持腔内光洁，否则严重影响激光器出光效率。

3．2．4 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。

HGL—LSY50型系列激光打标机采用稳定的平行平面镜腔。谐振腔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。

3．3 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。

3．3．1面板说明

图四 激光电源前面板图

图五 激光电源后面板图

· 数显表: 停机时显示电源的电流设定值，起动状态时显示实际输出电流值。

· 允许启动（READY ）灯: 灯亮时，表示允许机器起动，否则机器无法启动。

·电源指示（POWER）灯: 灯亮时，表示控制电源电压正常，允许输出电流。

·报警（ALARM）灯: 报警灯亮时，表示欠压或过流保护动作。

·电流调节旋钮: 以内控方式，调节电流值的大小。

·启动旋钮（RUN）: 在允许启动灯亮时按动此按钮，可启动机器。

·内、外控（INNER—OUTER）开关: 将内、外控开关拨到相应位置，可以选择机器由内面板控制（即内控方式）或者由外控接口控制（即外控方式）。

·停止(STOP)开关: 任何时候按动此按钮，激光电源停止工作。

·激光电源开关: 拨动开关，可接通或分断总电源。

·电流插座: 电源进线插座为四芯针式航空插座，型号为P20J6Q。见图六。

·高压输出端子: 电源输出接线端子分红、黑二色，红色为正极，黑色为负极。

·外控插座: 电源外控接口为十九芯孔式航空插座，其型号为X24J19AJ。

·外控保护端子: 外控保护端子为两只红色接线柱，连接外控保护触点，触点接通时允许电源工作。

·钥匙开关: 外控面板上钥匙开关为设备总电源开关。

·振镜开关: 为振镜扫描头电源开关。

3．3．2 安装接线