激光刻字機使用教程

第一章 概述

1.1光纖激光刻字機簡介

 

激光刻字機是利用激光束在各種物質表面打印上永久的標記。

激光刻字機的效應主要是：

1、通過激光光能對目標物質表層的蒸發而露出物質深層；

2、通過激光光能導致表層物質的化學物理變化而"刻"出所需圖案文字；

3、通過激光光能燒掉部分物質，從而顯出所需刻蝕的圖案、文字。

光纖激光刻字機主要由：光纖激光器、振鏡（打標頭）、場鏡、軟件控制板卡、工控電腦、機箱機柜、放工件的水平臺等組成。

 

1.2光纖激光刻字機工作原理

 

是利用光纖激光器產生激光并用光纖導出激光然后配合光學高速掃描振鏡進行工件標記的，其核心部件為光纖激光器。

光纖激光器采用摻稀土元素的光纖作為增益介質。由于光纖激光器中光纖纖芯很細，在泵浦光的作用下光纖內極易形成高功率密度，造成激光工作物質的激光能級“粒子數反轉”。因此，當適當加入正反饋回路構成諧振腔便可形成激光振蕩。另外由于光纖基質具有很寬的熒光譜，因此，光纖激光器一般都做成可調諧的（既其波長在一定范圍內可以調節），在打標時可以標記出幾種顏色（對應材質）。

 

1.3特點如下：

 

1.YLP-CK系列光纖激光刻字機采用光纖激光器，壽命可達10萬小時，性能優越世界排名靠前。

光束質量高，為基模（TEM00）輸出，聚焦光斑直徑不到20um。發散角是半導體泵浦激光器的1/4。單線條更細，特別適用于精細、精密打標。

2.體積小，耗電量小，整機耗電不到500W；內置風冷冷卻方式，拋棄了笨重的水冷機組，占地面積更小，安裝更簡便，真正做到了節能和便攜。

3.電光轉換效率高，簡單易用，無須光學調整或維護，結構緊湊，系統集成度高，故障少。

4.無需進行任何維護，使用壽命長，適用于惡劣環境工作。

5.加工速度快，是傳統刻字機的2-3倍，光學掃描振鏡，激光重復頻率高，高速無畸變。

6.光纖激光器均配了光隔離器，有效屏蔽反射光，完全可以在金、銀、銅、鋁、硅等高亮面高反射材料上進行操作，不需要偏離場鏡正中心，大大拓寬了應用領域。而且對于不同的金屬，通過頻率和能量的調節它可以作用出一定的顏色。

7.打標軟件功能強大，可兼容Coreldraw、AutoCAD等軟件的文件；支持PLT、PCX、DXF、BMP等，可直接使用SHX、TTF字庫；支持自動編碼、打印序列號、批號、日期、條形碼、二維碼、自動跳號等，USB接口輸出控制。

 

第二章 設備操作安全防護

 

2.1常規安全指示

 

  YLP-CK系列光纖激光刻字機，經特別設計以減少曝露于危險輻射中的意外事件發生

 

警    告   ▲ 不遵守本手冊說明而進行操作、調整或控制將可能導致危險輻射。 因此，必須在對所有安全要求及操作步驟全面熟悉的前提下，才能 操作和維護該系統。  ▲不遵守本手冊說明而進行操作、調整或控制導致設備的損壞，不在 本公司的包修范圍之內。在本手冊說明之外，使用該系統如有疑問 請與重慶紫旭公司聯系15922610491

為了確保安全操作和產品的光學性能，請遵循下列提示和警告。 警告：當使用該激光設備時請務必確保安全地線的連接。 小心：給該激光設備通電前,請確定輸入的是220V交流電，錯誤的電壓輸入可能導致設備的損壞。

 

2.2 激光類型

 

YLP-CK系列光纖激光刻字機,采用的激光器屬于4類激光器,如使用不當會對人體產生傷害,用戶應按本手冊的要求采取保護措施。 

本激光刻字機使用的激光器的激光波長為1064nm的不可見激光,最大功率不超過20W。

避免眼睛或皮膚直接暴露于激光輻射中。

不要嘗試打開該設備,任何維護和服務都只能由本公司授權的技術人員完成。 

 

2.3 激光的危害     

激光器輸出的激光為不可見紅外光,即使在偏離焦距的情況下也可能造成三級燒傷。 

該設備輸出的光束包含有可見和不可見的輻射。對人眼有害。禁止直視激光光束。

 

2.4 爆炸及火患

 

YLP-CK系列光纖激光刻字機不適用于在易燃、易爆的場合使用。也不要在有揮發性溶劑如酒精、汽油等的場合中使用。

 

2.5 電器安全   

  

YLP-ZX系列光纖激光刻字機不要隨意拆開,內有高壓,易對人體造成傷害。如發生故障,只有專業技術人員才能打開機器。 

 

2.6 工作間標記及標簽

 

在YLP-CK系列光纖激光刻字機的安裝使用工作間的顯眼位置應醒目標明“當心激光”字樣。

 

 

第三章 設備技術參數與適用環境

 

3. 設備技術參數與適用環境

 

光束質量	M2:1.5  (TEM00模)
平均輸出功率	20W
最大打標線速度	12000mm/s
激光波長	1064nm
打標范圍	110mmX110mm 或200mmX200mm（可選配)
激光重復頻率	20KHz-80KHz
功率調整范圍	5%-100%
最小字符	0.2mmX0.2mm
標刻深度	0.01-1.0mm（視材質而定）
重復精度	0.001mm
最小線寬	0.013mm
整機耗電功率	≤500w
冷卻系統	風冷
控制接口	USB或串口（可選）
連續工作時間	24h
設備工作環境	干凈無灰塵或灰塵較少
設備工作溫度	3°C－ 42°C
工作環境濕度	5% -75% 無結露
電源要求	AC220V/50HZ/2A

 

 

第四章 激光器介紹

 

4.1激光理論概述

 

當某些材料受到激勵，它的原子，或分子，在高能級的分布多于低能級時，該材料就能夠以與能級差相應的頻率使輻射放大。英文“laser”—激光是Light amplification by DHimulated of radiation受激輻射光放大的縮寫。 

激光器由封閉在泵浦腔中的工作介質和泵浦源構成。泵浦源將工作介質從能量基態“泵浦”到激發態。如果在兩激發能級間實現“粒子數反轉”則可產生受激輻射（即光子），通過在光學諧振腔中諧振，來回反射，得到放大，其中一部分放大了的電磁輻射輸出，形成激光。

     

 激光與其他光源相比，具有單色性好、相干性好、方向性好和亮度高等特點。 

  

1單色性好。

普通光源發出的光均包含較寬的波長范圍，即譜線寬度寬，如太陽光就包含所有可見光波長，而激光為單一波長，譜線寬度極窄，通常在數百納米至幾微米，與普通光源相比，譜線寬度窄了幾個數量級。     

2相干性好。

激光束疊加在一起，其幅度是穩定的，在相當長時間內，可保持光波前后的相位關系不變，這是任何其他的光源所達不到的。     

3方向性好。

普通光源發射的光射向四方，光束發散度大，而激光發散角小，一般為幾個毫弧度。

4亮度高。

激光束能通過一個光學系統(如透鏡)聚焦到一個很小面積上，具有很高的亮度。 

 

4.2激光器簡介

 

激光器的工作介質可以是氣體、液體或固體。大多數氣體激光器的工作介質由原子、分子或兩者的混合組成。固體激光器的工作介質由原子或摻雜在某些晶體中的離子組成。而液體激光器的工作介質由溶解在液體中的大分子量的分子組成。

在特定的泵浦條件下，所有這些工作介質都可以實現“粒子數反轉”并產生某一波長的激光輸出。 

YLP-CK系列光纖激光刻字機采用當今世界上最先進的脈沖光纖激光器。

光纖激光器是在光纖放大器的基礎上而發展起來的。光纖放大器是利用了摻雜稀土元素的光纖，再加上一個恰當的反饋機制便形成了光纖激光器。摻雜稀土元素的光纖就充當了光纖激光器的增益介質。在光纖激光器中有一根非常細光纖纖芯，由于外泵浦光的作用，在光纖內便很容易形成高功率密度，從而引起激光工作物質能級的粒子數反轉。采用光纖光柵作為光纖激光器的諧振腔。 

用特殊工藝制成的樹杈型包層光纖，多模泵浦光就從光纖岔口導入，對樹杈型光纖內的一條細小的摻雜稀土元素（例如鐿）的單模光纖纖芯泵浦。當泵浦光每次橫穿過單模光纖纖芯時，將稀土元素的原子泵浦到上能級，然后通過躍遷產生自發輻射光，通過在光纖內設置的光纖光柵的選頻作用，特定波長的自發輻射光被振蕩放大而最后產生激光輸出。若在包層光纖材料中摻雜不同的稀土元素，例如摻雜鉺、銩、鐠、鐿等不同的稀土元素即會使得光纖激光器有多種不同的激光波長輸出。

利用包層、并行泵浦技術將多個激光二極管同時耦合至包層光纖上就可以獲得較高功率的激光輸出。其基本原理如圖所示：

第 五 章 軟件介紹及設置

 

5.1本軟件具有以下主要功能：

 

l 自由設計所要加工的圖形圖案

l 支持TrueType字體，單線字體（JSF），SHX字體，點陣字體（DMF），一維條形碼和二維條形碼。

l 靈活的變量文本處理，加工過程中實時改變文字,可以直接動態讀寫文本文件和Excel文件。

l  可以通過串口直接讀取文本數據。

l  可以通過網口直接讀取文本數據。

l  還有自動分割文本功能，可以適應復雜的加工情況。

l  強大的節點編輯功能和圖形編輯功能，可進行曲線焊接，裁剪和求交運算

l 支持多達256支筆（圖層），可以為不同對象設置不同的加工參數

l 兼容常用圖像格式（bmp,jpg,gif,tga,png,tif等）

l 兼容常用的矢量圖形（ai,dxf,dst,plt等）

l 常用的圖像處理功能（灰度轉換，黑白圖轉換，網點處理等），可以進行256級灰度圖片加工

l 強大的填充功能，支持環形填充

l 多種控制對象，用戶可以自由控制系統與外部設備交互

l 直接支持SPI的G3版光纖激光器和最新IPG_YLP光纖激光器

l 支持動態聚焦（3軸加工系統）

l 開放的多語言支持功能，可以輕松支持世界各國語言

 

5.2界面說明

 

l 啟動界面

開始運行程序時，顯示啟動界面（圖1-1），程序在后臺進行初始化操作。

l 主界面（圖1-2）

5.3參數調節（圖1-3）

參數中需調節的是：速度，功率，頻率

速度：1——2000mm/s（根據打標效果調節，打深度，打黑速度調慢）

功率：1%——100%    （功率百分比越大，打標深度越深）

頻率: 20——100KHz   (小頻率打深度)

關于軟件詳細使用，請參看軟件操作說明書

 

第 六 章 維護及保養  

YLP-CK系列光纖激光刻字機主要由電子器件、精密儀器、光學器件組成，對使用環境及日常維護有較高的要求。

 

6.1 本機維護時注意事項

1 本機不工作時，應切斷刻字機和計算機電源。 

2本機不工作時，將場鏡鏡頭蓋蓋好，防止灰塵污染光學鏡片。 

3本機工作時電路呈高壓狀態，非專業人員，切勿在開機時檢修，以免發生觸電事故。 

4本機出現任何故障應立刻切斷電源。 

5設備長時間使用，空氣中的灰塵將吸附在聚焦鏡下端表面上，輕者會降低激光器的功率，影響打標效果，重者造成光學鏡片吸熱過溫以致炸裂。當打標效果不佳時，應仔細檢查聚焦鏡表面是否被污染。 

如果是聚焦鏡表面被污染，應卸下聚焦鏡清洗其下端表面。 

卸下聚焦鏡應特別小心，注意不要碰壞或摔傷，同時，也不要用手或其他物品觸及聚焦鏡鏡面。 清洗的方法是將無水乙醇（分析純）與乙醚（分析純），按3:1的比例混合，用長纖維棉簽或鏡頭紙侵入混合液，輕輕擦洗聚焦鏡下端表面，每擦試一面，須更換一次棉簽或鏡頭紙。

6在刻字機工作過程中，不得挪動刻字機，以免損壞機器。

7刻字機上不要覆蓋堆或放其他物品以免影響機器散熱效果。

 

6.2 常見故障及排除方法

 

由于使用或其他原因，YLP-CK系列光纖激光刻字機可能會出現故障。

為了您能及時判斷和排除一些簡單的故障，我們列舉了易發生的故障現象及解決問題的方法僅供參考。

序號	故 障 現 象	故 障 原 因	解 決 方 法
1	電源指示燈不亮	無市電	等待來電
		電源線沒接好	接好電源線
		電源指示燈已壞	更換指示燈
2	激光指示不亮	激光指示燈已壞	更換指示燈
3	激光指示燈亮、無激光輸出	場鏡鏡頭蓋沒卸下	卸下場鏡鏡頭蓋
		功率百分比設置過小	調大功率百分比
		沒有在焦距	調整到焦距位置
4	激光指示燈不亮、 無激光輸出	信號連接線沒連好	重新連好信號線
5	有激光輸出、 激光指示燈不亮	激光指示燈損壞	更換激光指示燈
		激光指示燈脫焊	焊接激光指示燈
6	刻線不均，打標文字模糊	被打工件不在焦點位置	調整高度在焦點位置
7	打標文字、圖形有的清晰有的不清晰	打標面和場鏡不平行	調平工件打標面水平
8	打標文字、圖形有缺口或沒有閉合	速度過快或打標延時大	降低速度，調小延時

 

 

YLP-CK系列光纖激光刻字機采用單元模塊部件組裝而成，各模塊部件性能穩定，如若出現故障，根據現象不能判斷故障原因，請與我公司售后服務部門聯系。

服務電話：15922610491