CM00421版GWCSTD Ⅱ振镜激光焊接设备使用说明书.docx
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CM00421版GWCSTDⅡ振镜激光焊接设备使用说明书
振镜激光焊接设备
GWC-STDⅡ
-硬件篇-
使用说明书
感谢您选购天田米亚基的振镜激光焊接设备
本使用说明书记载了振镜激光焊接设备的使用方法和使用注意事项。
请在使用之前,仔细阅读本使用说明书,正确使用产品。
此外,在阅读之后,请妥善保存,以便随时取阅。
天田米亚基焊接设备(上海)有限公司
C-M0042-001
目录
关于本使用说明书3
1.本使用说明书的构成3
2.注意事项3
3.关于本说明书的标记方法3
第一部分振镜激光焊接设备整体说明4
第1章特别注意事项4
1.安全注意事项4
2.操作注意事项7
第2章特点8
第3章系统构成9
1.整体构成9
2.基本规格10
3.各部位名称及功能11
第4章设置15
1.开箱15
2.设置16
第5章设备的点检及更换19
1.控制单元19
2.振镜单元19
第二部分控制及控制箱部分23
第1章设备的启动和终止23
1.设备的启动流程23
2.设备的终止流程24
第2章接口25
1.外部输入输出(EXTI/O
(1))25
2.外部输入输出(EXTI/O
(2))28
3.外部输入输出(EXTI/O(3))29
4.振镜扫描头控制输入输出(HEADI/F
(1)~(3))30
5.用户外部I/O输入输出(USERI/O)31
第3章外形图38
第三部分振镜头部分38
第1章规格(YAG激光设备用)38
1.透镜单元组合39
2.加工参数41
3.各透镜参数的设定范围41
第2章外观图42
第四部分激光焊接设备的设定43
1.MCL25143
2.ML系列,MCL300系列44
关于本使用说明书
1.本使用说明书的构成
本说明书对扫描式激光焊接系统GWC-STDⅡ的设置、操作方法、维护、规格的记述。
本说明书由以下篇章构成。
•硬件篇(振镜控制/振镜扫描机头)
对振镜控制箱的各部位名称、机器的设置方法、机器的维护方法、规格的记述。
对振镜扫描机头的各部位名称、机器的设置方法、机器的维护方法、规格的记述。
•软件篇
对使用电脑应用程序「振镜激光焊接设备」进行焊接控制的方法的记述。
•关于保修
•地址一览表
2.注意事项
•MicrosoftWindows是MicrosoftCorporation在美国和其他国家的注册商标或商标。
•本说明书中记载的公司名称、产品名称均为各公司的商标或登录商标。
•未经许可,不得转载本说明书的全部或部分内容。
•关于本说明书的内容,将来在未做提前通知的情况下有可能对其进行修改。
•为求万全,万一本说明书中有难以理解、错误或不妥当的内容的话,请联系我们。
•跟本设备组合使用的产品(电脑等)使用说明书也请一并阅读。
3.关于本说明书的标记方法
记载了为了防止硬件、软件的损坏以及错误的发生,必须要遵守的情报。
菜单、图标、按钮、窗口、标签
用[]标记。
(例)选择[OK]按钮。
键盘的按键
用<>标记。
(例)按<Tab>键。
参照章节
用『』标记。
(例)请参照『第8章3.2 变更密码』(第5页)。
第一部分振镜激光焊接设备整体说明
第1章特别注意事项
1.安全注意事项
使用之前,请仔细阅读「安全注意事项」,确保正确使用。
•此处所标示的注意事项是为了安全使用产品,以防止对使用者和他人造成危害。
每一项都是关乎安全的重要内容,请务必阅读。
•以下为各标志所代表的含义。
操作不当时,预计会造成人员死亡或重伤的情况。
操作不当时,预计可能造成人员的死亡或重伤的情况。
操作不当时,预计会造成人身伤害以及物品受损的情况。
表示「禁止」。
对产品保证范围之外的行为发出的警告。
表示产品使用者必须执行的行为。
△标志表示危险、警告、注意的内容。
千万勿对设备进行拆卸、修理、改造
可能会引发触电、火灾事故。
请勿进行操作说明书记载以外的维护行为。
勿直视或接触光束
直射光、散射光都很危险。
若激光直接射入眼中可能导致失明。
佩戴防护眼镜
在使用设备的场所,请务必佩戴防护眼镜。
即使佩戴了防护眼镜,若激光直接射入眼睛仍
有可能导致失明的危险。
防护眼睛只能减弱激光,并不能完全遮断激光
勿将激光照射到人体
会造成烫伤,请绝对避免这种行为
勿损坏电源线、连接线
请勿踩、拧、拉伸电源线和连接线。
若电线破损,可能导致触电、短路、火灾。
如需修理和交换,请联系经销商或本公司
使用指定的电线,牢固连接
若使用负载不足的电线或连接不牢固,可能会造成火灾、触电。
牢固连接光纤
若连接的不牢固,可能会造成灼伤、火灾。
异常时终止运转
若出现焦味、异常声响、过热、冒烟等异常现象后继续运转设备,可能会造成触电、火灾。
请及时联系经销商或本公司。
使用保护装置
激光照射到人体会很危险。
维护时,在需要发射激光的情况下,请使用保护装置(
耐高温光的吸收、散射体),防止激光射出。
穿戴防护服
请穿戴防护手套、长袖衣服、皮质围裙等防护用具。
飞溅物溅射到皮肤上会造成灼伤。
勿把水泼在机器上
电气部件沾水后可能会导致触电、短路
放置在稳固的场所
设备翻到、从放置处掉落可能会造成人员受伤
远离置易燃品
激光照射时产生的溅射物可能点燃易燃物,从而造成火灾。
若无法去除易燃物时,请用难燃的罩壳进行覆盖
配备灭火器
焊接作业区需配备灭火器,以防万一
定期进行维护点检
请定期进行维护点检,损坏的部位或部件需修理后再使用
避免激光照射到易燃物品
避免照射到易燃物、可燃物。
可能会引发火灾
去除灰尘,牢固连接插头
若带有灰尘或插头没有插牢,可能会造成局部发热并引发火灾
从插头的根部拔除插头
若通过拉拽电线来拔除插头,可能会造成电线破损并导致触电、火灾
勿覆盖毛毯、布制品等
在使用中请勿用毛毯、布制品覆盖设备。
过热后可能引发火灾
2.操作注意事项
(1)焊接高反射材料时,请务必跟本公司联系。
不恰当的使用条件,有可能造成振镜扫描机头内部的烧损。
(2)请配备对激光以及激光设备操作具有丰富知识和经验的人员担任激光安全管理人员。
激光安全管理员要对激光设备的钥匙进行管理,对激光操作人员尽情安全知识教育,并能够进行作业指挥。
(3)对于可能暴露在激光照射下的区域,需设置防护栏等将其与其他区域分隔开来。
而且,需要有责任人对该区域进行管理,并设置标示,防止无关人员进入。
(4)请在温度5~35℃,湿度80%以下,无温度急剧变化的环境下使用。
而且,请避免在以下场所使用。
灰尘、油雾较多的场所
振动、冲击较多的场所
使用药品等的场所
靠近有较强干扰源的场所
会结露的场所
CO2NOxSOx等浓度较高的场所
(CO2浓度超过0.1%的时候,离子交换树脂的寿命会缩短。
)
(5)寒冷时,若开启空调等引起温度急剧变化,透镜表面会结露,并会粘付灰尘。
所以请避免急剧的温度变化。
若从启动开始就输出低下,有可能发生了结露现象,请立即停止使用。
如果怀疑有结露现象发生,请检查透镜表面。
(6)设备外部有污垢时,请使用柔软的布或沾有少量水的布擦拭。
若较脏时,请用稀释了的中心洗剂或酒精擦拭。
稀释剂、汽油等可能会造成变色和变形,请勿使用。
(7)请勿将螺丝等异物放入设备内部,以免造成设备故障。
(8)请按照本操作说明书记载的方法来操作设备。
(9)电脑和振镜控制箱处于连接中时,请勿关闭振镜控制箱的电源。
(10)在连接电脑的状态下,在未关闭振镜控制箱电源之前,请勿拔掉USB线。
(11)为了能够实现安定的扫描焊接,在打开电源后,请保持10~30分钟的空转。
(空转时间随温度及加工物的材质发生变化)。
(12)若管理者或操作员需进入激光使用区域时,必须实施必要的安全对策,确保在MPE*值以下。
*MPE:
最大允许漏光量。
激光射入人眼或照射到皮肤时可允许的安全等级。
MaximumPermissiveExposure的缩写。
第2章特点
本产品是通过在由光纤传输的激光出射部使用数字扫描,来实现高速激光焊接系统的设备。
本产品与YAG激光焊接机配套使用,能够实现高安定性、高品质的高速多点焊接。
.回馈激光所特有的波形控制功能、高速度条件切换功能,加之可高精度、高速度进行光束扫描的振镜光学系统,不但可以实现同一材料的多点焊接,还可以对同一加工内的不同材料实现高品质、高安定性、高速度的多条件焊接。
.高安定性、高速度多点焊接
.高安定性、高速度缝焊
能够实现最大激光往复速度100pps(*1),并且通过CW可以实现高速缝焊。
但是,若超出了激光焊设备的最大额定输出,则无法使用。
本数值跟所连接的激光焊接机的性能有关。
.高安定性、高速度多条件焊接
通过功率回馈激光设备的功能(波形控制功能、高速条件切换功能),很容易实现在同一加工内的不
.同材质、不同厚度的多条件焊接。
.高精度光束扫描性能
使用数字扫描,减轻温度的扩散并提高了往复位置的精度,从而提高了扫描的性能。
构筑满足客户用途的系统
与YAG激光焊接机配套使用,可较容易实现从微细焊接系统到铜材料结合等高输出用途的系统构筑。
.多文件焊接
通过USERIO最大可以实现16个焊接文件调用。
.多振镜头焊接
最大可以同时控制2台振镜机头。
第3章系统构成
1.整体构成
2.基本规格
项目
规格
波长
1064nm(YAG激光)、650nm(导向光)
最大允许激光功率
300W
使用环境温度
5~35℃(没有结露、冻结)
若在环境温度5℃以下的情况下使用,请联系本公司。
使用环境湿度
80%RH以下(没有结露、冻结)
运输、保管温度
-10~55℃(没有结露、冻结)
运输、保管湿度
没有结露、冻结
运输中的振动
(包装状态)
1.0G以下
油雾及粉尘
0.1mg/m3以下
振镜头外形尺寸*
222(W)×165(H)×195(D)mm
振镜头重量
控制箱外形尺寸
控制箱重量
*不含准直镜、fθ透镜以及CCD单元、照明单元。
3.各部位名称及功能
3.1控制箱
3.1.1正面
(1)紧急停止开关
按下,设备进入紧急停止状态。
使用振镜扫描机头电源线与振镜扫描机头连接。
顺时针旋起,解除设备的紧急停止状态。
(2)电源开关/指示灯(220VAC)
电源开关开时,灯亮;
电源开关关时,灯灭。
电源开关:
置于“I”时,电源打开;置于“O”时,电源关闭。
(3)状态指示灯
WORKING1:
灯亮时,1#振镜工作中;
WORKING2:
灯亮时,2#振镜工作中;
DCPOWER:
灯亮时,24V电源正常;
NORMAL:
灯亮时,激光器正常通电中;
READY:
灯亮时,激光器准备就绪。
3.1.2背面
(1)HEADI/F接口(1~3)
使用振镜扫描机头控制线与振镜扫描机头连接。
(2)USERI/O接口
用户外部控制用输入输出信号接口。
(3)USB(PC)接口
与电脑进行通信的接口。
通信时,使用USB数据线连接电脑。
(4)EXTI/O
(1)、
(2)、(3)接口&RS485接口
EXTI/O
(1)接口:
振镜控制箱对激光焊接设备进行控制的输入输出信号接口。
使用EXTI/O
(1)线连接激光焊接设备的EXTI/O
(1)接口。
EXTI/O
(2)接口:
振镜控制箱对激光焊接设备进行控制的输入输出信号接口。
使用EXTI/O
(2)线连接激光焊接设备的EXTI/O
(2)接口。
EXTI/O(3)接口:
紧急停止信号的输入输出接口。
使用EXTI/O(3)线连接激光焊接设备的EXTI/O(3)接口。
RS485接口:
与激光焊接设备进行通信的接口。
使用RS485线连接激光焊接设备的RS485接口。
(5)HEADPOWER接口(1~3)(DC)
使用振镜扫描机头电源线与振镜扫描机头连接。
(6)电源接口(220VAC)
电源接口:
连接附属电源线。
2.2振镜头
2.2.1背面
(1)CCD摄像头USB接口
通过USB线,连接电脑。
(2)HEADPOWER接口&HEADI/F接口
通过振镜扫描机头电源线和控制线与振镜控制箱连接。
(3)水冷安装接口
通过振镜扫描机头水冷安装口与水冷设备相连接。
(4)fθ透镜安装口
用于安装fθ透镜。
2.2.1上面
(1)光纤接入口
激光焊接设备的光纤接入口
(2)光源接入口
照明用光源接入口。
下图为X、Y坐标轴与透镜中心的位置关系。
第4章设置
1.开箱
1.1包装箱的搬运
搬运包装箱时,防止跌落。
1.2装箱尺寸及重量
尺寸(mm)
重量(含包装箱)
振镜控制箱用包装箱
(含附属品)
约513(H)×298(W)×568(D)
约kg
振镜头用包装箱
(含附属品)
约513(H)×298(W)×568(D)
约kg
1.3附属品确认
请确认包装箱内物品是否与下记清单一致。
名称
数量
振镜扫描机头控制线(10M)
1套
激光焊接机控制线(3根)
1套
USB线(3M)
1根
电源线(5M)
1根
操作说明书(CD-ROM)
1枚
应用程序、驱动程序(CD-ROM)
1枚
2.设置
2.1设置条件
请参考下图安置振镜扫描机头和控制箱。
请安置在空气流通处。
并且,扫描焊接时会产生粉尘等,推荐配置吸尘设备。
必要的设置间距
A 上部间距
300mm以上
B 加工距离
请参照『第5章3.加工参数(P18)』
两侧距离:
30mm以上
上面距离:
150mm以上
后面距离:
200mm以上
另外,安置时请注意以下几点:
(1)请尽量避免控制箱收到振动和冲击。
(2)请避免周围有较强电磁干扰。
由于光纤有最小曲折半径,所以设置时请参考相应的激光焊接设备的操作说明书,避免光纤超过最小折弯半径。
移动振镜扫描机头时,请不要触摸透镜,手持左右底面进行移动。
请勿在移动中手持线缆或光纤。
另外,安置时请注意以下几点。
(1)由于设备的个体差异、扫描焊接条件等因素存在,加工距离(透镜保护玻璃的下端面到透镜焦点为距离)是会略有变化的,所以设置时请预留±5mm左右的调整空间。
(2)设置完成后,要调整振镜扫描机头的水平度,并使其保持该水平度。
(3)关于振镜扫描机头的安装台,请使用单枚、厚度在10mm以上的金属板。
(4)请避免振镜扫描机头安装台振动。
设备运行时,允许的振动在0.1G以下,即使振动在0.1G以下,也可能造成焊接品质下降、焊点偏移、设备故障等。
(5)请独立设置安装台,避免受到震动和冲击。
(6)2台振镜扫描机头相对使用的情况,在设置时,请避免任一台所发出的激光会照射到另外一台。
若激光射入另一台机头的内部,有可能造成机头内部烧损。
(7)焊接高反射材料(金、银、铜、铝、不锈钢、钢等)时,请使用正确的焦点位置。
若将待加工物件置于透镜焦点以外的位置,加工物件的反射光可能会烧损机头内部。
(8)请勿将激光射向屋顶。
有窥视到激光出射部的危险。
并且维护作业较困难。
2.2设备的连接
(1)请不要将外部线缆、外部控制线缆和其他动力线一起捆扎。
否则由于干扰的影响,可能会造成误操作。
(2)连接光纤时,请注意不要划伤光纤端面或混入灰尘。
振镜扫描机头和光纤的附属保护套是在取下光纤时使用的,请妥善保管。
(3)连接电脑和振镜控制箱时,需安装驱动程序。
关于驱动程序的安装,请参照『软件篇』。
(4)购买CCD摄像头或光源时,配套的CD、电源、线缆等全部包含。
第5章设备的点检及更换
1.控制单元
点检、更换作业时
本章将对客户自行实施维护操作进行说明。
为了安全地停止设备,请在切断身背电源5分钟以后在进行维护。
通电状态下触摸设备内部,可能会导致触电。
为了确保设备正常运转,请定期检查确认各部位插头连接是否牢固。
2.振镜单元
2.1点检、更换作业时
本章将对客户自行实施维护操作进行说明。
为了安全地停止设备,请在切断身背电源5分钟以后在进行维护。
通电状态下触摸设备内部,可能会导致触电。
为了确保设备的性能,推荐每一年定期点检2次,每两年总点检1次。
详情请致电本公司。
2.2关于部品更换
部品在使用中会逐渐劣化,所以需要对其进行维护和更换。
请参考下表进行定期点检。
部品名称
型号
部品编号
作业周期*1
维护内容*2
fθ透镜
GWC-STDⅡ
(YAG激光设备用)
f=120
fθ120透镜
01.PD026555B
5年
更换
f=170
fθ170透镜
01.PD026554B
f=210
fθ210透镜
01.PD026553B
f=254
fθ254透镜
01.PD026552B
fθ透镜
保护玻璃
GWC-STDⅡ
(YAG激光设备用)
f=120
保护片Φ133.5X2.5
01.PD025176B
每日
1年 *3
清扫
更换
f=170
f=210
f=254
保护片Φ133.5X4
01.PD025177B
振镜扫描单元
GWC-STDⅡ
(YAG激光设备用)
JD38081064YAGΦ30振镜(电源、线缆不含)
01.PD026537B
5-6WH*4
更换
*1作业周期是指维护的周期以及部品的预想寿命,并非保证期。
*2使用寿命已到或烧损,损坏时进行部品更换。
*3根据设备的使用条件会有差异。
*4电机的作业周期是以电机轴承将要到达寿命的时间来定义的。
正常使用环境和条件下轴承的寿命为5-6万小时。
2.3保护玻璃的点检及更换
保护玻璃可以防止大气中的灰尘以及从加工物体溅射出的飞溅物等在透镜表面形成污垢。
一旦保护玻璃表面有污垢的话,会造成激光功率的损失,所以要定期清洁和更换。
如果保护玻璃较脏时,请清洁或更换。
2.3.1准备
以下为清洁、更换保护玻璃时所需物品。
・气罐
・透镜清洁纸
・酒精
2.3.2保护玻璃的点检、更换
1关闭激光焊接设备的电源。
2揭开场镜型号标贴,拧松止头螺丝后,将保护玻璃盖扭下。
取下时,请注意不要将保护玻璃打碎。
3用气罐将灰尘吹掉。
4如果用气罐无法除去灰尘,请用清洁纸沾数滴酒精,如下图所示从保护玻璃的中央开始螺旋状轻轻擦拭。
若使用酒精擦拭也无法将污垢去除的话,请更换新的保护玻璃。
5将清洁好的或新的保护玻璃放入保护玻璃盖的卡槽内。
若保护玻璃没有完全放入卡槽,可能会造成破损。
6将保护玻璃盖装回原位,并锁紧螺丝。
第二部分控制及控制箱部分
第1章设备的启动和终止
1.设备的启动流程
启动前请确认以下事项:
•激光焊接设备、振镜控制箱、电脑的电源处于OFF状态。
•激光焊接设备、振镜控制箱、电脑之间由USB线连接。
启动多分歧振镜扫描激光焊接系统时,请关闭其他应用程序。
1打开激光焊接设备的电源。
2将激光焊接设备的控制开关置于ON。
3在激光焊接设备完成充电,并在显示器上显示「准备就绪!
!
」大约0.5秒后进入前次终止时的画面之前请耐心等待。
4打开振镜控制箱的电源。
5启动振镜激光焊接设备PC操作软件。
选择电脑桌面上的「AMADA-MIYACHI」图标,启动该应用程序。
「AMADA-MIYACHI」启动后会显示主操作界面。
6在主操作画面的状态栏中确认连接是否正常。
若水温等显示正常,参数设置可以打开,控制按钮可以开关和切换,控制箱上的DCPOWER和NORMAL指示灯亮起,表示电脑和振镜控制箱、激光器处于连线状态。
通过上述操作,设备启动完成。
2.设备的终止流程
1主操作界面中关闭高压,关闭所有光闸。
2点击主操作界面右上角的[×],关闭软件。
3在开始菜单中选择[关闭计算机(U)],将电脑关闭。
4关闭振镜控制箱电源。
5将激光焊接设备的控制开关置于OFF。
6关闭激光焊接设备的电源。
通过上述操作,装置终止完成。
第2章接口
1.外部输入输出(EXTI/O
(1))
1.1.引脚的配置和功能
振镜控制箱侧接口:
D-Sub37pin插针
1.1.1输入信号
引脚编号
信号名称
说明
1
准备完成
施加高电压,对电容器充电完成后,闭路。
2
点灯
点灯期间,闭路。
3
异常
发生异常时,开路输出,直到故障复位。
4
结束
励启灯点灯后闭路40ms。
5
监测正常
激光能量的监测值在监测界面所设定的“最大值”“最小值”的范围内时,闭路40ms。
6
监测异常
激光能量的监测值不在监测界面所设定的“最大值”“最小值”的范围内时,闭路40ms。
8
可处理外部输入
处于可处理外部输入信号的状态(23号引脚与COM间闭路时)时,闭路。
开路状态下,即使输入外部输入信号,也无法处理。
9
励启灯输入上限
励启灯输入电力超过“输入功率上限设定”中所设定的值时,开路。
1.1.2输出信号
引脚编号
信号名称
说明
14
0V输出
外部输出信号电源。
15
+24V输出
外部输出信号电源。
16
外部信号电源输出
外部信号电源输出端子。
配合输出信号线路连接至14号引脚或15号引脚。
17
外部信号COM输出
外部信号COM输出端子。
配合输出信号线路连接至14号引脚或15号引脚。
18
灯-ON/OFF
使COM间闭路,灯就点亮,开路则灯熄。
19
故障复位
发生异常情况时,排除异常原因后,关闭COM间回路,则解除异常信号的输出。
20
激光启动
21号引脚与COM间闭路的状态下,使此引脚与COM间闭路,可输出激光。
请将闭路时间保持在存储开关界面所设定的时间以上。
另外,连续输入时,请将开路时间保持在40ms以上。
21
激光停止
通过20号引脚输出激光时,使此引脚与COM间闭路。
已经在参数界面的“频率”设定输出次数的连续输出时,在激光输出过程中COM间开路,则激光停止输出。
请保持开路时间在1ms以上。
22
导向光
COM间闭路时,输出导向光。
23
控制切换
COM间闭路时,外部输入信号无效。
25
光束选择1
使COM间闭路,则入射单元1被选中,可从入射单元1输出激光。
26
光束选择2
使COM间闭路,则入射单元2被选中
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