Στοιχεία και αρχές λειτουργίας τουμηχανή κοπής λέιζερ

Η μηχανή κοπής λέιζερ αποτελείται από πομπό λέιζερ, κεφαλή κοπής, εξάρτημα μετάδοσης δέσμης, πάγκο εργασίας εργαλειομηχανών, σύστημα CNC, υπολογιστή (υλισμικό, λογισμικό), ψυγείο, προστατευτικό κύλινδρο αερίου, συλλέκτη σκόνης, στεγνωτήρα αέρα και άλλα εξαρτήματα.

1. Γεννήτρια λέιζερ Συσκευή που παράγει πηγή φωτός λέιζερ. Για τους σκοπούς της κοπής με λέιζερ, εκτός από μερικές περιπτώσεις όπου χρησιμοποιούνται στερεά λέιζερ YAG, οι περισσότερες από αυτές χρησιμοποιούν λέιζερ αερίου CO2 με υψηλή απόδοση ηλεκτρο-οπτικής μετατροπής και υψηλή ισχύ εξόδου. Δεδομένου ότι η κοπή με λέιζερ έχει πολύ υψηλές απαιτήσεις για ποιότητα δέσμης, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλα τα λέιζερ για κοπή.

2. Η κεφαλή κοπής περιλαμβάνει κυρίως μέρη όπως ακροφύσιο, φακό εστίασης και σύστημα παρακολούθησης εστίασης. Η συσκευή κίνησης της κεφαλής κοπής χρησιμοποιείται για την κίνηση της κεφαλής κοπής κατά μήκος του άξονα Z σύμφωνα με το πρόγραμμα. Αποτελείται από έναν σερβοκινητήρα και μέρη μετάδοσης, όπως βιδωτές ράβδους ή γρανάζια.

(1) Ακροφύσιο: Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ακροφυσίων: παράλληλο, συγκλίνον και κωνικό.

(2) Φακός εστίασης: Για να χρησιμοποιηθεί η ενέργεια της δέσμης λέιζερ για κοπή, η αρχική ακτίνα που εκπέμπεται από το λέιζερ πρέπει να εστιαστεί από τον φακό για να σχηματίσει ένα σημείο υψηλής ενεργειακής πυκνότητας. Οι φακοί μεσαίας και μεγάλης εστίασης είναι κατάλληλοι για κοπή παχιάς πλάκας και έχουν χαμηλές απαιτήσεις για τη σταθερότητα απόστασης του συστήματος παρακολούθησης. Οι φακοί μικρής εστίασης είναι κατάλληλοι μόνο για κοπή λεπτής πλάκας κάτω από το D3. Η σύντομη εστίαση έχει αυστηρές απαιτήσεις για τη σταθερότητα απόστασης του συστήματος παρακολούθησης, αλλά μπορεί να μειώσει σημαντικά τις απαιτήσεις ισχύος εξόδου του λέιζερ.

(3) Σύστημα παρακολούθησης: Το σύστημα παρακολούθησης εστίασης της μηχανής κοπής λέιζερ αποτελείται γενικά από μια κεφαλή κοπής εστίασης και ένα σύστημα αισθητήρα παρακολούθησης. Η κεφαλή κοπής περιλαμβάνει εστίαση ελαφρού οδηγού, υδρόψυξη, φύσημα αέρα και μηχανικά μέρη ρύθμισης. Ο αισθητήρας αποτελείται από ένα στοιχείο αισθητήρα και ένα τμήμα ελέγχου ενίσχυσης. Ανάλογα με τα διαφορετικά στοιχεία αισθητήρα, το σύστημα παρακολούθησης είναι εντελώς διαφορετικό. Εδώ, υπάρχουν κυρίως δύο μορφές συστημάτων παρακολούθησης. Το ένα είναι ένα σύστημα παρακολούθησης χωρητικού αισθητήρα, γνωστό και ως σύστημα παρακολούθησης χωρίς επαφή. Το άλλο είναι ένα επαγωγικό σύστημα παρακολούθησης αισθητήρων, γνωστό και ως σύστημα παρακολούθησης επαφών.

3. Εξωτερική διαδρομή φωτός του στοιχείου μετάδοσης δέσμης: ένα διαθλαστικό κάτοπτρο, το οποίο χρησιμοποιείται για την καθοδήγηση του λέιζερ στην απαιτούμενη κατεύθυνση. Προκειμένου να αποφευχθεί η δυσλειτουργία της διαδρομής της δέσμης, όλοι οι καθρέφτες πρέπει να προστατεύονται με ένα προστατευτικό κάλυμμα και να εισάγεται ένα καθαρό προστατευτικό αέριο θετικής πίεσης για την προστασία του φακού από μόλυνση. Ένα σύνολο φακών καλής απόδοσης θα εστιάσει μια δέσμη χωρίς γωνία απόκλισης σε ένα απείρως μικρό σημείο. Γενικά, χρησιμοποιείται φακός εστιακής απόστασης 5,0 ιντσών. Ένας φακός 7,5 ιντσών χρησιμοποιείται μόνο για υλικά πάχους >12 mm.

4. Εξάρτημα υποδοχής εργαλειομηχανών πάγκου εργασίας εργαλειομηχανών: το τμήμα εργαλειομηχανής της μηχανής κοπής με λέιζερ, το μηχανικό τμήμα που πραγματοποιεί την κίνηση των αξόνων X, Y και Z, συμπεριλαμβανομένης της πλατφόρμας εργασίας κοπής.

5. Σύστημα CNC Το σύστημα CNC ελέγχει την εργαλειομηχανή για να πραγματοποιήσει την κίνηση των αξόνων X, Y και Z και επίσης ελέγχει την ισχύ εξόδου του λέιζερ.

6. Σύστημα ψύξης Ψύκτη: χρησιμοποιείται για την ψύξη της γεννήτριας λέιζερ. Το λέιζερ είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε φωτεινή. Για παράδειγμα, ο ρυθμός μετατροπής του λέιζερ αερίου CO2 είναι γενικά 20%, και η υπόλοιπη ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα. Το νερό ψύξης αφαιρεί την περίσσεια θερμότητας για να κρατήσει τη γεννήτρια λέιζερ να λειτουργεί κανονικά. Το ψυκτικό συγκρότημα ψύχει επίσης τον ανακλαστήρα και τον φακό εστίασης της εξωτερικής οπτικής διαδρομής της εργαλειομηχανής για να εξασφαλίσει σταθερή ποιότητα μετάδοσης δέσμης και να αποτρέψει αποτελεσματικά την παραμόρφωση ή το σκάσιμο του φακού λόγω υπερβολικής θερμοκρασίας.

7. Φιάλες αερίου Οι φιάλες αερίου περιλαμβάνουν κυλίνδρους αερίου μέσου εργασίας με μηχανή κοπής λέιζερ και βοηθητικούς κυλίνδρους αερίου, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για τη συμπλήρωση του βιομηχανικού αερίου της ταλάντωσης λέιζερ και την παροχή βοηθητικού αερίου για την κεφαλή κοπής.

8. Το σύστημα αφαίρεσης σκόνης εξάγει τον καπνό και τη σκόνη που δημιουργούνται κατά την επεξεργασία και τα φιλτράρει ώστε οι εκπομπές καυσαερίων να πληρούν τα πρότυπα προστασίας του περιβάλλοντος.

9. Τα στεγνωτήρια και τα φίλτρα ψύξης αέρα χρησιμοποιούνται για την παροχή καθαρού ξηρού αέρα στη γεννήτρια λέιζερ και στη διαδρομή δέσμης για να διατηρηθεί η κανονική λειτουργία της διαδρομής και του ανακλαστήρα.

Αυτόματη ρομποτική μηχανή συγκόλλησης με λέιζερ υψηλής ακρίβειας Maven 6 αξόνων