激光切割机使用说明书.doc

_ 激光切割机使用说明书 BYL-3015-B 北京万通博瑞金属加工有限公司 前 言很荣幸您购买我公司的产品，成为我公司的用户。 本说明所描述的是我公司生产的型号为BYL-3015-B的金属激光切割机。 本说明书详细介绍了切割机的安装，使用方法及相关维护步骤。在您使用本机器前请注意以下事项：v 建议每一位与本机器有关的工作人员（维修、操作、日常维护、定点检查人员）都要阅读这本说明书；v 操作者应具备相关的技术培训，或有专人指导；v 如果您能遵循说明书中的提示，不仅可以避免危险事故，降低维修费用，减少停机检修时间，还可以提高机器的工作效率和使用寿命；v 说明书应保存好以供随时查阅。注意：使用激光切割机前请详细阅读本说明，用户错误操作可能引起设备运行不良、设备损坏甚至造成人身伤害。警告：本切割机所用激光为不可见光，不可直视，否则可能造成眼睛伤害，使用时请佩戴护目镜。目 录前 言2第一章 简介1.1 主要用途及特点.（4）1.2 适用范围.（4）1.3 产品型号及意义.（5）第二章 主要规格与技术参数.（5）第三章 产品的主要结构与原理.（6）第四章 产品的工作条件.（6）第五章 产品的系统说明5.1 机械与传动系统.（7）5.2 电气系统.（9）5.3 气动系统.（10）5.4 光学系统.（10）5.5 水冷系统.（11）5.6 切割头.（11）第六章 吊运与保管6.1 开箱.（11）6.2 机床的吊运与保管.（11）第七章 安装与调试7.1 安装.（13） 7.2 调试.（13）第八章使用与说明 8.1 安全使用.（14） 8.2 操作使用步骤.（15）第九章 维护与保养 9.1 综述.（16） 9.2 日常维护与保养.（16） 9.3 运行时的维护与保养.（17） 9.4 长期停放的维护与保养.（17）第十章 常见故障及其排除方法.（18）第十一章 随机附件及备件.（18）第十二章 耗损件及易损件.（19）附：维修服务报告单.（20）第一章：简介1.1主要特点及用途 BYL-3015-B金属切割机是固体激光机，激光工作物质Nd_YAG晶体棒，在氙灯的作用下，在谐振腔内激励产生高能量激光束。经光学反射聚焦在工件表面,工件表面在激光高温照射下迅速熔化，并在数控程序的控制下按图形实现高速金属切割。 具有操作简便，切割速度快，精度高，性能稳定，不受切割图案限制，自动排版，节省材料，切口平滑，加工成本低等特点。其具体优点如下：v 传动精度高：定位精度0.05mm，重复定位精度0.015 mmv 切割缝隙小：激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度，材料很快加热至熔化程度。随着光束与材料相对线性移动，实现连续切割。v 切割表面光滑：切割面无毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ra12.5以内。 v 切割速度快：切割速度可达6m/min，最大定位速度可达15-20m/min。v 切割质量好：切边受热影响很小，基本没有工件热变形，完全避免材料冲剪时形成的塌边，切缝一般不需要二次加工。v 不受被切材料的硬度影响：激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等进行加工。v 节约模具投资：激光加工不需模具，没有模具消耗，无须修理模具，节约更换模具时间，从而节省了加工费用，降低了生产成本，尤其适合大幅面工件的加工。v 节省材料：采用电脑编程，可以把不同形状的产品进行整张板材料套裁，最大限度地提高材料的利用率。 v 提高新产品开发速度：产品图纸形成后，马上可以进行激光加工，在最短的时间内得到新产品的实物。1.2 适用范围：v 适用材料：主要用于碳钢和不锈钢金属的切割v 加工面积：3000*1500mmv 加工厚度：0.2mm-6mm1.3 型号及意义 BYL-3015-B产品序号加工宽度为1500mm加工长度为3000mm激光（Laser）激光工作物质（YAG）北京万通博瑞第二章：主要规格和技术指标设备型号：BYL-3015-B加工幅面：3000*1500切割材料厚度：0.2-6(碳钢）最大输出功率：500W最大切割速度：6000/min激光波长：1064nm脉冲频率：1-500HZ最小线宽：0.12mm电力配置：380V/50HZ/32AX、Y、Z轴几何定位精度：0.05/1000X、Y、Z轴重复定位精度：0.015机床重量：4000冷却方式：5P水冷第三章：产品的主要结构与原理激光切割机主要由电源控制柜、电气操作台、水冷机、激光发生器、床身这几部分组成。工作系统包括电气控制系统、驱动系统、传动系统、光学系统、循环冷却系统、气动系统、排料系统、除尘系统、润滑系统这几部分。激光切割机的原理框图如下所示： 第4章 ：产品的工作条件v 温度： 精密数控机床一般都是恒温环境工作,只有在恒温条件下,才能保证设备的正常运行和设备的加工精度。本机床数控系统中半导体工作温度要求在4045以下,室温达到35时电气柜内部温度能达40以上,当室温过高时数控系统的故障率会增加，所以为了使系统能够良好的工作，工作温度不要超过35。v 湿度： 精密的数控机床要求工作环境的相对湿度一般小于75%。因为在高温高湿中的数控机床在断电后，空气中的水分子会在电源或驱动装置的线路板上产生结露，当再次工作时线路板上的结露造成短路，从而引发机器故障。v 电压： 电源电压波动较大，会导致机床欠压或过压报警，甚至数据的丢失。所以电压一般要求在额定工作值的10%范围内。如电压不稳建议配备稳压电源。v 防尘： 在长期的切割过程中，如果没有良好的除尘，导电粉尘会影响操作人员的身体健康，另外如果没有关好电柜，粉尘进入电气柜并且在线路板或者模块上沉积，会导致电气部件损坏，特别是高压部件。所以设备工作时要求配有良好的除尘设备。v 地线： 设备的正常运行必须具备良好的接地。v 光照： 避免阳光对数控机床直接照射,室内应配有良好的灯光照明设备。v 通风：我们在上面的工作条件中提到了湿度和导电粉尘，通风是一种最自然的排除方法，有效的通风能够更好的保证机床的良好运行和操作人员的身体健康。第五章：产品的系统说明5.1 机械与传动系统5.1.1机床结构特点 工作台面长度：3000mm 工作台面宽度：1500mmv 机床的机械传动部分是整个激光切割机的最重要的组成部分，激光切割机的切割功能和切割精度都是由传动部分来实现的。主传动部分包括：X轴、Y轴、Z轴。辅助传动部分包括：自动托料系统、自动排料系统、自动润滑系统和除尘系统这四大部分。v 机座采用结构件焊接，设计合理，刚性好，强度高。采用先进焊接工艺并进行了震动时效处理，确保机械在运行中不变形，使用精度高、寿命长。v 龙门采用铝合金作为主体材料，在保证了结构强度的同时有效的降低了机床的总体重量，提高了Y轴的运行速度，并且结构轻巧美观。 5.1.2 机床主传动系统 主传动系统由程序控制系统、交流伺服电机驱动、精密滚珠丝杠，滑块导轨传动系统组成。 下图为传动简图X轴、Y轴采用精密滚珠丝杠的优点：v 传动效率高达85%98%v 灵敏度高，无颤动、无爬行，同步性好v 定位精度高，可以实现无间隙传动，刚度强，温升小v 磨损小，使用寿命和精度保持期长v 使用、润滑和维修方便、可靠，噪声低v 可逆向传动5.1.3 机床自动托料系统 操作程序：上、下料前先启动操作台托料按钮，万向滚珠托料架缓慢升起，滚珠表面高于支撑面，此时取下已加工完的工件，放上待加工工件，工件可在工作台上任意滑动摆位。当摆好位置后关闭托料按钮，托料架会缓慢落下，进入加工状态。 自动托料系统是由气缸带动连杆机构实现同步运行，当您发现升降不同步时可能有以下问题：v 空气压力不足，气缸正常工作压力为0.5MPa，检查空气压力，使之达到要求。v 空气不洁净，有水或杂质造成调速阀不畅或赌塞。重新调整或清洗调速阀。自动万向滚珠托料系统，使上下料更便捷，保护板面无划伤。托料装置可以轻松解决上下料的问题，从而提高了工作效率，降低了工作强度。 5.1.4 机床自动排料系统v 操作程序：切割前启动操作台排料按钮，接料小车放置出料口。停机前关闭排料按钮。v 自动排料系统由驱动电机、减速机、滚筒、托辊、输送带和接料小车组成。v 传输带的传输速度是固定的，是经过使用合理计算的。使用时要耐心，用户要调高速度必须告知制造商，避免发生故障。v 激光切割属穿透切割，切割零件和切割渣可直接掉落到机座底部。自动排料装置可自动将切割完的零件和料渣输送排出，供操作人员分类整理，提高工作效率，减轻劳动强度。 5.1.5 机床除尘系统v 操作程序：切割前启动操作台除尘按钮，引风机或除尘器启动通过系统管道将烟尘排出。v 引风机和除尘器属用户选配；您使用引风机可将烟尘直接排放到室外大气中。但这样不符合国家环保要求。除尘器内部有过滤桶，在运行过程中将烟尘过滤后排出的是合格的空气，可直接排放到室内，对人的身体无伤害。v 激光切割属熔化切割，切割过程中会产生一定量的烟尘和粉尘。除尘排风管道布置合理协调，风道各支管路之间的风量平衡，各支管路之间的空气流动的压力损失小，该除尘系统专门为激光切割加工所产生废气的净化而设计的，绝大部分的烟尘废气随风道排出，解决了在加工过程中的粉尘、有害气体等对室内环境的污染。 5.1.6 机床润滑系统 操作程序：当传动系统运行前启动操作台润滑按钮，润滑系统会按照事先设置好的顺序按时按量向各个润滑点注油。注：在使用自动润滑系统时要定时向储油罐里注油。 系统启动累计 2小时内就应注油。操作者班前应查看储油罐是否有油，避免意外造成空运行。 自动集中润滑系统是由可编程序的动力单元、可调分配器、油管和油嘴组成。每个注油孔都有独立的油管供油，能保证各传动部件磨损小、工作可靠、寿命长，能长期保持机床的移动精度和重复定位精度。5.2 电气系统5.2.1 主电源电路 电气柜中的主电源电路是整个机床正常运行的动力机构，它为后续激光电源电路、机械传动系统及电力数控系统提供安全的电力供应，保证系统的正常工作。这里需要强调的是必须保证电器柜的良好接地，这一点我们在前面的工作条件中已经讲过，这里作进一步强调。 主电源电路是强电压，强电流电路的集中部分，所以操作时必须注意安全，在没有特殊情况时要使电器柜处于关闭状态，维护及维修时必须要先关掉主电源再操作。 5.2.2激光电源电路激光电源电路是电气柜中的另一电力机构，它是专门为激光发生器供电的电气装置。在进行切割加工时一定要严格按照下面的技术指标进行合理范围的参数配置，确保电源的正常运行。同样没有特殊情况的话,工作时不要触碰电源电路。 脉冲激光电源内部是由单片机控制的数控电源。其技术指标如下： v 控制电流：60A-600A（单灯）； v 脉宽：0.2ms-10ms v 激光频率：0.1Hz-100Hz 0Hz是点动 每档 1Hz v 电源输出功率6KW v 工作环境：输入电源三相380V10%，在环境温度低于 30干燥条件下使用，空气粉尘0.01g/m3。 5.2.3 操作面板 操作面板主要由触摸式显示屏、键盘、鼠标和操作按钮四个部分组成。附带有USB插口，用于数据的传输。显示屏用于显示操作命令的具体执行过程；键盘和鼠标负责切割参数的修改及软件参数的修改；操作按钮则用于发出上电、切割及断电的过程中的所有命令。具体的操作规程见培训手册。5.2.4 驱动系统 我公司采用了日本松下MINAS A5系列的伺服驱动器和伺服电机。MINAS A5系列驱动系统具有速度、智能、轻便、安全、便利等优点。其中它的响应频率可达到20KHz，20bit一圈104万脉冲；具有自动增益调整功能，自动制振滤波器，自动陷波滤波器，配备机械模拟功能等优点。驱动系统在出厂时我们已经进行了安装调试，用户使用和维护时需注意以下事宜：v 系统保持良好的散热v 连接用电缆需保持干燥v 为防止电缆因机械运动而造成连接线脱落或断裂，应确保固定连接线。v 安装及拆卸电机时，请勿用榔头敲击电机，否则容易造成电机轴心及后方编码器损坏。5.3 气动系统激光切割机的气路由两部分组成，一部分为提供给切割头的切割气体，可选气体有清洁干燥压缩空气、高纯氧气和高纯氮气。另一部分为辅助气体，全部都是清洁干燥的压缩空气，包括辅助功能中托料气缸使用气体和光路的正压除尘气体。切割气体分为三种气体：压缩空气、氧气和氮气，这三种气体可根据不同材料来选择。压缩空气主要是用来切普通碳钢板，零件切割表面精度要求不高时可用, 可降低成本。氧气主要是用来切普通碳钢和对切割表面氧化要求不高的不锈钢。氮气主要用来切不锈钢和合金钢。对于压缩空气而言，本机分成三路使用：一路作为切割头气体；一路作为气托料使用气体；一路作为机械保养清洁用的气枪气体。其使用压力由对应的调压阀调整。5.4 光学系统光学系统包括YAG激光器、全反镜、半反镜、扩束镜组、聚焦切割头组件。 激光有能量密度，实际的切割效果决定于作用在工件表面的激光能量密度。为了能够很好地进行激光切割，必须进一步提高激光的能量密度。这有两种方法：一种是提高激光器的激光输出功率，一种是将激光器发出的激光束进一步变细或激光束模式调整，这需要一套光学的系统如下图:聚焦切割头组件 扩束镜 半反镜 聚光腔 全反镜 红外校准5.5 水冷系统本产品使用的水冷系统是专门为激光设备设计配套使用的一体式激光水冷机组。它的散热形式采用风冷上排风式，制冷量为5P，采用的是环保型制冷剂，供水方式为单路供水。系统的安全可靠性极高：具有高低压保护，压缩机过热保护，电流过载保护，三相电源缺电及相序保护，防漏电接地保护等多种保护功能。它的具体使用详见培训手册。这里要强调的是水冷机的日常维护，请用户必须注意：v 要定期清洗冷凝器，增发器，水箱及水过滤网v 要保持水箱内水质的清洁v 水位偏低时要及时补充水v 要经常检查接地线的安全可靠性5.6切割头本机使用的是带随动功能的切割头，所切割的工件表面不平不会影响切割效果。第六章：吊运与保管6.1 开箱 用户在收到机床后应尽快打开包装箱检查，检查过程中应特别注意以下项目：v 检查整机包装是否完整v 机床在运输过程中是否受潮v 检查机床外观及各部件是否在运输过程中受损v 按工具箱中提供的装箱单进行清查，是否有与装箱单不符合的地方。 我公司对机床定有保修期，具体内容请参照机床合同。若用户在开箱时发现问题，请及时与我公司及机床的承运单位进行联系，以便尽快解决问题。6.2 机床的吊运与保管 吊运带包装箱的机床，应按包装箱上的标志符号套系钢索，在起吊、卸放时应特别注意，不应使机床受到冲击和剧烈震动，吊运过程中不应过度倾斜，更不允许侧置或倒置机床。 吊运拆箱后的机床，按机床吊装图（下图）所示位置放置钢索，同时应在钢索与机床接触处加垫软物以保护机床，吊运过程中应平稳，避免机床在起吊和卸放时受到冲击。为保证机床的工作精度，应将机床安装在坚实的混泥土基础上，必须有足够的强度和稳定性，同时提供合适的安装空间，使所有的可动门和防护罩能毫无阻碍地打开。注：用户应特别注意，吊运时所用钢绳及挂钩其承载能力不应低于4吨。第七章：安装与调试7.1 安装7.1.1 场地要求本机由多组垫铁支撑，对于地基推荐采用整体式，其地基深度应大于500mm。7.1.2 电源要求我公司推荐用户采用独立电源，防止其它电气设备带来的电流、电压波动使机床出现故障。要求机床有独立的接地点，保证良好接地。7.1.3 机床水平调整水平是整机所有精度的最初基准，只有完成水平调整才能保证机床最终的加工精度。用户可按以下步骤调整机床水平。1 逐个调节每个地脚螺钉，使机床在无明显偏重的情况下，让螺钉基本上均匀受力。2 在刀架上安放水平支架，并将水平仪置于其上。3 可将横向、纵向的行程分别均分为前、中、后三点为观测点。4 移动托板，在前、中、后三个点上观察水平仪读数，仔细地逐个调整地脚螺钉。5 重复以上步骤直至水平读数达到规定要求。6 锁紧全部地脚螺钉。 请用户注意，随着机床的使用时间加长，机床的水平可能会发生改变，故推荐用户每年至少应对机床进行一次复查。 另外，若在使用过程中发生较大事故例如外力冲撞机床，则要求用户必须复查机床水平。7.2 调试7.2.1 准备工作调试前应完成以下工作:v 彻底清除设备上的防锈油。v 确定设备的所有螺钉都已紧固。v 确定设备的液压油箱、润滑油箱已加满。v 确定水冷机的水箱水位是否合理。7.2.2 上电试运行机床上电后应先逐项检查以下项目：v 各冷却风扇是否工作正常v 机床油路是否顺畅、是否有漏油现象v 检查各压力表是否工作正常v 机床的润滑系统是否已经开始工作确定以上各项均正常工作时，即可对各部件进行试运行。v 主传动系统 超过十天以上的停机，应让主传动首先完成从低速到高速的运转，推荐用户按机床最高时速值的20%作为初级运行，然后每次增加最高转速的20%，直至机床最高速，每个阶段运转时间不得少于5分钟。7.2.3调试详见用户培训手册内容第八章：使用与操作 在经过前面所述的安装调试后，激光切割机便可以安全放心的使用了。就使用与操作要说下面两点8.1安全使用工作人员要穿好工作服及工作鞋，必要时戴好安全帽和防护镜不要在机床周围放置障碍物，保证机床的正常作业半径工作区不应有易燃易爆物品存在使用各种气体切割前要严格检查其是否有泄漏，并在设备运行前处理好工作区周围要拉警示防护线或者防护栏，避免机器工作时其他工作人员进入工作区受伤设备运行过程中要有专人看守，不允许擅自离开，且不允许两人同时操作机床，如果需要时必须协调好工作任务，避免误操作机床在正常工作时不允许打开电源控制柜门和激光发生器的防护罩应避免将身体任何部位置于激光设备的固定光路中，以免误操作造成伤害加工过程中如果出现危险及异常情况，请及时按下“急停”按钮，以确保设备尤其是工作人员的安全加工过程中禁止用手触摸工件及废料，要用规定使用的工具注：切割机停止使用后必须断电然后工作人员方可离开8.2操作使用步骤8.2.1工件图形的编辑本公司生产的激光切割机是一种根据图形自动切割的数控设备，不需要工作人员编程,只需要把图形输入操作软件即可切割。如果客户的要求工件图形简单可以直接在数控设备的操作面板上绘制，如果图形复杂，为便捷则可以在个人电脑上绘制。 8.2.2 开机1 开水冷机。打开水冷机后面的低压断路器，如果没有报警和异常则说明水冷机正常 开启，开启后设定水冷机温度参数。2 开操作台显示器并且打开使用软件。3 开激光电源。首先开启电源控制柜上的钥匙和急停按钮，此时激光电源得电，然后 按下下面的绿色按钮，此时显示器上应显示“P”字母，再按下激光操做面板上的选项软按键，待到显示屏上显示“on”，再按下确定键，等待2-3分钟后激光电源正常开启。8.2.3 加工1 将需要加工的工件图形导入操作软件中，对图形进行参数设置2 按下显示器下方的托料按钮启动托料，把加工材料按切割要求放到机床上3 在出料口放置好小料的接受容器4 按下显示器下方的排料按钮启动排料，软件操作进入切割工序5 切割完成后整理废料及成品8.2.4关机 关激光电源。首先在电源控制柜的操作面板上按下选项按键，显示“off” 按下确定，显示P,等待2-3分钟后，按下红色按钮，然后关闭急停和钥匙开关 关闭软件、关显示器 按下水冷机箱后面的低压短路器关闭水冷机 关操作控制柜钥匙开关，关闭总电源警 告 断电后，必须等待5分钟以上再触及端子。因断电后在一段时间内动力线端子间留有高电压。为避免触电请不要立即触及。第九章：维护与保养 9.1综述为了保证激光切割机的正常使用，必须对设备进行日常保养和维护。由于机床采用高精密的光学部件，在日常维护过程中必须格外小心，严格按照各部分的操作规程进行，并且由专人进行维护。用户应常备的备件a) 丙酮：纯度99.5，水少于0.3，容量500ml一瓶b) 脱脂棉：5包c) 酒精：500ml，纯度99.5以上d) 镜头纸：5本e) 吹气小球：一个f) 滴管针：一个（医用）g) 棉棒：两包h) 万用表：一只i) 调光片：一块 9.2日常维护与保养a) 每日开机前，仔细检查激光器工作气体的压力情况，若气体压力不够，应及时更换，检查管道有无泄露；b) 检查激光准备状态按钮是否有损坏，检查指示灯、机床急停按钮是否正常；c) 检查X轴、Y轴、Z轴的限位开关及撞块安装螺钉有无松动，各轴的限位开关是否灵敏；d) 每天开始切割前如果出现24小时提示应及时进行激光器混合气体换气，以免影响正常切割，换气完成后必须拧紧气阀，以免泄露，混合气体是有毒气体，操作时注意安全；e) 检查冷水机水箱里的循环水水位，若不足必须及时添加；f) 检查外光路循环水路有无泄漏现象，必须及时处理泄漏，否则影响光学镜片的寿命；g) 每天切割完成后，检查聚焦镜镜片有无损伤；h) 检查外光路的伸缩皮腔是否烧坏或者破损，如有伸缩皮腔有烧坏现象须立即检查外光路是否偏光；i) 工作完成后，做好工作现场的6S工作；j) 每日工作完成后，将空压机底部储气筒的泄水阀打开进行排水，待废水排完后，关闭该阀；k) 每日工作完成后，按关机步骤进行关机，然后切断整个机床的总电源。9.3 运行时的维护与保养 机床在运行前请按机床每日检修的内容检查机床，机床运行中如发生异常声音请立刻停机检查，机床运行完后，请按正常停机顺序停机，并将机床工作台面及机床周边清理干净，不得在机床工作台或操作台上摆放无关物品。a) 定期检查机床集中润滑泵的油位，发现不足，就及时加注润滑油，并且适当调整润滑泵加油的时间，保证能够向X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨及丝杠座充分加注润滑油，保证机床精度，保持各运动部件的润滑，延长X、Y、Z轴导轨的使用寿命；b) 每季度必须清理Z轴直线导轨及丝杆上的灰尘；c) 每周检查激光器内部气管水管有无损坏，若有损坏请及时和我公司联系；d) 每班清洁机床的各个部位上的杂物灰尘；e) 每周检查激光器内部冷却水水位，若不足必须及时添加；f) 半