焊接工艺学劳动教学激光焊基础原理及安全学习教案

1、会计学1焊接工艺学劳动教学焊接工艺学劳动教学(jio xu)激光焊基激光焊基础原理及安全础原理及安全第一页，共42页。目录(ml)页SIMATIC 综述 .2SIMATIC S7/C7/M7 和 WinAC 控制器.3S7-200: 概述 .4S7-200: 技术参数.5S7-200: 模块 .6S7-200: CPU 设计.7S7-300: 概述 .8S7-300: 技术参数 .9S7-300: 模块 .10S7-300: CPU 设计.11S7-400: 概述 .12S7-400: CPU 技术参数（1） .13S7-400: CPU 技术参数（2） .14S7-400: 模块 .15S7

2、-400: CPU 设计 (1) .16S7-400: CPU 设计 (2) .17编程设备 . .18安装STEP 7对PG/PC的要求. .19安装 STEP 7 软件. .20安装结果 . .21第1页/共41页第二页，共42页。LASERL - Light 光线光线A - Amplification by 放大放大(fngd)S - Stimulated 激励激励 E - Emission of 发光发光R - Radiation 辐射辐射一、激光一、激光(jgung)的含义：的含义：第2页/共41页第三页，共42页。二、激光二、激光(jgung)的分类：的分类：Laser group

3、Laser mediumPump mechanismWave lengthPower rangeExample/ range of use气体激光气体或蒸气电激发气体发光CO2-lasers / 材料加工HeNe-laser / 测量技术受激原子激光 / 测量，化学成像.10,6 m(远红外线)633 nm (rot)175 - 583 nm(紫外线)Up to. 25 kW 0,1 W 1000 W (no CW operat.)固体激光晶体或玻璃闪光灯,弧光灯,发光二极管为激发源Nd:YAG-Laser / Nd:Glas-Laser /材料加工Rubin laser红宝石1,06 m(n

4、ear IR)694 nm (rot)Up to 6 kW 20 W (no cw) 半导体激光半导体弧光灯，激光用于光谱学可调节. 300 nm to1,2 m 100 W电激发670 - 880 nm 5 W 100 W 5000 W染料激光一种浓度很稀的有机染料Single emitter1 cm barrenstacks第3页/共41页第四页，共42页。二、激光二、激光(jgung)的分类：的分类：脉冲(michng)激光 1第4页/共41页第五页，共42页。二、激光二、激光(jgung)的分类：的分类：适宜于钻孔和切割的脉冲(michng)激光第5页/共41页第六页，共42页。二、激

5、光二、激光(jgung)的分类：的分类：Marking激光(jgung)第6页/共41页第七页，共42页。二、激光二、激光(jgung)的分类：的分类：CW激光 Nd:YAG 最大功率 4000 Wsr000354TypeCavitiespiecesMax. outputpowerWLaser powerapplied to theworkpiece WBeam qualitymm mradHL 353 D150035012HL 506 D170050025HL 703 D2100070012HL 1006 D21400100025HL 1003 D31400100012HL 1504 D42

6、000150016HL 2006 D42800200025HL 3006 D64200300025HL 4006 D85500400025第7页/共41页第八页，共42页。二、激光二、激光(jgung)的分类：的分类：二极管激光(jgung)第8页/共41页第九页，共42页。二、激光二、激光(jgung)的分类：的分类：碟式激光器第9页/共41页第十页，共42页。弧光灯 cw laserHL 4006D弧光灯连续波LLK：0,6 mm 光纤直径光纤直径发出激光功率4000 WTRUMPF 激光HL 304P脉冲激光0, LLK：0,4mm 光纤直径光纤直径激光功率300 WTRUMPF Las

7、er二极管 cw laser脉冲(michng)激光0, LLK：0,4mm 光纤直径光纤直径发出激光功率3500 WTRUMPF Laser二极管连续波激光HLD 3504碟式 cw laser0, LLK：0,2mm 光纤直径光纤直径发出激光功率4000 WTRUMPF Laser碟式连续波激光Tru disc 4002第10页/共41页第十一页，共42页。三、激光三、激光(jgung)的优势：的优势：TRUMPF激光的优势光束可以通过光缆进行传输高效率的光束质量激光能量(nngling)的可控制性远程诊断第11页/共41页第十二页，共42页。三、激光三、激光(jgung)的优势：的优势：

8、第12页/共41页第十三页，共42页。四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：固体固体(gt)激光：激光：Nd:YAGNd - Neodymium 钕钕Y - Yttrium 钇钇A - Aluminium 铝铝G - Granal 石榴石石榴石第13页/共41页第十四页，共42页。四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：紫外区紫外区 可见光可见光 近红外区近红外区 远红外区远红外区第14页/共41页第十五页，共42页。四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：100%反射镜反射镜通过激励发通过激励发光使光增强光使光增强激光物质（激光物质（Nd:YAG)50%反射镜反射镜激励能

9、量激励能量未受激励的未受激励的受激励的受激励的Nd-原子原子第15页/共41页第十六页，共42页。激光腔的构造（一）：激光腔的构造（一）：终端反射镜终端反射镜输出反射镜输出反射镜反射腔反射腔激光棒激光棒激励灯管激励灯管激光光束激光光束四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第16页/共41页第十七页，共42页。激光激光(jgung)腔的构造（二）腔的构造（二）激光棒激光棒激励灯管激励灯管激励灯管激励灯管激励灯管激励灯管冷却水冷却水冷却水冷却水四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第17页/共41页第十八页，共42页。激光激光(jgung)腔的构造（三）腔的构造（三）四、激光四、激

10、光(jgung)的原理：的原理：上腔：弧光灯下腔：激光棒第18页/共41页第十九页，共42页。激光激光(jgung)腔的构造（四）：腔的构造（四）：回水端紧固螺栓 (4x)进水端紧固螺栓 (2x)激光腔下腔紧固螺栓 (8x)玻璃管玻璃管激光棒温度传感器激光棒温度传感器四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第19页/共41页第二十页，共42页。多激光多激光(jgung)腔的结构（一）腔的结构（一）放大腔放大腔谐振腔谐振腔输出反射输出反射镜镜终端反射终端反射镜镜HL 3006D四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第20页/共41页第二十一页，共42页。多激光多激光(jgung)腔

11、的结构（二）腔的结构（二）放大腔放大腔谐振腔谐振腔输出反射输出反射镜镜终端反射终端反射镜镜折射镜组折射镜组HL 4006D四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第21页/共41页第二十二页，共42页。Nd:YAG激光吸收激光吸收(xshu)特性特性四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第22页/共41页第二十三页，共42页。Nd:YAG激光激光(jgung)的光学特性：的光学特性： d - 光束(gungsh)直径 do- 焦点直径 - 发散度光束质量用光束质量用* *do衡量，值越低效果衡量，值越低效果(xiogu)越好。越好。单位：单位：mm*mrad四、激光的原理：四、激

12、光的原理：第23页/共41页第二十四页，共42页。1/fPtHPHPavQtPtPCW激光PH脉冲激光Pav激光平均功率tH脉冲持续时间fP脉冲频率Q单脉冲能量HHQPtPHHavfPPt四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第24页/共41页第二十五页，共42页。激光激光(jgung)的传输通路：的传输通路：光路分配器中央中央(zhngyng)快门快门折射折射(zhsh)镜组镜组先导激光先导激光传输通路传输通路激光传输镜组激光传输镜组吸收装置吸收装置传输通路传输通路折射镜组折射镜组吸收装置吸收装置光路分配器光路分配器安装底板安装底板传输通路光缆入射透镜光缆入射透镜四、激光的原理：四、

13、激光的原理：第25页/共41页第二十六页，共42页。激光激光(jgung)的传输光缆（一）：的传输光缆（一）：光缆光缆(un ln)入射透镜入射透镜光缆光缆(un ln)光缆保护套光缆保护套加工镜头组加工镜头组光缆的最小弯曲半径光缆的最小弯曲半径200mm四、激光的原理：四、激光的原理：第26页/共41页第二十七页，共42页。射入光线射入光线射出光线射出光线保护层保护层外层外层内层内层激光的传输激光的传输(chun sh)光缆（二）：光缆（二）：光路最大功率(gngl)损失8%四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第27页/共41页第二十八页，共42页。光纤螺旋电阻绝缘管弹性金属管金属

14、网塑料管电缆激光的传输激光的传输(chun sh)光缆（三）：光缆（三）：四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第28页/共41页第二十九页，共42页。激光激光(jgung)的加工镜头：的加工镜头：1、光缆、光缆2、双焦点透镜、双焦点透镜3、准直透镜、准直透镜4、双焦点透镜、双焦点透镜5、折射透镜、折射透镜6、焊接镜头、焊接镜头7、保护镜、保护镜8、切割镜头、切割镜头9、切割保护气管、切割保护气管(qgun)10、压缩空气管、压缩空气管(qgun)11、带通风的透镜、带通风的透镜12、通风、通风13、激光保护滤镜、激光保护滤镜14、放大镜、放大镜15、目镜、目镜16、照相机、照相机四、

15、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第29页/共41页第三十页，共42页。激光激光(jgung)的聚焦的聚焦(一一)四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理： ZR：瑞利长度 mm f：聚焦(jjio)光线的发散度rad f ：物镜的焦距mm do ：光线直径mm ：发散度rad dof：焦点直径mm 第30页/共41页第三十一页，共42页。激光激光(jgung)的聚焦（二）：的聚焦（二）：准直透镜准直透镜观察镜观察镜物镜物镜反射镜反射镜dof：焦点直径：焦点直径mmfc ：透镜的焦距：透镜的焦距(jioj)mm f ：物镜的焦距：物镜的焦距(jioj)mmdk ：入射光直径：入射光

16、直径mm四、激光四、激光(jgung)的原理：的原理：第31页/共41页第三十二页，共42页。五、激光五、激光(jgung)的安全：安全等级的安全：安全等级 Class 1 没有防护激光直射(zh sh)是有害的 Class 2 波长 (400 - 700 nm)可见光范围，0.25秒内对眼睛无害 Class 3A 聚焦的激光射线对眼睛有害 未聚焦的激光射线对眼睛无害: 可见光 (400 - 700 nm) 0,25 s之内 其他光谱范围可较长时间 class 1M 覆盖Class 1 class 2M 覆盖Class 2在新标准中被3R替代第32页/共41页第三十三页，共42页。五、激光五、

17、激光(jgung)的安全：安全等级的安全：安全等级Class 3B非遮蔽激光射线对眼睛是危险的甚至对皮肤也会造成损伤(snshng)Class 4非遮蔽激光射线对眼睛非常危险对皮肤危险散射的激光也是危险的激光射线可能导致失火和爆炸第33页/共41页第三十四页，共42页。18040070014001800400010640110-1010-810-610-410-2302,5315450500600105011501200150026001064Nd:YAGCO2Pilotlaser,Justierlaser635 - 65010-3Wave length in nmLaser power in

18、 Wclass 4class 3Bclass 1, 1Mclass 3Rcl. 2,2Mcl. 3RPilot laserAlignment laser五、激光五、激光(jgung)的安全：安全等级的安全：安全等级第34页/共41页第三十五页，共42页。五、激光的安全五、激光的安全(nqun)：安全：安全(nqun)标识标识P0 3000 W= 1064 nmPulsed laserCw laserPO cw lasers功率或功率或pulsed lasers的平均功率的平均功率PP一个脉冲的功率一个脉冲的功率t脉冲持续时间脉冲持续时间F脉冲频率脉冲频率 波长波长激光主要技术参数激光主要技术参

19、数P0 500 W= 1064 nmPP = 9 kWt = 0,5 - 20 msF = 500 HzInvisible and visible laser radiationAvoid eye or skin exposure todirect or scattered radiationLaser Class 4EN 60825-1-94Invisible and visible laser radiationAvoid eye or skin exposure todirect or scattered radiationLaser Class 4EN 60825-1-94第35页/共

20、41页第三十六页，共42页。五、激光五、激光(jgung)的安全：安全标识的安全：安全标识Note:激光射线是有害的激光射线是有害的No laser specificationsrequiredLaser Class 1第36页/共41页第三十七页，共42页。五、激光五、激光(jgung)的安全：激光的安全：激光(jgung)伤伤害害LASER伽马射线伽马射线 400 nm 1400 nm 300 nm 400 nm 2500 nm 角膜晶体玻璃体视网膜第37页/共41页第三十八页，共42页。五、激光五、激光(jgung)的安全：激光的安全：激光(jgung)伤伤害害 0,15 s内的最大许可内的最大许可射线强度射线强度DaylightAr