高功率光纤激光器

1、IPGIPG高功率光纤激光器高功率光纤激光器T h e P o w e r t o T r a n s f o r m TM 报告人：徐仕安报告人：徐仕安Tel： obilemail:A典型的高功率光纤激光加工系统典型的高功率光纤激光加工系统典型的高功率光纤激光加工系统一般包括五个基本单元：l 高功率光纤激光器系统l 运动机构l 控制系统l 准直与聚焦系统l 辅助系统高功率光纤激光器的典型应用高功率光纤激光器的典型应用机床机床机床控制器机床控制器激光器激光器制冷机制冷机机器人控制器机器人控制器机器人机器人工装卡具工装卡具切割头切割头准直聚焦

2、系统准直聚焦系统光闸光闸焊接头焊接头操作光纤：操作光纤：20-200m20-200m传输光纤传输光纤高功率光纤激光器系统高功率光纤激光器系统高功率光纤激光器系统包括以下几个模块：1. 光纤2. 光光耦合器与光闸3. 激光模块4. 制冷机组5. 激光器运行模式6. 激光器接口7. 监控软件8. 常见激光器型号介绍典型光纤激光器系统典型光纤激光器系统IPGIPG光纤激光器内部结构光纤激光器内部结构1 1、IPGIPG光纤概述光纤概述. 光纤外型.2光纤原理 . 3光纤结构. 4光纤型号. 5最小弯曲半径与盘绕半径的数量区别. 6最小盘绕半径不同情况的盘绕对比. 7光纤如何实现自我保护 1.11.1

3、 光纤外形光纤外形光纤光纤QBHQBH 1.21.2 光纤的原理光纤的原理光纤是一种高度透明的玻璃丝，由纯石英经复杂的工艺拉制而成。光纤中心部分(芯Core)同心圆状包裹层(包层Clad)涂覆层特点：特点：ncorencore nclad nclad 光在芯和包层之间的界面上反复进行全反射，并在光纤中传递下去。光在芯和包层之间的界面上反复进行全反射，并在光纤中传递下去。1.3 1.3 光纤结构光纤结构纤芯纤芯外包层外包层一次涂覆层一次涂覆层套层套层1.41.4 光纤型号光纤型号型号描述芯径长度最小弯曲半径最小盘绕半径数值孔径QBIPG最常用型号50-1000 m5-200 m200mm300m

4、m0.2QD欧洲汽车工业标准50-1000 m5-200 m200mm300mm0.21.5 1.5 最小弯曲半径与盘绕半径的数量区别最小弯曲半径与盘绕半径的数量区别1.6 1.6 最小盘绕半径不同情况的盘绕对比最小盘绕半径不同情况的盘绕对比1.7 1.7 光纤如何实现自我保护光纤如何实现自我保护2 2、光光耦合器与光闸、光光耦合器与光闸 2a. 光光耦合器外形 2a. 2光光耦合器光学原理图 2a. 3光光耦合器类型 2b. 光闸外形 2b. 2光闸的光学原理图 2b. 3光闸种类光 闸光光耦合器2a.12a.1 光光耦合器光光耦合器输入端输出端2a.22a.2 光光耦合器的光学原理图光光耦

5、合器的光学原理图 Feeding fiber 光学镜片激光束Process fiber2a.3 2a.3 当前光光耦合器类型当前光光耦合器类型输入端输入端输出端输出端名称名称传输光纤传输光纤（feeding fiber)操作光纤（操作光纤（process fiber)或二级传输光纤或二级传输光纤激光功率不大于激光功率不大于4KW时时可选光纤芯径可选光纤芯径50um100um及以上及以上通常光纤芯径通常光纤芯径100um150um及以上及以上2b.12b.1 光光 闸闸多路输出多路输出2b.2 2b.2 光闸的光学原理图光闸的光学原理图 Feeding fiber Feeding fiber P

6、rocess fiberProcess fiber反射镜反射镜准直镜准直镜耦合镜耦合镜2b.3 2b.3 光闸的种类光闸的种类型号：FFS2way2wayQB-QB-QBQBESM=1.2M=1.2描述描述操作光纤的操作光纤的数目：数目：2way; 4way; 6way传输光传输光纤类型纤类型：QB操作光操作光纤类型纤类型：QB，QD分能量分能量切换，切换，空白时空白时表示分表示分时间切时间切换换放大率放大率：0.82.0型号举例含义 FFS 2way QB-QB/QD, M=1.2 两路光闸，传输光纤接头类型为两路光闸，传输光纤接头类型为QB，操作光纤，操作光纤接头类型分别为接头类型分别为Q

7、B和和QD。 FFS 4way QB-QB, 2ES M=1.2 四路光闸，其中两路为分时间切换，另两路为分四路光闸，其中两路为分时间切换，另两路为分能量切换能量切换 3 3、激光模块、激光模块3. 激光模块的工作原理3.2激光模块的构成 3. 3激光模块的组合3. 4激光模块电源3.1 3.1 激光模块的工作原理激光模块的工作原理l如果激光器中有多个模块，可以通过LaserNet软件有选择性的使用其中的一个或几个l如果激光器中含有备用模块，如其中的某个模块损坏，备用模块会自动开启3.2 3.2 激光模块的构成激光模块的构成 光光纤纤模模组组全光全光纤纤激光模激光模组组LDM#LDM#LDM#

8、LDM#LDM#LDM#LDM#LDM#LDM#LDM#LDM#LDM#有源光有源光纤纤 体积小巧,高度集成的全光纤设计 并联单芯结二极管激光模块组合 侧面泵浦 坚固的机械结构，耐冲击稳定性及强 超高的温度稳定性+-3.3 3.3 激光模块的组合激光模块的组合+= xxx kWModular Multi-KW Fiber LaserVery High Beam Quality3.4 3.4 激光模块电源激光模块电源激光模块电源4 4、制冷机组制冷机组4. 制冷机连接方式4.2 IPG标配的两种制冷机 4. 3制冷机型号4. 4制冷机接口典型制冷机组典型制冷机组4. 4. 制冷机连接方式制冷机连

9、接方式IPG WW chillerIPG ChillerRiedel ChillerVolume 0.3 m3Volume 2.1 m34. 4.IPGIPG标配的两种制冷机标配的两种制冷机激光器功率(KW)水冷机要求制冷量(KW)可用水冷机14.0PC 41.02-KE-S, PC 41.02-KEW-S28.0PC 63.02-KE-S, PC 63.02-KEW-S416.0LCI-170.01-W-3, LCI-171.01-W-3IHE-170.00-W-3, LC-170.01-A-3-5PC 160.01-NZ-DIS, PC 160.01-NZW-DIS520.0PC 160.

10、01-NZ-DIS, PC 160.01-NZW-DIS 624.0LC 260.01-A-3-5 PC 250.01-NZ-DIS, PC 250.01-NZW-DIS1038.0PC 250.01-NZ-DIS, PC 250.01-NZW-DIS1554.0PC 400.01-NZ-DIS, PC 400.01-NZW-DIS 4. 4.制冷机型号制冷机型号4.44.4制冷机接口制冷机接口制冷机接口4.44.4制冷机接口制冷机接口信号说明信号说明: :5 5、激光器运行模式激光器运行模式l 内控模式激光功率和开关光均由LaserNet通过网线控制l 模拟量控制激光功率和开关光均由外部信号

11、控制l 外控模式激光功率由LaserNet设定，开关光由外部信号控制l Hardwiring控制模式所有激光参数都由机械手控制6 6、激光器接口激光器接口网线接口模拟信号接口安全信号接口机器手接口制冷机接口光闸通道选择接口7.1 7.1 监控软件监控软件: :状态状态7.2 7.2 监控软件监控软件: :报警报警7.3 7.3 监控软件监控软件: :控制器内存控制器内存7.4 7.4 监控软件监控软件: :事件事件7.5 7.5 监控软件监控软件: :日志文件日志文件7.6 7.6 监控软件监控软件: :光闸光闸7.7 7.7 监控软件监控软件: :电源状态电源状态电源状态显示电源状态显示7.

12、8 7.8 监控软件监控软件:Hardwiring:Hardwiring模块温度显示模块温度显示功率显示功率显示模块选择显示模块选择显示7.9 7.9 监控软件监控软件: :模块型号模块型号8 8、激光器型号综述激光器型号综述n YLS-xx-SM series FEEDING FIBER直接输出的单模光纤激光器n YLS-xx-SM-CT series在机柜上部带有光光耦合器的单模光纤激光器内置光光耦合器 查看详细参数查看详细参数n YLS-xx seriesFEEDING FIBER 直接输出的多模光纤激光器n YLS-xx-C series在侧边带有光光耦合器的多模光纤激光器查看详细参数

13、查看详细参数内置光光耦合器8 8、激光器型号综述激光器型号综述n YLS-xx-CT series在机柜上部带有光光耦合器的单模光纤激光器n YLS-xx-S2(SS2) series在机柜侧边带有两路光闸的多模光纤激光器 内置两路光闸P 2500 WP 3000 W内置光光耦合器8 8、激光器型号综述激光器型号综述n YLR-xx-ST2(SST2) series在机柜上部带有两路光闸的多模光纤激光器 内置两路光闸P3000P3000n YLS-xx- yy-QCW series带QCW选项的多模光纤激光器查看详细参数查看详细参数8 8、激光器型号综述激光器型号综述n YLR-xx- yy-

14、WW series配备水冷制冷机的光纤激光器n YLS-xx-S4(SS4) series在机柜侧边带有四路光闸的多模光纤激光器8 8、激光器型号综述激光器型号综述n S2(4,6)-xx series, remote BS带远控二（四，六）路光闸的光纤激光器n C2-xx series, remote FFC8 8、激光器型号综述激光器型号综述n WA-xx series, remote WA chillern WW-xx series, remote WW chiller8 8、激光器型号综述激光器型号综述YLS 3000(5000) - SM Fiber LaserOutput Powe

15、r 3.0* kW( workpiece)Wave Length 1070 nmFiber Length up to 2 mM2 20.0 kW( workpiece )Wave Length 1070 nmFiber Diameter 100 mFiber Length up to 10mBPP 5 mm x mradFootprint 1480 x 806 mmHight 1.500 mm Power Consumption max. 70 kWWall Plug Efficiency 30%Weight 1200 kg返回返回YLS-2000-S2T-QCW Fiber LaserPeak Power 4.0 kW( workpiece)Wave Length: 1070 nmInternal 2-ways BSinstalledFeeding Fiber Diameter 50 mProcess