激光设备安装与调试 激光内雕机的安装调试 第六章 激光内雕机机安装调试.docx

第六章 激光内雕机的安装与调试 第一节 激光内雕机机械结构安装调试 激光内雕的原理是光的干涉现象。将两束激光从不同的角度射入透明物体（如玻璃、水晶等），准确地交汇在一个点上。由于两束激光在交点上发生干涉和抵消，其能量由光能转换为内能，放出大量热量，将该点融化形成微小的空洞。由机器准确地控制两束激光在不同位置上交汇，制造出大量微小的空洞，最后这些空洞就形成了所需要的图案，这就是激光内雕的原理，如图6-1-1所示。 图6-1-1激光内雕机工作原理示意图 在激光内雕时，不用担心射入的激光会融掉一直线上的物质，因为激光在穿过透明物体时维持光能形式，不会产生多余热量，只有在干涉点处才会转化为内能并融化物质。 激光内雕机大量地应用在 水晶、玻璃等透明材料进行平面或三维立体图案的雕刻，一般雕刻2D/3D人像、人名手脚印、奖杯等个性化礼品纪念品，也可批量生产2D/3D动物、植物、建筑、车、船、飞机等模型产品和3D场景展示。 一、激光内雕机组成结构介绍 1、整机结构组成介绍 以天逸403010激光内雕机为例，外形结构如图6-1-2所示。 工控箱主控箱 工控箱 主控箱 图6-1-2激光内雕机机器外形图 整机由主控箱（包括激光器及光路、激光电源、电控平移工作台、振镜头等）工控箱两大部分组成。 激光内雕机的工作过程是由激光器输出波长为532nm的激光束经扩束镜扩束后，再射到振镜扫描器的反射镜上，振镜扫描器在计算机控制下高速摆动，使激光束在平面X、Y两维方向上进行扫描形成平面图像，而三维图像是靠振镜及工作台的联合动作实现的。通过镜头将激光束聚焦在加工物体的表面或内部形成一个个微细的、高能量密度的光斑，每一个高能量的激光脉冲瞬间就在物体表面烧蚀形成雕刻。经过计算机控制连续不断的重复这一过程，预先设计好的字符、图形等内容就永久地蚀刻在物体表面或内部。 2、主要部件结构及功能介绍 （1）主控箱 主控箱的作用是控制整台设备的运行，包括对激光电源、X、Y振镜驱动器、冷却系统等部件的控制。给激光器提供电源，电源的电流是通过专用智能恒流模块来实施控制的。智能恒流模块根据给定值确定输出电流的大小，同时根据电流传感器反馈的实际电流值和实际电流的上升斜率来快速调节功率元器件的输出电流，实现高速、精密的电流闭环控制。 （2）工控箱 工控箱需要工业级防尘、抗震设计。其安装的软件是控制激光内雕机完成内雕工作的核心部分。 二、活动垫脚安装 1、激光内雕机垫脚作用 （1）有效维持机器精度，降低噪音，确保产品加工品质。 （2）抓地力强，可防止机器因震动而产生移位、滑动。 （3）本体完整与机台结合面积大稳定度高。 （4）安装及调整水平容易，易于设备移动。 2、激光内雕机垫脚安装与调试 常用激光内雕机的的垫脚调节滚动式，方便设备的移动。 安装调试步骤如下： （1）先将垫片放到机柜与垫脚之间，依次旋紧四个紧固螺栓； （2）四个垫脚均安装完毕后，清洁设备。 三、电机、滚珠丝杆副介绍与安装调试 激光内雕机伺服电机（如图6-1-3）是运动系统中的运动执行机构，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，拖动工作台运动达到三维运动的效果。 伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位。 图6-1-3 电机驱动器 滚珠丝杠副是由电机驱动器带动联轴器从而使实现工作台上下、左右、前后移动的连接器件。如图6-1-4所示。 图6-1-4 滚珠丝杠副 1、电机驱动器安装调试 在激光内雕设备中，由电机驱动器带动柔性联轴器旋转，从而联轴器与滚珠丝杠相连产生直线运动，其具体安装调试步骤如下： （1）选配合适电机驱动器与柔性联轴器； （2）电机驱动器与联轴器固定； （3）将电机驱动器与工作台基座固定锁紧； （4）测试电机驱动器带联轴器旋转。 2、滚珠丝杠副安装调试 （1）将滚珠丝杠穿过轴承座放入工作台基座的固定位置； （2）将联轴器与丝杠相连，并用螺钉锁紧。 （3）转动滚珠丝杠旋钮，测试其运动状态。 四、工作台安装调试 激光內雕机工作台有三条主轴：X轴、Y轴和Z轴，他们构成笛卡尔坐标系，如图6-1-5所示。 第一象限：即位于主轴上的点相对于参考点都具有非负的坐标。工作台采用滚珠丝杠直线导轨，传动平稳，运行精度高。 图6-1-5 工作台结构 工作台安装调试步骤： （1）将工作台面放置到已安装完毕的滚珠丝杠轴承座上，对准孔位； （2）用螺钉将工作台与轴承座固定，同时与滑台固定，锁紧； （3）安