《激光器裝配調(diào)試實訓(xùn)》指導(dǎo)書

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1、實訕I(yè)項激光器的組成認(rèn)識1?1激光器的主要組成部分認(rèn)識1.1.1YAG激光焊接機(jī)YAG固體激光焊接機(jī)一般由激光冷卻系統(tǒng)，數(shù)控工作系統(tǒng)、激光器系統(tǒng)等部分構(gòu)成。1.主機(jī)柜2.激光器3?升降機(jī)構(gòu)4.CCD監(jiān)視系統(tǒng)5.導(dǎo)光聚焦系統(tǒng)6.焊接夾具7.兩維數(shù)控工作臺&外循環(huán)系統(tǒng)9.控制系統(tǒng)1()?激光電源11.內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)徼光電源控制系統(tǒng)圖1?1?2YAG體激光焊接機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖光欄聚光腔聚焦鏡45"反射鏡輸出鏡指示光圖1-1-1YAG固體激光器焊接機(jī)組成部件1丄2YAG激光打標(biāo)機(jī)激光打標(biāo)機(jī)主要由激光器系統(tǒng)、聲光調(diào)制系統(tǒng)、掃描振鏡系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)五大部份構(gòu)成。1?冷卻系統(tǒng)2.激光器3?顯

2、示器4?光具座支架7.控制盒1()?聲光電源5?光具座&計算機(jī)主機(jī)11.掃描驅(qū)動器6.工作臺9.激光電源圖1?1?3YAG固體激光器焊接機(jī)組成部件聲光電源計算機(jī)系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)—激光電源掃描系統(tǒng)聚焦系統(tǒng)工作臺圖1?1?4激光打標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖1.2光學(xué)諧振腔結(jié)構(gòu)1.2.1YAG脈沖激光器光學(xué)諧振腔1.指示光源系統(tǒng)2.全反膜片架3.光閘4.聚光腔5.光欄6.半反膜片架7.聚焦導(dǎo)光系統(tǒng)圖1?2?1光具座結(jié)構(gòu)示意圖1.2.2YAG連續(xù)激光器光學(xué)諧振腔S5123467891345/67891?輸出膜片架2?氟燈3?激光腔體4?激光晶體5?光具座6?聲光調(diào)整架7?聲光調(diào)Q開關(guān)8?反射膜片架9?指示光調(diào)整

3、架圖1?2?2YAG連續(xù)激光器光學(xué)諧振腔構(gòu)成L3CO?激光切割雕刻機(jī)光學(xué)傳輸系統(tǒng)21.激光管2?第一反射鏡3?第二反射鏡4?第三反射鏡5?聚焦鏡筒6?加工工件7?工件承載平臺圖1-3-1CO2激光切割雕刻機(jī)光學(xué)傳輸系統(tǒng)1.4激光光纖傳輸系統(tǒng)1.半導(dǎo)體指示裝置2.全反膜片架3.電極座4.激光晶體5.聚光腔6.防護(hù)罩7.閃光燈&主光閘（選配）9.半反膜片架10.能量探頭11?光纖觀察鏡12.觀察鏡支架13.45°反射座14.分路光閘15.光纖輸出耦合裝置16.光纖組件17?光纖輸入耦合裝置圖1-4-1光纖傳輸激光器光學(xué)傳輸系統(tǒng)1.5冷卻系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換成激光,其光電轉(zhuǎn)換效率只有3%左右，大量的

4、電能都轉(zhuǎn)換成熱能。這部分熱能對激光器件有巨大的破壞力，使YAG激光晶體及氤燈破裂，聚光腔變形失效等，所以必需有冷卻系統(tǒng)提供冷卻保障?？紤]到系統(tǒng)的光學(xué)效率，冷卻介質(zhì)一般為去離子水或蒸憾水。以保證內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)不受污染。本系統(tǒng)則采用雙循環(huán)制冷機(jī)組，內(nèi)循環(huán)水冷卻激光器，外循環(huán)水冷卻內(nèi)循環(huán)水。冷卻系統(tǒng)包含水箱、過濾器、磁性泵以及水溫、水流量保護(hù)器等組成。其原理圖如下所示:「——1=F=^=i拯歿置v4ZZZF圖1-5-1冷卻系統(tǒng)主回路原理圖1、清洗換水：a內(nèi)循環(huán)冷卻水為去離子水（蒸餡水最好），夏天兩個月?lián)Q一次，春天、秋天、冬天三個月?lián)Q一次；b去離子裝置每六個月?lián)Q一次。每半年清洗一次水箱和過濾器。2

5、、溫控儀下限溫度一般設(shè)定在20°C,但為防止溫差過大而結(jié)露，工作溫度一般根據(jù)環(huán)境和濕度設(shè)置，如環(huán)境溫度為32°C,可將下限溫度設(shè)定在28°C,上限溫度設(shè)置在35°C。如環(huán)境溫度低于20°C下限溫度就設(shè)定在20°Co一般不低于環(huán)境溫度5°C,否則結(jié)露將導(dǎo)致激光器功率下降，并有可能帶來破壞性損失。實訓(xùn)項2激光器諧振腔的裝配調(diào)試2.1連續(xù)YAG激光器裝配調(diào)試2.1.1Nd:YAG晶體的安裝1、如圖2-1-1所示，用螺絲刀分別拆下兩端頭上的棒壓蓋，取出兩端頭的橡膠堵頭。2、取出置放于晶體盒中的晶體，目測檢查其外觀有無破損。3、將晶體輕輕水平插入聚光腔內(nèi)（保證兩端露出部分基本等長）。4、兩端依次

6、套上密封圈、棒壓蓋。5、用螺絲刀將螺絲旋入，使壓蓋將密封圈均勻壓緊。1?晶體2?密封圈3?棒壓蓋4?螺釘圖2-11Nd:YAG晶體安裝示意圖注意：1）晶體外形為圓柱形結(jié)構(gòu)，棒的兩個端面嚴(yán)格平行，與棒軸垂直，經(jīng)過拋光并且鍍增透膜；使用過程中要保持棒端面光潔。2）激光器工作時，YAG棒需用水冷卻至一定溫度，以保持激光輸出的穩(wěn)定性。2.1.2氟燈的安裝與維護(hù)1、氮燈的結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)電極形式：硬接頭電極內(nèi)徑外徑密封位置圖2-1-2氮燈的結(jié)構(gòu)示意圖連續(xù)激光氟燈的主要參數(shù)有：最大輸入功率，工作電流，工作電壓，氟燈極間距，燈的直徑和長度，如表2?1所示。表2-1連續(xù)激光氟燈的主要參數(shù)2、氟燈安裝維護(hù)

7、內(nèi)徑(mm)弧長(mm)總長(mm)外徑(mm)充氣電極(mm)電參數(shù)備注41002766Krf4.95xl6177V/22A濾紫外41002406Krf4xl5155V/20A濾紫外51002407Krf5xl5175V/30A濾紫外51002197Kr軟線162V/30AQCW24551021956Krf5xl5175V/30A進(jìn)口51021956Krf5xl5175V/30A進(jìn)口51002357Krf6xl0160V/30A國產(chǎn)61022