SUP20T手持激光焊接頭說明書

感謝您選擇超強偉業激光焊接、清洗、切割三合一系統,本用戶手冊為您提供了重要的安全、操作、維護及其它方面的信息。故在使用該產品之前,請先仔細閱讀本用戶手冊。為了確保操作安全和產品運行在最佳狀態,請遵守以下注意和警告事項以及該手冊中的其他信息。


一.概述


本手冊涵蓋了SUP系列激光焊接、清洗、切割三合一系統的基本安裝,出廠設置,操作使用和保養服務等各個環節的概括說明。


超強激光焊接清洗切割三合一系統是我司最新推出的一款同時支持手持激光焊接、激光清洗、激光切割的三合一綜合系統??筛鶕煌瑧脠鼍白杂汕袚Q工作模式,為用戶的不同應用需求提供了多樣化的解決方案該產品涵蓋焊接頭/清洗頭和自主研發的控制系統,并設置多處安全警報及主動安全斷電、斷光設置。


它是在我司已大批量生產的手持焊接頭的基礎上研發的,具有可靠性高、穩定性強的特點。該產品可適配各品牌光纖激光器、優化了光學和水冷的設計使得激光頭可以在2000W下長時間穩定工作。



產品特點:

●   基本特點:自主研發的三合一控制系統,焊接、清洗、切割靈活切換,設置多處安全警報,操作簡單靈活。

●   更穩定:所有參數可見,實時監控整機狀態,提前規避問題,方便排查和解決問題,確保系統穩定工作。

● 工藝:工藝參數均可設置,靈活嘗試各種工藝效果。

●   參數穩定,重復性高:確定的噴嘴氣壓和鏡片狀態,只要激光器功率穩定,工藝參數必定可重復,大大提高效率。


1.1 運行環境及參數

本三合一系統根據客戶的不同應用需求,提供了如下幾種搭配方案:


方案一:手持激光焊接頭(SUP20T) + 三合一系統控制盒 + 顯示屏。


這種搭配方案即:直接使用手持激光焊接頭(SUP20T)實現焊接、清洗、切割。這種方案的優點是經濟實惠、使用方便,缺點是清洗時掃描寬度受限,清洗效率相對較低




方案二:手持激光焊接頭(SUP20S) + F400聚焦鏡 + 三合一系統控制盒 + 顯示屏。


這種搭配方案即:直接使用手持激光焊接頭(SUP20T)實現焊接、清洗、切割,但用于清洗時,將SUP20S自帶的F150聚焦鏡片更換為F400聚焦鏡。這種方案的優點是比較經濟、方便、清洗時掃寬度可以達到50mm,比第一種方案清洗效率高。




1.2 注意信息

(1)供電前要確保整機外殼可靠接地。

(2)激光輸出頭是與焊接頭相連接的,使用時請仔細檢查激光輸出頭, 防止灰塵或其它污染,清潔激光輸出頭時請使用專用的鏡頭紙。

(3)如果不按本使用手冊規定的方法使用設備,則有可能處于不正常工作狀態而導致損壞。

(4)更換保護鏡、聚焦鏡時,請確保做好防護。

(5)請注意:首次使用時,當紅光無法從銅嘴出來,務必不要按扳機出光。


二.安裝與連接


2.1控制器接口定義


2.1.1控制器供電端

供電端使用5P接口,使用隨機附帶的24V開關電源和±15V開關電源供電。

注意15V開關電源區分正負極,V1接+15V,V2接-15V,15V開關電源上的任意COM接2號腳GND!

請注意開關電源必須接地線!


2.1.2控制器液晶屏端

液晶屏接線隨機附帶,直接連接即可,具體定義見上表2.1。


2.1.3控制器信號接口1

信號接口1使用8P接口,為輸入信號接口



2.1.4控制器信號接口2

信號接口2使用6P接口,詳細的功能定義如表


2.1.5控制器信號接口3

信號接口3使用7P接口,詳細的功能定義如表


詳情點擊:激光器接線定義邏輯





2.2控制器接線框圖






注意:清洗模式下,系統不判定安全地鎖

注意:開關電源的地線務必有效接地!

注意:±15V開關電源 COM 端與+24V開關電源-V(0V)端都要連接到GND。開關電源外殼必須接大地,否則可能出現不出光等異常。


2.3光纖輸入接口


SUP焊接頭適用于絕大多數的工業激光發生器,常用的光纖接頭包括IPG、銳科、創鑫、飛博、熱刺、杰普特、凱普林等。光學器件必須保持清潔,在使用之前必須清除所有灰塵,光纖插入時必須將焊槍頭水平放置,以阻止灰塵從接口落入。安裝方法


2.4保護氣體及水冷機接口


水管及氣管接口可安裝外徑6mm內徑4mm的軟管。中間為氣路進,兩邊為水路的進出管路(不分進出方向),如下圖所示:




   

冷卻系統分焊接頭的水路部分和光纖頭的水路部分,兩者串聯,如下圖所示:



2.5焊接槍與控制盒連線接口


焊接槍與控制盒使用了三根線連接,包括:電機電源線兩芯,電機信號線五芯,安全地鎖及扳機按鈕線三芯。




三. 控制面板操作指南


三合一系統控制面板版本號為532,您可以通過監測頁面查看系統版本,后三位表示控制面板版本。


3.1焊接模式

(1)首頁


①此界面可以看到當前工藝參數(此頁面不可修改工藝)及實時報警信息。

②開機狀態時使能默認為ON,指示紅光默認為LINE,焊接模式為連續。關閉使能時,將不會給激光器發送使能信號,可用來測試出氣功能。關閉紅光指示,電機停止擺動,此時紅光為一個點,用于調整中心位置。 焊接模式分為連續和點焊,當選擇點焊時,需要在設置頁面設置點焊類型。

③安全地鎖分為灰色和綠色,當信號接口15、6腳短接時,顯示為綠色,此時可通過控制信號腳“焊接頭出光開關1、2”使其出光。

    右上角橘黃色按鍵為切換按鍵,點擊可切換至清洗模式選擇界面。


(2)工藝頁面

掃描速度范圍:2~6000mm/s;

峰值功率范圍:1WxW,x為設置頁的激光器功率;

占空比范圍:0100%,默認設置100%,通常不需要改動;

脈沖頻率范圍:5100000Hz,建議55000Hz;

注意事項:

①工藝界面包含調試的工藝參數,本版本一共10種工藝可保存。

②工藝頁的參數均可修改,點擊輸入框即可修改,修改完畢后點擊OK,然后保存,使用時點擊導入即可 (修改-保存-導入)。

③部分激光器無法以低于10%功率出光,當工藝頁面的峰值功率小于設置頁面的激光器最大功率的10%時,一切輸出信號正常,但是可能不會出光。

④占空比默認為100%,通常不需要改變,此時脈沖頻率不起作用。如需使用,請根據實際需求調整。例:峰值功率300W,占空比50%,脈沖頻率1000Hz。此時出光周期為1mS,0.5mS300W出光,0.5mS不出光,循環往復,此時焊接處空氣爆鳴,產生異響為正?,F象。實際情況以激光器參數為準。

⑤點擊屏幕右上方的“幫助”按鈕可以獲取更多相關參數解釋。

⑥更多參考工藝,可在微信小程序的工藝里查看。


(3)設置頁面


首頁單擊“設置”,在彈窗的密碼輸入頁面輸入密碼123456,即可進入設置頁。

①激光器功率為使用的激光器廠家標定的最大功率,請正確填寫。

②開關氣延時默認200ms,范圍0ms3000ms。

例:設置開氣延時為1000ms,關氣延時為500ms。實際效果為,按下扳機,先出氣持續1000ms以后再出光。松開扳機,激光停止出光后持續出氣500ms再停止出氣。合理地設置開關氣延時,可以很好的保護熔池避免氧化,防止返渣損壞鏡片。

③開光時由工藝功率的百分之N1,漸進至100%;關光時由工藝功率的百分之100%, 漸進至N2;(如下圖所示):


一般預設開關光功率20%,開關光漸進時間200ms;

④送絲延時補償即相對于出光信號的送絲提前時間,可配合回抽功能使用,默認不設置;

⑤溫度報警閥值最大65℃,該值設為0時,不檢測溫度報警;

⑥掃描校正系數=目標線寬/測量線寬,范圍0.014。一般設置為1;

⑦激光中心偏移-33mm,減小往左移,增大往右移,應用于調整軸紅光中心;

⑧氣壓/水冷機/激光器報警電平信號默認為低電平,當使用此報警信號時,需將此處的報警電平與外部設備的報警電平設為一致;

⑨點焊持續時間為點焊模式中每個周期中的出光時間,點焊間隔時間為點焊模式中每個周期中的停光時間;

⑩點擊左下角“語言”框,可切換界面語言,目前版本支持中文、英文、韓文、俄文。點擊右上方的“幫助”按鈕可以獲取更多相關參數信息。

(4)監測頁面


此頁面顯示了各信號的狀態及設備信息,請注意,只有在設置界面為中文的情況下,此監測界面才有顯示,否則為其他版本的監測頁。

①輸入信號狀態

激光器扳機信號:按下手持焊扳機,信號接口1的7、8腳導通,此狀態由灰色變綠色生效。

安全地鎖信號:安全地夾夾在工件上,當槍頭銅嘴碰到工件時,此狀態由灰色變綠色生效。

激光器/水冷機/氣壓報警信號:監測這些接口輸入的實時電平狀態。


②輸出信號狀態

當信號輸出時,此區域的信號立刻改變,可直視化。監測信號為實時檢測的電路信號,會在一定范圍波動且與最終輸出信號有小于0.3V的誤差。


③設備基本信息

設備授權:可對設備進行使用時長授權,當設備使用超過其設定的時間,則顯示授權終止。出廠默認授權為長期有效,如需加密解密請聯系我司問詢。

系統版本:三組數字,第一組為硬件版本,第二組為單片機的程序版本,第三組為觸摸屏版本。


④電源狀態

顯示了設備實時的電源電壓與電流。


⑤通訊狀態

顯示了觸摸屏和主板的通訊,如出現未同步,則檢查屏幕連接線。


⑥診斷

監測界面點擊“診斷”按鈕進入診斷界面。此時不會出光,用于測量各信號口是否有實際的輸出,通常輸出值和檢測值一致。當不一致時,負載異常,如當激光器不出光時,通過開關單個的端口配合使用激光器監測軟件或萬用表測量,可真實的反應信號是否發出。


3.2模式切換

      


點擊焊接首頁的切換按鈕,進入過渡頁面。點擊“繼續”,按照系統提示斷電重啟即可切換為清洗模式。


        

  同樣的方法可以從清洗模式切換回焊接模式。




3.3清洗模式

3.3.1首頁

①此界面可以看到當前工藝參數(此頁面不可修改工藝)及實時報警信息。

②開機狀態時使能默認為ON,指示紅光默認為LINE。關閉使能時,將不會給激光器發送使能信號,可用來測試出氣功能。關閉紅光指示,電機停止擺動,此時紅光為一個點,用于調整中心位置。

③此模式不再檢測安全地鎖信號,所以切換模式以后無需修改接線。

右上角橘黃色按鍵為切換按鍵,點擊可切換至焊接模式界面。


(2)工藝頁面

掃描頻率范圍:0~100Hz;

掃描寬度范圍:0~20mm/50mm/150mm,最大寬度根據槍體和聚焦鏡型號選擇。詳見型號選擇頁面。

峰值功率范圍:1WxW,x為設置頁面設置的激光器功率;

占空比范圍:0100%,默認設置100%,通常不需要改動;

脈沖頻率范圍:5100000Hz,建議55000Hz;

注意事項:

①工藝界面包含調試的工藝參數,本版本一共可保存3種工藝。

2×掃描頻率×掃描寬度=實際掃描速度。維持掃描頻率一致,可以保證不同掃描寬度下疏密相對統一的掃描軌跡。     

③工藝頁的參數均可修改,點擊輸入框即可修改,修改完畢后點擊OK,然后保存,使用時點擊導入即可 (修改-保存-導入)。

④部分激光器無法以低于10%功率出光,當工藝頁面的峰值功率小于設置頁面的激光器最大功率的10%時,一切輸出信號正常,但是可能不會出光。

⑤占空比默認為100%,通常不需要改變,此時脈沖頻率不起作用。如需使用,請根據實際需求調整。例:峰值功率300W,占空比50%,脈沖頻率1000Hz。此時出光周期為1mS,0.5mS300W出光,0.5mS不出光,循環往復,此時焊接處空氣爆鳴,產生異響為正?,F象。實際情況以激光器參數為準。

⑥點擊屏幕右上方的“幫助”按鈕可以獲取更多相關參數解釋。

⑦更多參考工藝,可在微信小程序的工藝里查看。

3)設置頁面

3.3.3清洗模式設置頁面

首頁單擊“設置”,在彈窗的密碼輸入頁面輸入密碼123456,即可進入設置頁。清洗模式的設置頁面相較焊接模式刪掉了部分無用于清洗的參數,增加了“槍頭型號”和“扳機設置”兩個專用于清洗的參數。

①激光器功率為使用的激光器廠家標定的最大功率,請正確填寫;

②開關氣延時默認200ms,范圍0ms3000ms;

③掃描校正默認為1,范圍0.1~4?!皰呙栊U薄凉に図摗皰呙鑼挾取?焦點處實際掃描寬度(±3mm);

激光中心偏移默認為0mm,范圍-75mm~+75mm。減小往左移,增大往右移,應用于調整軸紅光中心;

溫度報警閾值默認為65℃,設置為0℃時報警無效。

扳機設置:選擇雙擊時連續按兩下扳機才會出光,可防止誤觸。選擇單擊時按一下扳機出光。

氣壓/水冷機/激光器報警電平信號默認為低電平,當使用此報警信號時,需將此處的報警電平與外部設備的報警電平設為一致;

“槍頭型號”點擊橙黃色區域進入型號選擇頁面,根據具體型號選擇對應掃描寬度。如寬度與型號不匹配,可能導致激光打到槍體內部,損壞產品。

4)掃描寬度選擇頁面

①“SUP20S-150mm焦距-20mm寬度”對應20S款手持焊接槍出廠的默認配置。選擇此型號后,只需要拆卸焊槍前端刻度管和相關固件即可使用,此時最大清洗寬度為20mm。

②“SUP20S-400mm焦距-50mm寬度”對應20S款手持焊槍的擴展配置。選擇此型號后,需要拆卸前端刻度管,同時將聚焦鏡更換為D20-F400鏡片。此時最大清洗寬度為50mm。


3.3.4 清洗系統選擇頁面

5)清洗監測頁面

3.3.5 清洗系統監測頁面


此頁面顯示了各信號的狀態及設備信息,請注意,只有在設置界面為中文的情況下,此監測界面才有顯示,否則為其他版本的監測頁,同焊接模式監測頁


四.切割功能


本系統不設專業切割模式,基于激光器實際功率,焊接模式可用于薄板切割。


需要使用切割功能時,請更換切割銅嘴,將掃描寬度設置為0mm。



五.維護


保護鏡片的保養及更換方法:


① 操作前,請先清潔雙手并擦干,然后用棉花蘸上酒精再次擦拭雙手。


② 在相對無塵的地方拆除保護鏡倉蓋螺絲,抽出保護鏡支架,做好防護(美紋紙蓋?。?,檢查保護鏡片,如果保護鏡片表面有明顯燒點,應直接更換。


③ 隨后檢查保護鏡片下方白色的蓄力密封圈。(如果蓄力密封圈有任何刮傷或變形都不能使用,必須馬上更換。


④ 用蘸酒精的棉球擦拭倉口及倉蓋內側,迅速將保護鏡支架插入保護鏡倉,鎖緊螺絲。


六.常見異常處理


詳見小程序問題處理


接線參考

注:兩相或三相電取決于激光器和冷水機所需的供電電源,而非線束量。