打标机说明书中文.docx
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打标机说明书中文
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1、简介
激光打标是利用激光的高能量作用于工件表面，使工件表面达
到瞬间气化，并按预定的轨迹，刻写出具有一定深度的文字、图案。
HG—LSY50型系列激光打标机是利用波长为1064nm的固体
YAG激光，通过控制振镜的偏转来达到标刻的目的。
激光振镜打标具有标记速度快、连续工作稳定性好、软件功能强、定位精度和重复精度高等优点，广泛应用于集成电路芯片、电脑配件、工业轴承、钟表、电子及通讯产品、航天航空器件、各种汽车零件、家电、五金工具、电线电缆、食品包装、首饰、烟草等众多领域的图形和文字的标记。
型号说明：
HG—LSY50F
主要技术参数：
激光波长：
1064nm
激光器输出功率：
50W
声光调制频率：
500~20kHz
最大直线刻写速度：
3000mm/s,视材料
标刻范围：
70*70mm（110*110mm,220*220mm）
重复精度：
0.02mm
定位精度：
0.02mm
标刻线深：
0.05~0.1mm
2、激光打标机工作原理
激光电源产生瞬间高压（约2万伏）触发氟灯，并以预设定电流维持，氟灯点燃；当工作电流达到阈值，光腔输出连续激光；调Q器件对连续激光进行腔内调制，产生准连续激光（频率可调），
以提高输出激光的峰值功率；输出激光通过由计算机控制的振镜反
射偏转，经F-B透镜聚集到工作表面，形成高功率密度光斑（约106w/mm）使工件表面瞬间气化，刻蚀出一定深度的图案文字。
3、HGL-LSY50激光振镜打标机的构成及各部件功能
3.1总则
HGl—LSY50型激光振镜打标机是由氟灯泵浦的固体YAG
口口口<0
口温控仪
显示器
O
振镜头
升降台
制冷机
控制面版
激光器计算机主机
激光打标机，它主要由五部分组成，即：
激光器系统、声光调制系统、振镜扫描系统、计算机控制系统及冷却系统，外形结构如图一所示。
图一整机外形构造图
3.2激光器系统
激光器系统主要由激光工作物质、泵浦氟灯、聚光腔、谐振腔组成。
3.2.1激光工作物质
HGL-LSY50型系列激光打标机激光工作物质为掺钕钇铝石榴石（Y3A15O2）,简称NcT:
YAG棒。
Ncf+:
YAG晶体的工作机理是通过晶体内3价钕离子的能级跃迁产生1064nm波长的红外激光。
NcT:
YAG材料具有阈值低、效率高、晶体使用寿命长等特点，是目前研究和使用比较广泛、能做成具有实际使用价值的能连续工作的一种激光材料。
YAG晶体外形为圆柱形结构，棒的两个端面严格平行，与棒轴垂直，并且经过抛光镀膜。
使用过程中要保持棒端面光洁。
激光器工作时，YAG棒需用水冷却至一定温度，以保持激光输
出的稳定性。
3.2.2泵浦源
对于连续运行的固体YAG激光器，一般采用氟灯泵浦的方式，氟灯的最大输入功率6KVy工作电流7~30A,工作电压110V~200V。
氟灯有正负极性，圆头为正，尖头为负。
氟灯在工作时，需用水冷却。
注意：
氟灯正负极务必与激光电源输出正负极一致，错误的接法将导致氟灯严重损坏，并有可能引发棒和聚光器的损害•
3.2.3聚光腔
为了使氟灯发射的能量尽可能多地为工作物质所吸收，需要
采取聚光耦合的方法，将氟灯发射的光能会聚到YAG棒上，即采
用通常所说的聚光器。
第一种，单椭圆柱面聚光器
图二单橢圆聚光腔示意图
聚光器腔体由铜材加工而成，内表面为高反射率镀金面，氟灯和YAG棒分别用不同的玻璃管密封，并置于椭圆的两个焦点上,以保证氟灯发出的光线最大限度地被棒吸收，聚光器腔体加工有冷却水路，并同玻璃管一起组成冷却水通路。
第二种，紧包腔聚光器
腔体采用紧包的方式，氟灯和YAG棒等距离地直接置于腔内，腔内全部水冷却。
聚光腔的耦合效率是决定激光器转换效率的关键环节，聚光器采用优质黄铜材料，经严格光学加工处理而成。
对于第一种聚光腔，应保持腔内光洁，否则严重影响激光器出光效率。
3.2.4谐振腔
在工作物质的两端，各放上一块反射镜，两个反射镜面调整到严格平行，并与晶体棒的轴线垂直，这两块反向镜即构成谐振腔。
YAG棒发出的光，并不能直接形成严格意义上的激光，它需要
经过谐振腔不断反射放大，才能产生高强度的、能够用于加工的激光。
HGL—LSY50型系列激光打标机采用稳定的平行平面镜腔。
谐
振腔的一块反射镜为全反射镜，另一块反射镜为部分反射镜，激光
从部分反射镜一端输出。
注意：
在无激光状态下，不要随意调动反射镜架。
否则，会导致激光器不能输出激光。
3.3激光电源
激光电源是专门为点燃氟灯而设计的高性能自动引燃连续恒
流电源，该电源采用新型功率器件IGBT构成功率驱动的单元，电
源效率95%以上。
3.3.1面板说明
图四激光电源前面板图
电源插座高压输出
川;■iTh他贡川；小o®-\
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Q
夕卜控插座散热风机
外控保护接点
图五激光电源后面板图
•数显表：
停机时显示电源的电流设定值，起动状态时显示实际输出电流值。
•允许启动（READY灯：
灯亮时，表示允许机器起动，否则机器无法启动。
•电源指示（POWE）灯：
灯亮时，表示控制电源电压正常，允许输出电流。
•报警（ALARM灯：
报警灯亮时，表示欠压或过流保护动作。
•电流调节旋钮：
以内控方式，调节电流值的大小。
•启动旋钮（RUN:
在允许启动灯亮时按动此按钮，可启动机器。
•内、外控（INNER-OUTER开关：
将内、外控开关拨到相应位置，可以选择机器由内面板控制（即内控方式）或者由外控接口控制
（即外控方式）。
•停止（STOP）开关：
任何时候按动此按钮，激光电源停止工作。
•激光电源开关：
拨动开关，可接通或分断总电源。
•电流插座：
电源进线插座为四芯针式航空插座，型号为P20J6Q。
见图六。
•高压输出端子：
电源输出接线端子分红、黑二色，红色为正极，黑色为负极。
•外控插座：
电源外控接口为十九芯孔式航空插座，其型号为X24J19AJ。
•外控保护端子：
外控保护端子为两只红色接线柱，连接外控保护触点，触点接通时允许电源工作。
•钥匙开关：
外控面板上钥匙开关为设备总电源开关。
•振镜开关：
为振镜扫描头电源开关。
3.3.2安装接线
本机输入电源为三相四线380VAC适用于电网线电压为380V的
国家。
图六三相四线电源接线
航空插座第1、2、3脚分别接三相火线（无
•电源线：
P20J6Q
相序要求），第四脚接零线。
•氟灯连接线：
氟灯的连接线是通过电源后面板绝缘板上的两个接线柱接出的，红色接线柱是正极高压端（在上端），黑色接线柱是负
极低压端（在下端）。
这两个接线柱在点火时将出现数万伏的高压脉冲，
接线在保证载流量力而行40A的前提下要求有高压防护。
注意：
电源输出正负极性与氪灯正负极性一致
•夕卜控线：
夕卜控接口接收外部控制信号并向外输出电源工作状态信号。
外控接口由一只19芯航空插头引出。
图七外控接口线
3.4声光调Q
3.4.1概述
SG-2750声光Q开关驱动电源（Acousto-0ptic
Q-switchdriver）是专门为进口和国产的各种型号声光
Q开关器件而设计的高精度驱动电源。
可驱动电气参数相匹的不同厂家的声光Q开关器件。
其稳定性、可靠性等指标达到国外同类产品水平。
本驱动电源具有首脉冲抑制功能，在有效控制脉冲作用下，在第一个调Q脉冲其间，叠加上幅度大小适中、频率与器件工作中心频率一致的射频信号，保持激光腔内具有一定损耗，使第一个激光脉冲的峰值功率与后续脉冲的峰值功率保持一致，消除激光加工中常见的“火柴头”效应，使每一个标刻点的深度更均匀。
本驱动电源允许通过控制面板上的旋钮调节射频输出功率，调节范围从20W到50W连续可调。
一方面，可满足要求输入功率不同的器件的需要；另一方面，在加工不同材质工件时，要求不同的激光功率，您可以很方便地通过控制面板上的功率控制旋钮，调整射频输出功率，以满足当前的激光关断功率。
例如，在要求激光功率较低的场合，可适当调低驱动电源射频输出功率。
这样既可以降低声光器件发热和驱动电源本身的功耗，改善了声光器件和驱动电源的运行环境。
同时使整个激光系统处在最佳的工作状^态。
型号说明
LMXXX
本电源结构紧凑，外形美观大方，操作简单，维修方便、性能稳定可靠。
它可最大限度满足激光刻标、激光医疗等应用领域。
C!
—设计序号
最大射频输出功率（50代表50W
射频中心频率（27代表27MHZ产品名称代号
主要性能和技术指标
1）射频输出功率：
SG2750X27MHz50W
2）输出阻抗50QO
3）驻波比：
W1.2（在输出50Q，负载为50W纯电阻测试结果）。
4）反射功率：
w0.4（在输出50Q，负载为50W纯电阻测试结果）。
5）调Q脉冲重复率分两档：
200Hz-8KHz4KHz-30KHz
主要特点
1）具有“射频开”和“射频关”转换，便于激光器光路的调整、以及声光器件与激光器联合调试。
2）具有“测试”、和“运行”转换功能。
“测试”配合“射频开”，可检测激光器的调整状态和声光Q开关效果，此时开关脉冲由内部控制板产生。
3）设有“+”、“-”输入转换，适用不同极性的输入信号。
机器处在“待命”状态时，若控制信号为高电平有效，必须用短路片将控制板上的PJ的2脚和3脚短路。
若控制信号为低电平有效，与此对应，必须用短路片将控制板上的JP的2脚和1脚短路。
4）具有首脉冲抑制功能。
抑制第一个Q开关激光脉冲过高的峰值，消除常见的所谓“火柴头效应”，使刻标更均匀。
5）输入电路采用光电隔离，减少外界对本机的干扰。
6）采用直流开关电源供电，使整机效率提高到50%以上。
7）射频功率可以从20W到50W连续可调。
8）采用一个数字面板表实现频率和功率转换显示。
3.4.2SG-2750声光Q开关工作原理及其作用1）Q开关作用的原理
声光驱动电源输出的射频电信号作用在声光器件的压电换能器上，通过逆压电效应原理，形成一列列（超声）应力波沿着与激光束相互垂直的方向在超声介质内传播，在应力波的作用下，超声介质的折射率发生周期性变化，形成一系列“相位光栅”（参看图一a、b），由于这种光栅对入射的定向光束的衍射作用，使得激光腔内相当一部分激光振荡以衍射光束的形式折出激光腔外，从而增大了内腔损耗，使激光振荡不能形
成，粒子数反转得到较多的积累。
当超声场突然去除后，内腔损耗突然变小，从而可形成较强的激光振荡。
一般在调Q脉冲重复率小于5千赫时，输出峰值功率约为激光器连续输出功率的500-1000倍。
因此，中小功率连续固体激光器在进行激光加工过程中无法完成的工作，在采用声光Q开关技术后就可以迎刃而解了。
入射光
'l射频驱动b。
喇曼耐斯衍射
一射频驱动
2级
匸1级
-0级
+N级
+N级
+2级
+1级
a。
布拉格衍射
目前国内生产的声光器件多采用布拉格衍射原理，工作频率为40MHz而国外生产的器件多采用喇曼-奈斯衍射原理，工作频率为27MHz和24MHz
图一声光衍射原理示意图
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