半导体激光打标机说明书.docx

1、半导体激光打标机说明书半导体激光打标机使用说明书深圳市华天世纪激光科技有限公司前 言 欢迎您选用我公司生产的HT-DP50系列激光打标机，如果您是首次使用此款型号的激光打标机，在通电前请务必仔细阅读本使用手册。 DP50系列激光设备已采用了尽可能全面的安全防范措施，以确保拥护人身安全及设备的自身安全,虽然如此,对本机的不正确使用、维护、改制等仍可能对操作者或机器造成各种损害。防止激光辐射的泄漏：DP50系列激光设备采用封闭的激光光路设计，可以有效地防止激光辐射的泄漏。 对本机电器设备进行的维护、调整必须由经过培训的对本机各部分均较为熟悉的专业技术人员进行，且需特别注意以下几点：1、若某部件在维

2、护调整时不需要运行，请勿接通该部分的电源。2、在更换激光器模块时，切勿接通设备电源。3、机器应有良好的接地，并应对此作定期检查。4、尽可能只用一只手操作电气设备，以防止在人体上构成回路。5、在高压电路上操作时，应使用合格的，绝缘良好的工具。设备的测试，有些需采用一些特殊的测量技术或设备。测试参数的选择应由熟悉本机操作和相关设备使用的技术人员决定。敬告用户：1、除本手册所规定的操作外,对机器的任何其他操作,都可能使操作者遭受危险的激光辐射!2、若激光束照射到易燃材料上时，将会引起火灾甚至爆炸，应注意不得把该类材料放置到光路上或激光束有可能照到的地方！3、激光器正常工作期间，设备内部不得增设任何零

3、件及物品。除非经过特别授权，否则不得在密封罩打开的状态下使用本机。欢迎用户提出建议，请与下列地址联系：中华人民共和国深圳市华天世纪激光科技有限公司 邮政编码：518001电话：国内业务部：0 国际业务部：+86- 售后服务部：0传真：（FAX）：1主页：H地址：深圳市罗湖区人民北路物资大院综合楼1-2层 需要采购或技术支持时,请与就近的销售服务商联系第一部分 半导体激光打标机各部件原理与使用说明HT-DP50系列激光打标设备由半导体激光器泵浦模块、Q驱动器、冷水机组、光学聚焦镜头、激光电源、半自动对焦控制器、计算机控制系统（包括计算机和专用接口板）、光学扫描振镜及其驱动器、X-Y工作平台、等部

4、件组成。1.激光原理由半导体激光模块所产生的激光，经过激光谐振腔共振后产生连续激光。该激光束通过声光Q开关调制后，变为近百千瓦的高峰值功率、高重复频率的脉冲激光。该脉冲激光束经扩束镜扩束后，顺序投射到X轴、Y轴两只振镜扫描器的反射镜上。振镜扫描器在计算机控制下产生按程序编排的快速摆动，使激光束在平面X、Y两维方向上进行扫描。再通过“F-0”光学聚焦透镜组使激光束聚焦在加工物体的表面形成一个个微细的、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并且溅射出一个极细小的凹坑。经计算机控制的连续不断的这一过程，预先编排好的字符、图形等标内容就永久地蚀刻在物体表面上。2.光学系统光学系统

5、包括半导体激光模块激光器、扩束镜、光学聚焦的透镜和振镜扫描器上的反射镜。激光有能量密度，实际的标记效果决定于工件表面所承受的能量密度，而不是激光的功率。为了能够很好地进行激光标记，必须进一步提高激光的能量密度。这有两种方法：一种是将激光器发出的激光束进一步变细，这需要一套光学系统。光学系统示意图使激光束变细是很简单的，只需有一个聚焦透镜将激光束聚焦到一个很小的点。激光器发出的激光并不是理想的平行光，它有一个很小的发散角，一般为23mrad,这一很小的发散角会影响透镜的聚焦效果。所以在聚焦透镜之前要有一个扩束镜用以压低光束的发射角。扩束镜除了可以压低光束的发散角外，还可以扩大光束的直径。聚焦后光

6、斑的大小取决于入射光直径和聚焦透镜的焦距，入射光直径越小，聚焦后光斑直径越大。入射光直径的增大，还可以降低振镜扫描反射镜上的能量密度，保证了反射镜在长时间工作时不被激光束烧坏。3.各主要部件原理与技术说明半导体激光器泵浦模块 （1）泵浦模块指标：峰值波长：1064nm输出功率： 50WYAG棒直径：3mmYAG棒长度：65mmYAG棒中心高：40mm标准工作电流(50W)：18 A（1622A）阈值电流： A（69A）最佳工作水温：22推荐环境工作溫度：1030存储温度：-20+70工作环境湿度：不结露（2）相关尺寸：水嘴外径8mm（3）泵浦腔使用方法：A.将系统其他部件准备好。B.去掉泵浦腔

7、两端保护盖。C.检查晶体棒端面是否清洁，如有污渍请按试验规程清洁。D.固定泵浦腔。E.接上冷却水管并固定（进出水口可互换）。F.接上配套电源,注意正负不能反接。G.按试验规程调腔。H.启动水冷机，设定水温到指定温度，检查水流是否正常。I.通电，高于阈值4A调腔。J.加大电流调腔，让输出功率50W时电流在18A左右（电流越小越好）。K.先断电，后断水。L.停止工作后，尽快关断水冷机，以免结露。M.请确认加上流量或水压保护系统，确保模块在通电期间的冷却，否则，模块将在瞬间烧毁！（该条非常重要！）（4）晶体棒的清洁方法：晶体棒端面的清洁A.要求在洁净环境中操作，最好是超净间。B.操作前保证模块断水断

8、电。C.要求有静电保护。D.带指套操作。E.先拧开一边镀金晶体棒固定端盖，用酒精棉按光学规程清洁。F.拧紧镀金晶体棒固定端盖，确保不漏水。G.同样的方法清洁晶体棒另一端面，并拧紧镀金晶体棒固定端盖，确保不漏水。H.不要同时拧开晶体棒两端固定端盖做清洁，以免晶体棒滑落。晶体棒侧面的清洁A.操作注意事项同晶体棒端面清洁B.拧开两边镀金晶体棒固定端盖，取下一端半透明O圈，从另一端取出晶体棒，再取下棒上另一个半透明O圈。C.取下零部件放在清洁容器内D.用酒精棉按光学规程清洁晶体棒侧面。E.在棒一端装上一个半透明O圈，小心将棒装回模块。F.装上另一个半透明O圈。G.使棒在模块的中间位置。H.拧上一边镀金

9、晶体棒固定端盖。I.按晶体棒端面的清洁方法清洁另一端面。J.拧上已清洁端面的一边镀金晶体棒固定端盖。K.拧开对面镀金晶体棒固定端盖，按晶体棒端面的清洁方法清洁该端面。L.拧紧镀金晶体棒固定端盖，确保不漏水。扩束镜扩束镜在激光标记系统中的作用是对激光束进行扩束，以便减小射出激光光束的发散度。扩束镜的放大倍率为一般为6倍。扩束镜整体安装在一个四维精密调整架上。激光电源（1）前后面板各部分名称与功能标识名称作用总开关电源开关Power switch打开和关闭电源，ON为开OFF为关；运行灯Run电源启动有输出时此灯亮；过压保护灯 Alarm当输入过压、欠压，输出开路、过流，散热器过热等异常情况时，此

10、指示灯亮，同时电源停止运行，当输出开路以及过流时，需关断电源重新开机才能恢复正常，其它异常情况解除后，电源恢复正常运行；水压、过热保护灯Protect当水压开关断路、温度保护开关断路时此灯亮；电压、电流显示表电压、电流表显示输出电流或电压的值；启动 LD On开机时按下电源开关后，再按下LD On按钮，则电源开始运行(Run)，输出电流；关机时，先按下此按钮，则电源停止(Stop)运行。内外控切换Int/Ext按下此钮电源为外部控制，弹起按钮电源为内部控制；电压/电流显示切换Display 按下此钮表头显示为电压值，弹起按钮表头显示为电流值； 调节旋钮Current Set顺时针旋转此钮电流值

11、上升，逆时针旋转电流值下降；地线连接处地线连接处整机连接地线；AC220输入AC POWERAC220输入；保险管FUSE5A保险；水压保护接线处INTERLOCK水压开关的两端连接到此两个接线端子处，当没有使用水压开关时将两端短接；过热保护接线处INTERLOCK如果激光器有温度保护时，温度开关的两端连接到此两个接线端子处，当没有使用温度开关时将两端短接；外控DB9接线处External Control详细接法见（ 六、外控）；限流处Current Limit电源最大输出电流；输出接头LASER HEAD电源输出正负极，接头上A1为负极，A2为正极；（2）技术特性主要技术指标1、输入电压 ：

12、220VAC15%；2、 输出电压 ：024V自适应(self-adaptation)；3、 输出电流 ： 2A30A连续可调；4、 电压噪声 ： % p-p；5、 电流噪声 ： 30mA；6、 温漂 （Temperature drift） ： 100ppm；7、稳定度 （stability） ： 10S；9、电流停止下降沿 ： 10S；10、限流调节 ：23A30A； 11、2U、19英寸标准工业机箱 . 主要特点1、5秒的安全延时，电流延时缓慢爬升、缓慢下降的功能；2、半导体电压自适应控制，不需人为设置；3、报警功能：输入过、欠压，负载开路保护、过流保护、限流保护、浪涌保护，散热器过热保护

13、、断电保护，模块静电保护等；4、水压保护：水压和模块温度两路保护功能5、外控接口：外控信号与电源输出隔离，防止外控信号侵入干扰。（3）操作 内控接口操作1、将前面板上（Int/Ext）处于弹起状态，此时为内控 2、先接好水冷却系统，检查无误进行下一步；3、把水压开关接到后面板“水压”接口(INTERLOCK)，如无水压开关则短路该接口；把模块温度保护开关接到后面板“过热保护”(INTERLOCK)接口，如无温度保护开关则短路此接口；4、严格按正、负极接好半导体激光器，导线接触良好，确认无短路、开路等现象；5、打开面板上电源总开关，此时电源处于待机状态，“运行(RUN)”灯不亮，电流表头(Cur

14、rent)显示设定值；此时如水压开关或温度开关未短路则(Protect)红指示灯亮；6、旋转“电流调节”电位器(Current Set)，设置工作电流，顺时针电流增大；7、按下“(LD On)”键，“运行”指示灯开始闪烁，5秒钟后点亮，电源开始输出电流，电流缓慢爬升至设置的电流值，电流表头显示实际输出电流值；任何时候，当出现报警、保护现象时，电源停止输出电流，此时启动键不起作用；8、输出状态下旋转“电流调节Current Set)”电位器，可连续调节输出电流；9、在开机输出电流状态下，按下“(LD On)”键，电源停止输出回到待机状态，此时“运行(Run)”灯不亮，电流表头显示设定值；10、当

15、（Display ）处于弹起时表头显示为电流值，按下时显示电压值；11、关机：关断面板上电源开关，切断220V输入； （一）后面板“外控”接口(External Control)为9针串口插座，引脚定义如下图所示。1、开关信号输入，515V为高电平。当此信号为高电平时，“运行”指示灯开始闪烁，5秒钟后点亮，电源开始输出电流；2、I/V输出，05V对应电源输出电流030A；3、V/I输入，05V电压控制电源输出电流030A；4、信号地；5、信号地；6、输出高电平5V表示电源“水压(PROTECTION)”故障，外接发光二极管；7、输出高电平5V表示电源“报警(Alarm)”故障，外接发光二极管；

16、8、 输出高电平5V表示电源“运行RUN)”状态，正输出电流，外接发光二极管； 9、 5V，100mA电源输出。 外控接口操作1、参照外控接口接好线；2、将“外控、内控”开关设到“外控”； 3、操作详见“内控接口操作” 声光Q开关声光Q开关是通过在光学反馈路径上交替地开启和阻断光路来形成激光脉冲的一种设备。“Q”是英文“Quality”（品质）的缩写，它的意思是指光学谐振腔中光学反馈的品质。在激光标记系统中，声光Q开关经常作为附属光学器件加到光学谐振腔内。声光Q开光驱动电源声光Q开关系统由声光Q开关（简称Q头）及配套驱动电源（简称Q驱）两部分组成。其作用是利用声光衍射原理将连续的激光调制成高峰

17、值功率的脉冲激光。声光Q开关安装在半导体激光器泵浦模块和全反镜之间，由射频同轴电缆、插头与驱动电源相连，并用水冷却。驱动器安装在主机柜内，其功能是产生一个频率27MHZ、电平110150V、功率2050W的射频功率信号，并通过频率为130KHZ外调制脉冲信号进行调制，有温度保护功能。工作频率：三种调制方式供选择，有首脉冲抑制功能外调制脉冲幅度：标准TTL电平1.电气安装连线驱动器后视图如图6所示，应用接线示意图如图7所示。图6 后视图A.接地：驱动器机壳通过电源插座或接地螺柱的引出线接大地。要求遵守电气安全操作规程，保证机壳可靠接地。B.电源用截面积1平方毫米的多股铜芯线电缆从电源插座正确接入

18、电源。注意：Q系列Q开关驱动器有AC220和AC110两种供电方式。接线错误将导致驱动器损坏！C.保险管：电源保险管为2A。D.外控接口：15芯计算机孔式插座。E.外保护接点：外控接口的8、15脚。为保护Q开关元件，用户可将Q开关元件上的热敏开关触点（温度正常时接通）或水保护触点（水压正常时接通）接到外控保护接点上。或者，不采用外保护接点时，直接把外控保护接点短接。F.注：外保护接点须接至无源触点或直接短接。G.射频输出插座：必须用Q9插头和阻抗50欧的射频同轴电缆做好连接线，将输出端连接到Q开关元件上注意：要保证阻抗区配，连接可靠。否则，射频反射过大将使驱动器处于保护状态，长时间易导致驱动器

19、损坏。应用接线示意图中各项描述：1-进线电源插座（带保险座）；2-风机；3射频输出插座；4外控接口；5接地螺柱。图7 应用接线示意图1、数码窗4位LED数码显示窗：显示内部调制频率或菜单选项。2、RUN/STOP（运行）指示灯指示运行状态。RUN为运行状态，在此状态下，指示灯亮，驱动器受外部输入的信号控制，输出相应的调制射频信号。STOP为锁光状态，此时指示灯灭，驱动器不受外部输入信号的控制，强制发出“关断”命令（无调制射频输出），Q开关工作在关断状态。此时，驱动器输出射频功率最大。3、ALARM（报警）指示灯当驱动器出现过热、反射较大或外保护接点断开时，保护单元动作，报警（ALARM）指示灯

20、亮，此时，无射频信号输出。4、TEST（测试）指示灯当处于测试状态时，指示灯亮；非测试状态则指示灯灭。测试状态下，驱动器不受外部输入信号的控制，强制性地发出“出光”命令，用户可以在此状态下进行光路的测试与调整。测试状态下：选M1控制方式时，以当前内部调制脉冲周期输出射频；选M2、M3控制方式时，全出光（射频全关断）；选M4、M5控制方式时，以当前内部调制脉冲周期、首脉冲抑制时间及4mS的周期出光。5、M1、M2、M3指示灯M1灯亮，处于M1控制方式；M2灯亮，处于M2控制图9 测试状态波形6、按键说明、一内部调制脉冲频率及参数的增、减键。用这两个键可在RUN、STOP、TEST状态下改变调制脉

21、冲的重复频率。频率在的范围可调。进入菜单选项后，用这两个键可改变参娄及选项的设置。SELECT菜单选择键 在STOP（锁光）或TEST（测试）状态下按此键可进入功能菜单。SAVE/ENTER保存/确认键。按下此键可将“调制频率”及“菜单选项”的当前设置保存，作为下次上电默认的设置。RUN/STOP运行/锁光状态切换键。RUN状态时，按此键切换为STOP状态。测试状态时，此键无效。上电默认为RUN状态。TEST测试功能键。测试状态是为了方便用户将驱动器与上位机脱离单独进行测试而设置的功能菜单改变参数及选项。测度波形见图9。7、电源开关面板右侧绿色按纽为带指示灯的电源总开关，用于接通/关断驱动器电

22、源。接通电源时，指示灯亮。 “F-”镜组“F-”镜组为光学聚焦系统，用于将激光束聚焦于工件表面，且在垂直光轴的二维焦平面上的工作区域内均能获得良好的聚焦效果。该镜组安装在激光器的头部。HTLASER系列激光雕刻机采用后聚焦方式，这种聚焦方式将聚焦透镜安装在振镜扫描器的后面。它采用的聚焦透镜是专门设计的F-平场透镜，不管光束如何移动，它的焦点位置始终保持在一个平面上，保证了在标记区域内光斑大小及能量密度的一致，提高了标记的质量。另外，这种方式使更换聚焦镜变得简单，可以根据标记范围的大小和具体要求随时更换聚焦镜。光学扫描振镜光学扫描振镜的作用是使照射在其上的激光束发生偏转。该部件在激光标记系统中共

23、有X、Y两套。振镜头装在激光器头部“F-”镜组上方，其驱动器装在主机柜内或激光器头部。振镜系统实际上是由伺服控制板与摆动电机组成的高精度伺服控制系统，当输入一个驱动信号时，摆动电机就会按一定电压与角度的转换比例摆动一定角度。整个过程采用闭环反馈控制，由位置传感器、误差放大器、功率放大器、位置区分器、电流积分器等五大控制电路共同作用。图10 X、Y振镜安装示意图X、Y振镜安装示意图见图10。打开振镜驱动器和启动激光电源，在激光头内，上下调节X轴振镜片使激光照射在振镜片的中心，然后左右旋转振镜头使振镜片与激光成45度角即让激光成90度反射；前后调节Y轴振镜使激光照射在振镜片的中心，然后左右旋转镜头

24、使振镜片与激光成45度角即使激光从安装F-透镜的螺纹孔的中心射出。关掉激光电源，安装好F-透镜，从计算机里调出BOX文并打标，分别测量两个横边的长度和两个竖边的长度，若两个横边的长度不相等则左右旋转X振镜头使两个横边的长度相等，若两个竖边的长度不相等则左右旋转Y振镜头使两个竖边的长度相等。冷水机使用说明本机器严禁无水开机 （1）主要技术参数使用条件运行电压：AC220V10%，50Hz.运行环境温度：-1580储存温度：-3080湿度要求：095%RH 输出电流：压机;水泵30A，其它电路5A （2）功能说明：1.说明中符号意义：Ts：（水箱）设定温度（本温度点可调，详见下面显示板操作说明）

25、Tw：（水箱）实际温度2.运行:压缩机启停：单冷模式：当TwTs时，启动压缩机。当TwTs-回差(回差温度可调，详见后面说明)时，压缩机关闭旁通模式：压缩机关闭时间90秒，启动压缩机，压机启动后一直运行3.开机流程开机量开关闭合5秒水泵运行TwTs制冷阀开（制热阀关） TwTs-回差 制热阀开（制冷阀关） 压缩机运行 5秒 风机运行4.关机流程 关机 全部关闭5.水循环泵运行：开机时水循环泵运行，手动关机后立即关，开机过程中，水泵一直运行 6.风机启停 压缩机启动前5秒风机启动，压缩机关闭后延时5秒关闭7.故障输出系统正常运行时无输出，当发生故障时输出报警信号同时面板显示故障代码（3）保护1.

26、压缩机启停保护压缩机关闭90秒后才能再次开启，压缩机最少运行60秒后才能停止运行，但关机和有故障时除外2.水流保护水泵运行15秒后才对水流开关进行检测，当水流开关持续断开3秒后进入报警状态；一旦确认水流保护即锁住该故障并停止一切输出而不管是否复位,并显示故障代码3.水位保护若水位开关断开（缺水）机组停机4.压缩机过流保护压缩机启动10秒后检测电流，当电流大于设定值且持续5秒时停止所有输出注意：若不需要压机过流保护功能应将基准电流设置为0即可，具体请参照下面参数设置5.电源三相缺相及逆相保护当三相电源B相；C相掉相或A;B;C;三相错相时，停止所有输出。输出报警信并显示故障代码注意：若为单相22

27、0V使用应将其设为00，具体请参照下面参数设置6.温度超限保护当水温超过上限设定值或低于下限设定值时，停止所有输出。输出报警信号并显示故障代码7.温度传感器保护当温度传感器开路或短路时停所有部件。输出故障信号及显示故障代码注：故障报警时应关闭电源停机检修方可通电再次开机（4 ）操作面板图说明1.操作面板图及说明1输出状态指示灯2设定状态指示灯3运行状态指示灯4参数设置显示5水温显示6开/关机键7参数设置键2.开关机操作 系统上电，电源指示灯亮，按“开/关”键控制系统开和关。开机时，数码管显示实际水温，数码管显示设定水温。运行指示灯闪烁，压缩机启动后运行指示灯常亮，系统进入正常工作状态3.参数设

28、置 户参数设置 开机或关机状态下持续按下 键3秒后，此时进入冷水温度设置，水温指示灯闪烁，数码管显示设定值，按 或 可调整设定值，按 键切换至回差温度设置。参数设置完毕后按 确认并退出管理者参数设置关机状态下持续按下 键5秒后，此时数码管显示“cod” 数码管显示“000”且百位闪烁提示输入进入密码，按 或 键输入密码，按 切换至十位个位输入。输入正确的密码后按 键既可进入管理者参数设置。同时数码管显示“P1”表示进入相序保护选择，数码管显示设定值。按 或 可调整设定值，按 键切换至下一项参数设置。参数设置完毕后按 确认并退出。 参数设置表:参数类别NO参数名称指示灯状态单位设置范围步进默认值

29、用户参数1设定水温水温指示灯闪烁2回差温度回差指示灯闪烁管理者 参数3相序保护选择P10无三相保护功能01有三相保护功能4压机电流保护值P2A025185水温上限值P325551406水温下限值P4110117水温校正值P508冷凝保护温度P61801609掉电状态记忆P70断电后不记忆开关机状态11断电后记忆开关机状态10电子膨胀阀最小开度P8200490128011电子膨胀阀最大开度P9801801120（5）压机电流及冷凝温度查询开机状态下按上下键可查询压缩机运行电流及电子膨胀阀开度，数码管显示查询的部位，数码管显示查询的值。若3秒内未按下任何键则自动回到显示水温及设定温度状态。CH1 - 压缩机电流CH2 - 电子膨胀阀开度（6）故障输出 发生故障时停止所有输出并输出报警信号同时显示板显示故障代码并闪烁故障代码表：序号故障代码故障名称1E02水温传感器故障（开路或短路）2E03冷凝温度传感器故障3E08电源缺相或逆相4E09压缩机电流超过设定值5E10水位开关断开(缺水故障)6E11压缩机低压故障7E12压缩机高压故障