本科毕业设计激光切割机的运行与维护.docx

1、本科毕业设计激光切割机的运行与维护论文题目：激光切割机的运行与维护年 级：09级机电二班院 系：机电学院学生姓名：董强指导教师：谢清莲 12年5月内容摘要3摘要译文4正文引言5第一章 激光切割机的原理61）. 激光切割的原理与分类 62）.激光切割机的特点 7第二章 激光切割机的应用与基本操作 91）电源 on/off.92）操作画面.103）程序设置12第三章 激光切割机的日常维护与修理 28第四章 Safety注意事项 29参考文献 31相关专业英文资料及翻译32摘 要三星电机所选用的是SED公司专门为其生产的激光切割机！它能满足三星电机对手机摄像头PCB 最严格的要求，它的切割切口细窄，

2、切缝两边平行并且与表面垂直，切割PCB的尺寸最高精度可达0.005mm，而三星所要求的是0.02mm。激光切割机还有如下特点：1) 切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米，甚至激光切割可以作为最后一道工序，无需机械加工，零部件可直接使用。2) 材料经过激光切割后，热影响区宽度很小，切缝附近材料的性能也几乎不受影响，并且工件变形小，切割精度高，切缝的几何形状好，切缝横截面形状呈现较为规则的长方形 本实践报告主要写SED激光切割机的基本操作的使用与检测故障安全并维护修理，主要从设备操作、机种变更、故障诊断及安全等几方面进行介绍，通过自己在车间的亲身实习和阅览设备说明书，对这几方面的内容做了简单的

3、介绍和总结，包括在生产过程中，设备的稼动可能给制品带来多种不良的产生，设备的瞬间停机、调试、故障维修等。关键词：SED激光切割机 机种变更 维护修理AbstractThe SAMSUNG electrical machinery selects is SED Corporation specially for its production laser cutter! It can satisfy the SAMSUNG electrical machinery to the handset camera PCB strictest request, its cutting margin thi

4、n narrow, and kerf nearby two parallel with surface vertical, cuts PCB the size highest precision to be possible to reach 0.005mm, what but SAMSUNG requests is 0.02mm.The laser cutter also has the following characteristic: 1) cuts the surface brightly and cleanly artistic, surface roughness only the

5、n several dozens microns, even laser cutting may take the finish, does not need the machine-finishing, the spare part may use directly.2) The material after laser cutting, the heat-affected zone width is very small, the kerf nearby material performance also nearly does not receive affects, and the w

6、ork piece distorts slightly, the cutting precision is high, the kerf geometry shape is good, the kerf lateral section shape presents a more regular rectangle This practice report mainly writes the SED laser cutter the elementary operation eo use and the examination breakdown security and the mainten

7、ance and repair, mainly from the equipment operation, the aircraft type change, the breakdown diagnosis and the security and so on several aspects carries on the introduction, through oneself in workshop by oneself practice and the reading equipment specification, has made the simple introduction an

8、d the summary to these aspect content, including in the production process, the equipment crops moves possibly brings many kinds of not good productions to the product, the equipment instantaneous engine off, the debugging, the breakdown service and so on.Key word: SED laser cutter Aircraft type cha

9、nge Maintenance and repair机关切割机的应用与维护引言SED激光切割机 ，由两台PC进行控制，作用是切割PCB中仅零点及毫米的连接点将其切断，其精密度在世界领先，主要运用在精密电子产业中。手机随着人们生活水平的提高已经逐渐地普遍化，而手机的功能也不再局限于打电话上。彩信、彩铃、彩屏、和弦、等手机功能越来越强大，照相功能也在手机功能中占有了很大的比例。现在分析的这台设备就是摄像头生产中最具重要的一个部分，它对于此项制品的生产起了至关重要的作用。如果要想在生产中达到效率的最大化，那么该设备就是生产中的领导者，不客气的说如果该设备出现故障，那么生产最少将降低85%，甚至不能生

10、产!选择这台SED激光切割机为论文对象有充分的研究价值。对于个人将来在对待紧密仪器中也有非凡的意义。第一章 激光切割机的原理激光切割原理、分类及特点激光切割原理及分类（1）激光切割的原理 激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。（2）激光切割的分类 激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。1）激光汽化切割利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸

11、气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料（如纸、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）激光熔化切割激光熔化切割时，用激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体（Ar、He、N等），依靠气体的强大压力使液态金属排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割，如不锈钢、钛、铝及其合金等。3）激光氧气切割激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源，用氧气等活

12、性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热；另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热，所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。4）激光划片与控制断裂激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描，使材料受热蒸发出一条小槽，然后施加一定的压力，脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布，在脆性材

13、料中产生局部热应力，使材料沿小槽断开。激光切割的特点激光切割与其他热切割方法相比较，总的特点是切割速度快、质量高。具体概括为如下几个方面。 切割质量好 由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。 激光切割切口细窄，切缝两边平行并且与表面垂直，切割零件的尺寸精度可达0.05mm。 切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米，甚至激光切割可以作为最后一道工序，无需机械加工，零部件可直接使用。 材料经过激光切割后，热影响区宽度很小，切缝附近材料的性能也几乎不受影响，并且工件变形小，切割精度高，切缝的几何形状好，切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。 激光切割、氧乙炔切割

14、和等离子切割方法的比较见表1，切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。 切割效率高由于激光的传输特性，激光切割机上一般配有多台数控工作台，整个切割过程可以全部实现数控。操作时，只需改变数控程序，就可适用不同形状零件的切割，既可进行二维切割，又可实现三维切割。表1 激光切割、氧乙炔切割和等离子切割方法的比较切割方法切缝宽度/mm热影响区宽度/mm切缝形态切割速度设备费用激光切割0.20.30.040.06平行快高氧乙炔切割0.91.20.61.2比较平行慢低等离子切割3.04.00.51.0楔形且倾斜快中高 切割速度快用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板，切割速度可达600cm/min；切割

15、5mm厚的聚丙烯树脂板，切割速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定，既可节省工装夹具，又节省了上、下料的辅助时间。 非接触式切割激光切割时割炬与工件无接触，不存在工具的磨损。加工不同形状的零件，不需要更换“刀具”，只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低，振动小，无污染。 切割材料的种类多与氧乙炔切割和等离子切割比较，激光切割材料的种类多，包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。但是对于不同的材料，由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同，表现出不同的激光切割适应性。采用CO2激光器，各种材料的激光切割性能见表2。表2 各种材料的激光切割性能材

16、料吸收激光的能力切割性能金属Au、Ag、Cu、Al对激光的吸收量小一般来说，较难加工，12mm的Cu和Al的薄板可进行激光切割W、Mo、Cr、Ta、Ti（高熔点材料）对激光的吸收量大若用低速加工，薄板能进行切割。但Ti、Zr、等金属需用Ar作辅助气体Fe、Ni、Pb、Sn比较容易加工非金属有机材料丙烯酰、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚四氟乙烯可透过白热光大多数材料都能用小功率激光器进行切割。但因这些材料是可燃的，切割面易被碳化。丙烯酰、聚四氟乙烯不易碳化。一般可用氦气或干燥空气作辅助气体皮革、木材、布、橡胶、纸、玻璃、环氧树脂、酚醛塑料透不过白热光无机材料玻璃、玻璃纤维热膨胀大玻璃、陶瓷、瓷器等在加

17、工过程中或加工后易发生开裂。厚度小于2mm的石英玻璃，切割性良好陶瓷、石英玻璃、石棉、云母、瓷器热膨胀小 缺点 缺点激光切割由于受激光器功率和设备体积的限制，激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材，而且随着工件厚度的增加，切割速度明显下降。激光切割设备费用高，一次性投资大。激光切割的应用范围大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。激光切割作为一种精密的加工方法，几乎可以切割所有的材料，包括薄金属板的二维切割或三维切割。在汽车制造领域，小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天领域，激

18、光切割技术主要用于特种航空材料的切割，如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。激光切割成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用。不仅可以切割硬度高、脆性大的材料，如氮化硅、陶瓷、石英等；还能切割加工柔性材料，如布料、纸张、塑料板、橡胶等，如用激光进行服装剪裁，可节约衣料10%12%，提高功效3倍以上。.第二章 激光切割机的应用与基本操作 激光切割机外形1. Power On/Off设备电源输入方法Step 1连接

19、 电源CableStep 2ELB S/W ONStep 3若Emergency S/W被按住,请将解除Step 4请按Power On Button 1“EMS SWITCH” 紧急状况时按 EMS S/W . 若按EMS Output 输出功力将切断 所有Motor Stop将停止运转. 2 “REGULATOR S/W” 是调节空压S/W.将空压S/W转至左侧 供给空气至M/C 将空气供给至设备前先确认驱动部位有无受到干扰3“POWER CONNECTOR” 使用于设备的电源输入 连接Power cable4 “TOWER LAMP” Tower lamp显示设备的状态RED : 设备发

20、出Alarm.(警铃)YELLOW : 设备处于待机状态GREEN : 设备在 Auto running中. 5 “BUZZER” 设备发出警讯 buzzer开始启动.Buzzer启动时按 Stop key. 实行Program “Laser Cutting System” PC Booting后,应用Program将自动实行点击“确认”键。2. 操作画面2.1操作画面说明1) 操作 File DisplayDisplay做 LaserCutting System的Open及选择着的擦操作File.System状态表示现在, 标示System的状态.2) 工作信息表示- Lot Nuber :

21、 Display做操作员输入的Lot Number. - PCB Moder : Display做操作员输入的PCB Model. - Operator : Display做操作员输入的Name. - Work Start Time : Display约定有关Lot的工作开始时间.- Work Time : 开始工作之后, Display进行工作进行开始.- Work Number : Display做工作数量. - Skip Number : Display做Skip数量. - Tact Time : Display做Tact Time. 3) 自动工作状态表示- Laser Cutting

22、 System的Running 能确认进行状态. 4) System 操作 Button 初始化按钮 自动工作开始按钮 为了 Lot Number/PCB Model/Operator输入, 在输入之后, 点击 OK 按钮, 2.1画儿的3次输入在工作报告画面的内容适用。此外, 2.1画儿的8次运转按钮之中 Lot End 按钮被活动化。现在要开始新Lot准备完的着, 工作开始按钮一次点击, 该开始自动工作。自动工作程序1. 工作Stage向自动向材料供应位置迁移. 2. System双手供给按钮的Lamp闪烁, 打簧表 2秒间响. 3. 操作员在工作Stage供给PCB JIG. 4. 操作

23、员关上工作Door. 5. 操作员双手按钮同时做Push, 工作进行. 6. 工作完, 工作Stage向自动向供给位置迁移. 工作Stage材料供应等候中(在双手按钮闪烁中)的情况, 左的双手按钮是0.5秒以上Push状态, Stage的VacuumON正好。 右的双手按钮0.5秒以上做Push, Stage的VacuumOFF正好. 自动工作停止键进行自动工作的时候, 停止键被活动化而, 点击, 停止自动工作。(有同系统前面部Switch Panel的“ Stop” 按钮的功能。) Lot END要在自动工作的时候, Lot信息输入之后, 按钮被活动化而结束有关Lot的工作的情况, 点击 L

24、ot END 按钮, 该结束Lot工作。这时候, System以File保存工作信息。程序终止时一定是要Lot END状态。 3. 程序设置 - 按Pass号码之后, 点击Enter按钮, 装备设定图像Display。3.1 装备设定图像 1 装备设定图像说明1)File Name:现在着Open的File NameDisplay做。2)现在, 位置窗:现在Servo Motor位置Display做。3)- Jog按钮-方向Jog迁移的时候, 使用:。(按鼠标 -方向Jog迁移, 把鼠标摘下, 停止Jog迁移。)4)+ Jog按钮+方向Jog迁移的时候, 使用:。(按鼠标, 加号方向Jog迁移

25、, 把鼠标摘下, 停止Jog迁移。) 5)Driver Alarm标示 :Servo Driver Alarm状态。:发生Alarm的时候, Click做Lamp, Alarm Reset做。6)Servo On/Off:Servo On/Off时, 使用。7)Jog Table窗定 :X Jog输入窗X Servo Motor的Jog速度。定 :Y Jog输入窗Y Servo Motor的Jog速度。设定 Distance Mode选择LampDistanceMode, Jog迁移的时候, 有指定的街道迁移:。:以 Distance输入窗Distance ModeJog迁移的时候, 每 一下

26、Jog Button Click时迁移的街道设定。8) Data Base设定Table1. Name : 现在Display显示在Data Base被选择的位置名字。2. Move Button : 把马达去拿到Move Button Click时, 现在被选择的位置。3. Apply Current : Position Value2)反悔现在用Motor的位置价换。4 . Pos.:现在在Data Base被选择位置的Motor迁移位置价设定。7.Vel:现在设定在Data Base被选择位置的Motor迁移速度价值。8.Acc:现在在Data Base被选择位置的Motor迁移加速也设

27、定值。9Dec : 现在在Data Base被选择位置的Motor迁移减速也设定值。9) Apply Pos Button在Data Base适用:被设定在 Data Base设定Table的值。10)Data Base窗1. Home : 是Servo Motor的Home位置。2 Loading : 操作员Loading做PCB Jig的位置。3. Cal Vision : 在Camera认识Laser的Calibration Mark的位置。4 Cal Laser : Cutting做Laser的Calibration Mark的位置。5. First FID : PCB Jig上第一个

28、PCB左上段的PCB Fiditial MarkCamera认识的位置是。6 . Theta FID : PCB Jig上第一个PCB右上段的PCB Fiditial Mark Camera认识的位置。 使用在PCB Theta Align。7. Raito FID : PCB Jig上第一个PCB右下铺(First FID的对角)PCB Fiditial MarkCamera认识的位置是。(演算PCB的X、Y Ratio的时候, 使用。)8 . First Die Hole : PCB Jig上第一个PCB左上段的第一Die Hole CenterCameara认识的位置是。11)自在Set

29、ting图像1. JIG Tap : 能定PCB Jig。2. PCB Tap : 能定PCB上的Data。3 Vision Tap : 能定Vision Data。4 Laser Tap : 能设定/Test做有关Laser的部分。5 IO Tap : 能Test做System的I/O。12) Apply Button在System适用:在自在Setting图像设定的Data。13) OPEN Button Open时, 使用不同的工作File。 点击File Open按钮, 与3.3画儿一模一样的File Open图像Display. 选要结的File之后, 点击热气 按钮, 工作File量有关File变换. 14) SAVE 点击储存按钮, 同下次的讲话图像Display, Parameter值被点击证实按钮, 15) Save AS 现在, Parameter值别名的File或者保存在新的File使用。 点击别名储存按钮, 同下次的Save As图像Display。 选原有存在的不同的File Name或, 输入新的File Name能保存。 16) Return 结束Servo Motor Setup Mode的时候