SUP20T手持激光焊接头说明书感谢您选择超强伟业激光焊接、清洗、切割三合一系统,本用户手册为您提供了重要的安全、操作、维护及其它方面的信息。故在使用该产品之前,请先仔细阅读本用户手册。为了确保操作安全和产品运行在最佳状态,请遵守以下注意和警告事项以及该手册中的其他信息。 一.概述 本手册涵盖了SUP系列激光焊接、清洗、切割三合一系统的基本安装,出厂设置,操作使用和保养服务等各个环节的概括说明。 超强激光焊接清洗切割三合一系统是我司最新推出的一款同时支持手持激光焊接、激光清洗、激光切割的三合一综合系统。可根据不同应用场景自由切换工作模式,为用户的不同应用需求提供了多样化的解决方案该产品涵盖焊接头/清洗头和自主研发的控制系统,并设置多处安全警报及主动安全断电、断光设置。 它是在我司已大批量生产的手持焊接头的基础上研发的,具有可靠性高、稳定性强的特点。该产品可适配各品牌光纤激光器、优化了光学和水冷的设计使得激光头可以在2000W下长时间稳定工作。
产品特点: ● 基本特点:自主研发的三合一控制系统,焊接、清洗、切割灵活切换,设置多处安全警报,操作简单灵活。 ● 更稳定:所有参数可见,实时监控整机状态,提前规避问题,方便排查和解决问题,确保系统稳定工作。 ● 工艺:工艺参数均可设置,灵活尝试各种工艺效果。 ● 参数稳定,重复性高:确定的喷嘴气压和镜片状态,只要激光器功率稳定,工艺参数必定可重复,大大提高效率。 1.1 运行环境及参数 本三合一系统根据客户的不同应用需求,提供了如下几种搭配方案: 方案一:手持激光焊接头(SUP20T) + 三合一系统控制盒 + 显示屏。 这种搭配方案即:直接使用手持激光焊接头(SUP20T)实现焊接、清洗、切割。这种方案的优点是经济实惠、使用方便,缺点是清洗时扫描宽度受限,清洗效率相对较低 方案二:手持激光焊接头(SUP20S) + F400聚焦镜 + 三合一系统控制盒 + 显示屏。 这种搭配方案即:直接使用手持激光焊接头(SUP20T)实现焊接、清洗、切割,但用于清洗时,将SUP20S自带的F150聚焦镜片更换为F400聚焦镜。这种方案的优点是比较经济、方便、清洗时扫宽度可以达到50mm,比第一种方案清洗效率高。 1.2 注意信息 (1)供电前要确保整机外壳可靠接地。 (2)激光输出头是与焊接头相连接的,使用时请仔细检查激光输出头, 防止灰尘或其它污染,清洁激光输出头时请使用专用的镜头纸。 (3)如果不按本使用手册规定的方法使用设备,则有可能处于不正常工作状态而导致损坏。 (4)更换保护镜、聚焦镜时,请确保做好防护。 (5)请注意:首次使用时,当红光无法从铜嘴出来,务必不要按扳机出光。 二.安装与连接 2.1控制器接口定义 2.1.1控制器供电端 供电端使用5P接口,使用随机附带的24V开关电源和±15V开关电源供电。 请注意15V开关电源区分正负极,V1接+15V,V2接-15V,15V开关电源上的任意COM接2号脚GND! 请注意开关电源必须接地线! 2.1.2控制器液晶屏端 液晶屏接线随机附带,直接连接即可,具体定义见上表2.1。 2.1.3控制器信号接口1 信号接口1使用8P接口,为输入信号接口 2.1.4控制器信号接口2 信号接口2使用6P接口,详细的功能定义如表 2.1.5控制器信号接口3 信号接口3使用7P接口,详细的功能定义如表 2.2控制器接线框图
注意:清洗模式下,系统不判定安全地锁 注意:开关电源的地线务必有效接地! 注意:±15V开关电源 COM 端与+24V开关电源-V(0V)端都要连接到GND。开关电源外壳必须接大地,否则可能出现不出光等异常。 2.3光纤输入接口 SUP焊接头适用于绝大多数的工业激光发生器,常用的光纤接头包括IPG、锐科、创鑫、飞博、热刺、杰普特、凯普林等。光学器件必须保持清洁,在使用之前必须清除所有灰尘,光纤插入时必须将焊枪头水平放置,以阻止灰尘从接口落入。安装方法 2.4保护气体及水冷机接口 水管及气管接口可安装外径6mm内径4mm的软管。中间为气路进,两边为水路的进出管路(不分进出方向),如下图所示:
冷却系统分焊接头的水路部分和光纤头的水路部分,两者串联,如下图所示:
2.5焊接枪与控制盒连线接口 焊接枪与控制盒使用了三根线连接,包括:电机电源线两芯,电机信号线五芯,安全地锁及扳机按钮线三芯。 三. 控制面板操作指南 三合一系统控制面板版本号为532,您可以通过监测页面查看系统版本,后三位表示控制面板版本。 3.1焊接模式 (1)首页
①此界面可以看到当前工艺参数(此页面不可修改工艺)及实时报警信息。 ②开机状态时使能默认为ON,指示红光默认为LINE,焊接模式为连续。关闭使能时,将不会给激光器发送使能信号,可用来测试出气功能。关闭红光指示,电机停止摆动,此时红光为一个点,用于调整中心位置。 焊接模式分为连续和点焊,当选择点焊时,需要在设置页面设置点焊类型。 ③安全地锁分为灰色和绿色,当信号接口1的5、6脚短接时,显示为绿色,此时可通过控制信号脚“焊接头出光开关1、2”使其出光。 ④右上角橘黄色按键为切换按键,点击可切换至清洗模式选择界面。 (2)工艺页面
扫描速度范围:2~6000mm/s; 峰值功率范围:1W~xW,x为设置页的激光器功率; 占空比范围:0~100%,默认设置100%,通常不需要改动; 脉冲频率范围:5~100000Hz,建议5~5000Hz; 注意事项: ①工艺界面包含调试的工艺参数,本版本一共10种工艺可保存。 ②工艺页的参数均可修改,点击输入框即可修改,修改完毕后点击OK,然后保存,使用时点击导入即可 (修改-保存-导入)。 ③部分激光器无法以低于10%功率出光,当工艺页面的峰值功率小于设置页面的激光器最大功率的10%时,一切输出信号正常,但是可能不会出光。 ④占空比默认为100%,通常不需要改变,此时脉冲频率不起作用。如需使用,请根据实际需求调整。例:峰值功率300W,占空比50%,脉冲频率1000Hz。此时出光周期为1mS,0.5mS以300W出光,0.5mS不出光,循环往复,此时焊接处空气爆鸣,产生异响为正常现象。实际情况以激光器参数为准。 ⑤点击屏幕右上方的“帮助”按钮可以获取更多相关参数解释。 ⑥更多参考工艺,可在微信小程序的工艺里查看。 (3)设置页面
首页单击“设置”,在弹窗的密码输入页面输入密码123456,即可进入设置页。 ①激光器功率为使用的激光器厂家标定的最大功率,请正确填写。 ②开关气延时默认200ms,范围0ms~3000ms。 例:设置开气延时为1000ms,关气延时为500ms。实际效果为,按下扳机,先出气持续1000ms以后再出光。松开扳机,激光停止出光后持续出气500ms再停止出气。合理地设置开关气延时,可以很好的保护熔池避免氧化,防止返渣损坏镜片。 ③开光时由工艺功率的百分之N1,渐进至100%;关光时由工艺功率的百分之100%, 渐进至N2;(如下图所示):
一般预设开关光功率20%,开关光渐进时间200ms; ④送丝延时补偿即相对于出光信号的送丝提前时间,可配合回抽功能使用,默认不设置; ⑤温度报警阀值最大65℃,该值设为0时,不检测温度报警; ⑥扫描校正系数=目标线宽/测量线宽,范围0.01~4。一般设置为1; ⑦激光中心偏移-3~3mm,减小往左移,增大往右移,应用于调整轴红光中心; ⑧气压/水冷机/激光器报警电平信号默认为低电平,当使用此报警信号时,需将此处的报警电平与外部设备的报警电平设为一致; ⑨点焊持续时间为点焊模式中每个周期中的出光时间,点焊间隔时间为点焊模式中每个周期中的停光时间; ⑩点击左下角“语言”框,可切换界面语言,目前版本支持中文、英文、韩文、俄文。点击右上方的“帮助”按钮可以获取更多相关参数信息。
(4)监测页面
此页面显示了各信号的状态及设备信息,请注意,只有在设置界面为中文的情况下,此监测界面才有显示,否则为其他版本的监测页。
①输入信号状态 激光器扳机信号:按下手持焊扳机,信号接口1的7、8脚导通,此状态由灰色变绿色生效。 安全地锁信号:安全地夹夹在工件上,当枪头铜嘴碰到工件时,此状态由灰色变绿色生效。 激光器/水冷机/气压报警信号:监测这些接口输入的实时电平状态。
②输出信号状态 当信号输出时,此区域的信号立刻改变,可直视化。监测信号为实时检测的电路信号,会在一定范围波动且与最终输出信号有小于0.3V的误差。
③设备基本信息 设备授权:可对设备进行使用时长授权,当设备使用超过其设定的时间,则显示授权终止。出厂默认授权为长期有效,如需加密解密请联系我司问询。 系统版本:三组数字,第一组为硬件版本,第二组为单片机的程序版本,第三组为触摸屏版本。
④电源状态 显示了设备实时的电源电压与电流。
⑤通讯状态 显示了触摸屏和主板的通讯,如出现未同步,则检查屏幕连接线。
⑥诊断 监测界面点击“诊断”按钮进入诊断界面。此时不会出光,用于测量各信号口是否有实际的输出,通常输出值和检测值一致。当不一致时,负载异常,如当激光器不出光时,通过开关单个的端口配合使用激光器监测软件或万用表测量,可真实的反应信号是否发出。
3.2模式切换
点击焊接首页的切换按钮,进入过渡页面。点击“继续”,按照系统提示断电重启即可切换为清洗模式。
同样的方法可以从清洗模式切换回焊接模式。 3.3清洗模式 3.3.1首页
①此界面可以看到当前工艺参数(此页面不可修改工艺)及实时报警信息。 ②开机状态时使能默认为ON,指示红光默认为LINE。关闭使能时,将不会给激光器发送使能信号,可用来测试出气功能。关闭红光指示,电机停止摆动,此时红光为一个点,用于调整中心位置。 ③此模式不再检测安全地锁信号,所以切换模式以后无需修改接线。 ④右上角橘黄色按键为切换按键,点击可切换至焊接模式界面。 (2)工艺页面
扫描频率范围:0~100Hz; 扫描宽度范围:0~20mm/50mm/150mm,最大宽度根据枪体和聚焦镜型号选择。详见型号选择页面。 峰值功率范围:1W~xW,x为设置页面设置的激光器功率; 占空比范围:0~100%,默认设置100%,通常不需要改动; 脉冲频率范围:5~100000Hz,建议5~5000Hz;
注意事项: ①工艺界面包含调试的工艺参数,本版本一共可保存3种工艺。 ②2×扫描频率×扫描宽度=实际扫描速度。维持扫描频率一致,可以保证不同扫描宽度下疏密相对统一的扫描轨迹。 ③工艺页的参数均可修改,点击输入框即可修改,修改完毕后点击OK,然后保存,使用时点击导入即可 (修改-保存-导入)。 ④部分激光器无法以低于10%功率出光,当工艺页面的峰值功率小于设置页面的激光器最大功率的10%时,一切输出信号正常,但是可能不会出光。 ⑤占空比默认为100%,通常不需要改变,此时脉冲频率不起作用。如需使用,请根据实际需求调整。例:峰值功率300W,占空比50%,脉冲频率1000Hz。此时出光周期为1mS,0.5mS以300W出光,0.5mS不出光,循环往复,此时焊接处空气爆鸣,产生异响为正常现象。实际情况以激光器参数为准。 ⑥点击屏幕右上方的“帮助”按钮可以获取更多相关参数解释。 ⑦更多参考工艺,可在微信小程序的工艺里查看。
(3)设置页面 图3.3.3清洗模式设置页面
首页单击“设置”,在弹窗的密码输入页面输入密码123456,即可进入设置页。清洗模式的设置页面相较焊接模式删掉了部分无用于清洗的参数,增加了“枪头型号”和“扳机设置”两个专用于清洗的参数。 ①激光器功率为使用的激光器厂家标定的最大功率,请正确填写; ②开关气延时默认200ms,范围0ms~3000ms; ③扫描校正默认为1,范围0.1~4。“扫描校正”×工艺页“扫描宽度”=焦点处实际扫描宽度(±3mm); ④激光中心偏移默认为0mm,范围-75mm~+75mm。减小往左移,增大往右移,应用于调整轴红光中心; ⑤温度报警阈值默认为65℃,设置为0℃时报警无效。 ⑥扳机设置:选择双击时连续按两下扳机才会出光,可防止误触。选择单击时按一下扳机出光。 ⑦气压/水冷机/激光器报警电平信号默认为低电平,当使用此报警信号时,需将此处的报警电平与外部设备的报警电平设为一致; ⑧“枪头型号”点击橙黄色区域进入型号选择页面,根据具体型号选择对应扫描宽度。如宽度与型号不匹配,可能导致激光打到枪体内部,损坏产品。
(4)扫描宽度选择页面 ①“SUP20S-150mm焦距-20mm宽度”对应20S款手持焊接枪出厂的默认配置。选择此型号后,只需要拆卸焊枪前端刻度管和相关固件即可使用,此时最大清洗宽度为20mm。 ②“SUP20S-400mm焦距-50mm宽度”对应20S款手持焊枪的扩展配置。选择此型号后,需要拆卸前端刻度管,同时将聚焦镜更换为D20-F400镜片。此时最大清洗宽度为50mm。
图3.3.4 清洗系统选择页面
(5)清洗监测页面 图3.3.5 清洗系统监测页面 此页面显示了各信号的状态及设备信息,请注意,只有在设置界面为中文的情况下,此监测界面才有显示,否则为其他版本的监测页,同焊接模式监测页 四.切割功能 本系统不设专业切割模式,基于激光器实际功率,焊接模式可用于薄板切割。 需要使用切割功能时,请更换切割铜嘴,将扫描宽度设置为0mm。 五.维护 保护镜片的保养及更换方法: ① 操作前,请先清洁双手并擦干,然后用棉花蘸上酒精再次擦拭双手。 ② 在相对无尘的地方拆除保护镜仓盖螺丝,抽出保护镜支架,做好防护(美纹纸盖住),检查保护镜片,如果保护镜片表面有明显烧点,应直接更换。 ③ 随后检查保护镜片下方白色的蓄力密封圈。(如果蓄力密封圈有任何刮伤或变形都不能使用,必须马上更换。 ④ 用蘸酒精的棉球擦拭仓口及仓盖内侧,迅速将保护镜支架插入保护镜仓,锁紧螺丝。 六.常见异常处理 详见小程序问题处理 接线参考 注:两相或三相电取决于激光器和冷水机所需的供电电源,而非线束量。
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