激光装调工培训手册

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1、激光装调工培训手册自由理工大学爱好学习光电子技术实训项目一激光器的组成认识1.1激光器的主要组成部分认识1.1.1YAG激光焊接机YAG固体激光焊接机一般由激光冷却系统，数控工作系统、激光器系统等部分构成。1.主机柜2.激光器3.升降机构4.CCD监视系统5.导光聚焦系统6.焊接夹具7.两维数控工作台8.外循环系统9.控制系统10.激光电源11.内循环冷却系统图1-1-1YAG固体激光器焊接机组成部件图1-1-2YAG固体激光焊接机结构简图1.1.2YAG激光打标机激光打标机主要由激光器系统、声光调制系统、扫描振镜系统、计算机控制系统、冷却系统五大部份构成。1.冷却系统2.激光

2、器3.显示器4.光具座支架5.光具座6.工作台7.控制盒8.计算机主机9.激光电源10.声光电源11.扫描驱动器图1-1-3YAG固体激光器焊接机组成部件图1-1-4激光打标机结构简图1.2光学谐振腔结构1.2.1YAG脉冲激光器光学谐振腔1．指示光源系统2．全反膜片架3．光闸4．聚光腔5．光栏6．半反膜片架7．聚焦导光系统图1-2-1光具座结构示意图1.2.2YAG连续激光器光学谐振腔1.输出膜片架2.氪灯3.激光腔体4.激光晶体5.光具座6.声光调整架7.声光调Q开关8.反射膜片架9.指示光调整架图1-2-2YAG连续激光器光学谐振腔构成1.3CO2激光切割雕刻机光学传输系

3、统1.激光管2.第一反射镜3.第二反射镜4.第三反射镜5.聚焦镜筒6.加工工件7.工件承载平台图1-3-1CO2激光切割雕刻机光学传输系统1.4激光光纤传输系统1.半导体指示装置2.全反膜片架3.电极座4.激光晶体5.聚光腔6.防护罩7.闪光灯8.主光闸（选配）9.半反膜片架10.能量探头11.光纤观察镜12.观察镜支架13.45°反射座14.分路光闸15.光纤输出耦合装置16.光纤组件17．光纤输入耦合装置图1-4-1光纤传输激光器光学传输系统1.5冷却系统电能转换成激光，其光电转换效率只有3％左右，大量的电能都转换成热能。这部分热能对激光器件有巨大的破坏力，使YAG激光晶体

4、及氙灯破裂，聚光腔变形失效等，所以必需有冷却系统提供冷却保障。考虑到系统的光学效率，冷却介质一般为去离子水或蒸馏水。以保证内循环系统不受污染。本系统则采用双循环制冷机组，内循环水冷却激光器，外循环水冷却内循环水。冷却系统包含水箱、过滤器、磁性泵以及水温、水流量保护器等组成。其原理图如下所示：图1-5-1冷却系统主回路原理图1、清洗换水：a内循环冷却水为去离子水（蒸馏水最好），夏天两个月换一次，春天、秋天、冬天三个月换一次；b去离子装置每六个月换一次。每半年清洗一次水箱和过滤器。2、温控仪下限温度一般设定在20℃,但为防止温差过大而结露，工作温度一般根据环境和湿度设置，如环境温度

5、为32℃，可将下限温度设定在28℃，上限温度设置在35℃。如环境温度低于20℃下限温度就设定在20℃。一般不低于环境温度5℃，否则结露将导致激光器功率下降，并有可能带来破坏性损失。实训项目二激光器谐振腔的装配调试2.1连续YAG激光器装配调试2.1.1Nd:YAG晶体的安装1、如图2-1-1所示，用螺丝刀分别拆下两端头上的棒压盖，取出两端头的橡胶堵头。2、取出置放于晶体盒中的晶体，目测检查其外观有无破损。3、将晶体轻轻水平插入聚光腔内（保证两端露出部分基本等长）。4、两端依次套上密封圈、棒压盖。5、用螺丝刀将螺丝旋入，使压盖将密封圈均匀压紧。1.晶体2.密封圈3.棒压盖4.螺钉

6、图2-1-1Nd:YAG晶体安装示意图注意：1)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，经过抛光并且镀增透膜；使用过程中要保持棒端面光洁。2)激光器工作时，YAG棒需用水冷却至—定温度，以保持激光输出的稳定性。2.1.2氪灯的安装与维护1、氪灯的结构及主要参数图2-1-2氪灯的结构示意图连续激光氪灯的主要参数有：最大输入功率，工作电流，工作电压，氪灯极间距，灯的直径和长度,如表2-1所示。表2-1连续激光氪灯的主要参数内径(mm)弧长(mm)总长(mm)外径(mm)充气电极(mm)电参数备注41002766Krf4.95x16177V/22A滤紫外4100240

7、6Krf4x15155V/20A滤紫外51002407Krf5x15175V/30A滤紫外51002197Kr软线162V/30AQCW24551021956Krf5x15175V/30A进口51021956Krf5x15175V/30A进口51002357Krf6x10160V/30A国产61022007Krf6.3x15200V/35AQCW33661502508Kr200V/40A进口2、氪灯安装维护1端头2、上腔体3、滤紫外管4、螺钉5、灯压盖6、棒压盖图2-1-3泵浦氪灯的安装示意