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凌达生公司光纤激光焊接机的各系统组成-瑞速冷水机转载

发表时间:2015-4-2 9:13:49
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光纤激光焊接机在激光领域是一款很不错的设备,光纤激光焊接机的系统组成复杂,部件较多。下面为大家简单讲解一下光纤激光焊接机的各系统。
1. 激光器系统
光纤激光焊接机采用的是以固体材料为工作物质的固体激光器,以脉冲氙灯为光泵浦源。固体激光发生器由工作物质、泵浦源、聚光腔、光学谐振腔、冷却滤光部件及激光电源等几部分组成。
工作物质是激光器的核心。LWY50C3型三光束激光焊接机采用的工作物质是Nd3+:YAG,简称YAG,中文名称是“掺杂Nd3+离子的钇铝石榴 石晶体”。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,因为这种人造晶体的制造工艺复杂,生产周期长,价格十分昂 贵,所以在使用过程中要特别注意保持端面光洁。
泵浦源为工作物质产生激光提供光能。LWY50C3型三光束激光焊接机采用的泵浦源是脉冲氙灯,在激光电源的激励下发出强烈的弧光,泵浦激光工作物质。
聚光腔的作用是将泵浦源辐射的光能有效均匀地汇聚到工作物质上,以获得更高的泵浦效率。LWY50C3型三光束激光焊接机的聚光腔采用进口的陶瓷反射 体,具有漫反射紧耦合结构。光腔内表面涂了釉层,因此耐腐蚀、抗衰老能力极强,没有使用寿命限制(金属聚光腔使用过程中会出现镀金反射面脱落等问题需要经 常返修)。
谐振腔是激光器的重要部分,由针对1.064mm单一波长的全反镜和部分反射镜组成,工作物质在光泵浦下产生的受激辐射光,通过反馈在两个镜片间形成放大与振荡,并由部分反射镜输出。
冷却与滤光系统是固体激光器中必不可少的辅助装置,在固体激光器中,输入脉冲灯中的能量只有很小一部分转化为激光能量,其余均转化为热量的形式损耗掉 了,冷却与滤光系统的作用就是带走激光器中的多余热量,防止内部元件温升过高,同时还可以减小泵浦灯中强烈的紫外辐射对工作物质的有害影响。
2. 激光电源系统
光纤激光焊接机脉冲激光电源是专用于向脉冲氙灯供电的特殊电源系统。一般由充电电路、储能单元、放电电路、触发/预燃电路、逻辑控制电路和电气操作电路组成。
充电电路——作用是为储能单元中的大容量电容提供充电电源。根据储能电容的特点,恒流充电是最佳的充电方式,本电源采用的是一种叫做L-C恒流源的恒流充电电路,这种电路具有结构简单,控制方便,可靠性高以及恒流特性好等优点。
储能单元——储能单元由若干电解电容通过串、并联组成,在20ms脉宽情况下,单脉冲电输出能量超过35焦耳。
放电电路——放电电路是将储能单元中的电能可控地施放到脉冲氙灯上。本机采用的是先进的大功率IGBT放电电路。
触发/预燃电路——触发电路的作用是使脉冲氙灯中的惰性气体在1.6~2万伏的高电压下产生电离,两电极间建立起放电通道;预燃电路则是在导通后的两 电极间保持150~250mA辉光放电电流,使触发后的放电通道能够稳定地维持下去,从而使储能电容中的电能能够有很好重复性地通过灯管放电,并且可以大 大延长脉冲氙灯的寿命。本机采用的是零电压混合谐振开关预燃电源。
逻辑控制电路——本机的全部电子逻辑控制电路由一块89C52单片机完成。将所有的控制功能都集中到一个芯片上,不仅使电路得以大大简化,也使电路的可靠性得到很大的提高,并且通过这种控制电路,使整机的工作参数可以按照用户的要求很方便地进行调整。
3. 操作台(选配)
工作台面为不锈钢台板,台面空间可包括放置显示器及测量仪器的支架;体积小巧,台面布置可根据用户要求确定,如安装手动升降机构等。
4. 分光及光纤传输系统
分光方式:   能量分光和按时序分光,误差度≤1%
光束数量:   三光束光纤传输
传输光纤:           根据焊斑要求选配
最小聚焦光斑直径: 0.3mm(根据焊斑要求选配)
物镜工作距离:   70mm(根据实际焊斑要求和产品情况选配)
聚焦调节范围:    20mm(根据实际焊斑要求和产品情况选配)
5. 旁轴黑白CCD观察系统
三路黑白CCD摄像头,旁轴安置,14”高分辨率黑白监视器
6. 激光专用冷却系统
专利设计,双循环冷却、精确控温系统。采用全钛合金材料的盘管结构,蒸发器、水箱、泵体等均使用高强度的非金属材料或者不锈钢,以确保水质,进口低噪射流自吸式离心泵使纯净水内循环冷却激光器。制冷压缩机对循环水进行二次循环冷却。
光纤激光焊接机技术参数
1、光纤激光焊接机激光器-脉冲固体激光器:
激光工作物质:  Nd3+:YAG
激光波长:   1.064mm
激光最大脉冲能量: 50J(激光分光头输出处)
分光激光输出能量: 3~5J(激光分光头输出处)
最大激光峰值功率:  5KW
激光脉冲宽度:  5~15ms连续可调
脉冲重复频率:  1~100Hz连续可调
波形数量:        可自由设置波形,储存数量不少于50组
控制系统:        激光功率实时闭环反馈
2、光纤激光焊接机光学系统性能参数
分光均匀性:   <1%
传输光纤芯径:  0.2~0.4mm(根据焊斑要求选配)
光纤长度:   3~5m
输出聚焦镜焦距:     f =80mm(根据实际焊斑要求和产品情况选配)
聚焦镜工作距离:  70mm(根据实际焊斑要求和产品情况选配)
最小光斑直径:   0.2mm(根据焊斑要求选配)