我公司2002年10月购进一台FINN-POWER 激光切割机,该机电机部分采用了目前最先进的直线马达、磁悬浮直线导轨,致使其定位速度高达300米/分钟,切割速度25米/分钟(1mm铁板,N2保护时),在当时是亚洲唯一一台采用线形马达的高速激光机。该机输出功率为3500W。
4 E! f/ S, ]4 K+ }5 W该机于2003年2月中旬突然出现功率下降。具体表现为:2.5mm铝板切割不了;厚铁板也切割不了。按常规进行检查,程序正常(焦距偏置与功率设定)、焦距未变、切割镜外观无异常、气压正常、气体纯度正常(气瓶未更换),气嘴对中度很好;) y% R3 P2 O- k
0 T( A- Q7 w3 Y+ f! f# i
: w0 N/ ]; j8 J% j观察发生器玻璃管颜色,发现即使大功率时也为粉红色(见图片1),由此可以推断是发生器出了故障。- B2 C& H0 E/ K6 D0 c; R3 O
0 m& H# ^4 t5 X3 w
" ]* s4 y" }/ j4 u+ u
(图片1). O) d4 E0 B1 S, \3 U7 z
与香港代理商和芬兰FINN-POWER公司电话及e-mail联系。陈述检查的项目及结论后,对方要求做两个试验:1、发生器漏气检查;2、烧热敏纸,并e-mail检查结果图片。8 |# T7 x K6 J- v% Y
发生器漏气检查是在操作工的操作下进行机床漏气自行检查,正常情1 `6 Q/ b$ T% w4 A7 R
况下漏气 , g& ~6 Q% v; r8 u# V
不能大于5mbr/小时,结果发现漏气达到54 mbr/小时(见图片2)+ Z; u+ \$ @) ~* \7 s6 i3 W
% H3 ~4 H% X' m( h5 [
. O, i% P. P; k5 h3 Z图片2 图片3 - \5 Y) @9 Y( m* Z! x( ?
以断定发生器已出现漏气。0 ?3 m+ w! F" r6 `8 o9 x
对该机做热敏纸燃烧实验时,发现所烧孔不圆且未烧穿(见图片3),根据以往经验,可以初步判定该机功率已降低且激光传输角镜有偏移。
( e1 s* ]! W& E* a
$ _. x( p! A2 c' X$ Y5 ~) @0 Y后香港代理商维修人员来现场进行上述常规检查,结果与上述无异。便决定检查发生器部分。% g5 k% Z, D8 q' C
) ~( _: q* p0 J
7 A- h; P* \' o% M
图片4 : H$ ?9 R$ h8 F' U
经仔细排查,发现发生器玻璃管已有裂缝(见图片4)。由于该机为亚洲引进的第一台机,发生器玻璃管香港及国内没有备件。经过设备制造商0 I( L% S M, g) U d: z
) h1 F) Q0 j: i% E+ G6 X! t/ j- d5 I" q U2 a
) X- l5 r/ m/ f- b( t; q( a4 z
9 a' b7 J% g) J2 m
$ X6 x. e6 P% l
; v3 y" D9 |" p5 b
) D& s9 | L. Y9 H0 M$ t
# j# }% P8 \ m# p/ A
! X/ J$ [& Q8 @/ V' f图片5 图片6 7 |3 l! ]# O: ~" s
FINN-POWER公司同意,我们试着用玻璃胶密封裂纹,做发生器漏气检- E! z* W# \8 e% T7 o
查,已正常(见图片5),每小时漏气0.6 mBar,达到每小时漏气小于5 mBar要求。
* U6 V6 ?0 R g但观察激光发生器,发现用玻璃胶密封部分的发生器玻璃管颜色变成了暗红色(见图片6),可判断切割功率很低。做热敏纸燃烧实验,发现所烧孔比图片3更偏心
1 G% U) P: J; g: A
% z: @: p" b& b/ m/ M m* w5 O
" l. ?. Q* F0 ?$ q F8 q4 R G, p
( Q3 u u m2 L 图片7
( X3 w) k8 t9 Q; ^(见图片7的最大孔)。由于在代理商检查发生器时,取出发生器反光镜进行外观观察,可能安装后导致发生器反光镜偏离。因该发生器对中要特殊工具,我们只能等设备制造商FINN-POWER公司维修人员前来修理。
2 @) b G+ d7 \9 [ `1 d$ u+ Y, nFINN-POWER维修工程师对该机的5个反光镜,B轴镜片(该机采用B轴的角度变换来控制激光输出功率)进行了清洁保养。用专用工具,花大量的时间进行光束对中工作(见图片7中最下孔)。检查完毕,激光发生器玻璃管颜色正常,用专用工具检测激光功率略微低于正常水平。便将B轴镜片更换,测试功率完全正常。0 {# w# U9 y' q$ k5 s5 Y9 n5 U
针对此次玻璃管破裂,可能的原因及预防措施:6 F8 w* [* d$ a3 A9 n
1、 K7 l: T' R# F7 P
空气湿度太大。因为在玻璃管破裂之前,操作工发现发生器外罩有水珠滴出;且在检查破裂玻璃管壁上有水印痕迹。对此,公司增加了两台5匹空调、一台8匹空气干燥机;FINN-POWER工程师将该机发生器室内空调温度调至22℃,与发生器冷却水温度相同(22℃)。而在此次事故之前,发生器室内空调温度设定为26℃,低温的玻璃(22℃)遇湿度大的高温空气,也可能导致玻璃破裂。
& c! Y, i+ r4 y/ d& u, G, \# `2、
8 E5 ?/ I K6 |! {8 M" T, ]4 Z玻璃管内气压与玻璃管外气压差23mbr。FINN-POWER维修工程经过检测发现玻璃管内与玻璃管外有气压差,现已将管内填充压力与管外设定一致,减少出现压差的可能。 L4 Y% M0 Z+ k& j* L6 R* p7 s
3、( `$ C3 ^$ J# m; @- l
B 轴的老化或者缺陷也影响激光机功率的输出。
( }/ @6 Q$ l7 W9 S/ e& h8 B4、! m3 x+ w: P+ Q$ r+ y) r) l9 i: E }
在无专用调校光路对中(5个反光镜的位置)工具前,不能撤卸激光器的反光镜。如果在更换玻璃管前不撤卸反光镜,玻璃管更换后,功率应能够上去。
5 s3 X: a, K# o$ J l4 [1 D# N2 p0 b1 }8 ?. {: m
关于图片分辨率问题,我已做了改进,为使本文结构更合理,我添了一张图片(一张更直观的调节激光中心前后的对比图—图片7)。/ V3 K) Z, U7 A- ^+ S4 M
图片6的分辨率难以达到很好的效果,因为照时激光机功率低,呈暗红色,印刷出来,黑白可能不清楚。可否取消?请斟酌!! |