Устройство охлаждения уо-2
Устройство охлаждения предназначено для обеспечения нормального теплового режима работы лазерных излучателей путем отбора тепловой мощности накачки импульсных ламп излучателей. Принцип действия основан на двухконтурной системе охлаждения. В качестве хладагента внутреннего контура системы охлаждения применяется 0,2% раствор K2CrO4 в дистиллированной воде, или дистиллированная вода. Охлаждение внешнего контура системы охлаждения осуществляется от водопроводной магистрали производительностью не менее 5 л/мин при давлении 0,06 МПа.
Питание устройства осуществляется от трехфазной сети переменного тока. Напряжением 220/380 В ±10% частоты 50 Гц ±2%. Потребляемая мощность устройством не более 400 Вт.
Конструктивно устройство выполнено в виде бака, закрепленного на раме и заполненного охлаждающей жидкостью. Сверху бак закрыт кронштейном, представляющим собой сварную конструкцию, состоящую из основания, закрывающего бак, и панели, служащей для расположения элементов электрической схемы устройства.
Принцип действия устройства состоит в отборе идущей на тепло мощности накачки импульсной лампы лазерного излучателя за счет теплообмена между излучателем и охлаждающей жидкостью внутреннего контура и далее - между внутренним контуром и водопроводной водой внешнего контура.
Для осуществления теплообмена между излучателем и внутренним контуром устройства, охлаждающая жидкость с помощью центробежного насоса, приводимого в действие двигателем, забирается из бака и подается через штуцер к излучателю, омывая элементы излучателя, отбирает тепловую мощность и через штуцер сливается в бак устройства. Для более равномерного распределения входящей от излучателя охлаждающей жидкости используется форсунка, установленная в верхней части бака.
Для осуществления контроля расхода охлаждающей жидкости к штуцеру подключено реле, которое в случае падения давления на выходе излучателя разрывает цепь блокировки и отключает силовую часть источника питания лазерного излучателя.
Теплообмен между охлаждающей жидкостью внутреннего контура, находящейся в баке устройства, и водой водопроводной магистралью, к которой подключается устройство, осуществляется с помощью змеевика. Вода из водопроводной магистрали через штуцер подается на змеевик устройства, отбирает тепловую мощность от охлаждающей жидкости и через штуцер сливается в канализационную систему. Для контроля расхода водопроводной воды к штуцеру подключено реле, которое в случае падения давления на выходе змеевика разрывает цепь блокировки и отключает силовую часть источника питания лазерного излучателя.
Техника безопасности
Опасность при работе с лазером представляет излучение на выходе излучателя и высокое напряжение внутри блока питания, на его выходных разъемах и клеммах лампы накачки.
В процессе эксплуатации лазера должны соблюдаться правила техники безопасности по работе с лазерами третьего класса опасности и электроустановками с напряжением свыше 1000В.
К работе с лазером допускаются лица изучившие настоящее описание, достигшие 18 лет и ознакомленные с правилами техники безопасности при работе с лазерным излучением и высоким напряжением.
Недопустима работа с лазерным излучением без защитных очков, снабженных оптическими фильтрами, которые поглощают вредное для человека излучения лазера λ=1.064 мкм и вторичное ультрафиолетовое излучение от лампы накачки.
Недопустимо попадание в глаза или незащищенные участки тела прямого излучения лазера, а также излучения отраженного от зеркальной или диффузно рассеивающей поверхности.
Запрещается работа без заземления станины излучателя и стойки питания.
Запрещается работа с излучателем без верхней крышки корпуса.
Запрещается работа с источником питания со снятыми крышками.
Запрещается включение источника питания без подсоединения импульсной лампы.
При подключении или отключении импульсной лампы, источник питания должен быть отключен от питающей сети. Перед выполнением этой операции необходимо убедиться, что конденсаторы в источнике питания полностью разряжены и на соответствующих клеммах источника питания отсутствует напряжение.
Запрещается производить какие-либо действия с кабелями источника питания при работающем источнике питания.
Запрещается эксплуатация источника питания с неисправностями.
Техническое обслуживание и ремонт источника питания должны производиться людьми, имеющими соответствующий допуск по технике безопасности к работам с высоким напряжением. При проведении любых работ, связанных с техническим обслуживанием или ремонтом, источник питания должен быть отключен от сети.
Запрещается прикосновение к токоведущим проводам и элементам источника питания после его отключения от сети в течение 5 минут.
б) Описание плоттера
Оптико-механическая схема экспериментальной установки приведена на рис. 9, а её внешний вид на фотографии 3. Она относится к портальному типу с подвижным излучателем.
Излучения лазера 12 выходит из резонатора (зеркала 1 и 3) и попадает в телескопическую систему 5, состоящую из двух линз с просветляющим покрытием. Телескопическая система 5 предназначена для уменьшения расходимости лазерного излучения. С помощью поворотных зеркал 6 излучение направляется на зеркало 7 расположенное в подвижной лазерной головке.
Рис. 9. Оптико-механическая схема экспериментальной установки (вид спереди).
1- выходное зеркало резонатора, 2 – квантроны, 2.1 – активные элементы, 2.2 – лампы накачки, 3 – «глухое» зеркало резонатора, 4 – измеритель мощности лазерного излучения, 5 – телескопическая система, 6 – неподвижные (относительно излучателя) поворотные зеркала, 7 – подвижное поворотное зеркало, 8 – обрабатываемый материал, 9 – фокусирующая линза, 10 – электромагнитная заглушка, 11- поперечная направляющая плоттера, 12 – лазерный луч, 13 – подвижный портал плоттера.
Юстировка оптической схемы обеспечивает параллельное распространение лазерного излучения вдоль поперечной направляющей плоттера 11, на которой закреплена лазерная головка с соплом. Перемещение лазерного луча вдоль оси Y обеспечивается перемещением излучателя размещенного на подвижном портале 13. Перемещение лазерного луча вдоль оси X обеспечивается перемещением лазерной головки по поперечной направляющей 11. После зеркала 7 излучение попадает на линзу 9, которая фокусирует лазерное излучение на поверхность обрабатываемого материала. Сжатый воздух, поступающий в лазерную головку под давлением 6 атмосфер, передвигает сопло вдоль оси Z и прижимает его к поверхности обрабатываемого материала, обеспечивая неизменный зазор между наконечником сопла и материалом. Возврат сопла в верхнее положение во время передвижения лазерной головки на холостом ходу обеспечивается пружиной. Вспомогательный газ (обычно О2) подается через конический наконечник сопла в область реза под давлением 1…2 атмосферы. Его подача существенно облегчает лазерную резку металлических листов. Управляющее программное обеспечение осуществляет управление сервомоторами, перемещающими лазерную головку в плоскости XOY в соответствии с загруженным файлом NC кода и контролирует параметры лазерного излучения. Включение и выключение лазерного излучения во время резки осуществляются электромагнитной заглушкой 10 расположенной внутри резонатора твердотельного лазера.
Фото. 3. Внешний вид ЛТК «Гранит-300».
3.4. Овладение навыками работы с ПО, управляющим ЛТК «Гранит-300»
Описание команд и принципов работы с ПО управляющим параметрами резки на ЛТК «Гранит-300» находится на рабочем месте оператора. Перед выполнением экспериментальной части лабораторного задания необходимо внимательно прочитать это описание.
3.5. Экспериментальное выполнение контурного раскроя учебных деталей из различных материалов
Задание 1. Фигурная резка стальных листов толщиной 1-2мм
Получить чертеж задания на изготовление учебной детали у преподавателя и стальную заготовку под неё.
Изготовить электронную копию учебного задания и сохранить его в формате *.dxf.
Обработать полученный файл с помощью программы SurfCam и сохранить NC код в формате соответствующей управляющей программы.
Включить ЛТК «Гранит-300» в соответствии с инструкцией, которая находится на рабочем месте оператора.
Порядок включения ЛТК «Гранит-300»