激光頭撞板不僅可能損壞昂貴的激光頭、噴嘴、鏡片,還會影響加工精度和效率。解決這個(gè)問題需要系統(tǒng)地排查多個(gè)方面的原因。以下是一些關(guān)鍵的排查步驟和解決方法:
一、 首要安全措施
1.立即停機(jī):一旦發(fā)生碰撞或發(fā)現(xiàn)高度異常,立即停止機(jī)器運(yùn)行。
2.檢查損傷:仔細(xì)檢查激光頭(特別是噴嘴、陶瓷體)、保護(hù)鏡片(聚焦鏡、準(zhǔn)直鏡)、電容傳感器(如有)是否有物理損傷。如有損壞,必須更換。
3.清理現(xiàn)場:清除工作臺上的碎屑、殘留材料等可能影響高度的雜物。
二、 核心原因排查與解決方法
1. 材料問題
原因:
板材本身不平整(翹曲、彎曲)、表面有油污、鐵銹、涂層不均勻,或者放置在工作臺上不平(下方有碎屑、支撐不平)。
解決方法:
使用前檢查板材平整度,嚴(yán)重翹曲的板材需壓平或更換。
清潔板材表面油污、鐵銹。
確保板材平整地放置在切割臺上,清理干凈臺面支撐點(diǎn)下方的碎屑。
對于薄板或易變形材料,考慮使用微連接或優(yōu)化切割路徑,避免小零件在切割過程中翹起。
2. 焦點(diǎn)位置問題
原因:
焦點(diǎn)位置設(shè)置錯(cuò)誤(例如,材料厚度變了但焦距沒調(diào)),或者自動調(diào)焦裝置(Z軸)故障、校準(zhǔn)不準(zhǔn)。
解決方法:
精確測量材料厚度:使用卡尺等工具準(zhǔn)確測量。
重新校準(zhǔn)焦點(diǎn):嚴(yán)格按照設(shè)備制造商的操作手冊進(jìn)行焦點(diǎn)校準(zhǔn)。通常需要使用焦點(diǎn)測試塊進(jìn)行實(shí)際打標(biāo)測試,找到最佳焦點(diǎn)位置。
檢查自動調(diào)焦功能:如果使用自動調(diào)焦頭,檢查其運(yùn)動是否順暢,零點(diǎn)位置是否準(zhǔn)確,傳感器(通常是電容傳感器)是否工作正常。
3. 電容式高度跟蹤傳感器問題 (防止撞板最關(guān)鍵的部件之一)
原因:
傳感器臟污/損壞:傳感器表面(通常是噴嘴本身或其周圍環(huán)狀感應(yīng)器)有油污、灰塵、金屬熔渣覆蓋,影響電容感應(yīng)。
傳感器靈敏度/設(shè)定值錯(cuò)誤:設(shè)定的跟蹤高度、靈敏度、延遲等參數(shù)不適合當(dāng)前材料(如材料導(dǎo)電性差、厚度變化大、表面涂層影響)。
傳感器故障:傳感器本身損壞或線路問題。
初始高度測量錯(cuò)誤:在切割開始前,傳感器探測板材表面高度不準(zhǔn)確。
解決方法:
徹底清潔傳感器:使用無紡布和酒精(或指定清潔劑)小心擦拭傳感器感應(yīng)區(qū)域(通常是噴嘴尖端和周圍金屬環(huán)),確保無任何附著物。注意保護(hù)噴嘴內(nèi)部和鏡片!
校準(zhǔn)傳感器:按照手冊進(jìn)行傳感器校準(zhǔn)(零點(diǎn)校準(zhǔn)、靈敏度校準(zhǔn)等)。通常需要使用校準(zhǔn)塊。
優(yōu)化傳感器參數(shù):根據(jù)材料類型、厚度、表面狀況,在切割軟件中調(diào)整電容傳感器的參數(shù),如:
初始高度/穿孔高度:切割開始前激光頭抬起的初始安全高度。
跟蹤高度/設(shè)定距離:切割過程中傳感器試圖維持的噴嘴到材料表面的恒定距離。這是最關(guān)鍵參數(shù)之一,需根據(jù)材料、切割氣體壓力、速度等調(diào)整。
靈敏度/增益:傳感器反應(yīng)的快慢。材料不平整時(shí)可能需要降低靈敏度防止抖動,但反應(yīng)會變慢;追求快速跟蹤時(shí)需提高靈敏度。
延遲:傳感器信號響應(yīng)的延遲時(shí)間。
測試傳感器功能:在手動模式下,緩慢移動激光頭靠近金屬板,觀察傳感器指示燈/軟件顯示的距離值是否隨實(shí)際距離變化而平滑、準(zhǔn)確變化。異常跳動或不變都說明有問題。
檢查線路和更換:如果清潔和校準(zhǔn)無效,檢查傳感器連接線纜是否有破損。仍無法解決,考慮更換傳感器。
4. 鏡片污染
原因:
保護(hù)鏡片(聚焦鏡下方)被濺射的熔渣、煙塵污染,影響激光通過,也可能間接影響某些高度傳感器的感測(如通過鏡片中心孔的傳感器)。
解決方法:
定期(建議每班次或根據(jù)加工量)檢查并清潔或更換保護(hù)鏡片。保持光路清潔。
5. 切割參數(shù)與路徑問題
原因:
抬刀高度不足:在快速移動(空移)到下一個(gè)切割起點(diǎn)時(shí),激光頭抬升的高度不夠,不足以越過已切割的零件或材料凸起部分。
切割路徑規(guī)劃不合理:路徑過于密集,或者移動順序?qū)е录す忸^需要跨過已切下但未掉落或移位的零件。
切割氣體壓力過高:尤其對于薄板,高壓氣體可能將材料吹起,使其碰到噴嘴。
切割速度過快/加速度過大:在急轉(zhuǎn)彎或復(fù)雜路徑時(shí),機(jī)器動態(tài)性能跟不上,導(dǎo)致Z軸高度跟蹤滯后。
解決方法:
增加空移抬刀高度:在切割軟件中適當(dāng)增加空移(G00)時(shí)的Z軸高度,確保能安全越過障礙物。
優(yōu)化切割路徑:使用軟件的優(yōu)化功能或手動調(diào)整切割順序,盡量避免跨區(qū)域長距離移動,優(yōu)先切割內(nèi)部孔,再切外輪廓,讓廢料盡可能保持連接直到最后。
合理設(shè)置切割氣體壓力:在保證切割質(zhì)量的前提下,盡量使用較低的氣體壓力,特別是對于薄板和易變形材料。
調(diào)整速度與加速度:對于復(fù)雜圖形或小圓角,適當(dāng)降低空移速度和加速度,給Z軸跟蹤更多反應(yīng)時(shí)間。
6. 機(jī)械問題
原因:
傳動系統(tǒng)松動/磨損: X/Y/Z軸的絲杠、導(dǎo)軌、皮帶、齒輪等出現(xiàn)間隙、磨損或松動,導(dǎo)致定位精度下降,Z軸實(shí)際位置與控制指令不符。
導(dǎo)軌潤滑不良或污染:導(dǎo)軌缺油或有灰塵、金屬屑卡滯,導(dǎo)致運(yùn)動阻力增大或不平穩(wěn),影響Z軸跟蹤精度。
機(jī)械碰撞/變形:設(shè)備曾受外力撞擊導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形或部件移位。
限位開關(guān)故障:Z軸限位開關(guān)失靈,導(dǎo)致超程。
解決方法:
檢查并緊固:檢查所有傳動部件的緊固螺絲是否松動。
檢查磨損:檢查絲杠、導(dǎo)軌、軸承、皮帶等是否有明顯磨損、變形。如有,需更換。
清潔與潤滑:徹底清潔導(dǎo)軌、絲杠上的污物,并按照要求加注合適的潤滑油/脂。
檢查設(shè)備水平與結(jié)構(gòu):確保設(shè)備安裝水平,檢查主要框架是否有變形。
測試限位開關(guān):手動觸發(fā)Z軸限位開關(guān),觀察系統(tǒng)是否正常停止并報(bào)警。
7. 軟件與控制問題
原因:
控制卡故障、軟件Bug、配置文件錯(cuò)誤、軸卡參數(shù)(如脈沖當(dāng)量)設(shè)置錯(cuò)誤。
解決方法:
重啟軟件和控制器:有時(shí)簡單的重啟能解決臨時(shí)性軟件故障。
檢查配置文件:確認(rèn)使用的切割參數(shù)文件(材料、厚度、功率、速度、氣體、焦點(diǎn)、高度跟蹤參數(shù)等)是針對當(dāng)前材料和厚度的正確文件。
更新軟件/固件:檢查設(shè)備制造商是否有發(fā)布軟件或控制卡固件的更新,修復(fù)已知問題。
校準(zhǔn)軸參數(shù):如果懷疑機(jī)械傳動參數(shù)有變,需按照手冊重新校準(zhǔn)各軸(尤其是Z軸)的脈沖當(dāng)量(步進(jìn)/伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)對應(yīng)的實(shí)際移動距離)。
聯(lián)系設(shè)備廠商技術(shù)支持:如果以上步驟都無法解決,或者懷疑是控制卡等核心硬件故障,務(wù)必聯(lián)系設(shè)備制造商的專業(yè)技術(shù)支持人員。
三、 總結(jié)建議
1.安全第一:任何排查和操作前,確保機(jī)器斷電(除必要調(diào)試外),遵循安全規(guī)程。
2.由易到難:從最常見、最容易檢查的原因開始(清潔傳感器、檢查材料、檢查焦點(diǎn)/高度設(shè)定值)。
3.系統(tǒng)記錄:記錄每次撞板發(fā)生時(shí)的具體情況(材料、厚度、圖形、切割參數(shù)、傳感器設(shè)置、環(huán)境溫度濕度等),有助于分析規(guī)律性原因。
4.定期維護(hù):嚴(yán)格按照設(shè)備維護(hù)手冊進(jìn)行日常保養(yǎng)(清潔、潤滑、鏡片檢查更換、傳感器校準(zhǔn)等),這是預(yù)防撞板的最有效手段。
5.參數(shù)管理:建立完善的切割參數(shù)庫,針對不同材料、厚度保存已驗(yàn)證的安全、有效的參數(shù)(包括高度跟蹤參數(shù)),避免每次手動輸入錯(cuò)誤。
激光頭撞板往往不是單一原因造成的,需要耐心地逐一排查。重點(diǎn)聚焦在材料平整度、焦點(diǎn)校準(zhǔn)、電容傳感器(清潔、校準(zhǔn)、參數(shù))、抬刀高度設(shè)置以及機(jī)械傳動穩(wěn)定性這幾個(gè)核心環(huán)節(jié)。如果自己無法確定,及時(shí)尋求專業(yè)人員的幫助是明智的選擇,畢竟保護(hù)核心部件(激光頭)至關(guān)重要。祝你早日解決問題,切割順利!