光纖激光切割設(shè)備安裝調(diào)試與維護保養(yǎng)要點

張建柱，李 鑫

（山東鐳鳴數(shù)控激光裝備有限公司，山東濟南 250101）

1 光纖激光切割設(shè)備的安裝

1.1 設(shè)備安裝前的準(zhǔn)備工作

（1）設(shè)備到達前的溝通。為了順利完成光纖激光切割設(shè)備的安裝調(diào)試工作，需要廠家技術(shù)人員提前和客戶進行溝通。準(zhǔn)備工作包括：①需要客戶提前聯(lián)系好設(shè)備相應(yīng)噸位的叉車或行車1輛，為機器到貨卸車做準(zhǔn)備。客戶需要安排專人（1～2）人全程跟蹤參與培訓(xùn)，包括機器到貨驗機、機器安裝、機器操作調(diào)試、機器保養(yǎng)維護及其注意事項等內(nèi)容。②客戶需要準(zhǔn)備好純度為99.9%的氧氣、純度為99.99%氮氣或潔凈無油的空氣等氣源（氣體純度越高，切割質(zhì)量越好），便于機器調(diào)試使用。③需客戶將經(jīng)常加工或計劃加工的各種厚度的不銹鋼或碳鋼板材準(zhǔn)備齊全，便于機器調(diào)試切割使用。④需要客戶提前預(yù)定好機器安裝位置，便于機器安裝。⑤需要客戶準(zhǔn)備2桶或40 L左右的純凈水、等離子水或蒸餾水，便于機器安裝使用。⑥機器需要有效接地，客戶要提前預(yù)定好接地裝置或地點，便于安裝接地線。⑦客戶需要提前準(zhǔn)備好相關(guān)切割圖形的電子版圖，便于調(diào)試板材使用。⑧客戶要提前準(zhǔn)備好相關(guān)潤滑油，建議使用長城重負(fù)荷車輛齒輪潤滑油90 GL-5，定期檢查潤滑油量，及時添加潤滑油。⑨客戶需要準(zhǔn)備好電源，根據(jù)設(shè)備功率決定斷路器型號。

（2）人員組織與培訓(xùn)。光纖激光切割設(shè)備比較昂貴，在對其首次安裝和調(diào)試期間，應(yīng)配合相關(guān)技術(shù)工程師進行安裝調(diào)試工作。需要安裝設(shè)備的單位，應(yīng)在工程師到達前，做好周到的準(zhǔn)備工作，以免影響安裝調(diào)試進度。工作包括：①光纖激光切割設(shè)備的操控人員需要認(rèn)真挑選，在挑選過程中，應(yīng)根據(jù)人員的操作技能，選配出數(shù)控知識掌握到位、反應(yīng)靈活敏捷和有責(zé)任心的操作員。②設(shè)備監(jiān)控人員主要責(zé)任：準(zhǔn)備和執(zhí)行相關(guān)計劃和措施，以阻止可能由激光束造成的損害；激光控制區(qū)域的設(shè)置和管理，設(shè)備操作按鍵的控制；設(shè)備的檢查、維修及服務(wù)記錄的保存。③進行有關(guān)本設(shè)備的安全教育。設(shè)備操作人員的任用也需要考慮周全，設(shè)備操作人員應(yīng)由激光設(shè)備監(jiān)控人員任用，具備危險處理、激光基礎(chǔ)知識和危險電壓等相關(guān)基礎(chǔ)知識，且經(jīng)過完整的機床操作培訓(xùn)。

1.2 光纖激光切割設(shè)備的安裝流程

（1）在安裝光纖激光切割設(shè)備時，要適當(dāng)?shù)膶⑵鹬貦C或叉車等機械設(shè)備應(yīng)用到其中，與此同時，安裝光纖激光切割設(shè)備的人員還應(yīng)該對安裝調(diào)試工作進行周密的謀劃和準(zhǔn)備。

（2）安裝光纖激光切割設(shè)備的主要流程：①根據(jù)實際情況，提前安排客服人員對機器地基預(yù)埋工作進行協(xié)調(diào)，溝通客戶根據(jù)地基圖紙進行地基施工。②設(shè)備到達后仔細檢查設(shè)備外觀鈑金變形情況，并對設(shè)備的零件進行清點，確認(rèn)后才可給物流人員簽字。③做好設(shè)備基礎(chǔ)的驗收后，做好墊鐵板或地腳擺放安裝，墊鐵板的安裝大多需要焊接來實現(xiàn)。④將設(shè)備吊裝起來或使用叉車，以便于調(diào)整設(shè)備，準(zhǔn)確定位。⑤安裝地腳，調(diào)整水平后進行二次焊接固定。完成以上步驟之后，就可以進行調(diào)試工作了。

2 設(shè)備安裝調(diào)試階段要點

2.1 設(shè)備開箱及安裝注意事項

設(shè)備開箱要點。在設(shè)備打開包裝后，首先認(rèn)真檢查設(shè)備外觀情況，發(fā)現(xiàn)鈑金變形、線斷等情況應(yīng)及時聯(lián)系廠家解決。其次要仔細的對設(shè)備的零配件進行清點，清點時應(yīng)將箱內(nèi)零件的實際個數(shù)和名稱與配件單進行比對，逐一進行檢查，若有缺失或名稱錯誤時，應(yīng)及時溝通解決。與此同時，應(yīng)將激光器的打包箱做好保存工作，便于以后維修打包使用。

2.2 設(shè)備安裝注意事項

（1）光纖激光切割設(shè)備定位和調(diào)整要點。在定位和調(diào)整光纖激光切割設(shè)備時，應(yīng)對設(shè)備進行平面定位、水平定位以及標(biāo)高定位。在對設(shè)備進行平面定位時，應(yīng)著重注意地面平整度，同時使用叉車時一定要在沒有坦克鏈的一側(cè)進行叉移，以免損壞坦克鏈和線纜。

在對設(shè)備進行水平定位時，應(yīng)按機床配備的調(diào)整方式進行，嚴(yán)禁采用其他任何方式（比如用鋼棍撬動等）操作。在對設(shè)備進行標(biāo)高定位時，應(yīng)該設(shè)置合理的高度，考慮設(shè)備的穩(wěn)定和運動速度。

（2）設(shè)備安裝時的注意事項和預(yù)防措施。①設(shè)備安裝期間，要確保起重機與叉車需由合格人員操作，其他人員嚴(yán)禁操作，任何時候無論什么原因，人身的任何部分都不能處在起重機下面。②電線連接需由合格人員操作，為避免觸電，必須確認(rèn)已進行了接地工作。接地時需關(guān)閉工廠的主斷路器，在沒有完成之前切勿閉合主斷路器。同時電線連接過程中，需掛警告牌以提醒他人電線連接正在進行。③需在地面上布線時，為保護電線不被損傷，需用安全且堅固的屏蔽防護罩完全罩住電線。④如果起吊機床時，應(yīng)在指定位置使用鋼絲繩索、吊具，且須保證上述物品能完全承受機床重量。⑤機床安裝完成后，開啟電源之前需進行以下檢查：所有電線的連接和潤滑油的添加都已完成；所有管路都已正確安裝且妥善固定；所有螺釘和插頭的連接均牢固可靠；擦拭機床上的水與塵埃；確保機床周圍無漏水和漏油的地方。

（3）設(shè)備調(diào)試操作前預(yù)防措施。為預(yù)防設(shè)備故障的發(fā)生，設(shè)備監(jiān)控人員應(yīng)在操作開始之前檢查指定項目：①檢查工作區(qū)域和機床的可移動部分是否有障礙物。②檢查地面上是否有水和油，以防滑倒。③旋轉(zhuǎn)電源開關(guān)按鈕，需嚴(yán)格遵守本手冊中的步驟。④確保每一個門和防護罩安全關(guān)閉。⑤檢查所有防護設(shè)備的功能，確保其沒有故障和損傷。⑥打開電源之后，檢查的內(nèi)容：顯示器不顯示任何錯誤信息或報警；電機和齒輪無異常聲音；電氣柜制冷風(fēng)扇正常旋轉(zhuǎn)；所有軸和導(dǎo)軌表面都提供了充分的潤滑；對機床進行預(yù)熱（不包括激光器）；在激光控制區(qū)域內(nèi)切勿遺留易燃物等。

（4）設(shè)備調(diào)試操作中的預(yù)防措施。①嚴(yán)禁破壞，移除或重新定位任何安全裝置或聯(lián)鎖裝置。②操作過程中應(yīng)遵守：請勿打開機床安全護罩；請勿進入機床的可移動部分；機床運行中，請勿進行再次緊固、測量工件、移除切屑或機床周圍清理的任何工作。③外光路調(diào)整過程中應(yīng)遵守：請勿把身體的任何部分置于傳感器座（即切割頭）下；在軸移動操作開始之前，請確認(rèn)其移動方向的正確性；切勿對人的身體進行激光束照射；切勿直視或接觸激光指示紅光、激光束或其散射光，否則可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷害（包括失明和灼傷）；進行激光切割時，應(yīng)穿戴指定防護衣和護目鏡，否則，可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷害；在操作前為煙霧和氣體提供通風(fēng)、塵埃收集和排氣裝置。否則，肺功能可能會受到嚴(yán)重影響。④操作過程中如果機床突然停止，應(yīng)找出故障的原因，明白恢復(fù)操作的步驟。在此之前禁止再次開始操作的內(nèi)容：切割之后請勿用手直接接觸材料，以防毛刺或灼熱導(dǎo)致傷害；對任何開關(guān)、鑰匙或按鈕進行操作時，請勿佩戴手套；請勿在機床、工作臺或周圍的地方遺留任何工具或部件，以免引起誤動作，碰傷工人或造成加工位置的移動；操作過程中，嚴(yán)禁將身體的任何部位斜靠在機床上，以免接觸開關(guān)或鑰匙而引起誤動作；如果機床沒有正常動作，有報警信息顯示在屏幕上，或有任何故障征兆，請立即通知設(shè)備監(jiān)控人員和維修人員。

3 設(shè)備維護保養(yǎng)要點

3.1 設(shè)備的日常維護保養(yǎng)

（1）激光器、冷水機、空壓機的檢修周期按其使用說明書上規(guī)定的檢修周期進行檢修。

（2）設(shè)備的首次使用24 h后初次檢修，100 h后進行二次檢修，半年后再進行一次檢修。以后每隔半年或一年進行一次檢修。①每日開機前，仔細檢查激光器，水冷機組，水量和管道有無泄漏。②檢查激光準(zhǔn)備狀態(tài)按鈕是否有損壞、設(shè)備急停按鈕是否正常。③檢查X軸、Y軸、Z軸的限位開關(guān)及撞塊安裝螺釘有無松動，各軸的限位開關(guān)是否靈敏。④檢查交換工作臺各限位開關(guān)是否靈敏。⑤長時間使用后，檢查聚焦鏡鏡片和保護鏡片有無損傷。⑥工作完成后，及時清理切割廢料，清掃工作現(xiàn)場，保持工作現(xiàn)場的整齊、干凈；同時做好設(shè)備的清潔工作，保證設(shè)備各部分干凈無污痕，設(shè)備各部分都不能放置雜物。⑦每日工作完成后，將空壓機底部儲氣筒的泄水閥打開進行排水，待廢水排完后，關(guān)閉該閥（如果使用壓縮空氣）。⑧每日工作完成后，按關(guān)機步驟進行關(guān)機，然后關(guān)掉整個機床的總電源。

3.2 設(shè)備運行期間的維護保養(yǎng)

設(shè)備在運行前請仔細檢查設(shè)備周圍有無雜物，設(shè)備運行中如發(fā)生異常聲音應(yīng)立刻停機檢查，設(shè)備切割程序運行完后，請將設(shè)備工作臺面板材清理干凈，不得在設(shè)備工作臺或操作臺上擺放無關(guān)物品。①定期檢查設(shè)備潤滑油泵的油位，及時加注潤滑油，并且適當(dāng)調(diào)整潤滑泵加油的時間，保證能夠向?qū)к壖敖z桿充分加注潤滑油，保證設(shè)備切割精度，保持各運動部件的有效潤滑，延長導(dǎo)軌的使用壽命；如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備運動時聲音變大，檢查齒輪、齒條潤滑情況，及時加注潤滑油。②每周必須清理Z軸直線導(dǎo)軌及絲桿上的灰塵。③每周清潔風(fēng)口，設(shè)備的各過慮網(wǎng)上的雜物灰塵。④每周檢查激光器內(nèi)部冷卻水水位，若不足必須及時添加。⑤及時檢查保護鏡與聚焦鏡表面的污染情況，及時科學(xué)的清潔光學(xué)鏡片，以保證其使用壽命。⑥定期檢查設(shè)備外部電纜是否有被劃壞，檢查配電柜內(nèi)線路接口有無松動。

3.3 設(shè)備的長期維護保養(yǎng)

（1）水路及氣路系統(tǒng)維護保養(yǎng)。光纖激光切割設(shè)備的水路系統(tǒng)包括兩部分：一是冷卻水從冷水機出來后進入激光器，通過激光器內(nèi)的散熱器對激光器進行冷卻后，返回冷水機；二是冷卻水對光路系統(tǒng)的切割頭進行冷卻后返回冷水機。①檢查循環(huán)水路有無動物啃咬，物品擠壓，碰撞，導(dǎo)致的管路損壞及堵塞現(xiàn)象。②檢查水循環(huán)管路老化狀況及各接口有無漏水現(xiàn)象。③檢查氣管路情況：檢查高壓切割氣管路有老化狀況及個接口有無漏氣現(xiàn)象；檢查各氣體處理元件（氣體凈化器、單向閥、減壓閥、電磁閥等）有無損壞漏氣現(xiàn)象；檢查高低壓氣體管路有無動物啃咬，物品擠壓，碰撞，導(dǎo)致的管路損壞及堵塞現(xiàn)象；檢查輔助氣路執(zhí)行元件有無卡死損壞現(xiàn)象（滾輪氣缸、加緊氣缸、排風(fēng)氣缸等）。

（2）油路潤滑系統(tǒng)維護保養(yǎng)。激光切割機的油路潤滑系統(tǒng)由油泵和管路組成，手動油泵加油每半月潤滑一次。自動油泵工作泵油間隔為4 h，每次泵油時間為10 s，當(dāng)油泵油位過低時，油泵會報警，并發(fā)出報警聲，此時應(yīng)向油泵加入標(biāo)準(zhǔn)潤滑油，油路系統(tǒng)所潤滑的各個執(zhí)行終端機構(gòu)長時間后會積聚較多灰塵容易造成油路堵塞，影響潤滑效果增加油泵的工作壓力，減少油泵使用壽命。需定期清理各軸導(dǎo)軌和齒條的灰塵，檢查潤滑油路有無漏油及管路老化現(xiàn)象。①檢查油位是否在合適位置，注意添加標(biāo)準(zhǔn)潤滑油。②檢查油路有無動物啃咬，物品擠壓，碰撞，導(dǎo)致的管路損壞及堵塞現(xiàn)象，及時清理。③檢查油泵工作狀態(tài)及供電電壓確保油泵正常工作。

（3）冷卻水的檢查及更換。①打開冷水機的放水閥門，將水箱中的水放干凈。②檢查水箱內(nèi)有沒有污物和浮著的微生物。③關(guān)上放水閥門，向水箱中加注蒸餾水或純凈水，將水加至水箱總?cè)萘康?0%左右。④連接水管，打開冷水機開關(guān)，并檢查有無漏水情況。

4 激光器及光路維護保養(yǎng)

激光器的定期維護包括：①激光器的具體保養(yǎng)以所選用的激光器的說明書為主。②檢查電源線，且保證激光器外殼與大地導(dǎo)通。通電前可用萬用表導(dǎo)通擋檢測激光器外殼是否與大地（PE黃綠線）有效導(dǎo)通。③激光器各控制線及電壓必須符合產(chǎn)品技術(shù)要求，否側(cè)將造成產(chǎn)品不可恢復(fù)性損壞，故激光器上電工作前，請檢測各電壓信號是否符合產(chǎn)品要求。④注意光纖保護及光纖輸出頭保護，切勿彎折及受力。此部分屬易損品，請注意防護檢查。⑤注意激光器光纖輸出頭鏡片防塵保護，若有灰塵請按照鏡片清潔操作規(guī)范進行清潔（無水乙醇，純度為 99.9%以上；無塵棉簽，切勿使用普通棉簽，易掉棉絮，造成鏡片二次污染）。⑥注意日常正確的開關(guān)機順序：水冷機（保證工作正常且水溫適合，約25℃）→激光器上電→控制軟件啟動→氣路工作正?！刂葡到y(tǒng)工作正?！す馄鳒?zhǔn)備出光→安全防護→切割系統(tǒng)工作；關(guān)機工作順序：關(guān)閉設(shè)備控制系統(tǒng)→關(guān)閉激光控制信號→激光器電源斷電→水冷機停止工作。⑦其他注意事項：激光器工作過程中，請注意水路、氣路、電路均工作正常，否則請斷電檢查故障原因及檢測。⑧激光器工作過程中出現(xiàn)任何故障，請先記錄故障時間，故障現(xiàn)象，故障時系統(tǒng)工作狀態(tài)，然后排查故障原因，若有疑問請聯(lián)系鐳鳴工作人員。⑨長時間的激光器使用需要清理冷卻水管路、保持激光器的干凈衛(wèi)生、定期更換冷水機內(nèi)的冷卻水。

5 設(shè)備長期閑置的維護保養(yǎng)

設(shè)備的長期閑置時要拆開防塵罩在導(dǎo)軌上涂抹黃油，激光器需要清理干凈冷卻水管路，保持激光器的干凈衛(wèi)生；清理干凈激光切割頭和冷水機內(nèi)的冷卻水，做好防護工作。

水冷機冬季保養(yǎng)時

（1）為更好的保護激光設(shè)備，避免不必要的損失，森峰激光為使用設(shè)備做出了要求：①加裝空調(diào)或供暖設(shè)施使環(huán)境溫度保持約10℃。②24 h運行制冷機，水在流動的狀態(tài)下不會結(jié)冰。（確保廠區(qū)24 h不斷電）。③在水冷機中添加乙二醇防凍液（推薦科萊恩）防凍。其冰點隨著乙二醇在水溶液中的濃度變化而變化。

（2）防凍液配比要以每年的最低溫度為依據(jù)，結(jié)合實際使用情況進行配比，經(jīng)檢測后得出的結(jié)論見表1。①推薦使用Clariant(科萊恩）公司的AntifrogenN防凍液，添加比例是3：7（3份防凍液，7份水）添加防凍液之后能抵抗-20℃而不結(jié)冰。②如果使用激光器外圍環(huán)境溫度在（10～40）℃，無需添加任何防凍液。另外，在夏季，請把水冷機里的防凍液排干凈后，再注入蒸餾水使用。③冷啟動時請先看水狀態(tài)。④設(shè)備長期不用或停電時，請務(wù)必把制冷機水箱內(nèi)和激光器內(nèi)的水排空。

表1 防凍液配比

（3）排水方法包括：①關(guān)掉設(shè)備電源，打開制冷機后面的排污閥，排空水箱內(nèi)的水。②擰開制冷機內(nèi)的過濾芯，排空過濾芯內(nèi)的水。擰開水泵下面的排水螺絲，排空水泵內(nèi)的水。③取下水箱后面的水管，做好標(biāo)記。用0.2 MPa的氣體接到Φ12 mm水管的一端，排空激光器內(nèi)的水（低溫區(qū)）。④用0.2 MPa的氣體接到Φ8 mm水管的一端，排空光纖頭內(nèi)的水（高溫區(qū)）。注意：用于排水的氣體壓力過大容易損壞激光器。防凍液濃度過高會增加水循環(huán)阻力。

6 結(jié)論

光纖激光切割設(shè)備安裝調(diào)試和維護保養(yǎng)的質(zhì)量，直接影響到企業(yè)的效益。因此，應(yīng)重視對光纖激光切割設(shè)備的安裝調(diào)試和維護保養(yǎng)工作，確保安裝調(diào)試質(zhì)量，提升維護保養(yǎng)工作工藝化、規(guī)范化及制度化，提高光纖激光切割設(shè)備維護工作的水平，保證各項生產(chǎn)工作的安全性，進而有效提升設(shè)備整體的運行質(zhì)量和水平。