Диагностика и ремонт блока питания лазерного станка с ЧПУ

Лазерное оборудование с ЧПУ позволяет обрабатывать заготовки из самых разных материалов, включая такие «трудные» для механических станков, как ткань, бумага, кожа, резина и пр. Высокая скорость, точность и малая удельная стоимость выпуска изделий на лазерных станках с ЧПУ сделало их популярными в различных областях производства, включая малые предприятия. Широкое распространение лазерных станков происходит и ввиду их высокой универсальности и сравнительно небольшой стоимости. А также значительного удобства в обслуживании и управлении.

Производители лазерного оборудования прилагают значительные усилия для повышения надёжности и простоты использования своей продукции. Но вместе с тем, лазерный станок с ЧПУ остаётся сложным техническим устройством и для его грамотной эксплуатации нужно обладать некоторыми специфическими знаниями. Это позволит диагностировать и оперативно устранять мелкие неисправности, обеспечивая бесперебойную работу оборудования, отсутствие простоев и некоторую независимость от сервисных служб.

Электропитание лазерного станка

Обработка заготовок на лазерном оборудовании происходит за счёт воздействия на поверхность материала высокоэнергетического когерентного луча. Для его создания требуется активная среда и внешняя энергия. В большинстве недорогих лазерных станков для генерации излучения применяются газовые трубки. Существуют модели с твёрдыми кристаллами (т. н. «твердотельные лазеры»). Однако в любом случае внешней энергией накачки выступает электрический ток.

Для того чтобы обрабатывать заготовки, головка лазерного излучателя движется согласно программе, загруженной в память ЧПУ. Движение инструментальной каретки также происходит под действием электричества — как и работа всей электронной «начинки» станка. Таким образом, первичный блок питания оказывается главным «проводником» всего потребляемого станком электричества. И его сбои/ отказы приводят к проблемной работе лазерного станка в целом.

Требования к блоку питания

При выходе из строя заводского блока питания, или по каким-то иным причинам, бывает необходимо выбрать и заменить «родной» блок новым. Для нормальной работы лазерного станка с ЧПУ требуется импульсный блок питания с номинальным напряжением 24В или 27В и током не менее 4,5 А. При подборе нового блока его корпус должен быть максимально похожим на «родной» блок питания (этот критерий часто используются для первичной оценки подходящего, «своего» блока). Экономить на блоке питания нельзя ни в коем случае!

Замена и подключение

При необходимости заменить блок питания не составляет труда. Для этого следует открутить винты крепления (по два снизу и один/два внутри корпуса лазера). А вот откручивать провода при этом НЕ следует!

На снятом блоке будут видны клеммы с пиктограммами (слева-направо) L, N, 220, «земля», +27, «масса для +27», «масса для +5» и +5. Прежде чем отсоединять провода от старого блока, необходимо пометить, какой из них куда был подсоединён. Затем следует снять крышки кабель-каналов и внимательно рассмотреть проводку —нужно найти два провода «масса» и «+24» которые идут НЕПОСРЕДСТВЕННО к материнской плате (при этом провод «масса» не следует путать с «массой +5»). Найденные провода подключаются к блоку питания с номинальным напряжением 24В (или 27В).

Затем следует найти ещё два провода на «+24». Они идут не к материнской плате, а к шаговым электродвигателям привода каретки лазерного излучателя (вернее, провода идут к драйверам — блокам управления шаговых двигателей). Эти блоки также следует подключить к новому блоку питания. (опять же необходимо внимательно смотреть и не путать провода «общей массы» с «другими массами»). Финальным «аккордом» будет поиск клемм для проводов «+5» (плюсового и минусового) и их подключение. Затем на блоке питания следует ОБЯЗАТЕЛЬНО найти переключатель 110/220 Вольт и выставить его в позицию на 220В. По ходу дела не мешает проверить целостность предохранителя блока питания.

Свидетельством правильного подключение блока питания будет фактическая возможность включить станок и нормальное перемещение каретки лазерного излучателя.

Проблемы с блоком питания

Если при включении кнопки питания лазерный станок с ЧПУ бездействует, очень вероятны проблемы с блоком питания. «Симптомы» отказа именно блока (а не каких-либо других электрических компонентов):

• бледный дисплей лицевой панели;
• частичная индикация на дисплее (или полная «абракадабра»);
• отсутствие движение каретки лазерного излучателя (не выполняется функция автоматического поиска «дома» после запуска станка);
• активация лазерного луча только при нажатии специальной (тестовой) клавиши на блоке розжига;
• и ряд других.

Чтобы окончательно убедиться в «виновности» блока питания, следует вольтметром проверить напряжение на выходных клеммах. Падение напряжения даже на 1-2 Вольта уже делают невозможным нормальную работу лазерного станка с ЧПУ. Работоспособность блока питания следует проверять обязательно. И лишь потом «грешить» на другие компоненты. В реальной практике бывали случаи, когда по гарантии на станке поменяли буквально всё (материнскую плату, лазерную трубку, даже дисплей лицевой панели). А между тем неисправность крылась в блоке питания.

Внезапное падение мощности излучателя

Ещё одним следствием неисправности блока питание может являться падение мощности лазерной трубки. Падение происходит резко (или «от раза к разу»), поэтому это никак не связано с плавным снижением характеристик трубки при её старении.

«Подозрения» на неисправность лазерной трубки возникают не зря — обычно трубки гораздо более «капризные» агрегаты, нежели блоки питания. Однако в описываемой ситуации причиной всё-таки является блок.

Для исправления ситуации не остаётся другого выхода, кроме замены блока питания (см. выше).