Проблема исчезновения луча при работе на лазерном станке

Лазерные станки с ЧПУ широко применяются для производства изделий из самых разных материалов. Благодаря высокой скорости и точности обработки, лазерное оборудование идеально подходит для выполнения ответственных задач. Этому же способствует минимальная толщина реза — недоступная другим способам обработки — и высокая аккуратность обрабатываемых краёв. Обработка лазером отличается малой себестоимостью, что в сочетании с низкой ценой самого оборудования позволяет успешно использовать лазерные станки не только крупным промышленным предприятиям, но и небольшим частным компаниям.

Производители лазерного оборудования прилагают массу усилий, чтобы их продукция была легка в управлении и облуживании. Серьёзные успехи в этом направлении позволяют использовать лазерные станки с ЧПУ людям без специального (технического) образования. Очень часты ситуации, когда штатный дизайнер рекламной фирмы не просто создаёт эскизы в цифровом виде, но и успешно изготавливает по ним продукцию на лазерном станке с ЧПУ.

При этом однако, бывает, что лазерный станок начинает «капризничать» и отказывается работать. Возлагать все надежды на сервисных инженеров — значит терять драгоценное время (которое желательно всё же потратить на производство). Тем более что ряд характерных отказов имеет типичные «симптомы», а значит диагностировать неисправность и подготовиться к её устранению (к примеру, приобретая нужные запчасти) можно самостоятельно.

Диагностика неисправности

Типичной ситуацией является внезапное исчезновение лазерного луча. Это может происходить как в процессе обработки (тогда заготовка, скорее всего, будет испорчена). Так и между заданиями на обработку. Проблема тем более неприятна, что буквально минуту назад станок работал нормально, и вдруг...

«Симптомы» отказа выглядят так: без видимых внешних причин лазерный станок с ЧПУ издаёт короткий зуммер и на дисплее лицевой панели пропадает всякая индикация (либо дисплей светится очень бледно, что даже при беглом взгляде однозначно диагностируется как неисправность). Часто после перезагрузки станок вообще отказывается «светиться» лазером. При этом компьютерный «софт» работает как ни в чём не бывало, и даже отправляет задание на станок.

Причин подобного отказа может быть множество. Но для поиска неисправности следует сразу определить, какая система сбоит?

Оптика и механика

Лазерные станки с ЧПУ обрабатывают заготовки путём воздействия на их поверхность высокоэнергетическим лучом малой толщины. Инициирует лазерное излучение специальная трубка, в которой заключена газовая активная среда. В качестве активной среды могут использоваться и твёрдые кристаллы, но в данной статье мы будет говорить о газовых СО2-лазерах, как наиболее распространённых в «низшем» ценовом сегменте.

Однако получить лазерное излучение — это ещё не всё. Для целенаправленной обработки заготовок в соответствии с заложенной в память ЧПУ программой, необходимо перемещать лазерный излучатель согласно маршруту обработки. Для этого излучатель установлен на подвижной каретке (инструментальном портале) и соединён приводными ремнями с электродвигателями. Команды на вращение двигателей формирует сам контроллер ЧПУ, благодаря чему имеется возможность «водить» лазером по заготовке, добиваясь полного и точного воплощения цифровой модели-задания.

Таким образом, для успешной работы лазерного станка необходимое чёткое и согласованное взаимодействие оптической и механической подсистем. В случае отказа станка работать, причина может крыться только в них (либо в электрической части, но тогда станок, скорее всего, вообще не включался бы).

Причины исчезновения лазерного луча

При включении лазерного станка с ЧПУ каретка излучателя должна автоматически вернуться в нулевое положение («найти дом»). Если каретка движется, значит механика станка в порядке. И причиной «отказа» работать являются проблемы с оптической системой.

Если при запуске станка отсутствует излучение, первым «подозреваемым» является лазерная трубка. Поскольку трубка относится к числу расходных материалов и имеет ограниченный ресурс, её отказ не является чем-то аварийным. Другое дело, если трубка новая (или работающая недавно). Тогда её повреждение может быть вызвано ударами, вибрацией и т. п. Или имеет место быть неисправность охлаждающей системы станка. Однако маловероятно, что трубка может «умереть» враз. Тем более (как сказано чуть выше, в разделе о диагностике) если станок минуту назад работал нормально.

Вторая причина исчезновения лазера — возможная неисправность блока розжига. Но прежде чем «погружаться» в электронные компоненты лазерного станка, следует оценить индикацию. Нормальным состоянием являются горящий светодиод на блоке питания (обычно зелёный), и два горящих диода на материнской плате станка (обычно красного цвета). Плюс один мигающий светодиод на «материнке» свидетельствует о подключении флешки (или связи с ПК по USB).

Убедиться в проблемах с блоком розжига можно следующим образом: дать станку простое задание, и если он будет выполнять его (т. е. перемещать каретку в соответствии с программой), но материал пробной заготовки останется целым, логично предположить отсутствие лазера из-за проблем с блоком розжига.

Все дальнейшие действия следует выполнять с крайней осторожностью!

На блоке розжига имеется небольшая кнопка для активации теста луча. Следует нажать её и проверить, генерирует ли луч лазерная трубка. Если луча нет, следует очень осторожно проверить вольтметром напряжение на входе и выходе блока розжига.

Внимание! Выходное напряжение крайне высокое. При тестировании следует остерегаться поражения электрическим током и применять тестирующие приборы с соответствующим диапазоном измерений!

Отсутствие рабочего напряжения будет свидетельствовать о повреждении блока розжига. Для окончательной проверки можно отсоединить (естественно, при выключенном станке!) сигнальный провод от блока розжига, оставив лишь питающий, и вновь воспользоваться тестовой кнопкой луча. Отсутствие лазера при нажатии кнопки однозначно укажет на неисправность блока.