激光清洗加工系统技术方案

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1、激光清洗加工系统技术方案公司：江苏中科四象激光科技有限公司电话：0511-86956118 Email：sales传真：0511-86929233 网址：地址：江苏省丹阳市高新技术产业集中区8号 邮编：212300 4 / 27服务热线：400-828-6988； 网址： 江苏中科四象激光科技有限公司版本号:A/0 编号：目录1.系统技术方案31.1.方案概述31.2.主要设备配置42.主要设备介绍62.1.激光器62.2.光纤系统及加工头72.3.专用冷水机82.4.机器人系统82.5.变位机112.6.辅助设备123.安全防护：124.备环境要求、使用成本及制造周期134.1.设备运行环境

2、须具备以下条件134.2.制造周期145.安装与服务145.1.安装调试145.2.包装运输155.3.设备验收155.4.培训155.5.售后服务166.附件：公司介绍176.1.焊接系列激光器186.2.熔覆/淬火系列产品186.3.激光加工头产品19激光清洗加工系统技术方案1. 系统技术方案1.1. 方案概述传统工业清洗方法包括机械摩擦清洗法、化学腐蚀清洗法、液体固体喷射清洗法和高频超声清洗法，尽管它们在工业清洗行业得到了广泛的应用，但在我国环境保护法规要求越来越严格和高精密器件应用越来越广泛的情况下传统清洗方法的应用受到了很大的限制。机械方法清洁度高，但易损伤基材，化学腐蚀清洗方法属于

3、无应力清洗，但污染较重，特别是当污垢成分复杂时，必须选用多种清洗剂反复清洗才能满足表面清洁度的要求。液体固体喷射清洗灵活度较高，但相对成本较高，需要消耗大量的水及固体掺杂物，后期废液处理工作也较复杂；高频超声波清洗法尽管清洗效果不错，但对附着力强的亚微米级污粒的清洗无能为力，清洗槽的尺寸限制了被清洗工件尺寸范围，而且清洗后的干燥亦是一大难题。激光清洗是一种高效、绿色清洗技术，相对于化学清洗，其不需任何化学药剂和清洗液；相对于机械清洗，其无研磨、无应力、无耗材，对基体损伤极小（文物字画清洗）；激光可利用光纤传输引导，清洗不易达到的部位，适用范围广（核管道清洗）；适用对象也比较广泛，除锈、除漆、除

4、泥污、晶片表面处理；清洁度高（能清除纳米级以下污染微粒），该技术国际已应用于各领域（模具清洗，战机涂层清洗），而国内刚刚起步。目前国内关于激光清洗技术研究仍然处于参数和机理研究阶段，在应用方面还处于起步阶段，国产相关成熟装备更是不多见。激光光源是限制其国产化的主要因素之一，高峰值功率纳秒级全固态激光器是激光清洗用优选光源，目前乙方已实现600W高峰值功率纳秒级全固态激光输出，该技术目前处于国内领先地位。已实现的激光清洗结果激光清洗系统一般主要分为手持激光清洗系统和机械自动式激光清洗系统。两者的主要区别在于激光清洗枪运动轨迹是由人手控制还是由机械手/机床控制。 Cleanlaser公司手持式激光

5、清洗机 机械式激光清洗机执行机构手持式激光清洗机的关键部件是手持式的激光清洗枪，可广泛应用于非标不规则的除漆除锈去污去氧化皮等。其优点是操作灵活方便，可移动式作业，其缺点是人工操作，精确度较差，一致性较差，劳动强度大，很难批量化作业。机械式激光清洗机的激光清洗枪安装在运动机械装置上（如机器人、机械手、机床等），由机械装置自动完成预设的运动轨迹。其优点是精度高，可大批量作业，对操作人员的技术要求和劳动强度不高。其缺点是很难完成不规则轨迹的运动。1.2. 主要设备配置（1） 主要设备配置表机型型号数量说明厂家激光器IS0604QCW1套激光器功率：平均功率50600W连续可调中科四象光纤400um

6、10m1套芯径：400m，长度10m（根据需要定制）Optoskand水冷机标配1台制冷量：13kW，双温控制，低温液控温精度：0.5，为激光器及外光路系统提供水冷却无锡沃尔得清洗枪ZKSX-Q30P70/1001套工作距离：100/160mm，扫描宽度70/100mm连续可调中科四象机器人系统MOTOMAN-MH241六轴机器人本体：负荷24kg，最大作用半径1730 mm，重复定位精度：0.06mm，控制系统：DX200安川四象集成机器人外部轴外部轴11个外部轴模块及驱动，实现机器人、变位机的联动安川四象集成变位机MOTOPOS DB500B1额定载重：500kg，重复定位精度0.1mm（

7、R=250mm），扭力：392Nm。安川四象集成卡盘K11-4001三爪机械卡盘，与用于变位机对工件的夹持，夹持直径范围：40-400mm国产四象集成工业相机/CCD1网口工业相机，16mm定焦镜头，定制化光源，四口光源控制器，12寸工业显示器，三口网卡，工业相机专用定制防水罩，激光波段滤光片，RS232通信线国产四象集成不锈钢水槽定制11500mm*1500mm*750mm，耐腐蚀不锈钢，底部排水管最大流量20L/min中科四象稳压电源SBW-100kVA1选配（客户可自备），为激光器提供稳定交流供电，防止电网强烈波动引起激光器的损坏。德力西空压机W0.9/8：7.5KW10HP1选配（客户

8、可自备），提供压缩空气国产冷冻式干燥机10HP，1.5立方1选配（客户可自备），过滤压缩空气国产发机配件1见附件清单（下表）中科四象（2） 随机配置清单序号名称规格型号单位数量备注1激光器供电电缆三相四线，3*6+1*4米52冷水机供电电缆三相四线，3*6+1*4米53冷水机信号线根24机器人电缆套15光纤保护套管米26主路水管32米207辅路水管10米108气管6米109喉箍40-43个1010氮气减压阀个111加工头转接头10转6、6三通、6直通个512说明书激光器、机器人等说明书本113发货清单张114其他文件操作简介、高反光材料加工注意事项、高湿高温注意事项张各12. 主要设备介绍2.

9、1. 激光器全固态准连续（QCW）激光器，采用半导体二极管列阵侧面泵浦 Nd:YAG、光纤耦合输出的技术方案实现高功率、高效率准连续激光输出，其主要优点：高性能半导体侧泵单元模块，无惧背反射光损坏芯片；高光束质量控制技术；高效级联串接功率放大技术，最高准连续激光输出功率1kW ；高效光纤耦合技术：耦合效率大于 96% ；DSP数字化电源与系统控制 ；电动光闸功能及机械式缓升缓降功能；智能化控制，操作界面友好、简洁；工控标准接口，极易与各类机床、机器人实现集成，可以实现智能化、自动化、柔性化操作等。基于该系列激光器的加工装备可广泛应用于汽车、铁路、船舶、冶金、石化、国防以及航空航天等领域的激光清

10、洗、表面毛化等工艺中。l 相对光纤脉冲激光器的优点 光纤脉冲激光器：为脉宽变化激光器，其脉宽、峰值功率、单脉冲能量相互影响，不能同时达到最优值； 全固态准连续激光器：脉宽为固定值，峰值功率、单脉冲能量能同时达到最大值。l 相对灯泵脉冲激光器的优点 灯泵激光器：电光效率低(3%)；需要经常更换泵浦灯；驱动电源成本高；冷却系统庞大。 全固态准连续激光器：电光效率高(15%)，几乎没有维护成本；体积较小，易于集成化。l 激光器参数表：全固态准连续激光器特性参数型号IS-0604QCW调制频率2050kHz波长1064nm额定平均功率600W操作模式脉冲最大峰值功率300kW（20kHz）脉冲宽度10

11、0ns最大单脉冲能量30mJ输出光纤芯径400m电光效率15%长宽高1450*720*1260mm清洗扫描宽度70/100mm（连续可调）l 激光器运行要求序号项目条件/要求特别要求1场地 地面平整，四周无震荡源，必要时挖防震沟； 支撑面必须能够承受至少1吨的重量； 四周留出至少1.5m的安装维修空间； 严禁激光器暴露于室外2环境 干净、清洁、防腐蚀，无高浓度挥发气体； 温度范围10C-40C，湿度小于70%；建立空调房，以保证洁净室温环境要求3供电 三相四线制，380 VAC10%，50Hz使用三相稳压电源4激光器供电电缆 激光器：线径4mm2额定功耗：6.5kW5光纤 弯曲半径： 0.5m