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[[category:设备]]
[[文件:新鲜的激光切割机.jpg|缩略图|镭神CLS2000数控激光雕刻切割机]]

<div style="column-count:3;-moz-column-count:3;-webkit-column-count:3">
* '''仪器名称：'''数控激光雕刻切割机
* '''生产厂家：'''北京神州镭神激光技术有限公司
* '''机器型号：'''CLS2000
* '''出厂日期：'''2016年5月
* '''XY轴行程：'''900mm×600mm
* '''激光器类型：'''CO<sub>2</sub>
* '''激光功率：'''80W
* '''最大进给速度：'''200mm/s
* '''控制器型号：'''睿达RDC6342G
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==组成部分==

===进给机构===
横梁可沿Y方向运动，激光头在横梁上沿X方向运动。XY轴均由步进电机带动。X轴步进电机边长是57mm。

===激光管及光路===

[[文件:激光切割机光路.jpg|thumb|激光管、三个反射镜和一个凸透镜]]

激光管固定在机器的背部，发出不可见的红外激光。激光通过三个反射镜和一个凸透镜到达工件表面。这要求一反和二反之间的光束与机床Y轴平行；二反和激光头之间的光束与机床X轴平行。机器的振动，特别是剧烈的撞击会使反射镜渐渐偏离原位，所以各个反射镜需要定期调整。

透镜和反射镜被污染后会吸收更多激光中的能量，温度升高，导致炸裂，所以应定期用有机溶剂清理。

搬动机器前应取下激光管，搬动后装上并重新调整光路。

'''！！！10mW的激光即可损伤视网膜，激光切割机的激光功率有数十瓦，且光束不可见，所以务必小心！！！'''

===激光头===
激光头包含了一个反射镜和一个可以上下调节的凸透镜。一般需调节凸透镜使其焦点落在工件上表面。此激光头可安装的凸透镜为直径20mm、焦距50.8mm的型号。安装时凸面朝上，即迎接激光入射的方向。

[[File:LaserCutter.svg|frameless]]
===控制器===
控制器位于机床左侧空气开关附近（在内部），负责与PC通信、向步进电机驱动器和激光管控制器发送脉冲、通过面板显示信息并接受按键输入等。

===冷水机===

[[文件:Chiller CW3000 2.jpg|缩略图|特域CW-3000工业冷水机]]

[[冷水机]]为激光管冷却水循环提供动力，并用风扇降低冷却水的温度。若水循环受阻，机器会发出警报并阻止激光管点亮。

冷水机型号为特域CW-3000，水箱容量9升。水箱中应加注蒸馏水，一年换水一次。可在照澜院超市购买屈臣氏的饮用蒸馏水。

===气泵===
气泵将空气压入激光头，并在激光头喷嘴处产生高速射流。气泵有以下作用：

* 冷却凸透镜（不确定）
* 防止烟尘附着在凸透镜上
* 射流防止工件起火
* 射流吹除被激光融化的材料

通常情况下，加工时应保持气泵开启。
===风机===
风机从切割机内抽走空气并从排风管排至室外，达到减轻室内异味的目的。通常情况下，加工时应把盖门合上并保持风机开启。

===配电箱===
配电箱位于机器背部，取下盖板即可看到。内有交流转直流的开关电源、步进电机驱动器、继电器、接线柱等。
===激光管电源===
激光管电源位于机器右侧，取下盖板即可看到。激光管电源为激光管提供数千伏的高压电。

==使用步骤==
'''<big>！！！注意：在正式加工时，必须开启风机和气泵，否则将造成严重后果（包括但不限于损坏激光机、引发火灾等）！！！</big>'''

===开机===

[[文件:激光切割机面板.jpg|缩略图]]

* 将机身左侧空气开关向上扳至闭合位置
* 清理激光头与机床原点（工作台左上角）之间的杂物
* 按面板上的“开机”键，等待机床完成初始化

===加工===

====控制软件安装与初始设定====

* 单击[[:文件:RDWorksV8Setup8.01.19.zip|这里]]下载控制软件安装包，windows下把系统区域及语言调成中文，否则会出现乱码错误
* 解压安装，无需安装USB驱动
* 启动软件，单击菜单栏“设置”——“系统设置”，打开“设置”对话框
* 在“一般设置”标签页中确保“X轴镜像”未打钩，“Y轴镜像”打钩，“激光头位置”是左上

[[文件:激光切割机上位机软件系统设置对话框.png|frameless]]

* 单击菜单栏“设置”——“页面设置”，将页面宽和高分别改成900和600。此设置一般不影响加工，仅为了方便比较图纸和机床最大加工范围的大小
* 其他设置可按照个人偏好进行

====与机器建立连接====

* 连接至以下任意一无线网络，或者用网线连接也可以，目的是连接到内网：
** skyworks_cisco
** skyworks_cisco_2.4
**Skyworks
**Skyworks_EA8500
* 单击RDWorks主窗口右下角的“端口配置”——“添加”
[[文件:在RDWorks中设置网络连接.png|无框]]
* 在“设置端口”对话框中选择“网络”，并在“IP地址”中填入10.3.0.233。可以单击“测试”来检查连接是否正确（测试之前请先打开激光切割机的开关）。
* 单击“确定”
* 在“端口配置”按钮右侧的下拉菜单中选择刚刚添加的设备
* 可以在右上方“调试”标签页中的“单轴移动”中测试连接是否正确

====导入图形或图像====

* 导出.dxf文件，去掉图纸上多余的线
* 在RDWorks中按<code>Ctrl+I</code>打开“导入”对话框，选择刚才的文件
*设置切割功率和速度。你

==== 设置切割功率及速度 ====

* 为不同颜色的线设定不同的功率和速度
* 切割参数调整

{| class="wikitable sortable"
!材料
!功率
!移动速度
|-
|亚克力
|100
|15-20
|-
|木板
|70
|20
|}
经验值，仅供参考

* 点击右下角下载即可

====工件装夹====

* 工件装夹的一般形式是用铁锭把工件压在工作台上，注意铁锭一定要横放，避免卡住激光头的移动
* 激光汇聚点应始终处于工件上表面，所以应尽量保持板材工件的平整

====激光头对焦====

* 用面板上的方向键将激光头移动至工件上方合适的位置
*用手松开激光头上的白色尼龙调整螺栓，将厚度合适的块规（4号）塞入激光头喷嘴和工件之间，使激光头喷嘴和工件上表面的距离恰为块规的厚度。目前需要块规的厚度大约是4mm
* 拧紧调整螺栓，移走块规，将块规放回原位

====开始加工====

* 将激光头移至欲加工区域的左上角，并定位
*'''开启风机和气泵'''，确认排风管伸出窗外（按照激光切割机上标注操作）
* 在激光切割机文件菜单中找到自己的切割文件
*首先测试“走边框”，确定切割区域正确
*其次关上盖门，在RDworks上点击确认或者直接在激光切割机上操作，确认加工
* 机器开始加工，此时无需保持电脑的连接
* 加工完成后机器发出“滴、滴、滴”三长声，若需要重新加工（有时功率或对焦不合适会导致没切开），按面板上的“启动/暂停”键

==== 加工注意 ====

* 小心谨慎操作，别按错按键
* 本激光切割机使用红外光进行工作，不可见。工作时切勿将身体探入
* 亚克力塑料切割后会释放出奇怪的不好闻的气味，似乎还有毒，故切割完后请多开启风机和气泵散味

===关机===

* 关闭台盖
*清理工作台上的工件，将激光头中的可调整部分向上完全收回
*关闭风机和气泵
* 按面板上的“关机”键
* 向下扳机身左侧的空气开关切断整机电源

== 维修记录 ==
[[文件:碎裂的激光切割机透镜.jpg|缩略图|275x275像素|碎裂的激光切割机透镜]]
* 2016年7月4日晚机器出现合上空气开关后控制器没有正常上电，表现为面板上的“关机”灯以数秒的周期亮一下随即熄灭，按“开机”无反应。7月5日和[[王邈]]一起测量机器背面配电箱中接线柱最右端的火线和零线间的电压为20V左右，但交流电输入是230V。测量期间触动了接线柱上的输入零线，问题消失。——[[用户:Wrx10|王若溪]]（[[用户讨论:Wrx10|讨论]]） 2017年7月20日 (四) 09:47 (CST)
* 7月5日晚上[[张博语]]报告激光头冒烟，不出激光。拆下激光头发现凸透镜碎裂，随后购买新的换上。——[[用户:Wrx10|王若溪]]（[[用户讨论:Wrx10|讨论]]） 2017年7月20日 (四) 09:47 (CST)
* 更换损坏的盖门合页 ——[[用户:Wrx10|王若溪]]（[[用户讨论:Wrx10|讨论]]） 2017年3月31日 (五) 15:25 (CST)
* 发现X轴快速进给时会丢步，降低了X轴的快速进给速度和加速度暂时解决一下。——[[用户:Wrx10|王若溪]]（[[用户讨论:Wrx10|讨论]]） 2017年5月2日 (二) 17:56 (CST)
* 发现通过无线网的连接不稳定，后来发现是扁网线在地上被蹂躏一段时间后有损坏，遂换成粗网线，问题解决。——张宇翔
* 2017年7月19日晚再次出现2016年7月4日的故障，和[[罗洋]]一起测量各处电压电阻发现情况一样。将输入零线火线从接线柱上拆下测量电压是正常的220V。故将输入零线上有轻微变形的冷压端子掰回原状重新接入接线柱，问题解决。——[[用户:Wrx10|王若溪]]（[[用户讨论:Wrx10|讨论]]） 2017年7月20日 (四) 09:47 (CST)
* 2018年10月20号出现故障，主要表现为激光头移动的时候回发出很大的噪声，原因是X轴运动阻力太大，步进电机丢步。11月15号找厂家清理X轴运动机构并上机油后，问题解决。
*2019年4月21日，因错误操作造成导气管损坏；联系厂商更换导气管，并将加工平台更换为蜂窝板。
*2019年11月20日左右，出现主光路之外的光斑，并且Y轴出现了明显丢步。尝试维修时被告知了可以使用胶带矫正光路，但发现副光斑的来源是激光头内的透镜出现了烧结的缺陷，带来了额外的投射/反射。联系厂商进行了维修，包括透镜更换、步带调整、冷却水更换、整体维护等。
*2021年2月21日，某同学发现激光头不出光，联系厂家远程排查故障。排查顺序为：
*#检查激光器物理故障，内外层均未见明显裂纹、污渍等。
*#检查冷水机是否故障，若冷水机处于关闭状态，机器会报警；并取下冷水机 Inlet 口测试发现水流正常。
*#检查激光器电源故障，正对激光切割机整机，激光器光源位于右侧第二块钣金护板内，且有风扇口。卸下钣金护板，内部为激光器电源，电源后方绿色排线旁有红色的光源检测按钮，按住即出光，据此检测光源无故障，按住按钮时可正常出光。
*#检查激光机控制板，正对激光切割机整机，控制板位于左侧第二块钣金护板内（电源所在隔板），经运维人员告知，将 CN6 排线重新插拔后，恢复正常。

==基本保养与维修==
[[文件:激光切割机光路调整.jpg|缩略图|300x300像素|替代=]]

=== '''光路与透镜''' ===

* 激光头内的透镜需要定期（正常使用频率下，约每月一次）拆下，用酒精或丙酮擦拭，避免少量污渍被激光长期烧结后对镜片造成永久损坏。
*调矫光路参考下图，左上角的螺钉用于固定与定位，对角线的两个螺钉用于调整主光路的位置。'''请勿随意拆下这三个螺钉。'''各螺钉下方垫片每两个相对放置成一组，对角线螺钉下方使用6组，左上角螺钉上方使用4组。

* 调校光路时功率设低（约20%），尽量使用光敏纸，没有光敏纸时可以使用超市小票替代。
* 优先拆下最下方塑料螺钉固定的激光头，使用胶带贴在底部圆柱安装孔，调整光路使得光心通过圆柱中心。然后安装上激光头进行微调即可。

=== 冷水机 ===

* 冷水机用于给激光器及相关设备进行冷却，水分会在使用过程中逐渐流失，若打开上方注水盖发现水量明显下降，可适当添加纯净水。
* 测试水流是否正常：关机后，打开上方注水盖，拔下后方 Inlet 口的水管，并对准放入注水口，再开机，此时应发现水管出水，出水流速与正常水龙头相近。

==改装记录==

* 增加WiFi接入 ——[[用户:Wrx10|王若溪]]（[[用户讨论:Wrx10|讨论]]） 2016年9月3日 (六) 21:33 (CST)
* 绕开固件bug使其可以从工场内网建立连接——张宇翔

=== 为什么不接入内网？ ===
内网是10.2.0.0/16网段，但切割机上控制器的固件只支持/24网段。

具体是因为控制器取向它发起连接的主机IP的最后一个数，与自己IP地址的前三个数拼接后向这个IP发起返回的连接。比如切割机地址是10.2.129.123，PC地址是10.2.10.45，PC向10.2.129.123:50200发起UDP连接后切割机会试图向10.2.129.45:40200发起UDP连接，这种情况当然会失败。

==== 2017-3-30更新 ====
宇翔用NAT解决了这个问题。将其接入网络服务器的em3（10.3.0.1/24），设定切割机IP地址为10.3.0.233，利用iptables使所有源地址为10.2.0.0/16的请求SNAT成源地址为10.3.0.1的请求。

== 改装计划 ==
* 将铝条切割平台换成蜂窝板，减少被切下的小块翘起碰到激光头导致的各种加工失败
* 改用“步进伺服”电机驱动激光头移动
* 换装基于[http://linuxcnc.org/ LinuxCNC]或[http://www.machinekit.io/ Machinekit]的数控系统
** 硬件上使用[https://beagleboard.org/black Beaglebone Black]之类的ARM单板机
** 安装电容触摸屏用于刀路预览和操作，包括简单的刀路生成（切圆、切方块等）
** 加入物理控件。比如用于手动走刀的摇杆，用于控制手动出光功率的旋钮，急停按钮
** 使用[https://github.com/LaserWeb/LaserWeb4 LaserWeb]生成加工路径，这样可以直接在浏览器上操作，跨平台。LaserWeb可能可以和LinuxCNC安装在同一个单板机上
* 激光头的上下移动也用电机控制，加入自动对焦，甚至自动补偿板材翘曲

==参考资料下载==

[[:文件:RDC6342GManual.pdf|RDC6342G控制器用户手册]]

[[:文件:RDWorksV8Setup8.01.19.zip|RD Works V8（上位机软件）下载]]

[[:文件:RDWorksV8Manual.pdf|RDWorks V8 用户手册]]

[[:文件:镭神小型激光雕刻切割机基本操作与保养.pdf|镭神小型激光雕刻切割机基本操作与保养]]

[[:文件:镭神操作许可证考核试题.doc|镭神操作许可证考核试题]]

<!--[[:文件:镭神操作许可证考核试题-答案.pdf|答案]]-->