刘铮+吴亚东

摘要YAG激光器是一种固体激光器，YAG主要是指激光器的工作物质：钇铝石榴石，就是俗称的红宝石。文章就YAG雷管激光打码机常见故障进行分析，并结合本单位工业法兰管体打码实践经验做出了快速解决方法，有关内容仅供本行业内人士参考。

关键词YAG；工业法兰管壳；声光Q晶体

中图分类号：TQ560.5 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）11-0099-01

激光作为一种新型光源，凭借其“四高”（分别为亮度高、单色性、高方向性和高相干性）之优势，得到了国际社会的高度关注，并很快在各个领域，如工农业生产、医疗、科学等应用开来。YAG激光打码机系统作为一整个完备系统，它融合了激光、计算机技术以及PLC程序自动控制等多项技术。本文就以脉冲组灯泵浦为例，如何处理设备出现的各种故障，尽可能避免影响正常生产、产品质量，以及能否及时发现不安全隐患对人员的伤害。

1YAG激光打标工作原理

YAG激光打标机工作时，YAG品体与脉冲氖灯相互平行地向定征内壁抛光并镀金届反射层的聚光腔内。谐振腔内有2个反射镜，分别为输山波长全反射与部分反射，从而将激光输出。激光电源对电容器进行充电，并加到脉冲氖灯上。与此同时，触发器会形成—个近万伏的触发高压，并将伎氖灯中的气体电离点燃，电容器则通过氖幻将内部的电量放出，脉冲氖灯便可在毫秒内亮起，聚光腔将脉冲氖灯的光能集聚在工作物质上，便可激发其激话离子，使粒子数发生反转，当腔内增益比损耗更大时，便会形成激光，并通过反射镜输出。没有被工作物质吸收的脉冲氖灯的光能形成的热星由冷却系统带走。

2YAG激光打标特点及应用

1）材料适用性强：能用于大部分材料上的打标。

2）打标效率高：通过计算机的智能控制，激光光束可以5-10 m/s的线速度移动，平时我们所见的打标，激光在几秒钟内便能完成。

3）打标精度高：针对激光光束而言，其线宽最细可为微米量级，适用于商标、具体图形及两维码的打印。

4）使用成本低： 非接触式打标，通常要比模具打标的使用寿命更长。

5）编辑灵活：可通过电脑对图形或文字酌情进行设计、编辑或修改，形式各不相同。

3故障分析

3.1 激光电源不能正常点灯

有以下几种情况：一是主机运行正常，制冷机没有被开启导致循环水不能循环，水压保护开关处于关闭状态；二是激光电源按键损坏或指示灯显示不正常，再有点灯过程中听到聚光腔体内有“啪啪”的异常声响；三是氪灯两端电极有松动，造成接触不严。

可能故障及排除方法：

1）通常情况下，制冷机电源处于开启位置，水循环系统应由激光电源总开关控制，检查制冷机内部空气开关，将其打开。

2）激光电源故障，首先拿一根细铜线将激光电源后面的闲置的红、黑色保护接线柱短接后，如点灯正常后，说明电源本身无故障，应查找外部线路及保护装置是否正常。如短接后仍无法点灯，说明激光电源本身故障，需更换激光电源。

3）氪灯安装过程中，是否将正负极上反或检查氪灯是否处于聚光腔的正中位置，两只氪灯要对称；电极两端插头是否松动，并插实。

3.2 正常点灯，打码不正常

一般包含如下3种故障类型：激光被限制在某个特定的点上；激光输出时有时无；打码时有漏光现象出现，或是不打码；

潜在故障及排除方法：

1）未打开Q开关按钮前，发出的光往往比较连续，打开后可观察Q驱动器电源及其附近的电源指示灯，看有没有亮起，然后再看有无脉冲激光输出。

2）声光Q晶体不锁光，也就是漏光。如有上述现象出现，可在放置前腔镜与扩束镜间置入转换片，使激光的电源电流增加，仔细查看光斑情况，并适时调整前、声光Q开关及后腔镜上的旋钮，直到绿光光斑消失为止。

3）前后腔镜镜片镀膜烧蚀，造成无激光输出，此时需要转动镜片，用转换片配合重新调试出激光。

4）若出现漏打，说明传感器没有接收到打码信号，检查信号线接头是否松动。

5）若不打码，还可能是X、Y轴振镜没有驱动，开启电源按键即可。

6）打码机周边有大型设备或者是焊机干扰源，处理对策为：将各类干扰源移走或关闭，同时检查设备的接地问题。

3.3 正常点灯，前腔镜与f-δ镜头下未亮起绿光

该类故障往往是因光学谐振腔不平衡或光路没有校队好偏离、镜片镀膜烧蚀所引起。通常而言，激光器内部的光学谐振腔不容易产生失调问题，只有打码机遭到了外力的强烈碰撞或者是强烈震动会造成上述故障现象。重新调整光路方法：

1）在电脑主机DOS命令行输入：“c:/db/test/init/set0”这一复位指令。

2）将Q晶体、三脚架及扩束镜全部挪开，打开氦氖光。先将红光调到经聚光腔中心横穿，而后将腔镜上的旋钮调整到红光散点和主光斑重合为止，接着将前腔镜上的旋钮调整到反射光斑能完全重合于主光斑。

3）观察X和Y振镜片上的光斑有没有偏离镜片中心，要确保前、后腔镜和振镜片三者间的光斑点呈直线形式。将扩束镜和三角架安装起来，适当调整四维支架上的旋钮，确保扩束镜前方的红光光斑能在中心区域正常亮起。

4）打开Q开关，通过转换片去查看前腔镜和扩束镜两者间的绿光光斑，此时若没有光斑就将激光电源电流适当加大直至出现绿光，然后轻微调节前后腔镜上旋钮，使得绿光光斑最亮、最大、最圆。最后用转换片查看f-δ镜头下绿光是否又圆又大，没有被遮挡，若有被遮挡，需要调节前腔镜上旋钮，同时应控制好调节幅度。

5）安装Q晶体，打开Q开关按钮，适度增加激光电流，通过转换片观察是否漏光，若漏光需调整Q晶体支架四维旋钮，然后在适当加大2~3个电流后，保证无漏光现象即可。

3.4 水温报警

为了保护激光棒、氪灯不被损坏，通常水温上限设定不超过37℃，超过此温度时，温度传感器报警，自动关闭激光电源以保护设备不受损坏。造成水温过高的原因有以下几种。

1）外界环境温度恶劣，如制冷机所安装地点房间过小，或留有大量尘土，对其散热和循环水的冷却效果都有较大影响。

2）氪灯老化，功率下降，使激光电流加大后导致腔体表面温度过高，需要及时按周期更换氪灯。

3）循环水过少或循环水路堵塞，造成水温迅速升高。

4）制冷机冷凝器风扇转向与扇叶上箭头所示方向背离，风机的存在视为了排除冷凝器中的热量，从而冷却交换器中的循环水。如果风机往反方向运转，势必无法达到很好的冷却效果。

4结论

了解了激光打码机的常规性操作，查找和排除故障的方法后，其故障发生率会逐步降低，相应地，其设备维修速度和质量则会有效提升，确保生产的顺利进行。

参考文献

[1]刘学胜，夏姣贞，尧舜，等.56J高能长脉冲Nd:YAG固体激光器[J].光电子.激光，2009（02）.

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