I

HAFCH/HAC/HC20-30 系列自动调焦切割头

使 用 说 明 书

II

激光切割头产品合格证明

名称： 编码：

序列号： 型号：

P176 = （参考） 慢速率： 0.12

P176 调焦公式

W 轴限位

P176=6 y=0.003x²+0.439x-0.001 [-8,+8]

P176=8 y=0.002x²+0.426x+0.009 [-8,+8]

P176=120 y=0.001187x²+0.2507x+0.02984 [-7.5,+7.5]

P176=150 y=0.0015x^2+0.2511x+0.0078 [-7.5,+7.5]

P176=200 y=0.001297x²+0.2535x+0.02602 [-7.5,+7.5]

重要说明：

1. 出 厂 焦 点 偏 置 ： RefPositionDistance= μ m （ 参 考 ）

（①因观察角度差异，偏置值可能会稍有不同；②更换镜片可能会使焦点偏置值产生差异，请在更

换镜片后按照本说明书方法重新设置焦点偏置值,并更新调焦公式与 P176 值）该偏置值适用于 701

系统。

公式：偏置值=－|原偏置值|－（A*1000/B）

注：A=最小缝隙值， B= 2.26（M1.5），B=4.15（M2.0），详见 2.3 焦点偏置设置方法。

2.本产品出厂前主要针对以下性能进行检测确认：腔体外观、气密性测试、水密性测试、光学

镜片洁净度、联机出光测试。并且保证性能完全符合行业标准的要求。

本产品在客户处使用时，必需严格按随机所附的产品使用说明书的规定储存、安装、试光、操

作和维护，以使激光头产品性能达到最优。

（本证明质量盖章生效）

III

前 言

版本说明

本资料对应产品型号为：HAFCH/HAC/HC20-30 系列自动调焦切割头。本资

料只适用于对应产品型号的标准配置，对于特殊订制的产品，请仔细阅读另附的

说明资料。如果您是第一次使用该产品，请在安装使用之前仔细阅读此资料。请

妥善保管此资料，以便将来查阅参考。

IV

目 录

前 言 ......................................................................................................................... III

目 录 .........................................................................................................................IV

第 1 章 序言 ............................................................................................................... 5

1.1 欢迎 ..................................................................................................................................... 5

第 2 章 HAFCH/HAC/HC20-30 系列自动调焦切割头简介 ......................................... 6

2.1 产品概述............................................................................................................................. 6

2.1.1 设计与功能 .................................................................................................................. 7

2.1.2 距离控制器 .................................................................................................................. 7

2.1.3 保护装置与监测装置.................................................................................................... 8

2.1.4 LED 指示灯的含义（LED 灯 1-4 的状态） .............................................................. 9

2.2 切割头设计 ....................................................................................................................... 10

2.3 功能说明............................................................................................................................11

2.4 焦点偏置设置方法............................................................................................................. 12

2.4.1 701 系统的零焦点设置 ............................................................................................... 12

2.4.2 SERCOS 系统的零焦点设置 ..................................................................................... 13

第 3 章 产品的安装................................................................................................... 14

3.1 安全注意事项.................................................................................................................... 14

3.2 检查包装内容.................................................................................................................... 14

3.3 安装.................................................................................................................................. 15

3.3.1 陶瓷环拆装................................................................................................................. 15

3.3.2 光纤接头的安装与注意事项........................................................................................ 15

3.3.3 上保护镜组件拆装 ...................................................................................................... 16

3.3.4 接口定义..................................................................................................................... 17

第 4 章 调试 ............................................................................................................. 20

4.1 安全注意事项.................................................................................................................... 20

4.2 W 轴调节设置 (适用于 PA 系统或倍福系统搭配自动调焦模块) ......................................... 21

4.3 W 轴调节设置(适用于柏楚系统)........................................................................................ 22

4.4 同轴度调整 ......................................................................................................................... 1

4.5 垂直度装配要求 .................................................................................................................. 1

第 5 章 维修保养 ........................................................................................................ 4

5.1 安全注意事项...................................................................................................................... 4

5.2 维护工作（概述）............................................................................................................... 5

5.3 保护镜片更换...................................................................................................................... 6

5.4 切割头常见问题排查方法.................................................................................................... 8

5.5 注意.................................................................................................................................... 8

附录 A：切割头易损件、常用耗材清单 ...................................................................... 8

5

第 1 章 序言

1.1 欢迎

感谢您购买 HAFCH/HAC/HC20-30 系列自动调焦切割头。如果您是第一次使用该产品，

请在安装使用前务必仔细阅读此使用说明书。

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第 2 章 HAFCH/HAC/HC20-30 系列自动调焦切割头简介

2.1 产品概述

HAFCH/HAC/HC20-30 系列自动调焦切割头是自主研发的新一代产品，适用于 20kW 功率

段激光器，最高功率可达 30kW。如图 2-1 所示，它集成了耐用、稳定性极佳的距离传感器

以及盒式保护窗。当切割不同厚度工件时，只要在操作界面的切割参数里输入所需焦点位置，

程序就会控制传动 组件带动镜片移到相应的焦点位置，从而实现切割焦点快速、精准的变

换。同时该款切割头内置智能化模块，能够实时监测切割头内部的工作情况，提前做示警，

从而能够有效降低切割头故障率。

图 2-1 自动调焦切割头（图片仅供参考）

1-光纤接头；2-上保护镜组件；3-随动线缆接头；4-陶瓷环冷却气；5-随动传感器模块；

6-陶瓷环；7-割嘴；8-准直模块（带视窗）；9-聚焦模块；10-聚焦保护组件；11-下保护

镜组件；12-切割状态指示模块；13-电机电气接头；14-智能化接头；15-切割气接头；

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2.1.1 设计与功能

该款激光头可用于在平面机床上进行远程控制的光纤激光金属切割。

该款激光头的切割精度高、可适应恶劣的工作环境、便于服务且调节十分方便。

所有的水电气接口都位于激光头上。

光纤接头 光纤接口是固定在激光头上的。

水冷却系统中的所有导流部件均为不锈钢材质。

可为用户提供各种用于连接光缆和高性能上保护镜组件的光纤接头。

上保护镜组件配有温度检测模块，在移除光纤时可以保护准直镜片不落灰尘。

光束成形的

光学系统

基于不同的光学配置，即准直镜焦距与聚焦镜焦距不同，可以形成不同的光斑

大小。

保护镜组件 保护镜组件位于光束成形的光学系统下方。

保护镜组件为耐压设计，可经受住激光头的最大压力。

切割气 激光头可以在切割气气压最大为 25 bar（2.5 MPa）的情况下正常工作。

该款激光头配有专门的切割气接头[需配管 12X8 (外径 x 内径) ]。

切割气也可用于冷却保护镜组件

气体质量要求必须符合ISO 8573-1： 2010;固体颗粒物——2 级，水——4

级，油——3 级。使用的切割气越纯净，下保护镜片的使用寿命就越长。

传感器组件 传感器固定在激光头上，其下方安有一个陶瓷件。

喷嘴 喷嘴是拧在陶瓷件上的，损坏时可方便用户更换。

由于存在最小同心度公差，更换这些配件可以减少重新调节设备所带来的工作

量。

固定方式 用户可以通过 4 个 ø9mm 的镗孔从正面把激光头固定在机床上。

2.1.2 距离控制器

距离传感器系统 针对需要控制高度的切割应用，该款激光头配备了电容式距离传感器（传感

器电缆的最大长度为 20 m）。

在激光切割应用中，如果传感器感应范围内没有边缘或较大的表面凸起，那

么电容传感器系统在其他控制回路组件的配合下，能够确保喷嘴电极和工作

部件之间的工作面距离始终保持不变。

8

2.1.3 保护装置与监测装置

用户自定义的控制系统可以监测该款激光头的运行状态——这是因为该款激光头内

部集成了多种监测模块。通讯接口可以提供不同参数，而机床控制器

（CNC/PLC）可以实时调取这些参数来监测极限值。

如果超出极限值或者测量范围极限，会产生一个综合错误提示（/Error）。该错误提

示会保持 60S，可通过 CNC 界面查看具体是哪个模块超出了极限值，激光头正面的对

应的 LED 指示灯会发生变化，用于提示用户已经产生报错报警。

不同参数的报错极限值很大程度上取决于操作流程。因此，一旦出现报错，用户必

须立即给机床断电关机。 测量范围极限值并不能定义最大可允许的操作范围！

一旦报错的原因消除了，所有的报错提示都将自动复位。 对于短期错误原因而言，

综合错误提示也会输出至少 60 秒的时间，使系统可以分析短期错误原因，同

时切割头正面对应 LED 指示灯会亮红灯，并保持 5 分钟，提醒用户立即停机

并且关闭系统，并联系专业人员进行故障检修。

温度监测可以用于判定下保护镜是否被污染。控制器可以调取与温度相关的电流值。

如果要存储过程中特定的极限值， 控制系统会要求独立的人机交互。如果下保护镜

的温度较高时，那么就会产生综合性报错提示。 如果必要的话，用户系统中可以

设定类似的极限值。

光 学 系 统 的 温

度

温度传感器监测激光头内部镜片的温度。如果温度较高时，那么就会产生综合性报

错提示。如果必要的话，用户系统中可以设定类似的极限值。

切割气压强 激光头内部存在一个精密的压强传感器，用于测量激光头内部的切割气压强。 通过

串口通讯，控制系统可以调取任何压强数据。如果切割气压强超出 25 bar，那么就

会产生综合性报错提示。如果必要的话，用户系统中可以设定类似的极限值。

准 直 模 块 的 水

冷

准直模块必须配有水冷装置。 固定软管（外径 ø8 mm），用于水冷回路的进水通道

和出水通道。

冷却水回路（不锈钢材质）主要围绕光纤接头和准直模块上方的孔径，用于直接冷

却准直模块。

内部配置的传感器测量的是绝对内部压强。测量值（没有连接净化空气系统）取决

于激光头所在位置的高度和气候条件。

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2.1.4 LED 指示灯的含义（LED 灯 1-4 的状态）

该款切割头配备切割状态指示模块，智能化模块以切割头内置的各传感器监测到的数据

为基础，将收集数据与设定值比对后，通过指示模块上状态指示灯（LED 灯 1-4，从左至右，

详见图 2-2）的变化提示用户关于切割头（及其组件）状态信息。

图 2-2 切割状态指示模块（LED 灯 1-4 的状态）（图片仅供参考）

紧急程度： 绿灯 < 黄灯 < 红灯

灯号 状态 说明

灯 1

上保护镜温度

下保护片温度

绿灯常亮 温度正常

黄灯常亮 上保护镜温度超过示警温度，请联系相关人员检查！

黄灯闪烁 聚焦下保护 镜温度超过示警温度，请联系相关人员检查！

黄灯快速闪烁 上保护镜及聚焦下保护镜温度均超过示警温度，请联系相关

人员检查！

红灯常亮 准直上保护镜温度超过极限温度，请停机并联系售后人员！

红灯闪烁 聚焦下保护镜温度超过极限温度，请停机并联系售后人员！

红灯快速闪烁 上保护镜及聚焦下保护镜温度均超过极限温度，请停机并联

系售后人员！

灯 2

扩束镜温度

绿灯常亮 温度正常

黄灯常亮 扩束镜温度超过示警温度，请联系相关人员检查！

红灯常亮 扩束镜温度超过极限温度，请停机并联系售后人员！

灯 3

聚焦镜温度

绿灯常亮 温度正常

黄灯常亮 聚焦镜温度超过示警温度，请联系相关人员检查！

红灯常亮 聚焦镜温度超过极限温度，请停机并联系售后人员！

灯 4

切割气体压力

腔内窜气压力

绿灯常亮 气体压力正常

黄灯常亮 腔内窜气压力超过示警值

红灯常亮 切割气气压超过预设极限压力，请停机并联系售后人员！

红灯闪烁 窜气气压超过预设极限压力，请停机并联系售后人员！

红灯快速闪烁 切割气及窜气压力都超过预设极限压力，请停机并联系售后

人员！

注意：如果切割头状态指示模块上的 LED 灯变成红色（不符合操作条件），用户需要立即停机

并且关闭系统，并联系专业人员进行故障检修。

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2.2 切割头设计

光纤与切割头连接固定之后，将切割头用螺钉固定在机床上，保证垂直，并连接好切

割头上各接头之后，检查无误后方可进行下一步操作。

图 2-3 外形尺寸图（图片仅供参考）

激光头 L*[mm] S*[mm] X*[mm]

F200 474.8 162 187

表 2-1 切割头设计尺寸

11

2.3 功能说明

1）在自动模式下实时自动调焦，以 HAFCH150 为例，计算公式为：P104W 值当前坐

标即为设置的焦点值，焦点的偏置值在机床参数 RefPositionDistance(本型号切割头默认为

-7400μm)。PLC 和机床参数中 W 值的正负限位将基于此，M1.5 时，此值的设置范围为[-8.9

㎜,-5.9 ㎜]，M2.0 时，此值的设置范围为[-11.7mm,-8.6mm]，超出将在 PLC 中报警，机床参

数中：

SoftwareLimitPlus = | RefPositionDistance |+600μm

SoftwareLimitMinus = | RefPositionDistance |-16000μm

（2）当穿孔各个阶段以及切割时设置的焦点位置不一样时，自动调焦焦点到位后再进

行穿孔或切割；

（3）W 轴设有原点，正限位位置在上方，负限位位置在下方。当由于软限位实现或者

误操作时，到达正负限位将产生报警，并停止运行；

（4）机床操作面板的 4 轴按钮可用，当发生硬件正负限位报警时，可以在手动情况下

往相反移动 W 轴；

（5）在机床参数中务必设置 W 轴回参考点，否则将可能导致严重错误

（6）W 轴性能参数设定建议，无特殊情况必须使用建议参数：轴类型设置为直线轴，

最大速度：3m/min；30w 驱动器时，加速度为 2.5m/s2

；100w 驱动器时，加速度为 5m/s2

；，

KV=3。

12

2.4 焦点偏置设置方法

2.4.1 701 系统的零焦点设置

切割如下图形， 使用-3~+3 步长 0.5mm 的焦点切 13 条等间距的线段：

图 2-5 找焦点程序

执行自动找焦点的步骤：

（1）以 HAFCH150 为例，将 RefPositionDistance 参数设置为默认焦点偏置值-7400μm，

初步设定焦点偏置。

（2）执行自动拉焦点程序：本程序内部轮廓为 13 条直线段，相邻线段对应的焦点位置

变化 0.5mm，最短的一条焦点为-3mm，最长的直线焦点为 3mm。（精确校正时，可以适当

调整跨度）

（3）找出最细切缝所指示的值。设此值为 A，设校正倍率为 B（校正倍率（参考）见

表 1）。

（4）修改原点偏置值

将原点偏置值 RefPositionDistance 根据以下公式计算进行校正。

RefPositionDistance≈-|原偏置值|-（A*1000/B）。

以自动调焦切割头 HAFCH150.00-00A 为例：

当 RefPositionDistance 设置为[-7400]时，单位μm，切出来第 7 条线为最细切缝时，偏

置值：

A=0，B=2.26，

RefPositionDistance≈-|-7400|-（0*1000/2.26）=-7400μm

当 RefPositionDistance 设置为[-7400]时，单位μm，切出来第 5 条线（上图标记-1.0mm）

为最细切缝时，偏置值：

A=-1，B=2.26，

RefPositionDistance≈-|-7400|-（-1*1000/2.26）=-6957μm

（5）保存机床参数，本机器自动调焦切割头找焦点完成。

13

2.4.2 SERCOS 系统的零焦点设置

（1）焦点测试：如图输入对应的焦点最小值、最大值、变焦步长、功率、速度、气压

类型、气压大小等参数，点“运行”即进行拉焦点操作。

图 2-6 焦点测试图 图 2-7 零焦点补偿值

当出现当前零焦点不是零焦点时，修改对应的零焦点补偿值，即可完成零焦点确认，如

图 4 所示。

例：如果拉焦点程序执行完后，最细的割缝在-2，单位㎜，界面的零焦点补偿值就设置为-2，

单位㎜,即可。

14

第 3 章 产品的安装

3.1 安全注意事项

一般性安全注意事项

我们假定您了解并遵守下列被普遍接受的安全法规：

o VDE 规定，特别是 VDE 0100/ 0837；

o BGV A1 一般规定；

o BGV A3 电气系统与设备；

o BGV B2 激光辐射事故预防规定。

人员要求

任何维修和与故障处理有关的工作都要求相关人员具备专

业知识，且仅能由受过培训的专业人员完成。

根据法规和安全注意事项的要求，必须向专业人员提供指

导，并向其告知潜在的危险情况。

此外，还应当遵守制造商的各种规定。必须使用规定的防护

设备。对因安装不当，或由未授权人员的不当干预而造成的

损失不承担任何法律责任。

危险电压

在对激光头进行任何的维护或维修工作之前，必须先关闭系

统，并要防止系统被再次打开。

危险碰撞

在维护和维修工作期间，手和任何其他身体部位均不得靠近

线性驱动或位于激光头以下的位置。

危险激光束

在对激光头进行任何的维护或维修工作之前，必须先关闭激

光器。

在调试过程中，对激光器的操作属于 4 级风险：

o 避免由直接辐射或散射辐射对眼部和皮肤造成的辐射伤

害；

o 即使使用了光学仪器，也不要直接目视激光束；

o 使用符合 DIN EN 207 和 BGV B2 规定的激光护目镜。

注意——敏感的光学部

件！

灰尘和顽固的污垢会在光学部件上留下烧痕，或损害光学部

件。因此，用户仅能够接触光学元件的非敏感部分。

3.2 检查包装内容

在安装激光头之前，用户必须检查一列内容：

 包装内是否包含了应用的全部组件？

 包装内的组件是否存在明显损坏的情况？

包装内容

基本上，您将需要以下一些零件：

 配有下保护镜座组件、保护镜扳手等（详细配件见产品配

件清单）的切割头

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3.3 安装

3.3.1 陶瓷环拆装

图 3-1 陶瓷环更换方法（图片仅供参考）

注意：

陶瓷环与传感器连接处须使用原装 O 型密封圈，锁紧套锁陶瓷环前，须清洁螺纹内杂质!

3.3.2 光纤接头的安装与注意事项

1) 现场安装环境恶劣时，请事先清理空气中灰尘，或选择在清晨灰尘少时安装；

2) 光纤保护套用之前一定要将筒内清洗干净、用完后用美纹胶纸将口封住保存；

3) 切割头装到机床上时，须检查光纤与 Z 轴拖链处的胶板干涉情况。

图 3-2 Q＋接头密封方式（图片仅供参考）

密封操作的详细步骤见 Q+接头标准密封作业指导方案文件

16

3.3.3 上保护镜组件拆装

图 3-3 上保护镜组件（图片仅供参考）

注意：

1. 必须在洁净环境下操作；

2. 抽出保护镜组件前应使用酒精清理上保护镜组件周边，并确保在无尘环境中操作；

3. 动作应缓慢而稳定，防止保护镜组件碰到侧壁；

4. 抽出上保护镜后立即封住腔体开口，防止外界污染切割头腔体；

5. 如上保护镜无法清洁干净或者已损坏，则联系售后工程师需更换上保护镜；

检查上保护镜是否被污染（更换光纤， 只有接受过培训的专业人员才可以操作）

所有安装在激光头内部光路上的零件都必须小心处理。

我们建议您在插好光纤的前提下检查上保护镜是否被染。

请注意——清洁工作场所！

只能在洁净工作台上对激光头进行维护和整修。

不允许灰尘和污染源颗粒进入激光头内部。 灰尘和顽固的污垢会损坏或毁坏光

学部件。

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3.3.4 接口定义

图 3-4 切割头接口定义（图片仅供参考）

X1+X2

Q+接口：

光纤棒接入口

内有温控电路

4P 航空插头+12P 航空插头

5P 航空插头

智能化接头

18

X1 4P 插头示意图

图 3-5 动力线接口定义（图片仅供参考）

X2 12P 插头示意图

图 3-6 编码器限位线接口定义（图片仅供参考）

19

限位开关接线方法：

图 3-7 限位线接缆定义（图片仅供参考）

智能化 5P 插头示意图

图 3-10 智能化线接口定义（图片仅供参考）

20

第 4 章 调试

4.1 安全注意事项

一般性安全注意事项

我们假定您了解并遵守下列被普遍接受的安全法规：

o VDE 规定，特别是 VDE 0100/ 0837；

o BGV A1 一般规定；

o BGV A3 电气系统与设备；

o BGV B2 激光辐射事故预防规定。

人员要求

任何维修和与故障处理有关的工作都要求相关人员具备专

业知识，且仅能由受过培训的专业人员完成。

根据法规和安全注意事项的要求，必须向专业人员提供指

导，并向其告知潜在的危险情况。

此外，还应当遵守制造商的各种规定。必须使用规定的防护

设备。对因安装不当，或由未授权人员的不当干预而造成的

损失不承担任何法律责任。

危险电压 在对激光头进行任何的维护或维修工作之前，必须先关闭系

统，并要防止系统被再次打开。

危险碰撞

在维护和维修工作期间，手和任何其他身体部位均不得靠近

线性驱动或位于激光头以下的位置。

危险激光束

在对激光头进行任何的维护或维修工作之前，必须先关闭激

光器。

在调试过程中，对激光器的操作属于 4 级风险：

o 避免由直接辐射或散射辐射对眼部和皮肤造成的辐射伤

害；

o 即使使用了光学仪器，也不要直接目视激光束；

o 使用符合 DIN EN 207 和 BGV B2 规定的激光护目镜。

注意——敏感的光学部

件！

灰尘和顽固的污垢会在光学部件上留下烧痕，或损害光学部

件。因此，用户仅能够接触光学元件的非敏感部分。

21

4.2 W 轴调节设置 (适用于 PA 系统或倍福系统搭配自动调焦模块)

W 轴行程范围 -7.5mm ~ +7.5mm（A-CUTTER 信号输入低电平）

对应公式:

V = - 0.5 * W + 5

输入模拟量值（V） 对应 W 轴位置（mm） 输入模拟量值（V） 对应 W 轴位置(mm)

1 +8 1.5 +7

2 +6 2.5 +5

3 +4 3.5 +3

4 +2 4.5 +1

5 0 5.5 -1

6 -2 6.5 -3

7 -4 7.5 -5

8 -6 8.5 -7

9 -8

6-8KW 基于提供的焦点公式 y=0.001187x²+0.2507x+0.02984，搭配自动调焦板

控制模块说明。

M_Focus_Shift 为焦点的 W 轴机械位置， M_Focus_Shift_Set 为设定焦点。

M_Focus_COP 为设定焦点的偏置机械位置,，M_Focus_Shift_offset 为设定焦点的

偏置值。

M_Focus_SET 为总共移动的机械位置。M_FOCUS 为计算后输出给调焦板的电压。

案例程序：

If M_Focus_Shift_offset=0(调焦偏置为 0 时，调焦偏置不参与计算)

THEN

M_Focus_Shift:=(0.001187*M_Focus_Shift_Set+0.2507)*M_Focus_Shift_Set+0.02984（调焦公式）

M_FOCUS:=REAL_TO_INT((0.5*M_Focus_Shift+5)*3276); （计算输出电压）

ELSE

M_Focus_Shift:=(0.001187*M_Focus_Shift_Set+0.2507)*M_Focus_Shift_Set+0.02984; （调焦公式）

M_Focus_COP:=(0.001187*M_Focus_Shift_offset+0.2507)* M_Focus_Shift_offset +0.02984;（焦点

偏置公式，与调焦公式一样，就变量的区别。需要计算出原点开关与 0 焦点位置距离）

M_Focus_SET:= M_Focus_Shift+ M_Focus_COP(调焦移动距离+焦点偏置距离)

M_FOCUS:=REAL_TO_INT((0.5*M_Focus_SET+5)*3276);（计算输出的电压，3276 为 1V）

IF M_Focus_Shift_Set <-24（有效焦点-24 至+20）

THEN

M_Focus_Shift_Set:=-24;

END_IF

IF M_Focus_Shift_Set >20

THEN

M_Focus_Shift_Set:=20; （有效焦点-24 至+20）

END_IF

22

4.3 W 轴调节设置(适用于柏楚系统)

以 HC08 系列案例：近似调焦公式：X（焦点实际位置）, Y（W 轴运动距离）

y= -0.25x HC20-30系列（脉冲设置1mm对应2500）

下图为 HC20-30 系列柏楚系统参数设置：

图 4-1 柏楚系统配置参数（图片仅供参考）

注：

1.此参数为缺省值，若更改，则应避免硬件损伤的情况发生。

2.不同的镜片组合的具体参数，请与技术人员联系获得。

4.4 同轴度调整

图 4-2 同轴度调整示意图（图片仅供参考）

4.5 垂直度装配要求

禁止拧尽或只调节某单一调节螺钉！

若同轴度调节不正确，则在激光切割

加工过程中，激光切割头的零部件会

受到损毁！

调节方法：

通过合适的内六角扳手均匀调

节两个调节螺钉，将激光光束

定位到中间位置。

调完后需将锁紧螺母拧紧！

焦点光斑位置

异常状态

切割面粗糙，锥度，挂渣

正常状态

切割面平整，各面效果一致

激光束

加工透镜

被加工物

割嘴

辅助气体

切割头切割

图 4-3 垂直度调整示意图（图片仅供参考）

注意！

装机过程中，切割头安装不正会导致激光束

不正，影响切割效果。

在 XZ 平面出现偏移

在 YZ 平面出现偏移

图 4-4 切割头调整示意图（图片仅供参考）

装配要求！

保证相对工作平台垂直度 0.1mm 范围内。

0.1

工作

平台

0.1

推荐装配方法:

采用对角线法装配螺钉，减少切割头左右偏差，将

安装螺钉拧紧，使得切割头与安装台紧密接触。

推荐测试方法：

将测量仪器固定在工作平台上，移动切割头，测量

气路背板上表面及 W 轴组件侧面的垂直度。

（以上方法以 Z 轴滑台符合装配要求为前提） 图 4-5 切割头装配示意图（图片仅供参考）

第 5 章 维修保养

5.1 安全注意事项

一般性安全注意事项

我们假定您了解并遵守下列被普遍接受的安全法规：

o VDE 规定，特别是 VDE 0100/ 0837；

o BGV A1 一般规定；

o BGV A3 电气系统与设备；

o BGV B2 激光辐射事故预防规定。

人员要求

任何维修和与故障处理有关的工作都要求相关人员具备专业知

识，且仅能由受过培训的专业人员完成。

根据法规和安全注意事项的要求，必须向专业人员提供指导，并

向其告知潜在的危险情况。

此外，还应当遵守制造商的各种规定。必须使用规定的防护设备。

对因安装不当，或由未授权人员的不当干预而造成的损失不承担

任何法律责任。

警告——危险电压！ 在对激光头进行任何的维护或维修工作之前，必须先关闭系统，

并要防止系统被再次打开。

警告——碰撞危险！

在维护和维修工作期间，手和任何其他身体部位均不得靠近线性

驱动或位于激光头以下的位置。

警告——激光束！

在对激光头进行任何的维护或维修工作之前，必须先关闭激光器。

在调试过程中，对激光器的操作属于 4 级风险：

o 避免由直接辐射或散射辐射对眼部和皮肤造成的辐射伤害；

o 即使使用了光学仪器，也不要直接目视激光束；

o 使用符合 DIN EN 207 和 BGV B2 规定的激光护目镜。

注意——敏感的光学部件！ 灰尘和顽固的污垢会在光学部件上留下烧痕，或损害光学部件。

因此，用户仅能够接触光学元件的非敏感部分。

5.2 维护工作（概述）

不合适的备件可能会损坏或者损毁零件。只能使用原装备件。

服务/清洁

用户必须定期完成以下工作：

 检查水电气连接的接口和电缆接口、 激光头的固定情况、传感

器和喷嘴（喷嘴电极）的连接是否牢固，彼此之间不能留有间隙；

 将任何存在的污垢清除干净。

检查气密性 用户必须定期检查激光头的渗漏情况。如有必要，可对垫圈和密

封垫（易损部件）进行更换。

如果经过上述操作后仍无法保证激光头的气密性，用户必须将激

光头送至制造商处进行检查。

易损的零部件 如果下列零部件发生损坏，用户必须进行维修或更换：

 割嘴和陶瓷环；

 保护镜，轴向密封垫（保护镜）。

电子触点

为了确保传感器系统能够正常工作，用户必须保证下列零部件电

气触点的清洁：

 割嘴和陶瓷环；

 传感器和 BNC 接口。

水冷回路的腐蚀 为了避免发生腐蚀，用户必须遵守设备制造商、激光器制造商或

冷却装置制造商所给出的使用说明中的各项规定及维护间隔期。

只能使用激光器制造商指定的去离子水（正常导电率< 20 至 50

μS/cm）。为了保护水冷却回路（不锈钢材质）免受电化学腐蚀，

禁止使用铜或黄铜材质的接口，只能使用不锈钢或塑料材质的接

口。为了保证激光头在工作中的稳定性，建议用户每 6 个月对冷

却水进行一次微生物污染情况检查（微生物污染< 100 cfu/ml，例

如使用Nalco 公司的VARIDOS 细菌检测试剂盒，www.nalco.com）。

如果检测结果中的检测值超过了限定值，则必须更换冷却水，并

清洁或冲洗水冷却回路。

在对激光头进行调试或设置之前，用户必须先将卸下的任何保护

性设备或安全设备重新安装好，然后进行检查，确保其能够正常

工作。

5.3 保护镜片更换

a) 光学镜片（保护镜、聚焦镜等）表面，禁止用手直接触摸，这样容易造成镜面划伤或腐蚀。

若镜面上有油渍或者灰尘，将严重影响镜片的使用，应及时对镜片进行清洗或更换；

b) 光学镜片严禁使用水、洗洁精等清洗。镜片的表面镀有一层特殊的膜，若使用这些来清洗

镜片会损伤镜片的表面；

c) 请勿将镜片放置在阴暗潮湿的地方，这样将会使镜片表面老化；

d) 镜片表面必须清洁如沾有灰尘、污物、或者水汽，容易吸收激光造成镜片镀膜损坏；轻则

影响激光光束的质量，重则激光光束无法穿过或反射；

e) 在安装或者更换保护镜或者时，不要使用太大的压力，否则会引起镜片的变形，从而影响

光束的质量；

f) HAFCH20-30 系列自动调焦切割头更换保护镜时，必须各密封件的安装位置、方向，否则将

会对切割头内部造成污染；

g) 安装光学镜片前要注意：更换必须在洁净工作环境下进行！穿戴干净的衣物，用肥皂或者

洗洁精清洁双手，并戴上轻薄干净的橡胶手套或指套；严禁用手的任何部位接触镜片；取

镜片时从镜片的侧面拿取，不要直接触摸到镜片表面；

h) 组装镜片时，不要用口对着镜片吹气；镜片应平稳放置在洁净的桌面上，下面垫上无尘布。

取镜片时应尽量小心，防止碰伤和摔伤，翻转压盖时注意一手固定镜座，一手压盖的凸耳

处，并且不准在镜片的镀膜表面施加任何力；压盖取出后，取下旧保护镜片，检查弹簧密

封圈和铁氟龙垫圈是否需要更换，更换时易磨损、划伤，使密封效果降低或失效。应注意

检查，更换。一般地，使用 3 个月或检查发现有损伤后必须更换。安装镜片的镜座应清洁

干净，用干净的压缩空气及酒精棉签清理镜座里的灰尘及污物，然后，将镜片轻轻地放入

镜座里，合上压盖，轻轻按压，使压盖扣在球头柱塞上；

i) 安装弹性密封圈和铁氟龙垫圈，特别注意铁氟龙垫圈圆弧端面朝外；

j) 定期更换弹性密封圈、铁氟龙垫圈，更换周期 3 个月；

k) 密封圈（弹性密封圈、铁氟龙垫圈等）一旦破损立刻更换；

l) 保养切割头应采用原厂配件，第三方配件可能会存在质量缺陷；

m) 下保护镜组件更换操作如图 5-1 所示：

注意：上保护镜组件、扩束组件、聚焦组件、聚焦保护组件（组件安装位置可查看图

2-1 所示）需要经过培训的专业授权人员进行更换,严禁非专业授权人员更换！

铁氟龙垫圈：如表面有磨损，需及时更换

55*9 保护片：如表面缺陷，需及时更换

弹簧密封圈：如表面缺陷，需及时更换，且

建议 3 个月更换新密封圈

图 5-1 下保护镜更换操作示意图（图片仅供参考）

5.4 切割头常见问题排查方法

5.4.1、如果切割质量有问题，改切割参数没有好转，或是红光中有黑点，可进行以下操作：

（1）检查水、气路有无异常；

（2）检查保护镜是否有烧点，若有，则进行清洗、更换；

（3）检查切割焦点与割嘴的同轴性，以保证焦点与割嘴通光孔同心；

（4）若得不到改善，请联系我司售后工程师。

5.4.2、当出现以下问题，请联系我司售后工程师

（1）机床回参考点时，W 轴的坐标没有变化；

（2）在切割参数中已设置焦点位置，当焦点未到位时已经开始下一个步骤（穿孔或者切割）；

（3）改变焦点位置，但 W 轴显示位置没有变化；

（4）其他异常。

5.5 注意

5.5.1、本切割头只允许经培训的专业授权人员进行维修维护操作，严禁非专业授权人员更换！

5.5.2、本切割头在切割过程中可能产生有害烟雾，需及时排走！

附录 A：切割头易损件、常用耗材清单

附表 A-1 切割头常用耗材清单

序号 名称 单位 备注

1 无尘棉签 包 擦拭镜片

2 无尘布 包

3 光纤用除尘剂 瓶 压缩氮气

4 异丙醇 瓶 清洗镜片专用试剂

5 光纤擦拭棉签 包 擦拭光纤

6 异丙醇 瓶 清洗镜片试剂（瓶装）

7 绝缘胶带(F) 卷

8 美文胶带 卷

9 生料带(F) 卷

10 专业擦镜纸 包

11 无尘手指套 包