激光机故障排除经验谈

激光机故障排除经验谈
作者：李航解静峰
来源：《航空模型》2011年第02期
近年来，随着数控加工技术的普及，越来越多的模友使用方便快捷的激光切割机（以下简称激光机）来制作模型飞机的零部件（图1）。

激光机在使用过程中，不可避免地会出现一些故障。

大部分人由于对激光机原理、构造等不了解，无法自行排除，只能求助于厂家，并要为此支付一定数额的服务费用。

其实，激光机发生故障的原因没有想象中那么复杂。

下面笔者就根据自己的使用经验，介绍一些激光机使用手册上没有提及的常见故障维修方法，与广大模友共同交流。

关于激光切割机的种类、工作原理、使用方法、注意事项等，模友如果感兴趣可以登陆激光机供应商网站查询，也可以仔细阅读激光机使用说明书。

特别是在正式操作激光机前，最好熟读操作规程三遍以上，把正确操作方法牢记于心，以避免人为所致故障的发生。

笔者使用的激光机是北京某公司出品的CLS-3500型（图2），用户在购买激光机时，可以选择不同的工作幅面、激光管功率，以及专用工控机、水箱冷却系统等附件。

笔者使用的激光机能切割或雕刻胶合板、木板、塑料板、橡胶板、人造革、大理石板、瓷砖等多种材质，操作简单、易学易用。

和一般的机器一样，激光机也需要精心的维护保养，这直接关系到它的使用寿命、故障率和切割质量，而一般激光机出现的故障原因也大都是操作失误或者保养不到位。

下面就以几个具体故障为例，和大家一起讨论故障出现的原因及排除方法。

故障一：工作面溢出大量的烟气
激光机在进行切割作业时，激光烧蚀材料所产生的大量烟气除了会对一些较为精密的部件造成不利影响外，也会影响操作人员的身体健康。

特别是切割一些化工材料产生的烟气还会有一定的毒性，所以应该及时排出。

操作激光机时，要注意关好有机玻璃防护罩和前挡板；切割完毕后不要立即打开防护罩，等台面上的烟气都被排出后再取出加工件。

操作员也最好采取一些防护措施，如佩戴护眼镜、防毒面具等（图4）。

如果出现排气不畅的现象，可检查激光机底部的离心式抽气机和气管（图5）。

灰尘太多会导致抽气机工作阻尼增大、效率降低；而气管使用较长时间后也会老化破损，影响排气效率。

若需要更换气管，可与激光机公司的客服人员联系购买，也可用市售的油烟机排气管代替（图7）。

笔者曾在搬迁激光机时顺便对抽气机进行了清洗，排气效率大大提高，烟气溢出过多的问题也随之解决。

故障二：激光头自动无规律飘移
由于激光机在机械上采用步进电机——同步带——传动轴——滑动轨这样的传动机构控制激光头的运动，因此若出现激光头自动飘移现象不会是机械上的原因。

在确认机箱外部的加密狗数据线插头及内部的数据排线插头都没问题后（图7），可进一步检查位于主板上的中央控制板之间的数据线连接头，若有松动，重新插接后，激光机就能恢复正常工作。

故障三：激光头不出光或出光异常（双路光现象等）
激光机在组装时，客服人员都会对光路进行调试，以达到标准使用状态。

因此在正常情况下，激光都能得到良好的反射和聚焦，只需定期对光路进行校准即可。

出于安全考虑，现在的激光机整个光路（包括各个反光镜）都是封闭的（图8），反光镜背面的调节螺钉一般不会被触动，但如果激光头在运动过程中与重物（如按压被切割材料的垫铁等）发生撞击，那么与其连接的反光镜极有可能被撞歪，导致激光头不出光或出光异常。

因为这个故障只与最后一路光路有关，所以只需调节激光头上的反光镜即可（图9）。

具体调节方法可参考激光机的使用手册，利用十字叉丝堵头和热敏纸进行（图10）。

由于光路较为精密，而且每经过一个反光镜误差就积累一次，受到一点冲击就会导致出光异常，因此在使用激光机时，一定要注意尽量避免激光头受到撞击。

特别要强调一点，在正常使用情况下，不要随意触动激光管，否则很容易让光路偏转，需要重新调节整个光路，给工作带来较大的麻烦。

故障四：在总电源供电正常情况下，系统中有一部分机构不工作。

笔者在使用激光机时，曾出现过总电源供电和操作面板指示灯工作均正常，但激光头移动操作失灵的故障。

在仔细查看激光机供电线路的走向后大致摸清了其电力分配的情况：在激光机后面的电器舱内部，有三个开关电源，分别是36V、5V、5/12V，其中5/12V电源用于步进电机的供电（图11）。

根据平时修理快充用12V开关电源的经验，初步判断故障原因可能是电源内部的保险丝因负载太大烧掉了。

之后的查看证明了这一点。

一个普通的保险管在电子市场上的售价不超过一元钱，只需按照规格（电压、最大电流）购买并换装即可（图12、图13）。

故障五：面板开关故障
激光机面板上的某些开关按钮由于使用频率相对较高（如“出光”按钮），时间一长会提前达到寿命而失效（图14）。

当面板开关出现故障时，没有经验的模友很容易认为是面板内部或是哪部分的线路出了问题，其实这往往是开关本身的故障所致。

开关（图15）和保险管一样，也能在电子市场上买到，重新焊接在面板上即可。

故障六：激光管高压插头打火、脱落等
激光管的两极均有高压供电插头（图16），由于采用了过载保护设计，因此当电流或电压过大时，插头会自动脱落保护激光管，但是这些插头一般比较松，一旦两极的插头出现打火脱落时，激光机就会突然不出光，工作自动暂停。

这时，应该关闭总电源，待激光管的温度冷
却下来后再清理插头上被烧焦的部分（图17），并重新把它插接在激光管上。

同时，在插头掉落时可能触碰的部位上用绝缘胶带进行绝缘处理，以防止短路的情况发生。

如果发现插头过于松动，也可用绝缘胶带进行适当的固定。

说到这里，笔者提醒广大使用激光机的模友们，一定要注意激光管的功率，把握激光机的切割能力，不要勉强切一些较难切的材料，尤其不要在激光头走刀速度很低、激光能量很大的情况下进行切割，否则激光管很容易过载并出现故障，使用寿命大大缩短，得不偿失。

故障七：激光管水路堵塞、漏水等
激光机冷却水箱一般都直接使用自来水，时间一长，水中的杂质就会在一些管路的连接处（如水管和激光管的连接处）积存，严重时会造成水路堵塞（水压报警）。

出现这种现象只能视情况进行人工清理，使水路恢复畅通。

有条件的模友则可改用蒸馏水。

输运冷却水的橡皮软管在长时间使用后也会老化，导致在插头处漏水（图18）。

笔者使用的激光机就曾出现过橡皮软管和激光管连接处漏水的情况，但由于激光管有防护盖未能及时察觉，直到一次打开激光机后面的电器舱盖检查线路时才发现。

万幸的是漏出的水没有触及电器设备，否则后果不堪设想。

鉴于此，强烈建议使用激光机的模友们每隔一段时间就打开激光机的各个舱盖，把内部设施好好检查、保养一遍，尽可能把出现危险的概率降到最低！
由于怕触及激光管导致光路偏转，笔者找来一个小盒子，里面垫上吸水的纸，放在漏水点正下方，以收纳漏出的水（仅限于漏水不严重的情况），而且每星期都检查一次。

如果情况较为严重，就只能更换软管了。

故障八：冷却水温度超温保护（水温报警）
在夏天环境温度较高时，这种故障最容易出现。

笔者使用的激光机在水温超过35℃时会自动报警，并暂停工作，直等到水温降到28℃以下时才恢复。

在出现水温过高情况时，最简单的办法就是停机，待激光管自然散热，或者更换冷却水。

但这样排故不仅效率低，也不是长久之计（图19）。

若想从根本上解决这个问题，只能提高激光机的散热能力。

笔者采用的方法是在循环管路中串接一个汽车用水箱散热器（图20），散热效果立竿见影；为使环境温度不至过高还开启了空调。

一次，见室内温度特别高，除采用上述两条措施外，又增加了一个小风扇吹向散热器表面用以辅助散热。

如此，激光机连续工作了五个小时却没有发生水温报警，说明这些方法能很好地解决散热问题，为进行大量的激光切割解除了后顾之忧。