LaserTestManual
前言
入职一段时间后,到现场出差发现麻烦一堆,把能踩过的坑都踩了一遍,写个总结贴记录一下,下次再遇到相同问题大概有个思路了。
激光打标机调试
5030DB激光打标机
新设备到场第一件事先确认厂区要求,注意事项,一些工厂规矩繁琐,罚款很多,劳保之类的,设备带入带出单据什么整理清楚,一次到位,省的厂家到处找麻烦,那种进车间后要求专人接送的最麻烦,生怕你干不完活走了,周日也随时要待命,两个人一起还能找同事顶一下,一个人的话就要注意一点,除非确定设备99%在休息的时候不会出问题,万一玩的正嗨厂家叫了还得去,这种最扫兴了。
5030DB新机调试
拆除限位
5030DB激光打标机新机到厂第一件事先拆除限位,它有左右两个平台,限位的目的是防止在运输中抖动,一个限位有四颗螺丝,通用的六角螺丝刀就可以搞定,最好带个借力棒,因为有些螺丝角度比较刁钻,不借力只能大力出奇迹了,带个借力的或直接上电动的最好,我倒是想用电动工具,但有些厂规定不让带,公司发的六角不太好用,有条件了可以买个绿林带磁吸和借力棒的六角,要不然那种小螺丝一不小心掉机台犄角旮旯里了很难捞出来,跟人参果一样,掉里面就看不见,或者拧的方向很刁钻,不大力根本拧不动,借力棒100%解决问题。
机器找平
限位拆了后找平,因为大部分地面是有高度差的,先用水平仪保证打标平台在一个水平面上,不追求绝对水平,但要在合理范围内,这一步直接影响后面的步骤,因为有的打标机焦深比较小,就±0.Xmm,万一不平的话后续还要用钢片垫平台,先对麻烦一些。再接外部器件,比如端子,冷水机电线,滤芯什么的,配套的东西一定要提前盘点好,不然弄到一半发现少东西或者丢东西了还要补发,浪费时间,还要跟人解释,真少东西了让公司对应负责人补发提盘点好也能省一点时间,那种每次做到对应步骤了才发现少东西要补发最麻烦了,一天让人补发点,还不如一开始就盘点好,看看哪些东西缺了,一次给它搞定了。
Bit值校正
外部器件连接好后再上电,最好是提前问客户什么地方需要改,没上电前先给他改差不多了,省的来回拆装也麻烦,最好是别带电作业,一定要带电作业先把安全门之类的打开,确保在机器里面作业时机台不会动,安全第一。一定要上电而且在机台里面的时候外面留个人看着,或者确保里面没人,不会伤到同事。上电后先进行bit值校正,就是看看线条打长度和设定值是不是一样长,新机做不做都行,一般都是调好的,稳妥起见确认一下。公式是:修正bit值=当前bit值×设定长度÷实际长度。
确认焦点
确认没问题后先找焦点,一般在打标软件的HLpara.txt中,看一下CCD的焦点是多少,减去治具的板厚就是实际的Z值,先画个十字,设定为2mm,勾选选中打标和普通切割,电流调大一些,不然可能打不上。先在平台上放一个铝片(随机发的),放在治具左上或右上,这样好找一些。移动到CCD下,找到铝片的以个角,以右上角为例:在测试工具那一栏选焦点测试,先粗找焦,起始Z值调小一些,比如说当前Z值为5,那起始Z值域就设定为0,步长设定为0.5mm,打21个,从0打到10,X轴设定为-2.5mm(就是每打一次平台向右移动2.5mm),打完后点先点信号复位,再点上下料点,拿出铝片,肉眼就能看出十字的粗细,找到最细的那几个十字,看看是不是在实际Z值附近,符合的话再放回去,再找一次焦点确认下,比如实际Z值为5,粗找焦点也确实在5附近,那么起始值设定为4,打21次,步长为0.1mm,间隔-2.5mm。打完后在显微镜下看一下,0.1mm的差别肉眼很难看出来粗细差别,一般焦点会比5多一点或少一点都没事,不影响的。确认好后在设定Z值那一栏直接设好。记得左右平台都要做一次,一般左右差别不大,误差在±0.3mm之间。
偏移校正
先找到产品设置页面,调节上下光源,上光源比较亮就设置为零,下光源设定为10或20,目的是增加十字在CCD下的对比度,弄好了直接注册基准图像。然后在CCD设置里面添加点显示,和图形识别。点显示根据CCD相机的像素来的,一般设定为相机的中心,以2432×2050像素的CCD为例,点显示设置中心为1216和1025,点宽度设定为3000,这样出来就是个绿色十字,再添加图像识别,绿色识别范围是个比十字小的正方形就行,蓝色的搜索范围比十字略大,但也别太大,如果大到能包裹住住两个十字后面做BOX校正会影响精度。弄好了后在相机的内部设定中添加综合判定和图像识别进去,图像识别包含角度,位置等,综合判定要在图像识别上面,确认后切回运行界面保存。放一张铝片或贴3M纸,CCD下随便找个位置,打个2mm十字出来,然后微调距离直到绿色十字和打的十字完全重合,点运动平台设置里面的自动计算,偏移校正就做好了。这样是为了校正实际打标位置和CCD中心的误差,让CCD能对准实际打标位置中心。记得左右平台都要做一次。
BOX校正
进行BOX校正,这一步也是确认一下,一般出厂前就做好了。先画一个十字,设定为2mm,居中后选阵列,11行11列,间距5mm,居中,勾选选中打标,切割方式设定为普通切割,不然会警报。用随机器附带的3M黑色打标纸贴到它的治具上面(治具有厚度,这样校正更精准一点)。3M纸尽量撕的大一点,可能要打很多次,来回贴的话也麻烦。移动平台到CCD相机下,先找到一个角落,注意3M纸一定要平整,不平的边缘就不要打了,影响校正。找到平整的角落,以左上角为例:设定移动距离为25,移动倍率设定为1,平台向左移动一次,再向上移动一次,刚好到要打阵列中心,点开始切割,会打出一个十字矩阵出来。然后移动CCD到矩阵左上角的十字,在精度校正那一栏选择BOX校正,设置为11行11列,间隔为5,点reset grid和get start,勾选ignore error point,点point,CCD会自动对准十字的中心(这一步CCD画面一定要在运行模式,在设定模式会报错),再点get current position,点auto start后CCD自动开始BOX校正。做完后先看下数据,选measure,随便找个位置存下,看看数据里面行和列偏差有没有特别大的,比如25这一列,应该是25.00X 或者25.05X,单位是mm,50µm偏差能用,一般是30µm,越小越好。如果还行的话就不用保存了,直接用现在的就校正文件就行。如果不行的先看看有没有识别失败的点,有的话找到识别失败的点,点point手动识别,全绿后返回精度设置那一栏,看看现在用的是哪个校正文件和Bit值,再点开BOX校正,RTC5就勾RTC5,用的RTC4就勾选RTC4,填对应的bit值,选择当前用的校正文件,点保存,会自动生成一份新的。然后在精度设置里在用刚才新生成的精度文件再打一次矩阵,再做一次BOX校正,看看精度是否符合要求,一般最多做三次,三次还不行就要用初始的精度文件重新校正,如果第一次做BOX偏差就很大说明没做好(一般是3M纸表面不平导致的),再做一次看一下精度是否再范围内,不行就接着校正,要么就是出厂的精度有问题(可能性很小)。
样品调试
这一步根据客户需求,调试方法各不相同,以钢片打二维码为例,仅供参考。
我遇到的是30mm长,14mm宽的钢片上打二维码,一版96个。先问产线的人有没有调机料,一般都有的。找他们要打码文件,有的还要连接网线后通局域网后才可以打码的,最好是机器来的时候先通知他们接好网线,这样节省点时间,抽尘什么的管路也同步弄好。可以打码后先设置CCD模板,弄个点显示,板边码识别,PCS二维码识别,二维码是有左右两个方向的,弄两个图形显示,如果有同型号旧机台直接抄旧的CCD设置就行了,确保设置的项目都一样,不然CCD运行时候会报错。其他设置也都参考旧机台的,和能量相关的电流什么的每台机都会有点差别,但是切割参数里面上半部分一般都是相同的。
5030DB左右平台可以单独设置板厚,板厚和Z轴其实是一样的东西,比如说CCD的焦点是15mm,板厚是10mm,左平台加上治具后实际Z轴5.1为正焦,那么板厚直接设置为9.9就行了。一般左右平台相差不会超过0.3mm,先搞好一个平台,另一个平台很快就能调出效果来。先什么都不改,打一个码出来显微镜下看下效果。一般是要求线条笔直,没有多余的金属残渣,线条首点气泡大小可接受,码块四四方方的,没有打上线条的空白四方形和线条打码的四方形形状一样就是好的打码效果了。正焦的效果肯定是最好的,一般5030DB的焦深在±0.2mm,再大线条的效果就保证不了。线条效果可以调电流,调频率,脉冲个数来改,前提是正焦。线与线没调之前首点和尾点可能对的不齐,可以通过改滞后延时和激光开启偏移手动让它对齐。如果首点起泡较大,可以改扩束镜的放大倍率和发散角,扩束镜靠近激光器的那头是放大倍率,另一头是发散角。放大倍率越高光斑越小,首点的起泡也可以变小一些,发散角越大,光斑越大。但倍率不能调的太高,不然线条残渣会比较多,焦深会变小,运动平台稍微不平,整版的效果就达不到要求。一般在1.3~1.7之间,发散角根据倍率来调,就是电流合适后,只调扩束镜倍率线条效果一直出不来,就稍微调下发散角。注意每次调整都要重新找一下焦点,这点比较吃经验,比如每次改0.1的放大倍率,焦点一般偏个0.2mm,直接打码就看得出来,调节太大最好还是用铝板重新找一下焦点。调效果也是最耗时间的,因为客户的要求有时候定的很高,如果实在达不到要求就所有的放大倍率全都调一遍,都找到对应的正焦,记录一下,让他们自己选一个,设备效果就这样了,让客户决定,如果客户坚持,那就让公司和他们battle去(前提是真的是调无可调了)。我遇到的客户反应二维码中间有黑线,实际上是振镜的波动造成的,振镜不可能说一点误差都没有,打出的线条是完全笔直的,稍微波动大一点,两条线中间在显微镜下看上去就会发黑,如果客户坚持要消除黑线,那就让他们定个标准,什么样的线条间距是可以接受的,超过多少不行,而不是硬调,即使今天调好了,把焦深搞得很小甚至没有焦深,客户的来料厚度稍微一变化就开始叫,说效果不行啦重新调一下什么的,定个标准,焦深别搞太小,这样都方便了。我遇到的客户一周内让我调了三次还不满意,一直在沟通群里面叫,烦死了。最后是焦深调大了一下,稳定了自然就不叫了。如果同一版料有的很好有的很差,要考虑用千分表测一下看看运动平台是不是不平整,不平了可以拿0.1mm的钢片垫一下或者看打标效果,比如左边和中间都可以,右边很差,那就是右边低了或者高了。所以说焦深保证线条效果的前提下尽量搞大一点,省的客户来回叫。
机台改造
客户要求对同型号的旧机台进行改造,如旧机台直线度整改什么的。主要就是更换关键设备后新机要做的都要再做一遍。
配件更换
以直线度整改为例,主要需要更换的配件有扩束镜,镜头,振镜,RTC卡(RealTime Scanlab)。还有一些配套的机加工件。更换起来倒是比较简单,推荐提前准备个零件盒,有些零件比较小,拆的时候容易乱掉。像镜片之类的拆装的时候尽量不要碰到镜片,一定要避免磕碰划伤。碰到了也不要紧,拿一块无尘布喷点无水乙醇擦一擦就行了,没有无水乙醇单纯用无尘布擦一擦也行。配件的更换没啥好讲的,无他,唯手熟尔。有些旧设备用的限位栓可能会和新设备不匹配,能用最好,不能用也没关系,本身就是用来固定的,像振镜这类的,限位栓装了之后可能会导致左右不平,这种情况不用也没关系,直接用螺丝固定就行。RTC卡跟需要打开工控机,把旧卡换下来,新卡装上去,再连接上新的转接头,转接头这类的不需要拧得很紧,拧上后拽线不松动就行了。
电器线连接
一般来说给的新电器线上面都给的有标识,直接替换掉旧的就行,一些需要连接到端子排上的需要Y型端子,先把线压好,把旧的端子取下来换上新的就行。注意拆固定端子用的螺丝时不需要完全拧下来,拧到有可以插入Y型端子的空隙就可以了,完全拆下来一定要接好,万一掉到机器里面了找都找不到。像电磁阀的线有的时候需要间断后接新线到端子排上,断的部分看客户要求,没要求直接用3M绝缘胶带缠一下,有要求一般是用专门的连接件,这点看客户要求。走线的话尽量把线路走限位槽里面,连接工控机线的一般在机台下面,机台下面可以留长一点,万一后续需要拆工控机,线短的话工控机会被线卡住抽不出来。所有电器线都连接到位后不要着急给工控机装回去,先开机看一下设备管理器里面有没有显示更换的RTC卡,RTC卡一般需要更新驱动才会显示,就是把其他同型号RTC卡用的文件夹复制到更换的这台,导入后应该就可以看到了,上电的时候先开工控机,再开激光器电源,这样新装的卡才会被识别到,确定打标软件可以使用后再把工控机复位,这样可以节省很多时间。如果更换RTC卡后工控机不开机,可以考虑把主板上的3V供电电池扣下来再装回去,一般情况下有奇效(极小情况下是纽扣电池没电导致的不能开机)。如果拨电池没用检查一下工控机里面的其他线路是否都装对了,后面的连接线是不是有漏装的或者没接好的。如果都做过了还是不行再考虑联系工控机厂家协商解决方案。
软件设定更改
检查下打标软件内控文件,systemsetini.txt和RTC5卡文件里的cardpara.txt中的设置是否和其他使用同样RTC卡的机台设定一致,不一致的话需要改成一致的,不然工控机激光器输出电流会和打标软件里显示的电流不匹配/影响激光器输出功率,调效果前一定要确认一下。如果打标软件需要更新,先联系公司软件,让他发新的打标软件过来,直接放到打标软件目录下就可以了。
焦点校准
装完配件后焦点肯定会有变化,按照新机流程重做一遍即可。先粗找焦,找到后别着急下一步,CCD设定里面画一个绿色十字出来,再打一个十字出来,上下调整CCD位置,让CCD的焦点对准打出的十字,一般不要求完全重合,但误差不能太大,两个十字重合的差不多才行。接着就是新机调试流程了,细找焦点➡设置板厚➡偏移校正➡BOX校正。
打标效果调整
影响激光器打标效果的主要是扩束镜和振镜以及镜头,镜头和振镜是死的,没法控制它的固有误差,只能通过调整扩束镜改变效果。按照我的调试经验,1×4倍的扩束镜放大倍率调整到1.3~1.5之间就可以了,放大倍率越高,焦点能量越高,光斑越小,能量约集中,打出的线条越细,同时金属残渣也会和黑线会更多一些。放大倍率越大,光斑越大,打出的线条越粗,线条之间的间隔越小,但效果会变差。主要是寻找一个中间值,让线条的效果可以接受,同时具有一定的焦深(±0.2mm)。发散角越大,光斑越大,发散角主要是配合放大倍率使用的,一般在1.5~2之间,如果调整到理想的倍率后线条的效果一直出不来,再调整发散角。打标用的电流影响也比较大,如果怎么调扩束镜都打的很浅,说明电流太小,调整到合适的就行。如果线条打出来的首尾点不齐,可以调整滞后延时和激光开启偏移手动让它对齐。有时候打出来的二维码不居中,这时需要再工作台设置里面先手动调整位置,先测量好上下和左右各偏了多少mm,比如往左边偏0.5mm就调整X位置,向右加个0.25mm,往上偏0.5mm就往下加个0.25mm。确定好打标效果和焦深后,让客户确认效果。客户确认效果后再把所有防护罩和吹气配件都给装上,装的时候难免会碰到CCD,装完后再左右平台各打一次码看看二维码有没有在中间位置,确认无误后效果就算改造好了。
工时优化
打一整版料一般需要两到三分钟,按客户要求优化到规定的工时,以钢片为例,板边码识别对工时影响较大,运行中识别时间在100ms以内一般才能达到客户期望的工时,PCS码也要在100ms以内,打码一般在20~30ms以内,主要是调整蓝色的搜索范围,适当减小搜索范围,可以显著改善工时,看一下CCD设置里板边码识别客户原先有没有预处理,预处理对工时影响也比较大,一般要关掉,特殊情况加了预处理反而识别时间变小,具体情况具体分析。注意搜索范围也不能调整到太小,最起码要让左右运动平台都能稳定识别到二维码不报警才行。打一整板料前先拿废料测试一下,看看把电流调整到最小能不能打上码,确定打不上码后再拿好料进行工时测试。确认好工时没问题后给客户确认。客户确认没问题放量测试也通过后改造就算正式完成了。
问题排查清单
工控机不开机
先检查下工控机主板时钟电池是否有电,或者重新插拔一下,一般有奇效。不行再考虑插拔内存条,硬盘线,把所有连接线重新紧固一下,都不行再联系工控机厂家寻求技术支持。
RTC卡识别不到
确保RTC卡用的驱动已经是最新版,可以从其他同型号RTC卡机台导入一份,在设备管理器里找到与RTC卡有关的设备,直接导入RTC卡驱动,上电后一般会显示。不显示考虑重新紧固下RTC卡相关连接线,都不行联系软件寻求支持。
电流不匹配
工控机和软件电流不匹配一般是更换了RTC卡后里面的设定没有更改,看一下下其他同型号机台打标文件目录下systemset,HLpara和RTC目录下Cardpara里的关键参数是否一致。
打标效果不稳定
首先测量一下运动平台是否平整,不平整可以用0.1mm钢片垫一下。运动平台没问题可能是焦深过小,调小扩束镜放大倍率,重新找焦一般可改善。也有可能是原料问题,看一下同型号机台有没有类似现象。





