HC03 切割头

使用说明书

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声 明

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似的商标。

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在所规定的支持保修范围内，深圳市大族光聚科技有限公司履行承诺的保修

服务，超出所在规定的保修范围的，恕不承担保修服务。对于在使用本产品过程

中可能造成的损失，深圳市大族光聚科技有限公司不承担相关责任。如发生任何

争议，应按中华人民共和国的相关法律解决。

深圳市大族光聚科技有限公司随时可能因为软件或硬件升级对使用说明书的

内容进行更新，所有这些更新都将纳入使用说明书新的版本中，恕不另行通知。

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激光头参数

最大功率-光学配比(Max. power-Optical ratio) ：

3KW-100/125

3KW-75/150

3KW 或 4KW-100/150

调焦公式（Focusing formula）： y=x

机床调用公式（Machine calling formula）： P176=0

调焦范围（Focusing range）： [+10mm,-10mm]

同轴调节范围(Co-axisadjustmentrange)： ±1.5

最大切割气压(Max. cutting pressure) ： 25bar

重 量 (Weight) ： ≈5KG

W 轴慢速率(W-axis slow rate) ： -0.12（负号）

重要说明：

1. 出厂焦点偏置：RefPositionDistance= -11.5 mm（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。）

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企业标准的要求。

本产品在客户处使用时，必需详细阅读使用手册，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。

Important notes:

1. Factory focus offset: RefPositionDistance= -11.5 mm (for reference)

( ① Due to varied observation angles, the offset value may be slightly

different; ②Replacinglenses may result in different focus offset values. After

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replacing a lens, please reset the focus offset value according to the

instructions described in this manual.)

2. Before the product is shipped out of factory, such performance has been

detected and confirmed: cavity appearance, air & water tightness, optical lens

cleanliness, and on-line beam emission test. It can be guaranteed that such

performance fully meets Enterprise Standards. Make sure to carefully read the user manual and follow the instructions

described in the attached manual when using, storing, installing, operating, maintaining or carrying out light test for the product, so as to maximize the

performance of the laser head.

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目 录

声 明 ................................................................ 1

激光头参数 ........................................................... 2

1 HC03 切割头简介 .................................................... 5

2 切割头尺寸 .......................................................6

3 焦点偏置说明 ....................................................11

3.1 功能说明 .................................................. 11

3.2 使用者须知 ................................................ 12

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

3.4 焦点偏置调整实例 .......................................... 13

4 HC03 切割头装机指南 .............................................. 15

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

4.2 各接头示意图 .............................................. 16

4.3 气管的防护与固定 .......................................... 17

4.3.1 氮气管的防护 .............................................. 17

4.3.2 冷却陶瓷环气管的防护 ...................................... 18

5 自动调焦切割头使用方法及注意事项 ................................19

5.1 陶瓷环更换方法 ............................................ 19

5.2 同轴度调整螺钉使用方法 .................................... 21

5.3 上保护镜组件结构 .......................................... 22

5.4 双下保护镜组件结构 ........................................ 22

5.5 保护镜更换及注意事项 ...................................... 24

5.6 切割头常见问题排查方法 .................................... 27

6 切割头使用须知 ..................................................28

7 附录 ............................................................29

附录 A：联系大族光聚 ............................................. 29

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1 HC03 切割头简介

HC03 自动调焦切割头是自主研发的新一代产品，适用于各家光纤激光器。如图 1.1

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，程序就会控制电机带动镜片移到

相应的焦点位置，从而实现切割焦点快速、精准的变换。

1-光纤接头（QBH）组件；2-水冷组件；3-上保护镜组件（75/150 结构无上保护镜结构）； 4-调同轴组件；5-电机

调焦组件；6-安装座组件；7-双下保护镜组件；8-传感器组件

图 1.1HC03 自动调焦切割头

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2 切割头尺寸

图 2.1 3KW M1.25 配置大底板

图 2.2 3KW M1.5 配置大底板

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图 2.3 3KW M2.0 配置大底板

图 2.4 3KW M2.0 配置小底板

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图 2.5 3-4KW M1.5 配置小底板

图 2.6 3KW M1.25 配置小底板

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图 2.7 4KW 1.5 配置补偿版大底板

图 2.8 150 后焦 HC03-T 电容系列小底

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图 2.9 150 后焦无安装背板的孔位尺寸图

图 2.10 125 后焦无安装背板的孔位尺寸图

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3 焦点偏置说明

HC03 自动调焦切割头使用之前，需对零焦点位置进行设置。

3.1 功能说明

（1）在自动模式下实施自动调焦。焦点偏置值设置在机床操作界面:W 轴距离默认

初始值为-11.5。最终数值需要根据客户在现场切割 1mm 不锈钢确定的偏差值，按照

后面 2.3～2.4 焦点偏置设置方法进行调整，来确定切割头最终的零焦点位置。

关于本型号切割头在机床 PLC 参数中的 RefPositionDistance 值默认为-11500，该

数值为 W 轴距离默认初始值-11.5 放大 1000 倍。切割头 W 轴在 PLC 中的正负限

位将基于此，计算公式如下：

SoftwareLimitPlus = | RefPositionDistance |+600

SoftwareLimitMinus = | RefPositionDistance |-19400

（2）本型号切割头在机床参数中 W 轴设置慢速率符号必须为“-”（负号），“+”、

“-”选择错误，会导致切割头容易出现 W 轴正限位报警。

（3）本型号切割头调焦方式为调整聚焦。机床调用公式：P176=0。机床调用焦点

公式选择错误，会导致切割头焦点频繁变动，或者切割不同厚度板材时，焦点突变非常

大。

（4）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。

（5）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；

（6）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。

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（7） 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。

（8）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，加速度：5m/s2，KV=3。

3.2 使用者须知

当发生以下情况时，请及时和工程师联系：

（1）机床回参考点时，W 轴的坐标没有变化；

（2）在切割参数中已经设置焦点位置，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）其它异常。

3.3 焦点偏置设置方法

切割如下图形，一个长方形里面包含 13 条直线段：

图 3.1 找焦点程序（切缝从左往右数，左起为第 1 条，最右侧为第 13 条）

执行自动找焦点的步骤：

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① 在机床操作界面 W 轴距离处输入-11.5，设定为初始零焦点位置。

② 执行自动拉焦点程序：本程序内部轮廓为 13 条直线段，见图 2.1

所示。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。（即在[-3,+3]范围内找准确的焦点） ③ 根据上一步切割

结果确定偏差值，即最细切缝所指示的值，将此 值记为 A，设校正倍率为 B（备注：

本型号自动调焦切割头，B=1）。

④ 修改原点偏置

机床操作界面原点偏置值根据以下公式计算进行校正。

机床操作界面原点偏置值≈-|原偏置值|+（A/B）=-|原偏置值|+（A）

3.4 焦点偏置调整实例

例 1：

当机床操作界面原点偏置值初始设置为-11.5 时，切出来第 11 条线（上图标记

0mm）为最细切缝时，偏置值无需修改。即：

A=0

机床操作界面原点偏置值≈-|-11.5|+（0）=-11.5

例 2：

当机床操作界面原点偏置值初始设置为-11.5 时，切出来第 5 条线（上图标记

-1.0mm）为最细切缝时，偏置值：

A=-1

机床操作界面原点偏置值≈-|-11.5|+（-1）=-12.5

例 3：

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当机床操作界面原点偏置值初始设置为-7.5 时，切出来第 9 条线（上图标记

+1.0mm）为最细切缝时，偏置值：

A=1

机床操作界面原点偏置值≈-|-11.5|+（1）=-10.5

⑤保存机床参数，本机器自动切割头找焦点完成。

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4 HC03 切割头装机指南

4.1 光纤接头的安装与注意事项

图 4.1 光纤接头安装方式

注意：

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。

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4.2 各接头示意图

图 4.2 各接头示意图

注意:

1.切割头冷却水连接冷水机引出的φ6 水管，水管连接方式按图 4.2 所示进行连接；

2.切割头上陶瓷环冷却气管接头连接床上引出的φ6 气管，气管连接方式按图 4.2

所示进行连接；

3.切割头上氮气管接头连接机床上引出的φ12 黑色氮气管，气管连接方式按图 4.2

所示进行连接；（注意：拆装氮气管时，需使用两个扳手）

4、拆装切割头或其他情况需插拔电源接头时，请注意安全！建议先关闭机床电源。

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4.3 气管的防护与固定

4.3.1 氮气管的防护

为防止切割溅起的火花对外径为Φ12 的黑色氮气管造成的损害，增加了不锈钢保

护套。安装方式如图 4.3 所示。

图 4.3 氮气管防护安装示意图

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4.3.2 冷却陶瓷环气管的防护

为防止切割溅起的火花对冷却陶瓷环气管造成的损害，增加了不锈钢保护套。安装

方式如图 4.4 所示。

图 4.4 冷却陶瓷环气管防护安装示意图

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5 自动调焦切割头使用方法及注意事项

5.1 陶瓷环更换方法

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1-传感器；2-陶瓷环；3-锁紧环；4-切割嘴

图 5.1 安装陶瓷环和喷嘴

1.将陶瓷环原装 O 型密封圈 2 安装至传感器 1 密封圈槽。

2.将陶瓷环 3 安装至传感器 1，操作时请注意陶瓷体的定位销，其必须与传感器

相吻合。如图 5.1 所示。

2. 使用锁紧环 4 用手将陶瓷环 3 并锁紧到传感器上;

3. 用手将喷嘴 5 固定在陶瓷 3 上。

注意：

更换陶瓷环时须同时更换陶瓷环与传感器连接处的 O 型密封圈，陶瓷环内配有原

装 O 型密封圈，不得用其他的密封圈代替使用。

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5.2 同轴度调整螺钉使用方法

如图 5.2 调节同轴度，拧紧螺钉时，螺钉一定都要与镜筒接触（要吃上劲），不然

会影响调节精度。调同轴完成后须将两个锁紧螺母锁紧，否则切割过程中会造成同轴螺

钉松动，导致焦点不同轴。

1-调节螺钉 A；2-调节螺钉 B

图 5.2 同轴度调整方法

用户用手直接调节两个调节螺钉（1、2）将激光束定位到中心位置。

调节范围：±1.5mm

调节步骤操作：

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1.使用喷嘴孔较大的喷嘴将其拧紧；

2.将胶带置于喷嘴的下方；

3.触发一个低功率激光脉冲，对胶带的穿透情况作出评估；

4.使用激光头的调节螺钉（1、2）对齐透镜并将其定位到中心位置；

5.使用一个新的胶带，重新触发一个低功率激光脉冲，并对胶带的穿透情况作出评

估（穿透孔必须为圆形，并且位于喷嘴孔的中心位置）；

6.重复从第 2 步开始的操作，直至激光光速处于喷嘴孔的中心位置。

5.3 上保护镜组件结构

上保护镜组件结构如图 5.3 所示。

图 5.3 上保护镜组件结构

5.4 双下保护镜组件结构

双下保护镜组件结构如图 5.4 所示

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图 5.4 双下保护镜组件结构

注意：

1.在洁净环境更换保护片；取出保护镜组件务必要正向朝上；

2.清洁各个零件；

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3.禁止用手触摸保护片的上、下表面。

5.5 保护镜更换及注意事项

在使用过程中，需经常检查、更换保护镜，频繁插拔会使密封件受到磨损，故建议

如下：

1.抽出保护镜后，立即插入备用保护镜组件或封住切割头的保护镜腔口，防止粉尘

污染切割头内部，如图 5.5.1、5.5.2、5.5.3、5.5.4 所示；

2.每隔 3 个月对保护镜组件的弹性致动密封件进行更换，否则会严重影响镜片的

使用寿命。

图 5.5.1 上保护镜更换注意事项

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图 5.5.2 下保护镜 1 更换注意事项

图 5.5.3 下保护镜 2 更换注意事项

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图 5.5.4 端面弹簧制动密封圈更换注意事项

注意：

1.维护前关闭气源、清理切割头外表面灰尘；

2.维护操作时保持一个良好、稳定的空气环境（无风、低尘）；

3.取保护镜组件时要小心缓慢抽出，避免因力量过大而导致镜片掉落；

4.抽出保护镜后，应及时插入干净的备用镜组，若中途有空挡期也应立即封住。插

入镜组时须仔细观察组件是否洁净，若有灰尘和异物应及时清理干净后才能使用；

5.维护时（除清洗/更换镜片外），也应清洁组件其他表面，防止带入污染物。

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5.6 切割头常见问题排查方法

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、气路有误异常；

2.检查保护镜是否有烧点，以进行清洗、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。

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6 切割头使用须知

为了正确使用切割头，请认真阅读如下须知（否则会对切割头造成损坏）。备注：

切割头正常使用不限于以下内容（图片仅供参考）。

★★★切割头简单排查方法

1. 检查红光是否正常

2. 切割头内部检查：满功率直线切割厚板材料前后断面是否一致；

3. 切割头外部检查：检查连接、管路是否松动或损坏，割嘴和陶瓷环是否完善。

★★★保护镜应采用原厂配件，使用第三方保护镜会有以下后果：

1．第三方保护镜尺寸公差与机加件不能够匹配，从而导致窜气影响切割性能；

2．第三方保护镜在镀膜和材质上存在缺陷，会带来光路的变化及镜片炸裂，从而影响

切割性能；

★★★特制弹性垫圈及内压弹性致动密封圈应采用原厂配件，第三方密封圈会存在尺

寸的不匹配，从而导致窜气，污染镜片，影响切割性能。

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7 附录

附录 A：联系大族光聚

0755-29307733（激光头销售、咨询、维保、配件、投诉）

深圳：深圳市大族光聚科技有限公司

Shenzhen Han's Focus Technology Co., Ltd.地址：深圳市宝安区福海街道重庆路 128 号大族激光全球生产基地 3-3

网址： http://www.hansfocus.com；

电话：0755-29307733

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