ElektroPrůmysl.cz, září 2015

Elektro Průmysl .cz AUTOMATIZACE, ŘÍZENÍ A REGULACE 86 | září 2015 Diagnostika laserového paprsku Průmyslové lasery pro sváření, řezání a vrtání nejrůznějších materiálů dnes již patří ke standardnímnástrojůmvevýrobě.Dleaplikací sevyužívají různé typy laserů, nejznámější jsou asi CO 2 lasery, Nd:YAG lasery, lasery na bázi tenkých disků a v posledních letech stále více rozšířené vláknové lasery. Každá aplikace obvykle vyžaduje specifický typ laseru. Lasery se rozlišují především vlnovou délkou a výkonem a dále typem provozu - kontinuální nebo pulzní. Všeobecně se má za to, že vlnová délka a výkon jsou také nejdůležitějšími parametry pro dosažení potřebného výsledku při výrobě. Ačkoliv si to mnoho uživatelů neuvědomu- je, patří profil svazku, obzvláště pro některé aplikace (např. svařování), k nejdůležitěj- ším parametrům laseru. Stává se, že je bez zjevné příčiny při výrobě produkováno více vadných kusů, i když výkon laseru je stále stejný. Na vině je pak s největší pravděpo- dobností zhoršená kvalita profilu svazku. Důvody zhoršené kvality profilu paprsku mohou být různé, např. vadné zrcadlo, zne- čištění či poškození jedné z čoček, nebo špatné nastavení rezonátoru. Jak ale změřit profil paprsku? Dříve se k tomuto účelu využíval především výpal do termopapíru, což je nejlevnější, ale také nejméně spolehlivá metoda, případ- ně výpal do akrylátové kostky. Tyto běžné metody ovšem mají velké nevýhody: měří vždy pouze jeden laserový pulz nebo krát- ký okamžik a neměří v reálném čase. Ter- mopapír má velmi omezenou rozlišovací schopnost, o dynamickém rozsahu ani nemluvě. Při výpalu do akrylových kos- tek vznikají toxické výpary a v některých případech dokonce hrozí nebezpečí jejich vzplanutí. V dnešní době naštěstí existuje cenově dostupná alternativa k uvedeným me- todám: elektronické měření profilu svaz- ku pomocí takzvaného „beam profileru“. Beam profiler se skládá z kvalitní optiky pro zeslabení laserového paprsku a elek- tronického CCD čipu, podobného těm, kte- ré se používají v digitálních fotoaparátech a kamerách. Zobrazení a vyhodnocení mě- ření probíhá v počítači nebo notebooku. Zařízení dokáže měřit profil svazku laserů v reálném čase a s vysokým rozlišením (dle typu osazeného čipu např. 1600 x 1200 obrazových bodů). Umožňuje tím velmi rychle, pohodlně, ale hlavně zcela spoleh- livě zkontrolovat kvalitu paprsku laserů ve výrobě a rozpoznat tak včas případný problém. Uživatel takto může sám zkont- rolovat, zda je nutná návštěva servisního technika, nebo jestli je schopen sám pro- blém vyřešit, např. výměnou poškozené optiky. Ovšem i pro servisního technika představuje beam profiler významné zjed- nodušení práce. Může sledovat změny pro- filu v reálném čase například během nasta- vování rezonátoru. Beam profilery s běžným CCD čipem jsou vhodné pro všechny lasery s vlnovými Svařování laserovým paprskem.