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Inhaltsverzeichnis

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Originalbetriebsanleitung
FocusMonitor FM+ HPD
LaserDiagnosticsSoftware LDS
Revision 02/2020 DE

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Inhaltszusammenfassung für primes FocusMonitor FM+ HPD

  • Seite 1 Originalbetriebsanleitung FocusMonitor FM+ HPD LaserDiagnosticsSoftware LDS Revision 02/2020 DE...
  • Seite 3 FocusMonitor FM+ HPD WICHTIG! VOR DEM GEBRAUCH SORGFÄLTIG LESEN. ZUR SPÄTEREN VERWENDUNG AUFBEWAHREN. Revision 02/2020 DE...
  • Seite 4: Inhaltsverzeichnis

    FocusMonitor FM+ HPD Inhaltsverzeichnis Grundlegende Sicherheitshinweise Symbolerklärung Über diese Betriebsanleitung Bedingungen am Einbauort Einleitung Systembeschreibung .......................11 Messprinzip ..........................11 Kurzübersicht Installation ......................12 Transport Montage Sicherheitshinweise .........................14 Vorbereitung ..........................16 Einbaulage ..........................17 Staubschutz des FS³ abnehmen/einsetzen ................17 FocusMonitor FM+ HPD ausrichten ..................18 7.5.1 Position des Gerätes zum Laserstrahl .................18 7.5.2...
  • Seite 5 FocusMonitor FM+ HPD 11.6 Tool Center Point (TCP) mit Hilfe des FocusMonitor FM+ HPD ermitteln ........40 11.6.1 Abstand der Streustruktur im FS³ zum Horizontalschlitten ...........41 Fehlerbehebung Wartung und Service Maßnahmen zur Produktentsorgung Konformitätserklärung Technische Daten Abmessungen Anhang 18.1 Rotationsscheibe wechseln (Tutorial-Video-Link) ..............48...
  • Seite 6 Strahlabmessungen und die Strahllage des fokussierten Strahls • Beugungsmaßzahl M Entwicklung, Produktion und Kalibrierung der Messgeräte erfolgt im Hause PRIMES. So werden optimale Qualität, exzellenter Service und kurze Reaktionszeit sichergestellt. Das ist die Basis, um alle Anforderungen unserer Kunden schnell und zuverlässig zu erfüllen.
  • Seite 7: Grundlegende Sicherheitshinweise

    FocusMonitor FM+ HPD Grundlegende Sicherheitshinweise Bestimmungsgemäße Verwendung Der FocusMonitor FM+ HPD ist ausschließlich dazu gebaut, Messungen im oder in der Nähe des Strah- lengangs von Hochleistungslasern durchzuführen. Hierbei sind die im Kapitel 16, „Technische Daten“, auf Seite 45 angegebenen Spezifikationen und Grenzwerte einzuhalten. Jeder darüber hinausgehende Ge- brauch gilt als nicht bestimmungsgemäß.
  • Seite 8: Qualifiziertes Personal Einsetzen

    FocusMonitor FM+ HPD Qualifiziertes Personal einsetzen Das Gerät darf ausschließlich durch Fachpersonal bedient werden. Das Fachpersonal muss in die Mon- tage und Bedienung des Gerätes eingewiesen sein und grundlegende Kenntnisse über die Arbeit mit Hochleistungslasern, Strahlführungssystemen und Fokussiereinheiten haben. Umbauten und Veränderungen Das Gerät darf ohne unsere ausdrückliche Zustimmung weder konstruktiv noch sicherheitstechnisch verän-...
  • Seite 9: Symbolerklärung

    FocusMonitor FM+ HPD Symbolerklärung Folgende Symbole und Signalwörter weisen auf mögliche Restrisiken hin: GEFAHR Bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG Bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
  • Seite 10: Über Diese Betriebsanleitung

    Im Betrieb des FocusMonitor FM+ HPD muss die Laserstrahlung hinter der Messzone voll- ständig absorbiert werden. Schamottesteine oder andere teilabsorbierende Oberflächen sind ungeeignet. X Verwenden Sie einen geeigneten Absorber. PRIMES bietet, je nach Anwendung, passen- de Laser Leistungsmessgeräte zur dauerhaften Absorption an, z. B. den PowerMonitor PM 48/100.
  • Seite 11: Einleitung

    FocusMonitor FM+ HPD Einleitung Systembeschreibung Der FocusMonitor FM+ HPD ist ein opto-mechanisch abtastendes Messsystem zur Analyse von kontinu- ierlicher Laserstrahlung im NIR (1 000 – 1 100 nm). Der Laserstrahl wird mit dem rotierenden FS³ auf der x-Achse abgetastet. Mit dem Horizontal- und dem Vertikalschlitten wird das FS³ in der y-Achse und z-Achse verfahren, sodass die Eigenschaften des fokussierten Laserstrahls räumlich gemessen werden können.
  • Seite 12: Kurzübersicht Installation

    FocusMonitor FM+ HPD Kurzübersicht Installation LaserDiagnosticsSoftware LDS, Version 1.042 oder höher Siehe gesonderte Be- auf dem PC installieren triebsanleitung der LaserDiagnosticsSoftware LDS • Die Software ist im Lieferumfang enthalten. Sicherheitsvorkehrungen treffen Kapitel 1 auf Seite 7 Montage vorbereiten Kapitel 7.1 auf Seite 14 •...
  • Seite 13: Transport

    X Handhaben Sie das Gerät bei Transport und Montage vorsichtig. X Transportieren Sie das Gerät nur mit eingesetztem Staubschutz (siehe Kapitel 7.4 auf Sei- te 17) und nur im originalen PRIMES-Transportkoffer. ACHTUNG Beschädigung/Zerstörung des FS³ Das Berühren des FS³ kann an den Berührungsstellen zu Einbränden durch die Laserstrahlung führen.
  • Seite 14: Montage

    FocusMonitor FM+ HPD Montage Sicherheitshinweise Auf dem Gerät sind mögliche Gefahrenstellen für Handverletzungen mit folgendem Piktogramm gekenn- zeichnet: Warnung vor Handverletzungen VORSICHT Verletzungsgefahr durch rotierende Bauteile Das FS³ des FocusMonitor FM+ HPD rotiert im Messbetrieb mit hoher Rotations- geschwindigkeit. Auch nach Abschalten der Rotation oder des Gerätes rotiert das FS³ noch eine gewisse Zeit nach.
  • Seite 15 FocusMonitor FM+ HPD FS³ Abb. 7.1: Gefahr durch rotierende Bauteile z-Achse y-Achse Abb. 7.2: Quetschgefahren am FocusMonitor FM+ HPD Revision 02/2020 DE...
  • Seite 16: Vorbereitung

    Im Betrieb des FocusMonitor FM+ HPD muss die Laserstrahlung hinter der Messzone voll- ständig absorbiert werden. Schamottesteine oder andere teilabsorbierende Oberflächen sind ungeeignet. X Verwenden Sie einen geeigneten Absorber. PRIMES bietet, je nach Anwendung, passen- de Laser Leistungsmessgeräte zur dauerhaften Absorption an, z. B. den PowerMonitor PM 48/100.
  • Seite 17: Einbaulage

    FocusMonitor FM+ HPD Einbaulage Das Gerät ist ausschließlich für einen Strahleinfall von oben konzipiert. Montieren Sie das Gerät gemäß der dargestellten Einbaulage in Abb. 7.4 auf Seite 17. Strahleinfall Montagefläche Abb. 7.4: Einbaulage Staubschutz des FS³ abnehmen/einsetzen Der Staubschutz schützt das FS³ vor einer mechanischen Beschädigung und vor Verschmutzungen (siehe Abb.
  • Seite 18: Focusmonitor Fm+ Hpd Ausrichten

    FocusMonitor FM+ HPD FocusMonitor FM+ HPD ausrichten 7.5.1 Position des Gerätes zum Laserstrahl Für den FocusMonitor FM+ HPD muss ein senkrechter Strahleinfall bezüglich der x-y-Ebene sichergestellt sein (siehe Abb. 7.6 auf Seite 18). Die vertikale Ausrichtung (z-Achse) ist hauptsächlich von der erwarteten Fokusebenenlage abhängig. Der maximale vertikale Hub des Gerätes beträgt 120 mm.
  • Seite 19 FocusMonitor FM+ HPD 5. Legen Sie die Einrichtblende an den Horizontalschlitten an (siehe Abb. 7.7 auf Seite 19). 6. Schalten Sie den Pilotlaser ein und richten Sie das Gerät aus: • Trifft der Pilotlaserstrahl senkrecht und mittig auf die kleine Markierung in der Einrichtblende, ist das Gerät ausgerichtet.
  • Seite 20: Focusmonitor Fm+ Hpd Montieren

    FocusMonitor FM+ HPD FocusMonitor FM+ HPD montieren GEFAHR Schwere Verletzungen der Augen oder der Haut durch Laserstrahlung Wird das Gerät aus der ausgerichteten Position bewegt, entsteht im Messbetrieb erhöhte gestreute oder gerichtete Reflexion des Laserstrahls (Laserklasse 4). X Befestigen Sie das Gerät so, dass es durch unbeabsichtigtes Anstoßen oder Zug an den Kabeln nicht bewegt werden kann.
  • Seite 21: Elektrischer Anschluss

    Netzteil wird mitgeliefert. Die Daten werden zwischen FocusMonitor FM+ HPD und PC mittels Ethernet-Verbindung übertragen. An den FocusMonitor FM+ HPD kann über die RS485-Schnittstelle (PRIMES-Bus) ein weiteres Gerät, wie beispielsweise ein PowerMonitor PM48/100, angeschlossen werden. Das Signal des PowerMonitor PM48/100 wird durch den FocusMonitor FM+ HPD über die Ethernet-Schnittstelle an den PC weitergeleitet.
  • Seite 22: Pinbelegung

    FocusMonitor FM+ HPD Pinbelegung 8.2.1 Spannungsversorgung Harting M12-P-PCB-THR-2PC-5P-LCOD-M-STR Funktion +24 V Nicht belegt Masse Nicht belegt FE (Funktionserde) Tab. 8.1: Anschlussbuchse für das Netzteil 8.2.2 PRIMES-Bus-RS485 Polbild D-Sub-Buchse, 9-polig (Ansicht Steckseite) Funktion Masse RS485 (+) +24 V Nicht belegt Nicht belegt Masse RS485 (–)
  • Seite 23: Anschluss An Den Pc Und Stromversorgung Anschließen

    FocusMonitor FM+ HPD Anschluss an den PC und Stromversorgung anschließen PRIMES-Netzteil = 1,8 m FocusMonitor FM+ HPD = 2,0 m oder Crossover-Kabel Patch-Kabel Ethernet Ethernet Abb. 8.2: Anschluss des FocusMonitor FM+ HPD Verbinden Sie den FocusMonitor FM+ HPD über ein Crossover-Kabel mit dem PC oder über ein Patchkabel mit dem Netzwerk.
  • Seite 24: Focusmonitor Fm+ Hpd Mit Dem Powermonitor Pm 48/100 An Den Pc Anschließen

    FocusMonitor FM+ HPD FocusMonitor FM+ HPD mit dem PowerMonitor PM 48/100 an den PC anschließen Für eine vollständige Absorption der Strahlung hinter der Messzone können Sie den PRIMES PowerMonitor PM 48/100 einsetzen. Der wassergekühlte PowerMonitor PM 48/100 vermisst die Laserleistung und gibt zusätzliche Informationen zum Kühlwasserdurchfluss und der Temperatur.
  • Seite 25: Schutzgasanschluss

    FocusMonitor FM+ HPD Schutzgasanschluss Um das FS³ vor Staubpartikeln und Verschmutzungen zu schützen, kann über den Schutzgasanschluss das FS³ mit Schutzgas oder gereinigter Druckluft umspült werden. ACHTUNG Beschädigung/Zerstörung des Gerätes Die Auswirkungen eines kundenseitigen unkontrollierten Gasstroms (z. B. Prozessgas) kön- nen die Messung verfälschen oder sogar das Gerät beschädigen.
  • Seite 26: Messen

    Im Betrieb des FocusMonitor FM+ HPD muss die Laserstrahlung hinter der Messzone voll- ständig absorbiert werden. Schamottesteine oder andere teilabsorbierende Oberflächen sind ungeeignet. X Verwenden Sie einen geeigneten Absorber. PRIMES bietet, je nach Anwendung, passen- de Laser Leistungsmessgeräte zur dauerhaften Absorption an, z. B. den PowerMonitor PM 48/100.
  • Seite 27: Verletzungsgefahr Durch Rotierende Bauteile

    FocusMonitor FM+ HPD VORSICHT Verletzungsgefahr durch rotierende Bauteile Das FS³ des FocusMonitor FM+ HPD rotiert im Messbetrieb mit hoher Rotations- geschwindigkeit. Auch nach Abschalten der Rotation oder des Gerätes rotiert das FS³ noch eine gewisse Zeit nach. X Nicht in die Eintrittsapertur des Gerätes fassen oder Gegenstände hineinhalten.
  • Seite 28: Fs³ Vor Jeder Messung Reinigen (Tutorial-Video-Link)

    FocusMonitor FM+ HPD 11.3 FS³ vor jeder Messung reinigen (Tutorial-Video-Link) Das FS³ muss vor jeder Messung gereinigt werden. Benötigen Sie Unterstützung? NEED HELP? www.primes.de/de/support/ Ein Tutorial-Video finden Sie unter dem folgenden Link: downloads/tutorialvideos/ fmplus-hpd.html www.primes.de/de/support/downloads/tutorialvideos/fmplus-hpd.html VORSICHT Verbrennungen durch heiße Bauteile Bauteile nahe dem FS³...
  • Seite 29: Focusmonitor Fm+ Hpd Mit Der Laserdiagnosticssoftware Lds Verbinden

    FocusMonitor FM+ HPD 11.4 FocusMonitor FM+ HPD mit der LaserDiagnosticsSoftware LDS verbinden 11.4.1 Gerät verbinden Schalten Sie den FocusMonitor FM+ HPD ein. In der Statusanzeige (siehe Ka- pitel 10 auf Seite 25) wird der Betriebszustand angezeigt. Starten Sie die LaserDiagnosticsSoftware LDS, Versi- on 1.042 oder höher.
  • Seite 30: Erscheint Das Gerät Nicht Im Fenster Verbindungen

    Systemsteuerung > Firewall den UDP-Port 20034 frei. Die Netzwerkadresse des PC ist nicht im Die Eingabe der IP-Adresse sollte von einen System-Administrator Bereich des FocusMonitor FM+ HPD. durchgeführt werden. Weisen Sie in Windows > Systemsteuerung > Netzwerk und Freigabecenter Ihrem PC...
  • Seite 31: Automatische Kaustikmessung Durchführen

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5 Automatische Kaustikmessung durchführen Dieses Kapitel beschreibt zum ersten Kennenlernen des FocusMonitor FM+ HPD beispielhaft eine automati- sche Kaustikmessung mit der LaserDiagnosticsSoftware LDS. Eine ausführliche Beschreibung der Softwareinstallation, der Dateiverwaltung und Auswertung der Messda- ten entnehmen Sie bitte der gesonderten Betriebsanleitung LaserDiagnosticsSoftware LDS.
  • Seite 32: Einstellungen Vornehmen (Gerätesteuerung > Einstellungen)

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5.2 Einstellungen vornehmen (Gerätesteuerung > Einstellungen) Klicken Sie auf den Reiter Einstellun- gen. Geben Sie die Verwendete Wellen- länge in nm des Lasers ein. Geben Sie die Leistung P in W des Lasers ein. Geben Sie die Brennweite der Fokussieroptik in mm ein.
  • Seite 33: Erweiterte Einstellungen Vornehmen (Gerätesteuerung > Erweitert)

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5.3 Erweiterte Einstellungen vornehmen (Gerätesteuerung > Erweitert) Klicken Sie auf den Reiter Erweitert. Geben Sie die Anzahl der Pixel in x/y-Richtung ein, um die Auflösung einzustellen. Geben Sie die Anzahl der Ebenen ein. • Für eine normkonforme Messung gemäß...
  • Seite 34: Sperrbereich Definieren (Gerätesteuerung > Erweitert > Sperrbereich)

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5.4 Sperrbereich definieren (Gerätesteuerung > Erweitert > Sperrbereich) Hindernisse im Verfahrbereich des Horizontal- und Vertikalschlittens können zu Kollisionen führen und das Gerät beschädigen. Mit den Einstellungen im Bereich Sperrbereich wird eine räumliche Einschränkung des Messbereichs in y- und z-Richtung definiert, um Kollisionen mit möglichen Hindernissen zu vermeiden.
  • Seite 35: Achsen Verfahren (Gerätesteuerung > Erweitert > Achsen Verfahren)

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5.5 Achsen verfahren (Gerätesteuerung > Erweitert > Achsen verfahren) Geben Sie die gewünschte y- und z-Position des Horizontal- und Vertikalschlittens numerisch im Eingabefeld y-Position in mm oder z-Position in mm ein. • Alternativ können Sie die y- und z-Position am Schieberegler einstel- len.
  • Seite 36: Automatische Kaustikmessung Starten

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5.6 Automatische Kaustikmessung starten Beachten Sie die Sicherheitshinweise im Kapitel 11.1 auf Seite 26. Schalten Sie den Laser ein. Klicken Sie auf die Schaltfläche Start. Der Fortschritt der Messung wird in den Anzeigen Vorkaustik, Messe Kaustik und anschließend Messung...
  • Seite 37: Anzeige Der Messergebnisse

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5.7 Anzeige der Messergebnisse Die Messergebnisse werden nach der beendeten Messung in den geöffneten Werkzeugen dargestellt (siehe unten). Eine detaillierte Beschreibung der Werkzeuge und die Auswertung der Messergebnisse entnehmen Sie bitte der gesonderten Betriebsanleitung der LaserDiagnosticsSoftware LDS.
  • Seite 38: Anzeige Von Messabweichungen In Der Laserdiagnosticssoftware Lds

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5.8 Anzeige von Messabweichungen in der LaserDiagnosticsSoftware LDS Bei Messungen mit dem FocusMonitor FocusMonitor FocusMonitor FM+ HPD kann es im Fernfeld einer FM+ HPD Kaustik (> 1 Rayleighlänge z ) zu Ab- weichungen in der Darstellung der Leistungsdichteverteilung kommen.
  • Seite 39: Unsicherheiten In Der Bestimmung Der Strahlparameter

    FocusMonitor FM+ HPD 11.5.9 Unsicherheiten in der Bestimmung der Strahlparameter Aufgrund möglicher Verzerrungen der Leistungsdichteverteilung im Fernfeld einer Kaustik, können bestimm- te Strahlparameter erhöhte Unsicherheiten aufweisen. Dies wird durch einen erhöhten Toleranzbereich (∆r∕r < 10 %) berücksichtigt. Die spezifizierten Messunsicherheiten sind in der Tab. 11.1 auf Seite 39 aufgeführt.
  • Seite 40: Tool Center Point (Tcp) Mit Hilfe Des Focusmonitor Fm+ Hpd Ermitteln

    Verfahren Sie den Messschlitten des FocusMonitor FM+ HPD gemäß Kapitel 11.5.5 auf Seite 35 an die y-Achse ermittelte Fokusebene. • Der FocusMonitor FM+ HPD fährt die Bezugsebene an die Fokuslage (siehe Abbildung im Kapitel 11.6.1 auf Seite 41). Gerätekoordinatensystem Koordinatensystem des TCP Messen Sie den Abstand z zwi-...
  • Seite 41: Abstand Der Streustruktur Im Fs³ Zum Horizontalschlitten

    FocusMonitor FM+ HPD 11.6.1 Abstand der Streustruktur im FS³ zum Horizontalschlitten Abb. 11.1: Abstand der Streustruktur im FS³ zur Bezugsebene am Horizontalschlitten Revision 02/2020 DE...
  • Seite 42: Fehlerbehebung

    Mittelung hilfreich. Die Darstellung des ge- Interner Defekt der FS³ Nehmen Sie Kontakt mit dem technischen Support von messenen Strahls weicht PRIMES auf. E-Mail Adresse: support@primes.de deutlich von den Erwar- Wir empfehlen bei der Kontaktaufnahme einige tungen ab. Beispielmessungen mitzuliefern.
  • Seite 43: Wartung Und Service

    Wartung und Service Für die Festlegung der Wartungsinterwalle für das Messgerät ist der Betreiber verantwortlich. PRIMES empfiehlt ein Wartungsintervall von 12 Monaten für Inspektion und Validierung. Bei sporadischem Gebrauch des Messgeräts kann das Wartungsintervall auf bis zu 24 Monate festgelegt werden.
  • Seite 44: Konformitätserklärung

    FocusMonitor FM+ HPD Konformitätserklärung Revision 02/2020 DE...
  • Seite 45: Technische Daten

    FocusMonitor FM+ HPD Technische Daten Messparameter Leistungsbereich 30 – 25 000 W Wellenlängenbereich 1 000 – 1 100 nm Strahldurchmesser 100 – 1 200 µm Max. Leistungsdichte 50 MW/cm² Max. Strahldivergenz 120 mrad Ermittelte Parameter Fokusposition x, y, z Fokusradius x, y Beugungsmaßzahl M² Rohstrahldurchmesser am fokussierenden Element Strahlparameterprodukt SPP...
  • Seite 46: Abmessungen

    FocusMonitor FM+ HPD Abmessungen 156,5 Ansicht A 317,7 4x Ø 6 226,8 Alle Angaben in mm (Allgemeintoleranz ISO 2768-v) Revision 02/2020 DE...
  • Seite 47 FocusMonitor FM+ HPD Ansicht A Alle Angaben in mm (Allgemeintoleranz ISO 2768-v) Revision 02/2020 DE...
  • Seite 48: Anhang

    FocusMonitor FM+ HPD Anhang 18.1 Rotationsscheibe wechseln (Tutorial-Video-Link) Benötigen Sie Unterstützung? NEED HELP? www.primes.de/de/support/ Ein Tutorial-Video finden Sie unter dem folgenden Link: downloads/tutorialvideos/ fmplus-hpd.html www.primes.de/de/support/downloads/tutorialvideos/fmplus-hpd.html Revision 02/2020 DE...

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