4. TRUMPF激光器与加工头单机点检
整线联调之前，激光器与加工头必须先作为独立单元完成点检。原因很直接：联调阶段一旦出现切不透、挂渣、烧边或报警，若激光源、外光路、加工头三者状态未知，排障会变成"盲猜"。单机点检的目标是把每个环节量化到可判断的数值区间，让后续联调只处理"配合问题"，而不是"基础问题"。
本节按四个核心对象展开：激光功率、光束质量、焦点位置、保护镜与喷嘴状态。前两项属于激光器输出侧，后两项属于加工头与工艺侧，四者共同决定到达工件表面的实际能量密度。
一、激光功率检查：从出光口到工件端
功率检查不是只看激光器面板读数。面板显示的是内部设定或腔内参考值，真正影响切割的是到达工件表面的功率。因此点检应分两级：激光器出光口功率和加工头喷嘴出口功率。
出光口功率测量使用水冷式功率计（如 Ophir、Primes 等），将吸收腔对准光路中心，设定激光器在连续波（CW）模式下输出额定功率的 80%～100%，出光 3～5 s，读取稳定值。判据通常为：实测值不低于设定值的 95%，且多次测量波动不超过 ±2%。若低于 90%，需检查谐振腔、泵浦源或光闸状态。
加工头端功率测量需拆下喷嘴，将功率计置于喷嘴下方约 20～30 mm 处，保持光路无遮挡。此时测得的功率包含了外光路反射镜、光纤（若为光纤传输）、准直与聚焦镜的损耗。判据示例：光纤传输的 TRUMPF TruDisk 系列，从激光器到加工头的总损耗一般应控制在 5%～8% 以内；若超过 10%，需逐段排查光纤接头、镜片污染或准直失调。
二、光束质量检查：M² 与光斑形态
光束质量决定聚焦后的最小光斑直径和焦深。TRUMPF 激光器常用 M² 因子或光束参数积（BPP）表征。M² 越接近 1，光束越接近理想高斯分布，聚焦能力越强。
检查方法：使用光束分析仪（如 PRIMES FocusMonitor 或 Ophir BeamGage）在焦点前后多个位置采集光斑截面，拟合得到束腰直径和发散角，计算 M²。对于 TruDisk 系列，M² 通常在 8～12（视光纤芯径而定）；TruFiber 系列可低至 1.1～1.5。判据：实测 M² 与出厂标称值偏差不超过 15%，且光斑能量分布无明显的旁瓣、椭圆化或中心凹陷。
若光斑出现椭圆化，常见原因是光纤弯曲半径过小或准直镜装夹应力；若中心凹陷，可能是镜片中心污染或谐振腔模式异常。这些形态问题即使功率达标，也会导致切割断面粗糙。
三、焦点位置检查：定义、测量与补偿
焦点位置是加工头点检中最容易产生歧义的一项。必须先明确零点定义：通常以喷嘴出口端面为机械零点，焦点相对于该端面的位置用 Z 值表示，焦点在端面下方为负，上方为正。全文及图示统一采用此约定。
测量方法有两种。一是焦点位置检测仪（如 PRIMES FocusMonitor），直接测量聚焦光束的束腰位置，精度可达 ±0.05 mm。二是工艺试板法：在固定功率、速度、气压下，从 Z=+2 mm 到 Z=-4 mm 以 0.5 mm 步距打点或切槽，观察切缝最窄、熔渣最少的位置，该位置即为最佳焦点。判据：检测仪实测值与工艺最佳值偏差不超过 ±0.1 mm；若偏差过大，需检查聚焦镜座是否松动、保护镜厚度是否与补偿参数匹配。
注意：保护镜厚度变化会改变焦点位置。例如更换不同厚度的保护镜后，焦点通常需按镜片厚度和折射率重新补偿，TRUMPF 加工头一般提供自动补偿参数或手动 Z 偏移量。
四、保护镜与喷嘴状态检查
保护镜是加工头最易损耗的元件。检查分三步：外观、透射率、密封。外观检查在洁净台灯下观察镜片表面是否有飞溅、烟尘附着、裂纹或镀膜脱落。透射率检查可用白光透射仪或简易激光功率对比法：在相同激光设定下，分别测量装镜前后的功率，透射率下降超过 3% 即建议更换。密封检查则确认镜座 O 形圈完好、气路无泄漏，避免切割烟尘进入镜腔。
喷嘴状态直接影响辅助气体流场和切割质量。检查内容包括：喷嘴孔径是否因飞溅堵塞或磨损变大、出口圆度是否规则、喷嘴与激光同轴度是否偏移。同轴度可用透明胶带打孔法快速判断：贴上胶带出光一次，观察光斑是否位于喷嘴孔中心，偏移量应小于喷嘴孔径的 10%。若喷嘴孔径磨损超过原孔径的 15%，或同轴偏移明显，应更换喷嘴并重新校准。
五、点检记录与放行判断
四项检查完成后，应形成一份可追溯的点检记录。记录至少包含：检查日期、设备编号、激光器设定功率与实测功率、M² 或 BPP 值、焦点实测 Z 值与工艺最佳 Z 值、保护镜透射率、喷嘴孔径与同轴偏移量、检查人及结论。
放行判据采用"一票否决"原则：功率低于 90%、M² 偏差超过 20%、焦点偏差超过 ±0.2 mm、保护镜透射率下降超过 5%、喷嘴同轴偏移超过孔径 15%，任意一项触发即不允许进入整线联调，必须先处理并复测合格。只有四项全部落在合格区间，才可判定单机点检通过，进入下一阶段的联调流程。
实际执行时，建议将上述参数整理为点检表，每台设备每次联调前填写一次。对于批量产线，可设定每 200 小时或每次更换保护镜后复测功率与焦点，确保加工头状态始终处于受控范围。单机点检不是一次性动作，而是整线稳定运行的前置条件。