Увядзенне
Усім вядома, што для таго, каб стаць кваліфікаваным майстрам або майстрам-інжынерам, трэба выкарыстоўваць лазерны разак у асноўным гэта абавязковы курс для паступлення, але можа ўзнікнуць шмат праблем. Калі вы зможаце стварыць яго самастойна, ці будзе лёгка вырашыць праблему?
Праект, якім я хачу падзяліцца, — гэта станок для лазернай рэзкі, выраблены ў мінулым годзе. Я мяркую, што ўсе знаёмыя з лазерным разаком (таксама вядомым як лазерны гравёр па той прычыне, што ён можа выконваць лазерную гравіроўку), а таксама з'яўляецца артэфактам для вытворцаў, якія рэалізуюць свае праекты. Яго перавагі, такія як хуткая апрацоўка, эфектыўнае выкарыстанне пласцін і рэалізацыя тэхналогіі рэзкі, якую немагчыма дасягнуць традыцыйнымі працэсамі, вельмі цэняцца ўсімі.
Звычайна пры выкарыстанні станка з ЧПУ для апрацоўкі ўзнікаюць наступныя праблемы ў параўнанні з лазернай рэзаннем: неабходнасць усталёўкі і замены інструмента перад пачаткам працы, наладка інструмента, празмерны шум, працяглы час апрацоўкі, забруджванне пылам, радыус інструмента і іншыя праблемы. Перавага рэзання прывяла да ідэі вырабу лазернага разака самастойна.
Пасля таго, як у мяне з'явілася гэтая ідэя, я пачаў праводзіць даследаванне яе магчымасці рэалізацыі. Пасля шматлікіх даследаванняў і параўнанняў розных тыпаў лазерных разцоў у спалучэнні з іх уласнымі ўмовамі і патрэбамі апрацоўкі, узважыўшы ўсе за і супраць, я распрацаваў пакрокавы план зборкі з модульнай канструкцыяй і вырабам, якія можна разбіраць і мадэрнізаваць.
Праз 60 дзён кожная частка машыны прымае модульную канструкцыю. Дзякуючы канцэпцыі мадулярызацыі апрацоўка і вытворчасць зручныя, канчатковая зборка дастатковая, фінансавы ціск не занадта вялікі, і неабходныя дэталі можна набываць паэтапна. Памер гатовай машыны дасягае 1960mm*1200mm* 1210mm, такт апрацоўкі складае 1260mm*760mm, а рэжучая сіла 100WЁн можа апрацоўваць вялікую колькасць дэталяў адначасова і мае функцыі лазернай рэзкі, гравіроўкі, сканавання, нанясення надпісаў і маркіроўкі.
Планаванне праекта
Увесь праект складаецца з 7 асноўных частак, а менавіта: сістэма кіравання рухам, распрацоўка механічнай канструкцыі, сістэма кіравання лазернай трубкай, сістэма святловода, сістэма падачы і выцяжкі паветра, сістэма факусоўкі асвятлення, аптымізацыя працы і іншыя аспекты.
Агульная ідэя стварэння ініцыялаў такая:
1. Ход вырабленай лазернай разачнай машыны павінен быць вялікім, каб запоўніць прабел, які знаходзіцца ў дыяпазоне апрацоўкі Станок з ЧПУ недастаткова вялікі, што дазваляе пазбегнуць праблем з папярэдняй разрэзкай ліста. Вы таксама можаце выкарыстоўваць функцыю лазернай надпіскі для непасрэднага надпісу на вялікіх пласцінах, што вырашае праблему ручной надпіскі.
2. Паколькі ход павялічваецца, магутнасць лазернага разака не можа быць занадта нізкай, інакш лазер будзе мець пэўныя страты ў паветранай праводнасці, таму агульная магутнасць не можа быць ніжэйшай за 100W.
3. Каб забяспечыць дакладнасць і бесперабойную працу лазернага разака, увесь матэрыял павінен быць цалкам металічны.
4. Зручна выкарыстоўваць і працаваць.
5. Распрацаваная канструкцыя можа адпавядаць плану наступнай мадэрнізацыі.
Дошка кіравання
Лазерны разак сваімі рукамі
З агульнай ідэяй і планам па стварэнні лазернага разака «зрабі сам», давайце пачнем з 8 крокаў. Я падрабязней апішу канкрэтны працэс вырабу і звязаныя з ім дэталі.
Крок 1. Праектаванне сістэмы кіравання рухам
Першы крок — гэта сістэма кіравання рухам. Я выкарыстоўваю матрынскую плату RDC1S-B (EC). Гэтая матрычная плата можа кіраваць 6442 восямі: X, Y, Z і U. Мацярынская плата мае інтэрактыўны экран. Стан працы машыны, захоўванне файлаў апрацоўкі і адладка машыны могуць быць выкананы праз экран кіравання, але варта адзначыць, што параметры кіравання рухавіком восі XYZ неабходна падключыць да кампутара для налады параметраў.
Напрыклад: паскарэнне і запаволенне без нагрузкі, паскарэнне і запаволенне рэзання, хуткасць без нагрузкі, карэкцыя памылак становішча рухавіка, выбар тыпу лазера. Сістэма кіравання працуе ад 24V DC, які патрабуе 24V імпульсны блок харчавання. Для забеспячэння стабільнасці сістэмы, 2 24V выкарыстоўваюцца імпульсныя крыніцы харчавання, адзін 24V2A непасрэдна забяспечвае матчыну плату, а іншы 24V15A забяспечвае энергіяй 3 рухавікі, у той час як 220V уваходны тэрмінал падлучаны да 30A фільтр для забеспячэння стабільнай працы сістэмы.
Тэст сістэмы кіравання
Пасля ўсталёўкі параметраў можна падключыць рухавік для праверкі на халасты ход. На гэтым этапе можна праверыць лінію падключэння рухавіка, кірунак рухавіка, кірунак працы экрана, налады падзелу крокавага рухавіка, імпартаваць файлы разразання для пробнай працы. Рухавік, які я выбраў, — гэта 2-фазны крокавы рухавік на 57 вольт даўжынёй 57 мм, бо ў папярэднім праекце засталося толькі 3, таму я выкарыстаў яго непасрэдна, каб не марнаваць яго. Драйвер, які я выбраў: TB6600, які з'яўляецца звычайным крокавым рухавіком. У драйверы рухавіка падраздзяленне ўстаноўлена на 64.
Калі вы хочаце, каб сістэма лазернай рэзкі мела лепшую высокую хуткасць, вы можаце выбраць трохфазны крокавы рухавік, які мае большы крутоўны момант і вельмі добрую высокую хуткасць. Вядома, пасля наступных выпрабаванняў было ўстаноўлена, што двухфазны крокавы рухавік 3 цалкам здольны рухацца з высокай хуткасцю па восі X пры лазерным сканаванні фатаграфій, таму я буду выкарыстоўваць яго пакуль што і замяню рухавік, калі яго спатрэбіцца мадэрнізаваць пазней.
Што тычыцца сістэмы бяспекі, агульная схема павінна быць аддзелена ад высокага і нізкага напружання. Пры падключэнні неабходна сачыць за адсутнасцю перакрыжаванняў. Найважнейшы момант — зазямленне. Таму што пры праходжанні высокага напружання металічны каркас і корпус будуць генераваць індукаваны электрычны ток, і калі да іх дакрануцца рука, узнікне адчуванне здранцвення. У гэты час неабходна звярнуць увагу на эфектыўнае зазямленне, і найлепшае супраціўленне зазямлення не павінна перавышаць 4 Ом (неабходна праверыць зазямляльны провад), каб прадухіліць паражэнне электрычным токам. Акрамя таго, галоўны выключальнік сілкавання павінен быць абсталяваны ахоўным выключальнікам ад уцечкі току.
канцавы выключальнік
На панэлі кіравання таксама неабходна ўсталяваць аварыйны выключальнік, выключальнік харчавання з ключом, канцавыя выключальнікі восяў X, Y, Z для кожнай восі руху, выключальнік абароны ад вады з пастаяннай тэмпературай для лазернай трубкі, аварыйны выключальнік для абароны ад адкрыцця вечка, каб павысіць бяспеку лазернага разака.
Схема ланцуга
Для палягчэння наступнага абслугоўвання кожны тэрмінал можна адпаведна пазначыць.
Крок 2. Механічная канструкцыя
Другі крок — гэта праектаванне механічнай канструкцыі. Гэты крок з'яўляецца цэнтральным для ўсяго лазернага рэжучага станка. Дакладнасць станка і яго праца павінны быць рэалізаваны з дапамогай разумнай механічнай канструкцыі. На пачатку праектавання першай праблемай з'яўляецца вызначэнне маршруту апрацоўкі, і для яго фармулявання патрабуецца пачатковая кіруючая ідэалогія. Які аб'ём апрацоўкі патрабуецца?
механічная канструкцыя
Памер драўлянай дошкі складае 1220mm* 2400mmКаб мінімізаваць колькасць апрацоўчых дошак, шырыня драўлянай дошкі складае 1200mm як дыяпазон апрацоўкі даўжыні, так і шырыня апрацоўкі павінны быць большымі за 600mm, таму я ўсталяваў шырыню прыкладна на 700mm, а таксама даўжыня і шырыня кожнага плюс 60mm даўжыня для заціску або пазіцыянавання. Такім чынам, фактычны эфектыўны дыяпазон апрацоўкі можа быць гарантаваны на ўзроўні 1200mm* 700mmЗгодна з агульнай ацэнкай дыяпазону маршруту апрацоўкі, агульны памер складае каля 2 метраў, што не перавышае максімальны дыяпазон у 2 метры для экспрэс-дастаўкі, што адпавядае патрабаванням.
Апаратныя аксэсуары
Наступны крок - набыццё апаратных аксесуараў, лазернай галоўкі, аднаго антырэгулятара, двух антырэгулятараў, сінхроннага шківа і гэтак далей. Я абраў еўрапейскі стандарт. 4040 тоўсты алюмініевы профіль для асноўнай рамы, бо дакладнасць усталёўкі восі XY вызначае будучую дакладнасць апрацоўкі, а матэрыялы павінны быць трывалымі. Частка прамяня восі X лазернай галоўкі выраблена з 6040 тоўсты алюмініевы профіль, а шырыня большая за 4040 восі Y, таму што, калі лазерная галоўка знаходзіцца ў сярэднім становішчы, алюмініевы профіль будзе дэфармавацца, калі трываласці недастаткова.
Апаратныя аксэсуары
Праектаванне структуры восі XY
Перад праектаваннем структуры восі XY спачатку вымерайце і намалюйце апаратныя сродкі і розныя дэталі, а затым выканайце структурны праект з дапамогай праграмнага забеспячэння AutoCAD.
Праектаванне структуры восі XY
Перадача па восі X запавольваецца крокавым рухавіком праз сінхронны шкіў і падаецца на сінхронны рамень, а адкрыты канец сінхроннага рамяня злучаны з лазернай галоўкай. Кручэнне крокавага рухавіка па восі X прыводзіць у рух сінхронны рамень, які перамяшчае лазерную галоўку ў бакавы бок; перадача па восі Y адносна крыху больш складаная. Каб левы і правы лінейныя паўзункі рухаліся сінхронна з дапамогай аднаго рухавіка, неабходна паралельна падключыць 2 лінейныя модулі да аптычнай восі, а затым аптычная вось прыводзіцца ў рух крокавым рухавіком, каб адначасова прыводзіць у рух 2 лінейныя паўзункі, каб перамяшчаць вось Y. Вось X заўсёды можа знаходзіцца ў гарызантальным становішчы.
Апрацоўка і зборка дэталяў
Пасля завяршэння праектавання наступным крокам з'яўляецца апрацоўка і зборка дэталяў, апрацоўка распоркі па восі X, 3D раздрукаваць кранштэйн аптычнай восі Y, сабраць алюмініевую профільную раму, усталяваць лінейную накіроўвалую і г.д. Найбольш важнай і працаёмкай часткай з'яўляецца рэгуляванне дакладнасці. Гэты працэс патрабуе паўторнай адладкі і цярпення.
Вось Y злучана з аптычнай воссю
1. Аптычная вось фіксуецца 2 муфтамі і кранштэйнамі аптычнай восі.
2. Апрацуйце апорную пласціну восі X, каб злучыць алюмініевы профіль восі X з 2 лінейнымі модулямі восі Y.
3. Падчас усталёўкі алюмініевай профільнай рамы па восі XY неабходна забяспечыць вертыкальнасць і паралельнасць рамы, таму для забеспячэння дакладнасці памераў неабходна праводзіць паўторныя вымярэнні. Пры ўсталёўцы 2 лінейных накіроўвалых па восі Y пераканайцеся, што накіроўвалыя паралельныя алюмініеваму профілю, і вымерайце індыкатар гадзіннікавага тыпу, каб пераканацца ў тым, што паралельнасць знаходзіцца ў межах... 0.05mm.
Усталюйце лазерную галоўку па восі X, лінейную накіроўвалую, ланцуг цягі рэзервуара і крокавы рухавік
4. Пры ўсталёўцы лінейнай накіроўвалай рэйкі неабходна пераканацца, што яна паралельная алюмініеваму профілю. Напраўляльную рэйку кожнай секцыі неабходна вымераць індыкатарам гадзіннікавага тыпу, каб пераканацца ў яе паралельнасці. 0.05mm, што закладвае добрую аснову для наступнай устаноўкі.
Выпраўце становішча восі X
5. Каб усталяваць сінхронны рамень восі Y, спачатку пераканайцеся, што вось X знаходзіцца ў гарызантальным становішчы, і з дапамогай індыкатара гадзіннікавага тыпу адзначце паказчыкі. Пасля вымярэння выяўляецца, што сам алюмініевы профіль мае крывізну прыблізна 0.05mm, таму гарызантальная дакладнасць павінна кантралявацца ў межах 0.1mm (пажадана, каб 2 індыкатары цыферблата былі скінуты ў нуль), а становішча 2 паўзункоў і восі X фіксавалася заціскам.
Нацягніце рамяні ГРМ з абодвух бакоў
6. Прапусціце зубчасты рамень з абодвух бакоў і замацуйце яго злева. Затым усталюйце левы кантактны індыкатар на нуль, вымерайце гарызантальнае адхіленне з другога боку і адрэгулюйце гарызантальнае адхіленне з дакладнасцю да 0.1mm, і зафіксуйце яго заціскам. Затым замацуйце правы сінхронны рамень. У гэты час з-за аперацыі ўстаноўкі з правага боку гарызантальная памылка абавязкова павялічыцца. Затым зноў перамясціце індыкатар цыферблата налева да нуля і аслабце правую муфту, каб перамясціць вось X. Перасуньце паўзунок, адрэгулюйце гарызантальную памылку ў межах 0.1mm, і зафіксуйце муфту з дапамогай заціску.
7. Цяпер можна аслабіць заціскі з абодвух бакоў, праверыць, ці знаходзіцца вось X у гарызантальным становішчы пры руху восі Y, павярнуць кола сінхранізацыі восі Y і паўтарыць папярэдні працэс вымярэння. Калі высветліцца, што вось X не сінхранізавана, магчыма, нацяжэнне сінхроннага рамяня з абодвух бакоў рознае або дакладнасць кожнай канструкцыі не была належным чынам адрэгулявана, тады трэба вярнуцца да папярэдняга этапу і зноў адрэгуляваць яго. Пакуль нацяжэнне сінхроннага рамяня адрэгулявана, вось X трэба зноў адрэгуляваць, пакуль вось Y не зрушыцца, і вось X заўсёды не будзе знаходзіцца ў межах дыяпазону гарызантальнай памылкі 0.1mmПамятайце пра цярпенне на гэтым этапе.
Адрэгулюйце рамку восі XY
8. Праверце, ці аднолькава нацягнуты зубчастыя рамяні з абодвух бакоў, і рэкамендуецца акуратна націснуць на глыбіню 1-2 см, каб глыбіня з абодвух бакоў была аднолькавай.
9. Усталюйце крокавы рухавік. Пры ўсталёўцы рухавіка неабходна звярнуць увагу на яго нацяжэнне. Калі сінхронны рамень занадта свабодны, гэта прывядзе да люфту ў руху, а калі занадта нацягнуты, сінхронны рамень трэсне.
Усталюйце крокавы рухавік па восі Y
Праверка стабільнасці механічнага механізму
Падключыце сістэму кіравання для праверкі стабільнасці механічнай канструкцыі, падключыце камп'ютар для адладкі параметраў рухавіка, вымерайце адхіленне паміж намаляваным графікам і праектным памерам, адрэгулюйце колькасць імпульсаў крокавага рухавіка ў адпаведнасці з фактычным адхіленнем адлегласці і праверце, ці ёсць зазор у механізме. Ці з'яўляецца кожны ход кагерэнтным і ці злучаныя кропкі перасячэння. Выконваецца паўторнае маляванне, і дакладнасць паўторнага пазіцыянавання вызначаецца паўторным маляваннем. Вядома, дакладнасць паўторнага пазіцыянавання механізму можна выявіць з дапамогай фіксаванага індыкатара і вымяральніка.
Падключыце сістэму кіравання для тэставання
Пасля трохразовага паўтарэння малюнка вы ўбачыце, што ўсе штрыхі размешчаны без якіх-небудзь прывідаў, што сведчыць аб тым, што перамяшчэнне ў парадку. У цяперашні час вось XY ужо можа маляваць графіку. Калі дадаць функцыю пад'ёму пяра, можна ператварыць яго ў плотар вялікага маштабу. Вядома, сапраўдная мэта — стварыць лазерны разак, таму нам трэба працягваць старанна працаваць.
Пасля таго, як вось XY завершана, наступным крокам будзе стварэнне восі Z. Перад стварэннем восі Z нам трэба зрабіць 3D мадэляванне і праектаванне агульнай рамы. Паколькі вось Z злучана з рэжучай платформай і замацавана на модулі рамы, яна павінна быць распрацавана і выраблена разам. Вось Z рэалізуе функцыі ўздыму і апускання, а затым модуль восі XY непасрэдна размяшчаецца на ёй, і гэта спалучэнне можа рэалізаваць функцыю восі XYZ.
Праектаванне пад'ёмнай платформы па восі Z
Выкарыстоўваючы мадэляванне Solidworks, распрацуйце агульную раму і канструкцыю па восі Z для лазернага рэзнага стала. Праз 3D З пункту гледжання структуры, праблемы можна хутка выявіць і выправіць.
Будынак перасоўнай платформы
Пасля ўстаноўкі рамы і канструкцыі можна вырабіць рухомую платформу ў ніжняй частцы машыны. Уся лазерная разачная машына размяшчаецца на платформе. Машына адносна вялікая. Нерэальна сабраць стол для лазернай рэзкі, а потым перамясціць яго ўверх. Гэты працэс таксама паўплывае на дакладнасць машыны, таму яе можна сабраць толькі на ніжняй рухомай платформе.
1. Цяпер пачніце будаваць рухомую платформу ўнізе, спачатку купіце патоўшчаную квадратную сталь 1 для вырабу каркаса.
2. Квадратная сталь зварваецца адна за адной, і пасля завяршэння яна вельмі трывалая, і няма праблем з тым, каб на ёй сядзеў увесь чалавек.
3. Прыварыце 4 ролікі да рамы і пакіньце адтуліну пад вуглом 600mm зазор з левага боку. Асноўная мэта — рэзерваваць месца для вады пастаяннай тэмпературы і паветранага помпы. Цяпер, калі каркас мабільнай платформы звараны, неабходна ўсталяваць пласт дрэва зверху і знізу.
4. Зрабіце раму машыны і купіце алюмініевыя профілі ў Інтэрнэце. Мадэль такая 4040 Алюмініевыя профілі нацыянальнага стандарту. Асноўная прычына выкарыстання гэтага алюмініевага профілю нацыянальнага стандарту заключаецца ў тым, што ён адносна лёгкі, просты ў апрацоўцы пасля ўстаноўкі, мае добрую трываласць, а закругленыя куты вакол яго адносна невялікія, што спрашчае праектаванне і ўстаноўку наступных ліставых металічных панэляў.
Каб пабудаваць раму для машыны ў гасцінай, яна занадта вялікая, каб змясціцца.
Збярыце вось XY і раму машыны
5. Збярыце вось XY і раму машыны, пастаўце гатовую раму на мабільную платформу, а затым усталюйце адладжаную вось XY на раму машыны. Агульны эфект усё яшчэ добры.
6. Пачніце вырабляць апорны ліст па восі Z, зрабіце надрэз на алюмініевым лісце і вызначце месцазнаходжанне адтулін. Зрабіце некалькі свідраванняў і нарэзкі разьбы, каб зрабіць 4 аднолькавыя апорныя лісты.
Збярыце пад'ёмны шруба восі Z
7. Збярыце пад'ёмны шруба восі Z, а таксама Т-вобразны шруба, сінхронны шкіў, сядло падшыпніка, апорную пласціну і гайку фланца.
8. Усталюйце пад'ёмны шруба па восі Z, крокавы рухавік і зубчасты рамень. Прынцып пад'ёму па восі Z: крокавы рухавік нацягвае сінхронны рамень праз нацяжныя колы з абодвух бакоў. Пры кручэнні рухавіка ён прыводзіць у рух 4 пад'ёмныя шрубы, якія круцяцца ў адным кірунку, так што 4 апорныя кропкі рухаюцца ўверх і ўніз адначасова, і рэжучая платформа злучаецца з апорнымі кропкамі адначасова. Рух уверх і ўніз. Пры ўсталёўцы сотавай панэлі неабходна звярнуць увагу на рэгуляванне роўнасці. Выкарыстоўвайце індыкатар гадзіннікавага тыпу, каб вымераць розніцу h8 усёй рамы і адрэгулюйце розніцу h8 на 0.1mm.
Механічныя структуры, такія як паветраны шлях, шлях лазернага выпраменьвання і абалонка з ліставога металу, будуць падрабязна растлумачаны пазней, калі будзе разглядацца адпаведная сістэма. Далей будзе прадстаўлена трэцяя частка.
Крок 3. Налада сістэмы кіравання лазернай трубкай
1. выберыце CO2 Мадэль лазернай трубкі. Лазерная трубка падзяляецца на 2 тыпы: шкляная трубка і радыёчастотная трубка. Радыёчастотная трубка выкарыстоўвае нізкае напружанне 30 В, што забяспечвае высокую дакладнасць, невялікую пляму і працяглы тэрмін службы, але яна каштуе дорага, у той час як тэрмін службы шкляной трубкі складае каля 1500 гадзін, пляма адносна вялікая і працуе ад высокага напружання, але яна каштуе недорага. Калі вы рэжаце толькі дрэва, скуру, акрыл, шкляныя трубкі цалкам падыдуць, і большасць лазерных разакоў на рынку ў цяперашні час выкарыстоўваюць шкляныя трубкі. З-за праблемы кошту я выбраў шкляную трубку памерам 160.0mm*60mm, для астуджэння лазернай трубкі неабходна выкарыстоўваць вадзяное астуджэнне, і гэта вада пастаяннай тэмпературы.
Лазерны крыніца харчавання
Блок харчавання лазернай трубкі, які я абраў, гэта 100W крыніца харчавання лазера. Уводзіцца функцыя крыніцы харчавання лазера. Дадатны электрод лазернай трубкі выпраменьвае высокае напружанне амаль 10,000 вольт. З-за высокай канцэнтрацыі CO2 газ у высокавольтнай разраднай узбуджальнай трубцы, у хвасце трубкі генеруецца лазер з даўжынёй хвалі 10.6 мкм. Звярніце ўвагу, што гэты лазер — нябачнае святло.
CW5000 ахаладжальнік вады
2. Выберыце вадзяны ахаладжальнік. Лазерная трубка падчас нармальнага выкарыстання награваецца да высокай тэмпературы, і яе неабходна астуджаць цыркуляцыяй вады. Калі тэмпература занадта высокая і не астуджаецца своечасова, гэта прывядзе да незваротнага пашкоджання лазернай трубкі, што прывядзе да рэзкага скарачэння тэрміну службы або разрыву лазернай трубкі. Хуткасць падзення тэмпературы вады таксама вызначае прадукцыйнасць лазернай трубкі.
Існуе 2 тыпы вадзянога астуджэння: паветранае астуджэнне і паветраны кампрэсар. Калі лазерная трубка каля... 80W, паветранае астуджэнне можа быць кампетэнтным, але калі яно перавышае 80W, неабходна выкарыстоўваць кампрэсарны метад астуджэння. У адваротным выпадку цяпло наогул не падавіць. Выбіраю ваду пастаяннай тэмпературы CW5000 мадэль. Калі магутнасць лазернай трубкі павялічыцца, гэтая вада пастаяннай тэмпературы ўсё яшчэ можа быць дастаткова эфектыўнай. Уся машына ўключае ў сябе сістэму кантролю тэмпературы, вядро для захоўвання вады, паветраны кампрэсар і астуджальную пласціну. Склад модуля.
3. Усталюйце лазерную трубку, усталюйце лазерную трубку на аснову трубкі, адрэгулюйце вышыню лазернай трубкі h8 у адпаведнасці з праектнай вышынёй і звяртайцеся з ёй асцярожна.
Усталёўка лазернай трубкі
Падключыце выхадную трубу вады пастаяннай тэмпературы. Варта адзначыць, што ўваход вады спачатку паступае з дадатнага полюса лазернай трубкі, дадатны ўваход вады ў лазерную трубку павінен быць накіраваны ўніз, астуджальная вада паступае знізу, а затым выходзіць з верхняга адмоўнага полюса лазернай трубкі, а затым вяртаецца ў зваротную трубку праз ахоўны выключальнік цыркуляцыі вады. Рэзервуар з вадой пастаяннай тэмпературы завяршае цыкл. Калі цыкл вады спыняецца, ахоўны выключальнік вады адключаецца, і сігнал зваротнай сувязі пасылаецца на плату кіравання, якая выключае лазерную трубку, каб прадухіліць перагрэў.
Падключыце амперметр
4. Адмоўны полюс лазернай трубкі падключаецца да амперметра, а затым назад да адмоўнага полюса крыніцы харчавання лазера. Калі лазерная трубка працуе, амперметр можа адлюстроўваць ток лазернай трубкі ў рэжыме рэальнага часу. З дапамогай лікавага значэння можна параўнаць зададзеную магутнасць і фактычную магутнасць, каб ацаніць, ці нармальна працуе лазерная трубка.
5. Падключыце ланцуг харчавання лазера, ваду пастаяннай тэмпературы, выключальнік абароны ад вады, амперметр і падрыхтуйце ахоўныя акуляры (паколькі лазерная трубка выпраменьвае нябачнае святло, неабходна выкарыстоўваць спецыяльныя ахоўныя акуляры 10.6 мкм), усталюйце магутнасць лазернай трубкі на 40%, уключыце рэжым імпульснай імгненнай працы, размясціце выпрабавальную плату перад лазернай трубкай, націсніце выключальнік, каб выпраменьваць лазер, плата імгненна запальваецца, і тэставы эфект вельмі добры.
Наступны крок - налада сістэмы аптычнага шляху.
Крок 4. Налада сістэмы святлавода лазернай трубкі
Чацвёртая частка — гэта ўстаноўка святлавода лазернай трубкі. Як паказана на малюнку вышэй, лазерны прамень, які выпраменьваецца лазернай трубкай, праламляецца люстэркам пад вуглом 4 градусаў да другога люстэрка, а другое люстэрка зноў праламляецца пад вуглом 90 градусаў да трэцяга люстэрка. Праламленне прымушае лазер накіравацца ўніз да факусуючай лінзы, якая затым факусуе лазер, утвараючы вельмі тонкую пляму.
Складанасць гэтай сістэмы заключаецца ў тым, што незалежна ад таго, дзе ў працэсе апрацоўкі знаходзіцца лазерная галоўка, сфакусаваная пляма павінна знаходзіцца ў адной і той жа кропцы, гэта значыць аптычныя шляхі павінны супадаць у рухомым стане, інакш лазерны прамень будзе адхіляцца, і святло не будзе выпраменьвацца.
Першая канструкцыя аптычнага шляху паверхневага люстэрка
Працэс рэгулявання кранштэйна люстэрка: люстэрка і лазер знаходзяцца пад вуглом 45 градусаў, што абцяжарвае вызначэнне лазернай кропкі. Неабходна 3D Раздрукуйце кранштэйн пад вуглом 45 градусаў для дапаможнай рэгулявання, наляпіце тэкстураваную паперу на скразную адтуліну, і лазер уключыцца. Рэжым кропкавай здымкі (час уключэння 0.1 с, магутнасць 20% каб прадухіліць пранікненне), адрэгулюйце вышыню, становішча і кут павароту кранштэйна так, каб светлавая пляма кантралявалася ў цэнтры круглай адтуліны.
Канструкцыя аптычнага шляху 2-га паверхневага люстэрка
Дакладнае становішча ўстаноўкі і вышыня h8 ўстаноўкі другога кранштэйна люстэрка атрымліваюцца з дапамогай 3D канструкцыя шляху другога павярхоўнага люстэрка, і кранштэйн другога павярхоўнага люстэрка дакладна ўсталяваны шляхам вымярэння штангенцыркулем (спачатку ўсталюйце яго ў зыходнае становішча).
Адрэгулюйце вугал адлюстравання першага паверхневага люстэрка
Працэс рэгулявання вугла першага паверхневага люстэрка: перамясціце вось Y блізка да люстэрка, пастаўце лазерную кропку, затым адсуньце канец восі Y і зноў пастаўце кропку. У гэты момант выяўляецца, што дзве кропкі не супадаюць, калі блізкая кропка знаходзіцца вышэй, а далёкая — ніжэй, то люстэрка трэба адрэгуляваць так, каб яно паварочвалася ўверх і наадварот; наступны крок — працягваць нанясенне кропак, далёкай і блізкай, калі блізкая кропка знаходзіцца злева, а далёкая — справа, то трэба адрэгуляваць люстэрка так, каб яно паварочвалася ўлева і наадварот, пакуль блізкая кропка не супадзе з далёкай як кропка, гэта азначае, што аптычны шлях другога паверхневага люстэрка цалкам паралельны кірунку руху восі Y.
Канструкцыя аптычнага шляху трэцяга паверхневага люстэрка
Працэс рэгулявання вугла другога паверхневага люстэрка: перамясціце вось Y да першага паверхневага люстэрка, затым перамясціце вось X да бліжэйшага канца, нанёсшы лазерныя кропкі, затым перамясціце вось X да далёкага канца, а потым нанёсшы лазерныя кропкі. У гэты час назірайце, ці блізкая кропка знаходзіцца вышэй, а далёкая — ніжэй. Вам трэба павярнуць другое паверхневае люстэрка ўверх і наадварот. На наступным этапе працягвайце наносіць кропкі, адну далёкую і адну блізкую. Калі блізкая кропка знаходзіцца злева, а далёкая — справа, вам трэба павярнуць другое паверхневае люстэрка ўлева і наадварот, пакуль блізкая і далёкая кропкі не супадуць у адну кропку, гэта значыць, што аптычны шлях блізкага трэцяга паверхневага люстэрка будзе цалкам паралельны кірунку руху восі X. Затым перамясціце вось Y на далёкі канец і адзначце кропку на блізкім і далёкім канцах восі X. Калі яны не супадаюць, гэта азначае, што шляхі 2 люстэркаў не перакрываюцца, і неабходна вярнуцца, каб адрэгуляваць вугал першага паверхневага люстэрка, пакуль 1 кропкі на восі X на блізкім канцы восі Y і 2 кропкі і 2 кропкі на восі X на далёкім канцы восі Y цалкам не супадуць.
Насамрэч, на гэтым рэгуляванне яшчэ не скончана. Звярніце ўвагу, ці знаходзіцца светлавая пляма трымальніка лінзы трэцяга паверхневага люстэрка ў цэнтры круга. Калі светлавая пляма знаходзіцца злева, трымальнік лінзы 3-га паверхневага люстэрка трэба перамясціць назад, і наадварот. Адрэгулюйце становішча ўсёй лазернай трубкі, каб яна рухалася ўніз, і наадварот. Пры змене кранштэйна 2-га паверхневага люстэрка трэба паўтарыць працэс рэгулявання вугла лінзы 2-га паверхневага люстэрка. Пры змене h2 лазернай трубкі трэба паўтарыць увесь працэс рэгулявання лінзы за адзін праход (у тым ліку: працэс рэгулявання кранштэйна 8-га паверхневага люстэрка, лінзы 1-га люстэрка і 1-га паверхневага люстэрка) і зноў расстаўце кропкі, пакуль светлавая пляма не апынецца ў цэнтры, а 2 кропкі цалкам не супадуць.
Адрэгулюйце вугал адлюстравання трэцяга паверхневага люстэрка
Працэс рэгулявання вугла трэцяга паверхневага люстэрка: рэгуляванне люстэрка заключаецца ў даданні 3 кропак пад'ёму і апускання па восі Z на аснове люстэрка, гэта значыць 2 кропак. Прынцып рэгулявання заключаецца ў тым, каб спачатку вызначыць кропку пад'ёму з 8 кропак, а затым перамясціць вось X на іншы канец, і толькі потым дасягнуць кропкі пад'ёму. Калі верхняя кропка светлавога плямы вышэйшая за ніжнюю, трэба павярнуць лінзу трэцяга паверхневага люстэрка назад і наадварот. Павярнуць направа і наадварот.
Калі светлавая пляма не заўсёды супадае, гэта азначае, што аптычны шлях трэцяга паверхневага люстэрка не супадае з воссю X, і неабходна вярнуцца, каб адрэгуляваць вугал лінзы другога паверхневага люстэрка. Неабходна вярнуцца, каб адрэгуляваць h3 лазернай трубкі, а затым пачаць з зваротнага кранштэйна, каб зноў адрэгуляваць яе, пакуль 2 кропак цалкам не супадуць.
Фокусная лінза
Існуе 4 тыпы факусуючых лінзаў: 50.8, 63.5, 76.2 і 101.6. Я абраў 50.8mm.
Устаўце факусуючую лінзу ў цыліндр лазернай галоўкі выпуклым бокам уверх, падкладзеце нахільную драўляную дошку і перамяшчайце вось X, каб зрабіць кропку кожныя 2mm, знайдзіце месца з найтанчэйшай плямай, вымерайце адлегласць паміж лазернай галоўкай і драўлянай дошкай, гэта адлегласць з'яўляецца найбольш прыдатным становішчам фокуснай адлегласці для лазернай рэзкі, і аптычны шлях быў адрэгуляваны на гэтым этапе.
Крок 5. Налада сістэмы выхлапных газаў
Пяты этап — гэта налада сістэмы падачы паветра і выцяжкі. Падчас лазернай рэзкі будзе ўтварацца густы дым, часцінкі якога будуць пакрываць факусуючую пласціну і зніжаць магутнасць рэзкі. Рашэннем з'яўляецца павелічэнне паветранага помпы перад факусуючай пласцінай.
Паветраны помпа, які я выбраў, - гэта паветраны кампрэсар, асноўная прычына ў тым, што ціск паветра адносна высокі, і эфектыўнасць рэзкі можа быць павялічана дзякуючы ўздзеянню газу падчас рэзкі. Выхадны сігнал падключаецца да асноўнай платы для кіравання электрамагнітным клапанам, а электрамагнітны клапан кіруе паветраным помпай для ўдзімання паветра.
Праекты з лазернай рэзкі дрэва
Пасля ўстаноўкі я не магу дачакацца, каб зрабіць пробны разрэз 6mм шматслаёвая дошка, якую можна гладка разрэзаць, і эфект вельмі ідэальны. Адзіная праблема ў тым, што выхлапная сістэма не завершана, і дым адносна вялікі.
Выражыце пласціну з нержавеючай сталі ў адпаведнасці з праектным памерам і замацуйце яе шрубамі пасля свідравання. Уся машына цалкам зачынена, застаюцца толькі адтуліны для ўваходу і выхаду паветра.
Выцяжны вентылятар мацуецца да сцяны, і для яго трэба зрабіць кранштэйн.
3D Друкаваны паветравыпуск
Вентылятар сярэдняга ціску выкарыстоўвае 300W магутнасць, прастакутная адтуліна для выхаду паветра, спецыяльна распрацаваная ў адпаведнасці з памерам уласнага акна з алюмініевага сплаву.
Крок 6. Налада сістэм асвятлення і факусоўкі
Шостая частка — гэта сістэма асвятлення і факусоўкі, якая выкарыстоўвае незалежную крыніцу харчавання 6-вольтную святлодыёдную стужку, прычым святлодыёдная падсветка адначасова дадаецца да часткі сістэмы кіравання, зоны апрацоўкі і зоны захоўвання.
За лазернай галоўкай усталявана крыжападобная лазерная галоўка для факусоўкі. Яна выкарыстоўвае незалежную крыніцу харчавання 5 В і абсталявана незалежным перамыкачом. Палажэнне лазернай галоўкі вызначаецца крыжападобнай лініяй. Гарызантальная лазерная лінія выкарыстоўваецца для ацэнкі глыбіні дошкі. Цэнтр паказвае, што дошка няроўная або фокусная адлегласць адрэгулявана няправільна. Вы можаце адрэгуляваць фокус па восі Z уверх і ўніз, а таксама адрэгуляваць гарызантальную лінію ў цэнтр.
Усталюйце лазерны крыжаваны фокус
Параметр 7. Аптымізацыя аперацый
Сёмая частка — аптымізацыя працы. Для палягчэння аварыйнага прыпынку аварыйны выключальнік размешчаны ўверсе, блізка да працоўнай паверхні, а збоку ўсталяваны ключавы выключальнік, USB-інтэрфейс і порт адладкі. На пярэдняй панэлі размешчаны галоўны выключальнік сілкавання, выключальнік кіравання паветранай цыркуляцыяй і выцяжкай, выключальнік святлодыёднага асвятлення і выключальнік лазернай факусоўкі, што дазваляе выконваць усе аперацыі з адной панэлі.
Макет кнопкі пераключэння
Дзверцы шаф размешчаны з абодвух бакоў станка, левы бок выкарыстоўваецца для захоўвання інструментаў, якія выкарыстоўваюцца лазерным разаком, а правы бок - для агляду і тэхнічнага абслугоўвання. Унізе пярэдняй часткі ёсць назіральнае акно. Калі дэталь упала, яе можна выняць знізу. Вы таксама можаце назіраць, ці дастаткова магутнасці лазера і ці была яна своечасова прарэзана, каб павялічыць магутнасць з часам.
Я таксама дадаў нажную педаль. Калі вам трэба запусціць лазерны разак, вам трэба толькі націснуць на педаль, каб завяршыць аперацыю, што дазваляе пазбегнуць стомнага націскання кнопак, што вельмі хутка і зручна.
Крок 8. Тэставанне і адладка
Нарэшце, неабходна праверыць функцыі сістэмы лазернай рэзкі, палепшыць параметры рэзкі ў працэсе выкарыстання для дасягнення лепшых вынікаў, а таксама адладзіць функцыі лазернай рэзкі і лазернай гравіроўкі.
Праекты з лазернай рэзкі
На дадзены момант зборка ўсяго лазернага разака завершана. Некаторыя вузкія месцы і цяжкасці, якія ўзніклі ў працэсе вырабу, былі пераадолены адна за адной дзякуючы напружанай працы. Гэты вопыт самастойнай працы вельмі каштоўны. Дзякуючы гэтаму праекту я шмат чаму навучыўся пра лазерныя разакацыйныя станкі. У той жа час я вельмі ўдзячны за дапамогу лідэрам галіны, якія зрабілі праект менш адхіленым ад курсу.
