Ievads
Ikviens zina, ka, lai kļūtu par kvalificētu meistaru vai “dari pats” meistaru, ir jāizmanto lāzera griezējs būtībā ir obligāts kurss uzņemšanai, taču var rasties daudzas problēmas. Ja jūs pats varat tādu izveidot, vai problēmu būs viegli atrisināt?
Projekts, ar kuru vēlos padalīties, ir pagājušajā gadā izgatavota lāzergriešanas iekārta. Domāju, ka visi ir pazīstami ar lāzergriezēju (pazīstams arī kā gravieris ar lāzeru (tāpēc, ka ar to var veikt lāzergravēšanas darbus), un tas ir arī artefakts, ko veidotāji var izmantot projektu īstenošanai. Tā priekšrocības, piemēram, ātra apstrāde, efektīva plākšņu izmantošana un griešanas tehnoloģijas realizācija, ko tradicionālie procesi nevar panākt, ir dziļi iecienītas ikviena vidū.
Parasti, izmantojot CNC iekārtu darbam, pastāv šādas problēmas, salīdzinot ar lāzergriešanu: nepieciešamība uzstādīt un nomainīt instrumentu pirms darba uzsākšanas, instrumenta iestatīšana, pārmērīgs troksnis, ilgs apstrādes laiks, putekļu piesārņojums, instrumenta rādiuss un citas problēmas. Griešanas pārākums radīja ideju pašam izgatavot lāzergriešanas iekārtu.
Pēc šīs idejas radīšanas es sāku veikt tās priekšizpēti. Pēc vairākkārtējas dažādu lāzergriešanas iekārtu veidu izpētes un salīdzināšanas, apvienojumā ar to apstākļiem un apstrādes vajadzībām, izvērtējot plusus un mīnusus, esmu izstrādājis pakāpenisku būvniecības plānu ar modulāru dizainu un izgatavošanu, kas ir noņemama un uzlabojama.
Pēc 60 dienām katra mašīnas daļa iegūst modulāru dizainu. Pateicoties modularizācijas koncepcijai, apstrāde un ražošana ir ērta, galīgā montāža ir pietiekama, finansiālais spiediens nebūs pārāk liels, un nepieciešamās detaļas var iegādāties pakāpeniski. Pabeigtās mašīnas izmērs sasniedz 1960mm*1200mm* 1210mm, apstrādes gājiens ir 1260mm*760mm, un griešanas jauda ir 100WTas var apstrādāt lielu skaitu detaļu vienlaikus un tam ir lāzergriešanas, gravēšanas, skenēšanas, burtu veidošanas un marķēšanas funkcijas.
Projekta plānošana
Visa projekta ražošana ietver 7 galvenās daļas, proti: kustības vadības sistēmu, mehāniskās konstrukcijas dizainu, lāzera cauruļu vadības sistēmu, gaismas vadīšanas sistēmu, gaisa pūšanas un izplūdes sistēmu, apgaismojuma fokusēšanas sistēmu, darbības optimizāciju un citus aspektus.
Iniciāļa veidošanas vispārējā ideja ir šāda:
1. Izgatavotās lāzergriešanas iekārtas gājienam jābūt lielam, lai aizpildītu spraugu, ko rada apstrādes diapazons CNC mašīna nav pietiekami liels, kas var ietaupīt loksnes iepriekšējas griešanas problēmas. Varat arī izmantot tā lāzera rakstīšanas funkciju, lai tieši rakstītu lielas plāksnes, kas atrisina manuālas rakstīšanas problēmu.
2. Tā kā gājiens palielinās, lāzera griezēja jauda nevar būt pārāk zema, pretējā gadījumā lāzeram būs zināms gaisa vadītspējas zudums, tāpēc kopējā jauda nevar būt zemāka par 100W.
3. Lai nodrošinātu lāzergriešanas iekārtas precīzu un vienmērīgu darbību, kopējai materiāla izvēlei jābūt pilnībā metālam.
4. To ir ērti lietot un darbināt.
5. Projektētā struktūra var atbilst turpmākajam jaunināšanas plānam.
Vadības padome
DIY lāzera griezējs
Ar vispārīgo “dari pats” idejas ietvaru un plānu sāksim 8 lāzergriezēja izgatavošanas soļus. Es sīkāk aprakstīšu konkrēto izgatavošanas procesu un iesaistītās detaļas.
1. solis. Kustības vadības sistēmas projektēšana
Pirmais solis ir kustības vadības sistēma. Es izmantoju RDC1S-B (EC) lāzera mātesplati. Šī vadības mātesplate var vadīt 6442 asis, proti, X, Y, Z un U. Mātesplatei ir interaktīvs displeja ekrāns. Darbības ekrānā var parādīt iekārtas darbības stāvokli, saglabāt apstrādes failus un veikt iekārtas atkļūdošanu, taču jāņem vērā, ka XYZ ass motora vadības parametri ir jāpievieno datoram parametru iestatīšanai.
Piemēram: paātrinājums un palēninājums tukšgaitā, griešanas paātrinājums un palēninājums, ātrums tukšgaitā, motora pozīcijas kļūdu korekcija, lāzera tipa izvēle. Vadības sistēmu darbina 24V Līdzstrāva, kurai nepieciešams 24V komutācijas barošanas avots. Lai nodrošinātu sistēmas stabilitāti, 2 24V tiek izmantoti komutācijas barošanas avoti, viens 24V2A tieši piegādā mātesplati, bet otru 24V15A piegādā enerģiju 3 motoriem, savukārt 220V ieejas terminālis ir savienots ar 30A filtrs, lai nodrošinātu stabilu sistēmas darbību.
Vadības sistēmas pārbaude
Pēc parametru iestatīšanas varat pievienot motoru tukšgaitas pārbaudei. Šajā posmā varat pārbaudīt motora savienojuma līniju, motora virzienu, ekrāna darbības virzienu, soļu motora sadalījuma iestatījumus, importēt griešanas failus izmēģinājuma darbībai. Mans izvēlētais motors ir divfāžu 2 soļu motors ar 57 mm garumu, jo iepriekšējā projektā bija palikuši tikai 57, tāpēc es to izmantoju tieši ar domu to neizniekot. Mans izvēlētais draiveris ir TB6600, kas ir parasts soļu motors. Motora vadītājā sadalījums ir iestatīts uz 64.
Ja vēlaties, lai lāzergriešanas sistēmai būtu labāka ātrgaitas veiktspēja, varat izvēlēties trīsfāžu soļu motoru, kam ir lielāks griezes moments un ļoti laba ātrgaitas veiktspēja. Protams, pēc turpmākajiem testiem tika konstatēts, ka divfāžu 3 soļu motors pilnībā spēj nodrošināt X ass ātrgaitas kustību, skenējot fotoattēlus ar lāzeru, tāpēc pagaidām to izmantošu un nomainīšu motoru, ja vēlāk būs nepieciešams to uzlabot.
Drošības aizsardzības sistēmas ziņā kopējai ķēdes shēmai jābūt atdalītai no augstsprieguma un zemsprieguma. Veicot elektroinstalāciju, jāpievērš uzmanība tam, lai nerastos šķērsgriezumi. Vissvarīgākais ir tas, ka tai jābūt iezemētai. Jo, kad augstspriegums iet cauri, metāla rāmis un korpuss ģenerē inducētu elektrību, un, kad roka tiem pieskaras, rodas nejutīguma sajūta. Šajā laikā mums jāpievērš uzmanība efektīvai iezemēšanai, un labākā zemējuma pretestība nedrīkst pārsniegt 4 omi (jāpārbauda zemējuma vads), lai novērstu elektriskās strāvas trieciena negadījumus, galvenajam strāvas slēdzim jāpievieno arī noplūdes aizsardzības slēdzis.
Limit Switch
Vadības panelī jāuzstāda arī avārijas apturēšanas slēdzis, barošanas slēdzis ar atslēgu, X, Y, Z asu ierobežojošie slēdži katrai kustības asij, nemainīgas temperatūras ūdens aizsardzības slēdzis lāzera caurulei, avārijas apturēšanas slēdzis vāka atvēršanas aizsardzībai, lai uzlabotu lāzergriešanas iekārtas drošību.
Ķēdes izkārtojums
Lai atvieglotu turpmāku apkopi, katru termināli var attiecīgi marķēt.
2. solis. Mehāniskā konstrukcija
Otrais solis ir mehāniskās struktūras projektēšana. Šis solis ir visas lāzergriešanas iekārtas uzmanības centrā. Iekārtas precizitāte un darbība ir jānodrošina ar saprātīgu mehānisku konstrukciju. Projektēšanas sākumā pirmā problēma, ar kuru saskaras, ir noteikt apstrādes maršrutu, un apstrādes maršruta formulēšanai ir nepieciešama sākotnējā vadlīnija. Cik liels apstrādes apjoms ir nepieciešams?
Mechanical Design
Koka dēļa izmērs ir 1220mm* 2400mmLai samazinātu griešanas dēļu skaitu, koka dēļa platums ir 1200mm kā garuma apstrādes diapazons, un apstrādes platumam jābūt lielākam par 600mm, tāpēc es iestatīju platumu aptuveni 700mm, un garums un platums Katrs plus 60mm garums iespīlēšanai vai pozicionēšanai. Tādā veidā var garantēt, ka faktiskais efektīvais apstrādes diapazons ir 1200mm* 700mmSaskaņā ar vispārējo apstrādes maršruta diapazona novērtējumu kopējais izmērs ir tuvu 2 metriem, kas nepārsniedz eksprespiegādes maksimālo 2 metru diapazonu, kas atbilst prasībām.
Aparatūras piederumi
Nākamais solis ir iegādāties aparatūras piederumus, lāzera galvu, vienu anti, divus anti, sinhrono skriemeli utt. Es izvēlējos Eiropas standartu. 4040 biezs alumīnija profils galvenajam rāmim, jo XY ass uzstādīšanas precizitāte nosaka turpmāko apstrādes precizitāti, un materiāliem jābūt cietiem. Lāzera galvas X ass stara daļa ir izgatavota no 6040 biezs alumīnija profils, un platums ir platāks nekā 4040 no Y ass, jo, kad lāzera galva atrodas vidējā pozīcijā, alumīnija profils deformēsies, ja izturība nebūs pietiekama.
Aparatūras piederumi
XY ass struktūras dizains
Pirms XY ass struktūras projektēšanas vispirms izmēriet un uzzīmējiet aparatūras piederumus un dažādas detaļas un pēc tam veiciet konstrukcijas projektēšanu, izmantojot AutoCAD programmatūru.
XY ass struktūras dizains
X ass pārraidi palēnina soļu motors caur sinhrono skriemeli un izvada uz sinhrono siksnu, un sinhronās siksnas atvērtais gals ir savienots ar lāzera galviņu. X ass soļu motora rotācija darbina sinhrono siksnu, lai pārvietotu lāzera galviņu sāniski; Y ass pārraide ir salīdzinoši nedaudz sarežģītāka. Lai kreisais un labais lineārais slīdnis kustētos sinhroni ar vienu motoru, divi lineārie moduļi ir jāpievieno paralēli optiskajai asij, un pēc tam optisko asi darbina soļu motors, lai vienlaikus darbinātu divus lineāros slīdņus, lai pārvietotu Y asi. X ass vienmēr var atrasties horizontālā stāvoklī.
Detaļu apstrāde un montāža
Pēc projektēšanas pabeigšanas nākamais solis ir detaļu apstrāde un montāža, X ass starplikas apstrāde, 3D Izdrukājiet Y ass optiskās ass kronšteinu, salieciet alumīnija profila rāmi, uzstādiet lineāro vadotni utt. Vissvarīgākā un nogurdinošākā daļa ir precizitātes regulēšana. Šis process prasa atkārtotu atkļūdošanu un pacietību.
Y ass ir savienota ar optisko asi
1. Optisko asi fiksē 2 savienojumi un optiskās ass kronšteini.
2. Apstrādājiet X ass pamatnes plāksni, lai savienotu X ass alumīnija profilu ar Y ass 2 lineārajiem moduļiem.
3. XY ass alumīnija profila rāmja uzstādīšanas laikā ir jānodrošina rāmja vertikālisms un paralēlisms, tāpēc procesa laikā ir nepieciešami atkārtoti mērījumi, lai nodrošinātu precīzus izmērus. Uzstādot 2 lineārās vadotnes uz Y ass, pārliecinieties, vai vadotnes ir paralēlas alumīnija profilam, un izmēriet ar skalas indikatoru, lai pārliecinātos, ka paralēlisms ir robežās. 0.05mm.
X ass lāzera galvas, lineārās vadotnes, tvertnes vilkšanas ķēdes un soļu motora uzstādīšana
4. Uzstādot lineāro vadotni, ir jānodrošina, lai vadotne būtu paralēla alumīnija profilam. Katras sekcijas vadotne ir jāizmēra ar skalas indikatoru, lai pārliecinātos, ka paralēlisms ir robežās 0.05mm, kas liek labu pamatu turpmākajai uzstādīšanai.
X ass pozīcijas fiksēšana
5. Lai uzstādītu Y ass sinhrono siksnu, vispirms pārliecinieties, vai X ass atrodas horizontālā stāvoklī, un izmantojiet skalas indikatoru, lai atzīmētu skaitītāju. Pēc mērīšanas tiek konstatēts, ka paša alumīnija profila izliekums ir aptuveni 0.05mm, tāpēc horizontālā precizitāte jākontrolē 0 robežās.1mm (vēlams, lai 2 skalas indikatori tiktu atiestatīti uz nulli), un 2 slīdņu un X ass pozīcija tiek fiksēta ar klipsi.
Uzskrūvējiet zobsiksnas abās pusēs
6. Pārvelciet zobsiksnu abās pusēs un nofiksējiet zobsiksnu kreisajā pusē. Pēc tam atiestatiet kreisās puses kontakta ciparnīcas indikatoru uz nulli, izmēriet horizontālo kļūdu otrā pusē un noregulējiet horizontālo kļūdu 0 robežās.1mm, un nostipriniet to ar klipsi. Pēc tam nostipriniet labo sinhrono siksnu. Šajā laikā, uzstādīšanas darbības dēļ labajā pusē, horizontālā kļūda noteikti palielināsies. Pēc tam pārvietojiet skalas indikatoru vēlreiz pa kreisi uz nulli un atskrūvējiet labo savienojumu, lai pārvietotu X asi. Pabīdiet slīdni, noregulējiet horizontālo kļūdu 0 robežās.1mmun nostipriniet griezes momenta savienojumu ar klipsi.
7. Tagad varat atskrūvēt skavas abās pusēs, pārbaudīt, vai X ass atrodas horizontālā stāvoklī, kad Y ass pārvietojas, pagriezt Y ass sinhronizācijas riteni un atkārtot iepriekšējo mērīšanas procesu. Ja tiek konstatēts, ka X ass nav sinhronizēta, iespējams, ka sinhronās siksnas stingrība abās pusēs ir atšķirīga vai katras struktūras precizitāte nav pareizi noregulēta, tad jums jāatgriežas iepriekšējā posmā un jāpielāgo tā vēlreiz. Kamēr sinhronās siksnas stingrība ir noregulēta, X ass jāpielāgo vēlreiz, līdz Y ass tiek pārvietota, un X ass vienmēr atrodas horizontālās kļūdas diapazonā 0.1mmŠajā posmā atcerieties būt pacietīgiem.
Pielāgojiet XY ass rāmi
8. Pārbaudiet, vai zobsiksnu stingrība abās pusēs ir vienāda, un ieteicams viegli piespiest 1–2 cm dziļumā, lai dziļums abās pusēs būtu vienāds.
9. Uzstādiet soļu motoru. Uzstādot motoru, jāpievērš uzmanība tā stingrības regulēšanai. Ja sinhronā siksna ir pārāk vaļīga, tas radīs kustības pretestību, un, ja tā ir pārāk cieši pievilkta, sinhronā siksna saplaisās.
Uzstādiet Y ass soļu motoru
Pārbaudiet mehāniskā mehānisma stabilitāti
Pievienojiet vadības sistēmu, lai pārbaudītu mehāniskās konstrukcijas stabilitāti, pievienojiet datoru, lai atkļūdotu motora parametrus, izmēriet novirzi starp zīmēto grafiku un projektēto izmēru, pielāgojiet soļu motora impulsu skaitu atbilstoši faktiskajai attāluma novirzei un pārbaudiet, vai mehānismā ir brīvkustība. Vai katrs gājiens ir saskaņots un vai krustošanās punkti ir savienoti. Tiek veikta atkārtota zīmēšana, un atkārtotas pozicionēšanas precizitāte tiek noteikta, izmantojot atkārtotu zīmēšanu. Protams, mehānisma atkārtotas pozicionēšanas precizitāti var noteikt, izmantojot fiksēta ciparnīcas indikatoru un skaitītāju.
Vadības sistēmas pievienošana testēšanai
Pēc zīmēšanas atkārtošanas 3 reizes var redzēt, ka visi triepieni ir vienā vietā bez jebkādiem spokiem, kas norāda, ka pārvietošana ir pareiza. Pašlaik XY ass jau var zīmēt grafiku. Ja tiek pievienota pildspalvas pacelšanas funkcija, tā var kļūt par liela mēroga plotteri. Protams, patiesais mērķis ir izveidot lāzergriešanas iekārtu, tāpēc mums ir jāturpina smagi strādāt.
Pēc XY ass pabeigšanas nākamais solis ir Z ass izveide. Pirms Z ass izveides mums ir jādara 3D kopējā rāmja modelēšana un projektēšana. Tā kā Z ass ir savienota ar griešanas platformu un fiksēta uz rāmja moduļa, tā ir jāprojektē un jāražo kopā. Z ass realizē pacelšanās un krišanas funkcijas, un pēc tam XY ass modulis tiek tieši novietots uz tās, un šī kombinācija var realizēt XYZ ass funkciju.
Dizaina Z ass pacelšanas platforma
Izmantojot Solidworks modelēšanu, izstrādājiet lāzergriešanas galda kopējo rāmi un Z ass struktūru. Caur 3D perspektīvā strukturālas problēmas var ātri atklāt un ātri novērst.
Pārvietojamas platformas ēka
Kad rāmis un konstrukcija ir uzstādīti, var izveidot pārvietojamo platformu iekārtas apakšā. Visa lāzergriešanas iekārta tiek novietota uz platformas. Iekārta ir salīdzinoši liela. Nav reāli uzbūvēt lāzergriešanas galdu un pēc tam to pārvietot uz augšu. Šis process ietekmēs arī iekārtas precizitāti, tāpēc to var uzbūvēt tikai uz apakšējās mobilās platformas.
1. Tagad sāciet būvēt pārvietojamo platformu apakšā, vispirms iegādājieties 1 sabiezināto kvadrātveida tēraudu rāmja izgatavošanai.
2. Kvadrātveida tērauds tiek metināts pa vienam, un pēc pabeigšanas tas ir ļoti izturīgs, un nav problēmu ar visu cilvēku, kas uz tā sēž.
3. Pie rāmja piemetiniet 4 veltņus un atstājiet 60 grādu atstarpi.0mm sprauga kreisajā pusē. Galvenais mērķis ir rezervēt vietu nemainīgas temperatūras ūdenim un gaisa sūknim. Tagad, kad mobilās platformas rāmis ir sametināts, augšpusē un apakšā ir jāuzstāda koka slānis.
4. Izveidojiet iekārtas rāmi un iegādājieties alumīnija profilus internetā. Modelis ir 4040 valsts standarta alumīnija profili. Galvenais iemesls šī valsts standarta alumīnija profila izmantošanai ir tas, ka tas ir relatīvi viegls, viegli apstrādājams pēc uzstādīšanas, tam ir laba izturība, un noapaļotie stūri ap to ir relatīvi mazi, lai atvieglotu turpmāko lokšņu metāla paneļu projektēšanu un uzstādīšanu.
Lai dzīvojamā istabā uzbūvētu mašīnas rāmi, tas ir pārāk liels, lai ietilptu.
Salieciet XY asi un mašīnas rāmi
5. Salieciet XY asi un mašīnas rāmi, novietojiet pabeigto rāmi uz mobilās platformas un pēc tam uzstādiet atkļūdoto XY asi uz mašīnas rāmja. Kopējais efekts joprojām ir labs.
6. Sāciet izgatavot Z ass atbalsta loksni, iezīmējiet alumīnija loksni un nosakiet cauruma pozīciju. Veiciet urbšanu un vītņošanu, lai izveidotu 4 identiskas atbalsta loksnes.
Z ass pacelšanas skrūves salikšana
7. Samontējiet Z ass pacelšanas skrūvi un samontējiet T veida skrūvi, sinhrono skriemeli, gultņa ligzdu, atbalsta plāksni un atloka uzgriezni.
8. Uzstādiet Z ass pacelšanas skrūvi, soļu motoru un zobsiksnu. Z ass pacelšanas princips: soļu motors nospriego sinhrono siksnu caur spriegošanas riteņiem abās pusēs. Kad motors griežas, tas dzen 4 pacelšanas skrūves, lai tās grieztos vienā virzienā, lai 4 atbalsta punkti vienlaikus kustētos uz augšu un uz leju, un griešanas platforma vienlaikus būtu savienota ar atbalsta punktiem. Kustība uz augšu un uz leju. Uzstādot šūnveida paneli, jāpievērš uzmanība līdzenuma regulēšanai. Izmantojiet skalas indikatoru, lai izmērītu visa rāmja h8 starpību, un noregulējiet h8 starpību uz 0.1mm.
Mehāniskās struktūras, piemēram, gaisa ceļa struktūra, lāzera gaismas ceļš un lokšņu metāla apvalks, tiks detalizēti izskaidrotas vēlāk, kad tiks iesaistīta atbilstošā sistēma. Tālāk tiks iepazīstināta ar 3. daļu.
3. solis. Lāzera caurules vadības sistēmas iestatīšana
1. Izvēlies CO2 Lāzera lampas modelis. Lāzera lampa ir iedalīta divu veidu: stikla lampa un radiofrekvences lampa. RF lampa izmanto 30 V zemu spriegumu ar augstu precizitāti, nelielu punktu un ilgu kalpošanas laiku, taču cena ir augsta, savukārt stikla lampas kalpošanas laiks ir aptuveni 1500 stundas, punkts ir salīdzinoši liels un to darbina augstspriegums, taču cena ir lēta. Ja griežat tikai koku, ādu, akrilu, stikla lampas ir pilnībā piemērotas, un lielākā daļa tirgū pieejamo lāzergriešanas iekārtu pašlaik izmanto stikla lampas. Izmaksu problēmas dēļ es izvēlos stikla lampas, kuru izmērs ir 160.0mm*60mm, lāzera caurules dzesēšanai jāizmanto ūdens dzesēšana, un tā ir nemainīgas temperatūras ūdens.
Lāzera barošanas avots
Manis izvēlētais lāzera lampas barošanas avots ir 100W lāzera barošanas avots. Tiek iepazīstināta ar lāzera barošanas avota funkciju. Lāzera lampas pozitīvais elektrods izstaro gandrīz 10,000 voltu augstu spriegumu. Augstās koncentrācijas dēļ CO2 Gāzei augstsprieguma izlādes ierosmes lampā, lampas galā tiek ģenerēts lāzers ar viļņa garumu 10.6 μm. Ņemiet vērā, ka šis lāzers ir neredzama gaisma.
CW5000 ūdens Chiller
2. Izvēlieties ūdens dzesētāju. Lāzera lampa normālas lietošanas laikā radīs augstu temperatūru, un tā ir jāatdzesē ar ūdens cirkulāciju. Ja temperatūra ir pārāk augsta un tā netiek laikus atdzesēta, tā var radīt neatgriezeniskus bojājumus lāzera lampai, kā rezultātā var strauji samazināties tās kalpošanas laiks vai tā var pārsprāgt. Ātrums, ar kādu ūdens temperatūra pazeminās, nosaka arī lāzera lampas veiktspēju.
Ir divu veidu ūdens dzesēšana: gaisa dzesēšana un dzesēšanas metode, kurā izmanto gaisa kompresora dzesēšanu. Ja lāzera caurule ir aptuveni 80W, gaisa dzesēšana var būt kompetenta, bet, ja tā pārsniedz 80W, jāizmanto kompresora dzesēšanas metode. Pretējā gadījumā siltumu nemaz nevar nomākt. Mans izvēlētais nemainīgās temperatūras ūdens ir CW5000 modelis. Ja lāzera caurules jauda tiek uzlabota, šis nemainīgās temperatūras ūdens joprojām var būt kompetents. Visa iekārta ietver temperatūras kontroles sistēmu, ūdens uzglabāšanas spaini, gaisa kompresoru un dzesēšanas plāksni. moduļa sastāvs.
3. Uzstādiet lāzera cauruli, uzstādiet lāzera cauruli uz caurules pamatnes, noregulējiet lāzera caurules h8, lai tā atbilstu konstrukcijas augstumam, un pievērsiet uzmanību tam, lai ar to rīkotos uzmanīgi.
Lāzera caurules uzstādīšana
Pievienojiet pastāvīgās temperatūras ūdens izvades cauruli. Jāatzīmē, ka ūdens ieplūdes atverei vispirms jāieplūst no lāzera lampas pozitīvā pola, lāzera lampas pozitīvajam ūdens ieplūdes atverei jābūt vērstai uz leju, dzesēšanas ūdens ieplūst no apakšas un pēc tam izplūst no lāzera lampas negatīvā pola augšdaļas un pēc tam atgriežas atpakaļ caur ūdens cirkulācijas aizsardzības slēdzi. Pastāvīgās temperatūras ūdens tvertne pabeidz ciklu. Kad ūdens cikls apstājas, ūdens aizsardzības slēdzis tiek atvienots, un atgriezeniskās saites signāls tiek nosūtīts uz vadības plati, kas izslēdz lāzera lampu, lai novērstu pārkaršanu.
Pievienojiet ampērmetru
4. Lāzera lampas negatīvais pols ir savienots ar ampērmetru un pēc tam atpakaļ ar lāzera barošanas avota negatīvo polu. Kad lāzera lampa darbojas, ampērmetrs var reāllaikā parādīt lāzera lampas strāvu. Izmantojot skaitlisko vērtību, var salīdzināt iestatīto jaudu un faktisko jaudu, lai noteiktu, vai lāzera lampa darbojas normāli.
5. Pievienojiet lāzera barošanas avota ķēdi, nemainīgas temperatūras ūdeni, ūdens aizsardzības slēdzi, ampērmetru un sagatavojiet aizsargbrilles (tā kā lāzera caurule izstaro neredzamu gaismu, jāizmanto 10.6 μm īpašas aizsargbrilles), iestatiet lāzera caurules jaudu uz 40%, ieslēdziet impulsu režīmu, novietojiet testa plati lāzera caurules priekšā, nospiediet slēdzi, lai izstarotu lāzeru, plate uzreiz aizdegas, un testa efekts ir ļoti labs.
Nākamais solis ir optiskā ceļa sistēmas pielāgošana.
4. darbība. Lāzera caurules gaismas vadotnes sistēmas iestatīšana
Ceturtā daļa ir lāzera lampas gaismas vadotnes sistēmas iestatīšana. Kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā, lāzera lampas izstarotā lāzera gaisma tiek lauzta spogulī 4 grādu leņķī pret otro spoguli, un otrais spogulis atkal tiek lauzts 90 grādu leņķī pret trešo spoguli. Refrakcijas rezultātā lāzers šauj uz leju fokusēšanas lēcas virzienā, kas pēc tam fokusē lāzeru, veidojot ļoti smalku punktu.
Šīs sistēmas grūtības ir tādas, ka neatkarīgi no tā, kur lāzera galva atrodas apstrādes procesā, fokusētajam punktam jāatrodas vienā un tajā pašā punktā, tas ir, kustīgajā stāvoklī optiskajiem ceļiem jāsakrīt, pretējā gadījumā lāzera stars tiks novirzīts un gaisma netiks izstarota.
1. virsmas spoguļa optiskā ceļa dizains
Spoguļa kronšteina regulēšanas process: spogulis un lāzers atrodas 45 grādu leņķī, kas apgrūtina lāzera punkta novērtēšanu. Ir nepieciešams 3D Izdrukājiet 45 grādu kronšteinu papildu regulēšanai, ielīmējiet teksturētu papīru caur caurumu, un lāzers ir ieslēgts. Punktveida fotografēšanas režīms (ieslēgšanās laiks 0.1 s, jauda 20% lai novērstu iekļūšanu), noregulējiet kronšteina augstumu, pozīciju un rotācijas leņķi tā, lai gaismas punkts atrastos apaļā cauruma centrā.
Otrā virsmas spoguļa optiskā ceļa dizains
Precīza otrā spoguļa kronšteina uzstādīšanas pozīcija un uzstādīšana h8 tiek iegūta, izmantojot 3D 2. virsmas spoguļa ceļa dizains, un 2. virsmas spoguļa kronšteins ir precīzi uzstādīts, izmērot vernjēra suportu (vispirms uzstādiet to sākotnējā pozīcijā).
Pielāgojiet 1. virsmas spoguļa atstarošanas leņķi
Pirmās virsmas spoguļa leņķa regulēšanas process: pārvietojiet Y asi tuvu spogulim, lāzera punktu, pēc tam pārvietojiet Y ass galu prom un vēlreiz atzīmējiet punktu. Šajā laikā tiks konstatēts, ka abi punkti nesakrīt, ja tuvais punkts ir augstāks un tālais punkts ir zemāks, tad spogulis ir jāpielāgo tā, lai tas pagrieztos uz augšu, un otrādi; nākamais solis ir turpināt veidot punktus, tālu un tuvu, ja tuvais punkts ir pa kreisi un tālais punkts ir pa labi, jums ir jāpielāgo spogulis tā, lai tas pagrieztos pa kreisi, un otrādi, līdz tuvais punkts sakrīt ar tālo punktu kā punkts, tas nozīmē, ka otrās virsmas spoguļa optiskais ceļš ir pilnībā paralēls Y ass kustības virzienam.
Trešās virsmas spoguļa optiskā ceļa dizains
Otrās virsmas spoguļa leņķa regulēšanas process: pārvietojiet Y asi uz pirmās virsmas spoguli, pēc tam pārvietojiet X asi uz tuvāko galu, izveidojiet lāzera punktus, pēc tam pārvietojiet X asi uz tālāko galu un pēc tam izveidojiet lāzera punktus. Šajā laikā novērojiet, vai tuvākais punkts ir augstāk un tālākais punkts ir zemāk. Jums ir jāpielāgo otrās virsmas spogulis, lai tas pagrieztos uz augšu, un otrādi. Nākamajā solī turpiniet veidot punktus, vienu punktu tālu un vienu tuvu. Ja tuvākais punkts ir pa kreisi, bet tālākais punkts ir pa labi, jums ir jāpielāgo otrās virsmas spogulis, lai tas pagrieztos pa kreisi, un otrādi, līdz tuvākais punkts un tālākais punkts sakrīt kā viens punkts, kas nozīmē, ka tuvākā gala trešās virsmas spoguļa optiskais ceļš ir pilnībā paralēls X ass kustības virzienam. Pēc tam pārvietojiet Y asi uz tālāko galu un atzīmējiet punktu X ass tuvākajā un tālākajā galā. Ja tie nesakrīt, tas nozīmē, ka 2 spoguļa ceļi nepārklājas, un ir nepieciešams atgriezties, lai pielāgotu 1. virsmas spoguļa leņķi, līdz 2 punkti uz X ass Y ass tuvākajā galā un 2 punkti un 3 punkti uz X ass Y ass tālākajā galā pilnībā sakrīt.
Patiesībā regulēšana šajā solī vēl nav pabeigta. Novērojiet, vai 3. virsmas spoguļlēcas turētāja gaismas punkts atrodas apļa centrā. Kad gaismas punkts atrodas pa kreisi, 2. virsmas spoguļlēcas turētājs ir jāpārvieto atpakaļ un otrādi. Pielāgojiet visas lāzera caurules pozīciju, lai tā pārvietotos uz leju, un otrādi. Mainot 2. virsmas spoguļlēcas kronšteinu, mums vēlreiz jāatkārto 2. virsmas spoguļlēcas leņķa regulēšanas process. Mainot lāzera caurules h8, mums jāatkārto viss lēcas regulēšanas process vienā piegājienā (ieskaitot: 1. virsmas spoguļlēcas kronšteina, 1. spoguļlēcas un 2. virsmas spoguļa regulēšanas procesu) un vēlreiz jāveic punkti, līdz gaismas punkts atrodas centrālajā pozīcijā un 4 punkti pilnībā sakrīt.
Pielāgojiet trešās virsmas spoguļa atstarošanas leņķi
Trešās virsmas spoguļa leņķa regulēšanas process: spoguļa regulēšana ir 3 Z ass pacelšanas un nolaišanas punktu pievienošana, pamatojoties uz spoguli, tas ir, 2 punkti. Regulēšanas princips ir vispirms noteikt 8 punktu pacelšanas punktu un pēc tam pārvietot X asi uz otru galu un pēc tam sasniegt pacelšanas punktu. Ja gaismas punkta augstākais punkts ir augstāks par zemāko punktu, trešās virsmas spoguļa lēca ir jāpagriež atpakaļ un otrādi. Pagrieziet pa labi un otrādi.
Ja gaismas punktu ne vienmēr var noregulēt tā, lai tas sakristu, tas nozīmē, ka 3. virsmas spoguļa optiskais ceļš nesakrīt ar X asi, un ir jāatgriežas, lai noregulētu 2. virsmas spoguļa lēcas leņķi. Ir jāatgriežas, lai noregulētu lāzera lampas h8 un pēc tam jāsāk no apgrieztās kronšteina, lai to vēlreiz noregulētu, līdz 8 punkti pilnībā sakrīt.
Fokusēšanas objektīvs
Ir 4 fokusēšanas lēcu veidi: 50.8, 63.5, 76.2 un 101.6. Es izvēlējos 50.8mm.
Ievietojiet fokusēšanas lēcu lāzera galvas cilindrā ar izliekto pusi uz augšu, novietojiet slīpu koka dēli, pārvietojiet X asi, lai ik pa laikam izveidotu punktu 2mm, atrodiet pozīciju ar plānāko punktu, izmēriet attālumu starp lāzera galviņu un koka dēli, šis attālums ir vispiemērotākā fokusa attāluma pozīcija lāzergriešanai, un šajā solī ir noregulēts optiskais ceļš.
5. darbība. Izplūdes sistēmas iestatīšana
5. daļa ir gaisa pūšanas un izplūdes sistēmas iestatīšana. Lāzergriešanas laikā radīsies biezi dūmi, un biezās dūmu daļiņas pārklās fokusēšanas plāksni un samazinās griešanas jaudu. Risinājums ir palielināt gaisa sūkņa jaudu fokusēšanas plāksnes priekšā.
Es izvēlos gaisa kompresora gaisa sūkni, galvenais iemesls ir tāds, ka gaisa spiediens ir relatīvi augsts, un griešanas efektivitāti var palielināt gāzes iedarbības dēļ griešanas laikā. Izejas signāls tiek savienots no galvenās plates, lai vadītu solenoīda vārstu, un solenoīda vārsts kontrolē gaisa sūkni, lai tas pūstu gaisu.
Lāzergrieztas koksnes projekti
Pēc uzstādīšanas es nevaru sagaidīt, kad varēšu veikt izmēģinājuma griezumu. 6mm daudzslāņu dēlis, kuru var gludi pārgriezt, un efekts ir ļoti ideāls. Vienīgā problēma ir tā, ka izplūdes sistēma nav pabeigta, un dūmi ir salīdzinoši lieli.
Izgrieziet nerūsējošā tērauda plāksni atbilstoši konstrukcijas izmēram un pēc urbšanas piestipriniet to ar skrūvēm. Visa iekārta ir pilnībā aizvērta, atstājot tikai gaisa ieplūdi un izplūdi.
Izplūdes ventilators ir piestiprināts pie sienas, un ir jāizgatavo kronšteins.
3D Drukāta gaisa izvade
Vidēja spiediena ventilators izmanto 300W jauda, taisnstūrveida gaisa izvads, kas īpaši izstrādāts atbilstoši sava alumīnija sakausējuma loga izmēram.
6. darbība. Apgaismojuma un fokusēšanas sistēmu iestatīšana
Sestā daļa ir apgaismojuma un fokusēšanas sistēma, kas izmanto neatkarīgu barošanas avota 6 V LED gaismas sloksni, un LED apgaismojums vienlaikus tiek pievienots vadības sistēmas daļai, apstrādes zonai un uzglabāšanas zonai.
Aiz lāzera galvas ir pievienota krustveida lāzera galva fokusēšanai. Tā izmanto 5 V neatkarīgu barošanas avotu un ir aprīkota ar neatkarīgu slēdzi. Lāzera galvas pozīciju nosaka krustveida līnija. Horizontālā lāzera līnija tiek izmantota, lai novērtētu plāksnes dziļumu. Centrs norāda, ka plāksne nav plakana vai fokusa attālums nav pareizi noregulēts, varat regulēt Z ass fokusu uz augšu un uz leju, kā arī noregulēt horizontālo līniju uz centru.
Lāzera krustveida fokusēšanas uzstādīšana
7. kopa. Darbības optimizācija
7. daļa ir darbības optimizācija. Lai atvieglotu avārijas apturēšanu, avārijas apturēšanas slēdzis ir konstruēts augšpusē tuvu darba virsmai, bet sānos ir uzstādīts atslēgas slēdzis, USB saskarne un atkļūdošanas ports. Priekšpusē ir galvenais barošanas slēdzis, gaisa pūšanas un izplūdes vadības slēdzis, LED apgaismojuma slēdzis un lāzera fokusa slēdzis, kas ļauj visas darbības veikt zem viena paneļa.
Pārslēgšanas pogas izkārtojums
Skapja durvis ir konstruētas abās iekārtas pusēs, kreisajā pusē glabājas lāzergriešanas instrumenti, bet labajā pusē - pārbaude un apkope. Priekšpuses apakšā ir pārbaudes logs. Kad sagatave tiek nomesta, to var izņemt pa apakšu. Var arī novērot, vai lāzera jauda ir pietiekama un vai tā ir laikus sagriezta, lai laika gaitā palielinātu jaudu.
Es pievienoju arī kājas pedāli. Kad nepieciešams iedarbināt lāzergriezēju, darbības pabeigšanai pietiek tikai nospiest kājas pedāli, kas ietaupa laiku, kad jāspiež pogas, kas ir ļoti ātri un ērti.
8. darbība. Pārbaude un atkļūdošana
Visbeidzot, ir jāpārbauda lāzergriešanas sistēmas funkcijas, jāuzlabo griešanas parametri lietošanas procesā, lai sasniegtu labākus rezultātus, un jāatkļūdo lāzergriešanas un lāzergravēšanas funkcijas.
Lāzergriešanas projekti
Šajā brīdī visa lāzergriešanas iekārta ir pabeigta. Dažas ražošanas procesā radušās problēmas un grūtības ir pārvarētas ar smagu darbu. Šī “dari pats” pieredze ir ļoti vērtīga. Šī projekta laikā esmu daudz iemācījies par lāzergriešanas iekārtām. Vienlaikus esmu ļoti pateicīgs par nozares līderu palīdzību, kas padarīja projektu mazāk sarežģītu.
Biežāk uzdotie jautājumi
Kāda veida lāzera avotu man vajadzētu izmantot pašrocīgam lāzergriezējam?
Visizplatītākā izvēle pašrocīgai būvniecībai ir CO2 stikla lāzera caurule, parasti 40W-100W diapazons CO2 caurules ir pieejamas, plaši pieejamas un efektīvi griež nemetālus, piemēram, koku, akrilu un audumu. Izpratne par atšķirībām lāzera ģeneratori darbs palīdz izvēlēties pareizo avotu paredzētajiem materiāliem. Šķiedru lāzera avoti piedāvā izcilu veiktspēju metāliem, taču tie ir ievērojami dārgāki un sarežģītāki integrēšanai mājās būvēta rāmja rāmī.
Kāda programmatūra man ir nepieciešama, lai palaistu mājās gatavotu lāzergriešanas ierīci?
Pašdarinātam lāzergriešanas instrumentam ir nepieciešama gan projektēšanas programmatūra (piemēram, Inkscape, LightBurn vai CorelDRAW) vektoru failu izveidei, gan kontrollera programmatūra, lai šos dizainus pārvērstu mašīnu kustībās. Lielākā daļa pašdarinātu iekārtu izmanto atvērtā koda kontrollerus, piemēram, GRBL vai Smoothieware. Lai iegūtu padziļinātu saderīgo opciju salīdzinājumu, skatiet šo rokasgrāmatu par... lāzergravētāja un griezēja programmatūra aptver populārākās programmas, ko izmanto gan "dari pats", gan komerciālām ierīcēm.
Kā pašrocīgi izgatavots lāzergriezējs atšķiras no rūpnīcā ražotas iekārtas?
Pašrocīga izgatavošana var ietaupīt naudu sākumā, taču parasti tā upurē precizitāti, drošības funkcijas un uzticamību. Rūpnīcā ražotajām iekārtām ir kalibrēta optika, slēgtas griešanas kameras, atbilstošas ventilācijas sistēmas un CE/FDA drošības sertifikāti, kurus ir grūti atkārtot mājas apstākļos. Izpratne kā darbojas lāzergriešanas mašīna tehniskā līmenī atklāj, cik daudz inženiertehnisko detaļu tiek izmantotas, lai nodrošinātu vienmērīgu griešanas kvalitāti, sākot no stara izlīdzināšanas līdz gāzes piegādes atbalstam.
Vai lētāk ir uzbūvēt lāzergriezēju vai iegādāties to?
Vienkāršs DIY risinājums CO2 lāzera griezējs var maksāt no $500–2,000 ASV dolāru detaļās, taču slēptās izmaksas ātri summējas: spoguļi, lēcas, dzesēšanas sistēmas, izplūdes ventilatori, elektroinstalācija un korpusa materiāli. Ja ņem vērā montāžas laiku un problēmu novēršanu, hobijs CO2 lāzera griezējs un gravētājs bieži vien nodrošina labāku vērtību ar garantijas segumu, tehnisko atbalstu un ražošanai gatavu veiktspēju uzreiz pēc izņemšanas no iepakojuma.
Kādi drošības pasākumi ir svarīgi, veidojot lāzergriešanas iekārtu?
Lāzera starojums, augstsprieguma barošanas avoti un toksiski izgarojumi ir trīs lielākie apdraudējumi. Katram pašdarinātam konstruktoram ir jāietver atbilstoša acu aizsardzība, kas paredzēta jūsu lāzera viļņa garumam, slēgta griešanas kamera stara ierobežošanai, izplūdes sistēma ar aktivētās ogles filtrāciju un ugunsdzēsības pasākumi. Pārskatot izveidotos CNC mašīnu drošības problēmas sniedz jums pamata kontrolsarakstu drošai darbībai. Jebkura no šiem piesardzības pasākumiem neievērošana var izraisīt nopietnus savainojumus, ugunsgrēku vai toksisku iedarbību.
Vai es varu uzbūvēt lāzergriešanas iekārtu, kas arī gravē?
Jā, lielākā daļa pašrocīgi darinātu lāzergriešanas iekārtu var gravēt, pielāgojot jaudas un ātruma iestatījumus. Pie mazākas jaudas un lielāka ātruma lāzers noņem virsmas materiālu, to nepārgriežot, radot iegravētus dizainus uz koka, akrila, ādas un anodēta alumīnija. Gravējuma kvalitāte ir ļoti atkarīga no stara fokusēšanas precizitātes un kustības sistēmas stingrības. Lai uzzinātu, kas ir sasniedzams, skatiet šo pārskatu. kam tiek izmantots lāzergriešanas instruments aptver pilnu griešanas un gravēšanas pielietojumu klāstu dažādiem materiālu veidiem.
