Hoe bouw je een lasersnijmachine?

Hoe bouw je een lasersnijmachine? - DIY-gids

Inleiding

Iedereen weet dat je, om een gekwalificeerde maker of doe-het-zelver te worden, een laser cutter is in principe een verplichte cursus voor toelating, maar er kunnen veel problemen zijn. Als je er zelf een kunt bouwen, is het probleem dan gemakkelijk op te lossen?

Het project dat ik wil delen is een lasersnijmachine die ik vorig jaar heb gemaakt. Ik denk dat iedereen bekend is met de lasersnijder (ook bekend als een lasergraveerder omdat het lasergegraveerde taken kan uitvoeren), en het is ook een artefact voor makers om projecten te maken. De voordelen ervan, zoals snelle verwerking, efficiënt gebruik van platen en de realisatie van snijtechnologie die traditionele processen niet kunnen bereiken, worden door iedereen zeer gewaardeerd.

Meestal zijn er bij het gebruik van een CNC-machine voor het werken de volgende problemen vergeleken met lasersnijden, het moet het gereedschap installeren en veranderen voor het werken, gereedschapsinstelling, overmatig lawaai, lange verwerkingstijd, stofvervuiling, gereedschapsradius en andere problemen. De superioriteit van snijden leidde tot het idee om zelf een lasersnijmachine te maken.

Nadat ik dit idee had, begon ik een haalbaarheidsstudie uit te voeren naar dit idee. Na meerdere onderzoeken en vergelijkingen van verschillende soorten lasersnijmachines, gecombineerd met de eigen omstandigheden en verwerkingsbehoeften, na het afwegen van de voor- en nadelen, heb ik een stapsgewijs bouwplan gemaakt met modulair ontwerp en maken, die afneembaar en upgradebaar zijn.

Na 60 dagen neemt elk onderdeel van de machine een modulair ontwerp aan. Door het concept van modularisatie zijn de verwerking en productie handig, en de uiteindelijke assemblage is voldoende, en de financiële druk zal niet te groot zijn, en de vereiste onderdelen kunnen stap voor stap worden gekocht. De grootte van de voltooide machine bereikt 1960 mm * 1200 mm * 1210 mm, de verwerkingsslag is 1260 mm * 760 mm en het snijvermogen is 100WHet kan een groot aantal onderdelen tegelijk verwerken en heeft de functies van lasersnijden, graveren, scannen, belettering en markeren.

Project planning

De gehele projectproductie omvat zeven hoofdonderdelen, namelijk: bewegingscontrolesysteem, ontwerp van de mechanische structuur, laserbuiscontrolesysteem, lichtgeleidingssysteem, luchtblaas- en uitlaatsysteem, verlichtingsfocussysteem, operationele optimalisatie en andere aspecten.

Het algemene idee achter het maken van de initiaal is:

1. De slag van de geproduceerde lasersnijmachine moet groot zijn om de kloof te vullen die het verwerkingsbereik van de CNC machine is niet groot genoeg, wat de moeite van het voorsnijden van het vel kan besparen. U kunt ook de laser-scribing-functie gebruiken om grote platen direct te krabbelen, wat het probleem van handmatig krabbelen oplost.

2. Omdat de slag toeneemt, kan het vermogen van de lasersnijder niet te laag zijn, anders zal de laser een bepaald verlies in de luchtgeleiding hebben, dus het totale vermogen kan niet lager zijn dan 100W.

3. Om de precisie en soepele werking van de lasersnijder te garanderen, moet het materiaal uitsluitend uit metaal bestaan.

4. Het is gemakkelijk te gebruiken en te bedienen.

5. De ontworpen structuur kan voldoen aan het vervolgupgradeplan.

control Board

DIY lasersnijder

Met het algemene DIY-ideeënkader en -plan beginnen we met de 8 stappen voor het bouwen van een lasersnijder. Ik zal ingaan op het specifieke maakproces en de details die daarbij komen kijken.

Stap 1. Ontwerp van het bewegingsregelsysteem

De eerste stap is het bewegingsregelsysteem. Ik gebruik het RDC6442S-B (EC) lasermoederbord. Dit besturingsmoederbord kan vier assen besturen, namelijk X, Y, Z en U. Het moederbord wordt geleverd met een interactief displayscherm. De bedrijfsstatus van de machine, de opslag van verwerkingsbestanden en het debuggen van de machine kunnen worden voltooid via het bedieningsscherm, maar één ding om op te merken is dat de motorbesturingsparameters van de XYZ-as moeten worden aangesloten op de computer voor parameterinstelling.

Bijvoorbeeld: onbelaste acceleratie en deceleratie, snijacceleratie en deceleratie, onbelaste snelheid, correctie van motorpositiefout, lasertypeselectie. Het besturingssysteem wordt gevoed door 24V DC, waarvoor een 24V schakelende voeding nodig is. Om de stabiliteit van het systeem te garanderen, worden twee 24V schakelende voedingen gebruikt, één 24V2A voedt het moederbord rechtstreeks en de andere 24V15A levert stroom aan drie motoren, terwijl de 220V-ingangsterminal is verbonden met een 30A-filter om de stabiele werking van het systeem te garanderen.

Controlesysteemtest

Nadat de parameters zijn ingesteld, kunt u de motor aansluiten voor een stationair draaiende test. In dit stadium kunt u de motorverbindingslijn, motorrichting, schermbedieningsrichting, stappenmotoronderverdelingsinstellingen en snijbestanden importeren voor proefdraaien verifiëren. De motor die ik heb gekozen, is een tweefasen 57 stappenmotor met een lengte van 57 mm, omdat er in het vorige project nog maar 3 over waren, dus ik heb hem direct gebruikt met het idee om hem niet te verspillen. De driver die ik heb gekozen, is TB6600, wat een gewone stappenmotor is. In de motordriver is de onderverdeling ingesteld op 64.

Als u wilt dat het lasersnijsysteem betere prestaties levert bij hoge snelheden, kunt u kiezen voor een driefasenstappenmotor, die een groter koppel heeft en zeer goede prestaties levert bij hoge snelheden. Uiteraard bleek na verdere tests dat de tweefasenstappenmotor 57 volledig in staat is om de X-as bij het laserscannen van foto's met hoge snelheid te verplaatsen, dus ik zal hem voorlopig gebruiken en de motor vervangen als hij later moet worden geüpgraded.

In termen van veiligheidsbeschermingssysteem moet de algehele circuitindeling worden gescheiden van hoogspanning en laagspanning. Bij het bedraden is het noodzakelijk om op te letten dat er geen kruisingen zijn. Het belangrijkste punt is dat het geaard moet zijn. Omdat wanneer de hoogspanning doorgaat, het metalen frame en de behuizing geïnduceerde elektriciteit zullen genereren, en wanneer de hand het aanraakt, zal er een verdoofd gevoel zijn. Op dit moment moeten we aandacht besteden aan effectieve aarding, en de beste aardingsweerstand is niet meer dan 4 ohm (moet de aardingsdraad testen), om elektrische schokongelukken te voorkomen, bovendien moet de hoofdschakelaar ook een lekbeveiligingsschakelaar toevoegen.

Eindschakelaar

Het bedieningspaneel moet ook een noodstopschakelaar, een aan/uit-schakelaar met sleutel, X-, Y- en Z-as-eindschakelaars voor elke bewegingsas, een schakelaar voor bescherming tegen constante watertemperatuur van de laserbuis en een noodstopschakelaar ter bescherming tegen het openen van de kap bevatten om de veiligheid van de lasersnijmachine te verbeteren.

Circuit-indeling

Om het latere onderhoud te vergemakkelijken, kan elke aansluiting worden voorzien van een label.

Stap 2. Mechanisch ontwerp

De tweede stap is het ontwerp van de mechanische structuur. Deze stap is de focus van de gehele lasersnijmachine. De precisie van de machine en de werking van de machine moeten worden gerealiseerd door een redelijke mechanische structuur. Aan het begin van het ontwerp is het eerste probleem om de verwerkingsroute te bepalen, en de formulering van de verwerkingsroute vereist de initiële leidende ideologie. Hoeveel verwerkingsbereik is er nodig?

Mechanical Design

De grootte van een houten plank is 1220 mm * 2400 mm. Om het aantal snijplanken te minimaliseren, is de breedte van de houten plank 1200 mm als het lengteverwerkingsbereik, en de verwerkingsbreedte moet groter zijn dan 600 mm, dus ik stel de breedte in op ongeveer 700 mm, en de lengte en breedte Elk plus 60 mm lengte voor het klemmen of positioneren. Op deze manier kan worden gegarandeerd dat het werkelijke effectieve verwerkingsbereik 1200 mm * 700 mm is. Volgens de algemene schatting van het bereik van de verwerkingsroute, is de totale grootte bijna 2 meter, wat niet groter is dan het maximale bereik van 2 meter voor expreslevering, wat voldoet aan de vereisten.

hardware accessoires

De volgende stap is het kopen van hardware-accessoires, laserkop, één anti, twee anti, synchrone katrol enzovoort. Ik koos het Europese standaard 4040 dikke aluminium profiel voor het hoofdframe, omdat de installatienauwkeurigheid van de XY-as de toekomstige verwerkingsnauwkeurigheid bepaalt en de materialen solide moeten zijn. Het X-as balkgedeelte van de laserkop is gemaakt van 6040 dik aluminium profiel en de breedte is breder dan de 4040 van de Y-as, omdat wanneer de laserkop in de middelste positie staat, het aluminium profiel zal vervormen als de sterkte niet voldoende is.

hardware accessoires

XY-asstructuurontwerp

Voordat u de XY-asstructuur ontwerpt, moet u eerst de hardware-accessoires en verschillende onderdelen opmeten en tekenen. Vervolgens voert u het structurele ontwerp uit met behulp van AutoCAD-software.

XY-asstructuurontwerp

De transmissie van de X-as wordt vertraagd door de stappenmotor via de synchrone katrol en de uitvoer naar de synchrone riem, en het open uiteinde van de synchrone riem is verbonden met de laserkop. De rotatie van de X-as stappenmotor drijft de synchrone riem aan om de laserkop lateraal te verplaatsen; de transmissie van de Y-as is relatief Het is iets ingewikkelder. Om de linker- en rechter lineaire schuifregelaars synchroon te laten bewegen met één motor, moeten twee lineaire modules parallel worden aangesloten met een optische as, en vervolgens wordt de optische as aangestuurd door een stappenmotor om de twee lineaire schuifregelaars tegelijkertijd aan te drijven, om zo de Y-as te verplaatsen. De X-as kan altijd in een horizontale positie staan.

Onderdelenverwerking en assemblage

Nadat het ontwerp is voltooid, is de volgende stap het verwerken en monteren van de onderdelen, het verwerken van de X-as-afstandhouder, 3D print de Y-as optische asbeugel, monteer het aluminium profielframe, installeer de lineaire geleider, etc. Het meest kritische en vervelende onderdeel is de aanpassing van de nauwkeurigheid. Dit proces vereist herhaaldelijk debuggen en vereist geduld.

De Y-as is verbonden met de optische as

1. De optische as wordt vastgezet met 2 koppelingen en optische asbeugels.

2. Bewerk de X-as-achterplaat om het X-as-aluminiumprofiel te verbinden met de twee lineaire modules van de Y-as.

3. Tijdens de installatie van het XY-as aluminium profielframe moeten de verticaliteit en parallelliteit van het frame worden gewaarborgd tijdens dit proces, dus zijn herhaalde metingen vereist tijdens het proces om nauwkeurige afmetingen te garanderen. Zorg er bij het installeren van de twee lineaire geleiders op de Y-as voor dat de geleiders parallel zijn aan het aluminium profiel en meet met een wijzerplaatindicator om te garanderen dat de parallelliteit binnen 0.05 mm ligt.

Installeer X-as laserkop, lineaire geleider, tank sleepketting en stappenmotor

4. Bij het installeren van de lineaire geleiderail is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de geleiderail parallel is aan het aluminium profiel. De geleiderail van elke sectie moet worden gemeten met een wijzerplaatindicator om ervoor te zorgen dat de parallelliteit binnen 0.05 mm ligt, wat een goede basis legt voor de daaropvolgende installatie.

De X-aspositie herstellen

5. Om de Y-as synchrone riem te installeren, moet u er eerst voor zorgen dat de X-as horizontaal staat en een wijzerplaatindicator gebruiken om de meter te markeren. Na de meting blijkt dat het aluminium profiel zelf een kromming heeft van ongeveer 0.05 mm, dus de horizontale nauwkeurigheid moet binnen 0.1 mm worden geregeld (bij voorkeur De twee wijzerplaatindicatoren worden op nul gezet) en de positie van de twee schuifregelaars en de X-as wordt vastgezet met een clip.

Rijg de distributieriemen aan beide kanten

6. Laat de distributieriem aan beide kanten lopen en bevestig de distributieriem aan de linkerkant. Zet vervolgens de linker contactwijzer op nul, meet de horizontale fout aan de andere kant, pas de horizontale fout aan tot binnen 0.1 mm en bevestig deze met een clip. Bevestig vervolgens de rechter synchrone riem. Op dit moment zal de horizontale fout zeker toenemen vanwege de installatie aan de rechterkant. Verplaats vervolgens de wijzerplaatindicator weer naar links naar nul en maak de rechterkoppeling los om de X-as te verplaatsen. Verschuif de schuifregelaar, pas de horizontale fout aan tot binnen 0.1 mm en bevestig de koppelkoppeling met een clip.

7. Nu kunt u de klemmen aan beide kanten losmaken, testen of de X-as in een horizontale positie staat wanneer de Y-as beweegt, het Y-as-synchronisatiewiel draaien en het vorige meetproces herhalen. Als blijkt dat de X-as niet gesynchroniseerd is, kan het zijn dat de strakheid van de synchrone riem aan beide kanten anders is of dat de nauwkeurigheid van elke structuur niet goed is afgesteld. U moet dan teruggaan naar de vorige fase en deze opnieuw afstellen. Zolang de strakheid van de synchrone riem is afgesteld, moet de X-as opnieuw worden afgesteld totdat de Y-as is verplaatst en de X-as altijd binnen het horizontale foutbereik van 0.1 mm ligt. Vergeet niet om in deze fase geduld te hebben.

Pas het XY-asframe aan

8. Controleer of de spanning van de distributieriemen aan beide kanten gelijk is. Het is raadzaam om voorzichtig tot een diepte van 1-2 cm te drukken, zodat de diepte aan beide kanten gelijk is.

9. Installeer de stappenmotor. Bij het installeren van de motor moet u letten op het afstellen van de spanning. Als de synchrone riem te los zit, zal dit de bewegingsspeling veroorzaken, en als deze te strak zit, zal de synchrone riem barsten.

Installeer de Y-as stappenmotor

Test de stabiliteit van het mechanische mechanisme

Sluit het besturingssysteem aan om de stabiliteit van de mechanische structuur te testen, sluit de computer aan om de motorparameters te debuggen, meet de afwijking tussen de getekende grafiek en de ontwerpgrootte, pas de pulshoeveelheid van de stappenmotor aan op basis van de werkelijke afstandsafwijking en controleer of er een spelingsspleet in het mechanisme zit. Of elke slag coherent is en of de snijpunten verbonden zijn. Herhaald tekenen wordt uitgevoerd en de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid wordt gedetecteerd door herhaald tekenen. Uiteraard kan de herhaalde positioneringsnauwkeurigheid van het mechanisme worden gedetecteerd door middel van een vaste wijzerplaatindicator en een meter.

Sluit het besturingssysteem aan voor testen

Nadat je de tekening drie keer hebt herhaald, kun je zien dat alle lijnen op een plek staan zonder ghosting, wat aangeeft dat de verplaatsing in orde is. Op dit moment kan de XY-as al afbeeldingen tekenen. Als de pen-liftfunctie wordt toegevoegd, kan het een grootschalige plotter worden. Het echte doel is natuurlijk om een lasersnijmachine te maken, dus we moeten hard blijven werken.

Nadat de XY-as is voltooid, is de volgende stap het maken van de Z-as. Voordat we de Z-as maken, moeten we het volgende doen 3D modelleren en ontwerpen van het algehele frame. Omdat de Z-as is verbonden met het snijplatform en vastgezet op de framemodule, moet deze samen worden ontworpen en vervaardigd. De Z-as realiseert de stijgende en dalende functies, en vervolgens wordt de XY-asmodule er direct op geplaatst, en de combinatie kan de functie van de XYZ-as realiseren.

Ontwerp Z-as hefplatform

Ontwerp met behulp van Solidworks-modellering het algehele frame en de Z-asstructuur van de lasersnijtafel. Door de 3D Vanuit dit perspectief kunnen structurele problemen snel worden ontdekt en snel worden gecorrigeerd.

Verplaatsbaar platformgebouw

Met het frame en de structuur op hun plaats, kan het beweegbare platform aan de onderkant van de machine worden gemaakt. De hele lasersnijmachine wordt op het platform geplaatst. De machine is relatief groot. Het is onrealistisch om de lasersnijtafel te bouwen en deze vervolgens omhoog te verplaatsen. Het proces zal ook de nauwkeurigheid van de machine beïnvloeden, dus deze kan alleen op het onderste mobiele platform worden gebouwd.

1. Begin nu met het bouwen van het beweegbare platform onderaan. Koop eerst het 5050 verdikte vierkante staal voor het maken van het frame.

2. Het vierkante staal wordt één voor één gelast en is na voltooiing zeer sterk. Er kunnen zonder problemen mensen in hun geheel op zitten.

3. Las 4 rollen aan het frame en laat een opening van 600 mm aan de linkerkant. Het hoofddoel is om ruimte te reserveren voor water met een constante temperatuur en een luchtpomp. Nu het frame van het mobiele platform is gelast, is het nodig om een laag hout aan de boven- en onderkant te installeren.

4. Bouw het frame van de machine en koop aluminium profielen van het internet. Het model is 4040 nationale standaard aluminium profielen. De belangrijkste reden om dit nationale standaard aluminium profiel te gebruiken is dat het relatief licht van gewicht is, gemakkelijk te hanteren na installatie, een goede sterkte heeft en de afgeronde hoeken eromheen relatief klein zijn om het ontwerp en de installatie van daaropvolgende plaatmetalen panelen te vergemakkelijken.

Om een machineframe in de woonkamer te bouwen, is het te groot om te passen.

XY-as en machineframe monteren

5. Monteer de XY-as en het machineframe, plaats het voltooide frame op het mobiele platform en installeer vervolgens de gedebugde XY-as op het machineframe. Het algehele effect is nog steeds goed.

6. Begin met het maken van de Z-as support sheet, schrijf de aluminium plaat af en bepaal de positie van het gat. Boor en tap om 4 identieke support sheets te maken.

Monteer de Z-as-liftschroef

7. Monteer de Z-as-hefschroef en monteer de T-vormige schroef, synchrone poelie, lagerzitting, steunplaat en flensmoer.

8. Installeer de Z-as hefschroef, stappenmotor en distributieriem. Het principe van Z-as heffen: De stappenmotor spant de synchrone riem aan via de spanwielen aan beide kanten. Wanneer de motor draait, drijft hij de vier hefschroeven aan om in dezelfde richting te draaien, zodat de vier steunpunten tegelijkertijd omhoog en omlaag bewegen en het snijplatform tegelijkertijd met de steunpunten is verbonden. Beweging omhoog en omlaag. Bij het installeren van het honingraatpaneel moet u letten op de afstelling van de vlakheid. Gebruik een wijzerplaatindicator om het hoogteverschil van het hele frame te meten en stel het hoogteverschil in op 0.1 mm.

Mechanische structuren zoals luchtpadstructuur, laserlichtpad en plaatmetalen huid worden later in detail uitgelegd wanneer het bijbehorende systeem erbij betrokken is. Hierna wordt het derde deel geïntroduceerd.

Stap 3. Instellen van het laserbuisregelsysteem

1. Kies de CO2 laserbuismodel. De laserbuis is verdeeld in twee typen: glazen buis en radiofrequentiebuis. De RF-buis gebruikt 30V lage spanning met hoge precisie, kleine vlek en lange levensduur, maar de prijs is duur, terwijl de levensduur van de glazen buis ongeveer 1500 uur is, de vlek relatief groot is en deze wordt aangestuurd door hoge spanning, maar de prijs is goedkoop. Als u alleen hout, leer, acryl snijdt, zijn glazen buizen volledig competent en gebruiken de meeste lasersnijders op de markt momenteel glazen buizen. Vanwege het kostenprobleem kies ik voor een glazen buis, de grootte van 1600 mm * 60 mm, de koeling van de laserbuis moet waterkoeling gebruiken en het is water met een constante temperatuur.

Laser Power Supply

De laserbuisvoeding die ik heb gekozen is de 100W laservoeding. De functie van de laservoeding wordt geïntroduceerd. De positieve elektrode van de laserbuis zendt een hoge spanning uit van bijna 10,000 volt. Vanwege de hoge concentratie CO2 gas in de hoogspanningsontladings-excitatiebuis, wordt een laser met een golflengte van 10.6 um gegenereerd aan de staart van de buis. Let op dat deze laser onzichtbaar licht is.

CW5000 Waterkoeler

2. Kies een waterkoeler. De laserbuis genereert hoge temperaturen tijdens normaal gebruik en moet worden gekoeld door watercirculatie. Als de temperatuur te hoog is en niet op tijd wordt gekoeld, zal dit onherstelbare schade aan de laserbuis veroorzaken, wat resulteert in een scherpe daling van de levensduur of het barsten van de laserbuis. De snelheid waarmee de watertemperatuur daalt, bepaalt ook de prestaties van de laserbuis.

Er zijn twee soorten waterkoeling, de ene is luchtkoeling en de andere is de koelmethode met behulp van luchtcompressorkoeling. Als de laserbuis ongeveer 80W, luchtkoeling kan competent zijn, maar als het overschrijdt 80W, moet de compressorkoelingsmethode worden gebruikt. Anders kan de hitte helemaal niet worden onderdrukt. Het water met constante temperatuur dat ik kies, is het CW5000-model. Als het vermogen van de laserbuis wordt geüpgraded, kan dit water met constante temperatuur nog steeds competent zijn. De hele machine omvat een temperatuurregelsysteem, een wateropslagemmer, een luchtcompressor en een koelplaat. modulesamenstelling.

3. Installeer de laserbuis, monteer de laserbuis op de buisbasis, pas de hoogte van de laserbuis aan zodat deze overeenkomt met de ontwerphoogte en wees voorzichtig bij het hanteren ervan.

Installatie van laserbuizen

Sluit de wateruitlaatpijp met constante temperatuur aan. Er moet worden opgemerkt dat de waterinlaat eerst via de positieve pool van de laserbuis binnenkomt, de positieve waterinlaat van de laserbuis moet naar beneden wijzen, het koelwater komt via de onderkant binnen en komt vervolgens via de bovenkant van de negatieve pool van de laserbuis naar buiten en keert vervolgens terug naar de retour via de watercirculatiebeveiligingsschakelaar. De watertank met constante temperatuur voltooit een cyclus. Wanneer de watercyclus stopt, wordt de waterbeveiligingsschakelaar losgekoppeld en wordt het feedbacksignaal naar het bedieningspaneel gestuurd, dat de laserbuis uitschakelt om oververhitting te voorkomen.

Sluit de ampèremeter aan

4. De negatieve pool van de laserbuis is verbonden met de ampèremeter en vervolgens weer met de negatieve pool van de laservoeding. Wanneer de laserbuis werkt, kan de ampèremeter de stroom van de laserbuis in realtime weergeven. Via de numerieke waarde kunt u het ingestelde vermogen vergelijken met het werkelijke vermogen om te beoordelen of de laserbuis normaal werkt.

5. Sluit het circuit van de laservoeding, water met een constante temperatuur, een waterbeveiligingsschakelaar, een ampèremeter aan en bereid een beschermende bril voor (omdat de laserbuis onzichtbaar licht uitzendt, moet u een speciale beschermende bril van 10.6 μm gebruiken). Stel het vermogen van de laserbuis in op 40%, schakel de burst-modus in, plaats het testbord voor de laserbuis, druk op de schakelaar om de laser uit te zenden. Het bord wordt onmiddellijk ontstoken en het testeffect is erg goed.

De volgende stap is het aanpassen van het optische padsysteem.

Stap 4. Installatie van het laserbuislichtgeleidingssysteem

Het vierde deel is de opstelling van het laserbuislichtgeleidingssysteem. Zoals weergegeven in de afbeelding hierboven, wordt het laserlicht dat door de laserbuis wordt uitgezonden, door een spiegel gebroken tot 90 graden naar de tweede spiegel, en de tweede spiegel wordt opnieuw gebroken tot 90 graden naar de derde spiegel. Breking zorgt ervoor dat de laser naar beneden schiet richting de focuslens, die de laser vervolgens focust om een zeer fijne vlek te vormen.

Het probleem met dit systeem is dat, ongeacht waar de laserkop zich in het bewerkingsproces bevindt, het focuspunt zich altijd op hetzelfde punt moet bevinden. Dat wil zeggen dat de optische paden in de bewegende toestand samenvallen. Anders wordt de laserstraal afgebogen en wordt er geen licht uitgezonden.

Het eerste ontwerp van een oppervlaktespiegel-optisch pad

Het afstellingsproces van de spiegelbeugel: de spiegel en de laser staan in een hoek van 45 graden, waardoor het moeilijk is om het laserpunt te beoordelen. Het is noodzakelijk om 3D print een 45-graden beugel voor hulpaanpassing, plak het getextureerde papier op het doorlopende gat en de laser wordt ingeschakeld. Spot shooting-modus (aan tijd 0.1S, vermogen 20% om penetratie te voorkomen), pas de hoogte, positie en rotatiehoek van de beugel aan, zodat de lichtvlek in het midden van het ronde gat wordt geregeld.

Het tweede oppervlaktespiegel optische padontwerp

De precieze montagepositie en montagehoogte van de tweede spiegelbeugel worden verkregen door de 3D ontwerp van het tweede oppervlaktespiegelpad, en de tweede oppervlaktespiegelbeugel wordt nauwkeurig geïnstalleerd door de schuifmaat te meten (installeer deze eerst op de beginpositie).

Pas de reflectiehoek van de eerste oppervlaktespiegel aan

Het proces van het aanpassen van de hoek van de eerste oppervlaktespiegel: beweeg de Y-as dicht bij de spiegel, laserpunt, beweeg dan het einde van de Y-as weg en punt opnieuw. Op dit moment zal blijken dat de twee punten niet samenvallen, als het nabije punt hoger is en het verre punt lager, dan moet de spiegel worden aangepast om omhoog te draaien, en vice versa; de volgende stap is om punten te blijven maken, ver en dichtbij, als het nabije punt links is en het verre punt rechts, moet u de spiegel aanpassen om naar links te draaien, en vice versa, totdat het nabije punt samenvalt met het verre punt als een punt, dit betekent dat het optische pad van de tweede oppervlaktespiegel volledig parallel is aan de bewegingsrichting van de Y-as.

Het optische padontwerp van de derde oppervlaktespiegel

Het proces van het aanpassen van de hoek van de tweede oppervlaktespiegel: verplaats de Y-as naar de eerste oppervlaktespiegel, verplaats vervolgens de X-as naar het nabije uiteinde, doe laserstippen, verplaats vervolgens de X-as naar het verre uiteinde en doe vervolgens de laserstippen, observeer op dit moment of het nabije punt hoger is en het verre punt lager, u moet de tweede oppervlaktespiegel aanpassen om omhoog te draaien en vice versa. Ga in de volgende stap door met het maken van punten, één punt ver en één dichtbij, als het nabije punt links is en het verre punt rechts, moet u de tweede oppervlaktespiegel aanpassen om naar links te draaien en vice versa, totdat het nabije punt en het verre punt samenvallen als één punt, wat betekent dat het optische pad van de nabije derde oppervlaktespiegel volledig parallel is aan de bewegingsrichting van de X-as. Verplaats vervolgens de Y-as naar het verre uiteinde en markeer een punt aan het dichtstbijzijnde uiteinde en het verre uiteinde van de X-as. Als ze niet samenvallen, betekent dit dat de twee spiegelpaden elkaar niet overlappen. In dat geval moet u terugkeren om de hoek van de eerste oppervlaktespiegel aan te passen totdat de twee punten op de X-as aan het dichtstbijzijnde uiteinde van de Y-as en de twee punten en vier punten op de X-as aan het verre uiteinde van de Y-as volledig samenvallen.

In feite is de aanpassing in deze stap nog niet voorbij. Kijk of de lichtvlek van de derde oppervlaktespiegellenshouder zich in het midden van de cirkel bevindt. Als de lichtvlek zich aan de linkerkant bevindt, moet de tweede oppervlaktespiegellenshouder naar achteren worden verplaatst en vice versa. Pas de positie van de hele laserbuis aan om naar beneden te bewegen en vice versa. Bij het veranderen van de tweede oppervlaktespiegelbeugel moeten we het proces van het aanpassen van de hoek van de tweede oppervlaktespiegellens opnieuw herhalen. Bij het veranderen van de hoogte van de laserbuis moeten we het hele lensaanpassingsproces herhalen Eén doorgang (inclusief: het aanpassingsproces van de eerste oppervlaktespiegelbeugel, de eerste spiegellens en de tweede oppervlaktespiegel), en doe de stippen opnieuw totdat de lichtvlek zich in de middelste positie bevindt en de vier punten volledig samenvallen.

Pas de reflectiehoek van de derde oppervlaktespiegel aan

Het aanpassingsproces van de hoek van de derde oppervlaktespiegel: de aanpassing van de spiegel is om twee punten van de Z-as op te tillen en te verlagen op basis van de spiegel, dat wil zeggen 8 punten. Het aanpassingsprincipe is om eerst het hefpunt van de vier punten te bepalen en vervolgens de X-as naar het andere uiteinde te verplaatsen en vervolgens het hefpunt te raken. Als het hoogste punt van de lichtvlek hoger is dan het laagste punt, moet u de lens van de derde oppervlaktespiegel naar achteren draaien en vice versa. Draai naar rechts en vice versa.

Als de lichtvlek niet altijd kan worden aangepast om samen te vallen, betekent dit dat het optische pad van de derde oppervlaktespiegel niet samenvalt met de X-as en dat het nodig is om terug te keren om de hoek van de tweede oppervlaktespiegellens aan te passen. Het is nodig om terug te keren om de hoogte van de laserbuis aan te passen en vervolgens te beginnen met een omgekeerde beugel om deze opnieuw aan te passen totdat de 8 punten volledig samenvallen.

Scherpstellens

Er zijn vier soorten focuslenzen: 50.8, 63.5, 76.2 en 101.6. Ik heb gekozen voor 50.8 mm.

Plaats de focuslens in de cilinder van de laserkop, met de bolle zijde naar boven, leg er een schuin houten bord op, verplaats de X-as om elke 2 mm een punt te maken, zoek de positie met het dunste punt, meet de afstand tussen de laserkop en het houten bord, deze afstand is de meest geschikte brandpuntsafstandpositie voor lasersnijden en het optische pad is in deze stap aangepast.

Stap 5. Instellen van het uitlaatsysteem

Het vijfde deel is de luchtblaas- en uitlaatsysteemopstelling. Er zal dikke rook worden gegenereerd tijdens het lasersnijden en de dikke rookdeeltjes zullen de focusplaat bedekken en het snijvermogen verminderen. De oplossing is om de luchtpomp voor de focusplaat te verhogen.

De luchtpomp die ik kies is de luchtcompressor luchtpomp, de belangrijkste reden is dat de luchtdruk relatief hoog is, en de snij-efficiëntie kan worden verhoogd door de werking van het gas tijdens het snijden. Het uitgangssignaal is verbonden vanaf het moederbord om de solenoïdeklep te regelen, en de solenoïdeklep regelt de luchtpomp om lucht te blazen.

Lasergesneden houtprojecten

Na de installatie kan ik niet wachten om een proefsnede te maken van de 6mm multi-layer board, die soepel doorgesneden kan worden, en het effect is zeer ideaal. Het enige probleem is dat het uitlaatsysteem niet voltooid is, en de rook is relatief groot.

Snij de roestvrijstalen plaat volgens de ontwerpmaat en bevestig de roestvrijstalen plaat met schroeven na het boren. De hele machine is volledig gesloten, waarbij alleen de luchtinlaat en luchtuitlaat overblijven.

De afzuigventilator wordt aan de muur bevestigd. Hiervoor moet een beugel worden gemaakt.

3D Bedrukte luchtuitlaat

De middeldrukventilator maakt gebruik van een 300W kracht, een rechthoekige luchtuitlaat die speciaal is ontworpen volgens de grootte van het eigen aluminiumlegeringvenster.

Stap 6. Instellen van verlichtings- en focussystemen

Het zesde onderdeel is het verlichtings- en focussysteem, dat gebruikmaakt van een onafhankelijke voeding van 12V LED-lichtstrip. LED-verlichting wordt tegelijkertijd toegevoegd aan het besturingssysteem, het verwerkingsgebied en het opslaggebied.

Achter de laserkop wordt een kruislaserkop toegevoegd voor het scherpstellen. Deze gebruikt een onafhankelijke 5V-voeding en is uitgerust met een onafhankelijke schakelaar. De positie van de laserkop wordt bepaald door de kruislijn. De horizontale laserlijn wordt gebruikt om de diepte van het bord te beoordelen. Het midden geeft aan dat het bord niet vlak is of dat de brandpuntsafstand niet goed is afgesteld, u kunt de Z-as omhoog en omlaag scherpstellen en de horizontale lijn naar het midden aanpassen.

Laser Cross Focus installeren

Setp 7. Operationele optimalisatie

Het zevende deel is de optimalisatie van de werking. Om noodstops te vergemakkelijken, is de noodstopschakelaar bovenaan dicht bij het werkoppervlak ontworpen en zijn aan de zijkant een sleutelschakelaar, USB-interface en debugpoort geïnstalleerd. De voorkant is ontworpen met de hoofdschakelaar, luchtblaas- en uitlaatregelschakelaar, LED-verlichtingsschakelaar, laserfocusschakelaar, waarmee alle handelingen onder één paneel kunnen worden voltooid.

Schakelknop lay-out

Kastdeuren zijn aan beide kanten van de machine ontworpen, de linkerkant wordt gebruikt om de gereedschappen op te bergen die door de lasersnijder worden gebruikt, en de rechterkant wordt gebruikt voor inspectie en onderhoud. Er is een inspectievenster aan de onderkant van de voorkant. Wanneer een werkstuk valt, kan het van onderaf worden verwijderd. U kunt ook observeren of het laservermogen voldoende is en of het op tijd is doorgesneden, om het vermogen op tijd te verhogen.

Ik heb ook een voetpedaal toegevoegd. Wanneer u de lasersnijder moet starten, hoeft u alleen maar op het voetpedaal te stappen om de handeling te voltooien, wat de vervelende knopbediening bespaart, wat erg snel en handig is.

Stap 8. Testen en debuggen

Ten slotte is het noodzakelijk om de functies van het lasersnijsysteem te testen, de snijparameters tijdens het gebruik te verbeteren om betere resultaten te behalen en de functies van lasersnijden en lasergraveren te debuggen.

Lasergesneden projecten

Op dit punt is de hele lasersnijmachine afgebouwd. Enkele knelpunten en moeilijkheden die zich voordeden tijdens het maakproces zijn één voor één overwonnen door hard werken. Deze doe-het-zelfervaring is erg waardevol. Door dit project heb ik veel geleerd over lasersnijmachines. Tegelijkertijd ben ik erg dankbaar voor de hulp van de leiders in de industrie, waardoor het project minder omwegen had.

Hoe verdien je geld met een winstgevende fiberlasergraveur?

Kan 27, 2022 Vorige bericht

9 beste industriële lasersnijders in moderne productie

03 juni 2022 next Post

Hoe bouwt u uw eigen lasersnijmachine?