Comment construire une machine de découpe laser ? - Guide de bricolage
Introduction
Tout le monde sait que pour devenir un fabricant ou un bricoleur qualifié, il faut utiliser un coupe au laser est en principe un cours obligatoire pour l'entrée, mais il peut y avoir de nombreux problèmes. Si vous pouvez en créer un vous-même, le problème sera-t-il résolu facilement ?
Le projet que je souhaite partager est une machine de découpe laser fabriquée l'année dernière. Je pense que tout le monde connaît le découpeur laser (également connu sous le nom de graveur laser car il peut effectuer des travaux de gravure au laser) et c'est aussi un artefact pour les fabricants pour réaliser des projets. Ses avantages tels que le traitement rapide, l'utilisation efficace des plaques et la réalisation d'une technologie de découpe que les processus traditionnels ne peuvent pas réaliser sont profondément appréciés par tout le monde.
En général, lorsqu'on utilise une machine CNC pour travailler, on rencontre les problèmes suivants par rapport à la découpe au laser : il faut installer et changer l'outil avant de travailler, le réglage de l'outil, le bruit excessif, le temps de traitement long, la pollution par la poussière, le rayon de l'outil et d'autres problèmes. La supériorité de la découpe a conduit à l'idée de fabriquer soi-même une machine de découpe laser.
Après avoir eu cette idée, j'ai commencé à réaliser une étude de faisabilité sur cette idée. Après de multiples recherches et comparaisons de différents types de machines de découpe laser, combinées à leurs propres conditions et besoins de traitement, après avoir pesé le pour et le contre, j'ai réalisé un plan de construction étape par étape avec une conception et une fabrication modulaires, qui sont détachables et évolutives.
Après 60 jours, chaque partie de la machine adopte une conception modulaire. Grâce au concept de modularisation, le traitement et la production sont pratiques, l'assemblage final est suffisant, la pression financière ne sera pas trop grande et les pièces requises peuvent être achetées étape par étape. La taille de la machine terminée atteint 1960mm*1200mm* 1210mm, la course de traitement est de 1260mm*760mm, et la puissance de coupe est 100WIl peut traiter un grand nombre de pièces à la fois et dispose des fonctions de découpe laser, de gravure, de numérisation, de lettrage et de marquage.
Planification de projet
L'ensemble du projet de production comprend 7 parties principales, à savoir : le système de contrôle de mouvement, la conception de la structure mécanique, le système de contrôle du tube laser, le système de guidage de la lumière, le système de soufflage et d'échappement de l'air, le système de focalisation de l'éclairage, l'optimisation du fonctionnement et d'autres aspects.
L'idée générale de la création de l'initiale est :
1. La course de la machine de découpe laser produite doit être grande pour combler l'écart que la plage de traitement de la Machine cnc n'est pas assez grand, ce qui peut éviter la peine de prédécouper la feuille. Vous pouvez également utiliser sa fonction de traçage laser pour gribouiller directement de grandes plaques, ce qui résout le problème du traçage manuel.
2. Étant donné que la course augmente, la puissance du découpeur laser ne peut pas être trop faible, sinon le laser aura une certaine perte dans la conduction de l'air, de sorte que la puissance globale ne peut pas être inférieure à 100W.
3. Afin de garantir la précision et le bon fonctionnement du découpeur laser, le choix global des matériaux doit être entièrement métallique.
4. Il est pratique à utiliser et à exploiter.
5. La structure conçue peut répondre au plan de mise à niveau de suivi.
Tableau de contrôle
Découpeur laser à faire soi-même
Avec le cadre et le plan généraux du bricolage, commençons les 8 étapes de la construction d'un découpeur laser. Je vais détailler le processus de fabrication spécifique et les détails impliqués.
Étape 1. Conception du système de contrôle de mouvement
La première étape est le système de contrôle de mouvement. J'utilise la carte mère laser RDC1S-B (EC). Cette carte mère de contrôle peut contrôler 6442 axes, à savoir X, Y, Z et U. La carte mère est livrée avec un écran d'affichage interactif. L'état de fonctionnement de la machine, le stockage des fichiers de traitement et le débogage de la machine peuvent être effectués via l'écran de fonctionnement, mais une chose à noter est que les paramètres de contrôle du moteur de l'axe XYZ doivent être connectés à l'ordinateur pour le réglage des paramètres.
Par exemple : accélération et décélération à vide, accélération et décélération de coupe, vitesse à vide, correction d'erreur de position du moteur, sélection du type de laser. Le système de contrôle est alimenté par 24V DC, qui nécessite un 24V alimentation à découpage. Afin d'assurer la stabilité du système, 2 24V des alimentations à découpage sont utilisées, une 24V2A alimente directement la carte mère, et l'autre 24V15A alimente 3 moteurs, tandis que le 220V le terminal d'entrée est connecté à un 30A filtre pour assurer le fonctionnement stable du système.
Test du système de contrôle
Une fois les paramètres définis, vous pouvez connecter le moteur pour un test de ralenti. À ce stade, vous pouvez vérifier la ligne de connexion du moteur, le sens du moteur, le sens de fonctionnement de l'écran, les paramètres de subdivision du moteur pas à pas, importer des fichiers de découpe pour un fonctionnement d'essai. Le moteur que j'ai choisi est un moteur pas à pas 2 57 phases d'une longueur de 57 mm, car il n'en restait que 3 dans le projet précédent, je l'ai donc utilisé directement avec l'idée de ne pas le gaspiller. Le pilote que j'ai choisi est TB6600, qui est un moteur pas à pas ordinaire. Dans le pilote du moteur, la subdivision est définie sur 64.
Si vous souhaitez que le système de découpe laser ait de meilleures performances à grande vitesse, vous pouvez choisir un moteur pas à pas triphasé, qui a un couple plus important et de très bonnes performances à grande vitesse. Bien sûr, après des tests ultérieurs, il a été constaté que le moteur pas à pas 3 biphasé est entièrement capable de déplacer à grande vitesse l'axe X lors de la numérisation laser de photos, je l'utiliserai donc pour le moment et remplacerai le moteur s'il doit être mis à niveau plus tard.
En termes de système de protection de sécurité, la disposition globale du circuit doit être séparée de la haute tension et de la basse tension. Lors du câblage, il faut veiller à ne pas avoir de croisements. Le point le plus important est qu'il doit être mis à la terre. En effet, lorsque la haute tension passe à travers, le cadre métallique et la coque génèrent de l'électricité induite, et lorsque la main les touche, il y a une sensation d'engourdissement. À ce stade, nous devons faire attention à une mise à la terre efficace, et la meilleure résistance de mise à la terre ne dépasse pas 4 ohms (il faut tester le fil de terre), pour éviter les accidents de choc électrique, en outre, l'interrupteur d'alimentation principal doit également ajouter un interrupteur de protection contre les fuites.
Limit Switch
Le panneau de commande doit également installer un interrupteur d'arrêt d'urgence, un interrupteur d'alimentation avec une clé, des interrupteurs de fin de course des axes X, Y, Z pour chaque axe de mouvement, un interrupteur de protection contre l'eau à température constante pour le tube laser, un interrupteur d'arrêt d'urgence pour la protection d'ouverture du couvercle pour améliorer la sécurité de la machine de découpe laser.
Disposition du circuit
Afin de faciliter la maintenance ultérieure, chaque terminal peut être étiqueté en conséquence.
Étape 2. Conception mécanique
La deuxième étape est la conception de la structure mécanique. Cette étape est au cœur de l'ensemble de la machine de découpe laser. La précision de la machine et son fonctionnement doivent être réalisés par une structure mécanique raisonnable. Au début de la conception, le premier problème rencontré est de déterminer l'itinéraire de traitement, et la formulation de l'itinéraire de traitement nécessite l'idéologie directrice initiale. De quelle portée de traitement a-t-elle besoin ?
Conception mécanique
La taille d'une planche de bois est de 1220mm*2400 mm. Afin de minimiser le nombre de planches à découper, la largeur de la planche de bois est de 1200mm comme la plage de traitement de longueur et la largeur de traitement doivent être supérieures à 600 mm, j'ai donc défini la largeur à environ 700 mm, et la longueur et la largeur de chaque plus 60mm longueur de serrage ou de positionnement. De cette manière, la plage de traitement effective réelle peut être garantie à 1200mm*700 mm. Selon l'estimation générale de la portée de l'itinéraire de traitement, la taille globale est proche de 2 mètres, ce qui ne dépasse pas la portée maximale de 2 mètres pour la livraison express, ce qui répond aux exigences.
Accessoires de matériel
L'étape suivante consiste à acheter les accessoires matériels, la tête laser, un anti, 2 anti, une poulie synchrone, etc. J'ai choisi la norme européenne 4040 Profilé en aluminium épais pour le cadre principal, car la précision d'installation de l'axe XY détermine la précision de traitement future et les matériaux doivent être solides. La partie faisceau de l'axe X de la tête laser est en 6040 profil en aluminium épais et la largeur est plus large que la 4040 de l'axe Y, car lorsque la tête laser est en position médiane, le profil en aluminium se déformera si la résistance n'est pas suffisante.
Accessoires de matériel
Conception de la structure de l'axe XY
Avant de concevoir la structure de l'axe XY, mesurez et dessinez d'abord les accessoires matériels et les différentes pièces, puis effectuez la conception structurelle via le logiciel AutoCAD.
Conception de la structure de l'axe XY
La transmission de l'axe X est décélérée par le moteur pas à pas via la poulie synchrone et transmise à la courroie synchrone, et l'extrémité ouverte de la courroie synchrone est reliée à la tête laser. La rotation du moteur pas à pas de l'axe X entraîne la courroie synchrone pour déplacer la tête laser latéralement ; la transmission de l'axe Y est relativement C'est un peu plus compliqué. Pour que les curseurs linéaires gauche et droit se déplacent de manière synchrone avec un moteur, 2 modules linéaires doivent être connectés en parallèle avec un axe optique, puis l'axe optique est entraîné par un moteur pas à pas pour entraîner les 2 curseurs linéaires en même temps, de manière à déplacer l'axe Y. L'axe X peut toujours être en position horizontale.
Traitement et assemblage de pièces
Une fois la conception terminée, l'étape suivante consiste à traiter et à assembler les pièces, à traiter l'entretoise de l'axe X, 3D Imprimez le support de l'axe optique de l'axe Y, assemblez le cadre en profilé d'aluminium, installez le guide linéaire, etc. La partie la plus critique et la plus fastidieuse est le réglage de la précision. Ce processus nécessite un débogage répété et demande de la patience.
L'axe Y est connecté à l'axe optique
1. L'axe optique est fixé par 2 couplages et supports d'axe optique.
2. Traitez la plaque de support de l'axe X pour connecter le profilé en aluminium de l'axe X avec les 2 modules linéaires de l'axe Y.
3. Lors de l'installation du cadre en profilé d'aluminium de l'axe XY, la verticalité et le parallélisme du cadre doivent être assurés pendant ce processus, des mesures répétées sont donc nécessaires pendant le processus pour garantir des dimensions précises. Lors de l'installation des 2 guides linéaires sur l'axe Y, assurez-vous que les guides sont parallèles au profilé en aluminium et mesurez à l'aide d'un comparateur à cadran pour vous assurer que le parallélisme est dans les limites 0.05mm.
Installer une tête laser à axe X, un guide linéaire, une chaîne de traction de réservoir et un moteur pas à pas
4. Lors de l'installation du rail de guidage linéaire, il est nécessaire de s'assurer que le rail de guidage est parallèle au profilé en aluminium. Le rail de guidage de chaque section doit être mesuré à l'aide d'un indicateur à cadran pour garantir que le parallélisme est conforme 0.05mm, ce qui constitue une bonne base pour l'installation ultérieure.
Fixer la position de l'axe X
5. Pour installer la courroie synchrone de l'axe Y, assurez-vous d'abord que l'axe X est dans un état horizontal et utilisez un indicateur à cadran pour marquer le compteur. Après la mesure, on constate que le profil en aluminium lui-même a une courbure d'environ 0.05mm, la précision horizontale doit donc être contrôlée à 0.1mm (de préférence les 2 comparateurs sont remis à zéro), et la position des 2 curseurs et de l'axe X est fixée avec un clip.
Enfilez les courroies de distribution des deux côtés
6. Passez la courroie de distribution des deux côtés et fixez la courroie de distribution à gauche. Remettez ensuite l'indicateur à cadran de contact gauche à zéro, mesurez l'erreur horizontale de l'autre côté, ajustez l'erreur horizontale à 0 près.1mm, et fixez-le avec un clip. Fixez ensuite la courroie synchrone droite. À ce stade, en raison de l'opération d'installation sur le côté droit, l'erreur horizontale augmentera certainement. Déplacez ensuite à nouveau l'indicateur à cadran vers le côté gauche jusqu'à zéro et desserrez l'accouplement droit pour déplacer l'axe X. Faites glisser le curseur, ajustez l'erreur horizontale à 0.1mm, et fixez l'accouplement de couple avec un clip.
7. Vous pouvez maintenant desserrer les pinces des deux côtés, tester si l'axe X est en position horizontale lorsque l'axe Y se déplace, faire tourner la roue de synchronisation de l'axe Y et répéter le processus de mesure précédent. Si l'on constate que l'axe X n'est pas synchronisé, il se peut que la tension de la courroie synchrone soit différente des deux côtés ou que la précision de chaque structure n'ait pas été correctement réglée, vous devez alors revenir à l'étape précédente et la réajuster à nouveau. Tant que la tension de la courroie synchrone est réglée, l'axe X doit être réajusté à nouveau jusqu'à ce que l'axe Y soit déplacé et que l'axe X soit toujours dans la plage d'erreur horizontale de 0.1mmN'oubliez pas d'être patient à ce stade.
Ajuster le cadre de l'axe XY
8. Vérifiez si le serrage des courroies de distribution des deux côtés est uniforme, et il est conseillé d'appuyer doucement jusqu'à une profondeur de 1 à 2 cm, afin que les profondeurs des deux côtés soient uniformes.
9. Installez le moteur pas à pas. Lors de l'installation du moteur, vous devez veiller à régler son serrage. Si la courroie synchrone est trop lâche, cela provoquera un contrecoup du mouvement, et si elle est trop serrée, la courroie synchrone se fissurera.
Installer le moteur pas à pas de l'axe Y
Tester la stabilité du mécanisme mécanique
Connectez le système de contrôle pour tester la stabilité de la structure mécanique, connectez l'ordinateur pour déboguer les paramètres du moteur, mesurez l'écart entre le graphique dessiné et la taille de conception, ajustez la quantité d'impulsion du moteur pas à pas en fonction de l'écart de distance réel et vérifiez s'il y a un jeu dans le mécanisme. Si chaque trait est cohérent et si les points d'intersection sont connectés. Un dessin répété est effectué et la précision de positionnement répétée est détectée par un dessin répété. Bien entendu, la précision de positionnement répétée du mécanisme peut être détectée au moyen d'un indicateur à cadran fixe et d'un compteur.
Connectez le système de contrôle pour les tests
Après avoir répété le dessin 3 fois, vous pouvez voir que tous les traits sont à un endroit sans aucune image fantôme, ce qui indique que le déplacement est OK. À l'heure actuelle, l'axe XY peut déjà dessiner des graphiques. Si la fonction de levage du stylo est ajoutée, il peut devenir un traceur à grande échelle. Bien sûr, le véritable objectif est de fabriquer une machine de découpe laser, nous devons donc continuer à travailler dur.
Une fois l'axe XY terminé, l'étape suivante consiste à créer l'axe Z. Avant de créer l'axe Z, nous devons faire 3D Modélisation et conception du cadre global. Étant donné que l'axe Z est connecté à la plate-forme de coupe et fixé sur le module du cadre, il doit être conçu et fabriqué ensemble. L'axe Z réalise les fonctions de montée et de descente, puis le module de l'axe XY est directement placé dessus, et la combinaison peut réaliser la fonction de l'axe XYZ.
Conception d'une plate-forme élévatrice à axe Z
À l'aide de la modélisation Solidworks, concevez le cadre global et la structure de l'axe Z de la table de découpe laser. 3D Du point de vue de la perspective, les problèmes structurels peuvent être rapidement découverts et corrigés rapidement.
Bâtiment à plate-forme mobile
Une fois le cadre et la structure en place, la plate-forme mobile située au bas de la machine peut être fabriquée. L'ensemble de la machine de découpe laser est placé sur la plate-forme. La machine est relativement grande. Il n'est pas réaliste de construire la table de découpe laser puis de la déplacer vers le haut. Le processus affectera également la précision de la machine, elle ne peut donc être construite que sur la plate-forme mobile inférieure.
1. Commencez maintenant à construire la plate-forme mobile en bas, achetez d'abord l'acier carré épaissi 1 pour fabriquer le cadre.
2. L'acier carré est soudé un par un, et il est très solide une fois terminé, et il n'y a aucun problème avec toute la personne assise dessus.
3. Souder 4 rouleaux au châssis et laisser un espace de 600 mm sur le côté gauche. Le but principal est de réserver de l'espace pour l'eau à température constante et la pompe à air. Maintenant que le châssis de la plate-forme mobile a été soudé, il est nécessaire d'installer une couche de bois sur le dessus et le dessous.
4. Construisez le châssis de la machine et achetez des profilés en aluminium sur Internet. Le modèle est 4040 Profilés en aluminium standard nationaux. La principale raison de l'utilisation de ce profilé en aluminium standard national est qu'il est relativement léger, facile à manipuler après l'installation, a une bonne résistance et les coins arrondis qui l'entourent sont relativement petits pour faciliter la conception et l'installation des panneaux en tôle ultérieurs.
Pour construire un cadre de machine dans le salon, il est trop grand pour s'adapter.
Assembler l'axe XY et le cadre de la machine
5. Assemblez l'axe XY et le châssis de la machine, placez le châssis terminé sur la plate-forme mobile, puis installez l'axe XY débogué sur le châssis de la machine. L'effet global est toujours bon.
6. Commencez à fabriquer la tôle de support de l'axe Z, tracez la tôle d'aluminium et déterminez la position du trou. Effectuez quelques perçages et taraudages pour réaliser 4 tôles de support identiques.
Assembler la vis de levage de l'axe Z
7. Assemblez la vis de levage de l'axe Z et assemblez la vis en T, la poulie synchrone, le siège de roulement, la plaque de support et l'écrou à bride.
8. Installez la vis de levage de l'axe Z, le moteur pas à pas et la courroie de distribution. Le principe du levage de l'axe Z : Le moteur pas à pas serre la courroie synchrone à travers les roues de tension des deux côtés. Lorsque le moteur tourne, il entraîne les 4 vis de levage à tourner dans la même direction, de sorte que les 4 points de support se déplacent de haut en bas en même temps, et la plate-forme de coupe est connectée aux points de support en même temps. Mouvement de haut en bas. Lors de l'installation du panneau en nid d'abeille, vous devez faire attention au réglage de la planéité. Utilisez un indicateur à cadran pour mesurer la différence h8 de l'ensemble du cadre et ajustez la différence h8 à 0.1mm.
Les structures mécaniques telles que la structure du trajet d'air, le trajet de la lumière laser et la peau en tôle seront expliquées en détail plus tard lorsque le système correspondant sera impliqué. Ensuite, la troisième partie sera introduite.
Étape 3. Configuration du système de contrôle du tube laser
1. Choisir la CO2 Modèle de tube laser. Le tube laser est divisé en 2 types : tube en verre et tube radiofréquence. Le tube RF adopte une basse tension de 30 V avec une haute précision, un petit spot et une longue durée de vie, mais le prix est cher, tandis que la durée de vie du tube en verre est d'environ 1500 heures, le spot est relativement grand et il est alimenté par une haute tension, mais le prix est bon marché. Si vous ne coupez que du bois, du cuir, de l'acrylique, les tubes en verre sont parfaitement compétents et la plupart des découpeurs laser du marché utilisent actuellement des tubes en verre. En raison du problème de coût, j'ai choisi un tube en verre, d'une taille de 1600 mm*60mm, le refroidissement du tube laser doit utiliser un refroidissement par eau, et il s'agit d'eau à température constante.
Laser Power Supply
L'alimentation du tube laser que j'ai choisi est la 100W Alimentation laser. La fonction de l'alimentation laser est présentée. L'électrode positive du tube laser émet une haute tension de près de 10,000 XNUMX volts. En raison de la concentration élevée CO2 Dans le tube d'excitation à décharge haute tension, un laser d'une longueur d'onde de 10.6 µm est généré à l'extrémité du tube. Notez que ce laser est une lumière invisible.
CW5000 Refroidisseur d'eau
2. Choisissez un refroidisseur d'eau. Le tube laser génère une température élevée pendant une utilisation normale et doit être refroidi par circulation d'eau. Si la température est trop élevée et qu'elle n'est pas refroidie à temps, cela entraînera des dommages irréversibles au tube laser, entraînant une chute brutale de la durée de vie ou l'éclatement du tube laser. La vitesse à laquelle la température de l'eau baisse détermine également les performances du tube laser.
Il existe 2 types de refroidissement par eau, l'un est le refroidissement par air et l'autre est la méthode de refroidissement par compresseur d'air. Si le tube laser mesure environ 80W, le refroidissement par air peut être compétent, mais s'il dépasse 80W, la méthode de refroidissement par compresseur doit être utilisée. Sinon, la chaleur ne peut pas être supprimée du tout. L'eau à température constante que je choisis est la CW5000 modèle. Si la puissance du tube laser est augmentée, cette eau à température constante peut toujours être compétente. L'ensemble de la machine comprend un système de contrôle de la température, un réservoir de stockage d'eau, un compresseur d'air et une plaque de refroidissement. composition du module.
3. Installez le tube laser, installez le tube laser sur la base du tube, ajustez le h8 du tube laser pour le rendre cohérent avec la hauteur de conception et faites attention à le manipuler avec précaution.
Installation de tubes laser
Connectez le tuyau de sortie d'eau à température constante. Il convient de noter que l'entrée d'eau entre d'abord par le pôle positif du tube laser, l'entrée d'eau positive du tube laser doit être orientée vers le bas, l'eau de refroidissement entre par le bas, puis sort par le haut du pôle négatif du tube laser, puis retourne au retour via l'interrupteur de protection de circulation d'eau. Le réservoir d'eau à température constante termine un cycle. Lorsque le cycle de l'eau s'arrête, l'interrupteur de protection de l'eau est déconnecté et le signal de retour est envoyé à la carte de commande, qui éteint le tube laser pour éviter la surchauffe.
Connecter l'ampèremètre
4. Le pôle négatif du tube laser est connecté à l'ampèremètre, puis de nouveau au pôle négatif de l'alimentation laser. Lorsque le tube laser fonctionne, l'ampèremètre peut afficher le courant du tube laser en temps réel. Grâce à la valeur numérique, vous pouvez comparer la puissance réglée et la puissance réelle pour déterminer si le tube laser fonctionne normalement.
5. Connectez le circuit de l'alimentation laser, l'eau à température constante, l'interrupteur de protection de l'eau, l'ampèremètre et préparez des lunettes de protection (car le tube laser émet une lumière invisible, vous devez utiliser des lunettes de protection spéciales de 10.6 um), et réglez la puissance du tube laser à 40 %, activez le mode rafale, placez la carte de test devant le tube laser, appuyez sur l'interrupteur pour émettre le laser, la carte s'allume instantanément et l'effet de test est très bon.
L’étape suivante consiste à ajuster le système de chemin optique.
Étape 4. Configuration du système de guidage de lumière du tube laser
La quatrième partie est la configuration du système de guidage de la lumière du tube laser. Comme le montre la figure ci-dessus, la lumière laser émise par le tube laser est réfractée par un miroir à 4 degrés par rapport au deuxième miroir, et le deuxième miroir est à nouveau réfracté à 90 degrés par rapport au troisième miroir. La réfraction provoque la projection du laser vers le bas en direction de la lentille de focalisation, qui focalise ensuite le laser pour former un point très fin.
La difficulté de ce système est que peu importe où se trouve la tête laser dans le processus d'usinage, le point focalisé doit être au même point, c'est-à-dire que les chemins optiques doivent être coïncidents dans l'état de mouvement, sinon le faisceau laser sera dévié et aucune lumière ne sera émise.
La première conception de chemin optique à miroir de surface
Le processus de réglage du support du miroir : le miroir et le laser sont à un angle de 45 degrés, ce qui rend difficile l'évaluation du point laser. Il est nécessaire de 3D imprimez un support à 45 degrés pour le réglage auxiliaire, collez le papier texturé sur le trou traversant et le laser est allumé. Mode de prise de vue ponctuelle (temps d'activation 0.1 S, alimentation 20% (pour éviter la pénétration), ajustez la hauteur, la position et l'angle de rotation du support, de sorte que le spot lumineux soit contrôlé au centre du trou rond.
La conception du chemin optique du 2e miroir de surface
La position d'installation précise et l'installation h8 du 2ème support de rétroviseur sont obtenues grâce à la 3D conception du chemin du 2ème miroir de surface, et le support du 2ème miroir de surface est installé avec précision en mesurant le pied à coulisse (installez-le d'abord dans la position initiale).
Régler l'angle de réflexion du premier miroir de surface
Le processus de réglage de l'angle du premier miroir de surface : rapprochez l'axe Y du miroir, pointez le laser, puis éloignez l'extrémité de l'axe Y et pointez à nouveau. À ce stade, on constatera que les 1 points ne coïncident pas, si le point proche est plus haut et le point éloigné est plus bas, alors le miroir doit être ajusté pour tourner vers le haut, et vice versa ; l'étape suivante consiste à continuer à faire des points, éloignés et proches, si le point proche est à gauche et le point éloigné à droite, vous devez ajuster le miroir pour qu'il tourne vers la gauche, et vice versa, jusqu'à ce que le point proche coïncide avec le point éloigné en tant que point, cela signifie que le trajet optique du 2ème miroir de surface est complètement parallèle à la direction de mouvement de l'axe Y.
La conception du chemin optique du miroir de surface 3
Le processus de réglage de l'angle du 2ème miroir de surface : déplacez l'axe Y vers le 1er miroir de surface, puis déplacez l'axe X vers l'extrémité proche, faites des points laser, puis déplacez l'axe X vers l'extrémité éloignée, puis faites les points laser, à ce moment, observez si le point proche est plus haut et le point éloigné est plus bas, vous devez ajuster le 2ème miroir de surface pour qu'il pivote vers le haut, et vice versa. Dans l'étape suivante, continuez à faire des points, un point éloigné et un proche, si le point proche est à gauche et le point éloigné à droite, vous devez ajuster le 2ème miroir de surface pour qu'il pivote vers la gauche, et vice versa, jusqu'à ce que le point proche et le point éloigné coïncident en un seul point, ce qui signifie que le trajet optique du 3ème miroir de surface proche est complètement parallèle à la direction de mouvement de l'axe X. Ensuite, déplacez l'axe Y vers l'extrémité éloignée, et marquez un point à l'extrémité proche et à l'extrémité éloignée de l'axe X, s'ils ne coïncident pas, cela signifie que les 2 trajectoires du miroir ne se chevauchent pas, et il est nécessaire de revenir pour ajuster l'angle du 1er miroir de surface jusqu'à ce que les 2 points sur l'axe X à l'extrémité proche de l'axe Y et les 2 points et 4 points sur l'axe X à l'extrémité éloignée de l'axe Y soient complètement coïncidents.
En fait, le réglage n'est pas terminé à cette étape. Observez si le point lumineux du support de lentille du miroir de surface 3 est au centre du cercle. Lorsque le point lumineux est à gauche, le support de lentille du miroir de surface 2 doit être déplacé vers l'arrière, et vice versa. Ajustez la position de l'ensemble du tube laser pour qu'il se déplace vers le bas, et vice versa. Lors du changement du support du miroir de surface 2, nous devons répéter le processus de réglage de l'angle de la lentille du miroir de surface 2 à nouveau. Lors du changement du h8 du tube laser, nous devons répéter l'ensemble du processus de réglage de la lentille en un seul passage (y compris : le processus de réglage du support du miroir de surface 1, de la lentille du miroir 1 et du miroir de surface 2), et refaites les points jusqu'à ce que le point lumineux soit en position centrale et que les 4 points soient complètement coïncidents.
Ajuster l'angle de réflexion du miroir de surface 3
Le processus de réglage de l'angle du miroir de surface 3ème : le réglage du miroir consiste à ajouter 2 points de l'axe Z de levage et d'abaissement sur la base du miroir, soit 8 points. Le principe de réglage consiste à déterminer d'abord le point de levage des 1 points, puis à déplacer l'axe X vers l'autre extrémité, puis à atteindre le point de levage. Si le point haut du spot lumineux est plus haut que le point bas, vous devez faire pivoter la lentille du miroir de surface 4ème vers l'arrière, et vice versa. Tournez vers la droite et vice versa.
Si le point lumineux ne peut pas toujours être ajusté pour coïncider, cela signifie que le trajet optique du miroir de surface 3 ne coïncide pas avec l'axe X, et il est nécessaire de revenir pour régler l'angle de la lentille du miroir de surface 2. Il est nécessaire de revenir pour régler le h8 du tube laser, puis de partir d'un support inversé pour le régler à nouveau jusqu'à ce que les 8 points soient complètement coïncidents.
Objectif de mise au point
Il existe 4 types de lentilles de mise au point : 50.8, 63.5, 76.2 et 101.6. J'ai choisi le 50.8mm.
Placez la lentille de focalisation dans le cylindre de la tête laser, avec le côté convexe vers le haut, placez une planche de bois inclinée, déplacez l'axe X pour faire un point tous les 2mm, trouvez la position avec la tache la plus fine, mesurez la distance entre la tête laser et la planche de bois, cette distance est la position de distance focale la plus appropriée pour la découpe laser, et le chemin optique a été ajusté à cette étape.
Étape 5. Configuration du système d'échappement
La cinquième partie concerne la configuration du système de soufflage et d'évacuation d'air. Une épaisse fumée sera générée pendant la découpe au laser, et les particules de fumée épaisses couvriront la plaque de focalisation et réduiront la puissance de coupe. La solution consiste à augmenter la pompe à air devant la plaque de focalisation.
La pompe à air que j'ai choisie est la pompe à air du compresseur d'air, la raison principale est que la pression d'air est relativement élevée et que l'efficacité de coupe peut être augmentée en raison de l'action du gaz pendant la coupe. Le signal de sortie est connecté à partir de la carte principale pour contrôler l'électrovanne, et l'électrovanne contrôle la pompe à air pour souffler de l'air.
Projets de découpe laser sur bois
Après l'installation, j'ai hâte de faire un essai de coupe du 6mm panneau multicouche, qui peut être coupé en douceur, et l'effet est très idéal. Le seul problème est que le système d'échappement n'est pas terminé et la fumée est relativement importante.
Découpez la plaque en acier inoxydable selon la taille de la conception et fixez-la avec des vis après le perçage. L'ensemble de la machine est complètement fermé, ne laissant que l'entrée et la sortie d'air.
Le ventilateur d'extraction est fixé au mur et un support doit être fabriqué.
3D Sortie d'air imprimée
Le ventilateur moyenne pression utilise un 300W puissance, une sortie d'air rectangulaire spécialement conçue en fonction de la taille de sa propre fenêtre en alliage d'aluminium.
Étape 6. Configuration des systèmes d'éclairage et de mise au point
La 6ème partie est le système d'éclairage et de mise au point, qui utilise une bande lumineuse LED 12 V à alimentation indépendante, et un éclairage LED est ajouté à la partie système de contrôle, à la zone de traitement et à la zone de stockage en même temps.
Une tête laser croisée est ajoutée derrière la tête laser pour la mise au point. Elle utilise une alimentation indépendante de 5 V et est équipée d'un interrupteur indépendant. La position de la tête laser est déterminée par la ligne croisée. La ligne laser horizontale est utilisée pour évaluer la profondeur de la planche. Le centre indique que la planche n'est pas plate ou que la distance focale n'est pas correctement réglée, vous pouvez régler la mise au point de l'axe Z vers le haut et vers le bas et ajuster la ligne horizontale au centre.
Installer le Laser Cross Focus
Étape 7. Optimisation opérationnelle
La septième partie concerne l'optimisation du fonctionnement. Afin de faciliter l'arrêt d'urgence, l'interrupteur d'arrêt d'urgence est conçu en haut, près de la surface de travail, et un interrupteur à clé, une interface USB et un port de débogage sont installés sur le côté. La face avant est conçue avec l'interrupteur d'alimentation principal, l'interrupteur de commande de soufflage et d'échappement d'air, l'interrupteur d'éclairage LED, l'interrupteur de mise au point laser, ce qui permet d'effectuer toutes les opérations sous un seul panneau.
Disposition des boutons de commutation
Les portes de l'armoire sont conçues des deux côtés de la machine, le côté gauche est utilisé pour stocker les outils utilisés par la découpeuse laser et le côté droit est utilisé pour l'inspection et la maintenance. Il y a une fenêtre d'inspection au bas de la face avant. Lorsqu'une pièce tombe, elle peut être retirée par le bas. Vous pouvez également observer si la puissance du laser est suffisante et si elle a été coupée à temps, afin d'augmenter la puissance au fil du temps.
J'ai également ajouté une pédale. Lorsque vous devez démarrer la découpeuse laser, il vous suffit d'appuyer sur la pédale pour terminer l'opération, ce qui évite l'utilisation fastidieuse des boutons, ce qui est très rapide et pratique.
Étape 8. Testez et déboguez
Enfin, il est nécessaire de tester les fonctions du système de découpe laser, d'améliorer les paramètres de découpe au cours du processus d'utilisation pour obtenir de meilleurs résultats et de déboguer les fonctions de découpe laser et de gravure laser.
Projets de découpe laser
À ce stade, la machine de découpe laser est entièrement terminée. Certains goulots d'étranglement et difficultés rencontrés dans le processus de fabrication ont été surmontés un par un grâce à un travail acharné. Cette expérience de bricolage est très précieuse. Grâce à ce projet, j'ai beaucoup appris sur les machines de découpe laser. En même temps, je suis très reconnaissant de l'aide des leaders de l'industrie, qui ont rendu le projet moins détourné.