DIY laserski rezač papira
Svrha projekta
Razvoj CNC alata za rezanje različitih materijala:
- laserski rezač
- glodalica
- plazma rezač
- robotika.
U našem slučaju je predviđen laserski rezač papira za primjenu u grafici i oblikovanju. Primjeri su preuzeti s različitih web-stranica na kojima su predstavljeni laserski rezači („DIY laser cutter“).
Planirani parametri susatava
- rezanje papira do veličine A2 i gustoće 300 g/m2 na pokretnom stolu u Z osi do 200 mm dubine
- rezanje ljepenke s gustoćom više od 400 g/m2
- rezanje pleksi-stakla
- graviranje na drvo
- primjena grafičkih podloga u .jpg, .bmp, .png obliku
- primjena grafičkih podloga u .dxf obliku
- primjena vektorske grafike .svg
- G-Code programski oblik za upravljanje rezača.
Predviđeni završni sustav rezanja je CO2 laser snage do 60 W. U prvom koraku se za testiranje svih mehaničkih, pogonskih, elektroničkih i programskih sklopova koristi 2,5W plavi laser 445 nm.
Mehanički, elektronički i programski sklopovi
Pri razvoju CNC stroja potrebno je savladati sljedeće mehatroničke komponente:
- mehaničke sklopove, vodilice, pogone
- koračne motore, servo motore
- elektroničke upravljačke programe motornih pogona
- upravljačku elektroniku
- CNC programsku opremu:
- CAD/CAM programsku opremu
- grafičku programsku opremu
- povezivanje između stroja i razvojnih programskih alata.
Leadshine Closed Loop system ES-D808 i motor s inkrementalnim davačem
Leadshine mikroupravljač koračnog motora i koračni motor NEMA 24
T5 zupčana remenica i PU zupčani remen
Tijek razvoja
Razvoj se odvijao u više koraka koji su omogućili postupno svladavanje svih elemenata sustava:
– Testirane rada sustava otvorene petlje s koračnim motorom i sustava zatvorene petlje s koderom položaja. Za rezač je dovoljno precizan već koračni pogon s mikrostep kontrolerom (1600 koraka po okretaju) u otvorenoj petlji, a za zahtjevnije pogone imamo pripremljeno također rješenje s hibridnim Closed Loop servo upravljačem i motorom.
– U uređaj su ugrađeni X,Y, pogoni s NEMA 24 i Z pogon s dva NEMA 17 motora i vretenom TR12 x 3.
– Za pomake u X i Y smjeru koristi se zupčasti remen TR5, a za pomake u Z smjeru koriste se 4 vertikalna vretena koja pokreću dva koračna motora.
– Svi upravljači su Leadshine DM556.
– Vodilice su TULI TR20 s kolicima TRH20, pričvršćene na Alu profilnu tehniku 20 x 20 mm i 20 x 40 mm.
– Mehanička konstrukcija je sastavljena od podvozja od Al profila 45 x 45L na kojem se nalazi računalo s MACH3 programom te kućište sa sustavom napajanja, sučeljem LPT u upravljačke signale, elektroničkim upravljačkim programima za koračne motore. Nadogradnja je konstrukcija od Al profila 20 x 20 mm s ugrađenim sustavom vodilica i pokretni stolovi s pripremljenim prostorom za CO2 lasersku cijev. Preteći sustavi za laserski sustav bit će ugrađeni u podvozje.
Konstrukcija vodilica i pogona za X i Y os
Konstrukcija s podešenim vodilicama za X i Y os
Kabelski kanal
Stol za rezanje s pomakom u Z osi
Programska oprema za CNC upravljanje MACH3
Sučelje MACH3 LPT port na upravljanje motora i prekidača
Laser 445 nm 2,5W za testiranje rezača
Podešavanje lasera i izrezan papir
Rezultati
- Mehanički dio radi vrlo dobro. Moguća su još pojedina pojednostavljenja u budućim projektima.
- Upravljanje s MACH3 omogućuje univerzalnu primjenu G-Code, što je provjereno i dosta jeftino rješenje.
- Za laserski sustav se koristi PWM za aktiviranje i mijenjanje snage lasera također u slučaju MACH3 sustava.
- Laser 445 nm je protivno očekivanju dao dobre rezultate za našu aplikaciju.
Nastavak
U sljedeća dva mjeseca nabavit ćemo elemente za CO2 laserski dio:
- lasersku cijev 60 W sa sustavom napajanja
- sustav hlađenja
- sustav zrcala i leća.
- Završeno će biti kućište rezaća sa zaštitom protiv zračenja i saćem na stolu.
- Izrađen će biti sustav za usisavanje prašine i dima koji nastaje prilikom rezanja i filtriranje istoga.
- Na temelju iskustva možemo vrlo brzo nastaviti s izgradnjom specifičnih namjenskih sustava.
- Znamo upravljati pogonima za male sustave.
- Testirat ćemo novije programske i strojne sustave kao što su SMOOTHIE-Board, namjenski upravljači, GRBL sustavi.
Ostavite komentar
Vaša e-adresa neće biti objavljena. Obavezna polja su označena *