كيفية بناء آلة القطع بالليزر؟ - دليل DIY
المُقدّمة
يعلم الجميع أنه لكي تصبح صانعًا مؤهلًا أو محترفًا في الأعمال اليدوية، يجب عليك استخدام قطع الليزر في الأساس، يعد هذا مقررًا إلزاميًا للقبول، ولكن قد يكون هناك العديد من المشكلات. إذا تمكنت من بناء واحد بنفسك، فهل سيتم حل المشكلة بسهولة؟
المشروع الذي أريد مشاركته هو آلة قطع بالليزر تم تصنيعها العام الماضي. أعتقد أن الجميع على دراية بآلة القطع بالليزر (المعروفة أيضًا باسم الليزر نظرًا لقدرتها على إنجاز أعمال النقش بالليزر، فهي أيضًا أداة مفيدة لصناع المشروعات. إن مزاياها مثل المعالجة السريعة والاستخدام الفعال للألواح وتحقيق تقنية القطع التي لا يمكن للعمليات التقليدية تحقيقها تحظى بحب الجميع.
عادةً ما تكون هناك مشكلات عند استخدام آلة CNC للعمل مقارنة بالقطع بالليزر، حيث يلزم تثبيت الأداة وتغييرها قبل العمل، وضبط الأداة، والضوضاء المفرطة، ووقت المعالجة الطويل، وتلوث الغبار، ونصف قطر الأداة وغيرها من المشكلات. أدت تفوق القطع إلى فكرة صنع آلة القطع بالليزر بنفسك.
بعد أن خطرت لي هذه الفكرة، بدأت في إجراء دراسة جدوى لهذه الفكرة. وبعد إجراء العديد من الأبحاث والمقارنات بين أنواع مختلفة من آلات القطع بالليزر، جنبًا إلى جنب مع ظروفها الخاصة واحتياجات المعالجة، وبعد موازنة الإيجابيات والسلبيات، قمت بعمل خطة بناء خطوة بخطوة بتصميم وتصنيع وحدات قابلة للفصل والترقية.
After 60 days, each part of the machine adopts a modular design. Through the concept of modularization, the processing and production are convenient, and the final assembly is enough, and the financial pressure will not be too great, and the required parts can be purchased step by step. The size of the completed machine reaches 1960mm*1200mm* 1210mm, the processing stroke is 1260mm*760mm, and the cutting power is 100Wيمكنها معالجة عدد كبير من الأجزاء في وقت واحد، ولديها وظائف القطع بالليزر والنقش والمسح والكتابة والعلامات.
تخطيط المشروع
يتضمن إنتاج المشروع بأكمله 7 أجزاء رئيسية وهي: نظام التحكم في الحركة، تصميم الهيكل الميكانيكي، نظام التحكم في أنبوب الليزر، نظام توجيه الضوء، نظام نفخ الهواء والعادم، نظام تركيز الإضاءة، تحسين التشغيل والجوانب الأخرى.
الفكرة العامة لصنع الحرف الأول هي:
1. يجب أن تكون ضربة آلة القطع بالليزر المنتجة كبيرة لملء الفجوة التي يتراوح نطاق معالجةها آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ليس كبيرًا بما يكفي، مما قد يوفر عليك عناء قطع الورقة مسبقًا. يمكنك أيضًا استخدام وظيفة النقش بالليزر لنقش ألواح كبيرة مباشرةً، مما يحل مشكلة النقش اليدوي.
2. نظرًا لزيادة الشوط، لا يمكن أن تكون قوة قاطع الليزر منخفضة للغاية، وإلا، فإن الليزر سيكون له خسارة معينة في التوصيل الجوي، وبالتالي لا يمكن أن تكون الطاقة الإجمالية أقل من 100W.
3. لضمان الدقة والتشغيل السلس لقاطعة الليزر، يجب أن يكون اختيار المواد الإجمالية كلها معدنية.
4. مريحة للاستخدام والتشغيل.
5. يمكن للهيكل المصمم تلبية خطة الترقية اللاحقة.
لوح التحكم
ماكينة قص الليزر بنفسك
مع الإطار العام لفكرة "اصنعها بنفسك" والخطة، فلنبدأ الخطوات الثماني لبناء قاطعة ليزر. وسأشرح بالتفصيل عملية التصنيع المحددة والتفاصيل المتضمنة.
الخطوة 1. تصميم نظام التحكم في الحركة
The 1st step is the motion control system. I use the RDC6442S-B (EC) laser motherboard. This control motherboard can control 4 axes, namely X, Y, Z, and U. The motherboard comes with an interactive display screen. The running state of the machine, the storage of processing files, and the debugging of the machine can be completed through the operation screen, but one thing to note is that the motor control parameters of the XYZ axis need to be connected to the computer for parameter setting.
على سبيل المثال: التسارع والتباطؤ بدون تحميل، تسارع القطع والتباطؤ، سرعة بدون تحميل، تصحيح خطأ موضع المحرك، اختيار نوع الليزر. يتم تشغيل نظام التحكم بواسطة 24V DC، والذي يتطلب 24V مصدر الطاقة التبديلي. من أجل ضمان استقرار النظام، 2 24V switching power supplies are used, one 24V2A يزود اللوحة الأم مباشرة، والآخر 24V15A يوفر الطاقة لثلاثة محركات، في حين 220V تم توصيل طرف الإدخال بـ 30A فلتر لضمان التشغيل المستقر للنظام.
اختبار نظام التحكم
بعد ضبط المعلمات، يمكنك توصيل المحرك لاختبار الخمول. في هذه المرحلة، يمكنك التحقق من خط توصيل المحرك واتجاه المحرك واتجاه تشغيل الشاشة وإعدادات تقسيم المحرك المتدرج واستيراد ملفات القطع للتشغيل التجريبي. المحرك الذي اخترته هو محرك متدرج ثنائي الطور 2 بطول 57 مم، لأنه لم يتبق سوى 57 في المشروع السابق، لذلك استخدمته مباشرة بفكرة عدم إهداره. المحرك الذي اخترته هو TB6600وهو محرك متدرج عادي. في برنامج تشغيل المحرك، يتم ضبط التقسيم الفرعي على 64.
إذا كنت تريد أن يتمتع نظام القطع بالليزر بأداء عالي السرعة أفضل، فيمكنك اختيار محرك متدرج ثلاثي الطور، والذي يتميز بعزم دوران أكبر وأداء عالي السرعة جيد جدًا. بالطبع، بعد الاختبارات اللاحقة، وجد أن محرك التدرج ثنائي الطور 3 قادر تمامًا على الحركة عالية السرعة لمحور X عند مسح الصور بالليزر، لذلك سأستخدمه في الوقت الحالي، وسأستبدل المحرك إذا كان من الضروري ترقيته لاحقًا.
من حيث نظام حماية السلامة، يجب فصل تخطيط الدائرة الإجمالي عن الجهد العالي والجهد المنخفض. عند التوصيل، من الضروري الانتباه إلى عدم وجود تقاطعات. النقطة الأكثر أهمية هي أنه يجب أن يكون مؤرضًا. لأنه عندما يمر الجهد العالي، فإن الإطار المعدني والقشرة سيولدان كهرباء مستحثة، وعندما تلمسه اليد، سيكون هناك شعور بالخدر. في هذا الوقت، يجب أن ننتبه إلى التأريض الفعال، وأفضل مقاومة للتأريض لا تزيد عن 4 أوم (تحتاج إلى اختبار سلك التأريض)، لمنع حوادث الصدمات الكهربائية، بالإضافة إلى ذلك، يحتاج مفتاح الطاقة الرئيسي أيضًا إلى إضافة مفتاح حماية من التسرب.
جهاز محدد
تحتاج لوحة التشغيل أيضًا إلى تثبيت مفتاح إيقاف الطوارئ، ومفتاح طاقة بمفتاح، ومفاتيح حد المحور X، Y، Z لكل محور حركة، ومفتاح حماية الماء بدرجة حرارة ثابتة لأنبوب الليزر، ومفتاح إيقاف الطوارئ لحماية فتح الغطاء لتحسين سلامة آلة القطع بالليزر.
تخطيط الدائرة
لتسهيل الصيانة اللاحقة، يمكن وضع علامة على كل محطة وفقًا لذلك.
الخطوة 2. التصميم الميكانيكي
الخطوة الثانية هي تصميم الهيكل الميكانيكي. هذه الخطوة هي محور آلة القطع بالليزر بأكملها. يجب تحقيق دقة الآلة وتشغيل الآلة من خلال هيكل ميكانيكي معقول. في بداية التصميم، تتمثل المشكلة الأولى التي تواجهها في تحديد مسار المعالجة، ويتطلب صياغة مسار المعالجة أيديولوجية توجيهية أولية. ما مقدار نطاق المعالجة المطلوب؟
تصميم ميكانيكي
The size of a wood board is 1220mm*2400mm. In order to minimize the number of cutting boards, the width of the wood board is 1200mm as the length processing range, and the processing width must be greater than 600mm, so I set the width at about 700mm, and the length and width Each plus 60mm length for clamping or positioning. In this way, the actual effective processing range can be guaranteed to be 1200mm*700mm. According to the general estimation of the range of the processing itinerary, the overall size is close to 2 meters, which does not exceed the maximum range of 2 meters for express delivery, which meets the requirements.
اكسسوارات الأجهزة
The next step is to purchase hardware accessories, laser head, one anti, 2 anti, synchronous pulley and so on. I chose the European standard 4040 ملف تعريف ألومنيوم سميك للإطار الرئيسي، لأن دقة تركيب المحور XY تحدد دقة المعالجة المستقبلية، ويجب أن تكون المواد صلبة. يتكون جزء شعاع المحور X من رأس الليزر من 6040 ملف الألمنيوم السميك، والعرض أوسع من 4040 من المحور Y، لأنه عندما يكون رأس الليزر في الوضع الأوسط، فإن ملف الألومنيوم سوف يتشوه إذا لم تكن القوة كافية.
اكسسوارات الأجهزة
تصميم هيكل المحور XY
قبل تصميم هيكل المحور XY، قم أولاً بقياس ورسم ملحقات الأجهزة والأجزاء المختلفة، ثم قم بتنفيذ التصميم الهيكلي من خلال برنامج AutoCAD.
تصميم هيكل المحور XY
The transmission of the X-axis is decelerated by the stepping motor through the synchronous pulley and output to the synchronous belt, and the open end of the synchronous belt is connected to the laser head. The rotation of the X-axis stepping motor drives the synchronous belt to move the laser head laterally; the transmission of the Y-axis is relatively It is a little more complicated. To make the left and right linear sliders move synchronously with one motor, 2 linear modules need to be connected in parallel with an optical axis, and then the optical axis is driven by a stepping motor to drive the 2 linear sliders at the same time, so as to move the Y axis. The X-axis can always be in a horizontal position.
تجهيز وتجميع الأجزاء
بعد الانتهاء من التصميم، الخطوة التالية هي معالجة وتجميع الأجزاء، ومعالجة فاصل المحور X، 3D طباعة دعامة المحور البصري للمحور Y، وتجميع إطار الملف الشخصي المصنوع من الألومنيوم، وتثبيت الدليل الخطي، وما إلى ذلك. الجزء الأكثر أهمية وإرهاقًا هو ضبط الدقة. تتطلب هذه العملية تصحيح الأخطاء بشكل متكرر وتتطلب الصبر.
المحور Y متصل بالمحور البصري
1. يتم تثبيت المحور البصري بواسطة 2 وصلات وأقواس المحور البصري.
2. قم بمعالجة لوحة دعم المحور X لتوصيل ملف تعريف الألومنيوم للمحور X مع الوحدتين الخطيتين للمحور Y.
3. During the installation of the XY axis aluminum profile frame, the verticality and parallelism of the frame must be ensured during this process, so repeated measurements are required during the process to ensure accurate dimensions. When installing the 2 linear guides on the Y-axis, make sure that the guides are parallel to the aluminum profile, and measure by a dial indicator to ensure that the parallelism is within 0.05mm.
قم بتثبيت رأس الليزر X-Axis والدليل الخطي وسلسلة سحب الخزان والمحرك المتدرج
4. When installing the linear guide rail, it is necessary to ensure that the guide rail is parallel to the aluminum profile. The guide rail of each section needs to be measured by a dial indicator to ensure that the parallelism is within 0.05mm, which lays a good foundation for the subsequent installation.
إصلاح موضع المحور X
5. To install the Y-axis synchronous belt, 1st ensure that the X-axis is in a horizontal state, and use a dial indicator to mark the meter. After measurement, it is found that the aluminum profile itself has a curvature of about 0.05mm, so the horizontal accuracy should be controlled within 0.1mm (preferably The 2 dial indicators are reset to zero), and the position of the 2 sliders and the X-axis is fixed with a clip.
قم بربط أحزمة التوقيت على كلا الجانبين
6. Pass the timing belt on both sides and fix the timing belt on the left. Then reset the left contact dial indicator to zero, measure the horizontal error on the other side, adjust the horizontal error to within 0.1mm, and fix it with a clip. Then fix the right synchronous belt. At this time, due to the installation operation on the right side, the horizontal error will definitely increase. Then move the dial indicator to the left side again to zero, and loosen the right coupling to move the X axis. Slide the slider, adjust the horizontal error to within 0.1mm, and fix the torque coupling with a clip.
7. Now you can loosen the clamps on both sides, test whether the X axis is in a horizontal position when the Y axis moves, twist the Y axis synchronization wheel, and repeat the previous measurement process. If it is found that the X-axis is out of synchronization, it may be that the tightness of the synchronous belt is different on both sides or the accuracy of each structure has not been adjusted properly, then you need to go back to the previous stage and readjust it again. As long as the tightness of the synchronous belt is adjusted, the X-axis should be re-adjusted again until the Y-axis is moved, and the X-axis is always within the horizontal error range of 0.1mm. Remember to be patient at this stage.
ضبط إطار المحور XY
8. تحقق مما إذا كان إحكام أحزمة التوقيت على كلا الجانبين ثابتًا، ومن المستحسن الضغط لأسفل برفق إلى عمق 1-2 سم، بحيث تكون الأعماق على كلا الجانبين ثابتة.
9. قم بتثبيت محرك السائر. عند تثبيت المحرك، يجب الانتباه إلى ضبط إحكامه. إذا كان الحزام المتزامن فضفاضًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى ارتداد الحركة، وإذا كان ضيقًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى تشقق الحزام المتزامن.
تركيب محرك السائر ذو المحور Y
اختبار استقرار الآلية الميكانيكية
قم بتوصيل نظام التحكم لاختبار استقرار الهيكل الميكانيكي، وتوصيل الكمبيوتر لتصحيح أخطاء معلمات المحرك، وقياس الانحراف بين الرسم البياني المرسوم وحجم التصميم، وضبط كمية نبضة المحرك المتدرج وفقًا لانحراف المسافة الفعلية، والتحقق مما إذا كانت هناك فجوة ارتداد في الآلية. ما إذا كانت كل ضربة متماسكة وما إذا كانت نقاط التقاطع متصلة. يتم إجراء الرسم المتكرر، ويتم الكشف عن دقة تحديد المواقع المتكررة من خلال الرسم المتكرر. بالطبع، يمكن الكشف عن دقة تحديد المواقع المتكررة للآلية عن طريق مؤشر قرص ثابت ومقياس.
ربط نظام التحكم للاختبار
بعد تكرار الرسم ثلاث مرات، يمكنك أن ترى أن جميع الضربات هي مكان بدون أي ظلال، مما يشير إلى أن النقل على ما يرام. في الوقت الحاضر، يمكن لمحور XY بالفعل رسم الرسومات. إذا تمت إضافة وظيفة رفع القلم، فيمكن أن يصبح رسمًا واسع النطاق. بالطبع، الغرض الحقيقي هو صنع آلة قطع بالليزر، لذلك نحتاج إلى الاستمرار في العمل الجاد.
بعد اكتمال المحور XY، فإن الخطوة التالية هي إنشاء المحور Z. قبل إنشاء المحور Z، نحتاج إلى القيام بما يلي 3D نمذجة وتصميم الإطار الكلي. نظرًا لأن المحور Z متصل بمنصة القطع ومثبت على وحدة الإطار، فيجب تصميمه وتصنيعه معًا. يحقق المحور Z وظائف الارتفاع والهبوط، ثم يتم وضع وحدة المحور XY مباشرة عليه، ويمكن للتركيبة تحقيق وظيفة المحور XYZ.
تصميم منصة رفع المحور Z
باستخدام نمذجة Solidworks، قم بتصميم الإطار الكلي وهيكل المحور Z لطاولة القطع بالليزر. من خلال 3D ومن منظور آخر، يمكن اكتشاف المشاكل البنيوية وتصحيحها بسرعة.
بناء منصة متحركة
مع وضع الإطار والهيكل في مكانهما، يمكن صنع المنصة المتحركة في أسفل الماكينة. يتم وضع آلة القطع بالليزر بالكامل على المنصة. الماكينة كبيرة نسبيًا. من غير الواقعي بناء طاولة القطع بالليزر ثم نقلها لأعلى. ستؤثر العملية أيضًا على دقة الماكينة، لذلك لا يمكن بناؤها إلا على المنصة المتحركة السفلية.
1. ابدأ الآن ببناء المنصة المتحركة في الأسفل، قم أولاً بشراء الفولاذ المربع السميك 1 لصنع الإطار.
2. يتم لحام الفولاذ المربع واحدًا تلو الآخر، وهو قوي جدًا بعد الانتهاء منه، ولا توجد مشكلة في جلوس الشخص بأكمله عليه.
3. قم بلحام 4 بكرات بالإطار واترك فجوة 600 مم على الجانب الأيسر. الغرض الرئيسي هو توفير مساحة لمضخة الماء والهواء ذات درجة الحرارة الثابتة. الآن بعد لحام إطار المنصة المتنقلة، من الضروري تثبيت طبقة من الخشب في الأعلى والأسفل.
4. قم ببناء إطار الماكينة وشراء مقاطع الألمنيوم من الإنترنت. النموذج هو 4040 ملفات تعريف الألمنيوم القياسية الوطنية. السبب الرئيسي لاستخدام ملف تعريف الألمنيوم القياسي الوطني هذا هو أنه خفيف الوزن نسبيًا، وسهل التعامل معه بعد التثبيت، وله قوة جيدة، والزوايا المستديرة حوله صغيرة نسبيًا لتسهيل تصميم وتركيب ألواح الصفائح المعدنية اللاحقة.
لبناء إطار آلة في غرفة المعيشة، فهو كبير جدًا بحيث لا يتناسب.
تجميع المحور XY وإطار الآلة
5. قم بتجميع المحور XY وإطار الماكينة، ثم ضع الإطار المكتمل على المنصة المتنقلة، ثم قم بتثبيت المحور XY الذي تم تصحيح أخطائه على إطار الماكينة. لا يزال التأثير العام جيدًا.
6. ابدأ في صنع ورقة دعم المحور Z، وقم برسم ورقة الألومنيوم، وحدد موضع الفتحة. قم ببعض الحفر والنقر لصنع 4 أوراق دعم متطابقة.
تجميع برغي رفع المحور Z
7. قم بتجميع برغي الرفع على المحور Z، ثم قم بتجميع البرغي على شكل حرف T، والبكرة المتزامنة، ومقعد المحمل، ولوحة الدعم، وصامولة الحافة.
8. Install the Z-axis lifting screw, stepper motor, and timing belt. The principle of Z-axis lifting: The stepping motor tightens the synchronous belt through the tensioning wheels on both sides. When the motor rotates, it drives the 4 lifting screws to rotate in the same direction, so that the 4 supporting points move up and down at the same time, and the cutting platform is connected to the supporting points at the same time. Movement up and down. When installing the honeycomb panel, you need to pay attention to the adjustment of the flatness. Use a dial indicator to measure the h8 difference of the entire frame, and adjust the h8 difference to 0.1mm.
سيتم شرح الهياكل الميكانيكية مثل هيكل مسار الهواء ومسار ضوء الليزر وطبقة الصفائح المعدنية بالتفصيل لاحقًا عندما يتعلق الأمر بالنظام المقابل. بعد ذلك، سيتم تقديم الجزء الثالث.
الخطوة 3. إعداد نظام التحكم في أنبوب الليزر
1. اختر ال CO2 laser tube model. The laser tube is divided into 2 types: glass tube and radio frequency tube. The RF tube adopts 30V low voltage with high precision, small spot and long life, but the price is expensive, while the life of the glass tube is about 1500 hours, the spot is relatively large, and it is driven by high voltage, but the price is cheap. If you only cut wood, leather, acrylic, Glass tubes are fully competent, and most of the laser cutters on the market currently use glass tubes. Due to the cost issue, I choose glass tube, the size of 1600mm*60mm, the laser tube cooling needs to use water cooling, and it is constant temperature water.
امدادات الطاقة ليزر
مصدر طاقة أنبوب الليزر الذي اخترته هو 100W مصدر طاقة الليزر. يتم تقديم وظيفة مصدر طاقة الليزر. يصدر القطب الموجب لأنبوب الليزر جهدًا عاليًا يبلغ حوالي 10,000 فولت. نظرًا للتركيز العالي CO2 عند تفريغ الغاز في أنبوب الإثارة عالي الجهد، يتم توليد ليزر بطول موجي 10.6 ميكرومتر عند ذيل الأنبوب. لاحظ أن هذا الليزر عبارة عن ضوء غير مرئي.
CW5000 مبرد المياه
2. اختر مبرد الماء. سيولد أنبوب الليزر درجة حرارة عالية أثناء الاستخدام العادي، ويحتاج إلى التبريد عن طريق دوران الماء. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة للغاية ولم يتم تبريدها في الوقت المناسب، فسيؤدي ذلك إلى تلف لا رجعة فيه لأنبوب الليزر، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في عمر أنبوب الليزر أو انفجاره. تحدد سرعة انخفاض درجة حرارة الماء أيضًا أداء أنبوب الليزر.
هناك نوعان من التبريد المائي، الأول هو التبريد بالهواء، والثاني هو طريقة التبريد باستخدام ضاغط الهواء. إذا كان أنبوب الليزر حوالي 80Wيمكن أن يكون تبريد الهواء كفؤًا، ولكن إذا تجاوز 80Wيجب استخدام طريقة تبريد الضاغط. وإلا فلن يمكن قمع الحرارة على الإطلاق. الماء ذو درجة الحرارة الثابتة الذي أختاره هو CW5000 النموذج. إذا تمت ترقية قوة أنبوب الليزر، فإن هذا الماء ذو درجة الحرارة الثابتة لا يزال قادرًا على العمل بكفاءة. يتضمن الجهاز بالكامل نظامًا للتحكم في درجة الحرارة، ودلوًا لتخزين المياه، وضاغط هواء، ولوحة تبريد. تكوين الوحدة.
3. قم بتثبيت أنبوب الليزر، وقم بتثبيت أنبوب الليزر على قاعدة الأنبوب، واضبط ارتفاع أنبوب الليزر h8 لجعله متسقًا مع ارتفاع التصميم، وانتبه إلى التعامل معه بعناية.
تركيب أنبوب الليزر
قم بتوصيل أنبوب مخرج الماء بدرجة حرارة ثابتة. تجدر الإشارة إلى أن مدخل الماء يدخل أولاً من القطب الموجب لأنبوب الليزر، ويجب أن يكون مدخل الماء الموجب لأنبوب الليزر متجهًا لأسفل، ويدخل ماء التبريد من الأسفل، ثم يخرج من أعلى القطب السالب لأنبوب الليزر، ثم يعود إلى العودة من خلال مفتاح حماية دورة المياه. يكمل خزان الماء بدرجة حرارة ثابتة دورة. عندما تتوقف دورة المياه، يتم فصل مفتاح حماية المياه، ويتم إرسال إشارة التغذية الراجعة إلى لوحة التحكم، والتي تقوم بإيقاف تشغيل أنبوب الليزر لمنع ارتفاع درجة الحرارة.
ربط الأميتر
4. يتم توصيل القطب السالب لأنبوب الليزر بالأميتر، ثم يعود إلى القطب السالب لمصدر طاقة الليزر. عندما يعمل أنبوب الليزر، يمكن للأمبير عرض تيار أنبوب الليزر في الوقت الحقيقي. من خلال القيمة العددية، يمكنك مقارنة الطاقة المحددة والطاقة الفعلية للحكم على ما إذا كان أنبوب الليزر يعمل بشكل طبيعي.
5. قم بتوصيل دائرة مصدر طاقة الليزر والماء بدرجة حرارة ثابتة ومفتاح حماية الماء والأمبيرمتر وقم بإعداد نظارات واقية (نظرًا لأن أنبوب الليزر يصدر ضوءًا غير مرئي، فأنت بحاجة إلى استخدام نظارات واقية خاصة 10.6 ميكرومتر) واضبط طاقة أنبوب الليزر على 40٪، قم بتشغيل وضع الانفجار، ضع لوحة الاختبار أمام أنبوب الليزر، واضغط على المفتاح لإطلاق الليزر، يتم إشعال اللوحة على الفور، ويكون تأثير الاختبار جيدًا جدًا.
الخطوة التالية هي ضبط نظام المسار البصري.
الخطوة 4. إعداد نظام توجيه ضوء أنبوب الليزر
الجزء الرابع هو إعداد نظام توجيه ضوء أنبوب الليزر. كما هو موضح في الشكل أعلاه، ينكسر ضوء الليزر المنبعث من أنبوب الليزر بواسطة مرآة بزاوية 4 درجة إلى المرآة الثانية، ثم تنكسر المرآة الثانية مرة أخرى بزاوية 90 درجة إلى المرآة الثالثة. يتسبب الانكسار في إطلاق الليزر للأسفل نحو عدسة التركيز، والتي تقوم بعد ذلك بتركيز الليزر لتكوين بقعة دقيقة للغاية.
تكمن صعوبة هذا النظام في أنه بغض النظر عن مكان رأس الليزر في عملية التصنيع، يجب أن تكون النقطة المركزة في نفس النقطة، أي أن المسارات الضوئية يجب أن تكون متزامنة في الحالة المتحركة، وإلا فإن شعاع الليزر سوف ينحرف ولن ينبعث أي ضوء.
The 1st Surface Mirror Optical Path Design
عملية ضبط حامل المرآة: المرآة والليزر بزاوية 45 درجة، مما يجعل من الصعب الحكم على نقطة الليزر. من الضروري 3D اطبع قوسًا بزاوية 45 درجة للتعديل الإضافي، وألصق الورق المحكم على الفتحة المخترقة، ويتم تشغيل الليزر. وضع التصوير الموضعي (وقت التشغيل 0.1 ثانية، الطاقة 20% لمنع الاختراق)، اضبط ارتفاع وموضع وزاوية دوران القوس، بحيث يتم التحكم في بقعة الضوء في وسط الفتحة المستديرة.
The 2nd Surface Mirror Optical Path Design
يتم الحصول على موضع التثبيت الدقيق وتثبيت h8 لحامل المرآة الثاني من خلال 3D تصميم مسار المرآة السطحية الثانية، ويتم تثبيت حامل المرآة السطحية الثانية بدقة عن طريق قياس الفرجار (قم بتثبيته في الموضع الأولي أولاً).
Adjust The Reflection Angle Of The 1st Surface Mirror
عملية ضبط زاوية مرآة السطح الأول: حرك المحور Y بالقرب من المرآة، نقطة الليزر، ثم حرك نهاية المحور Y بعيدًا، ونقطة مرة أخرى. في هذا الوقت، سيُكتشف أن النقطتين لا تتطابقان، إذا كانت النقطة القريبة أعلى والنقطة البعيدة أقل، فيجب ضبط المرآة لتدور لأعلى، والعكس صحيح؛ الخطوة التالية هي الاستمرار في صنع النقاط، البعيدة والقريبة، إذا كانت النقطة القريبة إلى اليسار والنقطة البعيدة إلى اليمين، فأنت بحاجة إلى ضبط المرآة لتدور إلى اليسار، والعكس صحيح، حتى تتطابق النقطة القريبة مع النقطة البعيدة كنقطة، فهذا يعني أن المسار البصري للمرآة السطحية الثانية موازٍ تمامًا لاتجاه حركة المحور Y.
The 3rd Surface Mirror Optical Path Design
The process of adjusting the angle of the 2nd surface mirror: move the Y-axis to the 1st surface mirror, then move the X-axis to the near end, do laser dots, then move the X-axis to the far end, and then do the laser dots, at this time, observe whether the near point is higher and the far point is lower , you need to adjust the 2nd surface mirror to rotate up, and vice versa. In the next step, continue to make points, one point far and one near, if the near point is to the left and the far point is to the right, you need to adjust the 2nd surface mirror to rotate to the left, and vice versa, until the near point and the far point coincide as one point, which means that the optical path of the near-end 3rd surface mirror is completely parallel to the movement direction of the X-axis. Then move the Y-axis to the far-end, and mark a point at the near-end and the far-end of the X-axis, if they do not coincide it means that the 2 mirror paths do not overlap, and it is necessary to return to adjust the angle of the 1st surface mirror until the 2 points on the X-axis at the near end of the Y-axis and the 2 points and 4 points on the X-axis at the far end of the Y-axis are completely coincident.
في الواقع، لا ينتهي التعديل عند هذه الخطوة. لاحظ ما إذا كانت بقعة الضوء لحامل عدسة المرآة السطحية الثالثة في منتصف الدائرة. عندما تكون بقعة الضوء على اليسار، يجب تحريك حامل عدسة المرآة السطحية الثانية للخلف، والعكس صحيح. اضبط موضع أنبوب الليزر بالكامل للتحرك لأسفل، والعكس صحيح. عند تغيير حامل مرآة السطح الثاني، نحتاج إلى تكرار عملية ضبط زاوية عدسة المرآة السطحية الثانية مرة أخرى. عند تغيير h3 لأنبوب الليزر، نحتاج إلى تكرار عملية ضبط العدسة بالكامل مرة واحدة (بما في ذلك: عملية ضبط حامل مرآة السطح الأول، وعدسة المرآة الأولى، ومرآة السطح الثانية)، وقم بالنقاط مرة أخرى حتى تكون بقعة الضوء في الموضع المركزي وتتطابق النقاط الأربع تمامًا.
Adjust The Reflection Angle Of The 3rd Surface Mirror
عملية ضبط زاوية مرآة السطح الثالث: ضبط المرآة هو إضافة نقطتين من رفع وخفض المحور Z على أساس المرآة، أي 3 نقاط. مبدأ التعديل هو تحديد نقطة رفع النقاط الأربع أولاً ثم تحريك المحور X إلى الطرف الآخر، ثم ضرب نقطة الرفع. إذا كانت النقطة العالية لبقعة الضوء أعلى من النقطة المنخفضة، فأنت بحاجة إلى تدوير عدسة مرآة السطح الثالث للخلف، والعكس صحيح. تدوير إلى اليمين والعكس صحيح.
إذا لم يكن من الممكن دائمًا ضبط بقعة الضوء لتتزامن، فهذا يعني أن المسار البصري للمرآة السطحية الثالثة لا يتزامن مع المحور X، ومن الضروري العودة لضبط زاوية عدسة المرآة السطحية الثانية. من الضروري العودة لضبط h3 لأنبوب الليزر، ثم البدء من قوس عكسي لضبطه مرة أخرى حتى تتطابق النقاط الثماني تمامًا.
عدسة التركيز
There are 4 types of focusing lens: 50.8, 63.5, 76.2, and 101.6. I chose 50.8mm.
Put the focusing lens into the cylinder of the laser head, with the convex side facing up, place a sloping wooden board, move the X-axis to make a point every 2mm, find the position with the thinnest spot, measure the distance between the laser head and the wooden board, this distance It is the most suitable focal length position for laser cutting, and the optical path has been adjusted at this step.
الخطوة 5. إعداد نظام العادم
الجزء الخامس هو إعداد نظام نفخ الهواء والعادم. سيتولد دخان كثيف أثناء القطع بالليزر، وستغطي جزيئات الدخان الكثيفة لوحة التركيز وتقلل من قوة القطع. الحل هو زيادة مضخة الهواء أمام لوحة التركيز.
مضخة الهواء التي اخترتها هي مضخة هواء ضاغط الهواء، والسبب الرئيسي هو أن ضغط الهواء مرتفع نسبيًا، ويمكن زيادة كفاءة القطع بسبب عمل الغاز أثناء القطع. يتم توصيل إشارة الإخراج من اللوحة الرئيسية للتحكم في صمام الملف اللولبي، ويتحكم صمام الملف اللولبي في مضخة الهواء لنفخ الهواء.
مشاريع قطع الخشب بالليزر
After installation, I can't wait to make a trial cut of the 6mm multi-layer board, which can be cut through smoothly, and the effect is very ideal. The only problem is that the exhaust system is not completed, and the smoke is relatively large.
قم بقص لوح الفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا لحجم التصميم، ثم ثبت لوح الفولاذ المقاوم للصدأ بالبراغي بعد الحفر. يتم إغلاق الجهاز بالكامل، مع ترك مدخل الهواء ومخرج الهواء فقط.
يتم تثبيت مروحة الشفط على الحائط، ويجب عمل قوس لها.
3D مخرج الهواء المطبوع
تستخدم المروحة متوسطة الضغط 300W الطاقة، مخرج هواء مستطيل تم تصميمه خصيصًا وفقًا لحجم نافذة سبائك الألومنيوم الخاصة به.
الخطوة 6. إعداد أنظمة الإضاءة والتركيز
الجزء السادس هو نظام الإضاءة والتركيز، والذي يستخدم شريط إضاءة LED 6 فولت مزود طاقة مستقل، ويتم إضافة إضاءة LED إلى جزء نظام التحكم ومنطقة المعالجة ومنطقة التخزين في نفس الوقت.
يتم إضافة رأس ليزر متقاطع خلف رأس الليزر للتركيز. يستخدم مصدر طاقة مستقل 5 فولت ومجهز بمفتاح مستقل. يتم تحديد موضع رأس الليزر من خلال الخط المتقاطع. يتم استخدام خط الليزر الأفقي للحكم على عمق اللوحة. يشير المركز إلى أن اللوحة ليست مسطحة أو أن البعد البؤري غير مضبوط بشكل صحيح، يمكنك ضبط محور Z لأعلى ولأسفل، وضبط الخط الأفقي إلى المركز.
تثبيت تركيز الليزر المتقاطع
الإعداد 7. التحسين التشغيلي
The 7th part is operation optimization. In order to facilitate emergency stop, the emergency stop switch is designed at the top close to the work surface, and a key switch, USB interface and debugging port are installed on the side. The front is designed with the main power switch, air blowing and exhaust control switch, LED lighting switch, laser focus switch, which enables all operations to be completed under one panel.
تخطيط زر التبديل
تم تصميم أبواب الخزانة على جانبي الماكينة، حيث يتم استخدام الجانب الأيسر لتخزين الأدوات التي يستخدمها القاطع بالليزر، ويتم استخدام الجانب الأيمن للفحص والصيانة. توجد نافذة فحص في الجزء السفلي من الجزء الأمامي. عند سقوط قطعة العمل، يمكن إخراجها من الأسفل. يمكنك أيضًا ملاحظة ما إذا كانت طاقة الليزر كافية وما إذا تم قطعها في الوقت المناسب، وذلك لزيادة الطاقة في الوقت المناسب.
لقد أضفت أيضًا دواسة قدم. عندما تحتاج إلى بدء تشغيل قاطع الليزر، ما عليك سوى الضغط على دواسة القدم لإكمال العملية، مما يوفر عملية الضغط على الزر المملة، وهو سريع ومريح للغاية.
الخطوة 8. الاختبار والتصحيح
أخيرًا، من الضروري اختبار وظائف نظام القطع بالليزر، وتحسين معلمات القطع في عملية الاستخدام لتحقيق نتائج أفضل، وتصحيح أخطاء وظائف القطع بالليزر والنقش بالليزر.
مشاريع القطع بالليزر
في هذه المرحلة، تم الانتهاء من بناء آلة القطع بالليزر بالكامل. وتم التغلب على بعض الاختناقات والصعوبات التي واجهتها عملية التصنيع واحدة تلو الأخرى من خلال العمل الجاد. هذه التجربة التي اكتسبتها بنفسي قيمة للغاية. من خلال هذا المشروع، تعلمت الكثير عن آلات القطع بالليزر. وفي الوقت نفسه، أنا ممتن للغاية لمساعدة رواد الصناعة، مما جعل المشروع أقل تعقيدًا.