Namen projekta

 Razvoj CNC orodja za rezanje različnih materialov:

                - Laserski rezalnik

                - Rezkalni stroji

                - Plazemski rezalniki

                - Robotika

V našem primeru je predviden laserski rezalnik papirja za namene uporabe v grafiki in oblikovanju. Podloge izvirajo iz različnih spletnih predstavitev „DIY laser cutter“.

Planirani parametri sistema

 -          Rezanje papirja do velikosti A2 in gostote 300 g/m²    na pomični mizi v Z osi do 200mm globine

-          Rezanje lepenke z gostoto preko 400g/m²

-          Rezanje pleksi stekla

-          Graviranje na les

-          Uporaba grafičnih podlog v jpg, bmp, png obliki

-          Uporaba grafičnih podlog v dxf obliki

-          Uporaba vektorske grafike svg

-          G-Code programska oblika za krmiljenje rezalnika

Predvideni končni rezalni sistem je CO₂ laser moči do 60W. V prvem koraku pa se za testiranje vseh mehanskih, pogonskih, elektronskih in prigramskih sklopov uporabi 2,5W modri laser 445nm.

Mehanski, elektronski in programski sklopi

 V razvoju CNC stroja je potrebno obvladati naslednje mehatronske komponente:

                - Mehanski sklopi, vodila, pogoni,

                - Koračni motorji, servo motorji,

                - Elektronski gonilniki motorskih pogonov,

                - Krmilna elektronika,

                - CNC programska oprema

-           CAD/CAM programska oprema

-           Grafična programska oprema

-           Povezava med strojem in razvojnimi programskimi orodji

Leadshine Closed Loop system ES-D808 in motor z inkrementalnim dajalnikom

Leadshine mikrokrmilnik koračnega motorja in koračni motor NEMA 24 

TR20 vodilo z vozičkom

T5 zobata jermenica in PU zobati jermen 

Potek razvoja

 Razvoj je potekal po korakih, ki so omogočili postopno obvladanje vseh elementov sistema:

–      Preizkus delovanja odprtozančnega sistema s koračnim motorjem in zaprtozančnega sistema s kodirnikom položaja. Za rezalnik je dovolj natančen že koračni pogon z mikrostep kontrolerjem (1600 korakov na obrat) v odprti zanki, za zahtevnejše pogone pa imamo pripravljeno tudi že rešitev s hibridnim Closed Loop servo gonilnikom in motorjem.

–      V napravi so vgrajeni X,Y, pogoni z NEMA 24 in Z pogon z dvema NEMA 17 motorjema in vretenom TR12x3

–      Za pomike v X in Y smeri je uporabljen zobati jermen TR5 za pomike v Z smeri pa so 4 vertikalna vretena gnana z dvemi koračnimi motorji.

–      Vsi gonilniki so Leadshine DM556

–      Vodila so TULI TR20 z vozički TRH20, pritrjena na Alu profilno tehniko 20x20mm in 20x40mm.

–      Mehanska konstrukcija je sestavljena iz podvozja sestavljenega iz Al profilov 45x45L, na katerem je nameščen računalnik z MACH3 programom ter ohišje z napajalniki, vmesnikom LPT v krmilne signale, elektronskimi gonilniki za koračne motorje. Nadgradnja je konstrukcija iz Al profilov 20x20mm z vgrajenim sistemom vodil in dvižne mize in s pripravljenim prostorom za CO₂ lasersko cev. Spremljajoči sistemi za laserski sistem bodo vgrajeni v podvozju.

Konstrukcija vodil in pogona za X in Y os

Konstrukcija z nameščenimi vodili za X in Y os

Kabelski kanal 

Rezalna miza s pomikom v Z osi

Programska oprema za CNC krmiljenje MACH3

Vmesnik MACH3 LPT port na kriljenje motorjev in stikala

 Laser 445nm 2,5W za testiranje rezalnika

Namestitev laserja in izrezan papir

Rezultati

 -          Mehanski del deluje zelo dobro. Mogoče so še nekatere poenostavitve v bodočih projektih.

-          Krmiljenje z MACH3 omogoča univerzalno uporabo G-Code in je preverjena in dokaj cenena rešitev.

-          Za laserski sistem je uporabljena PWM za proženje in spreminjanje moči laserja tudi v primeru MACH3 sistema.

-          Laser 445nm je dal proti pričakovanju dobre rezultate za našo aplikacijo.

Nadaljevanje

V naslednjih dveh mesecih bo izvedena nabava elementov za CO₂ laserski del:

–      Laserska cev 60W z napajalnikom

–      Hladilni sistem

–      Sistem zrcal in leč

-          Dokončano bo ohišje rezalnika z zaščito proti sevanju in satovjem na mizi.

-          Izdelan bo sistem odsesavanja prahu in dima, ki nastaja pri rezanju ter filtriranje le tega.

-          Na podlagi izkušenj lahko zelo hitro nadaljujemo z izgradnjo specifičnih namenskih sistemov.

-          Obvladamo krmiljenje pogonov za male sisteme.

-          Preizkusili bomo novejše programske in hardwerske sisteme kot so SMOOTHIE-Board, namenski krmilniki, GRBL sisteme.

Ne zamudite naše naslednje objave!

Vpišite svojo e-pošto in se prijavite na naše e-novice.

Strinjam se s Pravilnikom o zasebnosti. Več informacij.

Naročite se