Изготовление лазерного ЧПУ станка своими руками

Список разделов РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ ЧПУ станки/Конструирование

Описание: ЧПУ/Станки/Различные конструкторские задачи
Модератор: Алаев Ян

#1 Алаев Ян » 27 января 2016, 14:29

История создания лазерного ЧПУ своими руками

Изображение

Содержание проекта:
Спойлер
1. Небольшая предыстория /viewtopic.php?p=5318#p5318
2. Переходник под пульт AG-CNC-1 /viewtopic.php?p=5320#p5320
3. Направляющие валы из карниза /viewtopic.php?p=6481#p6481
4. А вал то не провернуть!!! /viewtopic.php?p=6751#p6751
5. Сборка конструкции оси Z /viewtopic.php?p=7776#p7776
6. Каретка оси Х /viewtopic.php?p=7869#p7869
7. Каретка оси Y /viewtopic.php?p=7874#p7874
8. Установка станка на шипы /viewtopic.php?p=8530#p8530
9. Установка ременного привода /viewtopic.php?p=8541#p8541
10. Примеры работы, выполненных с помощью выжигателя /viewtopic.php?p=9947#p9947
11. Проверка работы механики оси Y /viewtopic.php?p=11107#p11107
12. GRBL 9600 нам не подойдет... /viewtopic.php?p=11179#p11179
13. Продувка для лазерной резки /viewtopic.php?f=74&t=241&p=14545#p14545

Применяемые комплектующие:
Спойлер
1. Разъемы для подключения шаговых двигателей GX16-4 http://www.ebay.com/itm/5Pcs-Aviation-Plug-16mm-4 ... m4af93d41ee:g:sYYAAOSwezVWwZ95
2. Шаговые двигатели Nema23 http://www.ebay.com/itm/24V-Nema-23-Stepper-Motor ... m33a8b043c0:g:3AgAAOSwLVZV6T-n
3. Лазерный диод 2Вт 450 нм 12В http://www.ebay.com/itm/Focusable-high-power-2W-4 ... m4d35e48d3a:g:xScAAOSwxp9W9Uug
4. Защитные очки на длину волны 450 нм http://www.ebay.com/itm/Protective-Goggles-for-Vi ... m1c39365467:g:2rYAAOSw0e9Us-ck
5. Крепежный уголок для шагового двигателя Nema23 http://www.ebay.com/itm/For-57mm-NEMA23-Stepper-M ... m35f77bf7b6:g:TpsAAOSwnH1WbE8Y
6. Армированный ремень шириной 6 мм http://www.ebay.com/itm/5-Meter-197-6mm-Width-GT2 ... m43cb91bc4b:g:vr0AAOSwq7JUEday
7. Шкив для ременной передачи http://www.ebay.com/itm/5PCS-lot-GT2-Timing-Pulle ... 46a0:m:mN8y5RI51dnaKfVrGeEKEyA
8. Держатели цилиндрических валов http://www.ebay.com/itm/4pcs-SK10-SK12-SK16-Linea ... 11f0:m:mgaualeopJ430M7mIsL85SQ

Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев


#21 Алаев Ян » 11 апреля 2016, 19:58

Первый движок станка обрел ременный привод.

IMG_5924.JPG
Установка ременного привода
IMG_5930.JPG
Установка ременного привода
IMG_5935.JPG
Установка ременного привода
IMG_5995.JPG
Установка ременного привода
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

Вопрос по ШИМ

#22 vek1941 » 21 мая 2016, 8:29

Есть:
фрезерный станок под Mach3
TB6560-4V3 (красный), не имеющий выходов для управления шпинделем.
Вопрос:
что Вы можете сказать о такой идее управления лазером поTTL входу:
- ШИМ на реверсивных счетчиках и четырехразрядных компараторах кодов
- сигналы оси Z перенаправлены на 5-ю ось
- Dir используется для изменения направления счета на первой линейке счетчиков
- Step - для подсчета чила импульсов, соответствующего глубине реза
- на вторую линейку счетчиков подаеся непрерывная последовательность тактовых импульсои
- с выходов компараторов организуется разрешающий импульс зажигания дазера, пропорциональный глубине реза
- ограничение максимального тока лазера регулировками, предусмотренными на его контроллере.

Понятно, что решение архаично, использовать микроконтроллер не могу, из-за неумения писать для него программы :-((.

Очевидные недостатки:
- возможность накопления ошибки в подсчете импульсов Step.
Удобно: "прозрачность" настроек, то полезно для быстрого подбора режима.

Второй вариант:
Использование Step для ЦАП ->компаратор ->ШИМ

Дикий вариант:
- Mach умеет вычислять положение оси относительно нуля. Нельзя ли написать плагин, использущий эту воможность
для управления ШИМ ?

Спасибо.
vek1941
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 9
С нами: 1 год 4 месяца

#23 Алаев Ян » 21 мая 2016, 12:07

Ваше сообщение прочитал несколько раз, но так и не понял. То ли я не компетентен в поставленных задачах, то ли Вы идете какими-то неведомыми мне путями, суть которых я не понимаю. Вы написали, что есть фрезер, потом пишите про управление лазером. Давайте разбираться по порядку. Вы хотите фрезер переделать под лазер? Какая у Вас задача, что в конечном итоге Вы хотите получить? Какой лазер будете использовать?

Добавлено 21 мая 2016, 12:00:
vek1941 писал(а):Понятно, что решение архаично, использовать микроконтроллер не могу, из-за неумения писать для него программы :-((.
Это не большая проблема, в мире много людей, которые это делать умеют и смогут в этом помочь при необходимости.

Добавлено 21 мая 2016, 12:01:
vek1941 писал(а):с выходов компараторов организуется разрешающий импульс зажигания дазера, пропорциональный глубине реза
может быть пропорциональный мощности лазера? И что у Вас вообще за лазер такой, что Вы задумываетесь о глубине реза?

Добавлено 21 мая 2016, 12:05:
vek1941 писал(а):Дикий вариант:
- Mach умеет вычислять положение оси относительно нуля. Нельзя ли написать плагин, использущий эту воможность
для управления ШИМ ?
Не знаю, может быть и можно, но я пока не сталкивался с такой необходимостью. Я из под Mach обычно не работаю, у меня внешний автономный контроллер, но сути это не меняет, я не вижу особого смысла управлять мощностью лазера в процессе работы станка. Если нужно выставлять мощность для раскроя, то ее проще один раз перед включением лазера выставить на аппаратном уровне. Если Вам нужно получать полутоновые изображения при выжигании лазером, то проще управлять не мощностью, а временем/скоростью выжигания в данном месте или плотностью распределения черных точек при формировании изображения.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#24 poty » 21 мая 2016, 12:41

vek1941 писал(а):что Вы можете сказать о такой идее управления лазером поTTL входу:
- ШИМ на реверсивных счетчиках и четырехразрядных компараторах кодов
- сигналы оси Z перенаправлены на 5-ю ось
- Dir используется для изменения направления счета на первой линейке счетчиков
- Step - для подсчета чила импульсов, соответствующего глубине реза- на вторую линейку счетчиков подаеся непрерывная последовательность тактовых импульсои
- с выходов компараторов организуется разрешающий импульс зажигания дазера, пропорциональный глубине реза
- ограничение максимального тока лазера регулировками, предусмотренными на его контроллере.
Алаев Ян писал(а):может быть пропорциональный мощности лазера? И что у Вас вообще за лазер такой, что Вы задумываетесь о глубине реза?
Я так понимаю, что сейчас на фрезер подаются команды глубины реза (с помощью директив Dir и Step), описан алгоритм приспособления этих команд для управления мощностью лазера. В принципе, я не вижу здесь больших проблем. Основная проблема будет в приспособлении софта к выдаче такого рода команд.

Добавлено спустя 5 минут 28 секунд:
vek1941 писал(а):Очевидные недостатки:
- возможность накопления ошибки в подсчете импульсов Step.
Удобно: "прозрачность" настроек, то полезно для быстрого подбора режима.
Насколько я знаю, по любой оси имеется команда обнуления координат, так что можно периодически её выдавать и корректировать ошибку. Но не думаю, что в цифровой части будет накапливаться ошибка при адекватных соединениях.
vek1941 писал(а):Второй вариант:Использование Step для ЦАП ->компаратор ->ШИМ
Step же относительная команда? Тогда как его завести на ЦАП?
Мне кажется, стоит посмотреть на интегральные драйверы светодиодов/лазера. Будет гораздо "сердитее".

Добавлено спустя 3 часа 37 минут:
Алаев Ян писал(а):Если Вам нужно получать полутоновые изображения при выжигании лазером, то проще управлять не мощностью, а временем/скоростью выжигания в данном месте
Да, это проще, но не всегда эффективнее. Здесь все зависит от материала. Если брать материалы, позволяющие делать широкий динамический диапазон изображения, или, например, для создания 3D выжигания, то изменение скорости может существенно удлиннить процесс...
Владислав
poty В сети
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2364
Темы: 1
С нами: 3 года 6 месяцев

#25 vek1941 » 21 мая 2016, 20:03

Спасибо за быстрый ответ!

Да, установка лазера на имеющийся станок без переделки механической части.
Да, выжигание полутоновых изображений.
Мощность - имелась в виду интегральная мощность воздействия на малом отрезке,
которая прпорциональна интенсивности луча и времени воздействия. При движении
лазера относительно материала мощность водействия на отрезке пропорциональна интенсивности
луча, длительности импульса при постоянной частоте ШИМ (или частоте импульсов при их
постоянной длительпости) и обратно пропорциональна относительной скорости лазер/материал.
Управление скоростью при имеющейся кострукции станка не очень удобна из-за большой инерционности.
(В будующем планируется, возможно, изготовление друой (быстрой) механики что не очень желательно из-за недостатка места).
Количество шагов для подсчета, естественно, от условной начальной точки.

Опыта в выжигании нет никакого - лазер (2вт, синий) еще в пути. Время обработки не критично (хобби).
Хотелось бы услышать от имеющих опыт: при каком способе (ШИМ, регулирование мощности луча, упраление
скоростью перемещения) достигается лучшая передача полутонов ?
Простите за не совсем понятные объяснения, может вопросы и несущественны (у страха глаза иелики!),
но до изготовления электроники хотелось бы разобраться, какой принцип управления выбрать ?

Спасибо.
vek1941
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 9
С нами: 1 год 4 месяца

#26 Алаев Ян » 22 мая 2016, 13:40

Вопросов было задано много и косвенных и прямых. Я постараюсь рассказать все как я вижу со своей стороны, на основе своего опыта и наработанных знаний за последние лет 5. Поэтому прошу воспринимать все лишь как мой опыт и мое мнение выработанное полученными практическими результатами.
Первый мой станок - фрезерный ЧПУ. Вся механика на основе передачи "винт-гайка". Станок с хорошей жесткостью сделанный под реализацию задач фрезера. Что это значит?, а это значит, что станок проектировался как фрезер и все было сделано под него. К примеру, передача "винт-гайка" считается силовой и может отлично двигать фрезу, но при этом она не отличается большой скоростью, так как для фрезера это и не нужно, разве что на холостых перемещениях, но в рамках рабочего поля 500 х 500 это тоже не требуется. К чему я это рассказал? - у всего есть свое назначение, свои плюсы и минусы. Позже я решил переделать фрезерный станок в лазерный. Про электронику и ПО я пока молчу, речь только о механике. Лазерный модуль я установил. Все заработало, все отлично. Но я остался недоволен, так как лазерный ЧПУ не решал в полной мере моих задач. На переделанном лазерном ЧПУ можно было заниматься маркировкой, которая сравнительно простая с точки зрения исполняемого кода и непродолжительная по времени. Т.е. речь идет о том, что лазер обрабатывает по сути векторную графику, кружочки, линии, надписи и так далее. Я подумал, что надо бы для дела красивые фотографии делать и тут встал вопрос изготовления полутоновых изображений. Я нашел нужное ПО, переделал под это электронику, но механика фрезерного ЧПУ не дает работать лазеру так, как надо. И все это связано с тем, что лазеру нужна скорость. Представьте себе формат А4 и посчтитайте, сколько нужно сделать, например, точек, с шагом пикселя 0.1-0.2 мм. Получится громадное число и код даже на скоростном ЧПУ с ременной передачей исполняется 5-8 часов!!! ЧПУ с передачей "винт-гайка" будет делать картинку несколько суток, а это вообще не вариант для работы. Поэтому, тут важно понимать, что для лазера обязательно нужна замена "силовой" передачи "винт-гайка" на скоростную передачу "ременная" либо лазерным ЧПУ можно будет пользоваться только для маркировки. Теперь по поводу ШИМ. У меня за всю практику работы с ЧПУ (у меня было 3 разных станка) не было ни одной задачи, чтобы нужно было менять мощность лазера или частоту вращения шпинделя на ходу. Не было такого и я даже специально думая в этом направлении не могу придумать задачи, зачем бы это было нужно. Применительно к шпинделю для фрезерного станка ЧПУ. С помощью ШИМ выставляется нужная частота вращения режущего инструмента, для разных материалов она своя, но она постоянная, после этого запускается станок и весь код обрабатывается на одной частоте вращения. Такие моменты как снижение частоты вращения под нагрузкой можно не учитывать в силу малой подачи и незначительного снижения оборотов. Теперь лазер. Применительно к 2-х ваттному синему лазеру ни о какой глубине реза разговора быть не может. Это лазер для маркировки дерева, окрашенных материалов, кожи и других мягких материалов. Разрезать такой лазер может только небольшую синтетику типа поролона и бумагу и то не всю и так далее. Поэтому установка мощности лазера нужна только для получения нужного оттенка ну или для нужной мощности при раскрое мягких материалов. Изменение мощности во времени никому не нужно. Поэтому опять же с помощью ШИМ выставляется нужная мощность - я для этого даже индикатор сделал, который показывает выходную мощность в % от 5 до 100. Делается пробная маркировка, потом запускается код в исполнение. Все. Все предельно просто. ШИМ работает аппаратно в данном случае и дальше уже задача ПО и кода сделать все так, чтобы получить например, полутоновое изображение. Есть уже много разных написанных ПО, которые прекрасно работают и создают полутоновые изображения путем изменения скорости перемещения, например, лазера или путем обработки изображения и изменения плотности точек. Ваша задача включать и выключат лазер, который будет включатся и выключаться на нужной мощности, подобранной под маркируемый материал, так, чтобы не прожигалось насквозь или получался нужный оттенок. Буду рад ответить на Ваши вопросы.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#27 vek1941 » 22 мая 2016, 20:36

"У меня за всю практику работы с ЧПУ (у меня было 3 разных станка) не было ни одной задачи, чтобы нужно было менять мощность лазера или частоту вращения шпинделя на ходу."

В инете ьного разговоров об использовании сигнала ШИМ для управления лазером На моем контроллере выхода этого сигнала нет. А вот изменение скорости переьещения очено полезно при 3D обработке длинных тонких моделей.

Очень интерекный для меня разговор!
Стимулом к изготовлению моего первого станка (фрезерный) была элементарная лень. В то время я занимался оснащением себя измерительными приборами
и очень раздражало изготовление корпусов. Первый станок был собран из обломков принтеров и старой мебели при помощи ручной дрели, ножовки
и напильника на строительных шпильках в ходовой части. После опробования я понял, что с его помощью можно изготаиливать более интересные и полезные вещи.
После этого все несколько раз педелывалось и, в результате, сейчас это шасси на ШВП и рельсовых опорах, безщеточный шпиндель 400Вт, и 4-я ось с патроном 100мм.
Изготавливаются на нем игрушки для внуков (резка фанеры) рельефных картинок на буке (нравятся дочке, но, как обычно, проблема с материалами - плохо
жить в маленьком городе:) ). Последнее увлечение - изготовление объемных фигурок. Потому большое время обработки меня не пугает - чистовая
обработка фигурки амазонки высотой 120мм с шагом 0.16мм, подаче200мм/мин и четырех проходах на каждую сторону занимает 4дня пр 13-часовом "рабочем дне".
При более жеских режимах недостаточная жескость длинной фрезы (Ф2мм) и самой заготовки (толщина местами ~10мм), что я обнаружил только при наблюдении за процессом через вэб-камеру при выведении места реза на 22" экран. Аналогиными причинами обусловлена и относительно большая масса подвижных частей - упеличение инерционности для снижения вибрации. До того было испорчено с десяток моделей (дефекты в передаче формы). Поэтому и особый интерес перед началом работы с лазером у меня вызывает выбор режимов.
Как я уже говорил, изготовление отдельного станка для лазера практически нереально из-за элементарного отсутствия места в комнате -: (( ,а ликвидировать
имещийся станок нецелесообразно, т.к. со своими задачами он справляется, и некоторые из них невозможно (или нерационально) поручать лазеру. Осюда стремление
к использованию имеющегося станка доонащенного лазером и освоенного ПО. Интерес к выжиганию лазером появился после увиденных на каком-то сайте готовых работ.
После прросмотра десятка форумов, состоящих в основном из постов "купил лазер..." "хочу купить лазер..." и содержавших всего (и на всех!) 2 практических совета нашел Ваш сайт, понравившися мне своей практической направленностью. В некотором недопонимании в разговоре виноват сам: не учел, что при начале диалога с новым человеком нужно сначала договориться о терминологии. Под мощностью я подразумеваю энергию, подведенную к материалу в месте
обработки (несколько некорректно) Естественно, она зависит от интенсивности луча и времни облучения (максимальная мощность лазера, способ модуляции и относительная скорость перемещения луч/материал).
Как мне кажется, при неизменной скорости перемещения получить полутонф можно изменением подведенной мощности (или я не прав?). Отсюда и возникли вопросы по схемам модуляции и, при какой модуляци (ШИМ или управлении интенсивнотью луча) получается лучшая передача полутонов при выжигании, например, на фанере, Естественно, что в каждом конкретном случае придется подобрать режим и набирать статистику для использования в дальнейшем.

PS: В случае неудачи все-таки придется делать станокна ремнях с легким суппортом. Надо думать как его сделать складным -))).
vek1941
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 9
С нами: 1 год 4 месяца

#28 Алаев Ян » 23 мая 2016, 8:51

Если выделить текст, то появляется кнопка "Цитата", чтобы было удобно цитировать текст для последующего его комментирования. Попробуйте.

Скриншот 2016-05-23 08.49.13.png
Пример цитирования текста


Добавлено спустя 3 минуты 23 секунды:
vek1941 писал(а):Последнее увлечение - изготовление объемных фигурок. Потому большое время обработки меня не пугает - чистовая
обработка фигурки амазонки высотой 120мм с шагом 0.16мм, подаче200мм/мин и четырех проходах на каждую сторону занимает 4дня пр 13-часовом "рабочем дне".
Если правильно понимаю, то 13 часов занимает обработка всей детали, так как иначе я не представляю, как Вы ставите процесс на паузу. Т.е. требуется 4 прохода по 13 часов для получения чистового результата?

Добавлено спустя 6 минут 21 секунду:
vek1941 писал(а):Интерес к выжиганию лазером появился после увиденных на каком-то сайте готовых работ.
Вот несколько моих работ, все они выполнены путем изменения скорости движения при постоянной мощности воздействия.

Скриншот 2016-05-23 08.55.56.png
Примеры работ, выполненных с помощью выжигателя
Скриншот 2016-05-23 08.56.21.png
Примеры работ, выполненных с помощью выжигателя

Скриншот 2016-05-23 08.56.02.png
Примеры работ, выполненных с помощью выжигателя


Добавлено спустя 3 минуты 38 секунд:
vek1941 писал(а):После прросмотра десятка форумов, состоящих в основном из постов "купил лазер..." "хочу купить лазер..." и содержавших всего (и на всех!) 2 практических совета нашел Ваш сайт, понравившися мне своей практической направленностью.
У нас молодой развивающийся Форум и мы будем стремиться поддерживать порядок на нем, чтобы тут не образовалось "гадюшника". Основная идея Форума - открытый доступ к информации. Я давно пришел к мысли, что нет ни малейшего смысла что-то от кого-то скрывать. Для меня не существует секретных схем, я готов с каждым интересующимся поделиться информацией, так как тот, кто самодельщик - он все равно будет сам делать, тот кто нацелен на покупку, даже при наличии всех исходников не будет заниматься самостоятельной сборкой, а купит и будет пользоваться. Поэтому в секретах нет конкуренции, пусть люди пользуются опытом и накопленными знаниями, лишь бы во благо пошло.

Добавлено спустя 4 минуты 41 секунду:
vek1941 писал(а):Как мне кажется, при неизменной скорости перемещения получить полутонф можно изменением подведенной мощности (или я не прав?).
Правы, только проблема в том, что я не знаю ни одного ПО, которое бы так работало. Т.е., как вывод - сделать можно, но кто это сделает? Все пользуются уже имеющимися наработками. Я с этим помочь не смогу, я не умею писАть соответствующие плагины, кто такой плагин сможет написать тоже не подскажу, поэтому это может очень сильно усложнить задачу особенно для начинающего в этой области.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#29 vek1941 » 23 мая 2016, 10:42

Если правильно понимаю, то 13 часов занимает обработка всей детали, так как иначе я не представляю, как Вы ставите процесс на паузу. Т.е. требуется 4 прохода по 13 часов для получения чистового результата?
Обработка 3D модели с ипользованием 4-й оси с четырех сторон поочередно. 13 часов занимает чистовая обработка одной стороны. Плюс к этому
часов 14 на черновую обработку всех 4-х сторон при более жестких режимах.

Я давно пришел к мысли, что нет ни малейшего смысла что-то от кого-то скрывать.

У меня всегда было и есть сейчас точно такое же убеждение. Что очень не нравится моим знакомым коммерсантам.

...только проблема в том, что я не знаю ни одного ПО, которое бы так работало.

Хочу попробовать сдедующее сочетание: УП гравиорвки рельефа, сделанная при помощи VisulMill или ArtCam (глубина реза задается уровнем черного) с
подменой глубины реза на мощность облучения. Т.е. никакого нового ПО, только использование сигналов Step и Dir оси Z для упраления мощностью,
что в части электроники проблем особых не вызывает. А вот по методу упраиления лазером ьасса вопосов: оптимальная частота ШИМ, частотная
модуляция луча, линейное управление ьощностью лазера ?
Сейчас уменя только 200мВт-ный лазер, способный чертить тонкие линии на черном пластике :(. В управлении его мощностью не вижу смысла - нечем! Жду 2-х ваттник, на форумах много примеров работ, полученных с его использованием, в том числе и с управлением мощностью, но, к сожалению, ничего о режимах (очевидно "большой секрет". Чудаки!).

Кстати, именно такие картинки, как Ваши, и подтолкнули к попытке использования лазера.
vek1941
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 9
С нами: 1 год 4 месяца

#30 Алаев Ян » 23 мая 2016, 10:53

vek1941 писал(а):А вот по методу упраиления лазером ьасса вопосов: оптимальная частота ШИМ, частотная
модуляция луча, линейное управление ьощностью лазера ?
Если память не изменяет - у меня 2 кГц частота ШИМ, причем в документации на лазер было написано, что частота любая в пределах 0-20 кГц. Большего я не подскажу, так как большего не использую. Я для себя выбрал путь аппаратного включения ШИМ и управления с помощью скорости перемещения или плотности заполнения.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#31 vek1941 » 23 мая 2016, 12:29

Где-то на форумах по изготовлению печатных плат (к сжалению не сохранилась ссылка) есть идея с разверткой луча при помощи системы зеркал от лазерного принтера. Автор использует такую конструкцию для засветки фоторезиста. Мощость лазера 300мВт. Любопытно, какое время выдержат зеркала
при большей мощности? Мне кажется, что это значительно облегчит изготовление ходовой части - остается только одна ось с механическим приводом.
Ваше мнение?
vek1941
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 9
С нами: 1 год 4 месяца

#32 Алаев Ян » 23 мая 2016, 13:17

Я думаю, что будут большие проблемы с фокусировкой луча. Тот лазер, что Вы приобрели имеет достаточно короткий участок фокусировки, порядка 10-20 мм, все что до и после этого участка сильно расфокусировано.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#33 poty » 23 мая 2016, 13:29

Я не спец в этой области, просто режет глаз рядомстояние слов "лазер" и "фокусировка".
Владислав
poty В сети
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2364
Темы: 1
С нами: 3 года 6 месяцев

#34 Алаев Ян » 23 мая 2016, 13:31

Вы имеете в виду, что лазер не нужно фокусировать?

Добавлено спустя 6 минут 11 секунд:
Если внимательно посмотреть, например, вот это видео
phpBB [media]

в самом начале много таких моментов, то видно, как дым подсвечивается лазерным лучом и хорошо видно, что на выходе луч имеет диаметр в несколько мм, а в фокусе (в Datasheet на мой лазер написано, что фокусное расстояние порядка 100 мм) пучок сходится в точке порядка 0.1-0.2 мм. Соответственно дальше, после фокусного расстояния пучок опять расходится. Я пробовал светить таким лазером в стену и на расстоянии в несколько метров пятно было размером в 10-15 см.

Фокус луча.png
Схождение и расхождение луча лазера


Добавлено спустя 2 минуты 24 секунды:
Внутри расположенный лазерный диод светит без фокусировки и для сбора лучей в пучок требуется коллиматор, по сути обычная линза. Как-то так это выглядит для твердотельных лазеров.

triplet.jpg
Коллиматор
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#35 poty » 23 мая 2016, 13:46

Не совсем. В связи с тем, что лазер является источником излучения с очень узким спектром длин волн (можно применить прогнозируемую оптику без переотражений), когерентным (т.е., фаза всего потока одинакова, что формирует плоский фронт луча) и непрерывным, можно сфокусировать его в луч с неизменяющейся толщиной на очень больших интервалах. Я с трудом понимаю, почему так не делают, хотя признаю, что глубоко в вопросе не копал.
Владислав
poty В сети
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2364
Темы: 1
С нами: 3 года 6 месяцев

#36 vek1941 » 23 мая 2016, 17:12

Соответственно дальше, после фокусного расстояния пучок опять расходится.

Да, но ведь при печати ширина линий по центру и по краям практически одинакова. Знаит проблема как-то решается? Кто-нибудь разбирал лазерный принтер? Другое дело: при выжигании луч будет падать на материал под разными углами, как это скажется на его поглощении?

И еще: кто как решл прблему дымоудаления? Труба с вентилятором в форточку - понятно. А нет ли приемлемых устройств местного поглощения дыма?
vek1941
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 9
С нами: 1 год 4 месяца

#37 Алаев Ян » 23 мая 2016, 17:32

vek1941 писал(а):Труба с вентилятором в форточку - понятно.
балкон и открытое окно :-)
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян В сети
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 33
Откуда: Саратов
Репутация: 46 (+46/−0)
Лояльность: 131 (+132/−1)
Сообщения: 1691
Темы: 18
С нами: 3 года 6 месяцев

#38 vek1941 » 24 мая 2016, 11:49

Тот лазер, что Вы приобрели имеет достаточно короткий участок фокусировки, порядка 10-20 мм, все что до и после этого участка сильно расфокусировано.


ИЗ описания на Али: "Отрегулируйте фокус: Да (пальцами), <0.5 мм на 1 см ~ 30 см"
vek1941
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 9
С нами: 1 год 4 месяца

#39 poty » 24 мая 2016, 13:34

Я думаю, состряпать преобразователь код-ШИМ не составляет никакого труда. С моей точки зрения, это должно работать по крайней мере не хуже управления скорость-тон, а возможно и лучше, за счёт больших возможностей (градаций) по дискретности. Что касается конкретных значений, то скорее всего будет необходима калибровка и выравнивание динамической кривой.
Я также не вижу существенных проблем в реинтерпретации команд, чтобы использовать тот же самый софт, что и, допустим, Ян.

Добавлено спустя 3 минуты 6 секунд:
С зеркалом могут быть проблемы, связанные с фокусировкой. Я думаю, что в лазерных принтерах имеется некий механизм создания монотонного луча или используется автофокус, к сожалению не в курсе того, как там сделано.
Владислав
poty В сети
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 51
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 60 (+60/−0)
Лояльность: 41 (+41/−0)
Сообщения: 2364
Темы: 1
С нами: 3 года 6 месяцев

#40 vek1941 » 8 июня 2016, 17:05

С зеркалом могут быть проблемы, связанные с фокусировкой. Я думаю, что в лазерных принтерах имеется некий механизм создания монотонного луча или используется автофокус, к сожалению не в курсе того, как там сделано.

Для сохранения линейнсти в лазерных принтерах используются Ф-тета линзы. При замене лазера могут возникнуть потери в линзе из-за работы в другом участке спектра, но это отдельный вопрос.Что-то не могу сообразить, как организовать синхрнизацию развертки по сигналу начала строки блока развертки принтера с MACH. Может быть стоит отказаться от MACH? Есть соблазн использовать родную электронику принтера, заменив драйвер питания лазера на более мощный. Надо думать. Хотя выгоды от развертки зеркалами для механики станка очевидны.
vek1941
Наблюдатель
Наблюдатель
Аватара
Репутация: 0 (+0/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 9
С нами: 1 год 4 месяца

Пред.След.

Вернуться в ЧПУ станки/Конструирование



Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость