1007
правок
Изменения
Нет описания правки
Меня уже давно привлекает тема создания инструментов, которые могут создавать инструменты. В конце-концов, это то, чем занимается человечество на протяжении длительного времени: используя созданные инструменты, мы создаём что-то больше, что раньше было недоступно.
В конце [[Год::2018]]-го года мы решили попробовать собрать один из таких инструментов -- лазерный резак/гравировщик с ЧПУ -- в нашем хакерспейсе CADR. Проект с одной стороны не самый сложный -- сейчас в интернете масса инструкций по сборке различных станков с ЧПУ. С другой стороны, мы впервые решились поднять столь крупный проект.
Я с одним из наших активных участников, [[Участник проекта::Пётр Третьяков|Петром Третьяковым]], составил список материалов, необходимых для сборки, и мы посчитали стоимость -- получилось порядка 16-18к рублей. В наш список входило:
* Лазер на 5.5Вт (~8500 р.): https://www.aliexpress.com/item/-/32843304156.html
* Комплект защитных очков (~850 р.): https://ru.aliexpress.com/item/32845209559.html
Говорят, на мощный лазер невооружённым взглядом одному человеку можно посмотреть только два раза в жизни, поэтому мы сразу решили позаботиться о закупке защитных очков.
Длина волны выбранного нами лазера составляет 450нм, и очки нужно выбирать так, чтобы они отсекали как раз эту часть спектра (а не по красоте, как можно было подумать.)
Хотя надо отдать должное: в этих очках чувствуешь себя так, как будто попал в Матрицу.
450нм попадают в видимый спектр, как можно видеть на данной иллюстрации:
Синий диапазон спектра как раз и отсекают купленные очки.
Преимуществом выбранного лазера является относительная дешевизна и простота эксплуатации. Весь лазер умещается вот в такой модуль:
Слева можно видеть управляющую плату, а справа -- лазер. Охлаждение интегрировано в модуль лазера, и выполнено в виде кулера на верхней части, который продувает воздух через корпус.
Фокусировка выбранного нами лазера производиться путём кручения фокусной линзы. На некоторых лазерах подобного типа фокус не регулируется, поэтому необходимо обеспечить ось Z на станке. В нашем же случае задача несколько упрощалась, так как вместо оси Z мы решили сделать фиксированное по высоте крепление лазера и регулировать фокус вручную.
[[Файл:CNC-laser-axis.jpg|center|thumb|640px|Первая версия оси, по которой движется лазер.]] При этом, у лазера есть пристрелочный режим -- в этом режиме лазер бьёт с малой мощностью, так, чтобы можно было отрегулировать фокус. Теоретически в этом режиме можно и без очков регулировку делать, а практически получается, что глаза у нас только два и пока не сменные. Поэтому опять же, не забываем про технику безопасности (ТБ). Итого в нашей конструкции было решено две оси: X и Y. В качестве материала изначально был выбран профиль конструкционный, по типу такого: [[Файл:Алюминиевый конструкционный профиль.png|center|thumb|640px|Анодированный профиль сечением 40х40 мм, с пазом под гайку 8мм.]] [[Файл:Начальные этапы сборки лазера с ЧПУ.jpg|center|thumb|640px|Начальные этапы сборки лазера с ЧПУ.]] Причиной выбора послужило то, что у нас этот профиль уже был. Однако впоследствии опытным путём было выяснено, что при использовании его в качестве направляющих в нашей конструкции крепления получается какая-то хрень, и всё надо переделывать. [[Файл:Первая версия направляющих для лазера с ЧПУ.jpg|center|thumb|640px|Вот так это должно было быть.]] Проблемы начались из-за того, что зубчатый ремень постоянно соскальзывал с ролика на одной из осей, смещаясь внутрь пазух профиля. Пётр пытался замазать пазухи герметиком, однако это хоть и дало некоторый эффект, система всё ещё работала нестабильно. [[Файл:Проблема с соскальзыванием ремня с направляющих.jpg|center|thumb|640px|А вот это та самая какая-то хрень с соскальзыванием ремня.]] Пришлось выполнить направляющие из обычного квадратного алюминиевого профиля (более конкретно из квадратных труб), который можно купить [https://www.castorama.ru/hardware/profiles/aljuminievyj-profil в Castorama] и других магазинах примерно за 70 р./м. Реализацию менее критических конструктивных компонентов оставили на старых профилях. [[Файл:Разметка детали крепления лазера на станке.jpg|center|thumb|640px|Это не лазер гравировал, увы -- а вручную выполнена разметка детали крепления лазера, для последующего изготовления.]] После замены направляющих станок стал работать существенно лучше. == Управляющая часть == Лазер был собран на платформе Arduino Uno + CNC Shield V 3.0. Прошивкой послужил GRBL ( https://github.com/gnea/grbl ) [[Файл:Arduino Uno.png|center|thumb|640px|Arduino Uno.]] Программная часть для управления лазеромПервое, что мы попытались сделать -- это найти ПО для управления лазером, которое бы работало нормально на платформе GNU/Linux. Однако единственное, что удалось найти более-менее работающее -- это LaserWeb (Картинкаhttps://github.com/LaserWeb ). Но увы, отношения у нас с ним не сложились. Да, оно красивое и работает, но работает жутко медленно на относительно мощном компьютере (~2ГГц одноядерный ЦП). При тестировании гравировки лазер двигался задумчиво и неторопливо, притормаживая постоянно периодически. В итоге, самым подходящим ПО для управления лазером оказался LaserGRBL ( https://lasergrbl.com/en/ ), который, увы, доступен на данный момент только под Microsoft Windows, однако распространяется под GNU GPL v3+ (исходный код: https://github.com/arkypita/LaserGRBL/ ) == Текущий статус == Станок доступен для участников сообщества только под руководством одного из администраторов, прошедших инструктаж по работе со станком и по технике безопасности. При работе со станком необходимо возмещать использованные материалы или их стоимость. Для тех, кто вложился в закупку компонентов для станка, никаких дополнительных взносов не будет требоваться. Если вы не вкладывались в закупку и не участвовали в сборке, то будет неплохо дотанить в CADR хотя бы 50р за один сеанс работы на станке при его использовании, дабы сообщество не загнулось и были ресурсы на обслуживание станка и на дальнейшее развитие. [[Категория:Статьи]]