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锵锵~小兽人魔法课堂开课啦~今天我们来看看“高能光学瞎眼武器·伪”的机架及电气部分的组装测试哟~~~

所谓的愚人节呢,就是愚人节啦,所以说是愚人节啦~~~~(#`O′)

———————-接前文———————

话说经过漫长(其实也就三四天啦)的等待,小兽人买个各种零件陆陆续续的就到了,组装调试,虽然有很多问题,但总归还是能动起来了。

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首先是机架、传动部分的:

T8-8梯形丝杆(直径8mm,导程8mm):180mm*1根 285mm*1根
光轴(8mm):200mm*2根 297mm*2根
梯形丝杆螺母:2只
联轴器(5mm-8mm):2只
轴承座:2只
直线滑块:4只
光轴支架:4只
各类螺丝

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组装之后是这样的,光轴,组成X、Y轴两条导轨,以保证龙门直线运动,由丝杆旋转带动螺母,来进行传动;

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机架主体由于是定制切割的亚克力板,所以到的比较晚~~~~因为小零件比较多,所以店家缠了一圈又一圈的缠绕带~~~让小兽人来帮你脱掉吧!(¯﹃¯)

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脱掉了~~~小兽人这个机架的主要受力部分,是用的8mm厚(因某些原因天朝的亚克力都有虚标,8mm厚实际大概是7.6左右,5mm厚可能有4.6mm),次要部件和台面使用5mm的节约成本;

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少年组装中~~~~~~~~~~~

组装完成,新机架GET √ ~~~~~

组装完成后,激光雕刻机的框架就出来了,使用的是移动龙门式,丝杆传动,亮晶晶的很漂亮~~~但其实后面小兽人发现了一个问题,导致小兽人最后放弃了这个结构,后面会说明的。

因为这个机架是一个存在问题的形式,所以详细组装说明我就不说了。

下面来看看作为激光雕刻机最主要的激光器部分:

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激光器,主要由激光二极管、散热器、风扇、驱动板、镜头等几个部分组成,激光二极管是最贵的也是最娇贵的重要部件,对电压十分敏感,发热量大,不允许无热沉(也就是散热器)使用,否则会瞬间损坏;

激光二极管根据发出光的波长,大致分为蓝紫光(400nm)、蓝光(445nm)、红光(660nm)、绿光(532nm),根据聚热性能和能吸收的物体,选择基本是蓝紫≥蓝光>红光>绿光,功率有100mW、200mW、300mW、500mW、1000mW、1.6W、2W等等,基本上综合考虑,选择在300~1600mW的较为合适,小兽人选择的是445nm、1.6W蓝光欧司朗激光二极管;

散热器与激光管尺寸需要匹配,连接要紧密,一般300mW以下的激光器不需要风扇,300mW以上的激光器必须配备风扇并连续运行时间不超过30分钟;

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驱动板是激光器的主要部件之一,因激光二极管非常娇贵,对电流、电压非常敏感,所以不允许直接接电源运行,必须配备恒流的驱动板,驱动板有内置和外置两种,内置比较小,恒流,可内置在激光管内,外置的比较大,效果更好,部分可以支持TTL调制来调节激光功率,适用更宽,这个就看各人选择了;

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镜头,字面意思,因激光二极管产生的激光是散射式的,所以需要有镜头来进行聚焦,镜头有玻璃、塑料等,又根据镜头产地和镀膜,价格从几块到几十上百的都有,个人觉得选择中等的比较合适;除此由还分为定焦和变焦镜头,定焦聚能效果更好但需要通过移动工件和激光器的距离(需要Z轴),变焦可以通过调节镜头来聚焦,适用范围广;小兽人因这台机器无Z轴,但考虑到以后升级,就买的组合式的镜头,单独使用一个镜头可以50mm~无限远变焦,两个镜头组合使用是16mm的定焦;

之后是激光雕刻机电气部分:

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首先是主控板,主控板的核心是上面蓝色的PCB,Arduino nano,15元一个,Arduino是一个很流行的开源开发板,从雕刻机到机器人、玩具到各种实用装备,因其扩展性强而广泛流行于各种DIY中作为主控。小兽人在Arduino中刷入GRBL固件,GRBL固件是Arduino上的一个开源的CNC项目。

绿色是供电模块,3块钱;

红色的三块是A4988步进电机驱动器,10块钱一个,支持2A以内步进电机,16细分,足够了。

小兽人直接买的成品主控。。。要不自己搞的话PCB接线不会,就算会弄出来的要不是洞洞板要不是面包板,都很难看。。。。o(╯□╰)o

成品主控不用担心这些问题,价格也不算太贵,还是很划算的。

电机驱动采用42 1.8°步进电机,二手的很便宜,15元一个,但很多二手的步进电机都是四相6线制,和我们要用的两相4线不一样,但其实四线和六线的区别只是少了两个公共COM线,只需要将A+A-、B+B-接好,也是可以用的,接线顺序是1234对应1346,25线闲置,接线过程中不用考虑相位问题,按顺序照着接就可以了,相位在软件中是可以调节的。

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小兽人感觉自己的接线技术日益精进了有木有~~~(*Φ皿Φ*)

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线接好后,就可以上机了。

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最后将电机、激光器线插到主控上,连接电源、电脑,就可以开机了。电脑的上位机软件部分在下一章里面,这里先不提。

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这个主控自带弱光对焦,可以使激光器发出很弱的激光,然后来进行对焦。

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这是雕出来第一次成品效果不是很理想。。。。。主要是都糊了。。。。。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~下面是本次的总结~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

在安装的时候,小兽人就觉得有点不对,双导轨的Y轴,由于每边滑块只有一个,为保证行程龙门是有向后移,形成闪电型,结果由于重心靠后导致滑块不顺,还会出现左右摇摆的现象导致经常出现雕刻不到位的现象,解决方法就只有加滑块,组成双滑块,或者直接加两根轴,组成4光轴,但由于成本、改造、效果等综合考虑,且本来Y轴行程就不大不能再小了,所以小兽人决定推倒重来,放弃这种结构,参考别人的双Y轴龙门结构,重新设计了一个Y轴,过几天会发出来新机架的讲解的。

还有一个就是GRBL由于Arduino的性能限制,加速度最高只能到100,小兽人的激光器是1.6W,导致在进行复杂图案绘制的时候,由于烧灼过慢导致表面碳化,很是难看,处理的方法是更换小功率的激光器或调节电流,强烈不推荐直接调节激光器恒流驱动板的电流,会损坏激光器!我买的激光器是支持TLL调制,但是这个主控板是不带PWM输出的,所以小兽人另外购买了一个PWM模块,手动调节激光功率的百分比,以后会给大家看看效果。

在雕刻时,黑边现象经常会发生,而且烧灼时味道难闻且有毒,需要加强通风,推荐使用玻璃压住工件再进行雕刻,虽然玻璃会吸收减弱激光,但能明显解决掉黑边和气味问题。

最后强烈警告,在激光使用过程中,严禁直视激光,最好是不看,实在要看必须佩带专用的吸收特定光谱的防护眼镜,严禁将激光对准人、动物、易燃易爆物品!会瞎眼的!所以文章开头我就说激光是“高能光学瞎眼武器·伪”~~~~~~

以上

つづく