2013年12月30日月曜日

レーザ加工機組み立て その3

 
残りのパーツを一気にプリントしました。


なんか爆発しとる。まあこんなこともあるでしょう。


出力できたパーツはきれいなものです。
買って(ry


これでほぼすべての部品はそろいました。


次の組み立ては元旦かな。
これから温泉に入りに行ってきます。

レーザ加工機組み立て その2

 
キャリッジをプリントするところからです。
順調に積んで行きます。


キャリッジのパーツはそれなりに大きいのですが、分厚くは無いので剥がれや反りの心配はしなくてもよさそうです。



がんばっている3Dプリンタさんの動画を。
この手のパーツを作るのには便利という言葉以外が浮かびません。全くすばらしい。
買って良かった3Dプリンタ。

video

リニアベアリングがすっぽりとはいるように溝が作られています。リニアベアリングはタイラップで止められるようにタイラップ用の穴を開けています。このあたりはreprapのアイデアを借用したところ。


キャリッジのベースはほぼ出来ました。


ミラーを保持するパーツを作っていきます。


完成しました。バリも少なくきれいな仕上がり。


ガラス板が冷えるのを待って取り外します。


シャフトに乗せてみると....ぴったりです。
そうなるように設計しているのですから、ぴったりなのは当たり前なのですが、あまりに思った通りにことが進むので気持ち悪いくらいです。恐ろしい時代になったものです。
何度でも言います。買って良かった3Dプリンタ。


タイラップで止めたところ。


ミラーホルダはネジ止めしますが、まずはクリップで仮止め。


裏はこの用になっています。キャリッジのベースにある凹部にリニアベアリングが嵌まり込みますのでそれをタイラップで締め付けます。


動かしてみましょう。
video

これまた当たり前ですが、スムースな動きです。
す ば ら し い
買って良かっ(ry

2013年12月29日日曜日

レーザ加工機組み立て その1

 
スケッチアップの図面を元にプリントしたX軸のホルダは、その後みるみると反ってしまい、結局端っこが3mm位浮き上がってしまいました。



とりあえずプリントはしたものの、


いまいちの感じ。
もちろんこのまま使う事も出来るのですが、せっかくですのでそりを少しでも押さえられるように肉を盗んだ構造に再設計する事にしました。


こんな感じに再設計。出来る限り肉を盗んで退け対策をしたつもり。



プリントします。


とりあえずこの程度であればきれいです。


まだまだ大丈夫。


高さが10mmを超えてきました。


一見ちゃんとしているように見えますが、


端っこが微妙に反っています。
でもバルクな構造に比べるとずいぶんとましです。


これ以上反りませんようにと祈りつつ、


十分使える状態で出来上がりました。よかった。


早速シャフトを取り付けてみます。
ばっちりです。


シャフトを差し込む穴は微妙に円形が歪みますので、ボール盤に10mmのキリをつけて整形しました。


反対側。


これででかくて厚いパーツは終わりですので、残りに取りかかります。キャリッジのパーツから。


X軸とY軸の部品たち。


夜遅くなってもいいのでキャリッジのパーツを完成させて、残りの部品はプリンタを徹夜で動かして一気に全部プリントしてしまいたいと思っております。
いつもなら隣が息子の部屋なので気を使うのですが、彼はコミケにいってしまいましたので安心して音を立てられます。

2013年12月28日土曜日

レーザ加工機ステージ設計完了

 
こんな感じでいいかなという物が出来ましたので、一度作ってみる事にします。
ワークは最大300x150mmという横長ですが、まあ最初はとにかく動かしてみるということでやってみたいと思います。

組図はこちら。

透視図はこのようになっております。
ベース(Y軸)は12mmφx 300mmのシャフトとリニアベアリング。キャリッジを乗せるX軸はジャンクプリンタから回収した10mmφx 450mm シャフトにリニアベアリングという長方形の構成です。


XY軸共にベルトで駆動します。特にこのキャリッジは相当なスピードで動かす可能性がありますのでうまくいくまで何回か作りなおす必要があるかもしれません。


Y軸はハウジング付のリニアベアリング。リニアブロックというのかな。


 ステージとベースはMDFで作ります。Y軸のモータはアルミのL材を使って固定してみます。


往復のベルトの間隔がやや狭いのですが、ベアリングの数を増やしたくなかったのでとりあえずこのまま作ってみます。往復の周期によってはベルトが共振して上下で干渉するかもしれないなと思っております。


3Dプリントで作るパーツは以下の通り。
並べてプリントします。フィラメントがやや心もとないので少しずつプリントする事にします。


14時にプリント開始。構造材なので充填率を高めにしています。


積んで積んで。





充填率が高くて厚いため端の方が反ってきました。
この程度であれば予想の範囲です。端は反っても精度には影響が出ないよう設計したつもり。


19時半でこんな感じ。10時間くらいかかりそうです。
気長に待つのみです。



2013年12月23日月曜日

ステージ設計中

 
レーザ管の試運転も無事終了し、電源の謎も解決しましたので、ステージ設計にとりかかりました。
reprapの3Dプリンタの構成を参考にしてXY軸を別々に動かすこととしました。
面倒な光学調整を極力無くしたいのと、反射によるパワーの損失を防ぐために、ミラー一枚、レンズ一枚の構成にしようと考えております。

全体構成はこんな感じで。
ジャンクのシャフトを二本使ってキャリッジを乗せます。キャリッジの中央の黄色い部分がミラーです。この図でいうと右斜め上からレーザがやってきます。レーザ光は数十センチ程度ではほとんど広がらないことを確認しておりますので、キャリッジがレーザ管に近づいたり離れたりしてもほとんど焦点サイズに違いは無い物と思います。一般的な加工機もヘッドが動くことで光路長は変わっておりますのでおそらくこの設計で大丈夫でしょう。


ステッピングモータとベルトを使ってキャリッジとステージを動かします。
3Dプリンタの積層方向を考えながら強度が出るように部品を作っていきます。


キャリッジ部分。左斜め手前からレーザがやってきて45度にホールドされたミラーで真下へ反射されます。


ミラー直下にはZnSeレンズ(12mmφ、FL=38.1mm)が配置されます。下の絵の円形に開いている穴の中にあるオレンジの部分がレンズです。


ベルトはまだ書いておりませんが、キャリッジの一方のシャフトの直上を通るように配置します。
キャリッジが軽いので相当なスピードで動かせるはずです。ラスタスキャンの際は、秒速1m位で動かしますので、へんな応力がかからないようにしたいのですが、キャリッジの構造上片方を引っ張るような形としております。これも3Dプリンタの構造から借用。3Dプリンタではスピードは遅いとはいえ、シャフトからオフセットされた位置をベルトで引っ張りまわしていますので、おそらくこの構造で大丈夫でしょう。



来週から年末休みに入りますので、じっくりと設計して製作へ移りたいと思います。
楽しみです。