レーザー加工機の製作

Created Date: 2015-11-13/ updated date: 2016-03-01
  • Medium 20151113 181236 hdr
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License
By nc
Summary
LD,CO2問わず、1からレーザーカッターを作ってみるプロジェクトです。
部品ファイル、プログラムは全て公開のオープンハードウェア。

Materials

    Tools

      Blueprints

        Making

        • まずは設計から

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          まずは設計していきます、約縦360横455が加工範囲として設計致しました
          • Small xy stage
          • Small xy stage cover
          • FUSION360

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            設計は全てFUSION360です、クラウド共有フォルダにて作業をしています。
            ご招待メールを差し出しますので、データを直に見たい方はメールで

            FUSION360 リンク
            非営利目的なら実質無償です、ぜひこの機会に今まで150万ほどしていた
            中堅3DCADを使用してみませんか?
          • 出来上がりイメージ

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        • XキャリッジASSYの製作

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          ある程度XYステージが設計できたら3DプリンタにてXキャリッジから作っていきます

          • Small xcarrigeassy
          • Small xcarrige2
        • Yステージの製作

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          次にY軸の右側と左側を製作します
          • Small yaxisright
          • Small yaxisleft
          • Y軸右側の組み立て

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            Y軸右側を組み立てます
            ベアリング3個直列でタイラップで固定
            NEMA17モータを取付ます
            • Small img 0553
            • Small img 0554
            • Small img 0556
            • Small img 0555
          • 印刷

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            Small 20151220 151915 hdr
          • 切り取り

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            Small 20151220 152359 hdr
          • アルミアングルに貼り付け

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            Small 20151220 154658 hdr
          • ポンチング

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            ここの出来具合が一番重要です
            Small 20150726 133843 hdr
          • センタードリルで仮穴開け

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            Small 20150726 134330 hdr
          • 穴あけ

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            穴あけ後のラベルシール剥がしはブレーキパーツクリーナーがベストです
            Small 20150726 141143 hdr
          • ベルトテンショナーにベアリング組み立て

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            695ZZ 2個にワッシャーをかまし組んでいきます
            Small 20150726 203329 hdr
          • アルミパーツに組み込み

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            M3,L25のビスに適当なバネをかまし組んでいきます
            Small 20150726 203412 hdr
        • XYステージの組み立て

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          シャフトにX軸キャリッジをはめ込んだ状態でY軸左右にシャフトを打ち込みます
          • Small img 0564
          • Small img 0566
          • Annotation without title

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            リミットSW、リミットセンサの位置の状態
            Small img 0565
          • Annotation without title

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            以前の加工機との比較画像
            X軸加工範囲は460mmほどあります
            Small img 0567
          • X軸動作テスト

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            ベルトを張りX軸動作試験をおこないます。
            この状態でX軸の動作範囲は約460mmになり当初の予定はクリアできそうです。
          • TOP1 PANELの製作

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            一番トップのパネルの製作を致します
            材料は12MMのMDFを使用。
            ボックス関連のJWCADデータの中の
            TOP1 PANELを使用致します。
            Small 20151224 120955 hdr
          • まずは外形から加工し内側の抜きを加工します

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            Small 20151224 123428 hdr
          • 墨出し

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            外形加工後、図面に従って各穴の位置を墨出ししていきます
            Small 20151224 125610 hdr
          • 仮穴明け

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            墨出しが終わったら、仮穴を空けていきます
            Small 20151224 125743 hdr
          • 穴加工

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            全ての仮穴の加工が終わったら、図面に従って各寸法の穴を
            加工していきます
            Small 20151224 130419 hdr
          • SK12、12ΦL500シャフト取付

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            穴加工が終わりましたらSK12、12ΦL500のシャフトを取付ます
            Small 20151224 131546 hdr
          • Xステージ取付

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            仮にシャフトを通して問題なさそうでしたら
            Xステージを組んで行きます
            Small 20151224 132157 hdr
          • テンショナースペーサーのプリント

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            忘れていました、テンショナーは汎用部品で作っていますので
            スペーサーが必要になりますので2個プリントします

            • Small tenshoner spacer
            • Small 20151229 115756 hdr
          • モータースペーサーのプリント

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            これも忘れていました、Y軸モーター用スペーサ
            もプリントします これは1個
            • Small motor spacer
          • ベアリングホルダーのプリント

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            これも忘れていました、ベアリングホルダーを
            4個プリントします
            • Small bearingholder
          • シャフト、モーター取付

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            Φ5のアルミシャフトを用意しベアリングホルダーに695ZZを
            仕込みながらシャフトを通していきます。
            Small 20151229 162212 hdr
          • ベルト張り

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            モータ取付、シャフトが終わりましたらベルトを
            張っていきます
            Small 20151229 165937 hdr
          • XYステージ動作テスト

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            組みあがりましたら動作テストを致します。
            マニュアルで確認したところ動作範囲は
            X軸 467mm Y軸 368mmになりました
            Small 20151229 180758 hdr
          • 動作テスト1

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            こんなデータを作り動作させてみました
            速度はF8000ぐらいです
            • Small a3test
            • Small a3test2
          • Annotation without title

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        • Z軸、BOXの作製

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          • Z軸シャフトホルダーの製作

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            Z軸のシャフトホルダーを製作致します。

            ここは一番精度が必要になるところですのでレーザー
            加工品になります。2.5mm厚のMDFを3枚づつ貼り
            あわせて製作します。

            レーザー加工機を作るのにレーザー加工機が必要に
            なってくるという矛盾した所ですが、
            精度を上げるためには仕方がないとおもわれます。

            手作業でも出来ないことはありませんが、
            有償にて製作対応致しますのでご連絡して頂ければ対応
            致します。
            inoue0925@gmail.com
            2.5mm厚MDF 3枚貼りあわせを2組必要

            2.5mm厚MDF 3枚貼りあわせを2組必要

            Small 20151222 174755 hdr
          • Z軸シャフトホルダー出来上がりイメージ

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            Small 20151223 190502 hdr
          • UNDER PANELから作っていきます

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            BOX.jww
            の中にあるUNDER PANELの寸法をみながら12mmMDFを加工(ベニヤでもOK)
            Small 20151230 125939 hdr
          • 足の取り付け

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            BOX.jwwにはありませんが、長さ50mmの足を適当に取り付け、位置は自分の机の寸法と相談しながら。
            下側にZ軸モータが来るため浮かせる必要があります。
            Small 20151231 150004 hdr
          • 各サイドパネルの切り出し

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            BOX.jww
            の中にある各パネル、LEFT,RIGHT,FRONT.BACK.MIDDLEを切り出し穴あけ加工
            Small 20151230 144508 hdr
          • Annotation without title

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            Small 20151230 145835 hdr
          • Annotation without title

            0
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            Small 20151230 151011 hdr
          • BOXの組み立て

            0
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            端面に木工用ボンドを塗りながらフィニッシュネイル若しくは35の細ビスで組み立てていきます
            • Small 20151231 151940 hdr
            • Small 20160101 151949 hdr
          • ゆるみ止め

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            基本的に全てのビスに対してねじロック材を塗布します。
            最低限3mm以下のビスに対しては塗布したほうが無難です。
            Small 20160101 152718 hdr
          • Z軸シャフトホルダの取り付け

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            この状態で先ほど製作したZ軸シャフトホルダをZ軸モータと絡めながら取り付けます
            Small 20160101 152631 hdr
          • Annotation without title

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg

            • Small 20160101 152024 hdr
            • Small 20160101 152027 hdr
          • Annotation without title

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            Thumb 2000px laser symbol text.svg

            Small 20160101 184746 hdr
          • Z軸シャフト、8mm,ネジの取り付け

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            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            Z軸シャフト10mmを取り付け
            Z軸モータに5mm-8mmのカップリングをかませ8mmネジの取り付け

            • Small 20160101 153452 hdr
            • Small 20160101 160440 hdr
          • Z軸テーブルの製作

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            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            BOX.jww
            の中のZ軸テーブルを切り出し、加工を行います
            Small 20151230 160422 hdr
          • Z軸テーブルに部品を取り付け

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            AlmiParts.jww
            の中のZ軸テーブルアジャスター

            をプリントしてLM10UUを2個ずつタイラップ止めしてZ軸テーブルに取り付けます
            • Small 20160101 160436 hdr
          • BOXとZ軸テーブルを組み合わせます

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            BOXとZ軸テーブルを組み合わせます
            • Small 20160101 163207 hdr
            • Small 20160101 184736 hdr
          • パンチングメタルの取り付け

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            この状態でパンチングメタルを貼ります
            Small 20151230 182907 hdr
          • Annotation without title

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            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            全てアルミテープで貼り込み、真ん中は瞬間接着剤で接着します、後からでは張ることは不可能です。
            Small 20160101 164505 hdr
          • TOP2パネルの取り付け

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            BOX.jww
            の中のTOP2 PANELを取り付けます
            Small 20160101 170158 hdr
          • 排気ジョイントの取り付け

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            排気用のジョイントを取り付けます、
            アルミダクト100φ用のジョイントです。

            3Dプリントする方は
            • Small 20151230 191711 hdr
          • 設置場所に移動

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            この後は大きな加工はありませんので設置場所に移動します

            Small 20160101 174356 hdr
          • Z軸動作試験

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            左右の8mmネジを調整してテーブルを水平にし、動作試験を行います
            Z軸はMACH3を通さず、独立回路で行っていますが別ステップで解説します

            Small 20160101 181402 hdr
          • Annotation without title

            0
            Thumb 2000px laser symbol text.svg
          • 排気ダクト取り付け

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            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            排気ダクト(アルミダクト100φ)の中間に排気モーターをアルミテープで取り付けます

            高須産業 T-100S
            • Small img 0446
            • Small img 0449
          • ミドルプレートの取り付け

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            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            ミドルプレートに各チューブホルダーを取り付けBOXに取り付けます。

            Small 20160104 103256 hdr
          • XYテーブルの取り付け

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            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            先に作ってあるXYステージを取り付けます。
            • Small 20160104 103731 hdr
            • Small 20160104 104038 hdr
        Add Card Order

        References

          Usages

          • Small img 0512

            3Dプリンタ

            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            レーザー加工機を作るに当って最低限3Dプリンタが必要です。

            こんな物でも充分です 
            2フィラメント,8GbSDカード,FEDEX送料込みで32485円 激安です
          • Small lm12uu

            リニアブッシュ 12Φ用 LM12UU

            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            LM12UU


            12個セットなので1セットで十分です
          • Small 685zz

            ボールベアリング 695ZZ

            Thumb 2000px laser symbol text.svg
            695ZZ
            9個使用しますので1セットでOK
          • Small sk12

            12Φシャフトホルダー SK12

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            SK12
            4個入なので1セット使用します

          • Small shaft600

            X軸シャフト 600mm

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            X軸シャフトL600

            2本必要です。
            やっぱりシャフトは中華はやめておいた方がいいです

            日本のシャフト業者から言わせると「あれはただの棒」らしいです
          • Small nema17

            NEMA17ステッピングモータ

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            Aliexpressアドレス

            Y軸1個、X軸1個、Z軸2個、合計4個使います
          • Small zaxis

            Z軸用リードスクリュー

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            Aliexpress アドレス

            電動式Z軸昇降を行うため必要になります、
            2セット使いますのでこのロットで大丈夫です
          • Small 58color

            5×8カップリング

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            Aliexpress アドレス

            ステッピングモータとM8のボルトを繋ぐのに必要です
            2個しか使いませんが安いので10個入で
          • Small millor

            レーザー光反射ミラー

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            Aliexpress アドレス

            これは1枚単価ですので2枚購入でOKです
            (第三ミラーはハードディスクプラッタを使う予定)
            第三ミラーも本物のミラーでいく方は3枚購入してください
          • Small renz

            ZnSe集光用レンズ 

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            Aliexpressアドレス

            集光用レンズ、2インチタイプ
            1枚使用

            塩ビと反応して有毒ガスが発生しますので
            絶対に塩ビは切ってはいけません
            市販のカッティングシートはほぼ塩ビ製ですので
            非塩ビ製カッティングシートを使用します。
          • Small mach3

            制御用CAMソフト MACH3  本家から

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            ARTSOFTリンク
            英語でレジストになります
            $175ですがこれは何にでも使えますので値段にはいれません

            MACH3動作環境
            パラレルポート必要
            32BitOS(64bitはNG) WINDOWS7より以前のもの

          • Small adjustablenut

            ベルトテンショナーアジャストナット

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            Aliexpressアドレス

            ベルトのテンション調整用ナット 3個使用
            M3用なら代用品でもOK
          • Small almichannnel

            集光用レンズホルダー製作用アルミアングル

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            アマゾンリンク
            30*30なら他の物でもOKです
          • Small airasist

            エアーアシスト部品

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            モノタロウリンク
            エアーアシスト用配管を接続する部品 1個使用
            6Φチューブ用
          • ここまでの合計金額  65339円  2016/1/17日現在の価格

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