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レーザーカッター彫刻機を作成してみました

以前ペンプロッターに500mwのレーザーモジュールを取付た記事をアップしました。

blogdaichan.hatenablog.com


この程度のパワーではMDFボードなどに画像を焼き付けるのにも時間が掛かり、ましてや切断などは出来た物ではありません。

そこでパワーがある程度あるモジュールを使い専用のレーザーカッターを作成してみます。


 

主な使用材料

 

レーザーモジュール

ブラックフライデーセールでアリエクスプレスから購入しておいた物、割安でした。

LT-40W-A-GOLD
 
 

その他

ドラッグチェーン、配線ケーブル ネジ類、パーツリストは下の動画のリンクから入手できます。


フレームの作成


YouTubeにレーザーカッターの作成についてアップされた方の動画です、STLファイルへのリンクもありますのでフレームの部分を使わせて頂きました。


www.youtube.com


大きさは縦400mm×横550mm 、Core XY 駆動で laser GRBL を使用します。

ほとんどの3Dプリントパーツは動画のリンクより入手できますが、ドラッグチェーン取付とレーザーモジュールマウントの3Dプリントパーツは作成しました。

  

使わせていただいた3Dプリントパーツ

 

  

作成した3Dプリントパーツ

レーザーモジュールマウント、ドラッグチェーンマウント、電源ジャックボックス、緊急電源切断スイッチマウント、Arduino マウント、ドライバーアダプタマウントなどを作成しました。


   

フレームの組立、パーツの取付配線


フレームの組立は動画で詳しく説明されていますので参考になりました。

 

CoreXYのタイミングベルト設置

CoreXYのタイミングベルト設置画像、マーク・リホルストの技術トピックから引用

αモーターはX軸ドライバーへ、βモーターはY軸ドライバーに接続しました。

 

パーツ類の取付

緊急電源切断スイッチは使わなくて埃をかぶっていた物を使用してみました、緊急時12V電源を押しボタンで遮断します。
左側は12V電源用のジャックです。


Arduino UNO ・CNC shield はケースには入れずリニアレールにマウントしました。
ドライバーアダプターは必要ありませんがレーザーモジュールと一緒に購入したので取付ました、使い勝手はよいです。

PWM信号はCNCシールドのZ+ と GND からドライバーアダプターの2P PWM入力端子に接続。

※GRBL Ver1.1 使用でCNCシールドがVer3.0 の場合PWM出力端子とZ軸リミット端子が入れ替わります、従ってPWM出力はZ軸リミット端子から取ります。



レーザーモジュールを取り付けた状態

 
 

完成したレーザーカッターの外観

 

設 定

 

Arduino UNO に最新のGRBL Ver1.1 を書き込み。

 
下のリンクからダウンロードし、Arduino library フォルダー内の grbl フォルダーにある config,h を開き COREXY を有効にし書き込みます。
#define COREXY // Default disabled. Uncomment to enable.


github.com


 

Laser GRBL のインストール

ここからダウンロード出来ます、日本語にはまだ対応しておりません。

lasergrbl.com

 

カスタムボタンのインストール

ここからカスタムボタンをダウンロードしてインストールします。

lasergrbl.com



Laser GRBL をインストールしたPCとレーザーカッターのArduinoUNO とUSBケーブルで繋ぎ、ポート番号を指定して接続します。

Grbl ⇒ Grbl configration を開き以下のように設定しました。
 


 

動作試験

 
試用版の Lightburn で作成したGコード で動作させました、Laser GRBL はレイヤー機能が無いので使いにくいですね Lightburn 購入しようかな 。

猫の画像です、塗りつぶしだと時間が掛かるのでラインでの彫刻です、外側の円は切断に設定しています。
 
設定値(3mmの しなベニア)

猫の部分 F値:1200 mm/分 S値:40% 1Pass
円の部分 F値:480 mm/分  S値:100% 3Pass

円の部分は 1Pass でもカットできますが焦げ目が多くなり綺麗に仕上がりません。

 
煙がすごいのでガレージに置いて動作させました、450×600mmの鉄板に載せるとピッタリ合います。

また、レーザーカッターの足に磁石を取り付け鉄板に張り付くようにしています。