Filodrammatica ViVa di Vigolo Vattaro - Altopiano della Vigolana (Trento) - Italia

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Miei progetti » Taglierina laser

Taglierina Laser Open Source

di Giuseppe Tamanini
rilasciato con lincenza CC BY-SA

Premetto che tutti i disegni in dxf e stl, e alcune foto li potete vedere e scaricare con la stessa licenza, dal mio canale Thingiverse a questo indirizzo: www.thingiverse.com/thing:1937591

 

Fianco1

 

Fianco1_1

 

Fianco1_2

 

Fianco2

 

Fianco3

 

Fianco3_1

 

Bloccocinghia

 

Supportofinecorsa

 

Tutti i pezzi finiti e colorati pronti per l'assemblaggio.

Schema di montaggio della base.

 

Materiale necessario per la base:
N. 1 Fianco1 e N. 2 Fianco1_2  in MDF da 6 mm, e N. 1 Fianco1_2 in plexiglass da 3 mm
N. 2 Profilato alluminio 20x40 scanalatura 5 tipo I - Lavorazione:2xM5 / 2xM5 - Lunghezza:330 mm
N. 2 Profilato alluminio 20x20 scanalatura 5 tipo I - Lunghezza:210 mm
N. 4 Staffe angolari scanalatura 5 tipo I
N. 8 Blocchetti di fissaggio con foro M4
N. 4 Distanziali diametro interno 5 mm lunghezza 65 mm (tubi in plexiglass trasparente)
N. 4 Viti M5x16 a brugola (per fissare il Fianco1)
N. 4 Viti M5x60 a brugola (per fissare il Fianco1_2 e i 2 Fianco1_1 separati dai distanziali)
N. 8 Viti M4x8 a brugola (per fissare gli angolari ai profilati)

I profilati tagliati su misura e filettati e le staffe angolari con i blocchetti di fissaggio li ho trovati su www.motedis.nl.


 

Inserite il blocchetto di fissaggio nella fessura del profilato e fissare il primo lato dell'angolare.
 
Fissate anche l'altro lato sul profilato quadro.
 
Fissate tutti e quattro i gli angolari in modo che i quattro profilati creino un rettangolo perfetto.
 
Fissate il Fianco1 su uno dei lati del profilato lungo usando 2 viti M5x16.
 
Fissate il Fianco1_2 e i 2 Fianco_1_1, seprandoli con il ditanziale in plexiglass, con le viti M5x60.
 
La base montata.
 
Siamo pronti a montare i 2 motori passo passo 42HS34-1304A, trovati su Banggood a circa 10 Euro l'uno, sul Fianco2.
Per farlo serviranno:
N. 4 Viti M3x8 a brugola.
 
 
 
Tenete presente che i fori in basso sul fianco di destra andranno a sinistra e viceversa.
 
Le viti non possono essere più lunghe di 10 mm, io ho usato M3x8 perché la filettatura nei motori e di 3/4 mm al massimo.
 
Il primo motore fissato.
 
Montate il secondo motore.
 
Il secondo motore fissato. Noterete che i fori in basso sono a destra.
 
Il passo successivo è quello di montare i cuscinetti con ruota in nylon che, rotolando sulle fessure dei due profilati 10x20 da 330 mm, serviranno per creare il movimento dell'asse X.
Materiale necessario:
N. 4 Viti M5x25 a brugola
N. 4 Viti M5x30 a brugola
N. 8 Dadi M5
N. 4 Rondelle ampie (diametro 15mm) con foro 5mm
N. 8 Distanziali in nylon da 10mm con foro 5mm
N. 8 Cuscinetti a sfera con foro 5mm e con rotella in nylon diametro 23mm
 
 
Fissate, su ambedue i fianchi, le 2 ruote in basso cha vanno dei due fori, mentre le altre 2, quelle da inserire nelle due fessure, dove va inserita anche la rondella, lasciatele allentate perché andranno fissate quando il fianco verrà bloccato al profilo dell'asse X.
 
Ora dobbiamo montare i fianchi sui profili 20x40 dell'asse X.
 
Se le ruote sono sufficientemente distanti sarà facile inserirle in modo che "aggrappino" il profilato. Tenendo ben sollevate le due ruote sotto in modo che entrino nella cava e, allo stesso tempo, premendo una di quelle sopra, fissate la vite M5x30 aiutandovi con una chiave per tenere fermo il dado.
 
 
Ora fissate anche l'altra tenendo conto che le ruote devono essere partallele.
 
A montaggio terminato il fianco deve scorrere sul profilato senza nessun gioco.
 
 
Ora monteremo le cinghie che permetteranno al motore di spostare i fianchi sull'asse X.
Per farlo ci serviranno:
N. 4 Blocchetti di fissaggio con foro M4
N. 4 Viti M4x10 a brugola
N. 4 Viti M3x16 a brugola
N. 4 Dadi M3 quadri che entrino nella fessura del profilato
N. 2 Puleggie GT2 a 20 denti
N. 2 Spezzoni di cinghia GT2 da 45 cm
Blocchetto di fissaggio.
 
 
Inserite i blocchetti, infilandoli in fianco e poi ruotandoli, nella fessura dei profilati, in cima e in fondo con la vite verso gli estremi.
 
Infiliamo le viti M3x16 nel foro corrispondente del blocchetto di fissaggio cinghia, fissate la vite e avvitatela fino a quando il dado non entra nel materiale.
 
La cinghia GT2 larga 6mm. Io ho dovuto ridurla a 4,5mm, tagliandola per la lunghezza con una forbice, perché le cave dei profilati erano da 5mm.
 
Inserite qualche cm di cinghia nella fessura con il lato liscio verso la vite M3 e infilate la vite M4x10 nel foro più grande.
 
Fissate la vite M4x10 nel blocchetto e avvitate la vite M3x16 fino a quando la cinghia è sufficientemente bloccata sul fondo della cava.
 
 
La puleggia GT2 a 20 denti con i due grani di fissaggio.
 
Ora montiamo le puleggie sui due motori tenendo conto che l'ingranaggio sia allienato con la cava del profilato. Avvitare i due grani fino al contatto con il perno senza esagerare.

 
Fate passare la cinghia all'interno della cava del profilato, sotto alle ruote e sopra alla puleggia.
 
Montate anche il secondo blocchetto e, dopo averci fatto passare la cinghie attraverso, con una pinza tendetela e bloccate le due viti. 
 
Tagliate con un tronchese la cinghia in eccesso.
 
Finito di montare i fianchi dell'asse X controllate che il profilato per la movimentazione delll'asse Y calzi perfettamente, ma non montatelo per ora.
 
Passiamo al montaggio dell'asse Y:
I fianchi 3 e 3_1. Il primo servirà per il montaggio del terzo motore motore.
 
Montiamolo, con N. 4 Viti M3x8 a brugola.
Il motore montato.
 
 
 
Ora dobbiamo montare gli altri cuscinetti con ruota in nylon che, rotolando sulle fessure del profilato 10x20 da 254 mm, serviranno per creare il movimento dell'asse X.
Materiale necessario:
N. 4 Viti M5x45 a brugola
N. 4 Dadi M5
N. 4 Rondelle M5
N. 8 Distanziali in nylon da 10mm con foro 5mm
N. 4 Cuscinetti a sfera con foro 5mm e con rotella in nylon diametro 23mm
 
 
 
Le viti delle fessure tenetele più lontane possibile, andranno regolate dopo.
 
Ricordiamoci di montare la puleggia sul perno del motore altrimenti dovremo smontare tutto perché sarà impossibile farlo quando è montato.
 
Montate anche il fianco3_1 e avvitate i dadi senza bloccarli completamente.
 
Ora infilate il blocco nel profilato.
 
Fissate i dadi premendo bene le ruote contro il profilato, in modo che non ci siano giochi e controllando chele ruote siano perpendicolari al profilato e parallele.
 
Attenzione che il blocco scorra senza attrito avanti e indietro sul profilo.
 
Ora, con la stessa procedura usata per l'asse X montate le cinghie dell'asse Y.
Per farlo ci serviranno:
N. 2 Blocchetti di fissaggio con foro M4
N. 2 Viti M4x10 a brugola
N. 2 Viti M3x16 a brugola
N. 2 Dadi M3 quadri che entrino nella fessura del profilato
N. 1 Spezzoni di cinghia GT2 da 35 cm
 
Fate passare la cinghia nei blocchetti di fissagiio e, passando all'interno della fessura del profilato, sotto le rotelle sopra la puleggia.
 
L'asse Y con la cinghia montata e tirata correttamente.
La meccanica completata.
 
Due viste del disegno in 3D del supporto per il laser.
 
Ora serviranno il laser e il dissipatore:
 
 
Il laser da 500 mW e il dissipatrore li ho acquistati su Banggood a poco più di 20 Euro.
 
Il dissipatore e il laser pronti per essere montati sulla taglierina.
 
Le viti svasate M3x 5mm, il supporto e il dissipatore.
 
Il dissipatore montato sul supporto.
 
Il laser inserito e fissato nel dissipatore. Svitate di un po' la lente e fate in modo che esca sufficientemente per regolare facilmente la messa a fuoco del laser.
 
La ventola montata con 4 viti M3x16 dopo averle avvitate nella plastica.
 
Inserite, passandole prima attraverso i fori in alto, le viti svasate M3x10 o M3x15 e fatele scorrere in basso.
 
Fissate ora il laser con rondelle e dadi M3.
 
Ora montiamo i supporti per i finecorsa:
Montateli con un blocchetto di fissaggio (già usati per fissare gli angolari e per bloccare le cinghie) e una vite svasata M4x8.
 
Montiamo i finecorsa con due viti autofilettanti M2,5x10.
 
 
Ora passiamo alla realizzazione dell'elettronica per la movimentazione e il funzionamento del laser.
Componenti utilizzati:
N. 1 Alimentatore 12V 25W (85×58×35mm)
N. 1 Arduino Mega 2560
N. 1 Ramps 1.4
N. 3 Stepper Driver A4988 con Dissipatore
N. 1 TTL Driver 12V Laser
 
L'alimentatore:
 
 
 
 
 
Potete acquistare Arduino, Ramps 1.4 e 5 stepper driver su Banggood.com a circa 15 Euro
 
Il sacchetto contenente anche il cavo USB.
 
I singoli componenti ancora incartati.
 
Anche il TTL Driver 12V Laser lo trovate sullo stesso negozio a meno di 10 Euro.
 
Il Driver per il pilotaggio del laser ancora nella confezione.
 
L'Arduino Mega 2560, la Ramps 1.4, i 3 stepper Driver con i dissipatori (per il laser ne basterebbero 2, il terzo lo usaremo se montiamo il terzo asse per trasformarlo in miniCNC) e il Driver per il laser.
 
 
La Ramps 1.4 con tutti i ponticelli montati (il colore è indifferente). Sono indispensabili solo quelli dove andranno collegati motori, cioè i 9 (3x3) in basso, dove andranno inseriti gli Stepper Driver per i motori degli assi X, Y e Z (opzionale).
 
La Ramps con i tre Stepper Driver inseriti. Attenzione al verso: i 3 trimmer devono essere sulla destra.
 
Ora vediamo lo schema elettrico completo:
 
Il finecorsa dell'asse Z (Z-) e il motore, sempre dell'asse Z serviranno solo se vorrà convertire la taglierina laser in miniCNC per poter fare alcuni lavori di fresatura di materiali facilmente lavorabili. La struttura non è adatta per lavorare metalli duri, e anche sui metalli più morbidi, come l'alluminio, bisognerà lavorare molto lentamente e affondando pochi decimi. Sarà molto più facile, invece, lavorare legno, plastica o polistirolo.
 

Il disegno della basetta, realizzata in compensato da 3mm, che useremo per montare le elettroniche. Non ho quotato i fori per fissare Arduino Mega 2560, il TTL driver per il laser e l'alimentatore perché vi conviene scaricare il file dal mio canale Thingiverse.
 
 
Per montare tutto useremo 6 viti a testa svasata M3x5 (per fissare i distanziali) e, 2 M3x8 (quelle a destra) per fissare l'alimentatore.
 
 
I 6 distanziali M3 da 10 mm montati (io ho usato quelli in plastica).
 
1 vte M3x8 (quella in alto a destra non si riesce a mettere ma lasciamo il distanziale come appoggio) per fissare (parzialmente l'Arduino Mega, 2 viti M3x5 per fissare  il TTL driver per il laser e 2 dati M3 per fissare l'alimentatore.
 
 
Dopo aver agganciato la Ramps 1.4 sull'Arduino Mega, completiamo il fissaggio della Ramps con 2 viti M3x20. (Salla Ramps non sono ancora stati montati i driver per i motori)
 
Il cavo di alimentazione dei motori con l'attacco a 6 poli lato motore e 4 sulla Ramps.
 
https://www.amazon.it/UEETEK-Stampante-Passo-Passo-terminale-connettore/dp/B06XFWR8SK/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1499367217&sr=8-3&keywords=connettore+4+pin+2.54
 
 
Prima di passare al montaggio dell'elettronica all'interno della taglierina e al cablaggio dei cavi però procediamo all'assemblaggio della squadretta.
 
Per realizzare la squadretta ci serviranno:
N. 2 barre lisce da 5 mm lunghe 34 cm
N. 1 barra liscia sempre da 5mm lunga 19 cm
N. 5 cuscinetti lineari LM5UU
N. 9 viti autofilettanti da 2mm a testa piatta lunghe 5 mm
N. 1 assicella in legno o MDF da 15x5x206 mm
N. 1 assicella in legno o MDF da 15x5x160 mm
I 3 pezzi stampati in plastica: supportocuscinettix, supportocuscinettox1 e supportocuscinettiy
 
Ho inserito dei cerchietti in rosso per indicare dove vanno montate le viti di fissaggio alle assicelle di legno.
 
Ho proceduto prima incollando con il Super Attak i pezzi in palastica al legno, e poi, dopo aver preparato i fori nel legno con una punta da 1,5 mm per evitarne la spaccatura, fissato le viti.
La squadretta montata ma ancora mancante dei cuscinetti lineari che ho incollato dopo averli inseriti nella barra liscia da 5mm.
 
La squadretta montata e perfettamente funzionante.
 
 
Ora dobbiamo collegare tutti i cavi di alimentazione, collegamento dei motori, dei finecorsa e del laser.
 
 Ecco fissate con il nastro adesivo trasparente le strisce millimetrate dopo aver acceso il laser per rilevare le esatte coordinate 0,0.
 
 
 
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Data: 17/12/2017
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