ЛАЗЕРНЫЙ ГРАВИРОВАЛЬНЫЙ СТАНОК,

Содержание

Введение 4
Глава 1. Обзорно-аналитическая часть. Обзор аналогов разрабатываемого
устройства 6
Глава 2. Аппаратная часть. Принципы работы 15
Глава 3. Программная часть. Настройка. Реализация устройства 22
Заключение 32
Список использованной литературы 33
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 36
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 74

Введение

Лазеры давно вошли в наш обиход. Экскурсоводы применяют световые указки, строители с помощью луча выставляют уровни. Способность лазера нагревать материалы (вплоть до термического разрушения) используется при раскрое и декоративном оформлении.
Одно из применений - лазерная гравировка. На различных материалах можно получить тонкие узоры практически без ограничений по сложности.
Деревянные поверхности отлично подходят для выжигания. Особенно ценятся гравировки на оргстекле с подсветкой.
Как известно, в этом процессе не оказывается никакого химического или механического давления на предмет. Поэтому практически исключается возможность повреждения изделия. И в связи с этим все чаще обработкой лазером подвергают достаточно хрупкие предметы и материалы. Предметы сложной формы и конструкции так же подвергаются обработке. При этом их даже нет необходимости разбирать.
Технология лазерной гравировки заключается в следующем. При помощи лазерного гравера формируется луч, направляемый на поверхность изделия. При соприкасании луча с изделием происходит локальное нагревание, которое способствует изменению свойств материала. Меняется цвет, происходит местное плавление и испарение. Современные технологии позволяют деформировать материал только под контактирующим лучом, вследствие чего, изделие в целом не меняет свою форму.
Современные технологии значительно облегчили процесс гравировки. Современное оборудование автоматизированное и высокотехнологичное. На нынешних станках для гравировки достаточно создать в компьютере электронный макет рисунка и задать данные для совершения работы лазерным лучом. Процесс нанесения изображения или надписи требует малых затрат времени и по своей простоте сравним с печатью на обычном принтере. Изображение переносится с большой точностью, которую обеспечивает лазер. Изображение получается путем выведения лазером мелких точек или линий на материале. Если изображение наносить точечным способом, то получается фотографическое качество. Любая надпись с использованием векторной графики получается очень тонкой и изящной.
В любых отраслях производства является востребованной гравировка деталей. Существует очень много способов гравировки продукции в производстве. Лазерная гравировка является наиболее производительной и надежной из всех существующих способов гравировки. Но в настоявшее время лазерные гравировщики имеют довольно большую цену и, в основном, доступны только для крупных предприятий. Поэтому становится актуальной задача изготовления лазерного станка для гравировки из готовых модулей .
Целью данной работы является реализация программно-управляемого лазерного гравировального станка.
В соответствии с поставленной целью в процессе проектирования выделены следующие задачи:
• изучить принципы работы, способы подключения к микроконтроллеру и способы управления шаговыми двигателями;
• создать рамную систему перемещения в двух осях координат;
• изучить принципы работы, способы подключения к микроконтроллеру и способы управления лазерным диодом;
• изучить и реализовать программный способ управления станком;
• изготовить корпус;
• приобрести комплектующие и произвести сборку.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Заключение

Была поставлена цель - реализация программно-управляемого лазерного гравировального станка. Цель была достигнута.
В соответствии с поставленной целью в процессе проектирования были выполнены следующие задачи:
• был изучен принцип работы шаговых двигателей;
• реализован один из способов подключения ШД;
• создана рамная система перемещения в двух осях координат из двух кареток DVD - приводов;
• изучены способы управления лазерным диодом;
• реализован один из способов подключения лазерного диода;
• изготовлен корпус;
• приобретены все недостающие комплектующие и произведена сборка.
• изучен и реализован способ преобразования изображения в gcode и способ передачи его с компьютера на микроконтроллер Arduino для передачи сигнала на включение лазера и на драйверы шаговых двигателей.

Литература

1. Моряков О.С. Элионная обработка. Технология
полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники: Кн.7., М.:
Высшая школа, 1990. 127 с.
2. Звелто О. Принципы лазеров. М.: Мир, 1990. 550 с.
3. Н.В.Василенко, Е.Н.Ивашов, Л.К.Ковалев и др. Вакуумное
оборудование тонкопленочной технологии производства изделий
электронной техники. - Т. 1. Красноярск: Кн. изд-во; Сиб. аэрокосм. акад., 1995. 256 с.
4. Зверев Г. М., Голяев Ю. Д. Лазеры на кристаллах и их применение. - М.: Рикел, Радио и связь, 1994. - 312 с.: ил.
5. Г. М. Зверев, Ю. Д. Голяев, Е. А. Шалаев, А. А. Шокин. Лазеры на алюмоиттриевом гранате с неодимом. - М.: Радио и связь, 1985. - 144 с., ил.
6. Афримович В. Б., Казакевич В. С., Яресько С. И. Тенденции развития рынка лазерных технологий для решения задач лазерной обработки материалов. Часть 2. Рынок лазерных технологий в России и Самарской области //Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2014. - Т. 16. - №. 4-1.
7. Ратмиров В. А. Шаговые двигатели для систем автоматического управления. - Рипол Классик, 2013.
8. Рентюк В. Шаговые двигатели и особенности их применения //Компоненты и технологии. - 2013. - №. 10. - С. 71-78.
9. Азарян А. А., Черных С. В., Волошин А. П. Особенности применения шаговых двигателей для электропривода механизмов с программным управлением //Инновационная наука. - 2015. - №. 4-2.
10. Трусов В. А. и др. ОДНОПОЗИЦИОННЫЙ МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ //Теоретические и прикладные аспекты современной науки. - 2015. - С. 131.
11. Кондратенко В. С. и др. Аппаратно-программные средства управления лазерным технологическим оборудованием для резки приборных пластин //Мехатроника, автоматизация, управление. - 2014. - №. 6. - С. 4346.
12. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Системы числового
программного управления // М.: Логос. - 2005. - С. 296.
13. Мартинов Г. М., Мартинова Л. И. Современные тенденции в области числового программного управления станочными комплексами // СТИН. - 2010. - №. 7. - С. 7-11.
14. Григорьев С. Н., Андреев А. Г., Мартинов Г. М. Перспективы развития кросплатформенных компьютерных систем числового программного управления высокотехнологичного оборудования // Автоматизация в промышленности. - 2011. - №. 5. - С. 03-08.
15. Петунин А. А., Ченцов А. Г., Ченцов П. А. К вопросу о маршрутизации движения инструмента в машинах листовой резки с числовым программным управлением // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. - 2013. - №. 2 (169).
16. С.Г. Горный, Ю.Б. Гречко, М.И. Патров, К.В. Юдин, В.И. Юревич. // Фотоника, — 2007, -3, -с: 16-22
17. А. П. Менушенков, В. Н. Неволин, В. Н. Петровский. Физические основы лазерной технологии. М. : НИЯУ МИФИ, 2010. - 210 стр.
18. У. Дьюли. Лазерная технология и анализ материалов. М. : Мир, 1986. - 504 с.
19. Мэйтлэнд А., Дани М., перевод с англ. Батанова В. А. под ред. Анисимова С. И., Издательство «Наука», Главная редакция физико- математической литературы, 1978г. - 408стр.
20. Кондиленко И. И., Коротков П. А., Хижняк А. И. Физика лазеров - К.: Вища школа. Головное изд-во, 1984. - 232 с...