半導体レーザー用加工機の製作

半導体レーザーはヘッドをCO2レーザー加工機に装着して彫刻ができるようにしていたが、grbl-ESP32基板を製作したついでに余った20mmTスロットフレームを利用して半導体レーザー用の加工機を作ることにした。
[構想図]
Fusion360で必要なパーツを作るためモデリングを行った。

モデリング後は各パーツのDXFとSTLを出力し、それぞれCO2レーザー加工機で5mmアクリルのカットと3DプリンタでABSでパーツの印刷を行った。
[組み立て後]
フレームをまっすぐに切る手段を持たないため、加工範囲はX500mm、Y450mmのサイズとなった。
フレームの元は間違えて届いたデルタ型3Dプリンタの部品である。

[Y軸駆動周辺]
Y軸モータはオリジナルマインドで昔に購入した中古の日本サーボ製KA50HM1-552である。
GT2ベルトに36歯のギアを使用している。

[X軸駆動周辺]
ここは若干剛性が不足している。
X軸モータはCNC-2020Bに付いてきた17HD40005H-22Bである。
Y軸同様にGT2ベルトに36歯のギアを使用している。

[ヘッド周辺]
ヘッドはM3ネジで上下にスライドできる。
レーザーは450nmの5.5Wタイプ。

[コントローラ周辺]
出来合いのママなので、ケーブル長が足りない作りになっている。
モータードライバはTMC2208をスプレッドサイクルで使用。

[試験運転]

DIY 450nmLD Cutter Operation Test
CO2レーザーのGコードパーサはLaserWeb4を使用しているが、この加工機についてはLightBurnを使用することにした。
lightburnsoftware.com
LightBurnは4k円するソフトウェアであるが、図やテキストをソフトウェア上で書くとそのままGコード化できる手軽さが気に入ったので購入した。

写真の通り、テキストを1バイト文字は直打ち、2バイト文字はエディタからのコピペで貼れる。名前とか簡単な加工の際、DXFやSVGをわざわざ生成しなくて良い。