これまでのあらすじ:
2016年3月、フェルト生地を手で裁断している際にレーザーカッターがあれば複雑なカットが容易にできるなあと思って、安価になってきたレーザーカッターを購入しようと思ったのがきっかけ。調べていくうちに、合板も切れたほうがいいと思うようになって、CNCルーター(CNCミリング)についても考えるようになった。
Arduinoは以前から使っており、CNCシールドがあると気付いて自作も可能と思うようになった。当初はShapeOkoやX-CARVEを参考にMakerSlide、OpenRail、V-Wheel、2GTタイミングベルトなどで5万円くらいで自作しようと思っていた。AliExpressでも部品が安く買えることが分かって、しばらくは部品探し。探せば探すほど安くて本格的な部品も見つかってくるので、そんなにケチらなくてもいいのではないかと徐々にスペックアップ。最終的には剛性や精度のことも考えてボールスクリューやリニアスライドを使うことになり、予想以上に重厚な3軸CNCマシンをつくることに(約7万円)。
構想から約5週間(制作約3週間)でルーターとレーザーともに使えるようになり、現在はgrbl1.1+Arduino CNCシールドV3.5+bCNCを使用中(Macで)。余っていたBluetoothモジュールをつけてワイヤレス化。bCNCのPendant機能でスマホやタブレット上のブラウザからもワイヤレス操作可能。


CNCマシン全般について:
国内レーザー加工機と中国製レーザー加工機の比較
中国製レーザーダイオードについて
CNCミリングマシンとCNCルーターマシンいろいろ
その他:
利用例や付加機能など:
CNCルーター関係:

*CNCマシンの制作記録は2016/04/10〜の投稿に書いてあります。

2016年4月18日月曜日

CNCマシン:レーザーモジュール(5W?)到着

4/9にAliExpressに注文したレーザーモジュール5W($156.53)が届きました。9日間で届いたので早いほうです。China Post AirMailで送ってきました。
開封してみると、以下のような感じ。当然マニュアルなどは一切入っていません。ACアダプターだけ厚紙の箱に入っており、レーザーモジュールとドライバはプチプチに包まれて袋に入っていただけ。全体も箱に入っておらず、紺色のビニール袋に3つゴロゴロと入っていました。


























ACアダプターは、よく見ると100-240Vまで対応なのでそのまま使えそうです。ドライバは本当についてくるのか心配だったので、いちおうメッセージで聞いたら「ドライバはある」と言っていました。
追記:
この画像からも分かるように、ドライバ上方に二つ白いコネクター端子があり、コネクターには左から黒赤(FAN用)と黒赤(LD用)がつないである。ケーブルの色で判断すると、-+-+という感じで並んでいるように見える。しかし、ドライバの基板上にはLD端子のマイナス側に赤ケーブル、プラス側に黒ケーブルがつないであることになっている。つまり基板上では左から-++-という順番。怪しいので計測してみると、ドライバLD+端子には約5.5Vの電圧があり、どうやらレーザーモジュールへとつながっている赤黒の線の色が逆になっている(紛らわしい)。唯一手がかりとして、コネクターの向きがFANのコネクターと同じ向きにして差し込む(つまり赤が-端子、黒が+端子)。配線し直したりするときに注意が必要。

しかし、思ったより小さい。レーザーモジュールは32x32mm角で長さは75mm(クーリングファン含む、先端のレンズ部分除く)しかない。これで5Wも出るのかと思って、レーザーモジュールをよく見てみると、なんか違う。



























(画面右が、レーザーモジュールの表面に貼られているシールの表記)
Wavelength:450nm
Outputpower:5.5W
となっている。
注文したのは5W、そしてWavelengthが520nm(Green)+450nm(Blue)だったはず。ということは0.5W分得したってことか?たしか、5.5Wで売っているモジュールは450nmのブルーレーザーだったので、これはそのタイプと同じということになります。
注文した商品とは違うけど、これならOKということにしましょう。結局5Wの値段で$156.53でしたが(他のショップだと$200以上する)、今見ると5.5wなら最低でも$280〜300くらい。ということはかなり安い買い物ができたことになります。




























これ↑は、付属のレーザードライバ基板で、左側に電源12V端子、そしてTTL端子がちゃんとついているので、PWMで出力を可変できるはず。実は、注文した後に、「画像にはドライバらしいものが写っているけど、5番目の写真と7番目の写真では物が違うけど、どっちが本当だ?」と聞いたら、「すぐに全部の写真送る」と言っていた。全然画像を送ってこないから、「時間かかるならいいよ。ちなみにACアダプターはAC100V対応か?たぶんAC220Vしか対応してないだろう?AC220Vのアダプターなら送ってこなくていい。そのかわり何かそれ相応のもの送ってくれ」と頼んだ。すると、「忙しくて画像送るの忘れてた。しかも商品はもう配送会社に手渡してしまった」とか言っているから、「わかった。もういいよ。」と言って、「ショップの画像や商品説明がわかりにくいから、内容物:5Wレーザーモジュール、レーザーモジュールドライバボード、ACアダプター220V用とでもちゃんと書いておけ」と伝えたら「わかった。ありがとう。そうするよ」って言っておきながら、いまだに何も改訂されていない。たしかにいい加減な店だとは思ったけど、他店よりずっと安いのでまあいいかという感じだった。その結果、5Wじゃなくて5.5W、しかもACアダプターも100V対応だったので、結果的にはよかった。




























これ↑は、レーザーモジュールの先端部分。この部分についてもちゃんとフォーカスできるようになっているのか気になっていたけど、こんな感じ↓で回すと伸び縮みするようなので大丈夫そう。



























裏側(というか側面)には、M3のネジ穴が縦一直線に4つついているので、一度アルミ板でもつけて、それをZ軸に固定できるようにすればいいかもしれない(本当はドライバをつける穴なのかもしれない、穴のピッチが同じなので)。このヒートシンクつきの黒いアルミ製ボディはけっこうつくりが雑だけれど、まあ仕方ないという感じです。
出力が強いので、まだ点灯実験していませんが(ちょっと怖い)。たしか以前300円くらいで買ったレーザーゴーグルは190nm〜540nmまで守備範囲があるので、それをつけて実験したいと思います。

FedExからの関税請求:
そういや、FedExから2000円の請求書も届いた。何かと思ったら、ボールスクリュー+ガイドレール一式の関税+手数料とのこと。今回のレーザーモジュールなど小物の場合は大体ギフトとして送ってくるので(領収書や納品書とかも一切入ってないので)、関税とかはかからないんだと思うけど、ボールスクリュー+ガイドレール一式は商品として送って来たようで、関税がかかったみたい。仕方ないので払うしかないけど。

追記:
ちょっとレーザー試してみました。ちゃんとレーザーゴーグル装着して。


























板から5cmほど離してレーザー照射してみました。光が当たった瞬間からめりめりと音を立てて焦げていきます。近づけたり遠ざけてみたりしましたが、焦点がちょっと分かりにくい感じです。レーザーモジュールのレンズ自体も動かすことができるので、ぴったりフォーカスを合わせるのがむずかしいです。その間ずっと見ていないといけないのも、ちょっと危険で怖いですね。ゴーグルをしているせいか残像が目の中に残るというわけではないのですが、なんとなく目が疲れた感じします。ゴーグルの隙間から青白い光が自分の体に当たっているのが見えて、溶接しているときのような感じです。ブルーレーザーなので、紫外線に近いのか、顔の皮膚もなんとなく日焼けしたときのような感触。やっぱりレーザーは怖いですね。CNCマシンが出来た後に、距離を変えながら何本か線を引いていく実験をしたほうがいいですね。とにかく光をあまり見ない方がよさげです。

いちおう、レンズを1mmほど出っ張らせた状態で、このベニア板(2.5mm厚)に55mmの距離で5秒ほど当てたときが、貫通しそうになっていました。5.5Wならこのくらいの板は切れそう。たしか4mmまでいけるとか書いてあったかも。ただ、焦げを少なくしてきれいに切るのは難しそう。

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