Skonstruowanie urządzenia do grawerowania laserowego

Od pierwszego szkicu do gotowej atrakcji targowej

Kompaktowe urządzenie do grawerowania powstało z myślą o wykorzystaniu na targach w celu personalizacji na żywo materiałów reklamowych i tabliczek. Założenia konstrukcyjne: wysoka niezawodność, niewielkie wymagania konserwacyjne oraz szybka dostawa części zamiennych dzięki zastosowaniu standardowych komponentów.

⚙️ Budowa i zasada działania

Urządzenie zostało zaprojektowane jako klasyczny system bramowy (konstrukcja portalowa). Przy wymiarach zewnętrznych wynoszących ok. 400 x 400 x 400 mm jest zoptymalizowane pod kątem transportu, ale nadal oferuje obszar obróbki wynoszący 200 x 200 mm.

System 3-osiowy

• Osie X i Y: te osie sterują pozycjonowaniem poziomym. Za napęd odpowiadają silniki krokowe NEMA17 i paski zębate (profil HTD 3M), co umożliwia uzyskanie prędkości do 330 mm/s.

• Oś Z: służy do precyzyjnego ogniskowania lasera. Zastosowano tu śrubę pociągową toczną o skoku 2 mm, która dzięki momentowi obrotowemu silnika utrzymuje się w pozycji spoczynkowej.

System laserowy

Zainstalowano laser światłowodowy na podczerwień Atomstack R30 V2. Działa bezdotykowo i nadaje się do szerokiej gamy materiałów (metale, tworzywa sztuczne, szkło, drewno). Dzięki żywotności wynoszącej nawet 100 000 godzin system jest praktycznie bezobsługowy.

Urządzenie pokazuje, że dzięki konsekwentnemu stosowaniu standardowych elementów normowanych można osiągnąć jakość przemysłową bez konieczności korzystania z elementów wykonywanych na specjalne zamówienie. Nie tylko upraszcza to początkową konstrukcję, ale także zapewnia długoterminową konserwację i zaopatrzenie w części zamienne.

„Standaryzowane komponenty ułatwiają konserwację – to kluczowy czynnik w przypadku urządzeń, które muszą wytrzymać ciągłą pracę podczas targów”.

Nico, kierownik projektu ds. rozwoju produktu

💻 Projektowanie i integracja CAD

Znaczną część czasu projektowania zaoszczędzono dzięki zastosowaniu CAD w programie Autodesk Inventor. Ponieważ norelem zapewnia dokładne wymiarowo zestawy danych 3D dla prawie wszystkich komponentów, ręczne modelowanie standardowych części nie było już konieczne.

Korzyści dla procesu projektowania:

• Kontrola kolizji: bezpośrednia kontrola przestrzeni ruchu w modelu cyfrowym.

• Listy części: zautomatyzowane tworzenie bezbłędnych zamówień.

• Kontrola dopasowania: zapewnienie możliwości montażu przed pierwszym zamówieniem.

Można również pobrać bezpłatne pliki CAD bezpośrednio w swoim narzędziu projektowym. Pozwala to ograniczyć źródła błędów już na etapie planowania i przyspieszyć realizację projektów.