自作CO2レーザ加工機五号機(大) その9 レーザ管取り付け

レーザ加工機
レーザ管を取り付けます。
工房にはレーザ管が4本ありまして(笑 そのうちの遊んでいる40Wを使います。この管は参号機で使っていたもので、おそらく数百時間稼働していますが全く衰えを感じさせません。今回も頑張ってもらいます。
こちら。太さが約50mm長さ約700mm。冷却水配管と電極が両端にあります。
その昔にAliexpressで購入したもので、確か13000円くらいじゃなかったかと思います。別途高圧電源が必要で、合計2万円ほどのお買い物ですが、これまで参号機でやってきたことを考えるとタダみたいなものであります。 
こんなイメージで乗せようと思ってるものの、Y軸を思いっきり欲張ったために残りスペースがほとんどありません。設計着手当初はここに100mm幅くらいのMDF板を置いて、そこにホルダをねじ止めしようと思っていましたが、今見ると50mmも余ってないんです(笑
無計画の極み。

ということで、作戦を変えて、レーザ管直下に取り付け用のアルミフレームを一本通し、そこからアクリル板のホルダを延ばして支えることにしました。
市販品ではまず考えられない構成ですが、運送もしない、光軸は自分で合わせる、という自作であればこその華奢なつくりであります。
アルミフレームのストックを持ってきます。

が、ちょっと、ほんとに30mmくらいなんですが長いです。
この分だけ切断しないといけません。

本来ならバンドソー持ってきて一発なんですが、この日は1/2の早朝でまだ正月の真っ最中であります。さすがにバンドソーを回すのは気が退けるのであります。

ということで、非常に静かに金属切断が可能なこのレシプロソーでやることにしました。

動画で。
ついったに上げるとその健気な作業の様に毎回多くのリツイートや応援をいただけるみんな大好きレシプロソーです。

数分で切断されます。バンドソーなら数秒ですが(笑
切り口がきれいだし、切断後の掃除もほぼ不要なのでこれはこれで良しなのです。

気れっ端。貧乏性なのでこれも捨てずにとっておくのであります。

はいぴったり収まりました。いい感じです。前後位置は仮で決めておきます。ストロークが最大限確保できて、冷却水配管がきれいに収まり、蓋の開け閉めができる位置を探していくことになります。

光学機器ということで、ブラケットも黒を使用。ちょっとだけ高いんですが贅沢しました。

取り付け用の先入れナットを4つばかし入れておきます。これだいじ。

ではホルダの設計です。
いきなりですが、こんな感じに作ってみることにしました。
レーザ管ホルダと第一ミラーのステージが一体化しているという、おそらく今までに無い画期的(笑)な構造です。いやこうするほかに第一ミラーを固定する方法が無かったんです。
それにこうしておけばレーザ管と第一ミラーの相対位置がずれなさそうじゃないですか。

ということで、部材を切り出します。すべて5mmtのクリアアクリル、ベース部分は弐枚重ねてねじ止めし、10mmtにします。こうすれば頑丈。
実は最初は5mmtで作ってみたんですが、手で押すとぐらぐらするので作り直しました(笑

切り出し。試作1なのでまだ重ね構造になっておらず部材が少ないです。

保護紙剥いで、

組み付けて、
アクリサンデーで溶着していきます。
すぐにガチガチに固まります。

フロントの第一ミラーベース兼レーザ管ホルダも作製。

先ほど取り付けたアルミフレームに締め付けます。

レーザ管乗せます。

Y軸いっぱいに動かしてみますと、素晴らしいことに全く干渉しません。
動作時はヤニの対策をしないといけないと思いますが、とりあえずストロークが確保できたのはうれしいです。前回X軸のモータをひっくり返したのも効いてます。

ここで、結局もう一度材料を切り出して、二枚重ねを作りました。

こうするとさすがに手で押したくらいではびくともしない頑丈で頼もしいホルダができます。ということで、これを採用。

厚みは奥側に出ますのでストロークも影響を受けません。

ミラーを寄せたところ。

高さがおおよそあっていることを確認します。基本的なことを一つ一つ確認していくことでこの後行う光軸合わせの効率が全然違ってくるのです。

ミラーが最も離れた位置。この状態で光路長は1000mm近くになります。

次回は光軸調整を行います。
5号機はミラーが全て既製品のホルダに乗っていますので光軸調整は楽だろうと考えています。参号機はミラーマウントも調整機構も全部手作りだったので結構苦労した覚えがあります。
もう少しでファーストライトです。

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