Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací modelářského CNC laseru. V teoretické části jsou rozebrány základní principy a parametry laserů a dalších součástí CNC laseru, jako jsou například krokové motory a jejich drivery pro řízení. Praktická část se poté věnuje jak mechanické konstrukci, tak konstrukci elektroniky CNC laseru a popsání bezplatného programu pro řízení CNC laseru.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis deals with the design and realization of low-power CNC laser. In the theoretical part are analyzed the basic principles and parameters of lasers and other parts of CNC laser, such as stepper motors and their controllers. The practical part deals with both the mechanical design and the design of the CNC laser electronics and the description of the free CNC laser control program.
CNC, laser, stepper motor, driver, linear guides, GRBL
Rozsah průvodní práce
63 s. + A 1 s. + B 9 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací modelářského CNC laseru. V teoretické části jsou rozebrány základní principy a parametry laserů a dalších součástí CNC laseru, jako jsou například krokové motory a jejich drivery pro řízení. Praktická část se poté věnuje jak mechanické konstrukci, tak konstrukci elektroniky CNC laseru a popsání bezplatného programu pro řízení CNC laseru.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis deals with the design and realization of low-power CNC laser. In the theoretical part are analyzed the basic principles and parameters of lasers and other parts of CNC laser, such as stepper motors and their controllers. The practical part deals with both the mechanical design and the design of the CNC laser electronics and the description of the free CNC laser control program.
CNC, laser, stepper motor, driver, linear guides, GRBL
Zásady pro vypracování
Cílem práce je návrh a realizace modelářského CNC laseru s možností 2D pohybu, v XY souřadném systému. Bude určen zejména pro řezání a gravírování tenkovrstvých materiálů. Jako řezací a gravírovací nástroj bude použit nízkovýkonový laser. Posun gravírovacího nástroje bude zajištěn pomocí krokových motorů s příslušnými elektronickými obvody umožňující jejich mikrokrokování. K napájení zařízení bude použit zdroj bezpečného napětí. Ovládání řídicí elektroniky bude realizováno standardním USB rozhraním. Pro řízení stroje bude použit volně šiřitelný (GRBL) firmware mikropočítače. Konstrukční řešení zařízení bude koncipováno zejména na jeho bezpečný provoz. Součástí práce bude kompletní výrobní dokumentace, včetně demonstračního příkladu pro ověření funkčnosti stroje.
Řešení BP:
1. Seznamte s koncepčním řešením CNC laserových gravírovacích strojů (zpracujte rešerši).
2. Navrhněte mechanické konstrukční řešení zařízení v návrhovém CAD software.
3. Navrhněte zapojení elektronické řídicí jednotky (zvolte vhodné konstrukční komponenty).
4. Realizujte mechanickou a elektronickou část CNC zařízení.
5. Nakonfigurujte a otestujte firmware mikropočítače.
6. Otestujte funkčnost celého zařízení s následným zhodnocením a uvedením výsledků testování v textu práce.
7. Vytvořte přehlednou výrobní dokumentaci k realizovanému zařízení, včetně uživatelského návodu a přiložených testovacích souborů.
Zásady pro vypracování
Cílem práce je návrh a realizace modelářského CNC laseru s možností 2D pohybu, v XY souřadném systému. Bude určen zejména pro řezání a gravírování tenkovrstvých materiálů. Jako řezací a gravírovací nástroj bude použit nízkovýkonový laser. Posun gravírovacího nástroje bude zajištěn pomocí krokových motorů s příslušnými elektronickými obvody umožňující jejich mikrokrokování. K napájení zařízení bude použit zdroj bezpečného napětí. Ovládání řídicí elektroniky bude realizováno standardním USB rozhraním. Pro řízení stroje bude použit volně šiřitelný (GRBL) firmware mikropočítače. Konstrukční řešení zařízení bude koncipováno zejména na jeho bezpečný provoz. Součástí práce bude kompletní výrobní dokumentace, včetně demonstračního příkladu pro ověření funkčnosti stroje.
Řešení BP:
1. Seznamte s koncepčním řešením CNC laserových gravírovacích strojů (zpracujte rešerši).
2. Navrhněte mechanické konstrukční řešení zařízení v návrhovém CAD software.
3. Navrhněte zapojení elektronické řídicí jednotky (zvolte vhodné konstrukční komponenty).
4. Realizujte mechanickou a elektronickou část CNC zařízení.
5. Nakonfigurujte a otestujte firmware mikropočítače.
6. Otestujte funkčnost celého zařízení s následným zhodnocením a uvedením výsledků testování v textu práce.
7. Vytvořte přehlednou výrobní dokumentaci k realizovanému zařízení, včetně uživatelského návodu a přiložených testovacích souborů.
Seznam doporučené literatury
ZÁHLAVA, V., Návrh a konstrukce DPS, BEN-technická literatura, 2010, ISBN 978-80-7300-266-4
MAIXNER, L. a kol., Mechatronika, Brno, Computer Press, 2006, ISBN 80-251-1299-3
D. MATOUŠEK, Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR-3.díl, edice uP a praxe, 2. vydání, BEN - technická literatura, 2006, ISBN 80-7300-209-4
Seznam doporučené literatury
ZÁHLAVA, V., Návrh a konstrukce DPS, BEN-technická literatura, 2010, ISBN 978-80-7300-266-4
MAIXNER, L. a kol., Mechatronika, Brno, Computer Press, 2006, ISBN 80-251-1299-3
D. MATOUŠEK, Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR-3.díl, edice uP a praxe, 2. vydání, BEN - technická literatura, 2006, ISBN 80-7300-209-4
Přílohy volně vložené
1x CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Práce svým zpracováním postupně řeší všechny cíle zadání. Svou náročností patří tato práce k náročnějším pracem. Realizace zařízení tak umožňuje podstatné snížení pořizovací ceny. Vlastní přínos lze spatřovat v možnosti testování funkcí CNC stroje se zaměřením na jeho modernizaci. Práce svým zaměřením patří do kapitoly aktuálně zpracovávaných témat zaměřujících se na využití moderních technických prostředků v automatizaci. Cíle bakalářské práce byly splněny.