Výučba ochranného krytu laserového chladenia K40: 12 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

K40 Laser Cooling Guard je zariadenie, ktoré sníma prietok a teplotu chladiacej kvapaliny K40 Co2 Laser. V prípade, že prietok klesne pod určité množstvo, Cooling Guard preruší laserový spínač, aby sa zabránilo prehriatiu lasertube. Poskytuje tiež informácie o tom, koľko tekutiny prechádza trubicou za minútu a pri akej teplote.

O tejto zostave som natočil dosť podrobné video na YouTube, takže ak si chcete vytvoriť vlastnú, postupujte podľa týchto pokynov.

Krok 1: Čo potrebujeme

1 Arduino Nano

1 1602 LCD displej (16x2row)

1 snímač prietoku / 3/4 snímač prietoku tekutej vody s Hallovým efektom

1 reléová doska / 5v KF-301

1 10k termistor

1 10k odpor

2 1k odpory

1 doska na pečenie alebo prototypovanie DPS / Vo videu som vyrobil DPS, ktorú si môžete stiahnuť a objednať tu:

bit.ly/34N6dXH

Tiež som urobil nákupný zoznam Amazon so všetkými komponentmi:

amzn.to/3dgVLeT

Krok 2: Schéma

Schéma je jednoduchá, odporúčam však nepoužívať pin D0, pretože ho používa Arduino na sériové rozhranie. Môžete jednoducho použiť ďalší bezplatný pin. Jediná vec, ktorú musíte urobiť, je zmeniť „0“na port, ku ktorému pripojíte reléovú dosku v kóde.

Krok 3: Arduino Nano

Krok 4: Termistor

Pre termistor musíme vytvoriť delič napätia, a preto zapojíme 10k restistor rovnobežne medzi zem a termistor. Termistor je v zásade odpor, ktorý mení odpor podľa teploty.

Ak chcete získať údaje v stupňoch. f alebo c, musíme vedieť, aké hodnoty nám tento termistor dáva pri 100 stupňoch. c a 0 ° C.

Zmeral som to a priniesol výsledky do svojho kódu Arduino. S trochou matematiky teraz vypočítava a zobrazuje teplotu. Dôležité je, že ako hodnoty pre 100 stupňov použijete odpor 10k. c sa líšia od termistora 100k. Keďže neskôr toto zariadenie používame na získanie predstavy o tom, ako sa chladiaca kvapalina zohrieva, navrhujem, aby som išiel s vopred zadanými hodnotami odporu. V takom prípade nemusíte nič meniť.

Termistor nemá žiadnu polaritu.

Krok 5: LCD displej 1602

Pretože nepoužívam sériové rozhranie pre LCD, pripojím ho priamo k Arduinu. Na reguláciu kontrastu displeja som použil dva rezistory 1k medzi zemou a V0. Na nastaviteľnú úroveň kontrastu sa však odporúča použiť potenciometer. Ako časom korodovali, išiel som s pevnou hodnotou odporu.

V opačnom prípade musíme pripojiť všetky vodiče podľa schémy

Krok 6: Snímač prietoku

Senzor Flow Hall Effect je v zásade impulzný generátor. V kúsku potrubia alebo vo vodotesnom kryte je rotor, ktorý sa otáča, keď ním prechádza kvapalina. Na okraji rotora sú malé magnety, ktoré indukujú záber na prijímaciu cievku.

Tieto impulzy potom môže počítať napríklad Arduino.

S trochou matematiky a kódu teraz môžeme tieto impulzy preložiť na litre za minútu.

Flow Flow Sensor potrebuje na prevádzku 5v a má tretí žltý vodič pre signál, ktorý sa pripája k portu D2 nášho Arduino Nano.

Flow Flow Senzor, ktorý používam (v nákupnom zozname Amazonu), má minimálnu hodnotu 2 l/min, čo je pre laser K40 dosť limitujúce, pretože pri mojom nastavení chladiaci „vývar“prechádza radiátorom, laserovou trubicou a analógovým prietokom meter pomocou 8 mm hadíc. Aj keď používam dosť výkonnú pumpu, na konci vychádza iba 1, 5 l/min. Na začiatku som mal niekoľko problémov, pretože snímač prietoku neukazoval vôbec nič …. Nakoniec som snímač namontoval zvisle k nádrži, aby mal prietok dostatočný na to, aby ho snímač mohol kódovať … Na záver by som odporučil použiť iný snímač prietoku, ktorý je presnejší … nájdete ich na ebay z Číny za približne 6 dolárov.

Krok 7: Reléová doska

Relé je elektromechanický spínač. Keď Arduino vyšle signál (+5v) na reléovú dosku, relé sa zopne. Jedná sa o dvojčinné relé, najskôr spájkujete zem so zemou, za druhé môžete skôr spájkovať na otvorenú alebo uzavretú stranu relé. Čo znamená, že keď relé nedostane žiadny signál z Arduina, zostane otvorené (svetlo je vypnuté), spájkujte ho na druhú stranu a je zatvorené (svetlo svieti), keď z dosky Arduino neprichádza žiadny signál. V našom prípade chceme, aby bolo relé vypnuté (otvorený obvod), ak nie je prijatý žiadny signál.

Pre istotu použite multimetr a zmerajte kolíky dosky.

Červená LED dióda indikuje, že doska neprijíma žiadny signál z Arduina. Červená a zelená znamená, že je signál a relé sa zapína.

Krok 8: Kód

Teraz tento systém robí toto:

Číta snímač prietoku a termistor.

Pokiaľ je prietok vyšší ako 0, 5 l/min, arduino necháva relé zopnuté, čo znamená, že laserová trubica môže fungovať.

Ak prietok klesne v dôsledku chyby čerpadla alebo ste ho jednoducho zabudli zapnúť, relé sa otvorí a laser sa automaticky vypne.

Môžete pokračovať a pridať kód na nastavenie limitnej teploty, ktorou by sa mal laser vypnúť … je to na vás.

V tomto nastavení zatiaľ displej zobrazuje iba teplotu bez toho, aby to malo vplyv na relé.

V kóde môžete tiež oslabiť nastavenia, okrem hodnôt som pridal aj popisy, aby ste vedeli, čo to je.

Môžete napríklad vymeniť deg. C až deg. F jednoduchým prehodením dvoch písmen (popísaných v súbore kódu).

Krok 9: Konzola

Tu je súbor pre umiestnenie našej zostavy pomocou DPS, ktorú som navrhol (krok nižšie)

Formáty súborov sú: Corel Draw, Autocad alebo Adobe Illustrator

Do týchto súborov som pridal dosku plošných spojov ako odkaz na veľkosť, ktorý je potrebné pred rezaním laserovou rezačkou odstrániť.

Časti sú rozložené tak, že môžete najskôr vygravírovať logo a názov, potom zastaviť stroj, akonáhle to prejde, a vystrihnúť ho.

Pilník je vyrobený na 4 mm preglejku alebo akrylát!

Krok 10: DPS

Ako vidíte na videu, pri prvom rozložení dosky plošných spojov som mal niekoľko problémov a zlyhaní … Opravil som ich však a nahral som sem tento súbor. Tento súbor zip môžete jednoducho nahrať na akúkoľvek webovú stránku výrobcov PCB a objednať si ho.

Doska plošných spojov je vyrobená pomocou softvéru Kicad, ktorý si môžete zadarmo stiahnuť!

Pred objednaním si súbor skontrolujte sami! Nezodpovedám v prípade poruchy alebo problému s rozložením!

Krok 11: Nastavenie

Posledným krokom je nastavenie ochranného krytu laserového chladenia K40.

Reléový kontakt je potrebné zapojiť do série medzi laserovým spínačom laserového zariadenia K40. Preto ho môžete radšej spájkovať medzi samotným spínačom, ktorý sa nachádza na kryte prístrojov stroja, alebo ho môžete pripojiť priamo k zdroju napájania. V mojom prípade k môjmu zdroju napájania vedú dva ružové káble, takže som jeden odpojil a spojil obvod medzi nimi (v sérii) pomocou káblovej svorky Wago.

Rozhodol som sa zapojiť prietokomer ako poslednú časť reťazca tesne predtým, ako tekutina prúdi späť do nádrže.

V mojom prípade, pretože som už mal analógový prietokomer, som si objednal termistor s kovovou zástrčkou, ktorá sa do neho skrutkuje. V opačnom prípade môžete termistor jednoducho ponoriť do nádrže. Uistite sa, že je umiestnený vedľa zásuvky, aby ste získali presnejšie čítanie.

Pred otvorením poklopu odpojte laser od siete!

A ste hotoví! Dajte mi vedieť, čo si myslíte.