Как сделать самодельный лазерный указатель к сверлильному станку

Лазерный центроискатель для фрезера или сверлильного станка

Лазерный центроискатель является чрезвычайно полезным дополнением для фрезерного или сверлильного станка и может использоваться для различных задач выравнивания с удивительной степенью точности. Центрирование фрезы или сверлильного станка над отверстием или другим элементом на обрабатываемой детали выполняется очень легко.

Было три функции, которые мастер хотел включить, а именно;

1. Возможность продолжить обработку в том месте, в котором она была установлена.
2. Регулируемый угол лазера.
3. Регулируемый фокус.

Этот инструмент был сделан полностью из старого поврежденного лазерного уровня и нескольких кусков алюминия из коробки для отходов. Единственными, «купленными» предметами были две батарейки ААА.

Шаг 1: Подготовка материалов и инструментов




Мастер обрезал конец старого уровня, чтобы извлечь лазерный блок. Лазер и его линза были установлены внутри небольшого алюминиевого корпуса. Он повернул этот корпус, чтобы снять монтажный фланец, который виден на фотографиях. Ему нужно было переработать и использовать этот корпус, потому что он был с внутренней резьбой для латунного держателя линзы. Эта резьба позволяет регулировать фокусировку. Последнее фото также показывает красную крышку и переключатель для батарейного отсека и пружинный контакт батареи.

Рама была сделана из нескольких алюминиевых деталей из отходов. Размеры деталей зависят от размера устройства, на которое они будут установлены, и остаются на усмотрение читателя.

– Мастер использовал фрезерный станок для придания раме формы;
– Токарный станок будет полезен для изготовления адаптера сверлильного патрона;
– Паяльник для соединения;

Шаг 2: Изготовление рамки




Рамка состоит из трех основных частей. Две из них образуют зажим для крепления к фрезерному или сверлильному шпинделю, а один из них сверлится для батарейного отсека. Третья часть представляет собой корпус лазерного блока, который крепится болтами к половинному зажиму аккумуляторного отсека так, что он может поворачиваться, чтобы выровнять лазер по желаемому диаметру круга.

Две половины зажима соединены между собой шарниром и болтом. Смотрите первое фото выше. Эта конструкция быстрая и надежная. Шарнир состоит из цапфы, изготовленной из куска 12 мм стального стержня, длина которого равна толщине зажимного материала (в данном случае это было 19 мм). Эта цапфа была просверлена по центру и нарезана резьба 6 мм. У другого зажима был кусок резьбы 6 мм, который ввинчивался в цапфу. Шарнирный зажим удерживается закрытым на шпинделе одним болтом.

Шаг 3: Конструкция лазерной установки




Оригинальный корпус для лазерной установки приклеен к просверленному отверстию в новой регулируемой опорной детали. Оригинальный корпус с резьбой подходил к узлу латунной линзы, что позволяло изменять фокусировку в соответствии с расстоянием между лазером и обрабатываемой деталью. Между узлом объектива и лазером находится пружина, которая действует как фиксатор регулировки фокуса.

Задняя сторона лазерного блока была заполнена эпоксидной смолой после того, как небольшие проводки были припаяны к печатной плате лазера. Эти проводки идут к отсеку батареи.

Шаг 4: Установка батареи



Оригинальный спиртовой уровень имел красную навинчивающуюся крышку для батареи, которая включала выключатель. Мастер хотел сохранить эту деталь, но она была прикручена, а у автора не было подходящего резьбового метчика. Поэтому он вырезал оригинальную латунную деталь, в которую она вкрутилась, и вклеил ее в отверстие батарейного отсека. Будучи медью, было легко припаять провод для передачи энергии лазеру. На другом конце отверстия для батареи был установлен пружинный контакт, который показан на шаге 1.

Шаг 5: Балансировка


У мастера есть приспособление для балансировки колес мотоциклов, которое он изготовил много лет назад, которое он использует для разных задач балансировки. Он изготовил шпиндель с толстым диском для установки лазерного искателя, и это позволило проверить баланс, как показано на рисунке.

Мастер хотел иметь возможность использовать лазерное устройство при фрезеровке, поэтому оно должно быть достаточно хорошо сбалансировано, чтобы избежать вибрации. Сначала был проверен баланс, что выявило концентрацию слишком большой массы у лазерного конца. Избыточный металл был сточен в этой области, а на противоположную сторону был добавлен регулируемый стальной болт и гайка 10 мм. в качестве противовеса. Показано на втором фото выше. Это привело баланс к приемлемому уровню.

Шаг 6: Установка на фрезере

Узел крепится к шпинделю фрезерного станка так, чтобы он мог вращаться вместе с ним, не затрудняя использование фрезы.

Поскольку лазер смещен относительно оси шпинделя фрезы, излучаемый им свет будет описывать круг на обрабатываемой детали ниже. Диаметр этого круга определяется расстоянием между шпинделем и обрабатываемой деталью, а также углом лазерного луча, который мастер сделал регулируемым. Фокус можно настроить, как описано в предыдущем шаге, чтобы получить визуально четкий точный круг.

Шаг 7: Установка на сверлильном станке

Полезность этого устройства повышается, если его можно установить на сверлильный патрон, либо на фрезере, либо в стойке для сверления. Чтобы использовать эту функцию, мастер сделал специальный диск для захвата зажима с центральным стержнем 12 мм, чтобы установить патрон. На фотографиях показан установленный блок, а также монтажный диск.

Шаг 8: Проблемы

Когда мастер впервые начал тестировать лазерное устройство на своем фрезерном станке, то заметил странное явление.

Первоначальные тесты с вращением от руки дали прекрасные результаты, однако, как только они были прокручены механически, то при достижении высоких оборотов, часть окружности исчезала. Странно да? Оказывается на такой большой скорости, аккумуляторы отходили от одного из контактов. Исправление было простым, мастер просто использовал более сильную пружину в батарейном отсеке.

Шаг 9: Модификация

Первоначально мастер допустил глупую ошибку с первой конструкцией зажима.

Он сделал четыре точки контакта со шпинделем фрезера. Из четырех точек контакта, одна не будет касаться или будет касается не так сильно, как остальные три. На практике это не создавало никаких проблем, зажим был всегда надежным.

На этой первой фотографии показано, как мастер исправил эту ситуацию в фотошопе.

Затем он зафиксировал его физически, обрезав область исходных двух точек контакта, а затем установил винт с плоской головкой, чтобы обеспечить единый контакт на этой половине зажима, дающий в общей сложности три точки зажима.

Шаг 10: Использование




На этих фотографиях показана работа, для которой лазерный центроискатель сэкономил много времени.

Мастеру требовалось просверлить отверстия для винтов крепления крышки в картере мотоцикла, чтобы обеспечить возможность установки небольших уплотнительных колец для масла.

Первая фотография показывает, как можно сосредоточиться на каждой лунке. После центрирования требовалось только опустить фрезу на заданную глубину резания и перейти к следующему отверстию. Вся операция была выполнена очень быстро.

Подробности создания лазерного центроискателя можно посмотреть на видео:


Полуавтоматический сверлильный станок с лазерным указателем

Для сверления отверстий в печатных платах многие радиолюбители используют так называемые микродрели, представляющие собой миниатюрный электродвигатель постоянного тока, на валике которого закреплён цанговый зажим сверла. Как инструмент для обработки печатных плат микродрели далеки от идеала: попасть точно в центр будущего отверстия без кернения довольно трудно, а добиться руками точного вертикального положения микродрели практически невозможно. В результате – некачественное “косое” отверстие, центр которого смещён на другой стороне платы, а то и поломанное сверло (особенно легко сломать дорогостоящее твердосплавное сверло, которое изготовлено из очень хрупкого материала).

На рынке предлагается много вариантов сверлильных станков, но все они имеют ручную подачу сверла и значительный люфт, а из электронного “обеспечения” содержат только блок питания и стабилизатор частоты вращения приводного электродвигателя. Описываемый в статье самодельный сверлильный станок позволяет сверлить отверстия без предварительного кернения. Логикой его работы управляет микроконтроллер. При работе на этом станке не ломаются дорогие твердосплавные свёрла. Благодаря использованию таких свёрл повышается качество отверстий – они буквально прорезают отверстие, поэтому после сверления нет необходимости в обработке фольги наждачной бумагой, которая делает тонкую фольгу печатных проводников ещё более тонкой.

Я просверлил на этом станке более 1500 отверстий одним твердосплавным сверлом (производства Германии), и оно до сих пор не сломалось и продолжает сверлить высококачественные отверстия. Дешёвое сверло обычно перестаёт хорошо сверлить после 10-20 отверстий в фольгиро-ванном стеклотекстолите, поэтому приходится повышать частоту вращения сверла и усиливать нажатие при сверлении, в результате вокруг отверстий образуются валики фольги, и после сверления требуется основательная обработка проводников наждачной бумагой.

Станок (его внешний вид слева, справа и сзади представлен соответственно на рис. 1 -3) изготовлен на базе отечественного микроскопа МБИ-3 производства объединения “ЛОМО”. Его работой управляет блок управления (БУ), схема которого показана на рис. 4. Выполнен он на основе микроконтроллера ATtiny45 [1]. При подаче питания БУ устанавливает станок в исходное положение, т. е. если его подвижная часть находилась в нижнем или промежуточном положении, то она автоматически поднимается до начального верхнего положения. Далее обрабатываемую плату позиционируют под лазерным лучом (добиваются того, чтобы луч лазера попал в центр отверстия), прижимают рукой к рабочему столику и нажимают на педаль. При этом БУ подаёт питание на электродвигатель привода патрона со сверлом и двигатель подачи сверла. По окончании сверления двигатель подачи сверла возвращает станок в исходное состояние и БУ отключает питание обоих двигателей. Станок готов к сверлению следующего отверстия.

Рис. 1. Внешний вид сверлильного станка слева

Рис. 2. Внешний вид сверлильного станка справа

Рис. 3. Внешний вид сверлильного станка сзади

Рис. 4. Схема блока управления

В качестве лазерного указателя использован доработанный лазерный модуль, который применяется в детских игрушках. Необходимо сфокусировать коллиматор лазера на короткое расстояние и ограничить ток питания, который должен быть таким, при котором лазер только-только начинает светить. Это позволяет получить более тонкий луч (мне удалось добиться его диаметра 0,2 мм) и снижает излучение лазера до безопасного уровня.

Узел крепления лазера в сборе показан на рис. 5, а чертежи его деталей – на рис. 6. Основание 3 и держатель лазера 4 изготовлены из листовой стали толщиной примерно 1 мм (я использовал стенки корпуса старого CD-ROMа). Просверлив в заготовках необходимые отверстия, отгибают у держателя 4 под прямым углом прямоугольные лепестки для крепления винта с лазерным модулем. Модуль разбирают, залуживают место пайки его латунного корпуса и две гайки М3. В отверстия отогнутых лепестков держателя 4 вставляют винт 5 (М3х28) и навинчивают на него обе гайки 8 так, чтобы они оказались между проушинами держателя (см. рис. 5). Корпус лазера 2 вставляют под винт 5 (между гайками 8) и припаивают к нему гайки так, чтобы он вплотную прилегал к держателю (это необходимо для безлюфтового перемещения лазера при вращении винта в процессе регулировки).

Рис. 5. Узел крепления лазера в сборе

Рис. 6. Чертежи деталей узла крепления лазера

Далее на выступающий конец винта 5 навинчивают ещё две гайки 1 (одна из них будет контргайкой) и затягивают их с таким расчётом, чтобы проушины держателя 4 не давали винту 5 смещаться вдоль оси. Теперь при вращении винта по часовой стрелке и в обратном направлении лазерный модуль будет перемещаться от одной проушины до другой.

Читайте также:  Домашние сардельки - как, зачем и почему. Все нюансы, технология и пошаговый рецепт с фото

Для крепления держателя с лазером на основании 3 к последнему с обратной стороны припаивают четыре гайки (иххорошо видно на рис. 2). Затем в соответствующие отверстия держателя со стороны лазера вставляют четыре винта 7 (М3х15) с подложенными под головки шайбами 6 и надевают на них цилиндрические пружины сжатия, после чего ввинчивают их в припаянные к основанию гайки. Теперь с помощью винтов можно регулировать положение лазера в разных направлениях.

Собранную конструкцию примеряют к тубусодержателю (верхней части микроскопа), загибают вокруг него хвостовик основания держателя лазера и, перенеся острой чертилкой контуры отверстий в основании натубусодержатель, сверлят в нём два отверстия диаметром 2,5 и глубиной 10 мм и нарезают в них резьбу М3. В завершение закрепляют основание держателя лазера на микроскопе винтами М3.

Для подачи сверла использован электродвигатель с червячным редуктором от видеомагнитофона (разбирал аппарат давно, поэтому указать его название не могу). Этот механизм (рис. 7) закреплён на тубусодержателе микроскопа с помощью трёх металлических стоек с внутренней и наружной резьбой М4 и такого же числа винтов М4. Шестерня закреплена на ручке микроскопа тремя винтами М2,5 с гайками, отверстия в обеих деталях – сквозные. Необходима аккуратность при сборке – несоосность шестерни и ручки должна быть минимальной.

Рис. 7. Механизм подачи сверла

Скорость подачи регулируют подстроечным резистором R11. Электродвигатель использован маломощный (номинальное напряжение – 6 В, ток – 30 мА), но благодаря червячному редуктору он справляется со своей задачей вполне. Конструкция редуктора может быть любой, но должна обеспечивать достаточное усилие, чтобы легко поворачивать ручку микроскопа. Можно использовать шаговый электродвигатель. В первом проекте я так и сделал, но имевшийся шаговый двигатель обладал недостаточным моментом на валу, а подходящего найти не удалось. Если у кого-нибудь возник интерес по использованию шагового двигателя, можете обратиться ко мне через редакцию. Файлы проекта сохранились. В нём использовался микроконтроллер ATmega8.

Ключ на составном транзисторе VT5VT6 включает и выключает электродвигатель подачи сверла (его подключают к вилке XP6), транзистор VT2 и реле K1 управляют её направлением: вверх или вниз. Ключ на составном транзисторе VT3VT4 управляет электродвигате-лем привода сверла (его подсоединяют к вилке ХP3), на микросхеме DA1 и транзисторе VT1 собран стабилизатор частоты его вращения, регулируют частоту подстроечным резистором R1. Применять стабилизатор частоты вращения более сложный, например, как предложенный в [2], нет смысла, поскольку “прицеливаться” сверлом в центр отверстия “на глаз” не надо. Эксперименты по этому поводу проводились.

На микросхеме DA6 собран стабилизатор напряжения питания электродвигателя подачи сверла [3]. Включённые последовательно интегральные стабилизаторы DA2 и DA5 предназначены для получения стабилизированных напряжений соответственно 12 и 5 В. Первое из них используется для питания стабилизаторов тока на микросхемах DA3, DA4, второе – для питания микроконтроллера и ключа на транзисторе VT2. Конденсаторы С2, C3, С6 – фильтрующие, остальные – блокировочные.

На станке применена светодиодная подсветка. Ток подсветки и ток лазера стабилизированы: на микросхеме DA3 собран стабилизатор тока лазера, на DA4 – светодиодов подсветки. Ток стабилизации рассчитывают по формуле I = 1,25/R [3] и устанавливают подборкой резисторов R13 и R14. Благодаря стабилизированному току возможно подключение нескольких однотипных светодиодов подсветки последовательно. Лазер подключён к вилке ХP4, светодиоды – к ХP5.

Разъём ХP7 предназначен для подключения программатора. Назначение его контактов соответствует программатору “TRITON+ V5.7T USB” [4]. Программа микроконтроллера разрабатывалась в интегрированной среде Code VisionAVR V2.05 [5, 6].

К разъёму ХP2 подключены двухпозиционный датчик крайних верхнего и нижнего положений сверла и кнопка старта сверления. Последняя подсоединена к контактам 2 и 4, датчик верхнего положения – к контактам 1 и 4, нижнего – к контактам 3 и 4. Датчик и кнопка – с нормально разомкнутыми контактами, которые при срабатывании замыкаются на общий провод. В качестве кнопки применён конечный выключатель, смонтированный в педали. Датчик положения использован от DVD-проигрывателя музыкального центра. Срабатывание датчика в нижнем положении регулируют таким образом, чтобы сверло опускалось не более чем на 1 мм ниже обрабатываемой платы. Датчиком верхнего положения регулируют максимальный ход сверла, делать его более 20 мм нет смысла. Регулировка производится перемещением стоек из упругой проволоки 3 (рис. 8), закреплённых винтами 6 (М3) на скобе 5. Винты ввинчивают в прямоугольные пластины с резьбой через щель в скобе, которая позволяет перемещать ограничители вверх и вниз. Пластины с резьбой, а не стандартные гайки, применены для того, чтобы можно было фиксировать положение стоек в найденном положении без применения какого-либо инструмента для удержания гаек от вращения при затягивании винтов 6. Можно припаять пластинки к гайкам. Скоба закреплена винтами 4 на тубусодержателе, а датчик 2 – на Г-образном кронштейне, привинченном к основанию микроскопа. Чертёж скобы 5 показан на рис. 9, изготовлена она, как и детали держателя лазера, из листовой стали.

Рис. 8. Регулировка подачи сверла

Рис. 9. Чертёж скобы 5

Напряжение питания станка зависит от применённого электродвигателя привода сверла, но не должно быть ниже 14 В. Я использовал двигатель перемещения печатающей головки от струйного принтера Canon с номинальным напряжением питания 24 В. Напряжение питания станка выбрано с запасом по регулировке – 30 В. Потребляемый ток всего устройства в установившемся режиме (при сверлении) – 1,5 А, в момент запуска двигателей он кратковременно возрастает до 3 А.

Таким образом, блок питания должен обеспечить на выходе напряжение 30 В при потребляемом токе не менее 3 А. Я использую самодельный импульсный лабораторный блок питания с линейным стабилизатором 0. 50 В, 0. 10А. Ограничение по току даёт плавный пуск двигателей.

Детали блока управления смонтированы на печатной плате из односторонне фоль-гированного стеклотекстолита, изготовленной по чертежу, показанному на рис. 10. Рисунок печатных проводников нанесён методом экспозиции изображения с фотонегатива на фольгу заготовки, покрытую фоторезистом. Негативный фотошаблон можно напечатать на струйном принтере с максимальным качеством.

Рис. 10. Чертёж печатной платы

Постоянные резисторы R3, R7-R9, R15, керамические конденсаторы C1, C4, C5, C7 (все типоразмера 0805 для поверхностного монтажа) и микроконтроллер DD1 (в корпусе SOIC8) припаивают непосредственно к печатным проводникам. Остальные резисторы – МЛТ-0,25, конденсаторы – оксидные импортные.

Транзисторы VT1, VT4, VT6 – любые серий КТ805, КТ819, VT3, VT5 – ВС337, ВС547, 2N2222, серий КТ315, КТ3102; VT2 – ВС337, 2N2222, любой из серий КТ630, КТ815, КТ972 (максимальное значение его коллекторного тока должно быть не меньше рабочего тока реле K1). В качестве ключа VT5VT6 можно применить один транзистор серии КТ829 или КТ972, а ключа VT3VT4 – один транзистор КТ827 или КТ829 с любым буквенным индексом.

Реле K1 – R40-11D2-5/6, оно заменимо любым другим с напряжением срабатывания 5 В и с двумя группами переключающих контактов, рассчитанных на коммутацию тока не менее 1 А. Можно использовать реле на 12 В, подключив верхний (по схеме) вывод его обмотки (вместе с диодом VD1) к выходу (вывод 3) микросхемы DA2.

Плата управления установлена под столиком и закреплена винтами М3 через уголки к основанию микроскопа (см. рис. 1). Микросхемы DA2 и DA5 установлены на теплоотводах. Желательно снабдить теплоотводом и транзистор VT1. Столик изготовлен из текстолита.

Перед переделкой в сверлильный станок микроскоп необходимо разобрать, тщательно смыть довольно вязкую смазку, затрудняющую ход тубусодержателя (верхней части микроскопа), и смазать жидкой смазкой, например, трансформаторным маслом. Ход верхней части должен быть максимально лёгким, плавным и без люфта.

От использования для крепления сверла классической цанги было решено отказаться. Применены конус Морзе и трёхкулачковый патрон для свёрл диаметром 0,3-4,5 мм. Соединение двигателя с патроном должно быть без биений.

Юстировку точки лазера на обрабатываемой плате с помощью винтов производят в следующем порядке: сверлят отверстие в пластине фольгированного стеклотекстолита, аналогичного тому, из которого изготовлена плата, затем регулировочными винтами держателя юстируют точку лазера точно на отверстие. При этом надо постараться не

смещать пластину. По моему опыту, если точка лазера пропала (перестала отражаться от фольги), то луч лазера попал в отверстие и отъюстирован. Толщина стеклотекстолита должна быть такой же, как и у изготовляемой платы. После этого можно быть уверенным в том, что лазер точно укажет центр будущего отверстия.

При исправных деталях и безошибочном монтаже БУ в налаживании не нуждается.

Станок эксплуатируется более года. Во время работы свободны обе руки, и поэтому работать на станке удобно. Я не сломал ни одного сверла, хотя изготовляю платы довольно часто, и я не представляю, как обходился без этого станка раньше. Теперь смело покупаю высококачественные дорогие свёрла. На сверление 50 отверстий уходит не более получаса. Но всё же необходима осторожность, есть опасность сломать хрупкое сверло при установке платы на рабочий столик станка – нечаянно стукнуть по сверлу. Вероятность поломки сверла при сверлении невелика, если, конечно, не двигать плату в это время.

Программу микроконтроллера, а также негативный и позитивный фотошаблоны в формате .pdf для переноса рисунка печатных проводников на заготовку печатной платы можно скачать здесь.

1. Atmel 8-bit AVR Microcontroller with 2/4/8KBytes In-System Programmable Flash ATtiny25/V/ATtiny45/V/ATtiny85/V. – URL: http://www.atmel.com/devices/ attiny45.aspx (18.03.15).

2. Митько В. Регулятор-стабилизатор частоты вращения сверла. – Радио, 2004, № 12, с. 34.

3. SGS Thomson microelectronics. 1.2V TO 37V ADJUSTABLE VOLTAGE REGULATOR LM117/LM217/LM317. – URL: http://tec.org.ru/_bd/16/1626_LM317.pdf (18.03.15).

4. Программатор ТРИТОН+ V5.7TU USB. – URL: http://triton-prog.ru/index.php? product >

5. Лебедев М. В. CodeVisionAVR: пособие для начинающих. – М.: Додека – XXI, 2008.

6. AVR033: Getting Started with the CodeVisionAVR C Compiler. – URL: http://www. atmel. com/Images/doc2500.pdf (18.03.15).

Автор: И. Паршин, г. Мирный Архангельской обл.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

Как сделать самодельный лазерный указатель к сверлильному станку

Позиционирование обрабатываемой детали относительно инструмента, в нашем случае, сверла – операция ответственная и непростая. Чтобы облегчить ее и сделать прецизионной, можно собрать самодельный лазерный указатель на основе двух линейных лазерных светодиодов.

Понадобится

В принципе для данной работы ничего дорогостоящего или дефицитного не потребуется. Из материалов следует запастись:

источником питания 3 В (батарейки, аккумулятор) ;

пластиковой прозрачной коробкой с крышкой;

В предстоящей работе нам придется пользоваться:

    маятниковой или любой другой пилой;

настольным сверлильным станком;

ручным шлифовальным камнем;

Главное тут это два лазурных модуля, которые были приобретены на Али Экспресс (http://ali.pub/3if3b7) . Данные лазерные указки выдают не точку, а плоскую линию, которую просто можно настроить.

Изготовление и установка лазерного указателя на станок

С предстоящей работой может справиться даже школьник старших классов. Самая сложная операция из предстоящих, наверное, пайка проводов.

Читайте также:  Как снять магнит не сломав его

С помощью маятниковой или любой другой, имеющейся в наличии, пилы отрезаем два одинаковых бруска-параллелепипеда от деревянной заготовки.

Сверлим в деревянных брусках ближе к одному краю отверстия нужного диаметра на сверлильном станке.

Обрабатываем бруски с помощью ручного шлифовального камня для придания им привлекательного внешнего вида и удобства в эксплуатации.

Отрезаем обойным ножом две одинаковые полоски двухстороннего скотча, плотно обматываем ими два лазерных светодиода и вставляем их в отверстия в деревянных брусках.

С помощью двустороннего скотча прикрепляем деревянные бруски с лазерными светодиодами на не подвижном ограничителе шпинделя (был изготовлен на 3D принтере, но его также можно выпилить самому из дерева) под углом 90 градусов друг относительно друга.

Проверка работоспособности

Источником питания служит плоская батарейка на 3 В. Отмечаем на заготовке точку с помощью двух пересекающихся прямых линий.

Подводим отмеченную на заготовке точку под перекрещивающиеся под прямым углом линии, созданные лазерными светодиодами.

Добиваемся совпадения координат отмеченной на заготовке точки с перекрещивающимися лучами, воспроизведенными лазерными светодиодами, и производим процесс сверления.

Убеждаемся в том, что сверление осуществлено точно в соответствии с произведенной нами ранее разметкой.

Еще раз повторяем процедуру позиционирования заготовки по отношению к сверлу с помощью лазерных светодиодов, производим сверление и вновь констатируем точность операции. При этом следует учесть, что мы используем сверло не самое классное, а патрон имеет люфт.

Монтируем переключатель в корпусе

Чтобы зря не расходовать энергию батареек, питающих лазерные светодиоды, установим между ними двухпозиционный переключатель on/off (вкл./выкл.). Для этого используем прозрачную пластиковую коробку с закрывающейся крышкой.

В донышке коробки дрелью с тонким сверлом проделываем отверстие, где будет впоследствии установлен двухпозиционный переключатель.

Рассверливаем его до необходимого диаметра с помощью ступенчатого сверла, закрепленного в патроне дрели.

Вставляем с наружной стороны в отверстие пластиковой коробки переключатель так, чтобы клавиша «0-1» оказалась снаружи. Сбоку в коробку вводим провода через предназначенное для них отверстие.

С помощью паяльника и припоя соединяем провода в следующем порядке: «+» батареи с «+» светодиода, «–» батареи с переключателем, переключатель с «–» светодиода. Закрываем крышку пластиковой коробки.

С помощью двойного скотча крепим пластиковую коробку с двухпозиционным переключателем в такое место на корпусе сверлильного станка, чтобы она была в полной безопасности и, в то же время, было удобно для включения и выключения лазерных светодиодов.

Смотрите видео

Как сделать самодельный лазерный указатель к сверлильному станку

Позиционирование обрабатываемой детали относительно инструмента, в нашем случае, сверла – операция ответственная и непростая. Чтобы облегчить ее и сделать прецизионной, можно собрать самодельный лазерный указатель на основе двух линейных лазерных светодиодов.

Понадобится

В принципе для данной работы ничего дорогостоящего или дефицитного не потребуется. Из материалов следует запастись:

  • деревянной планкой;
  • двухсторонним скотчем;
  • источником питания 3 В (батарейки, аккумулятор);
  • пластиковой прозрачной коробкой с крышкой;
  • двухпозиционным переключателем.

В предстоящей работе нам придется пользоваться:

  • маятниковой или любой другой пилой;
  • настольным сверлильным станком;
  • ручным шлифовальным камнем;
  • ножом обойным;
  • электрическим паяльником.

Главное тут это два лазурных модуля, которые были приобретены на Али Экспресс (http://ali.pub/3if3b7). Данные лазерные указки выдают не точку, а плоскую линию, которую просто можно настроить.

Изготовление и установка лазерного указателя на станок

С предстоящей работой может справиться даже школьник старших классов. Самая сложная операция из предстоящих, наверное, пайка проводов.
С помощью маятниковой или любой другой, имеющейся в наличии, пилы отрезаем два одинаковых бруска-параллелепипеда от деревянной заготовки.

Сверлим в деревянных брусках ближе к одному краю отверстия нужного диаметра на сверлильном станке.

Обрабатываем бруски с помощью ручного шлифовального камня для придания им привлекательного внешнего вида и удобства в эксплуатации.
Отрезаем обойным ножом две одинаковые полоски двухстороннего скотча, плотно обматываем ими два лазерных светодиода и вставляем их в отверстия в деревянных брусках.

С помощью двустороннего скотча прикрепляем деревянные бруски с лазерными светодиодами на не подвижном ограничителе шпинделя (был изготовлен на 3D принтере, но его также можно выпилить самому из дерева) под углом 90 градусов друг относительно друга.

Проверка работоспособности

Источником питания служит плоская батарейка на 3 В. Отмечаем на заготовке точку с помощью двух пересекающихся прямых линий.
Подводим отмеченную на заготовке точку под перекрещивающиеся под прямым углом линии, созданные лазерными светодиодами.
Добиваемся совпадения координат отмеченной на заготовке точки с перекрещивающимися лучами, воспроизведенными лазерными светодиодами, и производим процесс сверления.

Убеждаемся в том, что сверление осуществлено точно в соответствии с произведенной нами ранее разметкой.
Еще раз повторяем процедуру позиционирования заготовки по отношению к сверлу с помощью лазерных светодиодов, производим сверление и вновь констатируем точность операции. При этом следует учесть, что мы используем сверло не самое классное, а патрон имеет люфт.

Монтируем переключатель в корпусе

Чтобы зря не расходовать энергию батареек, питающих лазерные светодиоды, установим между ними двухпозиционный переключатель on/off (вкл./выкл.). Для этого используем прозрачную пластиковую коробку с закрывающейся крышкой.

В донышке коробки дрелью с тонким сверлом проделываем отверстие, где будет впоследствии установлен двухпозиционный переключатель.
Рассверливаем его до необходимого диаметра с помощью ступенчатого сверла, закрепленного в патроне дрели.
Вставляем с наружной стороны в отверстие пластиковой коробки переключатель так, чтобы клавиша «0-1» оказалась снаружи. Сбоку в коробку вводим провода через предназначенное для них отверстие.
С помощью паяльника и припоя соединяем провода в следующем порядке: «+» батареи с «+» светодиода, «–» батареи с переключателем, переключатель с «–» светодиода. Закрываем крышку пластиковой коробки.

С помощью двойного скотча крепим пластиковую коробку с двухпозиционным переключателем в такое место на корпусе сверлильного станка, чтобы она была в полной безопасности и, в то же время, было удобно для включения и выключения лазерных светодиодов.

Смотрите видео

Как сделать режущий лазер своими руками?

Не секрет, что каждому из нас в детстве хотелось иметь такое устройство, как лазерная установка, которая могла бы разрезать металлические уплотнения и прожигать стены. В современном мире эта мечта легко воплощается в реальность, поскольку теперь можно соорудить лазер с возможностью резки различных материалов.

Электрическая схема блока питания лазерного диода.

Разумеется, в домашних условиях невозможно изготовить настолько мощную лазерную установку, которая будет прорезать железо или дерево. Но при помощи самодельного устройства можно резать бумагу, полиэтиленовое уплотнение или тонкий пластик.

Лазерным устройством можно выжигать различные узоры на листах фанеры или на дереве. Оно может использоваться в качестве подсветки объектов, расположенных в удаленной местности. Область его применения может быть как развлекательной, так и полезной в строительных и монтажных работах, не говоря о реализации творческого потенциала в сфере гравировки по дереву или оргстеклу.

Как правильно сделать пол из фанеры.

Обзор поделок из фанеры: их плюсы и минусы.

Режущий лазер

Инструменты и принадлежности, которые потребуются для того, чтобы изготовить лазер своими руками:

Рисунок 1. Схема лазерного светодиода.

  • неисправный DVD-RW привод с рабочим лазерным диодом;
  • лазерная указка или портативный коллиматор;
  • паяльник и мелкие провода;
  • резистор на 1 Ом (2 шт.);
  • конденсаторы на 0,1 мкФ и 100 мкФ;
  • аккумуляторы типа ААА (3 шт.);
  • маленькие инструменты типа отвертки, ножика и напильника.

Этих материалов будет вполне достаточно для предстоящих работ.

Итак, для лазерного устройства в первую очередь необходимо подобрать DVD-RW привод с поломкой механического характера, поскольку оптические диоды должны быть в исправности. Если у вас отсутствует износившийся привод, придется приобрести его у людей, которые продают его на запчасти.

При покупке следует учитывать, что большинство приводов от производителя Samsung являются непригодными для изготовления режущего лазера. Дело в том, что эта компания выпускает DVD-приводы с диодами, которые не защищены от наружного воздействия. Отсутствие специального корпуса означает, что лазерный диод подвержен тепловым нагрузкам и загрязнению. Его можно повредить легким прикосновением руки.

Рисунок 2. Лазер из DVD-RW привода.

Оптимальным вариантом для лазера будет привод от производителя LG. Каждая модель оснащается кристаллом с различной степенью мощности. Этот показатель определяется скоростью записывания двухслойных DVD-дисков. Крайне важно, чтобы привод был именно записывающим, поскольку в нем содержится инфракрасный излучатель, который нужен для изготовления лазера. Обычный не подойдет, так как он предназначен только для считывания информации.

DVD-RW со скоростью записи 16Х оснащен красным кристаллом мощностью 180-200 мВт. Привод со скоростью 20Х содержит диод мощностью 250-270 мВт. Высокоскоростные записывающие устройства типа 22Х оборудуются лазерной оптикой, мощность которой достигает 300 мВт.

Разборка DVD-RW привода

Этот процесс должен проделываться с тщательной осторожностью, поскольку внутренние детали имеют хрупкую структуру, их легко повредить. Демонтировав корпус, вы сразу заметите необходимую деталь, она выглядит в виде небольшого стеклышка, расположенного внутри передвижной каретки. Его основание и нужно извлечь, оно отображено на рис.1. Этот элемент содержит оптическую линзу и два диода.

На этом этапе сразу следует предупредить, что лазерный луч является крайне опасным для человеческого зрения.

При прямом попадании в хрусталик он повреждает нервные окончания и человек может остаться слепым.

Лазерный луч обладает ослепляющим свойством даже на расстоянии 100 м, поэтому важно следить за тем, куда вы его направляете. Помните, что вы несете ответственность за здоровье окружающих, пока такое устройство находится в ваших руках!

Рисунок 3. Микросхема LM-317.

Перед тем как приступить к работе, необходимо знать, что лазерный диод можно повредить не только неосторожным обращением, но и перепадами напряжения. Это может случиться за считанные секунды, поэтому диоды работают на основе постоянного источника электричества. При повышении напряжения светодиод в устройстве превышает свою норму яркости, вследствие чего разрушается резонатор. Таким образом, диод теряет свою способность к нагреву, он становится обычным фонариком.

На кристалл воздействует и температура вокруг него, при ее падении производительность лазера возрастает при неизменном напряжении. Если она превысит стандартную норму, резонатор разрушается по схожему принципу. Реже диод повреждается под воздействием резких перепадов, которые обуславливаются частыми включениями и выключениями устройства в течение короткого периода.

После извлечения кристалла необходимо моментально перевязать его окончания оголенными проводами. Это нужно для создания соединения между его выходами напряжения. К этим выходам нужно припаять малый конденсатор на 0,1 мкФ с отрицательной полярностью и на 100 мкФ с положительной. После этой процедуры можно снять намотанные провода. Это поможет защитить лазерный диод от переходных процессов и статического электричества.

Питание

Зависимость величины поглощенной энергии лазерного излучения от радиуса луча и типа соединения.

Перед созданием элемента питания для диода необходимо учесть, что он должен подпитываться от 3V и расходует до 200-400 мА в зависимости от скорости записывающего устройства. Следует избегать подсоединения кристалла к аккумуляторам напрямую, поскольку это не простая лампа. Он может испортиться даже под воздействием обычных батареек. Лазерный диод является автономным элементом, который подпитывается электричеством через регулирующий резистор.

Читайте также:  Мраморный пол из бетонного в гараже своими руками

Система питания может быть налажена тремя способами с различной степенью сложности. Каждый из них предполагает подпитку от постоянного источника напряжения (аккумуляторы).

Первый метод предполагает регуляцию электричеством при помощи резистора. Внутреннее сопротивление устройства измеряется путем определения напряжения во время прохода через диод. Для приводов со скоростью записи 16Х вполне достаточно будет 200 мА. При повышении этого показателя существует вероятность испортить кристалл, поэтому стоит придерживаться максимального значения в 300 мА. В качестве источника питания рекомендуется воспользоваться телефонным аккумулятором или пальчиковыми батарейками типа ААА.

Преимуществами этой схемы питания являются простота и надежность. Среди недостатков можно отметить дискомфорт при регулярной подзарядке аккумулятора от телефона и сложность размещения батареек в устройстве. Кроме того, трудно определить нужный момент для подзарядки источника питания.

Рисунок 4. Микросхема LM-2621.

Если вы используете три пальчиковых батарейки, эту схему можно легко обустроить в лазерной указке китайского производства. Готовая конструкция отображена на рис.2, два резистора на 1 Ом в последовательности и два конденсатора.

Для второго метода применяется микросхема LM-317. Этот способ обустройства системы питания намного сложнее предыдущего, он больше подойдет для стационарного типа лазерных установок. Схема основывается на изготовлении специального драйвера, который представляет собой небольшую плату. Она предназначена для ограничения электротока и создания необходимой мощности.

Цепь подключения микросхемы LM-317 отображена на рис.3. Для нее потребуются такие элементы, как переменный резистор на 100 Ом, 2 резистора на 10 Ом, диод серии 1Н4001 и конденсатор на 100 мкФ.

Драйвер на основе данной схемы поддерживает электрическую мощность (7V) вне зависимости от источника питания и окружающей температуры. Несмотря на сложность устройства эта схема считается простейшей для сборки в домашних условиях.

Третий метод является наиболее портативным, что делает его самым предпочтительным из всех. Он обеспечивает питание от двух батареек ААА, поддерживая постоянный уровень напряжения, подаваемого на лазерный диод. Система удерживает мощность даже при низком уровне заряда в аккумуляторах.

При полной разрядке батарейки схема перестанет функционировать, а через диод будет проходить небольшое напряжение, которое будет характеризоваться слабым свечением лазерного луча. Этот тип подачи питания является самым экономичным, его коэффициент полезности действия равняется 90%.

Схема двухстандартной оптической головки.

Для реализации такой системы питания понадобится микросхема LM-2621, которая размещена в корпусе размером 3×3 мм. Поэтому вы можете столкнуться с определенными трудностями в период припаивания деталей. Конечная величина платы зависит от ваших умений и сноровки, поскольку детали можно расположить даже на плате 2×2 см. Готовая плата отображена на рис.4.

Дроссель можно взять от обычного блока питания для стационарного компьютера. На него наматывается проволока с сечением 0,5 мм с количеством оборотов до 15 витков, как это показано на рисунке. Дроссельный диаметр изнутри составит 2,5 мм.

Для платы подойдет любой диод Шоттки со значением 3 А. К примеру, 1N5821, SB360, SR360 и MBRS340T3. Мощность, поступающая к диоду, настраивается резистором. В процессе настройки рекомендуется соединить его с переменным резистором на 100 Ом. При проверке работоспособности лучше всего использовать изношенный или ненужный лазерный диод. Показатель мощности тока остается таким же, как и на предыдущей схеме.

Подобрав наиболее подходящий метод, можно модернизировать его, если у вас есть необходимые для этого навыки. Лазерный диод нужно размещать на миниатюрном радиаторе, чтобы он не перегревался при повышении напряжения. По завершении сборки системы питания нужно позаботиться об установке оптического стекла.

Размещение оптики

Для создания коллиматора рекомендуется извлечь оптическую линзу из китайской лазерной указки. При этом луч будет иметь диаметр не менее 5 мм, что является слишком высоким показателем. Стоковая линза коллиматора сокращает диаметр луча до 1 мм, но для настройки такого лазера придется потрудиться. Это обусловлено небольшим фокусным расстоянием, что затрудняет регуляцию ширины луча.

Если вам все же удастся настроить стоковую оптику, лазер сможет легко разрезать полиэтиленовые пакеты и моментально лопать воздушные шары. При наведении на древесную поверхность луч прожжет ее, словно паяльник. Главное – не забывать о технике безопасности при использовании.

Как сделать лазерный уровень своими руками

Лазерный уровень или нивелир применяется в сфере строительства и облицовочных работ с целью точной разметки на любом типе поверхности. Процедура происходит легко и быстро, что существенно экономит время рабочего процесса. Применять инструмент может даже не опытный мастер: достаточно просто закрепить прибор на опоре (полу, потолке, стене) противоположной от поверхности разметки, включить его. На поверхности, где происходит разметка, появится проекция луча лазера по горизонтали или (и) вертикали.

Стоимость представленного аппарата в различных торговых точках достаточно высокая. Но, в случае применения определенной инструкции, проявления аккуратности и некоторого терпения, вполне возможно изготовить лазерный нивелир своими руками. Такой подход положительным образом влияет на экономию финансовых средств, которые идут на строительство и ремонт различных помещений.

Особенности конструкции устройства

Прибор отличается компактностью и эргономичностью. Его легко поместить в карман, монтажный чемодан или сумку. Корпус укомплектован элементами крепления. Ими могут быть:

Луч, проецирующийся на поверхности разметки, строится по плоскости или по направлению. Строительные нивелиры, применяющиеся для указывания определенного направления, выдают проекцию в виде точки. Устройства для обозначения плоскости укомплектованы особым видом оптического инструмента, который разворачивает луч в прямую линию. Уровни распределяют на типы:

  • ротационные устройства за счет вращения вокруг своей оси способны выдавать четкую линию (используется при заливке пола и сооружении потолков);
  • позиционные нивелиры состоят из 2 источников излучения лазера для создания видимой плоскости (применяется во время отделочных работ внутри помещений);
  • самовыравнивающие (могут излучать до 5 лучей и укомплектованы прицелом в виде простого креста и маятников, расположенным внутри прибора).

Цена представленного оборудования в разы превышает стоимость обычного уровня, основанного на жидкости и воздушном пузырьке.

Изготовление простого уровня из указателя лазерного типа

Из всего перечня элементов такого нивелира купить необходимо только указатель. Остальные детали вспомогательного назначения вполне возможно изготовить самостоятельно. Задачей представленного процесса — соорудить надежный крепеж, который даст возможность прибору вращаться вокруг воображаемой оси полностью беспрепятственно. Инструмент состоит из таких деталей:

  • указатель лазерный;
  • брус из дерева (длина — 0.5 метра, ширина и толщина — 25×25 мм соответственно);
  • шнур, предназначенный для строительных работ;
  • дрель для просверливания отверстий;
  • опора (подойдет обычная палка).

Для сборки оборудования достаточно совершить простые действия, описанные ниже.

  • Брусок с обеих сторон просверливаются. В результате образовываются аккуратные отверстия, которые обязательно должны быть параллельны относительно друг друга. Одно из проделанных отверстий будет использовано, чтобы надежно закрепить указку, а в другое поместиться шнур строительный.
  • Указатель надежно закрепляется в отверстии и происходит закрепление веревки, предоставляющей возможность устанавливать устройство над поверхностью пола. Отверстие, просверленное специально для шнура, должно быть оптимального диаметра, чтобы этот шнур свободно проходил через него.
  • В отверстие, которое подготовили заранее, продевается веревка и закрепляется максимально надежно.

Опору следует зафиксировать. В противном случае провести корректную настройку уровня не получится. Указка должна быть большой мощности, чтобы луч смог четко отобразиться на любой поверхности. Если представленный параметр недостаточный, оборудованием будет комфортно пользоваться только в затемненном помещении.

Как самодельный нивелир проверить на работоспособность

С помощью простой веревки устройство подвешивают к опоре в центре помещения. Оборудование включают, направляют в нужную сторону и отмечают требуемое расстояние по длине проекции луча. После этого устанавливают специальная палка, обеспечивающая удобство разметки.

После таких важных мероприятий можно начинать использовать прибор и направлять его в любую сторону. Если оставлять положение палки неизменным, то будет обеспечена одинаковая высота отметок. После разметки с помощью точек лазера их соединяют строительным шнуром. Далее с помощью измерительного метра, желательно жесткого, прочерчивают линию разметки.

Нивелир из емкости с водой и пенопласта

Вам понадобятся такие элементы:

  • удобная емкость;
  • пластырь или пластилин;
  • указатель лазерный;
  • пенопласт.

Прежде чем приступать к тому, как сделать лазерный уровень своими руками из представленных деталей, необходимо проследить за чистотой и сухостью рук. Если пренебречь этим правилам, материалы потеряют нужные свойства. Далее выполняются действия, которые не требует особенно больших материальных и временных затрат. Все они описаны ниже.

  1. Чистая емкость (объемная кастрюля, ведро или тазик из любого материала), наполненная водой до краев.
  2. Указатель лазерного типа прикрепляется на заготовленный кусок пенопласта. В качестве насадки нужно использовать обычную точку. Креплением может быть плотная резинка, пластилин или хомут. Устройство должно крепиться максимально ровно, параллельно к крепежной поверхности.
  3. Выбирается значение высоты, необходимой для разметки, и устанавливается туда емкость с водой.
  4. Указка, закрепленная на пенопласте, помещается в резервуар.
  5. Включение указки.
  6. Путем изменения положения прибора на поверхности где производится разметка относительно оси центрального вида обозначаются точки. Они будут находиться относительно установленного горизонта на одном уровне.

Элементы должны быть высокого качества и прочности. Это обеспечит долговечность работы оборудования. Представленная конструкция далеко не идеальная, но дает достаточно четкие результаты разметки. Благодаря этому, такое оборудование довольно популярно среди бюджетных или частных строителей.

Изготовление лазерного креста своими руками

Такой инструмент удобно использовать при различных работах облицовочного типа и монтаже навесной мебели. По этой причине он пользуется не только популярностью среди профессионалов, но и часто является неотъемлемым элементом в инструментарии хозяина городской квартиры или частного дома. Для изготовления прибора необходимы следующие детали:

  • указка лазерного типа;
  • тренога от фотоаппарата или видеокамеры;
  • устаревший плеер;
  • несколько ненужных дисков.

От вас потребуется выполнить действия, описанные ниже.

  1. Из указок делается прямоугольный крест, который закрепляется на приводе от плеера. Этим обеспечивается свободное вращение инструмента вокруг своей оси.
  2. Обеспечение свободного подъема прибора на необходимую высоту.
  3. Диски тщательно склеиваются между собой и устанавливаются на привод от плеера.
  4. На диски крепится крест из указок. Можно использовать скотч или другой липкий материал.

Преимущества самодельного инструмента

Несмотря на то, что высокую точность такой инструмент предоставить не может, в быту его использовать довольно выгодно. Разметка в любом случае будет точнее, а сам процесс значительно проще, чем при использовании водяного уровня. Именно по этой причине такое оборудование пользуется востребованностью среди бытовых потребителей. К положительным характеристикам инструмента относятся:

  • большая длина луча;
  • минимальная погрешность;
  • большая скорость разметки.

Применение оборудования полностью оправдано для стен, пола, потолка и других опор подобного типа с любым видом поверхности. К альтернативной сфере применения относятся разметки таких объектов:

  • приусадебные участки;
  • строение забора;
  • отделка фасадов.

Смекалка, аккуратность и точное следование выше описанных инструкций поможет существенно сэкономить финансовые средства и время. Перед тем, как тратить деньги на дорогостоящее оборудование, экономному человеку стоит задуматься, а может стоит изготовить прибор самостоятельно, сэкономив средства? Тем более, что его качество и удобство использования в быту соответствует дорогостоящему аппарату.

Видео по теме

Ссылка на основную публикацию