2017年3月30日 星期四

3D 印表機發威 -- 鑽床雷射標線器



雖然鑽床可以穩穩的把物件放在床台上,但是有時候要把洞鑽準還真不容易。

我的感覺大部分是出在鑽頭形狀的問題。有些木工鑽頭有中心尖端,這種鑽頭就比較容易對準,但是大部分的鑽頭只是麻花狀,尖端不容易看出中心點,由其是越粗的鑽頭越不容易對準。

當然可以先用細的頭鑽出一個定位,再換粗的,不過現在有一些比較高級的鑽床附有雷射標線器,這樣用起就更方便精準了。

偶然在網拍發現有賣雷射頭,射出來的雷射光有點狀、直線、十字線,而且還很便宜,一顆才台幣幾十元,於是就又開始幻想我那台又舊又陽春的鑽床能不能也裝上雷射標線器呢?


於是下標買了幾個直線跟十字雷射頭,剛開始想法很簡單,電鑽就裝個十字雷射頭,直線雷射頭留給電鋸用。但後來想一想,除非雷射頭和鑽頭在同一點,否則床台高度一改變就要重新校正,是有點笨的設計。

那就用笨笨的腦袋努力想,如何能移動床台而雷射標線依然準確呢?


於是畫了張圖來模擬,就很容易就看出來了:雷射投射出直線的那兩面三角型相交的直線必須是鑽頭上下行程的那條直線。這樣,無論底面如何上下移動,兩條雷射線交點永遠都在鑽頭的正下方了。結論,單一顆十字頭不能用,必須是兩個一字的組成交叉線,而且要調到雷射線束剛好照到鑽頭的中心線。有了這樣的結論,接下來就比較簡單了,用 3D Printer 做個可以調各種角度的外殼把雷射頭包起來就好了。

首先別忘了雷射是要電源的,所以要先設計個電源給它用。因為它是吃3V電源,最簡單就是買個兩串電池盒來用,不過我想到家裡一堆淘汰的 3C 產品留下的 USB Adapter,是 5V 的,剛好手上有可調壓的 Switching 降壓模組再將電壓調到 3V 以下。那就拿這些現有的東西來用吧。


 為了延長雷射頭壽命,把降壓模組調成 2.5V 免得雷射頭太熱。輸入端可用任何高於 3~4V 的 Adapter 或電池。


為方便雷射頭調整角度,用 3D Printer 做兩種齒輪,大齒輪套在雷射頭上,小齒輪套一支 M3 螺絲,這樣就可以很方便的用起子調整雷射直線的角度。

完成後就把整組雷射鎖在原本是透明罩的地方。


先裝一支筆在電鑽上,因為筆的表面較平滑比較容易看到光束投射是否正確。調整雷射光束使照射在筆從上而下的中心直線。


另一邊雷射光束也一樣調準。


現在兩條光線的交點就是鑽孔的中心點,無論床台在哪個高度。


可以使用了!

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