MACCHINA A INCISIONE LASER

Le macchine a controllo numerico (MCN) sono macchine destinate a trasformare forma e dimensioni di oggetti di qualsiasi materiale, servendosi di appositi utensili. Le funzioni della macchina e i suoi movimenti durante la lavorazione vengono controllati in modo automatico da un computer (CNC). Le macchine CNC sono quindi macchine utensili manovrabili controllate da un computer secondo specifiche istruzioni da esso fornite. Le istruzioni vengono fornite alla macchina CNC sotto forma di programma sequenziale di istruzioni controllo macchina, dette G-code. Per la creazione di queste istruzioni vengono utilizzati due tipologie di programmi. I programmi CAD servono a creare al computer il progetto o il disegno dell'oggetto. I programmi CAM convertono i disegni realizzati con CAD in coordinate di un grafico. Le coordinate vengono poi tradotte in movimenti reali, compiuti dagli assi e dall'utensile, attraverso un interfaccia di controllo numerico CNC. Una CNC laser è una tipologia particolare di macchina a controllo numerico che utilizza un laser per tagliare o incidere un oggetto. Una macchina a incisione laser è composta da tre parti: un laser (che incide sulla superficie), un controllore (che decide direzione e velocità del laser) e una superficie. Per la realizzazione di questa CNC laser sono stati utilizzati i seguenti componenti: alimentatore da 12V, convertitore di tensione, scheda Arduino, scheda di espansione, due driver, due motori passo-passo, laser da 2W, ventole, pulsanti. Il funzionamento non è complicato. Si prende la tensione alternata a 230V fornita dalla presa di corrente e grazie all’alimentatore si ottiene una tensione stabile di 12V. Se il primo pulsante viene azionato la tensione di 12V viene portata ad un convertitore di tensione ed alla scheda di espansione. Nel primo caso il convertitore di tensione riduce la tensione fino a 5V e alimenta la ventola di raffreddamento del sistema. Se il secondo interruttore viene azionato, questa tensione alimenta il laser e la sua ventola di raffreddamento. Nel secondo caso la scheda di espansione viene montata sopra la scheda Arduino, collegata al computer tramite un cavo USB. Alla scheda di espansione vengono collegati due driver e due motori passo-passo, uno per l’asse x e uno per l’asse y. Tramite il computer vengono inviate le istruzioni G-code alla scheda Arduino. La scheda di espansione, usando il firmware Grbl caricato su Arduino, trasforma queste istruzioni in segnali stepper da inviare ai motori passo-passo tramite i driver. Viene utilizzato il programma Inkscape per creare o convertire le immagini che si vogliono incidere in istruzioni G-code. Successivamente si utilizza il programma Universal G-code Sender per inviare queste istruzioni alla scheda Arduino. Nel circuito è presente anche un pulsante d’emergenza che, nel caso venga premuto, toglie l’alimentazione alla macchina laser per prevenire eventuali problemi.