CNC-lasermerkkain
Tolonen, Joni (2018)
Tolonen, Joni
Kajaanin ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201805117616
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201805117616
Tiivistelmä
Lasereita hyödynnetään nykyään monenlaisissa sovelluksissa optisesta tiedonsiirrosta teolliseen tuotteiden merkintään saakka. Lasereiden hyödyntäminen kaupallisissa sovelluksissa alkoi laserdiodin tultua markkinoille. Edullisen hinnan ja hyvän saatavuuden ansiosta ne tulevat yleistymään entisestään.
Opinnäytetyön toimeksiantaja oli Superpark Oy. Yrityksellä on useita sisäliikuntapuistoja Suomessa. Toimeksiannon alkuperäisenä tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa laitekokonaisuus, jolla voitaisiin palkita aktiviteettipuiston kävijä laserilla merkatulla esineellä. Osana laitekokonaisuutta toimii itse toteutettu CNC-lasermerkkain, joka ymmärtää CNC-laitteille tyypillistä G-koodia. G-koodikomentoja syötetään laitteelle sarjaliikenteen avulla USB-kaapelin välityksellä Raspberry Pi:llä. Projektin edetessä työtä rajattiin siten, että kokonaisuudesta jätettiin pois kuljettimen ja kameran toteutus.
Laservalo poikkeaa muista valoista syntytapansa perusteella. Valoa vahvistetaan stimuloidulla emissiolla, joka on kvanttimekaaninen ilmiö. Työssä laservalo muodostetaan puolijohdelaserilla, joka muuttaa sähkötehon valotehoksi.
Laitteen valmistus sisälsi monipuolisesti erilaisia aihealueita, kuten mekaniikkaa, 3D-suunnittelua, elektroniikkaa ja ohjelmointia. Työssä perehdytään laitteen rakenteeseen, toimintaperiaatteeseen ja valmistukseen osa-alue kerrallaan. Työssä toteutettiin toimeksiannon mukainen laite, jota pystyy jatkojalostamaan erilaisiin käyttötarkoituksiin.
Opinnäytetyön toimeksiantaja oli Superpark Oy. Yrityksellä on useita sisäliikuntapuistoja Suomessa. Toimeksiannon alkuperäisenä tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa laitekokonaisuus, jolla voitaisiin palkita aktiviteettipuiston kävijä laserilla merkatulla esineellä. Osana laitekokonaisuutta toimii itse toteutettu CNC-lasermerkkain, joka ymmärtää CNC-laitteille tyypillistä G-koodia. G-koodikomentoja syötetään laitteelle sarjaliikenteen avulla USB-kaapelin välityksellä Raspberry Pi:llä. Projektin edetessä työtä rajattiin siten, että kokonaisuudesta jätettiin pois kuljettimen ja kameran toteutus.
Laservalo poikkeaa muista valoista syntytapansa perusteella. Valoa vahvistetaan stimuloidulla emissiolla, joka on kvanttimekaaninen ilmiö. Työssä laservalo muodostetaan puolijohdelaserilla, joka muuttaa sähkötehon valotehoksi.
Laitteen valmistus sisälsi monipuolisesti erilaisia aihealueita, kuten mekaniikkaa, 3D-suunnittelua, elektroniikkaa ja ohjelmointia. Työssä perehdytään laitteen rakenteeseen, toimintaperiaatteeseen ja valmistukseen osa-alue kerrallaan. Työssä toteutettiin toimeksiannon mukainen laite, jota pystyy jatkojalostamaan erilaisiin käyttötarkoituksiin.