采用Arduino单片机实现了一个可直接进行雕刻的小型光雕机系统。本系统的设计中主要包括的模块为SD卡、中央处理模块、电机驱动模块、激光器驱动模块、机械传动结构模块、外型框架模块等部分,具有弱光定位、在非金属物体表面烧刻出由计算机传输的图案、重复雕刻、印章阴阳雕刻等功能。
系统主要采用Arduino Mega2560型单片机构成中央处理系统模块,通过SD卡与上位机软件进行通信,利用上位机软件对雕刻机系统完成包括手动进行前后左右移动、开关激光器、自动雕刻图案等功能。机械传动结构部分采用3D打印技术制作而成的滑块,通过与步进电机的结合,实现高精度的传动。
激光雕刻机的主要功能如下:
(1)实现弱光定位,通过 PWM 的调节,将激光的强度降至一个较低的数值,以便于雕刻前的定位设置。
(2)在非金属的物体表面烧刻出由计算机传输的图案,由上位机的控制软件发送指令至单片机进行动作。
(3)支持重复雕刻,在一次雕刻完成之后,雕刻机会自动返回雕刻初始位置,此时不移动电机位置,直接生成指令,可以再次在同样的位置进行雕刻,以达到修补首次雕刻时未出雕刻效果的部分区域。
(4)支持印章的阴阳雕刻,在光敏垫或部分胶皮材质上进行印章的雕刻,雕刻成型后即可上油墨进行盖印。
(5)可通过电脑端软件控制进行手动的上下左右移动,开关激光器等行为。
(6)使用由 Arduino单片机构成的中央处理模块,完成对指令的发送接收,数据的处理以及进行控制。
(7)不仅支持平面雕刻也支持立体雕刻,使两种功能可以在一台机器上完成。