Подвижный механо-оптический держатель зеркала

Подписаться на 3Dtoday
shusy
Идет загрузка
Загрузка
29.11.17
1090
21
печатает на Wanhao Duplicator i3 Plus
Применение
17
Статья относится к принтерам:
Wanhao Duplicator i3 Plus
Для построения оптических схем и оптических лабораторных установок нужны различные опто-механические элементы. О нескольких их них я уже писал ранее: Лабораторный держатель оптических компонентов и Вращающейся держатель оптических элементов. В этой статье я расскажу об еще одном - подвижном держателе зеркал. Зачем вообще они нужны? Для того, чтобы направить луч света или если быть более конкретным лазера в другую сторону. Свет, как известно, распространяется по прямой и для изменения направления движения используются призмы и зеркала. Основной недостаток призм для поворота луча света — это поглощение в материале и отражение от поверхностей, а их как минимум две, если призма простая. У зеркала отражающая поверхность одна. Для зеркала можно добиться показателя отражения 100%, но в узком спектральном диапазоне. Такие зеркала используются, например, в газовых лазерах. В данном случае мы будем использовать простое зеркало с алюминиевым напылением. Оно имеет приличный коэффициент отражения в очень большом спектральном диапазоне.

После творческой переработки многих доступных коммерческих моделей, и моделей с известных сайтов, была построена модель, держателя удобного лично для моих целей. На базовую конструкцию можно устанавливать любые оптические элементы: призмы, зеркала, фильтры и т. д. В данном случае предусмотрен крепеж круглого зеркала. Зеркало должно не просто изменять направление распространения луча, но и предусматривать возможность точной корректировки. Например, очень часто возникает задача попасть в отверстие диаметром 1мм на расстоянии 2-3 метров. Поэтому в конструкции предусмотрены 3 регулировочных винта. Основных, конечно, два для корректировки в вертикальной и горизонтальной плоскостях, но с тремя удобнее. Должен быт так же поджимающий механизм.

Модель на рисунке.
Чтобы механизм работал точнее и крепление на стойку было надежнее, были дополнительно заказаны следующие детали:

Выплавные гайки М4
9cb0ff907cd02f17551f39dc3d3e60bc.jpg
Регулировочные точечные винты М4х20 с шариком на конце.
173f1b70d2feebbd5e63b35c57a5a304.jpg
Пружины 3х10 мм
0c4d74d841e4961250c19671dd148cd9.jpg
Сначала пробовал напечатать упругий стягивающий элемент из флекса. В принципе получается рабочий вариант, но со временем натяжение ослабевает, поэтому в конечном варианте пружины все-же предпочтительнее.

Вот на фото весь комплект номенклатуры непечатных деталей. Стержень из медного провода, вполне можно заменить на кусок жесткого филамента.
16921441cea6e781d65386487799fd33.jpg
Все детали до сборки со вплавленными гайками.
9c664f4a860411b0cd90a2e9171ad247.jpg
Регулировочные винты поставлены на место.
57329444955f53a5298a2485b4669a30.jpg
Другой ракурс.
c939e44d6db44a71a27271c72847b71e.jpg
Собранные держатели.
3e98804b62a4c929e5cdabcb78faac2e.jpg
Ещё несколько ракурсов.
a23c4c5e526bd0ebbe6b1ca17a47c72a.jpg
fde122157b2ba0d462e77ca5da313a8b.jpg
Держатель с установленным зеркалом.
0c20cecb3257e47163af8319249da47b.jpg
Зеркало на рабочем месте, на оптическом столе. Установлен на распечатанной стойке из поста упомянутого в начале.
bf87248b3be7f5ca70dc8ce2f4dd3a55.jpg
С другого ракурса.
f35574ca134e43c0fd85060881de5b61.jpg
Зеркало в работе. Зеленая точка на зеркале - рассеяние на неоднородностях покрытия. На экране справа луч, повернутый зеркалом.
008fb1fa546cdec6b8e903273eaefdec.jpg
Точности получаемой на распечатанном держателе, вполне достаточно для создания прототипа и отладки установки.

Печать данного экземпляра была выполнена из пластика PET-G. Основным критерием выбора была жесткость материала.
Подписаться на 3Dtoday
17
Комментарии к статье

Комментарии

29 Ноя 17:10
3
Экий вы хитрец, тем паче, что у станды можно степы на эти девайсы скачать :D Правда мы по ним сделали чертежи, а там в люмини нам фрезернули все. Получилось дешевле, чем с латвии тащить.
29 Ноя 17:16
1
Стащить можно много у кого. И у Newport, и у Thorlabs, и у EdmundOptics. Но они для печати не годятся, их нужно в мастерской заказывать в металле, Тоже не быстрый вариант.
29 Ноя 17:19
1
Да, в материаловедческой лаборатории видел подобные "штуки" - помню - гадал, как они устроены...
Благодарю, что разъяснили, понравилось.

А вот такие варианты - не пробовали?
Они конечно не для зеркал, но вроде похожий функционал...


25e03fbd0c0b21f72e7f25d43e69eb36.jpg
7712493a391cd9cbd9d8aebf4ea4c204.jpg
29 Ноя 17:45
1
Нет такие не пробовал. Нужна прецизионная регулировка и сохранение положения. В этих вариантах ни первое ни второе не работает.
29 Ноя 17:42
1
Выплавные гайки М4
Сейчас это мои самые применяемые расходники!
Вопрос такой, а обычного шага на резьбе хватает для точной регулировки?
29 Ноя 17:46
1
Для 1 мм на 3 метрах хватит, для 50 мкм конечно же нет. Для этого нужны фирменные металлические с микрометрической резьбой.
29 Ноя 17:59
1
Я давно как то обслуживал лазерный маркер. Вот и запомнил как трудно его было юстировать. Там несколько раз луч отражался и проходил через жиклёры, обрезая лишние пучки, И после нескольких изменений траектории, я ловил изображение на специальной керамической мишени и настраивал специальный рисунок)))) Очень тонкая была настройка, почему и спросил.
29 Ноя 18:03
1
Хорошую и точную оптику всегда настраивать не просто, особенно если несколько зеркал. Правило простое. Если зеркал больше 2 то трогаем только два из них.

Насчет точности. У меня на коммерческих изделиях стоят с обычной резьбой. Все зависит от задачи, но в 95% случаев обычной резьбы хватит.
29 Ноя 18:12
0
Если зеркал больше 2 то трогаем только два из них.
Во, точно, что то такое помню...............:D
А ещё там были сканаторы американские, которые этот луч заставляли перемещатся по координатам.
Тоже очень интересное решение.
Этот лазер в Питере делали. Давно правда это было.
29 Ноя 18:17
1
Да, сканаторы порой незаменимая вещь.
29 Ноя 18:17
1
Забавное сочетание дорогой станды и напечатанных изделий. Привет коллеге- лазерщику -))
29 Ноя 18:22
1
на распечатанном держателе, вполне достаточно для создания прототипа и отладки установки.
29 Ноя 18:25
0
Standa как раз не дорогая. На предпоследней фотке Newport иThorlabs, они раза в 2-3 дороже будут.

Не всегда можно быстро купить нужную детальку. Когда денег нет, когда очень долго по времени получается. Поэтому хочется иметь, пусть не очень точный вариант, но который в случае чего будет готов через несколько часов.
Привет коллеге- лазерщику
Ответный привет!
29 Ноя 18:28
1
Хорошая подготовка. А по поводу закладных гаек лучше использовать вытяжные гайки-заклепки - у них больше площадь приварки. И они разные, можно подобрать нужный вариант

29 Ноя 18:33
0
Спасибо, надо пристальнее посмотреть. Смущает два момента. Первый это гладкая внешняя поверхность - легко могут провернуться, второй это не вся внутренняя поверхность с резьбой. В данном проекте это важно. Хотя вполне возможно в других вариантах будет по другому и можно будет что-то подобрать.
29 Ноя 18:53
1
Так как раз гладкая и есть плюс. Делаем отверстие чуток в натяг и вплавляем паяльником. Намертво. По резьбе есть разные варианты. Когда совсем нельзя буртик, я его спиливаю и впаиваю паяльником. Даже в этом случае крепче получается, чем с шестеренкой. А когда совсем нужен трешь, то использую вот такую мебельную
63294ad9724e0e0b74277afea70479f3.jpg

Только их впаивать тяжело паяльником. Я для этих целей использую сварочник для полипропиленовых труб. Он, кстати, удобен, когда надо склеить по плоскости большие детали.
29 Ноя 18:59
0
Попробую сравнить. Пока не ясно, я делал тоже отверстие в натяг и вплавлял паяльником. В ранних вариантах гайку вставлял снаружи. Она выбивалась достаточно легко. На этих гайках поверхность гладкая, не ясно за счет чего будет прочнее сидеть. В общем, нужно пробовать и сравнивать. Еще раз спасибо за идею.
29 Ноя 19:14
0
Добрый день.
А файлы можно получить, пожалуйста?
29 Ноя 19:48
0
29 Ноя 20:28
0
Спасибо
29 Ноя 23:44
3
Я не поверю, что гладкие гайки держатся лучше гаек с накаткой))))

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

3Dtoday за 60 секунд от 18 декабря

ПАО «ОДК-Сатурн» завоевало премию «Время инноваций» за проект в области топологической оптимизации и аддитивных технологий

Что подарить и что напечатать на Новый год

Vitae Industries тестирует 3D-принтер для печати таблеток

Еще один красавчик ZAV-L

Инсайдерский дайджест pt 59