viele Grüße aus dem hohen Norden.
Endlich komme ich nach etlichen Jahren auch einmal dazu, meinen Projektor vorzustellen.
Gleich vorweg erst einmal, ich habe nicht vor meinen Projektor kleiner zu bauen und sehe diesen als ständige Baustelle und als Lernobjekt, deshalb die doch etwas klobige Bauweise
Der Projektor ist teilweise sehr sperrig, dies hat aber gerade bei Erweiterungen auch seine Vorteile.
Die Grundlage des Projektors ist das Gehäuse der alten 8-Fach ELV-Laserbank (danke @Chriss, deine Projektorvorstellung auf der alten Seite hatte mich auf die Idee gebracht
).Für die Optikebene ist eine Aluplatte mit 12mm Stärke eingebaut, die Hauptsteuerung übernimmt eine S7-214 SPS von Siemens. Diese Entscheidung hat vor Allem 2 Gründe, einmal der modulare Aufbau, welcher schnelle Änderungen jederzeit zulässt, vor allem aber die noch nicht ausreichende Erfahrung meinerseits mit Mikroprozessoren und deren Programmierung.
Des Weiteren sind folgende Komponenten verbaut:
~500mW Rot 658nm Diode
~1W Blau 445nm (die übliche Beamerdiode, leicht heruntergeregelt)
~250-300mW Grün 532nm DPSS
RT 35+ Scanhead
Meanwell-Netzteile [5V;12V;3x 24V]
S7-214 zur Grundsteuerung
Temperaturmesssystem basierend auf AtMega8 / AtTiny 2313
Relaisblock
Shutter auf Basis eines Kuhnke Drehmagneten 24V / 100%ED
Div. Sensorik, etc...
Steuerpult mit TD-200 Display für die SPS, Notaus, Schlüsselschalter und abgesetzter Temperaturanzeige
Hier einmal eine Übersicht des Aufbaus:
Links oben beginnt die Energieversorgung über 6A-Sicherung und Hauptschalter, daneben befindet sich die S7-214.
Rechts oben ist der Relaisblock zum Steuern der Lasersignale, direkt darunter das 24V-Netzteil für die SPS. Ganz am Rand die Platine für das Temperaturmessystem.
Unten Rechts die Netzteile der Energieversorgung, mehr zur Mitte hin die Treiber für 532nm DPSS und RT 35+.
Unten links schließlich die Optikebene, hier bildet 532nm den Referenzstrahl und 445nm+658nm werden eingekoppelt.
Der erhöhte Strahlverlauf hat einen praktischen Grund, damit befindet sich der Scanner genau im Mittelpunkt des Austrittfensters und weitere Module können durch einfache Anpassung
der Basisplatte mit in den Strahlverlauf eingebunden werden, auch wenn diese etwas "höher" sind.
Leider haben die beiden Treiber der Diodenlaser aktuell noch ein sehr großes Problem mit den bekannten "Standstrahlen", diese werden demnächst durch neuere Treiber ersetzt.
Auch die Dichros haben noch nicht die Qualität die ich mir wünsche, dort fällt - gut erkennbar - auch relativ viel Leistung durch ungewollte Reflexion ab.
Zusätzlich dazu ist der grüne DPSS extrem unstabil, die Helligkeit variiert stark, selbst bei konstantem Eingangssignal ändert sich diese bis zu 20 Sekunden lang ständig. Dazu kommt noch, dass die Strahlcharakteristik eher einer 8 gleicht als einem Single-Beam. Ich kenne die genaue Ursache davon leider noch nicht, eventuell wird dieser auch noch ersetzt.
Hier einmal eine genauere Übersicht über den Strahlverlauf:
Direkt an der Abschottung des Austrittsfensters sitzt der Drehmagnet von Kuhnke als Shutter. Da hier öfters mal Fragen zur Shuttertechnik auftauchen, noch ein genaueres Bild von der Gegenseite:
Der Shutter fällt durch die Schwerkraft und zusätzlich durch die Feder des Drehmagneten bei Spannungsabfall in die "Closed"-Position, durch den kurzen Weg von ca. 3-4mm bei sehr geringer Masse geschieht das schon in Sekundenbruchteilen, eine Mutter als Stopper verhindert ein erneutes Aufspringen.
Der Shutter wird bei internen Fehlern sowie durch die Sicherheitseinrichtungen wie Interlock, Notaus, Schlüsselschalter etc sofort ausgelöst.
Zusätzlich dafür habe ich auch das Steuerpult gebaut:
Dieses hat eine Temperaturanzeige analog zu der Anzeige auf der Rückseite des Projektors, Notaus, Schlüsselschalter, Emission-LED und das Bedienpanel für die SPS.
Darüber lässt sich der Laser steuern und einstellen, dazu gehören Funktionen wie automatisches Warmlaufen nach Start, Fehlerwerte diverser Sensoren (u.a. Feuchtigkeitssensor, Temperatur, Gehäusedeckel) und ein Justagemodus, über den sich der Shutter auch manuell öffnen lässt. Außerdem wechselt die Hintergrundbeleuchtung zu Rot bei Systemfehlern.
Ihr habt euch auch sicher schon gefragt, wofür denn die Relaisreihe im Inneren notwendig ist.
Über diese Relais werden die Signaleingänge der Laser beim Start von 0V auf +5V geschaltet zum Vorwärmen, nach einer Vorwärmphase schalten diese die Eingänge weiter auf die eigentlichen ILDA-Signalquellen. Auch bei Notaus etc. schalten diese Relais die Eingänge zusätzlich auf 0V. Außerdem wird beim Systemstart die Safety der Scanner abgeschaltet, um eine Vorwärmphase überhaupt möglich zu machen, ohne dass die Safety direkt abriegelt.
Für die Zukunft ist folgendes geplant:
-Erweiterung um 3 weitere Wellenlängen
-Einbau der Netlase + Wlan-Empfänger
-Aufrüstung der vorhandenen Laserquellen
-Kapselung der Optikebene durch einen komplexen Plexiglas"Käfig"
-Spätere Umstellung auf ein einzelnes Mainboard mit integrierter Steuerung, Laser/TEC-Treibern etc. (ALL-IN-ONE-Board).
-Eloxierung des kompletten Gehäuses in Schwarz
-Beschriftung des Gehäuses, Warnschilder etc.
Ich hoffe, euch hat dieser "kleine" Bericht gefallen, gerade bei Anfängern auch eventuell die ein- oder andere Anregung gegeben, wie auch ich Anregungen aus solchen Berichten herausgenommen habe.
Ich wäre außerdem sehr froh über eventuelle Verbesserungsvorschläge und konstruktive Kritik.
mfg Fynn
Da hast du mehr Sicherheitsfeatures im Gehäuse als die Meisten Kisten hier jenseits der 1 Watt Grenze, das ist vorbildlich.
