Wprowadzenie
Jestem sceptyczny, że ktoś mógłby zrobić zestaw do grawerowania laserowego na biurko z 2 używanych płyt DVD-ROM (CD-ROM i DVD-RW jako opcja) i kilku małych części. Więc zrobiłem to sam, co zajęło 5 dni (wliczając czas na zakup rzeczy i inne ekspresowe dostawy), i w końcu zrobiłem zestaw do grawerowania laserowego DIY. Całkiem spore poczucie osiągnięcia, teraz nauczę cię tego na własnej skórze.
W Internecie można znaleźć wiele artykułów na temat wykorzystania zużytych napędów optycznych do modyfikacji grawerek laserowych i wycinarki laserowe, ale istniejące artykuły są albo niejasne, albo koszt jest wysoki, a narzędzi jest wiele. Ten artykuł integruje zasoby, wybiera najlepsze rozwiązanie i używa prostej i taniej metody modyfikacji wyłącznie w celach informacyjnych.
Tutaj pokażę, jak zrobić prosty laserowe grawerowanie maszyny korzystając z płyty DVD-ROM wymontowanej ze starego komputera stacjonarnego, w której Arduino jest głównym kontrolerem, a oprogramowanie GRBL służy do sterowania ruchem silników krokowych i pracą modułu laserowego, można grawerować i ciąć drewno, papier, skórę, akryl i plastik.
Lista rzeczy
Wszystkie elementy, które mogą być potrzebne, zostały tutaj uwzględnione w miarę możliwości. Poza goglami, inne narzędzia nie są konieczne. Są one używane w procesie budowy, więc są wymienione.
Lista komponentów
| Pozycja | Ilość | Uwaga |
| Płyta sterująca Arduino | 1 | |
| Tarcza CNC V3 | 1 | |
| Moduł napędowy A4988 | 2 | Można również użyć DRV8255, wystarczy A4988, te 2 sterowniki można włożyć bezpośrednio do CNC Shield V3. |
| DVD-ROM | 2 | Niektórzy używają również DVD-RW do zmiany głowicy laserowej, ale wymaga to silnych umiejętności manualnych. Nie zaleca się korzystania z niego początkującym. |
| 250mV 650nm Laser | 1 | |
| 12mm Radiator laserowy | 1 | |
| Moduł sterownika przełącznika wyzwalającego MOS | 1 | Konwersja sygnału PWM na napięcie lasera. |
| Moc 12V | 1 | Można stosować baterię litową lub zasilacz 12 V. |
Wymagane narzędzia
1.Multimetr.
2.Lutownica.
3. Pistolet do klejenia.
4.Mini młynek elektryczny.
5.650nm Okulary laserowe (Laser może spowodować nieodwracalne uszkodzenie oczu, upewnij się, że wszyscy założyli okulary laserowe przed włączeniem zasilania lasera i upewnij się, że okulary te chronią oczy). 650nm długość fali lasera).
Kroki dla majsterkowiczów
Krok 1. Rozmontuj płytę DVD-ROM
1.1. Wszystko, czego potrzebujesz w napędzie DVD-Rom, to zespół silnika krokowego i dioda laserowa. Nie miałem szczęścia, gdy dowiedziałem się, że mój napęd DVD-Rom zawierał bardzo trudny w obsłudze plastikowy element. Rozłożyłem więc 3 napędy DVD-Rom i użyłem tylko części z dwóch. Proces demontażu jest dość trudny i tak jest w przypadku większości napędów DVD-Rom, które kiedykolwiek otwierałem.
1.2. Po odkręceniu śrub na spodzie napędu możesz go podnieść jak pokrywę. Najprawdopodobniej zobaczysz 2 płytki drukowane pod dolną pokrywą, z których obie są dla nas bezużyteczne. Pamiętaj jednak, aby zachować inne przydatne części do innych projektów rzemieślniczych. Na przykład jest mały silnik DC, który warto zostawić pod przednią płytką drukowaną.
1.3. Teraz powinieneś zdjąć przedni panel wraz z przednią tacką. Przedni panel się poluzuje, gdy wyciągniesz tackę (wystarczy użyć spinki do włosów i tego małego otworu w przednim panelu).
1.4. Następne kroki będą wymagały odkręcenia śrub i być może użycia siły. Wyjmij obie płytki drukowane. Uważaj na kable podłączone do silników krokowych. Ten silnik musi zostać wyjęty.
1.5. Jeśli umieścisz napęd DVD-Rom prawą stroną do góry i zdejmiesz górną pokrywę, powinieneś znaleźć to, czego szukamy - zespół silnika krokowego. Odkręć śrubę i po prostu go wyjmij.
1.6. Teraz, gdy mamy już wyjęty zespół silnika krokowego, czas na czyszczenie. Wyjmij silnik wrzeciona, może się przydać, ale uznałem, że jest zbyt uciążliwy w prowadzeniu, więc się go pozbyłem. Zazwyczaj są przytrzymywane na miejscu za pomocą 3 bardzo małych śrub, chociaż czasami są częścią większego zespołu, więc uważaj, aby nie złamać 2 prętów, które podtrzymują soczewkę podczas ich wyjmowania.
1.7. Jeśli chodzi o soczewkę, po prostu użyj najbardziej odpowiedniej metody, aby ją usunąć, musimy pozostawić gładką powierzchnię, a następnie podłączyć do niej inne części. Uważaj, aby nie uszkodzić diody laserowej napędu DVDR.
Krok 2. Przylutuj kabel silnika krokowego
W zdemontowanej konstrukcji położenie silnika krokowego pokazano na rysunku:
Silniki krokowe różnych napędów optycznych są różne, więc kolejność przewodów nie jest łatwa do ustalenia, ale możemy zaobserwować kable wyprowadzone z silników krokowych, wystarczy śledzić kolejność spawania kabli. (Problem z okablowaniem nie jest brany pod uwagę w pierwszej kolejności)
Krok 3. Podłącz obwód
Podłączenie obwodu pokazano na rysunku:
Ustaw multimetr na bieg on-off i podłącz bieguny dodatnie i ujemne multimetru do 2 sąsiadujących pinów. Dźwięk multimetru to kanał, czyli ta sama cewka. Ten silnik krokowy to 4-żyłowy 2-fazowy silnik krokowy z 2 zestawami cewek, musimy się tylko upewnić.
Moduł sterownika silnika krokowego A4988, który musi zostać użyty w projekcie.
Definicja pinów i konfiguracja rozdzielczości podziału.
Typowy schemat zastosowania układu A4988.
Definicje pinów dla funkcji związanych z CNC Shield V3.
Definicja pinów Arduino UNO R3. Zielone znaczniki to definicje pinów dla Arduino, a fioletowe definicje pinów dla CNC Shield V3.
Poniżej przedstawiono Arduino UNO R3, CNC Shield V3 i moduły przekaźnikowe, które należy wykorzystać. Podczas instalacji wystarczy podłączyć CNC Shield V3 do odpowiedniego gniazda interfejsu Arduino UNO R3.
Zamontuj mechanizm ruchu silnika krokowego osi X, Y i moduł laserowy na wcześniej przygotowanym uchwycie.
Krok 4. Wypalanie oprogramowania układowego GRBL
Oprogramowanie układowe można nagrać za pomocą XLoadera lub skompilować i wgrać za pomocą Arduino IDE.
W tej pracy do nagrywania użyto XLoadera. Numer wersji oprogramowania układowego GRBL to grbl_v0_9j. Inne wersje oprogramowania układowego są podobne. Należy sprawdzić je samodzielnie.
Metoda 1: Nagrywanie XLoadera
1. Przygotuj oprogramowanie układowe XLoader, grbl_v0_9j.hex.
2. Płytkę sterującą Arduino należy podłączyć do portu szeregowego USB komputera.
3. Otwórz nagrywarkę XLoader, wybierz grbl_v0_9j.hex i kliknij Prześlij, aby nagrać.
4. Po pomyślnym zaprogramowaniu oprogramowania i ponownym włączeniu zasilania, następujące informacje zostaną wyświetlone w porcie szeregowym. Należy pamiętać, że szybkość transmisji powinna być ustawiona na 115200.
Metoda 2: Kompilacja Arduino IDE
1. Pobierz archiwum grbl_v1_1h.zip z serwisu Github (https://github.com/gnea/grbl).
2. Otwórz Arduino IDE, wybierz Projekt -> Załaduj bibliotekę -> Dodaj bibliotekę .ZIP i wybierz pobrany skompresowany pakiet.
3. Wybierz Plik->Przykłady->grbl->grblUpload
4. Kliknij przycisk „Prześlij”, aby przesłać plik konfiguracyjny. Plik konfiguracyjny znajduje się w pliku config.h. Nie ma potrzeby jego modyfikowania. Wystarczy użyć domyślnej konfiguracji.
Krok 5. Test oprogramowania sprzętowego
Po pomyślnym przesłaniu oprogramowania sprzętowego można je skonfigurować i otworzyć oprogramowanie komputera hosta GRBL CNCjs (CNCjs użyto tutaj jako oprogramowanie testowe, w ten sam sposób używa się innego oprogramowania sterującego GRBL; jego celem jest wysłanie kodu G lub instrukcji ustawień do Arduino; zapoznaj się z instrukcją użytkowania).
5.1. Podłącz Arduino.
5.2. Konfigurowanie oprogramowania sprzętowego GRBL.
Wprowadź następujące polecenia w konsoli:
100 = 106.666 (x, krok/mm) //Ustaw prędkość osi X.
101 = 106.666 (y, krok/mm) //Ustaw prędkość osi Y.
130 = 36.000 (maks. przesuw x, mm) //Ustaw maksymalny przesuw osi X.
$131 = 36.000 (maks. przesuw osi Y, mm) //Ustaw maksymalny przesuw osi Y.
5.3. Przetestuj oprogramowanie sprzętowe.
Użyj przycisku ruchu w komponencie osi współrzędnych, aby sprawdzić, czy ruch jest poprawny. Jeśli ruch nie jest poprawny, dostosuj szybkość ruchu osi X i Y.
Użyj opcji [Test lasera] i [Wyłączenie lasera] w zespole laserowym, aby sprawdzić, czy laser można prawidłowo włączyć i wyłączyć (przed włączeniem lasera należy założyć okulary ochronne).
Krok 6. Struktura ramki
W produkcji nie używa się żadnych innych materiałów, a wszystkie są zbudowane z wyrzuconych obudów napędów optycznych, więc rama maszyny do grawerowania laserowego nie jest skomplikowana, a do łączenia używa się kleju topliwego. Pod warunkiem, że elastyczny ruch osi X i osi Y jest realizowany.
Przygotuj odpowiedniej wielkości płytę tylną (tutaj wykorzystamy obudowę napędu optycznego) i przyklej ją do dolnego suwaka, za pomocą opaski zaciskowej przymocuj głowicę lasera zmontowaną z radiatorem do lewego i prawego ruchomego suwaka. Oś Y napędza płytę tylną, która porusza się tam i z powrotem, a oś X napędza głowicę lasera, która porusza się w lewo i prawo.
W tym momencie wszystkie części sprzętowe są połączone. Jeśli nie ma wypadku, system grawerowania laserowego może działać normalnie.
Krok 7. Grawerowanie i debugowanie
Aby grawerować, wystarczy załadować plik G-code do górnego oprogramowania komputerowego (CNCjs) i kliknąć, aby uruchomić. Istnieje wiele sposobów generowania G-code, możesz wyszukać samodzielnie.
Następnie nadchodzi ekscytujący moment, w którym możesz wydrukować swój ulubiony tekst lub grafikę na drewnie, płycie MDF, sklejce, akrylu, plastiku i innych materiałach.
Rzeczy do rozważenia
1. Przed podjęciem decyzji o odejściu musisz mieć pewność, że moc tej maszyny do grawerowania laserowego może grawerować tylko akryl, skórę i małe wióry drewniane, które nie odbijają czerwonego światła, takie jak niebieski, zielony lub czarny. Skok wynosi 37 mm x 37 mm. Może być używana wyłącznie do nauki i testowania, a nie do użytku komercyjnego.
2. Powtórz ważną rzecz 3 razy: załóż okulary ochronne przed włączeniem lasera i przypomnij osobom w Twoim otoczeniu o niebezpieczeństwie związanym z grawerowaniem i cięciem laserowym.
3. Jeśli silnik krokowy jest bardzo gorący, należy za pomocą śrubokręta krzyżakowego obrócić potencjometr na sterowniku A4988, aby zmniejszyć prąd roboczy.
Po przeczytaniu powyższej treści, czy uważasz, że jest bardzo łatwo samemu wykonać taką grawerkę laserową? Jeśli jesteś tym zainteresowany, pospiesz się i zrób ją również.
