Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Собираем самостоятельно лазерный резак/гравер

    Собираем самостоятельно лазерный резак/гравер



    В этой статье мастер-самодельщик расскажет нам, как из старых ДВД-приводов и лазера мощностью 250 мВт сделать ЧПУ-резак/гравер.
    Ранее мастер уже делал подобное устройство, но учитывая используемые материалы и отсутствие опыта, сборка была не очень удачная.
    Данная версия помимо вышеперечисленного использует в сборке детали, напечатанные на 3D-принтере, и это все вместе дало отличный результат.

    Давайте посмотрим работу этого аппарата.

    Инструменты и материалы:
    -Arduino Nano (с USB-кабелем);
    -DVD-привод шаговый механизм - 2 шт (можно б/у);
    -Два модуля драйвера шагового двигателя A4988 или контроллер GRBL;
    -Лазер 250 мВт с регулируемой линзой;
    -Источник питания 12 В, 2 А, минимум;
    -IRFZ44N N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор;
    -Резистор 10 кОм;
    -Резистор 47 Ом;
    -Стабилизатор напряжения LM7805 (с радиатором);
    -Плата PCB;
    -Штыревые разъемы;
    -2,5 мм JST XH-Style;
    -2-контактный штекерный разъем;
    -1000 мкФ 16 В конденсатор;
    -Маленькие неодимовые магниты;
    -2-контактный штекер в клеммной колодке с винтовыми зажимами;
    -Застежки-молнии (100 мм);
    -Супер клей;
    -6x винтов M3x12;
    -8x винтов M2x5;
    -Очки для защиты от лазера;
    -3D-принтер;
    -Провода;
    -Отвертка;
    -Мультиметр;
    -Термоусадочная трубка;
    -Дрель;
    -Нить ABS;
    -Цифровой микрометр;

    Шаг первый: печать деталей
    Для сборки станка нужны некоторые напечатанные детали.
    Все детали напечатаны из материала ABS.
    Параметры печати:
    Высота слоя: 0,2 мм
    Заполнение: <25%
    Поддержки нет
    Детали для печати можно скачать, перейдя по этому адресу.

    Шаг второй: подготовка механизма DVD-привода
    Для станка требуются два механизма привода DVD, один для оси X, а второй для оси Y.
    Используя небольшую отвертку с крестообразным шлицем, мастер открутил все винты и отсоединил шаговый двигатель, направляющие и толкатель.

    Шаговые двигатели представляют собой 4-контактные биполярные шаговые двигатели.
    Небольшой размер и низкая стоимость двигателя DVD означают, что от него нельзя ожидать
    высокой точности. Эта функция обеспечивается ходовым винтом.

    Такие двигатели обычно бывают с характеристиками 20 или 24 об/мин.

    Процедура расчета разрешения шагового двигателя привода компакт-дисков следующая:
    Чтобы измерить разрешение шагового двигателя привода CD / DVD, мастер использовал цифровой микрометр. Измерялось расстояние по винту. Общая длина винта с помощью микрометра оказалась 51,56 мм. Дальше нужно определить значение шага, которое представляет собой расстояние между двумя соседними резьбами. На этом расстоянии было подсчитано 12 нитей. Шаг = расстояние между соседними резьбами = (общая длина / количество витков = 51,56 мм) / 12 = 4,29 мм / об. Угол шага составляет 18 градусов, что соответствует 20 шагам на оборот. Теперь, когда доступна вся необходимая информация, можно рассчитать разрешение шагового двигателя: Разрешение = (расстояние между соседними нитями) / (N шагов / оборот) = (4,29 мм / оборот) / (20 шагов / оборот). ) = 0,214 мм / шаг. Это в 3 раза лучше требуемого разрешения, которое составляет 0,68 мм / шаг.


    Шаг третий: сборка (механическая часть)
    Дальше мастер приступает к сборке станка.
    Сначала он собирает каретку. Пружина установлена для поддержания натяжения между направляющей и ходовым винтом.





    Дальше собирает направляющую для оси Y.
    Перед креплением каретки к рабочему столу мастер приклеил четыре неодимовых магнита. Эти магниты будут удерживать заготовку в рабочей зоне.









    Дальше нужно собрать ось X.
    С помощью суперклея и винта мастер прикрепил держатель к корпусу лазера.
    Дальше установил и закрепил шаговый двигатель. Собрал каретку. Каретка должна свободно перемещаться по направляющим (гладкие стержни). Установил боковые стойки каркаса.








    Для подключения шаговых двигателей он использовал старый USB-кабель. У этого кабеля есть 4 жилы и он гибкий.
    С помощью мультиметра нужно прозвонить двигатели и определите 2 катушки, катушку A и катушку B. Для изоляции использует термоусадочную трубку.



    Теперь осталось полностью собрать станок, соединив две его оси.


    Шаг четвертый: электроника
    В GRBL установлены цифровые и аналоговые выводы для Arduino.
    Вывод «Step» для осей X и Y подключается к цифровым выводам 2 и 3 соответственно. Вывод «Dir» для осей X и Y подключается к цифровым выводам 5 и 6 соответственно. D11 отвечает за включения лазера. Arduino получает питание через USB-кабель. Драйверы A4988 через внешний источник питания. Заземление общее. VDD A4988 подключается к 5V Arduino.





    Лазер, который мастер использовал в данной сборки, работает от 5 В и имеет отдельную систему питания. Для постоянного источника 5В от внешнего источника питания используется стабилизатор напряжения LM7805. Стабилизатор нужно обязательно устанавливать на радиатор.
    N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор IRFZ44N работает как электронный переключатель при получении цифрового высокого сигнала от контакта D11 Arduino.




    Разрешение микрошага MS0 MS1 MS2.
    Low Low Low Full step.
    High Low Low Half step.
    Low High Low Quarter step.
    High High Low Eighth step.
    High High High Sixteenth step .
    3 контакта (MS1, MS2 и MS3) предназначены, для выбора одного из пяти шагов, согласно приведенной выше таблице. Эти контакты имеют внутренние подтягивающие резисторы. Если оставить их отключенными, плата будет работать в режиме полного шага. Мастер использовал конфигурацию 16-го шага для плавного движения.

    Собираем самостоятельно лазерный резак/гравер

    После монтажа прикручивает платы к раме станка.


    После монтажа нужно отрегулировать ток шагового драйвера.


    Шаг пятый: лазер
    Лазер, который мастер использовал, является фокусируемым лазерным модулем 200-250mW 650nm. Внешний металлический корпус работает как радиатор для лазерного диода. Он имеет фокусируемый объектив для регулировки лазерной точки.



    Устанавливается лазер в специальный держатель.


    Шаг шестой: программирование
    Перед использованием станка необходимо установить код библиотеки и настроить устройство.
    Загрузите GRBL.
    Распакуйте на рабочий стол папку grbl-master, она находится в файле master.zip
    Запустите IDE Arduino
    В меню панели приложения выберите: Sketch -> #include Library -> Add Library from file.ZIP
    Выберите папку grbl, которую можно найти внутри папки grlb-master.
    Теперь библиотека установлена.Для проверки откройте пример под названием «grbl upload» и загрузите его на свою плату Arduino.






    Шаг седьмой: программное обеспечение для отправки G-CODE
    Также нужно программное обеспечение для отправки G-кода на ЧПУ. Мастер использует LASER GRBL.
    Загрузить программу можно здесь.
    LaserGRBL проверяет наличие COM-портов, доступных на устройстве. Список портов позволяет выбрать COM-порт, к которому подключена плата управления.

    Нужно выбрать правильную скорость передачи данных для подключения в соответствии с конфигурацией прошивки устройства (по умолчанию 115200).

    Для просмотра настроек нужно ввести $$ и нажать Enter после подключения к Grbl. Grbl должен ответить списком текущих системных настроек, как показано в примере ниже. Все эти настройки постоянны и хранятся в памяти. Если отключить питание, они будут загружены обратно при следующем включении Arduino.

    Шаг восьмой: настройка системы
    Это самая сложная часть проекта.
    -Настройка лазерного луча на наименьшую возможную точку на заготовке. Это самая сложная часть, которая требует времени и терпения.
    -Настройка параметров GRBL для 100, 101, 130 и 131 $.

    -У мастера следующие настройки для GRBL:
    $100=110.000
    $101=110.000
    $130=40.000
    $131=40.000

    Для теста мастер гравирует квадрат со сторонами 40 мм. Если настройки правильные, то линии должны быть ровные, прямые и одинаковой толщины.
    -Управление подключением: здесь можно выбрать последовательный порт и соответствующую скорость передачи данных для подключения в соответствии с конфигурацией прошивки grbl.
    -Управление файлами: показывает загруженное имя файла и прогресс процесса гравировки. Зеленая кнопка «Воспроизвести» запустит выполнение программы.
    -Ручные команды: можно ввести любую строку G-кода и нажать «ввод». Команды будут помещены в очередь.
    -Журнал команд и коды возврата команд: отображение поставленных в очередь команд, их состояния выполнения и ошибок.
    -Регулировка режима перемещения: позволяет вручную позиционировать лазер. Левый вертикальный ползунок управляет скоростью движения, правый ползунок - размером шага.
    -Предварительный просмотр гравировки: в этой области отображается предварительный просмотр окончательной работы. Во время гравировки маленький синий крестик будет показывать текущее положение лазера во время работы.
    -Grbl reset/hoinging/unlock: эти кнопки передают команду soft-reset, hoinging и unlock на плату grbl. Справа от кнопки разблокировки можно добавить некоторые пользовательские кнопки.
    -Удержание подачи и возобновление: эти кнопки могут приостанавливать и возобновлять выполнение программы, посылая команду Удержания подачи или возобновления на плату grbl.
    -Подсчет строк и проекция времени: LaserGRBL может оценивать время выполнения программы на основе фактической скорости и хода выполнения.
    -Переопределение статус элемента управления: показывает и изменяет фактическую скорость и переопределение мощности. Переопределения - это новая функция grbl v1.1, которая не поддерживается в более старой версии.


    Шаг девятый: гравировка
    Импорт растров позволяет загружать изображение любого типа в LaserGRBL и преобразовывать его в GCode без необходимости использования другого программного обеспечения. LaserGRBL поддерживает фотографии, картинки, рисунки карандашом, логотипы, значки и т.д.
    Функцию можно вызвать из меню «Файл, Открыть файл», выбрав изображение типа jpg, png или bmp.

    Настройки гравировки различны для всех материалов. Нужно определить скорость гравировки и качество линий.




    Лазер мощностью 250 мВт также может резать тонкую бумагу, но скорость должна быть очень низкой, т.е. не более 15 мм / мин, а лазерный луч должен быть правильно отрегулирован.

    Также можно делать шаблоны из винила. Скорость меняется в зависимости от цвета винила. С черными цветами работать легче чем со светлыми.


    Все готово. Мастеру спасибо за инструкцию, а желающим повторить сборку советую пройти на страницу оригинала статьи и более подробно ознакомиться со статьей и комментариями под ней

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Лазерный гравер из старых принтеров

    G300 - фрезерный ЧПУ-станок

    9.2
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9.3
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 9.5 из 10 (голосов: 6 / История оценок)

    Добавить комментарий

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии