Вступ
Я скептично ставлюся до того, що хтось зможе зробити настільний лазерний гравер із 2 використаних DVD-ROM (CD-ROM і DVD-RW на вибір) і кількох дрібних деталей. Тож я зробив це сам, що тривало 5 днів (включаючи час на купівлю речей та іншу експрес-доставку), і, нарешті, зробив сам набір для лазерного гравірування. Ціле відчуття досягнення, зараз я навчу вас практично.
В Інтернеті є різні статті про використання відпрацьованих оптичних приводів для модифікації лазерних граверів та лазерні різаки, але існуючі статті або незрозумілі, або вартість висока, а інструментів багато. Ця стаття об’єднує ресурси, вибирає найкраще рішення та використовує простий і недорогий метод модифікації лише для довідки.
Тут я покажу, як зробити простий машина для лазерного гравірування за допомогою DVD-ROM, розібраного зі старого настільного комп’ютера, який використовує Arduino як основний контролер і програмне забезпечення GRBL для керування рухом крокових двигунів і роботою лазерного модуля, можна використовувати для гравірування та різання дерева, паперу, шкіри , акрил і пластик.
Список предметів
Тут максимально враховано всі предмети, які можуть знадобитися. Крім захисних окулярів, інші інструменти не потрібні. Вони використовуються в процесі будівництва, тому перераховані до речі.
Список компонентів
| пункт | Кількість | Зауваження |
| Плата керування Arduino | 1 | |
| CNC Shield V3 | 1 | |
| Модуль приводу A4988 | 2 | Також можна використовувати DRV8255, достатньо A4988, ці 2 драйвера можна безпосередньо вставити в CNC Shield V3. |
| DVD-ROM | 2 | Деякі люди також використовують DVD-RW для заміни лазерної головки, але це вимагає серйозних практичних навичок. Новачкам його використовувати не рекомендується. |
| 250mV 650nm лазер | 1 | |
| 12mm Лазерний випромінювач | 1 | |
| Модуль драйвера тригерного перемикача MOS | 1 | Перетворення сигналу ШІМ в напругу лазера. |
| Потужність 12В | 1 | Можна використовувати літієву батарею або 12-вольтовий відповідник живлення. |
Необхідні інструменти
1.Мультиметр.
2.Паяльник.
3.Клейовий пістолет.
4. Міні-електрична шліфувальна машина.
5.650nm Лазерні окуляри (лазер може завдати необоротної шкоди очам, переконайтеся, що всі носять лазерні окуляри, перш ніж увімкнути живлення лазера, і переконайтеся, що окуляри можуть захистити 650nm довжина хвилі лазера).
Кроки своїми руками
Крок 1. Розберіть DVD-Rom
1.1. Все, що вам потрібно для приводу DVD-Rom, це кроковий двигун і лазерний діод. Мені не пощастило дізнатися, що мій DVD-Rom постачався з пластиковим компонентом, з яким дуже важко працювати. Тому я розібрав 3 приводи DVD-Rom і використав лише частини від двох. Процес розбирання досить складний, і це практично стосується більшості приводів DVD-Rom, які я коли-небудь відкривав.
1.2. Викрутивши гвинти в нижній частині накопичувача, ви можете підняти його як кришку. Ви, швидше за все, побачите 2 друковані плати під нижньою кришкою, обидві з яких нам не потрібні. Але не забудьте зберегти інші корисні частини для інших крафтових проектів. Наприклад, є невеликий двигун постійного струму, який варто залишити під передньою платою.
1.3. Тепер вам слід зняти передню панель разом із переднім лотком. Передня панель розв’язується, коли ви витягуєте лоток (просто використовуйте шпильку для волосся та маленький отвір на передній панелі).
1.4. Наступні кроки вимагатимуть видалення гвинтів і, можливо, грубої сили. Зніміть обидві друковані плати. Будьте обережні з кабелями, приєднаними до крокових двигунів. Цей двигун потрібно зняти.
1.5. Якщо ви розташуєте привід DVD-Rom правою стороною догори та знімете верхню кришку, ви знайдете те, що ми шукаємо – блок крокового двигуна. Відкрутіть гвинт і просто вийміть його.
1.6. Тепер, коли ми витягли вузол крокового двигуна, настав час трохи почистити. Зніміть двигун шпинделя, це може бути корисним, але я знайшов його надто громіздким для керування, тому я відмовився від них. Зазвичай вони кріпляться за допомогою 3 дуже маленьких гвинтів, хоча іноді вони є частиною більшої збірки, тому будьте обережні, щоб не зламати 2 стрижні, які підтримують лінзу, знімаючи їх.
1.7. Що стосується лінзи, просто використовуйте найбільш підходящий спосіб, щоб видалити її, нам потрібно залишити гладку поверхню, а потім з’єднати на ній інші частини. Будьте обережні, щоб не пошкодити лазерний діод DVDR-приводу.
Крок 2. Припаяйте кабель крокового двигуна
У розібраному вигляді положення крокового двигуна показано на малюнку:
Крокові двигуни різних оптичних приводів відрізняються, тому послідовність ліній визначити непросто, але ми можемо спостерігати за кабелями, витягнутими з крокових двигунів, просто дотримуйтесь послідовності зварювання кабелів. (Проблема електропроводки не розглядається спочатку)
Крок 3. Підключіть ланцюг
Схема підключення така, як показано на малюнку:
Встановіть мультиметр у положення «ввімкнути-вимкнути» та підключіть позитивний і негативний полюси мультиметра до 2 сусідніх контактів. Звуком мультиметра є канал, тобто та ж котушка. Цей кроковий двигун — це 4-провідний 2-фазний кроковий двигун із 2 наборами котушок, нам просто потрібно переконатися.
Модуль драйвера крокового двигуна A4988, який потрібно використовувати в проекті.
Визначення PIN-коду та налаштування роздільної здатності.
Схема типового застосування A4988.
Визначення контактів для функцій, пов’язаних із CNC Shield V3.
Визначення контактів Arduino UNO R3. Зелені маркери — це визначення контактів для Arduino, а фіолетові — визначення контактів для CNC Shield V3.
Нижче наведено Arduino UNO R3, CNC Shield V3 і модулі реле, які будуть використовуватися. Під час встановлення просто підключіть CNC Shield V3 до відповідного інтерфейсного роз’єму Arduino UNO R3.
Встановіть механізм руху крокового двигуна осі X, Y і лазерний модуль на попередньо підготовлений кронштейн.
Крок 4. Запис прошивки GRBL
Прошивку можна записати за допомогою XLoader або скомпілювати та завантажити за допомогою Arduino IDE.
Ця робота використовує XLoader для запису, номер версії мікропрограми GRBL – grbl_v0_9j, інші версії мікропрограми подібні, будь ласка, перевірте самостійно.
Спосіб 1: Запис XLoader
1. Підготуйте записувач XLoader, прошивку grbl_v0_9j.hex.
2. Плата керування Arduino підключена до послідовного порту USB комп’ютера.
3. Відкрийте програму запису XLoader, виберіть grbl_v0_9j.hex і натисніть «Завантажити», щоб записати.
4. Після успішного програмування та повторного ввімкнення програмного забезпечення наступна інформація буде виведена на послідовний порт. Зауважте, що швидкість передачі даних має бути 115200.
Спосіб 2: Компіляція Arduino IDE
1. Завантажте архів grbl_v1_1h.zip на Github (https://github.com/gnea/grbl).
2. Відкрийте Arduino IDE, виберіть «Проект» -> «Завантажити бібліотеку» -> «Додати бібліотеку .ZIP» і виберіть завантажений стиснутий пакет.
3. Виберіть Файл->Приклади->grbl->grblЗавантажити
4. Натисніть кнопку завантаження, щоб завантажити файл конфігурації в config.h, тут не потрібно його змінювати, просто використовуйте конфігурацію за замовчуванням.
Крок 5. Тест прошивки
Після успішного завантаження мікропрограми ви можете налаштувати мікропрограму та відкрити програмне забезпечення CNCjs хост-комп’ютера GRBL (CNCjs використовується тут як тестове програмне забезпечення, інше керуюче програмне забезпечення GRBL використовується таким же чином, мета — надіслати g-код або налаштування інструкцій для arduino, ви можете звернутися до навчання використання).
5.1. Підключіть Arduino.
5.2. Налаштування прошивки GRBL.
Введіть наступні команди в консоль:
$100 = 106.666 (x, крок/мм) //Установити швидкість осі X.
$101 = 106.666 (y, крок/мм) //Установити швидкість осі Y.
$130 = 36.000 (максимальний хід по x, мм) //Установіть максимальний хід по осі X.
$131 = 36.000 (максимальний хід по осі Y, мм) //Установіть максимальний хід по осі Y.
5.3. Перевірте прошивку.
Використовуйте кнопку переміщення в компоненті координатної осі, щоб перевірити, чи правильний хід руху. Якщо хід руху неправильний, відрегулюйте швидкість руху осей X і Y.
Використовуйте [Laser Test] і [Laser Off] у лазерній збірці, щоб перевірити, чи можна успішно вмикати та вимикати лазер (перед увімкненням обов’язково одягніть захисні окуляри).
Крок 6. Структура каркаса
У виробництві тут не використовуються інші матеріали, і всі вони виготовлені з використанням викинутих корпусів оптичних приводів, тому рама машини для лазерного травлення нескладна, а для з’єднання використовується термоклей. До тих пір, поки реалізується гнучкий рух осі X і осі Y.
Підготуйте опорну пластину відповідного розміру (тут використовується корпус оптичного приводу) і приклейте її до нижнього повзунка, за допомогою кабельної стяжки прив’яжіть лазерну головку разом із радіатором до лівого та правого рухомих повзунків, Y -вісь тут керує опорною пластиною, що рухається вперед і назад, вісь X рухає головку лазера вліво і вправо.
На цьому етапі всі апаратні частини підключені. Якщо не сталося аварії, система лазерного гравірування може працювати нормально.
Крок 7. Гравірування та налагодження
Щоб гравірувати, вам потрібно лише завантажити файл G-коду в програмне забезпечення верхнього комп’ютера (CNCjs) і натиснути, щоб запустити. Є багато способів генерації G-коду, ви можете шукати самостійно.
Потім настає захоплюючий час, коли ви можете надрукувати свій улюблений текст або графіку на дереві, МДФ, фанері, акрилі, пластику та інших матеріалах.
Що слід розглянути
1. Перш ніж прийняти рішення піти, вам потрібно чітко знати, що потужність цього лазерного гравірувального верстата може гравірувати лише акрил, шкіру та дрібну деревну стружку, яка не відбиває червоне світло, наприклад синє, зелене чи чорне. Розмір ходу 37х37 мм. Його можна використовувати лише для навчання та тестування, а не для комерційного використання.
2. Скажіть важливу річ 3 рази: обов’язково одягніть захисні окуляри перед увімкненням живлення лазера та нагадайте людям навколо вас звернути увагу на небезпеку лазерного гравіювання та різання.
3. Якщо кроковий двигун дуже гарячий, необхідно за допомогою хрестової викрутки повернути потенціометр драйвера A4988, щоб зменшити робочий струм.
Після прочитання вищевказаного вмісту, ви думаєте, чи дуже просто зробити такий лазерний гравер самостійно? Якщо вас це зацікавило, поспішайте зробити його теж.
