Πώς να φτιάξετε ένα Mini Laser Engraver Kit από DVD-ROM;
Εισαγωγή
Είμαι δύσπιστος ότι κάποιος θα μπορούσε να φτιάξει ένα κιτ επιτραπέζιου χαράκτη με λέιζερ με 2 μεταχειρισμένα DVD-ROM (CD-ROM και DVD-RW για επιλογή) και μερικά μικρά εξαρτήματα. Το έκανα λοιπόν μόνος μου, που διήρκεσε 5 ημέρες (συμπεριλαμβανομένου του χρόνου αγοράς αντικειμένων και άλλων ταχυδρομικών παραδόσεων), και τελικά DIY ένα κιτ χάραξης λέιζερ. Αρκετά μια αίσθηση επιτυχίας, τώρα θα σας διδάξω πρακτικά.
Υπάρχουν διάφορα άρθρα στο Διαδίκτυο σχετικά με τη χρήση απορριμμάτων οπτικών μονάδων για την τροποποίηση μηχανισμών χάραξης λέιζερ και κόφτες λέιζερ, αλλά τα υπάρχοντα άρθρα είτε είναι ασαφή, είτε το κόστος είναι υψηλό και υπάρχουν πολλά εργαλεία. Αυτό το άρθρο ενσωματώνει πόρους, επιλέγει την καλύτερη λύση και χρησιμοποιεί μια απλή και χαμηλού κόστους μέθοδο τροποποίησης μόνο για αναφορά.
Εδώ θα δείξω πώς να φτιάξετε ένα απλό μηχανή χάραξης με λέιζερ Χρησιμοποιώντας ένα DVD-ROM αποσυναρμολογημένο από έναν παλιό επιτραπέζιο υπολογιστή, ο οποίος χρησιμοποιεί το Arduino ως κύριο ελεγκτή και το λογισμικό GRBL για τον έλεγχο της κίνησης των βηματικών κινητήρων και τη λειτουργία της μονάδας λέιζερ, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χάραξη και κοπή ξύλου, χαρτιού, δέρματος, ακρυλικού και πλαστικού.
Λίστα αντικειμένων
Όλα τα στοιχεία που μπορεί να χρειαστούν έχουν εξεταστεί εδώ όσο το δυνατόν περισσότερο. Εκτός από τα γυαλιά, άλλα εργαλεία δεν είναι απαραίτητα. Χρησιμοποιούνται στη διαδικασία κατασκευής, επομένως παρατίθενται παρεμπιπτόντως.
Λίστα συστατικών
Είδος | Ποσότητα (τεμάχια) | Παρατήρηση |
Πίνακας Ελέγχου Arduino | 1 | |
Ασπίδα CNC V3 | 1 | |
Μονάδα δίσκου A4988 | 2 | Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί το DRV8255, το A4988 είναι αρκετό, αυτά τα 2 προγράμματα οδήγησης μπορούν να εισαχθούν απευθείας στο CNC Shield V3. |
DVD-ROM | 2 | Μερικοί άνθρωποι χρησιμοποιούν επίσης ένα DVD-RW για να αλλάξουν την κεφαλή λέιζερ, αλλά απαιτεί ισχυρή πρακτική ικανότητα. Δεν συνιστάται για αρχάριους να το χρησιμοποιούν. |
250mV 650nm Λέιζερ | 1 | |
12mm Καλοριφέρ Laser | 1 | |
Μονάδα προγράμματος οδήγησης διακόπτη σκανδάλης MOS | 1 | Μετατρέψτε το σήμα PWM σε τάση λέιζερ. |
12V ρεύματος | 1 | Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μπαταρία λιθίου ή αντιστοιχιστής ισχύος 12 V. |
Απαιτούμενα εργαλεία
1.Πολύμετρο.
2.Συγκολλητικό σίδερο.
3.Κόλλα πιστόλι.
4.Μίνι Ηλεκτρικός Μύλος.
5.650nm Γυαλιά λέιζερ (το λέιζερ μπορεί να προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη στα μάτια, βεβαιωθείτε ότι όλοι φορούν γυαλιά λέιζερ πριν ενεργοποιήσετε το λέιζερ και βεβαιωθείτε ότι τα γυαλιά μπορούν να προστατεύσουν το 650nm μήκος κύματος λέιζερ).
Βήματα DIY
Βήμα 1. Αποσυναρμολογήστε το DVD-Rom
1.1. Το μόνο που χρειάζεστε σε μια μονάδα DVD-Rom είναι το συγκρότημα βηματικού κινητήρα και η δίοδος λέιζερ. Δεν είχα τύχη να ανακαλύψω ότι το DVD-Rom μου είχε ένα πολύ δύσκολο πλαστικό εξάρτημα για εργασία. Έτσι, χώρισα 3 μονάδες DVD-Rom και χρησιμοποίησα μόνο εξαρτήματα από δύο. Η διαδικασία αποσυναρμολόγησης είναι αρκετά δύσκολη, και αυτό συμβαίνει σχεδόν με τις περισσότερες μονάδες DVD-Rom που έχω ανοίξει ποτέ.
1.2. Αφού αφαιρέσετε τις βίδες στο κάτω μέρος της μονάδας, μπορείτε να την σηκώσετε σαν κάλυμμα. Πιθανότατα θα δείτε 2 πλακέτες κυκλωμάτων κάτω από το κάτω κάλυμμα, που και οι δύο είναι άχρηστες για εμάς. Αλλά θυμηθείτε να κρατάτε άλλα χρήσιμα εξαρτήματα για άλλα έργα χειροτεχνίας. Για παράδειγμα, υπάρχει ένας μικρός κινητήρας συνεχούς ρεύματος που αξίζει να μείνετε κάτω από την μπροστινή πλακέτα κυκλώματος.
1.3. Τώρα πρέπει να αφαιρέσετε τον μπροστινό πίνακα μαζί με τον μπροστινό δίσκο. Το μπροστινό πλαίσιο χαλαρώνει όταν τραβάτε το δίσκο προς τα έξω (απλώς χρησιμοποιήστε μια φουρκέτα και αυτή τη μικρή τρύπα στο μπροστινό πλαίσιο).
1.4. Τα επόμενα βήματα θα απαιτήσουν την αφαίρεση των βιδών και ίσως κάποια ωμή δύναμη. Αφαιρέστε και τις δύο πλακέτες κυκλωμάτων. Να είστε προσεκτικοί με τα καλώδια που συνδέονται στους βηματικούς κινητήρες. Αυτός ο κινητήρας πρέπει να αφαιρεθεί.
1.5. Εάν τοποθετήσετε τη μονάδα DVD-Rom με τη δεξιά πλευρά προς τα πάνω και αφαιρέσετε το επάνω κάλυμμα, θα πρέπει να βρείτε αυτό που ψάχνουμε - ένα συγκρότημα βηματικού κινητήρα. Ξεβιδώστε τη βίδα και απλώς βγάλτε την.
1.6. Τώρα που βγάλαμε το συγκρότημα βηματικού κινητήρα, ήρθε η ώρα να καθαρίσουμε. Αφαιρέστε το μοτέρ του άξονα, μπορεί να είναι χρήσιμο, αλλά μου φάνηκε πολύ δύσκολο να οδηγήσω, οπότε τα παράτησα. Συνήθως συγκρατούνται στη θέση τους με 3 πολύ μικρές βίδες, αν και μερικές φορές αποτελούν μέρος μεγαλύτερου συγκροτήματος, οπότε προσέξτε να μην σπάσετε τις 2 ράβδους που στηρίζουν τον φακό όταν τις αφαιρείτε.
1.7. Όσο για τον φακό, απλώς χρησιμοποιήστε την πιο κατάλληλη μέθοδο για να τον αφαιρέσετε, πρέπει να αφήσουμε μια λεία επιφάνεια και στη συνέχεια να συνδέσουμε κάποια άλλα μέρη πάνω του. Προσέξτε να μην καταστρέψετε τη δίοδο λέιζερ της μονάδας DVDR.
Βήμα 2. Συγκολλήστε το καλώδιο Stepper Motor
Στην αποσυναρμολογημένη δομή, η θέση του βηματικού κινητήρα φαίνεται στο σχήμα:
Οι βηματικοί κινητήρες διαφορετικών οπτικών μονάδων είναι διαφορετικοί, επομένως η σειρά γραμμών δεν είναι εύκολο να προσδιοριστεί, αλλά μπορούμε να παρατηρήσουμε τα καλώδια που προέρχονται από τους βηματικούς κινητήρες, απλώς ακολουθήστε τη σειρά συγκόλλησης των καλωδίων. (Το πρόβλημα της καλωδίωσης δεν εξετάζεται πρώτα)
Βήμα 3. Συνδέστε το κύκλωμα
Η σύνδεση του κυκλώματος είναι όπως φαίνεται στο σχήμα:
Ρυθμίστε το πολύμετρο στο γρανάζι on-off και συνδέστε τους θετικούς και αρνητικούς πόλους του πολύμετρου σε 2 παρακείμενες ακίδες. Ο ήχος του πολύμετρου είναι το κανάλι, δηλαδή το ίδιο πηνίο. Αυτός ο βηματικός κινητήρας είναι ένας βηματικός κινητήρας 4 καλωδίων 2 φάσεων με 2 σετ πηνίων, απλά πρέπει να βεβαιωθούμε.
Η μονάδα οδήγησης βηματικού κινητήρα A4988 που πρέπει να χρησιμοποιηθεί στο έργο.
Ορισμός καρφίτσας και διαμόρφωση ανάλυσης υποδιαίρεσης.
A4988 τυπικό διάγραμμα κυκλώματος εφαρμογής.
Ορισμοί καρφιτσών για λειτουργίες που σχετίζονται με το CNC Shield V3.
Ορισμός pin του Arduino UNO R3. Οι πράσινοι δείκτες είναι οι ορισμοί των ακίδων για το Arduino και οι μωβ ορισμοί για το CNC Shield V3.
Τα παρακάτω είναι τα Arduino UNO R3, CNC Shield V3 και οι μονάδες ρελέ που θα χρησιμοποιηθούν. Κατά την εγκατάσταση, απλώς συνδέστε το CNC Shield V3 στην αντίστοιχη υποδοχή διασύνδεσης του Arduino UNO R3.
Εγκαταστήστε τον μηχανισμό κίνησης βηματικού κινητήρα του άξονα X, Y και τη μονάδα λέιζερ στον προηγουμένως προετοιμασμένο βραχίονα.
Βήμα 4. Εγγραφή υλικολογισμικού GRBL
Το υλικολογισμικό μπορεί να εγγραφεί με το XLoader ή να μεταγλωττιστεί και να φορτωθεί με το Arduino IDE.
Αυτή η εργασία χρησιμοποιεί το XLoader για εγγραφή, ο αριθμός έκδοσης υλικολογισμικού GRBL είναι grbl_v0_9j, άλλες εκδόσεις υλικολογισμικού είναι παρόμοιες, δοκιμάστε μόνοι σας.
Μέθοδος 1: Καύση XLoader
1. Προετοιμάστε τον καυστήρα XLoader, υλικολογισμικό grbl_v0_9j.hex.
2. Η πλακέτα ελέγχου Arduino είναι συνδεδεμένη στη σειριακή θύρα USB του υπολογιστή.
3. Ανοίξτε τον εγγραφέα XLoader, επιλέξτε grbl_v0_9j.hex και κάντε κλικ στο upload για εγγραφή.
4. Αφού το λογισμικό προγραμματιστεί με επιτυχία και ενεργοποιηθεί ξανά, οι ακόλουθες πληροφορίες θα εξάγονται στη σειριακή θύρα. Σημειώστε ότι ο ρυθμός baud θα πρέπει να οριστεί στο 115200.
Μέθοδος 2: Σύνταξη Arduino IDE
1.Κατεβάστε το αρχείο grbl_v1_1h.zip στο Github (https://github.com/gnea/grbl).
2.Ανοίξτε το Arduino IDE, επιλέξτε Project -> Load Library -> Add .ZIP Library και επιλέξτε το συμπιεσμένο πακέτο που έχετε λάβει.
3.Επιλέξτε Αρχείο->Παραδείγματα->grbl->grblUpload
4. Κάντε κλικ στο κουμπί αποστολής για να ανεβάσετε, το αρχείο διαμόρφωσης βρίσκεται στο config.h, δεν χρειάζεται να το τροποποιήσετε εδώ, απλώς χρησιμοποιήστε την προεπιλεγμένη διαμόρφωση.
Βήμα 5. Δοκιμή υλικολογισμικού
Μετά την επιτυχή μεταφόρτωση του υλικολογισμικού, μπορείτε να ρυθμίσετε το υλικολογισμικό και να ανοίξετε το λογισμικό κεντρικού υπολογιστή GRBL CNCjs (το CNCjs χρησιμοποιείται εδώ ως λογισμικό δοκιμής, άλλο λογισμικό ελέγχου GRBL χρησιμοποιείται με τον ίδιο τρόπο, σκοπός είναι η αποστολή g-code ή οδηγίες ρύθμισης στο arduino, μπορείτε να ανατρέξετε στη χρήση εκμάθησης).
5.1. Συνδέστε το Arduino.
5.2. Διαμόρφωση του υλικολογισμικού GRBL.
Εισαγάγετε τις ακόλουθες εντολές στην κονσόλα:
$100 = 106.666 (x, βήμα/mm) //Ρυθμίστε την ταχύτητα του άξονα Χ.
$101 = 106.666 (y, βήμα/mm) //Ρυθμίστε την ταχύτητα του άξονα Y.
130 $ = 36.000 (x μέγιστη διαδρομή, mm) //Ρυθμίστε τη μέγιστη διαδρομή του άξονα Χ.
$131 = 36.000 (y μέγιστη διαδρομή, mm) //Ρυθμίστε τη μέγιστη διαδρομή του άξονα Y.
5.3. Δοκιμάστε το υλικολογισμικό.
Χρησιμοποιήστε το κουμπί κίνησης στο στοιχείο του άξονα συντεταγμένων για να ελέγξετε εάν η διαδρομή κίνησης είναι σωστή. Εάν η διαδρομή κίνησης δεν είναι σωστή, ρυθμίστε τον ρυθμό κίνησης των αξόνων X και Y.
Χρησιμοποιήστε τα [Laser Test] και [Laser Off] στη διάταξη λέιζερ για να ελέγξετε εάν το λέιζερ μπορεί να ενεργοποιηθεί και να απενεργοποιηθεί με επιτυχία (βεβαιωθείτε ότι φοράτε γυαλιά πριν ενεργοποιήσετε το λέιζερ).
Βήμα 6. Δομή πλαισίου
Δεν χρησιμοποιούνται άλλα υλικά στην παραγωγή εδώ, και όλα είναι κατασκευασμένα χρησιμοποιώντας απορριπτόμενα περιβλήματα μονάδας οπτικού δίσκου, επομένως το πλαίσιο της μηχανής χάραξης με λέιζερ δεν είναι περίπλοκο και χρησιμοποιείται θερμοκολλητική κόλλα για τη σύνδεση. Αρκεί να πραγματοποιηθεί η ευέλικτη κίνηση του άξονα Χ και του άξονα Υ.
Προετοιμάστε ένα κατάλληλο μέγεθος πλάκας στήριξης (η θήκη της μονάδας οπτικού δίσκου χρησιμοποιείται εδώ) και κολλήστε το στο κάτω ρυθμιστικό, χρησιμοποιήστε ένα δέσιμο καλωδίου για να δέσετε την κεφαλή λέιζερ που έχει συναρμολογηθεί με την ψύκτρα στο αριστερό και δεξιό κινούμενο ρυθμιστικό.
Σε αυτό το σημείο, όλα τα εξαρτήματα υλικού είναι συνδεδεμένα. Εάν δεν υπάρχει ατύχημα, το σύστημα χάραξης με λέιζερ μπορεί να λειτουργήσει κανονικά.
Βήμα 7. Χαρακτική και διόρθωση σφαλμάτων
Για να χαράξετε, χρειάζεται μόνο να φορτώσετε το αρχείο G-code στο ανώτερο λογισμικό υπολογιστή (CNCjs) και να κάνετε κλικ για εκτέλεση. Υπάρχουν πολλοί τρόποι δημιουργίας G-code, μπορείτε να κάνετε αναζήτηση μόνοι σας.
Έπειτα έρχεται η συναρπαστική στιγμή, με την οποία μπορείτε να εκτυπώσετε μερικά από τα αγαπημένα σας κείμενα ή γραφικά σε ξύλο, MDF, κόντρα πλακέ, ακρυλικό, πλαστικό και άλλα υλικά.
Πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη
1. Προτού αποφασίσετε να φύγετε, πρέπει να είστε ξεκάθαροι ότι η δύναμη αυτής της μηχανής χαρακτικής λέιζερ μπορεί να χαράξει μόνο ακρυλικά, δέρματα και μικρά ροκανίδια ξύλου που δεν αντανακλούν κόκκινο φως όπως μπλε, πράσινο ή μαύρο. Η διαδρομή είναι 37mmX37mm. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για εκμάθηση και δοκιμή, όχι για εμπορική χρήση.
2. Πείτε το σημαντικό πράγμα 3 φορές: φροντίστε να φοράτε γυαλιά πριν ενεργοποιήσετε το λέιζερ και υπενθυμίστε στους γύρω σας να προσέχουν τον κίνδυνο χάραξης και κοπής με λέιζερ.
3. Εάν ο βηματικός κινητήρας είναι πολύ ζεστός, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα κατσαβίδι Phillips για να περιστρέψετε το ποτενσιόμετρο στο πρόγραμμα οδήγησης A4988 για να μειώσετε το ρεύμα εργασίας.
Αφού διαβάσετε το παραπάνω περιεχόμενο, πιστεύετε ότι είναι πολύ απλό να φτιάξετε μόνοι σας έναν τέτοιο χαράκτη με λέιζερ; Αν σε ενδιαφέρει, βιάσου και φτιάξε κι εσύ ένα.