DIY lacný a odolný laserový rytec: 15 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

V tomto návode vám ukážem, ako som si veľmi lacno vyrobil svoj vlastný DIY laserový gravír. Tiež väčšina dielov je buď zachránená zo starých vecí, alebo je veľmi lacná. Je to veľmi zaujímavý projekt pre každého fanúšika elektroniky. Tento rytec bude schopný gravírovať drevo, lepenku, vinylové samolepky atď. A tiež na rezanie papiera vďaka 250 mW laseru, ktorý budeme používať.

Ak vám tieto pokyny akýmkoľvek spôsobom pomôžu pri vytváraní vlastného laserového rytca, podeľte sa so mnou o svoj projekt. to ma urobí viac ako šťastným.

Krok 1: Požadované diely/ materiály a nástroje

• 2x - Staré jednotky DVD na záchranu mechanizmu krokového motora.
• 1x - GRBL shield v4 (môže používať aj iné verzie).
• Ovládače krokových motorov 2x - A4988.
• 1x - 250 mw 650 nm laser s nastaviteľným objektívom (od banggood.com)
• Napájanie 12v 2-2,5A.
• Prázdna doska na výrobu obvodu laserového ovládača.
• Mužské a ženské hlavičky.
• 1x - 47 ohmový odpor.
• Rezistor 1 x 100 kOhm.
• 1x - MOSFET IRFZ44N pre laserové spínacie akcie.
• Niektoré neodymové magnety.
• Akrylový list.
• Skrutky a matice M3.
• Laserové ochranné okuliare.
• 1x - Arduino Nano.

POTREBNÉ NÁSTROJE:

• Vŕtačka.
• Horúca lepiaca pištoľ.
• Píla na rezanie akrylu.
• Súbor na dokončenie.
• Stolový zverák.
• Skrutkovač Phillipsova hlava a plochá hlava.
• Spájkovačka.

Krok 2: Zachránenie krokového mechasnizmu a neodýmových magnetov

Pre os x a y sú potrebné dva krokové mechanizmy, ktoré je možné zachrániť z dvoch použitých jednotiek DVD. Zachrániť krokový mechanizmus a neodýmové magnety je pomerne jednoduché. Môžete to ľahko zachrániť otvorením disku CD pomocou skrutkovača s hlavou Philips.

Dbajte na to, aby ste pri záchrane požadovaných častí z jednotiek DVD nepoškodili žiadne súčasti súvisiace s projektom.

Ak nie ste oboznámení s motykou, ako to urobiť, ponechám odkaz na video YouTube, ktoré ukazuje, ako zachrániť príslušné časti.

Krok 3: Vytvorenie základne pre stroj

Na výrobu základne používam 4 mm priehľadný akrylový list. Veľkosť akrylového listu je približne 9 palcov x 6,6 palcov.

Teraz budeme musieť vytvoriť náš stojan na montáž osi y s touto akrylovou základňou.

Nechajte 1 palec zhora a 1,5 palca zboku a položte krokový mechanizmus na základňu. Teraz označte príslušné otvory a vyvŕtajte ich, aby sa nahromadil krokový mechanizmus osi y.

Tieto merania nie sú také dôležité. môžete využiť svoj vlastný priestor podľa svojich potrieb.

Túto základňu som tiež vybavil 4 podložkami zo silikónovej gumy, aby základňa zostala pevná na zemi alebo kdekoľvek, kde je umiestnená.

Krok 4: Identifikácia krokovej cievky a zapojenia

• Krokové motory DVD sú bipolárne krokové motory pozostávajúce z dvoch cievok a 4 drôtov.
• Musíme identifikovať drôty cievky 1 a 2.
• Na identifikáciu cievky krokového motora používame tester kontinuity, ktorý nám ukáže svetlo dvoch drôtov, ktoré uvažujú o tej istej cievke.
• Podľa nášho štítu grbl sú štyri mužské hlavičky, ktorých zapojenie je nasledujúce.

1A 1B 2B 2A

Toto ukazuje, že 1A a 1B sú súčasťou cievky 1 a 2A a 2B sú súčasťou druhej cievky

POZNÁMKA - Obrázky pre každý z procesov sú uvedené, preto sa na ne dôkladne pozrite, čo vám uľahčí pochopenie

Krok 5: Vytvorenie hlavnej gravírovacej platformy

• Na výrobu plošiny na gravírovanie použijem asi 2 mm tenké kúsky akrylového plechu s rozmermi 40 mm x 22,5 mm.
• Budem používať kusy podobné stromom vyššie uvedenej veľkosti, aby som mohol vytvoriť výšku asi 6 mm.
• Teraz pripevnite diely jeden po druhom na seba pomocou horúceho lepidla.
• Akonáhle je celá vec prilepená, musí byť pripevnená k základni mechanizmu krokového vodiča.
• Zaistíte tak, že medzi mechanizmom krokového ovládača a základnou platformou, ktorú budeme inštalovať, je slušný priestor.
• Pre muža

Krok 6: Vytvorenie štruktúry pre os Y

• Na výrobu stojana pre os y a vytvorenie priestoru medzi mechanizmom a základňou som použil štyri rozpery, ktoré som vyrobil narezaním pera pomocou čepele. Dĺžka kardiostimulátorov, ktoré potrebujeme, je cca. 25 mm, čo bude stačiť na vytvorenie dostatočného priestoru medzi základňou a mechanizmom.
• Teraz pomocou skrutiek m3 ich zasuňte zospodu do akrylového podkladu, ako je znázornené na obrázku.
• Teraz pomocou niektorých podložiek nad aj pod mechanizmom zaistite zaisťovací mechanizmus osi y pomocou matíc
• Uistite sa, že sú skrutky správne zaistené

Krok 7: Vytvorenie štruktúry pre os X

• Po vytvorení študijného základu pre os y sa teraz pristúpilo k vytvoreniu siete pre os X.
• Na výrobu konštrukcie pre os X používam plech s hrúbkou 1,5 mm. Materiál je nerezová oceľ.
• Môžete ho dostať lacno zo šrotu.
• Môžete tiež použiť iné materiály, ako sú hliníkové uholníky atď., Je len na vás, aké zdroje vám budú najlepšie dostupné.
• Na výrobu stojana budeme požadovať dve ceny z tohto oceľového plechu šírky 30 mm. Použitím skladovateľného meracieho zariadenia teda vyznačíme čiary.
• Potom to budeme musieť ohnúť o 90 ° vo vzdialenosti 80 mm pre oba oceľové pásy.
• Teraz stačí tieto pásy odrezať a ohnúť o 90 °
• Na strihanie pásov môžete potrebovať nejaké nástroje, aby ste mali dielňu, ktorá bude dobrá, inak môžete využiť pomoc od niekoho, kto dielňu vlastní.
• Po rezaní sa uistite, že strany oceľového plechu sú správne dokončené, aby ste nikomu neublížili.
• Na ohýbanie pásov môžete obrobok zachytiť do stolového zveráka a pomocou kladiva ho môžete skutočne ohnúť o 90 °
• Pomocou nastaveného štvorca jednoducho skontrolujte, či je ohyb presne 90 °.
• Nesprávny ohyb vašu prácu iba zvýši, takže tento proces by mal byť perfektný.

Krok 8: Elektronika

• Tu prichádza najdôležitejšia časť projektu.
• Na prevádzku stroja budeme potrebovať napájanie 12v 2 - 2,5 ampéra.
• Potrebujeme nastaviť ovládače Arduino Nano a 2 A4988 na CNC GRBL shield v4 správnym spôsobom, ako je to znázornené na obrázku.
• Ak je zarovnanie nesprávne a je uvedené napájanie, môže dôjsť k poškodeniu krokových ovládačov alebo mikrokontroléra.
• Po správnom zarovnaní ovládačov a Nano ho musíme pripojiť k napájaniu a počítaču a otestovať, či sa os pohybuje v príslušnom smere alebo nie.
• V mojom prípade, keď som to skúsil, štít nereagoval na moje príkazy z laserového softvéru GRBL.
• Potom som skontroloval pripojenia na štíte s odkazom na schému zapojenia, ktorú som našiel na internete.

POZNÁMKA - Vyskytla sa výrobná chyba môjho štítu. Na nápravu som to isté skúsil so štítom svojich priateľov a zistil som, že aj on má rovnaký problém. Opäť som teda spájkoval krokové a smerové kolíky A4988 osi X a Y.

Po opätovnom spájkovaní kolíkov kroku a smeru som dokázal perfektne spustiť os x a y

Krok 9: Schéma pre laserový spínací obvod

• Laser sa prepína pomocou n -kanálového mosfetu Irfz44.
• Digitálny kolík 11 arduino Nano je pripojený k bráne mosfetu pomocou odporov uvedených v schémach.
• Laser pracuje s 5 voltami, takže na napájanie slúži regulátor napätia LM7805.

Krok 10: Pridanie gumových nožičiek na základňu

• Aby bola konštrukcia robustná, musíme pridať niekoľko gumových podložiek.
• Na gumové podložky používam plech zo silikónovej gumy s hrúbkou 3,5 mm a rezanie štyroch kruhových gumových podložiek s priemerom 20 mm.
• Teraz musíme tieto gumové podložky pripevniť k základni nášho stroja. Na prilepenie k základni použijeme lepidlo zo syntetického kaučuku FEVIBOND.
• Lepidlo by malo byť na oboch povrchoch pripevnené rovnomerne. Po nanesení lepiacej tyčinky nalepte gumovú podložku na základňu a nechajte ju najmenej 30 minút zaschnúť.
• Pridanie týchto podložiek nie je potrebné, ale pomôže, keď je stroj umiestnený na drsných povrchoch.
• Tiež to ochráni akrylový podklad pred poškriabaním.

Krok 11: Kalibrácia krokového motora a výpočet krokov/mm

• Na kalibráciu akéhokoľvek stroja, ktorý obsahuje krokové motory, sú potrebné určité výpočty. Tieto výpočty sa líšia pre rôzne krokové motory.
• Takže musíte vypočítať pre svoj krokový motor.
• Kroky/mm = Kroky/revolúcia * (mikro krokovanie modelu a4988)
• Kroky/revolúcia = 360/uhol kroku
• Pre moje krokové motory krok/ otáčka = 192
• Preto krok/mm = 192 * 1/16 = 12 krokov/mm.
• Teraz je možné tieto hodnoty pridať do nastavení grbl softvéru laser grbl.

Krok 12: Odovzdanie knižnice GRBL a nastavenie laserového GRBL

NAHRÁVANIE GRBL DO ARDUINO -

• Aby bol tento stroj spustený, musíme nahrať knižnicu grbl do Arduina.
• Súbory si môžete stiahnuť z tohto odkazu.
• github.com/grbl/grbl
• Po stiahnutí musíte súbor extrahovať.
• Po rozbalení musíte priečinok umiestniť na nasledujúce miesto-Programové súbory-> Arduino-> Knižnice. Prilepte ho na toto miesto.
• Teraz otvorte Arduino ide a pripojte Arduino nano a vyberte správny port. Teraz zahrňte knižnicu grbl a nahrajte ju do Arduina.

NASTAVENIE SOFTVÉRU LASERGRBL-

• Otvorte softvér LASERGRBL a pripojte Arduino k počítaču.
• Uistite sa, že ste vybrali správnu prenosovú rýchlosť 11500.
• Teraz napájajte obvod 12 V 2,5 A. Po poskytnutí napájania by mali byť oba krokové motory zablokované a nemali by byť voľné.
• Teraz kliknite na tlačidlo pripojiť.
• Teraz kliknite na súbor> Otvoriť súbor> Vyberte súbor, ktorý chcete gravírovať> Kliknite na tlačidlo OK.
• Teraz môžete obrázok nastaviť podľa svojich potrieb. V mojom prípade používam vektorizáciu obrázka a nepoužívam žiadnu výplň.

Krok 13: Zaostrovanie lasera a začiatok gravírovania

• Teraz musíme laser namontovať na os x pomocou horúceho lepidla.
• Teraz musíme držať obrobok pod laserom na platforme y, ktorú sme vytvorili skôr.
• Teraz sa pomaly pokúšame otáčať šošovkou lasera a pokúšame sa z neho urobiť sústredenejší lúč.
• Zaistite, aby bol bod laserového lúča čo najmenší.
• Akonáhle je lúč laseru dostatočne zaostrený na spálenie obrobku, mali by ste vidieť dym, ktorý zaisťuje, že obrobok začal horieť.
• Nahral som video, ako to urobiť, ak si nie ste istí.
• Akonáhle je tento krok hotový, začneme konečne gravírovať, čo chceme.
• Na gravírovanie prvýkrát používam obrázky niektorých jednoduchých geometrických tvarov, ktoré nám ukážu presnosť stroja.
• Po ďalšom gravírovaní a vyladení systému postupne som konečne získal čisté a presné výsledky.

Krok 14: Materiály, ktoré je možné gravírovať

1. Kartón.
2. Sololit.
3. MDF.
4. Drevo.
5. Slabšie plasty.

Materiály, ktoré je možné rezať.

1. Papier.
2. Vinylové nálepky.

Krok 15: Gravírovanie videí

Tu je pre vás niekoľko časových intervalov gravírovania videa!