Лазерный ЧПУ станок из CD приводов на базе Arduino

Изготовление ЧПУ станка из CD-ROM своими руками

Изготовить собственноручно ЧПУ из CD-ROM – вполне реально. Достаточно иметь необходимый багаж знаний, набор комплектующих, немного старания и терпения. И самодельный станок послужит своему конструктору не один год.

Для фантазии современных умельцев нет предела. Они способны не только создать станок ЧПУ из cd-rom, но и изготовить лазерный модуль, который затем можно будет применять в программируемом гравере. Им под силу и эксперименты посложнее. Кое-кому удалось уже сделать 3D принтер, взяв за основу ЧПУ станок, после чего установить печатающую головку. Внедрить в жизнь, при желании, можно самые фантастические идеи.

Вторая жизнь старым приводам

Многих интересует вторичное использование компонентов техники со статусом – морально устаревшая. В интернет-ресурсах уже есть интересные публикации по поводу того, где найти применение для старых приводов CD или DVD.

Один из умельцев изготовил своими руками станок чпу из dvd-Rom, хотя для управления подойдет и CD-ROM. В ход идет все, что имеется в наличии. Станок предназначен для изготовления печатной платы в электронике и фрезеровки-гравирования небольших заготовок. Последовательность работ можно сформулировать так:

  1. Понадобится три двд-ром привода для точного позиционирования, чтобы координатный станок перемещать вдоль трёх осей. Приводы должны быть разобраны, а лишние элементы убраны. На шасси должен остаться только шаговый двигатель вместе с механизмом скольжения.

ВАЖНО! Шасси разобранного привода должно быть металлическим, а не пластмассовым.

  1. Поскольку двигатель от DVD – биполярный, достаточно обе обмотки прозвонить тестером, чтобы определить их предназначение.
  2. Кое-кто сомневается, достаточно ли мощности моторчика, рабочий узел передвигался на нужное расстояние? Чтобы уменьшить усилия двигателя, важно определиться, что стол будет подвижным, а не портального типа.
  3. Основание станины – 13,5х17 см, а высота брусков для вертикальной стойки станка 24 см. Хотя DVD приводы производителей могут отличаться габаритами.
  4. Далее надо взять шаговые двигатели, чтобы припаять провода управления (не важно – это будут контакты двигателя или кабельный шлейф).
  5. Поскольку соединение с помощью винтов здесь не приемлемо, деревянные прямоугольники (будущие платформы), которые будут передвигаться вдоль трех осей, надо приклеить к подвижным деталям двигателя.
  6. Шпинделем послужит электродвигатель, имеющий два винтовых зажима. Он должен быть предельно легким, иначе механизмам от CD/DVD его будет трудно поднять.

А можно сделать и лазерный гравер

Для построения лазерного модуля ставится программная цель: он должен иметь легкую фокусировку, достаточно жесткую конструкцию, и его изготовляют, используя лишь подручные материалы.

Дело это несложное, но у исполнителя должна быть точность и аккуратность, чтобы самодельное устройство в его руках выглядело красиво и, главное, работало.

Стоит просмотреть краткую инструкцию, предложенную еще одним домашним мастером.

Нужно будет запастись такими комплектующими:

  • электромотором от DVD привода;
  • лазерным диодом и пластмассовой линзой из dvd привода (до 300 Мвт, чтобы она не расплавилась);
  • металлической шайбой с внутренним диаметром 5 мм;
  • тремя винтиками и таким же количеством маленьких пружинок от ручки с шариковым стержнем.

В таком гравере – два механизма перемещения, вертикальное перемещение для лазера не понадобится. Лазерным светодиодом пользуются как режущим или выжигающим инструментом.

Читайте также:
Как крепить брус к винтовым сваям

ВНИМАНИЕ! Надо знать тонкости лазера. Даже его случайный отблеск может навредить зрению. Нужна предельная осторожность.

Поскольку диаметры лазерного диода и отверстия в корпусе двигателя немного отличаются, меньшее придётся расширить. Проводники, припаянные к диоду, следует заизолировать при помощи термоусадочной трубки.

Диод запрессовуют в отверстие, чтобы был достигнут хороший термоконтакт между ними. Лазерный диод сверху можно закрыть гильзой из латуни, взятой из данного двигателя. В шайбе под винты делают три выреза. Линза, вставленная в отверстие шайбы, аккуратно приклеивается, избежав попадания на нее клея.

Объектив крепится к корпусу. Убедившись, что он способен свободно перемещаться вдоль болтов, положение фиксируется. Пользуясь винтами, выполняют фокусировку луча, как можно точнее. Такой лазер из dvd приводов применяют в граверной технике.

Как можно использовать Arduino

Небольшую плату, имеющую собственный процессор и память, контакты – Ардуино – используют в процессе проектирования электронных устройств. Своего рода, это – электронный конструктор, имеющий взаимодействие с окружающей средой. Через контакты к плате можно подключить лампочки, датчики, моторы, роутеры, магнитные замки к дверям – всё, что питается от электричества.

Arduino эффективно для разработки программируемых устройств, которые могут многое:

  • прокладывать маршрут движения устройства (чпу станок);
  • в партнёрстве с Easydrivers, можно осуществлять управление шаговыми двигателями станка;
  • через эту открытую программируемую платформу можно осуществлять ПО персонального компьютера;
  • подключение к Arduino датчика движения Line Track Sensor позволит отслеживать белые линии на темном фоне и наоборот;
  • его используют для построения робота и различных узлов станков;
  • выполняют ограничение шаговых моторов (при выезде за границу).

Заключение

Имея под рукой лазеры из старых приводов ДВД, сегодня умельцами в России создаются программируемые станки. Несложно создать надёжную основу управлению лазерными обрабатывающими центрами, используя узлы и механизмы старой электронной техники. Надо только очень захотеть!

Станок с ЧПУ на Ардуино

«Что такое Arduino», — вопрос, который рано или поздно задает себе каждый начинающий специалист по ЧПУ-станкам. В этой статье мы подробно объясняем сущность и предназначение «Ардуино», а также объясняем принцип сборки станка на базе этой платформы.

Читайте нашу статью и узнайте больше о том, как собрать станок с ЧПУ своими руками на основе Arduino.

Содержание

  • Что такое Arduino
  • Подбор электроники
  • Что нужно для создания фрезерного станка на Ардуино своими руками
  • Станок с ЧПУ своими руками на базе Arduino: пошаговая инструкция
  • Для чего нужны шилды
  • Как сделать станок для выжигания на различных материалах
  • Преимущества использования Arduino при создании ЧПУ-станков своими руками

Что такое Arduino

Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры.

Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.

Чаще всего термин «Ардуино» используют для обозначения контроллера с собственным процессором и памятью. Arduino пользуются большой популярностью среди начинающих инженеров и опытных энтузиастов, из-за низкой цены и простоты настройки.

Открытая архитектура плат Arduino позволяет проектировать микроконтроллеры людям с минимальным знанием электротехники. Существенным достоинством можно назвать и доступные в Интернете схемы и коды, созданные для различных типов станков.

Читайте также:
Лиственница на штамбе: описание и виды, посадка и уход

К числу самых популярных у инженеров контроллеров Arduino принадлежат UNI, R3, Mega 2560 и Nano.

Подбор электроники

После приобретения Arduino, на неё необходимо установить программное обеспечение, написанное на языке C++. Именно на этом этапе проявляется важное достоинство платформы — доступность готовых решений в Интернете. Существуют готовые библиотеки, а функции, классы и операторы многократно описаны, поэтому учиться программировать для Arduino можно сразу на практике.

Что нужно для создания фрезерного станка на Ардуино своими руками

Для самостоятельного создания фрезерного станка с ЧПУ рекомендуется приобрести проверенный комплект электроники и оборудования:

  • Контроллер Arduino;
  • Плату расширения CNC Shield v3 / v4;
  • Драйверы DRV8825 / A4988;
  • 4-контактные шаговые двигатели (по 2 на каждую ось);
  • Блоки питания для двигателей;
  • Необходимый рабочий инструмент.

Для загрузки на плату прошивки потребуется компьютер и USB-кабель. Также для соединения всех электрических элементов станка необходим электрокабель.

Для сборки корпуса станка необходимы такие материалы:

  • Фанерные листы (размер зависит от габаритов проектируемого станка);
  • Резьбовые валы;
  • Стальные стержни;
  • Шариковые подшипники;
  • Болты и гайки;
  • Втулки из нейлона (капролона, фторопласта) и металлические втулки.

Станок с ЧПУ своими руками на базе Arduino: пошаговая инструкция

Сборка своими руками станка на платформе «Ардуино» — задача относительно простая, благодаря унификации всех элементов электрической схемы.

Этапы выполнения проекта:

  • Подключить к Arduino шилд;
  • Распараллелить с помощью CNC Shield шаговые двигатели — напротив соответствующей оси установить 2 джампера;
  • Настроить ток драйверов для моторов, для полного шага;
  • Настроить микрошаг моторов;
  • Подключить питание и соединить плату с компьютером;
  • Подключить к цепи шаговые двигатели через 4-контактных разъема Dupont;
  • Загрузить прошивку GRBL для Arduino;
  • После проверки работы системы, все элементы установить на опорную раму.

При самостоятельной сборке ЧПУ-станка следует помнить, что от качественной сборки механических компонентов зависит безотказность и точность его работы. Проектировать основание станка следует с учетом размеров рабочего стола и мощности инструмента. Чем мощнее установленное оборудование и крупнее станок, тем мощнее должен быть корпус.

Работа начинается со сборки основания и направляющих оси X. К цельному основанию крепятся деревянные балки. В крайних высверлены или фрезерованы пазы, в расположенных в центре — просверлены отверстия. Через отверстия с упором в пазы проходят стальные валы, которые служат направляющими оси Х. Через продольную ось станка проходит резьбовой вал, который обеспечивает перемещение стола вдоль оси Х.

Затем необходимо установить ось Y. Конструктивно ось Y напоминает ось Х. Разница заключается в том, что ось Y размещается на подвижном столе. Заключительная часть сборки механической составляющей — размещение элементов оси Z, которая отвечает за вертикальное перемещение рабочего инструмента. На данном этапе важно установить вал и направляющие строго вертикально и обеспечить прочность конструкции, чтобы ось Z с инструментом не расшаталась со временем от вибрации.

Второй этап сборки — подключение Arduino, драйверов и установка шаговых двигателей. Для каждого мотора предназначен один драйвер, к каждому драйверу надо подвести питание. Выбор драйверов обусловлен силой тока в амперах, необходимой для обеспечения работы шаговых двигателей. Соединение драйверов, моторов и Arduino происходит по такой схеме:

  • Полюса A+, A-, B+, B- соответствуют катушкам моторов;
  • CLK+ (Clock) — к Arduino, к пину step (шаг);
  • CW+ (Clock Wise) — к пину direction (направление);
  • CLK- и CW — к пину GND;
  • EN+ и EN- остаются неподключенными.
Читайте также:
Как сверлить алмазной коронкой по бетону?

Чтобы загрузить GRBL на Arduino, достаточно отправить код GRBL на контроллер через приложение XLoader. Подключение Arduino к ПК осуществляется через приложение GCodeSender.

Для чего нужны шилды

Добавление в схему шилдов, таких как CNC Sheild v3 или v4, расширяет возможности ЧПУ-станка. К Arduino можно одновременно подключить несколько шилдов, для выполнения разных задач. Основные функции оборудования:

  • Обеспечение автономной от компьютера работы;
  • Подключение и вывод информации на периферийные устройства;
  • Параллельное управление несколькими моторами;
  • Подключение к Wi-Fi или мобильным сетям.

Как сделать станок для выжигания на различных материалах

Станок с ЧПУ для выжигания отличается от фрезера только рабочим инструментом. Вместо шпинделя с фрезой используется нихромовая нить, разогретая до высокой температуры. Собрать такой станок еще проще, чем фрезерный, поскольку вместо вращающейся фрезы используется неподвижный нагреваемый элемент.

Пиропринтер — выжигатель с ЧПУ, — подходит для решения задач в образовании, штучном и мелкосерийном производстве художественных и ремесленных изделий, декорировании элементов мебели и галантереи. Устройство аппарата обеспечивает более высокий уровень безопасности, чем фрезер. Если провести соответствующую настройку электроники, управлять пиропринтером можно с ноутбука, без LPT-соединения.

Преимущества использования Arduino при создании ЧПУ-станков своими руками

Построение станка с ЧПУ на базе Arduino обладает несколькими ценными преимуществами:

  • Низкая цена платы;
  • Минимальные требования к квалификации, поэтому подходит для начинающих специалистов;
  • Совместимость с различными операционными системами.

Проектирование и самостоятельная сборка станка с ЧПУ на базе Arduino позволяет сэкономить большое количество средств, если цель — создание аппарата для бытовых нужд или изучение на практике устройства подобных станков.

Для использования в профессиональных целях лучше подойдет станок заводского производства, с досконально известными характеристиками и предсказуемостью работы, на гарантии.

Купите станок с ЧПУ в Top 3D Shop, если вам необходим профессиональный точный станок с большой рабочей областью.

ЧПУ из CD-ROM / DVD-ROM

  • Форумы
  • Мастерская
  • Проекты в разработке

Dadza

Разобрал свои приводы.
Буду делать небольшой плоттер или гравер. Зачем? А просто жутко интересно.

Пожалуйста, если нравится тема, ставьте “ Мне нравится“, что бы я мог видеть отклик от своей работы.

Arhat109

Старик Похабыч

Dadza

Dadza

Из CD/DVD были извлечены каретки с направляющими и шаговым двигателем.
Это будет осью Y:

Это будет осью X:

На каретки я приклеил небольшие брусочки, на которые в последующем будет крепиться площадка. Предварительно выровнял пластик на каретке.

Далее отпилил кусок листового материала (в моем случае кусок ламинатины). Из тех же сидиромов вырезал уголки и прикрутил две ламинатины под 90 градусов. Позже на них буду крепить направляющие с кареткой.

Dadza

И так , закрепил я шаговые двигатели и направляющие на своей “станине”. Крепление производил винтами М4 и гайками. Штангенциркулем вымерял и выровнял направляющие относительно станины (чтобы направляющие были параллельны станине).

Читайте также:
Как крепить брус к пеноблоку: проволокой, анкерами, шпильками

Верхняя будет двигать каретку по оси X.
Нижняя будет двигать каретку по оси Y.
Пока обойдёмся двумя осями.

Берём шлейф от флопика и отсчитывем 8 жил. 4 жилы пойдет на один движок, другие 4 на другой. Паяемся.

Dadza

Т.к. у меня получилось “по-шустрому” достать драйвера DRV8255, то буду подключать шаговые двигатели через них. К сожалению CNC шилд быстро не приедет, а у нас в Минске покупать – дораха, поэтому обойдемся без него.

Схема подключения DRV8825 без шилда (без CNC shield):

Ну вот и первые непонятки.
Какого верблюда не крутится шаговый двигатель с драйвером DRV8825 ?
Про*бался дня 2 наверно, пока разобрался что к чему.

Помогли статьи и видюшки, делюсь:
Про шаговый двигатель CD-ROM / DVD-ROM – ТУТ
Настройка шаговых двигателей DRV8825 – ТУТ
Обзор драйвера DRV8825 – ТУТ

Короче, перед тем как подключить двигатель нам надо выставить опорное напряжение (Vref) для двигателя. Выставляется это напряжение на драйвере. Как это делается.
1) Собираем схему:

2) Подаем питание на драйвер! (через красный и черный провод на макетке). Внимание подавать нужно строго от 8,2В до 45В!
Если подадите меньше – спалите драйвер!

3) Подаем питание на ардуинку. Я питался от USB ПК.

4) Переключаем мультиметр в mV , Подключаем Мультиметр к контактам:

И стараемся выставить Vref согласно формуле: Vref = I / 2 , где I ток нашего шагового двигателя.

5) Т.к. я использую шаговые двигатели CD-ROM/DVD-ROM их ток порядка 500mA. значит Vref = не более 250mV. Но я выставлю чуть поменьше, порядка 150mV, если двигатель греться не будет, то буду увеличивать Vref до 250mV.

Очень помогла ссылка по настройке DRV8825 – ТУТ

Ура, двигатель начал издавать звуки и даже крутиться.

Мини лазерный гравер на деталях от DVD приводов и сканеров, с рабочей зоной 100х100 мм

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Мини лазерный гравер на деталях от DVD приводов и сканеров, с рабочей зоной 100х100 мм

Дома есть коробка деталей от ДВД, сканеров, принтеров и хочется чего-нибудь заваять из этого. Тем более стартовал в этой тематике именно с лазерного выжигателя из ДВД.

Вот и подумалось сотворить чего-нибудь с текущим опытом и наличием 3D-принтера.

Проблем у лазерного выжигателя из DVD-rom много: это в первую очередь маленькая рабочая зона 40мм на 40 мм, низкое разрешение, слабый лазер и т.д. Но он позволяет получить почти настоящий лазерный выжигатель с управлением с компьютера.

Вот прикинул, что есть вналичие и какое надо разрешение. Сделал несколько прикидочных вариантов и вот такое получилось.

Рабочая зона 105 мм на 110 мм. Разрешение 6 линий на мм. Но лучшее качество получается на разрешении 4 линии на 1 мм. Скорость прожига 300 мм/мин (5 мм/сек). Скорость прожига определяется мощностью лазера и качеством его фокусирующей системы.

Читайте также:
Можно ли класть ламинат на стяжку

Лазер синий (450 нм) 2500 миллиВатта (2,5 ватта) на 12 вольт. Валы не стандарт – 5,75 мм и 5,9 мм. Шаговые двигатели от компьютерных струйных принтеров – 48 шагов на оборот – 7,5 градусов на шаг. Плата управления – шилд для ЧПУ -CNC shield 111330 v. 4.0 на Arduino NANO. Прошивка GRBL 1.1. Блок питания 12 вольт 4,5 ампера для запитки светодиодных лент. Программа для подготовки G-кодов для выжигания – бесплатная LaserGRBL .

Работает и без подключения к компьютеру, если подключить экран с кардридером MKS TFT 24.

Всё началось с линейных осей и двигателей. Валялись без дела круглые шаговые двигатели от струйных принтеров. Но для 3D принтера они не подходят – слабые, мало шагов на оборот – всего 48 шагов, большой угол поворота на шаг 7,5 градуса. Поэтому если их ставить то только с редуктором.

Достал коробку с б.у. пластиковыми шестернями с принтеров и сканеров и нарисовал редуктор в солидворксе.

Сваял из лазерного диода от ДВД привода – лазерный тракт.

Тракт для лазерного диода – DC-DC преобразователь – 12 вольт -5 вольт. Плата стабилизации регулируемого тока и TTL-включения и сам лазерный диод. Я выставил ток на 250 мА.

Питание от блока питания светодиодных лент на 12 вольт 4,5 ампера. Но лазер сильно просаживает линию питания в момент включение, хотя общее стабильное потребление при включённом лазере не превышает 1,5 амперов. Поэтому пришлось повесить дополнительных конденсаторов на линию питания.

Прошивка GRBL 1.1. Сперва стояла GRBL 0.9 , но в 1.1 добавили функционал для управления лазером. Чтобы прошить GRBL 1.1f через ARDUINO Ide требуется добавить GRBL.zip в библиотеку. А саму GRBL 1.1f открыть через ‘пример’ скетча GRBL .

В этом примере только одна строчка – ‘используем библиотеку GRBL ‘. И всё. Если открывать по другому, то ARDUINO Ide ругается, что чего то там не находит. А параметры GRBL 1.1f забиваем через сервисную программу управления. Я использовал для этого LaserGRBL.

Мои настройки GRBL 1.1.

Коды для выжигания формируются очень просто из обычной картинки в бесплатной программе LaserGRBL. Скачать её можно с официального сайта. Как с ней работать есть несколько видео на ю-тубе.

Сперва обрабатываем картинку

Для удаленной работы прикрутил MKS TFT 24 .

GRBL не умеет работать с экраном, кардридером. Да и Ардуино НАНО ног имеет мало. Подключить, конечно можно было бы, но в прошивке нет этого функционала. По крайней мере в старых версиях не было. Да и в настройках нет ничего по подключению экрана ,энкодера, карты памяти.

Но хочется иметь возможность печати отдельно от компьютера.

А вот у MKS TFT 24 есть специализированная прошивка для управления лазерным гравёром, только она заточены под свою плату MKS DLC GRBL CNC Shield controller . Но процессор совпадает с Ардуино НАНО и прошивка тоже совпадает. Значит берём и разбираемся как подключить и подключаем. А на шилде 111330 есть даже специальный разъём для подключения ‘RX TX +5v GND’. И питания и тока вполне хватило с этого разъёма для работы экрана.

Читайте также:
Как снять ручку с пластиковой двери балкона ПВХ и заменить ее на новую

ЧПУ станок своими руками на базе arduino. Пошаговая инструкция + видео

Все мои статьи с видео про создание ЧПУ станков на одной странице. Своего рода инструкция.

Данная страница будет пополняться. Не забудьте добавить ее в закладки!

Проект №7. ЧПУ плоттер на Arduino своими руками.

  • ЧПУ плоттер на Arduino своими руками.
  • G-Code для плоттера на Arduino.
  • Красивые эффекты изображений для рисования на ЧПУ плоттере.
  • Прошивка для плоттера GRBL Servo и работа с программой LaserGRBL.
  • Установка и настройка конечных выключателей на 2 осевой ЧПУ станок – GRBL.

Проект №6. Лазерный гравер на ESP32. Прошивка GRBL_ESP32.

Проект №5. Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях

Проект №4. Самодельный ЧПУ фрезерный станок на Arduino с дисплеем

Проект №3. Самодельный CNC станок из мебельных направляющих на базе Arduino UNO

Получив опыт создания самодельных ЧПУ станков. Определился с какой электроникой мне проще работать. Решил вложить немного денег и с делать фрезерный CNC станок на мебельных направляющих .

Заготовке вырезанные на данном ЧПУ станке можно посмотреть тут.

Готовые проекты сотрите тут.

Комплектующие ЧПУ :

Проект №2. Лазерный гравировальный станок с ЧПУ (шаговые двигателя от матричного принтера)

После своего первого опыта в разработке ЧПУ станков, решил собрать самодельный лазерный гравировальный ЧПУ станок . По моим подсчетам данный станок самый простои и дешевый по комплектующим. Собирал я его поэтапно и снимал видео инструкцию по сборке ЧПУ . Все моменты сборки ЧПУ не возможно осветить, но я постарался рассказать про основные.

Для управления использовал электронику: Arduino UNO + CNCshield v3 + драйвера A4988

Недорогую электронику для ЧПУ можно купить в Китае >>>

Проект №1. Мой первый ЧПУ станок из матричных принтеров (Не удачная версия)

Для проверки своих сил собрал ЧПУ станок из того что было под рукой. Дополнительно затратил денег не больше 3 тыс. руб.

Станок работал. Но работа была не очень хорошего качества и было много ограничений по функционалу. Но что можно ожидать от CNC станка за 3 000 руб.

Для сборки ЧПУ станка из деталей от принтера были использовано:

  1. 3 Матричных принтера формата А3.
  2. Мебельные направляющие: 2 пары 500 мм. И одна пара на 300 мм.
  3. Доска 25х100, брусок 25х25, фанера толщиной 8 мм.
  4. Блок питания от компьютера.
  5. Arduino NANO
  6. Драйвера L298 4 шт.
  7. Строительные и мебельные уголки.
  8. Саморезы, винты, гайки и шпилька М10.
  9. Телефонные провода, провода из компьютера.
  10. Переменный резистор из автомобиля.
  11. Двигатель от автомобильного компрессора.
  12. Шаговый двигатель от сканера .
  13. Латунная цанга.

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Самодельный миниатюрный лазерный гравер на Arduino Uno

Лазерный гравер в действии и процесс сборки устройства

Материалы и инструменты

Для создания гравера вам понадобятся следующие основные компоненты:

  • Arduino UNO (с USB-кабелем).
  • 2 шаговых двигателя от DVD-приводов.
  • 2 контроллера для шаговых двигателей A4988 и соответствующая плата расширения для Arduino.
  • Лазер мощностью 250 мВт с настраиваемой оптикой.
  • Блок питания (минимум — 12В, 2А).
  • 1 N-канальный полевой транзистор IRFZ44N.

Вот список необходимых инструментов:

  • Паяльник.
  • Дрель.
  • Напильник по металлу.
  • Наждачная бумага.
  • Кусачки.
  • Клеевой пистолет.
Читайте также:
Какое по размеру должно быть одеяло для детской кроватки для новорожденного

Шаг 1. Шаговый двигатель

В нашем проекте понадобится два шаговых двигателя из DVD-приводов. Один нужен для перемещения стола гравера по оси X, а второй — по оси Y. Поискать подходящие приводы можно в нерабочих компьютерах или в местном магазине подержанной электроники. Я нашёл то, что мне было нужно, очень дёшево, именно в таком магазине.

Винты на корпусе DVD-привода

DVD-привод со снятой крышкой

Необходимые нам части DVD-приводов

DVD-приводы нужно разобрать. Последовательность действий по «добыванию» из привода того, что нам нужно, выглядит так:

  • Откручиваем все винты, воспользовавшись отвёрткой с профилем Phillips.
  • Отключаем все кабели.
  • Открываем корпус и откручиваем винты, крепящие шаговый двигатель и соответствующий механизм.
  • Извлекаем двигатель и присоединённый к нему механизм.

В результате в нашем распоряжении окажется два 4-пиновых биполярных шаговых двигателя.

Шаг 2. Изучаем шаговый двигатель

Шаговый двигатель

Шаговый двигатель — это электромеханическое устройство, которое преобразует последовательности электрических импульсов в дискретные угловые перемещения ротора. То есть — ротор такого двигателя может, реагируя на поступающий на него сигнал, выполнить определённое количество шагов. Шаговые двигатели можно сравнить с цифро-аналоговыми преобразователями, превращающими цифровые сигналы от управляющих схем в нечто, имеющее отношение к физическому миру. Такие двигатели применяются в самых разных электронных устройствах. Например — в компьютерной периферии, в приводах дисководов, в робототехнике.

Шаг 3. Подготовка шаговых двигателей

Кабель для подключения шагового двигателя к контроллеру

Кабель для подключения шагового двигателя к контроллеру

Для начала, используя мультиметр в режиме проверки целостности цепи, найдём контакты, подключённые к двум катушкам двигателя — к катушке A, и к катушке B.

Я подготовил 2 пары проводов разного цвета, одну пару для подключения к катушке А, вторую — для подключения к катушке B.

Шаг 4. Сборка стола гравера

Сборка стола гравера

Для сборки подвижного стола гравера я склеил механизмы шаговых двигателей, разместив их перпендикулярно друг другу. Основание стола сделано из ДСП.

Шаг 5. Сборка держателя для лазера

Сборка держателя для лазера

Установка держателя

Держатель для лазера собран из дерева. Модуль лазера крепится к нему кабельной стяжкой.

Шаг 6. Прикрепление лазера к держателю

Лазер, стол гравера и лазер, закреплённый на держателе

В этом проекте используется лазерный модуль мощностью 200-250 мВт (длина волны — 650 нм). Оптическая система этого модуля позволяет сфокусировать лазер на нужном расстоянии.

Для того чтобы обеспечить охлаждение гравера при его длительной работе — можно воспользоваться радиатором. Его можно купить или снять со старой материнской платы.

Шаг 7. Подключение электронных компонентов

Подключение электронных компонентов

Теперь нужно подключить к Arduino плату расширения. К ней надо подключить контроллеры шаговых двигателей, шаговые двигатели, лазер и блок питания.

Шаг 8. Загрузка и установка Benbox Laser Engraver, Arduino IDE и драйвера CH340

Материалы Benbox Laser Engraver

Теперь пришло время загрузить и установить необходимое ПО. В частности, нам нужны следующие программы:

  • Benbox Laser Engraver 3.7.99.
  • Arduino IDE.
  • Драйвер CH340 для Arduino (входит в состав дистрибутива Benbox Laser Engraver).
Читайте также:
Как самостоятельно сделать потолок на даче?

После установки программного обеспечения нужно перезагрузить компьютер и подключить Arduino к компьютеру по USB.

Шаг 9. Установка прошивки для Arduino Nano

Окно обновления прошивки

Теперь в окне Benbox Laser Engraver нужно нажать на кнопку с изображением молнии (она находится в верхнем ряду кнопок, справа). Далее, в появившемся окне надо выбрать подходящий COM-порт, выбрать устройство (UNO(328p)) и указать путь к .hex-файлу прошивки. Теперь надо нажать на кнопку с галочкой. После успешного завершения прошивки Arduino в заголовке окна появится зелёная галочка.

Шаг 10. Настройка параметров Benbox Laser Engraver

Настройка параметров программы

Теперь нужно настроить параметры гравера. Для этого надо нажать на синюю кнопку меню, которая находится в правом верхнем углу окна программы. Потом, для открытия списка параметров, надо щёлкнуть по кнопке с изображением стрелки, направленной вправо. Далее, надо заполнить список параметров так, как показано на предыдущем рисунке.

После этого надо щёлкнуть по кнопке со стрелкой, направленной влево, и выбрать порт, к которому подключён гравер.

Выбор порта

Шаг 11. Первый сеанс гравировки

Создание простого изображения для проверки работы системы

Начальная точка гравировки (0, 0) отмечена маркером, который выглядит на рисунке как красная дуга. Он находится в левом верхнем углу рабочего поля программы. При проверке правильности работы системы можно нарисовать в рабочем поле какую-нибудь простую фигуру, воспользовавшись инструментами, находящимися в левой части окна программы. После того, как изображение готово, запустить гравировку можно, нажав на зелёную кнопку со стрелкой, расположенную в верхней панели инструментов. Но перед этим надо сфокусировать луч лазера.

Шаг 12. Работа с гравером

Если у вас получилось всё то, о чём мы говорили выше, это значит, что теперь у вас есть собственный лазерный гравер.

Лазерный гравер из старых DVD-Rom

Добрый день, со временем у меня накопилось много нерабочих CD или DVD приводов. В интернете много описаний изготовления разного рода лазерных граверов сделанных на основе таких приводов. Сегодня я хочу поделиться с вами своим опытом по изготовлению такого гравера. В качестве контролера – Arduino Uno

Для изготовления лазерного гравера или ЧПУ (числовое программное управление) станка нам понадобится:

– DVD-ROM или CD-ROM
– Фанера толщиной 10 мм (можно использовать и 6мм)
– Саморезы по дереву 2.5 х 25 мм, 2.5 х 10 мм
– Arduino Uno (можно использовать совместимые платы)
– Драйвер двигателя L9110S 2 шт.
– Лазер 1000 МВт 405nm Blueviolet
– Аналоговый джойстик
– Кнопка
– Блок питания на 5В (я буду использовать старый, но рабочий компьютерный блок питания)
– Транзистор TIP120 ил TIP122
– Резистор 2.2 kOм, 0.25 ВТ
– Соединительные провода
– Элетролобзик
– Дрель
– Сверла по дереву 2мм, 3мм, 4мм
– Винт 4 мм х20 мм
– Гайки и шайбы 4 мм
– Паяльник
– Припой, канифоль

Необходимо удалить всю оптику и плату, находящуюся на механизме:

Далее отрезаем шлейф, идущий от шагового двигателя, и припаиваем к выводам провода:

К одному из механизмов нужно приклеить столик. Можно изготовить столик из той-же фанеры, вырезав квадрат со стороной 80 мм. Или вырезать такой-же квадрат из корпуса CD/DVD-ROM-а. Тогда деталь, которую планируете гравировать, можно будет прижимать магнитом. Вырезав квадрат, приклеиваем его:

Читайте также:
Как самостоятельно сделать потолок на даче?

Ко второму механизму нужно приклеить пластинку к которой в последующем будет крепиться лазер. Вариантов изготовления масса и зависит от того что у вас есть под рукой. Я использовал пластиковую модельную пластину. На мой взгляд, это самый удобный вариант. У меня получилось следующее:

Шаг 2 Изготовление корпуса.
Для изготовления корпуса нашего гравера мы будем использовать фанеру толщиной 10 мм. Если ее нет, можно взять фанеру и меньшей толщины, например 6 мм, или заменить фанеру на пластик. Необходимо распечатать следующие фото и по этим шаблонам вырезать одну нижнюю часть, одну верхнюю и две боковых. В местах отмеченных кружком проделать отверстия для саморезов диаметром 3мм.

После резки должно получится следующее:

В верхней и нижней частях необходимо проделать отверстия 4 мм под крепления ваших частей приводов. Я не могу сразу разметить эти отверстия, так они бывают разные:

При сборке необходимо использовать саморезы по дереву 2.5 х 25 мм. В местах вкручивания саморезов необходимо предварительно просверлить отверстия сверлом 2 мм. Иначе фанера может треснуть. Если предполагается собирать корпус из пластика, необходимо предусмотреть соединение деталей металлическими уголками и использовать винты диаметром 3 мм. Для придания эстетического вида нашему граверу стоит зашкурить мелкой наждачной все детали, при желании можно покрасить. Мне нравится черный, я покрасил все детали в черный цвет аэрозольной краской.

Шаг 3 Подготовка блока питания.
Для питания гравера необходим блок питания на 5 вольт с силой тока не меньше 1.5 Ампер. Я буду использовать старый блок питания от компьютера. Отрезаем все колодки. Для запуска блока питания необходимо замкнуть зеленый (PC_ON) и черный (GND) провода. Можно поставить выключатель между этими проводами для удобства, а можно просто их скрутить между собой и использовать выключатель блока питания, если он есть.

Для подключения нагрузки выводим красный (+5), желтый (+12) и черный (GND) провода. Фиолетовый (дежурные +5) может выдать максиму 2 ампер или меньше, в зависимости от блока питания. Напряжение на нем есть даже при разомкнутых зеленом и черном проводах.

Для удобства приклеиваем гравер на двусторонний скотч к блоку питания.

Шаг 4 Джойстик для ручного управления.
Для выставления начальной позиции гравировки будем использовать аналоговый джойстик и кнопка. Размещаем все на монтажной плате и выводим провода для подключения к Arduino. Прикручиваем к корпусу:

Подключаем по следующей схеме:

Шаг 5 Размещаем электрику.
Будем размещать всю электрику сзади нашего гравера. Прикручиваем Arduino Uno и драйвера двигателя саморезами 2.5 х 10 мм. Соединяем следующим образом:

Провода от шагового двигателя по оси Х (столик) подключаем к выходам драйвера двигателя L9110S. Далее так:

Провода от шагового двигателя по оси Y (лазер) подключаем к выходам драйвера двигателя L9110S. Далее так:

Если при первом запуске двигатели будут гудеть, но не двигаться, стоит поменять местами прикрученные провода от двигателей.

Не забудьте подключить:

Читайте также:
Как снять ручку с пластиковой двери балкона ПВХ и заменить ее на новую

Шаг 6 Установка лазера.
В интернете полно схем и инструкций по изготовлению лазера из лазерного диода от пишущего DVD-Rom. Этот процесс долог и сложен. Поэтому я купил готовый лазер с драйвером и радиатором охлаждения. Это значительно упрощает процесс изготовления лазерного гравера. Лазер потребляет до 500 mA, поэтому его нельзя подключать напрямую к Arduino. Будем подключать лазер через транзистор TIP120 или TIP122.

Резистор 2.2 kOm необходимо включить в разрыв между Base транзистора и pin 2 Arduino.

Соединений здесь немного поэтому паяем все на весу, изолируем и прикручиваем транзистор сзади к корпусу:

Для прочной фиксации лазера необходимо вырезать еще одну пластинку из того же пластика что и приклеенная к оси Y пластина. Прикручиваем к ней радиатор охлаждения лазера винтами входящими в комплект к лазеру:

Внутрь радиатора вставляем лазер и фиксируем его винтами, так же входящие в комплект к лазеру:

И прикручиваем всю эту конструкцию на наш гравер:

Шаг 7 Среда программирования Arduino IDE.
Следует скачать и установить Arduino IDE. Лучше всего это сделать с официального сайта проекта.

Последняя версия на момент написания инструкции ARDUINO 1.8.5. Никаких дополнительных библиотек не требуется. Следует подключить Arduino Uno к компьютеру и залить в нее следующий скетч:

После заливки скетча следует проверить, что гравер работает как надо.

Внимание! Лазер это не игрушка! Луч лазера, даже не сфокусированный, даже отраженный, при попадании в глаза повреждает сетчатку глаза. Настоятельно рекомендую приобрести защитные очки! И все работы по проверки и настройке проводит только в защитных очках. Так же не следует смотреть без очков на работе лазера в процессе гравировки.

Включаем питание. При изменении положения джойстика вперед – назад должен двигаться столик, влево вправо – двигаться ось Y, то есть лазер. При нажатии кнопки лазер должен включаться.

Далее необходимо настроить фокус лазера. Надеваем защитные очки! Подкладываем на столик маленький лист бумаги, и нажимает на кнопку. Изменяя положения линзы (поворачиваем линзу), находим положение при котором точка лазера на листке минимальна.

Шаг 8 Подготовка Processing.
Для передачи изображения на гравер будем использовать среду программирования Processing. Необходимо скачать с официального сайта .

Следуя инструкции по установки, ставим Processing на компьютер. Открываем проект:

Программа будет отправлять данные для гравировки картинки с именем «Arduino Logo 300×300.png». Для гравировки другой картинки следует, следует ее вначале подготовить. Картинка должна быть расширения PNG, размером 300х300 точек и черно – белая. Имя картинки нужно написать в строке:

Отправлять данные программа будет в первый по очереди com-порт. Следует открыть диспетчер устройств на компьютере, и посмотреть стоит ли первым в списке com-портов ваша Arduino. Если первая, тогда ничего менять не надо, если нет – меняет “0” в строке на номер com-порта в списке:

Подготовив все, надеваем защитные очки, нажимает кнопу старта в окне processing и наслаждаем процессом гравирования.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: