INHOUDSOPGAWE:
- Stap 1: Onderdele en materiaal benodig
- Stap 2: Verwydering van die DVD Drive Stepper -meganisme
- Stap 3: Monteer die skuifrails vir die X- en Y-as
- Stap 4: Die hoofraam vir die Stepper X en Y
- Stap 5: Bevestig die glyrail met die hoofraam
- Stap 6: Bedrading van Stepper Motors
- Stap 7: Kam die X- en Y -as
- Stap 8: Die elektronika
- Stap 9: Sit alles saam in een
- Stap 10: Lasermontering
- Stap 11: Pas die stroomstuurbestuurder aan
- Stap 12: Maak gereed
- Stap 13: GRBL -firmware
- Stap 14: Sagteware om G-CODE te stuur
- Stap 15: Aanpassing van die stelsel
- Stap 16: Houtgravure
- Stap 17: Sny dun papier
- Stap 18: Vinyl sny en maak aangepaste plakkers
Video: Mini CNC -lasergraveur en laserpapierknipper: 18 stappe (met foto's)
2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27
Dit is 'n instruksie oor hoe ek 'n Arduino -gebaseerde laser -CNC -houtgraver en dun papiersnyer met ou DVD -aandrywers, 250mW laser, gemaak het. Die speelarea is maksimum 40 mm x 40 mm.
Is dit nie lekker om 'n eie masjien uit ou dinge te maak nie?
Stap 1: Onderdele en materiaal benodig
- Arduino Nano (met usb -kabel)
- 2x DVD -aandrywer -stepper -meganisme
- 2x A4988 stapmotor bestuurder modules (of GRBL skild)
- 250mW laser met verstelbare lens (of hoër)
- 12v 2 Amps kragvoorsiening minimum
- 1x IRFZ44N N-KANAAL Mosfet
- 1x 10k weerstand
- 1x 47ohm weerstand
- 1x LM7805 spanningsreguleerder (met koellichaam)
- Leë PCB -bord
- Manlike en vroulike opskrifte
- 2.5 mm JST XH-styl 2-pins manlike aansluiting
- 1x 1000uf 16v kapasitor
- Springkabels
- 8x klein neodymium magnete (wat ek uit die DVD -lens meganisme gered het)
- 1x 2 -pins plug in skroef terminale blok connector
- Ritsbande (100 mm)
- Wondergom
- Epoksiegom
- Houtplankbord
- Akrielblad
- Sommige M4 skroewe, boute en moere
- Laser veiligheidsbril
LASER VEILIGHEIDSBRIL is nodig in hierdie projek
Die meeste van die onderdele word geberg of uit China gebring via 'n webwerf genaamd BANGGOOD.
Stap 2: Verwydering van die DVD Drive Stepper -meganisme
Twee DVD-dryfmeganismes is nodig, een vir die X-as en die tweede vir die Y-as.
Met 'n klein Phillips -kopskroewedraaier het ek al die skroewe en die losgemaakte stapmotor, die skuifrails en die volger verwyder.
Die stepper motors is 'n 4-pins Bipolêre Stepper Motor.
Die klein grootte en die lae koste van 'n DVD -motor beteken dat u nie 'n hoë resolusie van die motor kan verwag nie. Dit word verskaf deur die loodskroef. Ook doen nie alle sulke motors 20 stappe/omwentelinge nie. 24 is ook 'n algemene spesifikasie. U hoef net u motor te toets om te sien wat dit doen. Prosedure vir die berekening van die resolusie van die CD Drive -stappermotor:
'N Digitale mikrometer is gebruik om die resolusie van die CD/DVD -stappermotor te meet. Die afstand langs die skroef is gemeet. Die totale lengte van die skroef met 'n mikrometer was 51,56 mm. Om die loodwaarde te bepaal, die afstand tussen twee aangrensende drade op die skroef. Die drade is tot 12 drade binne hierdie afstand getel. Lood = afstand tussen aangrensende drade = (totale lengte / aantal drade = 51,56 mm) / 12 = 4,29 mm / omw.
Die staphoek is 18 grade, wat ooreenstem met 20 stappe/omwenteling. Noudat al die nodige inligting beskikbaar is, kan die resolusie van die stapmotor bereken word soos hieronder getoon: Resolusie = (Afstand tussen aangrensende drade)/(N Stappe/omwenteling) = (4.29mm/omwenteling)/(20 stappe/omwentelinge) = 0,214 mm/stap. Dit is drie keer beter as die resolusie wat 0,68 mm/stap is.
Stap 3: Monteer die skuifrails vir die X- en Y-as
Vir die skuifrails het ek 2 ekstra stawe gebruik vir 'n beter en gladde prestasie. Die hooffunksie van die skuifbalk is om vrylik op die staaf te skuif met minimale wrywing tussen die staaf en die skuifbalk.
Dit het my 'n rukkie geneem om die skuifbalk vrylik op die stang te laat gly.
Stap 4: Die hoofraam vir die Stepper X en Y
Met 'n paar akrielblaaie het ek twee van die hoofraam vir die stepper en die skuifrails gemaak. Die stapmotor het afstandhouers tussen die hoofraam en die basis, en dit is nodig vir die as.
Stap 5: Bevestig die glyrail met die hoofraam
Met die eerste gebruik van supergom, het ek probeer om die regte posisie van die relings aan te pas, waar dit moet wees, sodat die volgeling behoorlik kontak maak met die steerdraad. Die kontak moet behoorlik wees, nie te styf of nie te slak nie. As die kontak tussen die volgeling en die draad nie korrek is nie, sal stappe oorskiet, of die motor sal meer stroom as gewoonlik in 'n lopende toestand trek. Dit neem tyd om aan te pas.
Sodra dit aangepas is, het ek dit met Epoxy -gom reggemaak.
Stap 6: Bedrading van Stepper Motors
Vir die stapmotors het ek 'n ou usb -kabel gebruik, want dit het 4 drade aan die binnekant en 'n deksel daarop, en dit is meer buigsaam en maklik om mee te werk.
Gebruik kontinuïteitsmodus in multimeter en bepaal 2 Coil, Coil A en Coil B.
Ek het 2 pare draad gemaak deur kleure te kies, een paar vir die spoel A en die tweede vir die spoel B. Hulle het dit gesoldeer en 'n krimpbuis gebruik.
Stap 7: Kam die X- en Y -as
X en Y koördineer beweging
Ek het die skuifbalk van X en Y-as loodreg op mekaar vasgemaak, met 'n afstandhouer tussen hulle. En ook 'n dun metaalrooster daarbo as 'n werkbed vasgemaak. Neodymiummagnete word gebruik as werkstukhouer.
Stap 8: Die elektronika
ONDERDELE WAT GEBRUIK IS VIR DIE BESTUURDER IS:
- Arduino Nano.
- 2x A4988 stapmotorbestuurders.
- 1x IRFZ44N N-KANAAL MOSFET.
- 1x LM7805 Spanningsreguleerder met koellichaam.
- 1x 47ohm en 1x 10k weerstand.
- 1x 1000uf 16V kapasitor.
- 1x 2,5 mm JST XH-styl 2-pins manlike aansluiting.
- MANNELIKE en VROUELIKE Kopteksterspelde.
- 1x (20 mm x 80 mm blank PCB).
In GRBL word die digitale en analoog penne van Arduino voorbehou. Die 'Step' -pen vir die X- en Y -as word onderskeidelik aan digitale penne 2 en 3 geheg. Die 'Dir' -pen vir die X- en Y -as word onderskeidelik aan digitale penne 5 en 6 geheg. D11 is vir laser Aktiveer.
Die Arduino kry krag deur die USB -kabel. Die A4988 -bestuurders deur eksterne kragbron. Alle grond deel gemeenskaplike verbindings. VDD van A4988 is gekoppel aan 5V van Arduino.
Die laser wat ek gebruik het, werk op 5V en het 'n konstante stroombaan ingebou. Vir die konstante 5V bron van die eksterne kragtoevoer word LM7805 spanningreguleerder gebruik. Koelbak is verpligtend.
Die IRFZ44N N-CHANNEL MOSFET werk as 'n elektroniese skakelaar wanneer dit 'n digitale hoë sein ontvang van pen D11 van Arduino.
OPMERKING: 5V van Arduino nano kan nie gebruik word nie, want die laser trek meer as 250mA en die Arduino Nano kan nie soveel stroom lewer nie.
Die instel van mikrostappe vir elke as
MS0 MS1 MS2 Microstep -resolusie
Laag Laag Laag Volle trap.
Hoog Laag Laag Half trap.
Laag Hoog Laag Kwartaalstap.
Hoog Hoog Laag Agtste trap.
Hoog Hoog Hoog Sestiende stap.
Die 3 penne (MS1, MS2 en MS3) is vir die keuse van een van die vyf stapresolusies volgens die waarheidstabel hierbo. Hierdie penne het interne aftrekweerstands, so as ons dit ontkoppel laat, werk die bord in volle stap. Ek het die opset van die 16de stap gebruik om glad en ruisvry te wees. Die meeste (maar beslis nie alle) stappermotors doen 200 volle treë per omwenteling nie. Deur die stroom in die spoele behoorlik te bestuur, is dit moontlik om die motor in kleiner stappe te laat beweeg. Die Pololu A4988 kan die motor in 1/16de stappe laat beweeg - of 3, 200 treë per omwenteling. Die grootste voordeel van mikrostappe is om die ruwheid van die beweging te verminder. Die enigste volledig akkurate posisies is die volstaposisies. Die motor sal nie 'n stilstaande posisie op een van die tussenposisies kan hou met dieselfde posisie -akkuraatheid of met dieselfde houkoppel as by die volledige trapposisies nie.
Stap 9: Sit alles saam in een
Ek het 'n laser gemaak van 'n lang dun metaalstrook en 'n paar plastiek L -hakies met ondersteunings. Alles word dan met 'n M4 -skroef, moere en boute op 'n houtplaat aangebring.
Daar word ook aansluiting van stapmotors aan die bestuurder gedoen.
Stap 10: Lasermontering
Die laser wat ek gebruik het, is die fokusbare lasermodule 200-250mW 650nm. Die buitenste metaalbehuizing werk as 'n heatsink vir die laserdiode. Dit het 'n fokusbare lens om die laserpunt aan te pas.
Met twee ritsbande het ek die laser met die staander gemonteer. Koelbak vir laser kan ook gebruik word, maar my laser was nie te warm nie, so ek het dit nie gebruik nie. Koppel die laserdraadaansluiting aan die lasersok op die bestuurdersbord.
U kan een hier kry
Stap 11: Pas die stroomstuurbestuurder aan
Om hoë stapsnelhede te bereik, is die motorvoorsiening tipies baie hoër as wat toelaatbaar sou wees sonder om die aktiewe stroom te beperk. Byvoorbeeld, 'n tipiese stapmotor kan 'n maksimum stroomwaarde van 1A met 'n spoelweerstand van 5Ω hê, wat 'n maksimum motortoevoer van 5 V. kan aandui. beperk tot onder 1A om skade aan die motor te voorkom.
Die A4988 ondersteun sodanige beperking van aktiewe stroom, en die trimmerpotensiometer op die bord kan gebruik word om die huidige limiet in te stel. Een manier om die huidige limiet in te stel, is om die bestuurder in 'n volstapmodus te plaas en die stroom te meet wat deur 'n enkele motorspoel loop, sonder om die STEP-invoer in te skakel. Die gemete stroom sal 0,7 keer die huidige limiet wees (aangesien beide spoele altyd aan is en beperk is tot 70% van die huidige limietinstelling in volstapmodus). Let asseblief daarop dat die verandering van die logiese spanning, Vdd, na 'n ander waarde die huidige limietinstelling sal verander, aangesien die spanning op die "ref" -pen 'n funksie van Vdd is. 'N Ander manier om die stroomlimiet in te stel, is om die spanning direk bo -op die potensiometer te meet en die gevolglike stroomlimiet te bereken (die stroom -weerstand is 0.1Ω). Die stroomgrens hou die volgende verband met die verwysingspanning: Stroomgrens = VREF × 1,25 As die verwysingsspanning byvoorbeeld 0,6 V is, is die stroomlimiet 0,75A. Soos hierbo genoem, is die stroom deur die spoele in volstapmodus beperk tot 70% van die huidige limiet, dus om 'n volstap-spoelstroom van 1A te kry, moet die huidige limiet 1A/0,7 = 1,4A wees, wat ooreenstem na 'n VREF van 1.4A/1.25 = 1.12 V. Sien die A4988 -datablad vir meer inligting. Opmerking: die spoelstroom kan baie verskil van die stroomtoevoer, dus moet u nie die stroom wat by die kragtoevoer gemeet word, gebruik om die huidige limiet in te stel nie. Die gepaste plek om u huidige meter te plaas, is in serie met een van u stapmotorspoele.
Stap 12: Maak gereed
Sluit die werkstuk op die werkbed met vier klein Neodymium-magnete en stel die X- en Y-as in die beginposisie (tuis). Skakel die bestuurdersbord aan deur 'n eksterne kragbron en Arduino Nano na 'n rekenaar via 'n USB A tot USB Mini B -kabel. Skakel ook die bord deur 'n eksterne kragbron.
VEILIGHEID EERSTE
LASER VEILIGHEIDSGLAS MOET NODIG WORD
Stap 13: GRBL -firmware
- Laai die GRBL 1.1 hier af,
- Pak die grbl-master-gids op die lessenaar uit, u vind dit in die lêer master.zip
- Begin die Arduino IDE
- Kies in die menu van die toepassingsbalk: Skets -> #sluit biblioteek in -> Voeg biblioteek uit file. ZIP
- Kies die gids grbl wat u in die grlb-master-gids kan vind en klik op Open
- Die biblioteek is nou geïnstalleer en die IDE -sagteware wys u die volgende boodskap: Die biblioteek word by u biblioteek gevoeg. Gaan die spyskaart “Biblioteke insluiting” na.
- Open dan 'n voorbeeld genaamd "grbl upload" en laai dit op u arduino -bord
Stap 14: Sagteware om G-CODE te stuur
Ons benodig ook 'n sagteware om G-kode na CNC te stuur, daarvoor gebruik ek die LASER GRBL
LaserGRBL is een van die beste Windows GCode -streamer vir DIY lasergraveurs. LaserGRBL kan GCode -pad na arduino laai en stroom, sowel as beelde, prente en logo's met 'n interne omskakelingshulpmiddel.
LASER GRBL Aflaai.
LaserGRBL kyk voortdurend na die COM -poorte wat op die masjien beskikbaar is. Met die lys van poorte kan u die COM -poort kies waarop u beheerbord gekoppel is. Kies die korrekte baud -tempo vir die verbinding volgens die konfigurasie van u masjien (standaard 115200).
Grbl -instellings:
$$ - Bekyk Grbl -instellings
Om die instellings te sien, tik $$ en druk enter nadat u met Grbl gekoppel het. Grbl moet reageer met 'n lys van die huidige stelselinstellings, soos in die voorbeeld hieronder getoon. Al hierdie instellings is aanhoudend en word in EEPROM bewaar, so as u dit afskakel, word dit weer afgelaai die volgende keer as u die Arduino aanskakel.
$ 0 = 10 (stappuls, usec)
$ 1 = 25 (vertraagde stap, msek)
$ 2 = 0 (stappoort -omkeermasker: 00000000)
$ 3 = 6 (omkeermasker vir hawe: 00000110)
$ 4 = 0 (stap aktiveer omkeer, bool)
$ 5 = 0 (limietpenne omkeer, bool)
$ 6 = 0 (sondepen omkeer, bool)
$ 10 = 3 (statusverslagmasker: 00000011)
$ 11 = 0.020 (kruisafwyking, mm)
$ 12 = 0,002 (boogtoleransie, mm)
$ 13 = 0 (meld duim, bool)
$ 20 = 0 (sagte perke, bool)
$ 21 = 0 (harde perke, bool)
$ 22 = 0 (homing cycle, bool)
$ 23 = 1 (homing dir invert maskers: 00000001)
$ 24 = 50.000 (tuisvoer, mm/min)
$ 25 = 635.000 (huisvesting soek, mm/min)
$ 26 = 250 (homing debounce, msek)
$ 27 = 1.000 (homing pull-off, mm)
$ 100 = 314,961 (x, stap/mm)
$ 101 = 314,961 (y, stap/mm)
$ 102 = 314,961 (z, stap/mm)
$ 110 = 635.000 (x maksimum koers, mm/min)
$ 111 = 635.000 (y maksimum koers, mm/min)
$ 112 = 635.000 (maksimum snelheid, mm/min)
$ 120 = 50.000 (x accel, mm/sek^2)
$ 121 = 50.000 (y accel, mm/sek^2)
$ 122 = 50.000 (z accel, mm/sek^2)
$ 130 = 225.000 (x maksimum reis, mm)
$ 131 = 125.000 (y maksimum reis, mm)
$ 132 = 170.000 (maksimum reis, mm)
Stap 15: Aanpassing van die stelsel
Hier kom die moeilikste deel van die projek
Pas die laserstraal in op die kleinste punt op die werkstuk. Dit is die moeilikste deel wat tyd en geduld verg met behulp van 'n spoor en fout metode
Skakel die GRBL -instellings vir $ 100, $ 101, $ 130 en $ 131
my instelling vir die GRBL is, $100=110.000
$101=110.000
$130=40.000
$131=40.000
Ek het probeer om 'n vierkant van 40 mm-kante te graveer, en na soveel foute en die aanpassing van grbl, kry ek die regte 40 mm-lyn gegraveer vanaf die X- en Y-as. As die resolusie van X en Y-as nie dieselfde is nie, sal die beeld in enige rigting skaal.
Hou in gedagte dat nie alle stapmotors van DVD -skyfies dieselfde is nie
Dit is 'n lang en tydrowende proses, maar die resultate is so bevredigend as dit aangepas word.
LaserGRBL gebruikerskoppelvlak
- Verbindingsbeheer: hier kan u die seriële poort en die korrekte baud -tempo vir verbinding kies, volgens die firmware -konfigurasie van grbl.
- Lêerbeheer: hierdie vertoning gelaaide lêernaam en graveerprosesvordering. Die groen "Speel" -knoppie sal die uitvoering van die program begin.
- Handmatige opdragte: u kan enige G-kode-reël hier tik en op "enter" druk. Opdragte word in die ry ingevoer.
- Opdraglogboek en opdragterugkodes: toon opdragte wat onder die knie is, en die uitvoeringstatus en foute daarvan.
- Drafbeheer: laat die laser handmatig posisioneer. Die bewegingsnelheid van die linker vertikale skuifbalk, die stapgrootte van die regte skuifbalk.
- Voorskou van gravure: hierdie gebied toon 'n voorskou van die laaste werk. Tydens gravure sal 'n klein blou kruisie die huidige laserposisie tydens runtime toon.
- Grbl reset/homing/unlock: hierdie knoppies dien sagte herstelling, homing en ontsluit bevel by grbl board in. Aan die regterkant van die ontsluitknoppie kan u 'n paar gebruikersgedefinieerde knoppies byvoeg.
- Voer hou en hervat: hierdie knoppies kan die uitvoering van die program opskort en hervat deur die opdrag van Feed Hold of Hervat na die grbl -bord te stuur.
- Lyntelling en tydprojeksie: LaserGRBL kan die uitvoeringstyd van die program beraam op grond van werklike snelheid en werkvordering.
- Oorheers status en beheer: wys en verander werklike snelheid en kragoorskryding. Overrides is 'n nuwe funksie van grbl v1.1 en word nie in die ouer weergawe ondersteun nie.
Stap 16: Houtgravure
Met Raster -invoer kan u 'n beeld van enige aard in LaserGRBL laai en die GCode -instruksies verander sonder dat ander sagteware nodig is. LaserGRBL ondersteun foto's, illustrasies, potloodtekeninge, logo's, ikone en probeer die beste doen met enige beeld.
U kan dit oproep in die menu "File, Open File" deur 'n prent van die tipe jpg,-p.webp
Die omgewing vir gravure is anders vir alle materiale.
Definieer die graveer snelheid per mm en Quality-lines per mm
Video aangeheg is die tydsverloop van die hele proses.
Stap 17: Sny dun papier
Hierdie laser van 250 mW kan ook dun papiere sny, maar die spoed moet baie laag wees, d.w.s. nie meer as 15 mm/min nie, en die laserstraal moet behoorlik aangepas word.
Video aangeheg is die tydsverloop van die hele proses.
Stap 18: Vinyl sny en maak aangepaste plakkers
Ek het 'n persoonlike vinylplakker gemaak. Boarder spoed verander met betrekking tot die kleur van die vinyl wat gebruik word.
Donker kleure is maklik om mee te werk, terwyl die ligter kleure lastig is.
Bogenoemde beelde demonstreer hoe u vinylplakkers gebruik wat met die CNC gemaak is.
♥ Spesiale dank aan die GRBL -ontwikkelaars:)
Ek hoop dat u van hierdie projek gehou het, laat weet my in die kommentaar as u enige vrae het, Ek sou ook graag foto's van u CNC -masjiene wou sien!
Dankie !! vir U ondersteuning.
Eerste prys in die mikrobeheerderkompetisie
Aanbeveel:
ROTARY CNC BOTTLE PLOTTER: 9 stappe (met foto's)
ROTARY CNC BOTTLE PLOTTER: Ek het 'n paar rolletjies opgetel, wat waarskynlik in die drukker gebruik word. Ek het die idee gekry om dit in die rotasie -as van CNC -bottelplotter te verander. Vandag wil ek deel hoe om 'n CNC -bottelplotter uit hierdie rollers en ander stukkies te bou
Hoe om 'n mini -CNC -masjien te maak: 11 stappe (met foto's)
Hoe om 'n mini -CNC -masjien te maak: Hallo almal, dit gaan goed met u. Ek is hier met nog 'n baie oulike projek wat u kan bou met 'n paar afval/ gebruikte dele van die rekenaar. In hierdie instruksies gaan ek jou wys hoe jy 'n mini -CNC -masjien tuis kan maak van die ou DVD
Draadlose afstandsbediening met 2,4 GHz NRF24L01 -module met Arduino - Nrf24l01 4 -kanaals / 6 -kanaals sender -ontvanger voor quadcopter - Rc Helikopter - Rc -vliegtuig met Arduino: 5 stappe (met foto's)
Draadlose afstandsbediening met 2,4 GHz NRF24L01 -module met Arduino | Nrf24l01 4 -kanaals / 6 -kanaals sender -ontvanger voor quadcopter | Rc Helikopter | Rc -vliegtuig met Arduino: om 'n Rc -motor te bestuur | Quadcopter | Drone | RC -vliegtuig | RC -boot, ons het altyd 'n ontvanger en sender nodig, veronderstel dat ons vir RC QUADCOPTER 'n 6 -kanaals sender en ontvanger nodig het en dat die tipe TX en RX te duur is, so ons maak een op ons
Hoe om 'n rekenaar met maklike stappe en foto's uitmekaar te haal: 13 stappe (met foto's)
Hoe om 'n rekenaar uitmekaar te haal met eenvoudige stappe en foto's: dit is 'n instruksie oor hoe om 'n rekenaar uitmekaar te haal. Die meeste basiese komponente is modulêr en kan maklik verwyder word. Dit is egter belangrik dat u daaroor georganiseerd is. Dit sal u verhinder om onderdele te verloor, en ook om die montering weer
Arduino Mini CNC -plotter (met Proteus Project & PCB): 3 stappe (met foto's)
Arduino Mini CNC -plotter (met Proteus Project & PCB): Hierdie arduino mini CNC- of XY -plotter kan ontwerpe binne die 40x40mm -reeks skryf en maak. Ja, hierdie reeks is kort, maar dit is 'n goeie begin om in die arduino -wêreld te spring. [Ek het alles in hierdie projek gegee, selfs PCB, Proteus File, voorbeeldontwerp en