DIY billig og robust lasergraver: 15 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I denne instruktion vil jeg vise dig, hvordan jeg lavede min egen DIY lasergraver til meget billig. Også de fleste dele reddes enten fra gamle ting eller er meget billige. Dette er et meget interessant projekt for enhver elektronikhobbyist. Denne graver vil være i stand til at gravere træ, pap, vinylklistermærker osv. Og også til at skære papir på grund af den 250 mW laser, vi vil bruge.

Hvis disse instruktører hjælper dig på nogen måde med at lave din egen lasergraver, kan du dele dit projekt med mig. det vil gøre mig mere end glad.

Trin 1: Påkrævede dele/ materialer og værktøjer

• 2x - Gamle DVD -drev til redning af trinmotormekanisme.
• 1x - GRBL -skjold v4 (kan også bruge andre versioner).
• 2x - A4988 stepper motor drivere.
• 1x - 250 mw 650 nm laser med justerbar linse (fra banggood.com)
• 12v 2-2,5 ampere strømforsyning.
• Tom pcb til fremstilling af laser driver kredsløb.
• Mandlige og kvindelige overskrifter.
• 1x - 47 ohm modstand.
• 1x- 100k ohm modstand.
• 1x - IRFZ44N mosfet til laseromskiftning.
• Nogle neodymmagneter.
• Akrylplade.
• M3 skruer og møtrikker.
• Laser sikkerhedsbriller.
• 1x - Arduino Nano.

KRÆVET VÆRKTØJ:

• Boremaskine.
• Varm limpistol.
• Sav til skæring af akryl.
• Fil til efterbehandling.
• Bordskrue.
• Skruetrækker Phillips hoved og fladt hoved.
• Loddekolbe.

Trin 2: bjærgning af trinmekanismen og neodymmagneter

To trinmekanismer er påkrævet til henholdsvis x- og y -aksen, som kan reddes fra to brugte DVD -drev. Det er ret let at redde stepper -mekanismen og neodymmagneterne. Du kan nemt redde det ved at åbne cd -driveren ved hjælp af en skruetrækker fra Philips.

Sørg for, at du ikke beskadiger dele, der er relateret til projektet, mens du redder de nødvendige dele fra dvd -drevene.

Hvis du ikke er bekendt med hakke til at gøre dette, efterlader jeg et link til en YouTube -video, der viser, hvordan du redder de respektive dele.

Trin 3: Lav basen til maskinen

Til fremstilling af basen bruger jeg 4 mm gennemsigtigt akrylark. Størrelsen på akrylpladen er cirka 9in x 6,6in ca.

Nu bliver vi nødt til at oprette vores stativ til montering af y -aksen med denne akrylbase.

Forlad 1in fra toppen og 1.5in fra siden, og placer trinmekanismen på bunden. Marker nu de respektive huller og bor dem for at akkumulere y -aksens stepper -mekanisme.

Disse målinger er ikke så vigtige. du kan bruge din egen plads efter dine behov.

Jeg udstyrede også denne base med 4 siliciumgummipuder, så basen forbliver fast på jorden eller hvor den er placeret.

Trin 4: Identificering af trinspole og ledninger

• DVD stepper motorer er bipolare stepper motorer bestående af to spoler og 4 ledninger.
• Vi skal identificere ledningerne i spolen 1 og 2.
• Til identifikation af trinmotorspolen bruger vi en kontinuitetstester, der viser os et lys på to ledninger, der overvejer den samme spole.
• I henhold til vores grbl -skjold er der fire mandlige overskrifter, hvis ledninger er som følger.

1A 1B 2B 2A

Dette viser, at 1A & 1B er en del af spolen 1 og 2A & 2B er en del af den anden spole

BEMÆRK - Billeder for hver proces er givet, så sørg for at tage et grundigt kig på det, hvilket vil gøre det lettere at forstå

Trin 5: Lav hovedgraveringsplatformen

• Til fremstilling af platformen til gravering vil jeg bruge nogle 2 mm tynde akrylplader i størrelse 40 mm x 22, 5 mm.
• Jeg vil bruge trælignende stykker af ovenstående størrelse, så jeg kunne skabe en højde på 6 mm.
• Sæt nu stykkerne sammen en efter en oven på en anden ved hjælp af en varm lim.
• Når det hele er limet sammen, skal det fastgøres til bunden af stepper drivermekanismen.
• Dette sikrer, at der er anstændigt mellemrum mellem stepper drivermekanismen og basisplatformen, som vi vil installere.
• For mand

Trin 6: Fremstilling af strukturen til Y -aksen

• Til at lave stativet til y -aksen og skabe plads mellem mekanismen og basen brugte jeg fire afstandsstykker, som jeg lavede ved at skære en pen med et blad. Længden af pacerne, som vi har brug for, er ca. 25 mm, hvilket skal være tilstrækkeligt til at skabe nok plads mellem basen og mekanismen.
• Brug nu m3 skruer til at indsætte dem nedenunder akrylbasen som vist på billedet.
• Nu ved at bruge nogle skiver både over og under mekanismen, sikres y -aksens stepper -mekanisme ved hjælp af møtrikker
• Sørg for, at skruerne er korrekt fastgjort

Trin 7: Lav strukturen til X -aksen

• Efter at have gjort en undersøgelsesbas for y -aksen, er det nu på tide at lave et lysnettet til X -aksen.
• Til fremstilling af strukturen til X -aksen bruger jeg metalplader med en tykkelse på 1,5 mm. Materialet er rustfrit stål.
• Du kan få det billigt fra skrot.
• Du kan også bruge andre materialer som aluminiumsvinkler osv. Det er op til dig, uanset hvilke ressourcer der er bedst tilgængelige for dig.
• Til fremstilling af stativet kræver vi to priser fra denne stålplade med en bredde på 30 mm hver. Så ved at bruge en måleenhed, der kan opbevares, markerer vi stregerne.
• Herefter skal vi bøje dette ved 90 ° i en afstand af 80 mm for begge stålstrimler.
• Det eneste, der kræves, er at skære disse strimler og bøje det ved 90 °
• For at skære strimlerne kan du have brug for nogle værktøjer, så du har et værksted, der vil være godt, ellers kan du tage hjælp fra en, der ejer et værksted.
• Efter skæring skal du kontrollere, at stålpladens sider er ordentligt færdige, så det ikke skader nogen.
• For at bøje strimlerne kan du fange emnet i en bordskrue, og ved hjælp af en hammer kan du virkelig bøje det ved 90 °
• Kontroller bare, om bøjningen er nøjagtigt 90 ° eller ej ved hjælp af en indstillet firkant.
• En forkert bøjning vil kun øge dit arbejde, så denne proces skal være perfekt.

Trin 8: Elektronikken

• Her kommer den vigtigste del af projektet.
• For at køre maskinen skal vi bruge en strømforsyning på 12v 2 - 2,5 ampere.
• Vi skal konfigurere Arduino Nano og 2 A4988 drivere på CNC GRBL -skjoldet v4 på den korrekte måde som vist på billedet.
• Hvis justeringen er forkert, og der gives forsyning, kan det beskadige stepper -driverne eller mikrokontrolleren.
• Efter korrekt justering af driverne og Nano skal vi tilslutte den til strømforsyningen og pc'en og teste om aksen bevæger sig i den respektive retning eller ej.
• I mit tilfælde, da jeg prøvede, reagerede skjoldet ikke på mine kommandoer fra laser GRBL -softwaren.
• Derefter kontrollerede jeg forbindelserne på skjoldet med henvisning til kredsløbsdiagrammet, som jeg fandt på internettet.

BEMÆRK - Der var en produktionsfejl med mit skjold. Til udbedring prøvede jeg det samme med mine venners skjold og fandt ud af, at han også har det samme problem. Så jeg lod igen trin- og retningstappene på henholdsvis A4988 på X- og Y -aksen.

Efter lodning af trin og retningsstifter igen var jeg i stand til at køre x og y -aksen perfekt

Trin 9: Skematisk for laseromskiftningskredsløb

• Laseren skiftes ved hjælp af en n -kanal mosfet Irfz44.
• Den digitale pin 11 på arduino Nano er forbundet til Mosfets port ved hjælp af de modstande, der er vist i skemaerne.
• Laseren arbejder med 5 volt, så en LM7805 spændingsregulator bruges til at levere forsyningen.

Trin 10: Tilføjelse af gummifødder til basen

• For at gøre strukturen robust skal vi tilføje nogle gummipuder.
• Til gummipuderne bruger jeg et 3,5 mm tykt ark siliciumgummi og skærer fire af de cirkulære gummipuder med en diameter på 20 mm.
• Nu skal vi fastgøre disse gummipuder til bunden af vores maskine. For at klæbe dette til basen vil vi bruge syntetisk gummiklæber FEVIBOND.
• Klæbemiddel skal fastgøres jævnt på begge overflader. Efter påføring af klæbemiddel klæbes gummipuden til basen og lad den tørre i mindst 30 minutter.
• Det er ikke nødvendigt at tilføje disse puder, men det hjælper, når maskinen placeres på ru overflader.
• Dette vil også beskytte den akrylbund mod ridser.

Trin 11: Kalibrering af trinmotor og beregning af trin/mm

• For at kalibrere enhver maskine, der involverer trinmotorer, kræves nogle beregninger. Disse beregninger er forskellige for forskellige trinmotorer.
• Så du skal beregne for din stepper motor.
• Trin/mm = Trin/omdrejning * (mikrotrin i a4988)
• Trin/Revolution = 360/Trinvinkel
• For mine stepper motorer, trin/ omdrejningstal = 192
• Derfor er trin/mm = 192 * 1/16 = 12 trin/mm.
• Nu kan disse værdier tilføjes i grbl -indstillingerne i laser grbl -softwaren.

Trin 12: Upload af GRBL -bibliotek og opsætning af laser -GRBL

OPLADNING AF GRBL TIL ARDUINOEN -

• For at få denne maskine til at køre skal vi uploade grbl -biblioteket til Arduino.
• Du kan downloade filerne fra dette link.
• github.com/grbl/grbl
• Efter download skal du udpakke filen.
• Efter udtrækning skal du placere mappen på følgende sted-Programfiler-> Arduino-> Libraries. Indsæt det på dette sted.
• Åbn nu Arduino ideen og tilslut Arduino nano og vælg den korrekte port. Inkluder nu grbl -biblioteket og upload det til Arduino.

OPSÆTNING AF LASERGRBL SOFTWARE-

• Åbn LASERGRBL -softwaren og tilslut Arduino til pc'en.
• Sørg for at vælge den korrekte baudhastighed 11500.
• Forsyn nu kredsløbet med 12v 2,5 ampere. Efter at have givet strømforsyningen skal begge trinmotorer være låst og bør ikke være gratis.
• Klik nu på forbindelsesknappen.
• Klik nu på fil> Åbn fil> Vælg den fil, du vil gravere> Klik på OK.
• Nu kan du indstille billedet efter dine behov. I mit tilfælde bruger jeg vektoriseringen af billedet og bruger ikke noget af fyldet.

Trin 13: Fokusering af laseren og begyndelsen til gravering

• Nu skal vi montere laseren på x -aksen ved at bruge noget varm lim.
• Nu skal vi holde et emne under laseren på y -platformen, som vi skabte tidligere.
• Nu forsøger vi langsomt at rotere laserens linse og forsøge at gøre det til en mere fokuseret stråle.
• Sørg for, at laserstrålens punkt skal være så lille som muligt.
• Når laserstrålen er fokuseret nok til at brænde emnet, bør du kunne se noget røg, der sikrer, at emnet er begyndt at brænde.
• Jeg har uploadet en video om, hvordan du gør dette, hvis du ikke er sikker.
• Når dette trin er udført, begynder vi endelig at gravere, hvad vi vil.
• Til gravering første gang bruger jeg billederne af nogle enkle geometriske former, der viser os maskinens nøjagtighed.
• Efter lidt mere gravering og finjustering af systemet lidt efter lidt fik jeg endelig nogle rene og præcise resultater.

Trin 14: Materialer, der kan graveres

1. Pap.
2. Hardboard.
3. MDF.
4. Træ.
5. Svagere plast.

Materialer, der kan skæres.

1. Papir.
2. Vinyl klistermærker.

Trin 15: Gravering af videoer

Her er et par gravering video timelapses for dig!