DIY billig og solid lasergraver. 15 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

I denne instruksjonene vil jeg vise deg hvordan jeg laget min egen DIY lasergraver for veldig billig. Også de fleste delene er enten berget fra gamle ting eller er veldig billige. Dette er et veldig interessant prosjekt for enhver elektronikkhobbyist. Denne graveren vil kunne gravere tre, papp, vinylklistremerker osv. Og også for å kutte papir på grunn av laseren på 250 mW som vi skal bruke.

Hvis denne instruksen hjelper deg på noen måte å lage din egen lasergraverer, kan du dele prosjektet med meg. det vil gjøre meg mer enn glad.

Trinn 1: Nødvendige deler/ materialer og verktøy

• 2x - Gamle DVD -stasjoner for å berge trinnmotormekanismen.
• 1x - GRBL -skjerm v4 (kan også bruke andre versjoner).
• 2x - A4988 steppermotordrivere.
• 1x - 250 mw 650 nm laser med justerbart objektiv (fra banggood.com)
• 12v 2-2,5 ampere strømforsyning.
• Tom PCB for å lage laserdriverkrets.
• Mannlige og kvinnelige overskrifter.
• 1x - 47 ohm motstand.
• 1x- 100k ohm motstand.
• 1x - IRFZ44N mosfet for laserbyttehandling.
• Noen neodymmagneter.
• Akrylark.
• M3 skruer og muttere.
• Laser vernebriller.
• 1x - Arduino Nano.

VERKTØY KREVET:

• Boremaskin.
• Varm limpistol.
• Sag for kutting av akryl.
• Fil for etterbehandling.
• Bordskrue.
• Skrutrekker Phillips hode og flatt hode.
• Loddejern.

Trinn 2: Berge Stepper Mechasnism og Neodymium magneter

To trinnmekanismer kreves for henholdsvis x- og y -aksen, som kan reddes fra to brukte DVD -stasjoner. Å redde stepper -mekanismen og neodymmagneter er ganske enkelt. Du kan enkelt redde den ved å åpne CD -driveren ved hjelp av en Philips -skrutrekker.

Pass på at du ikke skader noen deler relatert til prosjektet mens du redder de nødvendige delene fra DVD -stasjonene.

Hvis du ikke er kjent med hakke for å gjøre dette, vil jeg legge igjen en lenke til en YouTube -video som viser hvordan du redder de respektive delene.

Trinn 3: Lag basen for maskinen

For å lage basen bruker jeg 4 mm gjennomsiktig akrylark. Størrelsen på akrylarket er omtrent 9 x 6,6 tommer.

Nå må vi lage vårt stativ for montering av y -aksen med denne akrylbasen.

La 1 tommer være fra toppen og 1,5 tommer fra siden, og plasser trinnmekanismen på basen. Merk nå de respektive hullene og bor dem for å akkumulere y -aksens trinnmekanisme.

Disse målingene er ikke så viktige. du kan bruke din egen plass i henhold til dine behov.

Jeg utstyrte også denne basen med 4 silisiumgummiputer slik at basen holder seg fast på bakken eller hvor den er plassert.

Trinn 4: Identifisere Stepper Coil og ledninger

• DVD stepper motorer er bipolare stepper motorer som består av to spoler og 4 ledninger.
• Vi må identifisere ledningene til spolen 1 og 2.
• For å identifisere Stepper motor coil, bruker vi en kontinuitetstester som vil vise oss et lys av to ledninger som vurderer den samme spolen.
• I henhold til vårt grbl -skjold er det fire mannlige overskrifter hvis ledninger er som følger.

1A 1B 2B 2A

Dette viser at 1A & 1B er en del av spolen 1 og 2A & 2B er en del av den andre spolen

MERK - Bilder for hver prosess er gitt, så sørg for at du tar en grundig titt på den som vil gjøre det lettere å forstå

Trinn 5: Lag hovedgraveringsplattformen

• For å lage plattformen for gravering kommer jeg til å bruke noen 2 mm tynne akrylarkstykker i størrelse 40 mm x 22, 5 mm.
• Jeg kommer til å bruke trelignende stykker av størrelsen ovenfor slik at jeg kunne lage en høyde på 6 mm.
• Fest brikkene sammen en etter en med en varm lim.
• Når det hele er limt opp, må det festes til bunnen av stepper -drivermekanismen.
• Dette sikrer at det er anstendig mellomrom mellom trinndrivermekanismen og baseplattformen som vi skal installere.
• For menn

Trinn 6: Lag strukturen for Y -aksen

• For å lage stativet for y -aksen og for å skape mellomrom mellom mekanismen og basen brukte jeg fire avstandsstykker som jeg lagde ved å kutte en penn ved hjelp av et blad. Lengden på pacerne som vi trenger er ca. 25 mm som skal være tilstrekkelig for å skape nok plass mellom basen og mekanismen.
• Nå bruker du m3 -skruer som setter dem inn under akrylbasen som vist på bildet.
• Nå ved å bruke noen skiver både over og under mekanismen, fest y -aksens trinnmekanisme ved å bruke muttere
• Kontroller at skruene er ordentlig festet

Trinn 7: Lag strukturen for X -aksen

• Etter å ha gjort en studiebas for y -aksen, er det nå tur til å lage et strømnettet for X -aksen.
• For å lage konstruksjonen for X -aksen bruker jeg metallplater med en tykkelse på 1,5 mm. Materialet er rustfritt stål.
• Du kan få det billig fra skrot.
• Du kan også bruke andre materialer som aluminiumsvinkler osv. Det er opp til deg hvilke ressurser som er best tilgjengelig for deg.
• For å lage stativet vil vi kreve to priser fra denne stålplaten med en bredde på 30 mm hver. Så ved å bruke lagringsbar måleenhet vil vi markere linjene.
• Etter dette må vi bøye dette ved 90 ° i en avstand på 80 mm for begge stållistene.
• Alt som trengs er å kutte disse strimlene og bøye dem i 90 °
• For å kutte strimlene kan det hende du trenger noen verktøy, så du har et verksted som er bra, ellers kan du ta hjelp fra noen som eier et verksted.
• Etter kutting, sørg for at stålplatesidene er riktig ferdige, og pass på at det ikke skader noen.
• For å bøye strimlene kan du fange arbeidsstykket i en bordskive, og ved å bruke en hammer kan du bøye det virkelig i 90 °
• Bare sjekk om bøyningen er nøyaktig 90 ° eller ikke ved å bruke et angitt kvadrat.
• En feilaktig bøyning vil bare øke arbeidet ditt, så denne prosessen bør være perfekt.

Trinn 8: Elektronikken

• Her kommer den viktigste delen av prosjektet.
• For å kjøre maskinen trenger vi en strømforsyning på 12v 2 - 2,5 ampere.
• Vi må konfigurere Arduino Nano og 2 A4988 -drivere på CNC GRBL -skjoldet v4 på riktig måte som vist på bildet.
• Hvis justeringen er feil og tilførsel er gitt, kan det skade stepper -driverne eller mikrokontrolleren.
• Etter riktig justering av driverne og Nano må vi koble den til strømforsyningen og pc -en og teste om aksen beveger seg i den respektive retningen eller ikke.
• I mitt tilfelle da jeg prøvde, reagerte skjoldet ikke på kommandoene mine fra laser GRBL -programvaren.
• Så sjekket jeg tilkoblingene på skjoldet med henvisning til kretsdiagrammet som jeg fant på internett.

MERK - Det var en produksjonsfeil med skjoldet mitt. For å rette opp prøvde jeg det samme med vennens skjold og fant ut at også han har det samme problemet. Så jeg loddet igjen trinn- og retningspinnene på henholdsvis A4988 på X- og Y -aksen.

Etter å ha loddet trinn- og retningsnålene igjen, var jeg i stand til å kjøre x- og y -aksen perfekt

Trinn 9: Skjematisk for laserbryterkrets

• Laseren byttes ved hjelp av en n -kanal mosfet Irfz44.
• Den digitale pinnen 11 til arduino Nano er koblet til porten til mosfeten ved å bruke motstandene vist i skjemaet.
• Laseren fungerer med 5 volt, så en LM7805 spenningsregulator brukes til å levere forsyningen.

Trinn 10: Legge til gummiføtter til basen

• For å gjøre strukturen solid må vi legge til noen gummiputer.
• For gummiputer bruker jeg et 3,5 mm tykt ark silisiumgummi og skjærer fire av de sirkulære gummiputene med en diameter på 20 mm.
• Nå må vi feste disse gummiputene til bunnen av maskinen. For å feste dette til basen bruker vi syntetisk gummilim FEVIBOND.
• Lim skal festes jevnt på begge overflatene. Etter påføring av limet, fest gummiputen til basen og la den tørke i minst 30 minutter.
• Å legge til disse putene er ikke nødvendig, men det skal hjelpe når maskinen plasseres på ujevne overflater.
• Dette vil også beskytte akrylbasen mot riper.

Trinn 11: Kalibrering av trinnmotor og beregning av trinn/mm

• Noen kalibreringer krever noen beregninger for å kalibrere enhver maskin som involverer trinnmotorer. Disse beregningene er forskjellige for forskjellige trinnmotorer.
• Så du må beregne for trinnmotoren din.
• Trinn/mm = Trinn/revolusjon * (mikrotrinn i a4988)
• Trinn/revolusjon = 360/trinnvinkel
• For mine steppermotorer, Steps/ Rev = 192
• Derfor er trinn/mm = 192 * 1/16 = 12 trinn/mm.
• Nå kan disse verdiene legges til i grbl -innstillingene til laser grbl -programvaren.

Trinn 12: Last opp GRBL -bibliotek og konfigurere laser GRBL

OPPLADERING GRBL TIL ARDUINOEN -

• For å få denne maskinen til å kjøre må vi laste opp grbl -biblioteket til Arduino.
• Du kan laste ned filene fra denne lenken.
• github.com/grbl/grbl
• Etter nedlasting må du pakke ut filen.
• Etter å ha hentet ut, må du plassere mappen på følgende sted: Programfiler-> Arduino-> Libraries. Lim det inn på dette stedet.
• Åpne nå Arduino ide og koble til Arduino nano og velg riktig port. Inkluder nå grbl -biblioteket og last det opp til Arduino.

OPPSETT AV LASERGRBL-PROGRAMVAREN-

• Åpne LASERGRBL -programvaren og koble Arduino til datamaskinen.
• Sørg for å velge riktig overføringshastighet 11500.
• Forsyn nå kretsen med 12v 2,5 ampere. Etter å ha gitt strømforsyningen, bør begge trinnmotorene være låst og ikke være ledige.
• Klikk nå på tilkoblingsknappen.
• Klikk nå på filen> Åpne fil> Velg filen du vil gravere> Klikk på OK.
• Nå kan du angi bildet i henhold til dine behov. I mitt tilfelle bruker jeg vektorisering av bildet og bruker ingen av fyllene.

Trinn 13: Fokuser laseren og begynner å gravere

• Nå må vi montere laseren på x -aksen ved å bruke litt varmt lim.
• Nå må vi beholde et arbeidsstykke under laseren på y -plattformen som vi opprettet tidligere.
• Nå prøver vi sakte å rotere linsen til laseren og prøver å gjøre den til en mer fokusert stråle.
• Sørg for at laserstrålens punkt skal være så liten som mulig.
• Når laserstrålen er fokusert nok til å brenne arbeidsstykket, bør du kunne se litt røyk som sikrer at arbeidsstykket har begynt å brenne.
• Jeg har lastet opp en video av hvordan du gjør dette hvis du ikke er sikker.
• Når dette trinnet er gjort, begynner vi endelig å gravere det vi vil.
• For gravering første gang bruker jeg bildene av noen enkle geometriske former som viser oss maskinens nøyaktighet.
• Etter litt mer gravering og finjustering av systemet litt etter litt fikk jeg endelig noen rene og nøyaktige resultater.

Trinn 14: Materialer som kan graveres

1. Kartong.
2. Hardboard.
3. MDF.
4. Tre.
5. Svakere plast.

Materialer som kan kuttes.

1. Papir.
2. Vinyl klistremerker.

Trinn 15: Gravering av videoer

Her er noen få graveringsvideotidsforsinkelser for deg!