Gledajući laserske gravure na aliexpressu, majstor je naišao na nekoliko modela sa USB pogonom. Bilo je nevjerojatno da su mogli ugravirati na različite materijale, kao i izrezati oblike i uzorke s naljepnica i papira, a sve to moći napraviti s 5V USB-a. No, nedostatak ovih gravera bio je u tome što su imali malo radno područje, u većini slučajeva samo 40 mm x 40 mm.
Tada je majstor odlučio samostalno dizajnirati i izraditi graver koristeći 3D printer za izradu. Uz put je odlučio držač lasera učiniti modularnim kako bi se laser mogao lako zamijeniti olovkom ili markerom. Dodana je i funkcija Bluetooth veze.
Tehničke specifikacije gravera su sljedeće:
- Radna površina 200 x 162 mm
-1000 mw laserski modul
- Radi iz USB izvora (5V)
-Automatsko navođenje
- Bluetooth komunikacija između laserskog gravera i računala
- PWM lasersko upravljanje. (Pomaže u stvaranju različitih nijansi crne boje kod graviranja portreta)
-102,4 koraka po mm rezolucije
- Stroj može urezati, rezati i crtati na različitim materijalima
Alati i materijali:
-Arduino UNO;
-Ekspanzijska ploča;
- vozač koračnog motora A4988 - 2 kom;
-1000 mW laserski modul;
- Arduino Nano;
- XL6009 Boost Converter;
- linearni kuglični ležajevi LM8UU - 6 kom;
Remenica - 4 kom;
- šipke promjera 8 mm, duljine 300 mm -4 kom;
-modul IRF520 Mosfet;
- relej;
- granične sklopke - 2 kom;
-Step motori 2 kom;
- neodim magneti 18 x 5 mm x 3 mm;
-30 * 30 mm 5-voltni ventilator za hlađenje;
-Remen;
-HC-05 Bluetooth modul;
-SG90 servomotor;
Vijčane stezaljke
-Srvena cijev;
- Superglue;
-Cable kravate;
-Krepezh
M3 30mm
M3 vijci od 12 mm
M4 40mm
M3 matice
M4 matice;
- Šperploča 8 mm 48 x 42 cm;
-5 mm prozirni akrilni lim 22 x 22 cm;
- MicroUSB kabel;
-Otpadni papir;
-Nadfil;
- odvijač;
-Pribor za lemljenje;
- Kliješta;
- škare;
-Kusachki;
-Kompjuter sa softverom;
Prvi korak: Dizajn
Čarobnjak je počeo dizajniranjem osnove i držača osovine osovine Y. Budući da se držači sastoje od dvije identične komponente, funkcija zrcala u Fusion 360 olakšala je rad. Funkcija zrcala nekoliko se puta koristila u razvoju ovog laserskog gravure.Za razliku od ostalih CAD softvera, jedna od sjajnih značajki Fusion 360 je ta što vam omogućuje stvaranje više komponenti na jednom zaslonu s vezom na ostale komponente, tj. model mogu se dizajnirati sastavljene.
Visina vodilica osi X ovisi o žarišnoj duljini lasera koji se koristi. Trebate samo osigurati da se visina lasera nalazi u tom rasponu. Konačno fokusiranje laserskog snopa može se izvršiti podešavanjem leće na laseru.
Fusion 360 također vam omogućuje odabir izgleda i materijala komponenti kako bi konačni dizajn izgledao stvarno. Program vam omogućuje pretvaranje i spremanje razvijenih komponenti izravno u STL formatu za 3D ispis.
Ispod možete preuzeti datoteku Fusion 360 s projektom gravera.
laserski graver v16.f3d
Drugi korak: 3D ispis
Tada čarobnjak počinje ispisati detalje. Svi dijelovi dizajnirani su na takav način da se mogu lako ispisati na 3D pisaču bez nosača.
Čarobnjak ispisuje detalje na TEVO 3D pisaču.
Materijal: PLA (tamnozelena)
Visina sloja: 0,3 mm
Punjenje: 30%
Debljina stijenke: 0,8 mm
Debljina vrha / dna: 0,9 mm
Datoteke za ispis možete preuzeti klikom na ovo veza.
Treći korak: Sastavljanje osi Y
Čarobnjak savjetuje da prije sastavljanja otvorite Fusion 360 PC fajl za izgradnju. To pomaže da se proces sastavljanja učini razumljivijim.
Čarobnjak instalira šipke i linearne ležajeve. Majstor je dizajnirao tako da izbjegne lijepljenje dijelova, tj. fit je tijesan. Šipke treba čekićem napuniti u sjedalo.
Nakon sklapanja, osigurajte da se nosač slobodno kreće.
Četvrti korak: Desktop
Na akrilnom listu se buši rupa. Privijte list na nosač i postavlja rubove lista točno paralelno s rubovima nosača. Označava i izbuši četiri montažne rupe. Vijak akrilni na nosač.
Peti korak: os X
Tada majstor sakuplja osi X. Voditelj za osi ispisao je majstor, jer se pokazalo da su oni koje je kupio neispravni. Prema njegovim riječima, nakon brušenja i podmazivanja ti vodiči djeluju nimalo lošije od kupljenih.
Korak šest: premještanje unipolarnog motora 28BYJ-48 u bipolarni
Dva su glavna razloga zašto morate pretvoriti unipolarni motor u bipolarni motor.
Algoritam bipolarnog upravljanja motorom pomoću pogonskog pokretača A4988 jednostavniji je od upravljanja unipolarnim motorom
Ekspanzijska ploča podržava samo bipolarne stepper motore.
Motor možete preraditi u tri koraka.
Otvorite plavu plastičnu futrolu, crvenu žicu odvojite od ploče, kao što je prikazano na prvoj fotografiji.
Sada morate oštetiti stazu, kao na drugoj fotografiji i promijeniti žice u bloku, kao na trećoj fotografiji.
Sedmi korak: ugradnja motora, remenice, remena
Instalira motor. Motor pričvršćuje remenicu na osovinu. Drugi remen se postavlja na suprotnu stranu motora. Kraj pojasa pričvršćuje se vezicama. Drugi kraj pojasa prolazi kroz remenice i također se pričvršćuje.
Osmi korak: Zaklada
Osnova je izrađena od šperploče. Za njega majstor pričvršćuje X osi.
Korak devet: Y os
Skuplja osi Y. Ovo je težak korak.
Sklopite držač remenice pomoću Y osovinice remenice, remenice, 40 mm M4 vijaka / matice i metalnih podmetača kao što je prikazano na prve dvije fotografije.
Sada vežite jedan kraj razvodnog remena na jedan od proreza ispod nosača osi Y.
Prođite slobodni kraj remena kroz sklop remenica koji ste napravili ranije, a zatim ga uskočite u drugi utor koji se nalazi ispod nosača osi Y.
Nakon što su ta 3 koraka dovršena, morate na vijak od šperploče pričvrstiti sklop osi Y.
Pričvrstite koračni motor na nosač motora Y-osi pomoću dva vijka i matice od 12 mm M3.
Sada zavijte držač remenice Y-osi i nosač motora na podlogu od šperploče.Učinite to nakon prilagodbe obje strane kako biste dobili ispravnu zategnutost remena. Natezač pojasa kasnije će biti dodan.
Korak deseti: Laserski modul
Kao što je navedeno u specifikacijama, stroj je implementirao brzu zamjenu laserskog modula s drugim izvršnim modulima. Za to je majstor izradio dva pravokutna dijela (korice). U svakom je ugrađeno šest neodim magneta. Jedan poklopac je pričvršćen na X osi, a laserski modul je pričvršćen na drugi.
Žice su montirane na sljedeći način.
+ i - laseri su spojeni na V + i V-, MOSFET modula. Napajanje je povezano s VCC odnosno GND. Signalna žica spojena je na signalni pin MOSFET modula.
Korak jedanaesti: crtač
Prikuplja crtač. Čim se otisnu oba dijela, majstor polira ravnine koje su u međusobnom dodiru, zaglađuje ih fileom i brusnim papirom, dok se oba dijela ne pokleknu, uz vrlo malo trenja.
Sada zategnite vijke M3 od 40 mm i postavite oprugu.
Servo motor, terminali i Arduino držači kao što je prikazano na fotografiji.
ovdje Težak nano se koristi za pretvaranje laserskih upravljačkih signala u PWM signale koji mogu pokretati mikromotor.
Povezan je kako slijedi:
+5 Volt - Vin
-5 Volt - BND
Signal - D10
Servo snaga + ve - 5V
Servo snaga -ve - GND
Servo signal - D3
Tada se učitava kôd.
#include Servo myservo;
postavljanje praznine ()
{
myservo.attach (3);
pinMode [10, ULAZ];
}
void petlja ()
{
if (digitalno čitanje (10) == HIGH)
{
myservo.write (20);
}
drugo
{
myservo.write (60);
}
}
Dvanaesti korak: Instalacija
Instalacija prema shemi.
Pojačani pretvarač postavljen je na 12V.
Arduino je instaliran u CNC modul za proširenje.
Ventilator je zalijepljen za otvor predviđen za to vrućim ljepilom.
Dodana je LED traka i za izgled i za napajanje.
Ispisano kućište je pričvršćeno na šperploču.
Prozirni akrilni list debljine 87 x 75 mm 2 mm koristi se kao pokrov tijela. Može se umetnuti kroz utor predviđen za njega na jednoj strani kućišta.
Krajnji prekidači pričvršćeni su tako da se gumb pritisne 3 mm prije nego što se ležajevi svakog nosača sudaraju s nosačima vučne jedinice.
Žice za motore i krajnje sklopke su izdužene, a spojevi su izolirani.
Žice su zalijepljene na podlogu od šperploče super-ljepilom.
Ovdje se pojačani pretvarač koristi samo za napajanje čipova vozača motora A4988. Svaki motor troši samo 150 mA struje.
Korak trinaesti: Bluetooth modul
Montira bluetooth modul.
Za slanje i primanje podataka ili, u ovom slučaju, G-kodova putem Bluetooth modula HC05, prvo morate konfigurirati modul.
Spojite HC05 modul na Arduino Uno, kao što je prikazano na prvoj slici.
Preuzmite kod priložen na ovom koraku na Arduino.
BLUE_P.ino
Sada unesite kodove prikazane na drugoj fotografiji.
Nakon dovršetka postavki, odvojite HC05 modul iz Arduino-a koji ste koristili za programiranje i povežite se sa Arduino CNC štitom u skladu s dijagramom kruga na 3. fotografiji.
Četrnaesti korak: kod i postavljanje
Za laserskog gravira majstor preuzima kod.
GRBL.zip
Laserski GRBL jedan je od najboljih besplatnih streamingova s G-kodom za laserske gravure. Može izravno prenijeti G-kodove u Arduino kroz luku som. Ima ugrađeni alat za pretvaranje slika u G-kodove.
Sve postavke moraju biti izvedene kao na fotografiji, uzimajući u obzir sljedeće:
Ugradite priključak soma na koji je povezan vaš laserski graver.
Konfiguracijske vrijednosti možete izmijeniti kako bi najbolje odgovarale vašem gravure.
Peti korak: Testiranje
Nakon što je laser spojen, vrijeme je za provjeru njegove točnosti.
Treba provjeriti nekoliko stvari:
Kreću li se osi X i Y u pravom smjeru?
Radi li navođenje ispravno?
Da li motor preskače korake zbog velikog trenja ili previše zategnutih remena.
Jesu li veličine ispisanih slika u skladu s veličinama navedenim u softveru. Odgovara li broj koraka po mm korištenom koračnom motoru.
Napetost remena može se podesiti pomoću natezača. Okrećite vijak dok se ne postigne ispravna napetost.
Da biste provjerili ima li motor korake i ispravne dimenzije, nanesite jednostavnu neprekidnu geometrijsku figuru, na primjer, kvadrat, trokut ili krug. Ako laser krene od jedne točke i zaustavlja se idealno u istoj točki, to znači da vaš laser nije propustio nijedan korak i radi savršeno. Nakon što je ispisan trokut ili kvadrat, ručno izmjerite njegovu veličinu ravnalom i pogledajte odgovara li dimenzijama koje ste odredili.
Prema majstoru, on je u potpunosti zadovoljan strojem.
Može se urezati na raznim materijalima, poput drveta, kartona, kože, plastike itd.
Budući da je motor imao oko 102 stepenika po mmu, mogu se napraviti sitne gravure s sitnim detaljima.
Graver je bez problema radio na USB napajanju.
