Pri pohľade cez laserové gravírovacie stroje na aliexpress, majster narazil na niekoľko modelov napájaných z USB. Bolo úžasné, že mohli gravírovať na rôzne materiály, ako aj vyrezávať tvary a vzory z nálepiek a papiera, a robiť všetku túto energiu z 5V USB. Nevýhodou týchto rytcov však bolo, že mali malú pracovnú plochu, vo väčšine prípadov iba 40 mm x 40 mm.
Potom sa pán rozhodol samostatne navrhnúť a vyrobiť rytec pomocou 3D tlačiarne na výrobu. Pozdĺž cesty sa rozhodol vyrobiť držiak lasera modulárnym, aby bolo možné laser ľahko vymeniť za pero alebo fix. Bola pridaná aj funkcia pripojenia Bluetooth.
Technické špecifikácie rytca sú:
- Pracovná plocha 200 x 162 mm
-1000 mw laserový modul
- Práca zo zdroja napájania USB (5 V)
-Auto navádzacia funkcia
- Bluetooth komunikácia medzi laserovým rytcom a počítačom
- PWM laserové ovládanie. (Pomáha pri vytváraní rôznych odtieňov čiernej pri gravírovaní portrétov)
-102,4 krokov na mm rozlíšenie
- Stroj môže gravírovať, rezať a kresliť na rôzne materiály
Náradie a materiály:
-Arduino UNO;
- rozširovacia doska;
- Ovládač krokového motora A4988 - 2 ks;
-1000 mW laserový modul;
- Arduino Nano;
- XL6009 Boost Converter;
- LM8UU lineárne guličkové ložiská - 6 ks;
Kladka - 4 ks;
- priemer tyčí 8 mm, dĺžka 300 mm - 4 ks;
-modul IRF520 Mosfet;
- relé;
- Koncové spínače - 2 ks;
-Step motory 2 ks;
- neodýmové magnety 18 x 5 mm x 3 mm;
-30 * 30 mm 5 V chladiaci ventilátor;
-Remen;
-HC-05 Bluetooth modul;
-SG90 servomotor;
Skrutkové svorky
-Shrinková trubica;
- Superglue;
-Viazanky na káble;
-Krepezh
M3 30 mm
Skrutky M3 12 mm
M4 40 mm
Matice M3
Matice M4;
- Preglejka 8 mm 48 x 42 cm;
-5 mm priehľadná akrylová fólia 22 x 22 cm;
- kábel microUSB;
- odpadový papier;
-Nadfil;
- skrutkovač;
-Doplnkové príslušenstvo;
- kliešte;
- nožnice;
-Kusachki;
- počítač so softvérom;
Prvý krok: Dizajn
Sprievodca začal navrhovaním základne a držiakov hriadeľa osi Y. Pretože držiaky pozostávajú z dvoch rovnakých komponentov, funkcia zrkadla v zariadení Fusion 360 uľahčila prácu. Pri vývoji tohto laserového rytca sa funkcia zrkadla použila niekoľkokrát.Na rozdiel od iného softvéru CAD je jednou z vynikajúcich funkcií Fusion 360 to, že vám umožňuje vytvárať viac komponentov na jednej obrazovke s odkazom na ďalšie komponenty, t. model môžu byť navrhnuté zmontované.
Výška vodidiel osi X závisí od ohniskovej vzdialenosti použitého lasera. Musíte sa len uistiť, že výška lasera je v tomto rozsahu. Konečné zaostrenie laserového lúča sa dá dosiahnuť nastavením šošovky na laser.
Fusion 360 vám tiež umožňuje zvoliť vzhľad a materiál komponentov, aby konečný vzhľad vyzeral realisticky. Program umožňuje prevádzať a ukladať vyvinuté komponenty priamo vo formáte STL pre 3D tlač.
Nižšie si môžete stiahnuť súbor Fusion 360 pomocou projektu rytca.
laserový gravírovač v16.f3d
Krok 2: 3D tlač
Potom sprievodca začne tlačiť podrobnosti. Všetky časti sú navrhnuté tak, aby ich bolo možné ľahko tlačiť v 3D tlačiarni bez podpory.
Sprievodca vytlačí podrobnosti na 3D tlačiarni TEVO.
Materiál: PLA (tmavo zelená)
Výška vrstvy: 0,3 mm
Plnenie: 30%
Hrúbka steny: 0,8 mm
Hrúbka zhora / zdola: 0,9 mm
Kliknutím na tento súbor si môžete stiahnuť súbory na tlač odkaz.
Krok tretí: Zostavenie osi Y
Sprievodca vám odporúča otvoriť zostavovací súbor Fusion 360 PC pred zostavením. Pomáha to pochopiť proces zostavovania.
Sprievodca nainštaluje tyče a lineárne ložiská. Master bol navrhnutý tak, aby sa zabránilo lepeniu častí, t. fit je tesný. Tyče musia byť naplnené do sedadla kladivom.
Po montáži sa uistite, že vozík sa voľne pohybuje.
Krok 4: Desktop
Na akrylovú vrstvu sa vyvŕta diera. Zaskrutkujte list na vozík a nastaví jeho okraje presne rovnobežne s okrajmi nosiča. Označí a vyvŕta štyri upevňovacie otvory. Skrutky akrylové k vozíku.
Krok 5: os X
Majster potom zbiera os X. Vodiace lišty pre os boli vytlačené kapitánom, pretože tie, ktoré si kúpil, sa ukázali ako chybné. Podľa neho títo sprievodcovia po brúsení a mazaní nefungujú horšie ako tí, ktorí si kúpili.
Krok 6: prepracovanie unipolárneho motora 28BYJ-48 na bipolárny
Existujú dva hlavné dôvody, prečo je potrebné previesť unipolárny motor na bipolárny motor.
Algoritmus riadenia bipolárneho motora pomocou ovládača krokového motora A4988 je jednoduchší ako ovládanie unipolárneho motora
Rozširujúca doska podporuje iba bipolárne krokové motory.
Motor môžete pretaviť v troch krokoch.
Otvorte modré plastové puzdro a odpojte červený kábel od dosky, ako je to znázornené na prvej fotografii.
Teraz musíte poškodiť skladbu, ako na druhej fotografii, a zmeniť vodiče v bloku, ako na tretej fotografii.
Siedmy krok: inštalácia motora, remenice, remeňa
Nainštaluje motor. Na hriadeli motor zaisťuje remenicu. Druhá kladka zapadá na opačnú stranu motora. Upevňuje koniec pásu pomocou remienkov. Prechádza druhým koncom pásu cez kladky a tiež sa zapína.
Krok 8: Nadácia
Podklad je vyrobený z preglejky. Majster k nemu pripevnil os X.
Krok deväť: os Y
Zhromažďuje os Y. Toto je ťažký krok.
Zostavte držiak kladky pomocou držiaka kladky osi Y, remenice, matice / matice 40 mm M4 a kovových podložiek, ako je to znázornené na prvých dvoch fotografiách.
Teraz pripevnite jeden koniec ozubeného remeňa k jednému zo štrbín pod vozíkom osi Y.
Voľný koniec remeňa preveďte zostavou remenice, ktorú ste predtým vyrobili, a potom ju zacvaknite do druhej drážky umiestnenej pod vozíkom osi Y.
Po dokončení týchto 3 krokov musíte zostavu osi Y priskrutkovať k preglejkovej základni.
Krokový motor pripevnite k držiaku motora osi Y pomocou dvoch skrutiek a matíc M3 s priemerom 12 mm.
Teraz priskrutkujte držiak kladky osi Y a upevnenie motora k preglejkovej základni.Urobte to po nastavení oboch strán, aby ste dosiahli správne napnutie remeňa. Napínač bezpečnostných pásov bude pridaný neskôr.
Krok 10: Laserový modul
Ako je uvedené v špecifikáciách, stroj implementoval rýchlu výmenu laserového modulu za iné výkonné moduly. Za týmto účelom kapitán vyrobil dve obdĺžnikové časti (kryty). V každom je nainštalovaných šesť neodymových magnetov. Jeden kryt je pripevnený k osi X, laserový modul je pripojený k druhému.
Vodiče sú namontované nasledovne.
+ a - lasery sú pripojené k V + a V- modulu MOSFET. Napájanie je pripojené na VCC a GND. Signálny vodič je pripojený k signálnemu kolíku modulu MOSFET.
Krok jedenásť: plotter
Zbiera plotter. Akonáhle sú obidve časti vytlačené, hlavný povrch vyleští roviny, ktoré sú vo vzájomnom kontakte, vyhladí ich pomocou pilníka a brúsneho papiera, kým obidve časti nekĺznu spolu s veľmi malým trením.
Teraz utiahne skrutky M3 40 mm a nastaví pružinu.
Servomotor, terminály a Arduino sa držia tak, ako je to znázornené na fotografii.
tu Arduino nano sa používa na konverziu laserových riadiacich signálov na PWM signály, ktoré môžu riadiť mikromotor.
Je prepojený nasledovne:
+5 Volt - Vin
-5 Volt - GND
Signál - D10
Servopohon + ve - 5V
Servo power -ve - GND
Servo signál - D3
Potom sa načíta kód.
#include Servo myservo;
neplatné nastavenie ()
{
myservo.attach (3);
pinMode [10, INPUT];
}
prázdna slučka ()
{
if (digitalRead (10) == VYSOKÉ)
{
myservo.write (20);
}
inak
{
myservo.write (60);
}
}
Krok dvanásť: Inštalácia
Inštalácia podľa schémy.
Prevodný zosilňovač je nastavený na 12V.
Arduino je nainštalované v rozširujúcom module CNC.
Ventilátor je prilepený k otvoru, ktorý je na to určený, pomocou tavného lepidla.
Pridal sa prúžok LED na zobrazenie vzhľadu aj napájania.
Potlačené puzdro je priskrutkované k preglejke.
Ako poťah tela sa používa priehľadná akrylová fólia s hrúbkou 87 x 75 mm 2 mm. Môže sa zasunúť cez drážku, ktorá je pre ňu určená, na jednej strane krytu.
Koncové spínače sú pripevnené tak, aby sa tlačidlo stlačilo 3 mm pred tým, ako sa ložiská každého vozíka zrazia s držiakmi trakcie.
Vodiče motorov a koncových spínačov sú predĺžené a spojenia sú izolované.
Drôty sú prilepené k preglejkovej základni lepidlom.
Tu sa zosilňovač prevádza iba na napájanie čipov ovládača motora A4988. Každý motor spotrebuje iba 150 mA prúdu.
Krok trinásť: Modul Bluetooth
Pripája modul Bluetooth.
Ak chcete odosielať a prijímať údaje alebo v tomto prípade G-kódy cez modul HC05 Bluetooth, musíte najprv nakonfigurovať modul.
Pripojte modul HC05 k Arduino Uno, ako je to znázornené na prvom obrázku.
Stiahnite si kód priložený k tomuto kroku do Arduina.
BLUE_P.ino
Teraz zadajte kódy zobrazené na druhej fotografii.
Po dokončení nastavení odpojte modul HC05 od Arduino, ktorý ste použili na programovanie, a pripojte sa k Arduino CNC Shield podľa schémy zapojenia na 3. fotografii.
Krok 14: kód a nastavenie
V prípade laserového rytca načíta master kód.
GRBL.zip
Laser GRBL je jedným z najlepších bezplatných streamov G-kódu pre laserové gravírovanie. Môže priamo prenášať G-kódy do Arduina cez port som. Má vstavaný nástroj na prevod obrázkov do G-kódov.
Všetky nastavenia sa musia vykonať ako na fotografii, pričom sa musí zohľadniť nasledujúce:
Nainštalujte port sumca, ku ktorému je pripojený váš laserový rytec.
Hodnoty konfigurácie je možné zmeniť tak, aby čo najlepšie zodpovedali vášmu rytečovi.
Krok pätnásť: Testovanie
Po pripojení lasera je čas skontrolovať jeho presnosť.
Je potrebné skontrolovať niekoľko vecí:
Pohybujú sa osi X a Y správnym smerom?
Funguje navádzanie správne?
Vynecháva motor kroky kvôli vysokému treniu alebo príliš pevným pásom.
Sú veľkosti vytlačených obrázkov konzistentné s veľkosťami uvedenými v softvéri. Zodpovedá počet krokov na mm použitému krokovému motoru.
Napnutie remeňa sa dá nastaviť pomocou napínača. Otáčajte skrutkou, kým nedosiahnete správne napnutie.
Ak chcete skontrolovať, či má motor schody a správne rozmery, vydajte jednoduchý súvislý geometrický útvar, napríklad štvorec, trojuholník alebo kruh. Ak laser začína z jedného bodu a ideálne sa zastaví v rovnakom bode, znamená to, že váš laser nevynechal ani jeden krok a funguje perfektne. Po vytlačení trojuholníka alebo štvorca manuálne zmerajte jeho veľkosť pomocou pravítka a skontrolujte, či sa zhoduje s určenými rozmermi.
Podľa pána je so strojom úplne spokojný.
Ryté na rôzne materiály, ako je drevo, kartón, koža, plast atď.
Pretože motor mal asi 102 krokov na mm, je možné vyrobiť drobné rytiny s jemnými detailmi.
Rytec pracoval bez problémov na napájaní USB.
