Ieškodamas „aliexpress“ lazerinių graviūrų, meistras susidūrė su keliais USB maitinamais modeliais. Nustebino tai, kad jie galėjo graviruoti įvairias medžiagas, taip pat iškirpti figūras ir raštus iš lipdukų ir popieriaus, ir visa tai atlikti iš 5 V USB. Tačiau šių graviūrų trūkumas buvo tas, kad jie turėjo mažą darbinį plotą, dažniausiai tik 40 mm x 40 mm.
Tada meistras nusprendė savarankiškai suprojektuoti ir pagaminti graviūrą, naudodamas 3D spausdintuvą gamybai. Pakeliui jis nusprendė padaryti lazerio laikiklį moduliniu, kad galėtumėte lengvai pakeisti lazerį rašikliu ar žymekliu. Taip pat pridėta „Bluetooth“ ryšio funkcija.
Graviruotojo techninės specifikacijos yra šios:
- Darbinis plotas 200 x 162 mm
-1000 mw lazerio modulis
-Darbas iš USB maitinimo šaltinio (5 V)
-Automatinio valdymo funkcija
- „Bluetooth“ ryšys tarp lazerio graverio ir kompiuterio
- PWM lazerio valdymas. (Padeda sukurti skirtingus juodos spalvos atspalvius graviruojant portretus)
–102,4 žingsnio per mm skiriamąją gebą
- Mašina gali graviruoti, pjaustyti ir piešti ant skirtingų medžiagų
Įrankiai ir medžiagos:
-Arduino UNO;
-Plėtimo plokštė;
- A4988 žingsninio variklio vairuotojas - 2 vnt;
-1000 mW lazerio modulis;
- „Arduino Nano“;
- „XL6009 Boost Converter“;
- LM8UU linijiniai rutuliniai guoliai - 6 vnt;
Skriemulys - 4 vnt;
- strypai, kurių skersmuo 8 mm, ilgis 300 mm -4 vnt;
modulis IRF520 Mosfet;
- relė;
- Ribiniai jungikliai - 2 vnt;
-Pakopiniai varikliai 2 vnt;
- Neodimio magnetai 18 x 5 mm x 3 mm;
-30 * 30 mm 5 voltų aušinimo ventiliatorius;
-Diržas;
-HC-05 „Bluetooth“ modulis;
-SG90 servovariklis;
Sraigtiniai gnybtai
-Sutraukimo vamzdis;
- Super klijai;
-Kabeliniai kaklaraiščiai;
-Tvirtinimo detalės
M3 30mm
M3 varžtai 12 mm
M4 40mm
M3 riešutai
M4 riešutai;
- fanera 8mm 48 x 42 cm;
-5mm skaidraus akrilo lakštas 22 x 22 cm;
- „MicroUSB“ laidas;
-Mažinis popierius;
-Nadfilis;
- atsuktuvas;
-Litavimo reikmenys;
- Replės;
- žirklės;
-Smaugikliai;
-Kompiuteris su programine įranga;
Pirmas žingsnis: dizainas
Vedlys pradėjo projektuodamas Y ašies veleno pagrindą ir laikiklius. Kadangi laikiklius sudaro du vienodi komponentai, „Fusion 360“ veidrodžio funkcija palengvino darbą. Kuriant šį lazerinį graverį, veidrodžio funkcija buvo naudojama keletą kartų.Skirtingai nuo kitos CAD programinės įrangos, viena iš puikių „Fusion 360“ savybių yra ta, kad ji leidžia viename ekrane sukurti kelis komponentus su nuoroda į kitus komponentus, t. modelis gali būti suprojektuotas surinktas.
X ašies kreiptuvų aukštis priklauso nuo naudojamo lazerio židinio nuotolio. Jums tiesiog reikia įsitikinti, kad lazerio aukštis yra šiame diapazone. Galutinis lazerio spindulio fokusavimas gali būti atliekamas pakoregavus objektyvą ant lazerio.
„Fusion 360“ taip pat leidžia pasirinkti komponentų išvaizdą ir medžiagą, kad galutinis dizainas atrodytų tikras. Programa leidžia konvertuoti ir išsaugoti sukurtus komponentus tiesiogiai STL formatu 3D spausdinimui.
Žemiau galite atsisiųsti „Fusion 360“ failą su graviravimo projektu.
lazerinis graveris v16.f3d
Antras žingsnis: 3D spausdinimas
Tada vedlys pradeda spausdinti detales. Visos dalys yra suprojektuotos taip, kad jas būtų galima lengvai atspausdinti 3D spausdintuve be atramų.
Vedlys išspausdina informaciją TEVO 3D spausdintuve.
Medžiaga: PLA (tamsiai žalia)
Sluoksnio aukštis: 0.3mm
Įdaras: 30%
Sienų storis: 0,8 mm
Storis viršuje / apačioje: 0,9 mm
Spausdintinus failus galite atsisiųsti spustelėję tai nuorodą.
Trečias žingsnis: Y ašies surinkimas
Vedlys pataria prieš surinkimą atidaryti „Fusion 360“ kompiuterio kūrimo failą. Tai padeda sukurti supratimo procesą.
Vedlys sumontuoja strypus ir linijinius guolius. Meistras suprojektuotas taip, kad būtų išvengta dalių klijavimo, t. talpa yra stora. Strypai turi būti užpildyti plaktuku į sėdynę.
Surinkę, įsitikinkite, kad vežimėlis juda laisvai.
Ketvirtas žingsnis: darbalaukis
Ant akrilo lakšto išgręžiama skylė. Prisukite lapą prie vežimėlio ir pritvirtinkite lapo kraštus tiksliai lygiagrečiai vežimėlio kraštams. Žymi ir gręžia keturias tvirtinimo angas. Varžtai su akrilu.
Penktas žingsnis: X ašis
Tada meistras surenka X ašį. Ašies kreipinius atspausdino meistras, nes tie, kuriuos jis pirko, pasirodė sugedę. Anot jo, po šlifavimo ir sutepimo šie vadovai veikia ne prasčiau nei nupirkti.
Šeštas žingsnis: pakeiskite vienpolį 28BYJ-48 variklį į dvipolį
Yra dvi pagrindinės priežastys, kodėl reikia konvertuoti nepolinį variklį į bipolinį variklį.
Bipolinio variklio valdymo algoritmas naudojant A4988 žingsninio variklio tvarkyklę yra paprastesnis nei vienpolio variklio valdymas
Išplėtimo plokštė palaiko tik dvipolius žingsninius variklius.
Galite perdaryti variklį trimis etapais.
Atidarykite mėlyną plastikinį dėklą, atjunkite raudoną laidą nuo lentos, kaip parodyta pirmoje nuotraukoje.
Dabar reikia sugadinti takelį, kaip ir antroje nuotraukoje, ir pakeisti laidus bloke, kaip ir trečioje nuotraukoje.
Septintas žingsnis: variklio, skriemulio, diržo montavimas
Įdiegia variklį. Ant veleno variklis pritvirtina skriemulį. Antrasis skriemulys yra priešingoje variklio pusėje. Sutvirtina diržo galą su kaklaraiščiais. Antrasis diržo galas praeina per skriemulius ir taip pat tvirtinamas.
Aštuntas žingsnis: Fondas
Pagrindas pagamintas iš faneros. Prie jo meistras pritvirtina X ašį.
Devynis žingsnis: Y ašis
Renka Y ašį.tai sunkus žingsnis.
Surinkite skriemulio laikiklį naudodami Y ašies skriemulio laikiklį, skriemulį, 40 mm M4 varžtą / veržlę ir metalines poveržles, kaip parodyta pirmosiose dviejose nuotraukose.
Dabar prijunkite vieną paskirstymo diržo galą prie vienos iš skylių po Y ašies laikikliu.
Laisvą diržo galą praveskite per anksčiau pagamintą skriemulio agregatą, tada įkiškite jį į antrąjį griovelį, esantį po Y ašies laikikliu.
Atlikus šiuos 3 veiksmus, reikia prisukti Y ašies mazgą prie faneros pagrindo.
Pritvirtinkite laiptelių variklį prie Y ašies variklio laikiklio dviem 12 mm M3 varžtais ir veržlėmis.
Dabar prisukite Y ašies skriemulio laikiklį ir variklio tvirtinimą prie faneros pagrindo.Atlikite tai sureguliavę abi puses, kad diržo įtempimas būtų teisingas. Diržo įtempiklis bus pridėtas vėliau.
Dešimtas žingsnis: lazerio modulis
Kaip nurodyta, specifikacijose mašina greitai pakeitė lazerio modulį kitais vykdomaisiais moduliais. Tam meistras padarė dvi stačiakampės dalis (dangtelius). Kiekviename yra įmontuoti šeši neodimio magnetai. Vienas dangtelis pritvirtintas prie X ašies, lazerio modulis pritvirtintas prie kito.
Laidai montuojami taip.
+ ir - lazeriai yra prijungti atitinkamai prie MOSFET modulio V + ir V-. Maitinimas yra prijungtas atitinkamai prie VCC ir GND. Signalo laidas yra prijungtas prie MOSFET modulio signalo kaiščio.
Vienuoliktas žingsnis: braižytuvas
Renka braižytuvą. Kai tik spausdinamos abi dalys, meistras nušlifuoja tarpusavyje besiliečiančias plokštumas, jas išlygina rinkmena ir švitriniu popieriumi, kol abi dalys slysta kartu su labai maža trintimi.
Dabar priveržkite 40 mm M3 varžtus ir nustatykite spyruoklę.
Servo variklis, gnybtai ir Arduino lazdelės, kaip parodyta nuotraukoje.
Čia Arduino nano naudojamas lazerio valdymo signalams konvertuoti į PWM signalus, galinčius valdyti mikromotorį.
Jis sujungtas taip:
+5 Volt - Vin
-5 voltų - GND
Signalas - D10
Servo galia + ve - 5V
„Servo power -ve“ - GND
Servo signalas - D3
Tada kodas yra įkeltas.
# įtraukti „Servo myservo“;
negaliojanti sąranka ()
{
myservo.attach (3);
pinMode [10, INPUT];
}
tuščia kilpa ()
{
if („digitalRead“ (10) == AUKŠTAS)
{
myservo.write (20);
}
dar
{
myservo.write (60);
}
}
Dvyliktas žingsnis: diegimas
Montavimas pagal schemą.
Padidinimo keitiklis nustatytas į 12 V.
„Arduino“ yra įdiegtas CNC išplėtimo modulyje.
Ventiliatorius klijuojamas prie tam skirtos skylės karšto lydalo klijais.
Pridėta LED juostelė tiek išvaizdai, tiek galios indikacijai.
Spausdintas korpusas prisukamas prie faneros.
Kaip kėbulo gaubtas naudojamas skaidrus 87 x 75 mm 2 mm storio akrilo lakštas. Jį galima įkišti per tam skirtą griovelį vienoje korpuso pusėje.
Galiniai jungikliai yra pritvirtinti taip, kad mygtukas būtų paspaustas 3 mm, kol kiekvieno vežimo guoliai nesusidurs su traukos laikikliais.
Variklių ir galinių jungiklių laidai yra pailgi, o jungtys izoliuotos.
Laidai yra klijuojami prie faneros pagrindo superklijais.
Čia padidinimo keitiklis naudojamas tik A4988 variklio vairuotojo lustams maitinti. Kiekvienas variklis sunaudoja tik 150 mA srovę.
Tryliktas žingsnis: „Bluetooth“ modulis
Sumontuoja „bluetooth“ modulį.
Norėdami siųsti ir gauti duomenis arba šiuo atveju „G“ kodus per „Bluetooth“ modulį „HC05“, pirmiausia turite sukonfigūruoti modulį.
Prijunkite HC05 modulį prie „Arduino Uno“, kaip parodyta pirmame paveikslėlyje.
Atsisiųskite kodą, pridėtą prie šio veiksmo, į Arduino.
BLUE_P.ino
Dabar įveskite kodus, parodytus antroje nuotraukoje.
Baigę nustatymus, atjunkite HC05 modulį nuo „Arduino“, kurį naudojote programavimui, ir prijunkite prie „Arduino CNC Shield“ pagal 3-ojoje nuotraukoje pateiktą schemą.
Keturioliktas žingsnis: kodas ir sąranka
Lazeriniam graviūrui meistras atsisiunčia kodą.
GRBL.zip
Lazerinis GRBL yra vienas iš geriausių nemokamų G kodo siųstuvų, skirtų lazeriniams graviveriams. G-kodus jis gali tiesiogiai perduoti Arduino per som uostą. Jame yra įmontuotas įrankis vaizdams konvertuoti į G kodus.
Visi nustatymai turi būti atliekami kaip nuotraukoje, atsižvelgiant į šiuos dalykus:
Įdiekite šamų prievadą, prie kurio prijungtas lazerinis graveris.
Konfigūracijos reikšmes galima pakeisti, kad jos geriausiai atitiktų jūsų graverį.
Penkiolika žingsnių: Testavimas
Prijungus lazerį, laikas patikrinti jo tikslumą.
Yra keletas dalykų, kuriuos reikia patikrinti:
Ar X ir Y ašys juda teisinga kryptimi?
Ar priegloba veikia tinkamai?
Ar variklis praleidžia laiptelius dėl didelės trinties ar per griežtų diržų.
Ar spausdintų vaizdų dydžiai atitinka programinės įrangos nurodytus dydžius. Ar žingsnių skaičius mm atitinka naudojamą laiptelių variklį.
Diržo įtempimą galima reguliuoti naudojant įtempiklį. Sukite varžtą, kol bus pasiektas tinkamas įtempis.
Norėdami patikrinti, ar variklyje yra laipteliai ir ar teisingi matmenys, išveskite paprastą ištisinę geometrinę figūrą, pavyzdžiui, kvadratą, trikampį ar apskritimą. Jei lazeris paleidžiamas iš vieno taško ir idealiai sustos tame pačiame taške, tai reiškia, kad jūsų lazeris nepraleido nė vieno žingsnio ir puikiai veikia. Išspausdinę trikampį ar kvadratą, rankiniu būdu išmatuokite jo dydį liniuote ir patikrinkite, ar jis atitinka jūsų nurodytus matmenis.
Pasak meistro, jis visiškai patenkintas mašina.
Galima graviruoti ant įvairių medžiagų, tokių kaip mediena, kartonas, oda, plastikas ir kt.
Kadangi variklis turėjo apie 102 žingsnius viename mm, galima padaryti mažas graviūras su smulkiomis detalėmis.
Graviruotojas be problemų dirbo su USB maitinimo šaltiniu.
