DIY billig och robust lasergraverare: 15 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

I denna instruktioner kommer jag att visa dig hur jag gjorde min egen DIY lasergraverare för mycket billigt. De flesta delarna räddas antingen från gamla saker eller är väldigt billiga. Detta är ett mycket intressant projekt för alla elektronikhobbyister. Denna graverare kommer att kunna gravera trä, kartong, vinylklistermärken etc. och även för att klippa papper på grund av den 250 mW laser som vi kommer att använda.

Om dessa instruktioner hjälper dig på något sätt att göra din egen lasergraverare, dela ditt projekt med mig. det kommer att göra mig mer än glad.

Steg 1: Obligatoriska delar/ material och verktyg

• 2x - Gamla DVD -enheter för att rädda stegmotormekanismen.
• 1x - GRBL -sköld v4 (kan även använda andra versioner).
• 2x - A4988 stegmotordrivrutiner.
• 1x - 250 mw 650 nm laser med justerbart objektiv (från banggood.com)
• 12v 2-2,5 A strömförsörjning.
• Tomt kretskort för att göra laserdrivkrets.
• Manliga och kvinnliga rubriker.
• 1x - 47 ohm motstånd.
• 1x- 100k ohm motstånd.
• 1x - IRFZ44N mosfet för laseromkoppling.
• Några neodymmagneter.
• Akrylark.
• M3 skruvar och muttrar.
• Laser skyddsglasögon.
• 1x - Arduino Nano.

VERKTYG KRÄVS:

• Borrmaskin.
• Lim pistol.
• Såg för skärning av akryl.
• Fil för efterbehandling.
• Bordsskruv.
• Skruvmejsel Phillips huvud och platt huvud.
• Lödkolv.

Steg 2: Att rädda Stepper Mechasnism och Neodymium Magnets

Två stegmekanismer krävs för x respektive y -axeln som kan bärgas från två använda DVD -enheter. Att rädda stegmekanismen och neodymmagneterna är ganska enkelt. Du kan enkelt rädda den genom att öppna cd -drivrutinen med en skruvmejsel från Philips.

Se till att du inte skadar några delar som är relaterade till projektet medan du bärgar de nödvändiga delarna från DVD -enheterna.

Om du inte är bekant med hur man gör detta, lämnar jag en länk till en YouTube -video som visar hur man räddar respektive delar.

Steg 3: Gör basen för maskinen

För att göra basen använder jag 4 mm transparent akrylark. Storleken på akrylarket är ungefär 9 tum x 6,6 tum.

Nu måste vi skapa vårt stativ för montering av y -axeln med denna akrylbas.

Lämna 1 tum från toppen och 1,5 tum från sidan och placera stegmekanismen på basen. Markera nu respektive hål och borra dem för att ackumulera y -axelns stegmekanism.

Dessa mätningar är inte så viktiga. du kan använda ditt eget utrymme enligt dina behov.

Jag utrustade också den här basen med 4 kiselgummikuddar så att basen håller sig stadigt på marken eller var den än är placerad.

Steg 4: Identifiera Stepper Coil och ledningar

• Stegmotorerna för DVD är bipolära stegmotorer som består av två spolar och 4 trådar.
• Vi måste identifiera trådarna i spolen 1 och 2.
• För att identifiera stegmotorspolen använder vi en kontinuitetstestare som visar oss ett ljus av två trådar som överväger samma spole.
• Enligt vår grbl -sköld är det fyra manliga rubriker vars ledningar är enligt följande.

1A 1B 2B 2A

Detta visar att 1A & 1B är en del av spolen 1 och 2A & 2B är en del av den andra spolen

OBS - Bilder för var och en av processen ges så se till att du tar en grundlig titt på det som gör det lättare att förstå

Steg 5: Gör huvudgraveringsplattformen

• För att göra plattformen för gravering kommer jag att använda några 2 mm tunna akrylarkstycken i storlek 40 mm x 22, 5 mm.
• Jag kommer att använda trädliknande bitar av ovanstående storlek så att jag kan skapa en höjd på 6 mm.
• Fäst nu bitarna en efter en ovanpå varandra med hjälp av lite varm lim.
• När det hela är limmat måste det fästas på basen av stegmotorn.
• Detta säkerställer att det finns anständigt utrymme mellan stegmotorns drivmekanism och basplattformen som vi kommer att installera.
• För mannen

Steg 6: Gör strukturen för Y -axeln

• För att göra stativet för y -axeln och skapa utrymme mellan mekanismen och basen använde jag fyra distanser som jag gjorde genom att skära en penna med ett blad. Längden på pacers som vi behöver är ca. 25 mm vilket ska vara tillräckligt för att skapa tillräckligt med utrymme mellan basen och mekanismen.
• Använd nu m3 -skruvar och sätt in dem underifrån akrylbasen som visas på bilden.
• Nu genom att använda några brickor både över och under mekanismen, säkra y -axelns stegmekanism med hjälp av muttrar
• Se till att skruvarna sitter ordentligt

Steg 7: Gör strukturen för X -axeln

• Efter att ha gjort en studiebas för y -axeln är det nu tur att göra ett elnät för X -axeln.
• För att göra strukturen för X Axis använder jag plåt med en tjocklek på 1,5 mm. Materialet är i rostfritt stål.
• Du kan få det billigt från skrot.
• Du kan också använda andra material som aluminiumvinklar etc. Det är upp till dig vilka resurser som kan vara de bästa tillgängliga för dig.
• För att göra stället kommer vi att kräva två priser från denna stålplåt med en bredd på 30 mm vardera. Så med hjälp av en lagringsbar mätanordning markerar vi linjerna.
• Efter detta måste vi böja detta vid 90 ° på ett avstånd av 80 mm för båda stålremsorna.
• Det enda som krävs är att klippa dessa remsor och böja dem i 90 °
• För att klippa remsorna kan du behöva några verktyg så att du har en verkstad som är bra annars kan du ta hjälp av någon som äger en verkstad.
• Efter skärning, se till att stålplåtens sidor är ordentligt färdiga och se till att det inte skadar någon.
• För att böja remsorna kan du fånga arbetsstycket i ett bordsskruv och med hjälp av en hammare kan du böja det riktigt i 90 °
• Kontrollera bara om böjningen är exakt 90 ° eller inte genom att använda en uppsatt kvadrat.
• En felaktig böjning kommer bara att öka ditt arbete så den här processen ska vara perfekt.

Steg 8: Elektroniken

• Här kommer den viktigaste delen av projektet.
• För att köra maskinen behöver vi en strömförsörjning på 12v 2 - 2,5 ampere.
• Vi måste konfigurera Arduino Nano och 2 A4988 -drivrutiner på CNC GRBL -skölden v4 på rätt sätt som visas på bilden.
• Om inriktningen är felaktig och matning ges kan det skada stegdrivrutinerna eller mikrokontrollen.
• Efter korrekt inriktning av drivrutinerna och Nano måste vi ansluta den till strömförsörjningen och datorn och testa om axeln rör sig i respektive riktning eller inte.
• I mitt fall när jag försökte svarade skölden inte på mina kommandon från laser -GRBL -programvaran.
• Sedan kollade jag anslutningarna på skärmen med hänvisning till kretsschemat som jag hittade på internet.

OBS - Det var en tillverkningsfel med min sköld. För att korrigera försökte jag samma sak med mina vänner sköld och fann att han också har samma problem. Så jag lödde igen steg- och riktningstapparna på A4988 på X respektive Y -axeln.

Efter att ha lödt steget och riktningsnålarna igen kunde jag köra x- och y -axeln perfekt

Steg 9: Schema för laseromkopplingskrets

• Lasern kopplas med en n -kanal mosfet Irfz44.
• Den digitala stiften 11 på arduino Nano är ansluten till Mosfets port med hjälp av motstånden som visas i schemat.
• Lasern fungerar med 5 volt så en LM7805 spänningsregulator används för att tillhandahålla matningen.

Steg 10: Lägga till gummifötter till basen

• För att göra strukturen robust måste vi lägga till några gummikuddar.
• För gummikuddarna använder jag ett 3,5 mm tjockt ark av kiselgummi och skär fyra av de cirkulära gummikuddarna med en diameter på 20 mm.
• Nu måste vi fästa dessa gummikuddar på basen av vår maskin. För att fästa detta på basen kommer vi att använda syntetiskt gummilim FEVIBOND.
• Lim ska fästas jämnt på båda ytorna. Efter applicering av limet, fäst gummidynan på basen och låt den torka i minst 30 minuter.
• Att lägga till dessa dynor är inte nödvändigt, men det ska hjälpa när maskinen placeras på grova ytor.
• Detta kommer också att skydda akrylbasen från repor.

Steg 11: Stegmotorkalibrering och steg/mm -beräkning

• För att kalibrera en maskin som involverar stegmotorer krävs vissa beräkningar. Dessa beräkningar är olika för olika stegmotorer.
• Så du måste beräkna för din stegmotor.
• Steg/mm = Steg/revolution * (mikrostegning av a4988)
• Steg/Revolution = 360/Stegvinkel
• För mina stegmotorer, Steps/ Rev = 192
• Därför är steg/mm = 192 * 1/16 = 12 steg/mm.
• Nu kan dessa värden läggas till i grbl -inställningarna för laser grbl -programvaran.

Steg 12: Ladda upp GRBL -bibliotek och konfigurera laser GRBL

UPPLADA GRBL TILL ARDUINO -

• För att få denna maskin att köra måste vi ladda upp grbl -biblioteket till Arduino.
• Du kan ladda ner filerna från den här länken.
• github.com/grbl/grbl
• Efter nedladdning måste du extrahera filen.
• Efter extrahering måste du placera mappen på följande plats- Programfiler-> Arduino-> Libraries. Klistra in den på den här platsen.
• Öppna nu Arduino ide och anslut Arduino nano och välj rätt port. Inkludera nu grbl -biblioteket och ladda upp det till Arduino.

INSTÄLLNING AV LASERGRBL-PROGRAMVARAN-

• Öppna LASERGRBL -programvaran och anslut Arduino till datorn.
• Se till att du väljer rätt överföringshastighet 11500.
• Försör nu kretsen med 12v 2,5 ampere. Efter att strömförsörjningen gavs bör båda stegmotorerna vara låsta och inte vara lediga.
• Klicka nu på anslutningsknappen.
• Klicka nu på fil> Öppna fil> Välj den fil du vill gravera> Klicka på OK.
• Nu kan du ställa in bilden enligt dina behov. I mitt fall använder jag vektoriseringen av bilden och använder ingen av fyllningen.

Steg 13: Fokusera lasern och börja gravera

• Nu måste vi montera lasern på x -axeln med hjälp av lite hett lim.
• Nu måste vi ha ett arbetsstycke under lasern på y -plattformen som vi skapade tidigare.
• Nu försöker vi sakta rotera laserns lins och försöker göra det till en mer fokuserad stråle.
• Se till att laserstrålens punkt ska vara så liten som möjligt.
• När laserstrålen är tillräckligt fokuserad för att bränna arbetsstycket bör du kunna se lite rök som säkerställer att arbetsstycket har börjat brinna.
• Jag har laddat upp en video om hur du gör detta om du är osäker.
• När detta steg är gjort börjar vi äntligen gravera vad vi vill.
• För gravering första gången använder jag bilderna på några enkla geometriska former som visar oss maskinens noggrannhet.
• Efter lite mer gravering och finjustering av systemet så småningom fick jag äntligen några rena och exakta resultat.

Steg 14: Material som kan graveras

1. Kartong.
2. Hardboard.
3. MDF.
4. Trä.
5. Svagare plast.

Material som kan skäras.

1. Papper.
2. Vinylklistermärken.

Steg 15: Graveringsvideor

Här är några graveringsvideotimelaps för dig!