Гравер из dvd своими руками инструкция

Кроме созданий проектов на Arduino, ещё я увлекаюсь созданием самодельных станков с ЧПУ. На счету у меня собрано больше 5 штук самодельных ЧПУ станков с различной кинематикой перемещения и разнообразного назначения.

Сегодня пойдет речь о самодельном лазерном гравере, который я собрал в домашних условиях, а точнее в квартире. При этом использовал подручные материалы, которые лежат без дела, или которые можно не задорого купить в ближайшем магазине.

С чего все началось, и для чего я собрал лазерный гравировальный станок из хлама, сейчас расскажу.

Зачем собирать самодельный ЧПУ станок из хлама?

Один знакомый сказал, что ЧПУ станки это сложно и для того, чтобы собрать работающий станок нужно очень много знать и уметь. Я ответил, что я собираю ЧПУ станки из подручных материалов, и многие работают у меня больше 2 лет верой и правдой. Показал, что я на них делаю, и где можно почитать описание моих проектов.

Спустя некоторое время этот знакомый мне говорит, что он рассказал друзьям, и они не верят, что можно собрать ЧПУ станок в домашних условиях. Да даже не то, чтобы он работал, как из магазина, а хотя бы выполнял какую-нибудь работу.

И тут он меня спрашивает: «Ты можешь собрать станок не из старых принтеров, мебельных направляющих, а из материалов, которые я бы купил сам, и повторил бы станок?» Я сказал, что это вполне возможно, и приступил к реализации мини станка с ЧПУ.

Скорее всего, это не последний мини ЧПУ станок в домашних условиях. В ближайшее время сделаю еще пару вариантов.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Сборка самодельного лазерного гравера с ЧПУ

Механическая часть самодельного лазерного гравера

Недавно делал узел из карандашей (каретку для ЧПУ), и на основе данной каретки решил собрать лазерный гравер с ЧПУ. Но нужно, как минимум, 2 оси, поэтому собрал второй узел, но немного уже. Вот так выглядят узлы оси X и Y для самодельного лазерного гравера.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Как собирал каретку, можете почитать в предыдущей статье. Про нее могу сказать одно: сделана она из карандашей, строительной шпильки и фанеры.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Закрепил с помощью реек и фанеры узлы осей Y и X. Вот такой каркас станка получился. Пора приступить к электронной составляющей самодельного ЧПУ гравировального станка.

Электроника самодельного лазерного гравера

Доставать лазер из старого DVD привода не стал, так как меня просили сделать ЧПУ станок, который можно повторить, и все узлы можно было бы купить, например, на AliExpress. Поэтому буду использовать лазерный модуль с TTL контролером от моего лазерного гравера. Обзор гравера можно посмотреть тут.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Лазерный модуль можно использовать в такой самоделке и подешевле, например, на 500 mw.

Так как я увлекаюсь еще и Arduin, то мозгом станка будет Arduino UNO и CNC shield v3. Драйвера буду использовать самые дешёвые A4988. Описание драйверов A4988 читайте в этой статье:

  • Драйвер шагового двигателя A4988.

Описание CNC shield v3 читайте в статье:

  • Плата для ЧПУ на Arduino UNO, CNC shield v3 и драйвера A4988 (DRV8825).

Гравер из dvd своими руками инструкция

Для того, чтобы закрепить электронику, сделал заготовку из фанеры, которая будет крепиться с задней стороны гравера.

Гравер из dvd своими руками инструкция

После чего, закрепил электронику и установил на место, где будет все стоять.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Пришло время все подключить и запрограммировать.

Схема подключения cnc shield v3.0 + arduino uno + TTl и лазер

Подключаем все компоненты по схеме.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Правда, у меня не установлены концевые выключатели. Схему взял из интернета, самому рисовать стало лень. Но когда буду писать обзорную статью про подключение электроники, обязательно все нарисую.

Как видим, схема достаточно простая, и запутаться тут сложно. Нам нужно к шилду подключить 2 шаговых двигателя. Один подключаем в разъем, где написано X, второй в разъем с надписью Y. Соответственно, один двигатель перемещает по оси X, второй по оси Y.

C подключением лазера будьте внимательны, в зависимости от версии прошивки, подключение TTL к Arduino может быть разным.

Внимание!!! С прошивки GBRL 9.0i были поменяны местами Z-Max (D12) и Spn_EN (D11).

TTL модуль подключаем к D11, который является ШИМ портом, — это необходимо для управления мощностью лазера, с помощью ШИМ.

Теперь, если вы желаете подключить концевик Z_Max, то его необходимо подключить в Spn_EN, а включение лазера необходимо подключать в Z+. Вот такая путаница с распиновкой на шилде.

После подключения уложил провода, чтобы ничего не торчало и не мешало работе станка.

Прошивка для лазерного гравёра на Arduino

Для того, чтобы гравер заработал, в Arduino нужно загрузить код. Где же его взять? Код писать самостоятельно не нужно. Добрые люди уже написали и проверили работу прошивки на тысячах, а может и на сотнях тысяч различных станках с ЧПУ. Скачать прошивку GRBL 1.1 можно с репозитория, или внизу статьи, в разделе Материалы для скачивания.

Более подробно о прошивке и настройке GRBL 1.1 буду рассказывать в следующей статье.

Настройка и калибровка самодельного станка с ЧПУ.

После того, как мы загрузили прошивку, все настройки будут стандартные, и их нужно поменять под ваш станок. Это не так и сложно, но процесс занимает некоторое время. Для калибровки нужно перемещать по оси лазерный модуль, и смотреть, как точно происходит перемещение.

Например, вы переместили на 100 мм, а станок переместился на 102 мм. Это все настраивается в прошивке. Полный процесс калибровки буду рассказывать в следующей статье. А сейчас выложу скриншот моих настроек GRBL 1.1 для лазерного гравировального станка.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Программа LaserGRBL для управления лазерным гравером на Arduino

Осталось установить программное обеспечения для компьютера, которое позволит гравировать, выбрав понравившуюся картинку. Я буду гравировать векторный логотип сайта и елочную игрушку. Исходники будут в разделе материалы для скачивания.

Гравер из dvd своими руками инструкция

LaserGRBL поддерживает гравировку растровой и векторной графики, что позволяет облегчить поиск материала для гравировки.

Подробнее о программе LaserGRBL напишу отдельную статью, так как там есть некоторые фишки, которые упрощают работу с лазерным гравером. Некоторые из них вы можете увидеть в видео.

А сейчас покажу, как выглядит исходное изображение, загруженное в программу LaserGRBL, и что получается после гравировки.

Подведём итог

В домашних условиях собрать лазерный гравер не составит большого труда. Но перед сборкой нужно определиться, чего мы ожидаем. В связи с тем, что данный станок я собрал попутно, то лазерный гравер не является первоначальной задачей.

И выбор ходового винта, для данного станка, является не правильным решением. Потому что перемещение происходит медленно, а гравировка делается быстро, и я использовал только 50% мощности лазера. Это не приемлемо.

Что же делать? Нужно использовать не ходовые винты, а ременную передачу, что увеличит скорость и плавность перемещения.

Если присмотреться на гравированные изделия, то можно увидеть небольшую рябь. Это связанно с тем, что по оси X ходовой винт имеет изгиб и при перемещении происходит раскачивание лазерной головы. Если такое колебание будет при фрезеровке, то зажатая фреза в материал просто не допустит такие небольшие колебания.

Более подробно настройку станка и программное обеспечение разберу в следующих статьях:

Понравился проект Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

Лазерный гравер на деталях от DVD или CD привода

Изготовить собственноручно ЧПУ из CD-ROM – вполне реально. Достаточно иметь необходимый багаж знаний, набор комплектующих, немного старания и терпения. И самодельный станок послужит своему конструктору не один год.

Вторая жизнь старым приводам

Многих интересует вторичное использование компонентов техники со статусом – морально устаревшая. В интернет-ресурсах уже есть интересные публикации по поводу того, где найти применение для старых приводов CD или DVD.

Читайте также:  С какой стороны насаживается топор на топорище

Один из умельцев изготовил своими руками станок чпу из dvd-Rom, хотя для управления подойдет и CD-ROM. В ход идет все, что имеется в наличии. Станок предназначен для изготовления печатной платы в электронике и фрезеровки-гравирования небольших заготовок. Последовательность работ можно сформулировать так:

  1. Понадобится три двд-ром привода для точного позиционирования, чтобы координатный станок перемещать вдоль трёх осей. Приводы должны быть разобраны, а лишние элементы убраны. На шасси должен остаться только шаговый двигатель вместе с механизмом скольжения.

ВАЖНО! Шасси разобранного привода должно быть металлическим, а не пластмассовым.

  1. Поскольку двигатель от DVD – биполярный, достаточно обе обмотки прозвонить тестером, чтобы определить их предназначение.
  2. Кое-кто сомневается, достаточно ли мощности моторчика, рабочий узел передвигался на нужное расстояние? Чтобы уменьшить усилия двигателя, важно определиться, что стол будет подвижным, а не портального типа.
  3. Основание станины – 13,5х17 см, а высота брусков для вертикальной стойки станка 24 см. Хотя DVD приводы производителей могут отличаться габаритами.
  4. Далее надо взять шаговые двигатели, чтобы припаять провода управления (не важно – это будут контакты двигателя или кабельный шлейф).
  5. Поскольку соединение с помощью винтов здесь не приемлемо, деревянные прямоугольники (будущие платформы), которые будут передвигаться вдоль трех осей, надо приклеить к подвижным деталям двигателя.
  6. Шпинделем послужит электродвигатель, имеющий два винтовых зажима. Он должен быть предельно легким, иначе механизмам от CD/DVD его будет трудно поднять.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Маленький брат. Anet A8

16

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Этот пост является фотоотчетом по сборке китайского Anet A8. Все что находится в фотоотчете не являе…

Лазерный гравер, собранный на основе старых дисководов, позволяет наносить разнообразные надписи и рисунки практически на все материалы органического происхождения, то есть те, которые могут обуглиться или оплавиться. К ним можно отнести:

  • древесину;
  • кожу;
  • плотную бумагу и картон;
  • большинство видов пластика;
  • резину и др.

Лазерный гравер из дисководов можно использовать для нанесения гравировки на мелкие детали – сувениры, предметы быта, таблички и др.

Станок лазерной гравировки Lasersolid 530 Lite

Гравер из dvd своими руками инструкция

  • Электропитание 110V or 220-240V/ 50~60Hz
  • Размеры, мм 1150х670х300
  • Мощность трубки лазера 50 Вт
  • Рабочее поле 300 x 500
  • Разрешение, DPI 1000
  • Скорость гравировки 200 мм/с
  • Скорость перемещения луча 500 мм/с
  • Тип лазера СО2
  • Точность гравирования 0,01
  • Интерфейсы USB 2.0
  • Охлаждение Водяное
  • Тип двигателя шаговый

Необходимые детали и материалы:

  • Arduino Nano (с USB-кабелем)
  • 2x DVD приводной шаговый механизм
  • 2 модуля драйвера шагового двигателя A4988 (или экран GRBL)
  • Лазер 250 мВт с регулируемой линзой (или выше)
  • 12В 2Amp минимум питания
  • 1x IRFZ44N N-CHANNEL Mosfet
  • 1х 10к резистор
  • Резистор 1x 47 Ом
  • 1x регулятор напряжения LM7805 (с радиатором)
  • Пустая печатная плата
  • Головки Male и Female 
  • 2,5 мм JST XH-Style
  • 2-контактный разъем
  • 1x 1000 мкФ 16 В конденсатор Перемычка кабелей
  • 8x маленьких неодимовых магнитов (которые я спас от механизма линз DVD)
  • 1x 2-контактный штекер в винтовом разъеме клеммной колодки
  • Лента транспортная (100 мм)
  • Супер клей
  • 6x винтов M3x12
  • 8x M2x5 винтов
  • Лазерные защитные очки.

Потребуются два механизма привода DVD, один для оси X и второй для оси Y. Используя небольшую отвертку с головкой Phillips, удалили все винты и отсоединенный шаговый двигатель, скользящие направляющие и толкатель.

Шаговые двигатели представляют собой 4-контактный двухполюсный шаговый двигатель.

Небольшой размер и низкая стоимость DVD-мотора говорит о том, что вам не стоит ожидать высокого разрешение мотора. Это обеспечивается ведущим винтом. Кроме того, не все такие двигатели делают 20 шагов / 24 об., также является общей спецификацией. Вам просто нужно протестировать ваш двигатель, чтобы убедиться, на что он способен.

Порядок расчета разрешающей способности шагового двигателя dvd привода

Чтобы измерить разрешение шагового двигателя привода CD / DVD, нужен цифровой микрометр. Расстояние вдоль винта было уже измерено. Общая длина винта промерена с помощью микрометра, которая оказалась 51,56 мм.

Далее нужно определить значение отведения, которое представляет собой расстояние между двумя соседними резьбами на винте. Потоки были рассчитаны на 12 нитей в пределах этого расстояния. Отвод = расстояние между соседними нитями = (общая длина / количество нитей = 51,56 мм) / 12 = 4,29 мм / об.

Угол шага составляет 18 градусов, что соответствует 20 шагам / оборот.

Теперь, когда вся необходимая информация доступна, разрешение шагового двигателя можно рассчитать, как показано выше: Разрешение = (Расстояние между смежными нитями) / (N шагов / оборот) = (4,29 мм / оборот) / (20 шагов / оборот) = 0,214 мм / шаг. Что в 3 раза лучше требуемого разрешения, которое составляет 0,68 мм / шаг.

Шаг 2: Собираем основу

В моём распоряжении был алюмелевый уголок примерно метр длиной и акриловое стекло. Я сделал основу из них, прикрутив ось Y маленькими болтами к алюминию. Закрепите ось X на алюминиевом уголке при помощи распечатанных на 3D принтере кронштейнах. Также будет хорошо сделать резиновые ножки для базы.

А можно сделать и лазерный гравер

Для построения лазерного модуля ставится программная цель: он должен иметь легкую фокусировку, достаточно жесткую конструкцию, и его изготовляют, используя лишь подручные материалы.

Дело это несложное, но у исполнителя  должна быть точность и аккуратность, чтобы  самодельное устройство в его руках выглядело красиво и, главное, работало.

Стоит просмотреть краткую инструкцию, предложенную еще одним домашним мастером.

Нужно будет запастись такими комплектующими:

  • электромотором от DVD привода;
  • лазерным диодом и пластмассовой линзой из dvd привода (до 300 Мвт, чтобы она не расплавилась);
  • металлической шайбой с внутренним диаметром 5 мм;
  • тремя винтиками и таким же количеством маленьких пружинок от ручки с шариковым стержнем.

В таком гравере – два механизма перемещения, вертикальное перемещение для лазера не понадобится. Лазерным светодиодом пользуются как режущим или выжигающим инструментом.

ВНИМАНИЕ! Надо знать тонкости лазера. Даже его случайный отблеск может навредить зрению. Нужна предельная осторожность. 

Поскольку диаметры лазерного диода и отверстия в корпусе двигателя немного отличаются, меньшее придётся расширить. Проводники, припаянные к диоду, следует заизолировать при помощи термоусадочной трубки.

Диод запрессовуют в отверстие, чтобы был достигнут хороший термоконтакт между ними. Лазерный диод сверху можно закрыть гильзой из латуни, взятой из данного двигателя. В шайбе под винты делают три выреза. Линза, вставленная в отверстие шайбы, аккуратно приклеивается, избежав попадания на нее клея.

Объектив крепится к корпусу. Убедившись, что он способен свободно перемещаться вдоль болтов, положение фиксируется. Пользуясь винтами, выполняют фокусировку луча, как можно точнее. Такой лазер из dvd приводов применяют в граверной технике.

Гравер из dvd своими руками инструкция

Подключение шаговых двигателей

  • Для шаговых двигателей используем старый USB-кабель, потому что он имеет 4 провода внутри и крышку, так же он более гибкий и с ним легко работать.
  • Используя режим непрерывности в мультиметре, определите 2 катушки, катушку A и катушку B.
  • Я сделал 2 пары проволоки, выбрав цвета: одну пару для катушки A и вторую для катушки B.
  • Припаял их и использовал термоусадочную трубку.

Детали используемые для драйвера:

  • Arduino nano.
  • 2x A4988 Драйверы шаговых двигателей.
  • 1x IRFZ44N N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор.
  • 1x LM7805 Регулятор напряжения с радиатором.
  • 1x 47 Ом и 1x 10 кОм резистор.
  • 1x 1000 мкФ 16 В конденсатор.
  • 1x 2,5 мм JST XH-Style 2-контактный разъем.
  • Штыри заголовка мужского и женского пола.
  • 1x (20 мм х 80 мм пустой печатной платы).

В GRBL защищены цифровые и аналоговые пины Arduino.

Шаговый контакт для осей X и Y прикреплен к цифровым контактам 2 и 3 соответственно. Вывод «Dir» для осей X и Y прикреплен к цифровым выводам 5 и 6 соответственно. D11 для лазерного включения. Arduino получает питание через USB-кабель. Драйверы A4988 через внешний источник питания. Все основание имеет общие связи. VDD A4988 подключены к 5V Arduino.

Лазер, который использовался, работает на 5 В и имеет встроенную цепь постоянного тока. Для источника постоянного напряжения 5 В от внешнего источника питания используется регулятор напряжения LM7805. Радиатор является обязательным. IRFZ44N N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор работает как электронный переключатель, когда получает цифровой высокий сигнал с контакта D11 Arduino.

ПРИМЕЧАНИЕ: используем 5 В от Arduino Nano 

Шаг 8: Финальный

Последним важным шагом будет настройка пределов по осям лазера и места, которое при включении лазера будет считаться нулевыми координатами.

Читайте также:  Для чего нужна лягушка на газовом баллоне

Так что перед включением лазера нам нужно выставить максимальные значения по осям — вытяните оси Y и X в максимальное правое положение.

Загрузка картинок очень проста — выберите файл, он может быть как уже готовым G-Code, так и просто картинкой jpg, png или bmp.

Прошивка GRBL

  • Скачать GRBL, https://github.com/gnea/grbl
  • Распакуйте на рабочий стол папку grbl-master, вы найдете ее в файле master.zip
  • Запустите Arduino IDE
  • В меню панели приложения выберите: Sketch -> #include Library -> Add Library from file.ZIP
  • Выберите папку grbl, которую вы можете найти внутри папки grlb-master, и нажмите Open
  • Теперь библиотека установлена и программное обеспечение IDE покажет вам следующее сообщение: Библиотека добавлена в вашу библиотеку. Проверьте меню «Включение библиотек».
  • Затем откройте пример под названием «grbl upload» и загрузите его на свою платформу arduino.

Программное обеспечение для отправки G-кода

Также нам нужно программное обеспечение для отправки G-кода в ЧПУ, для этого я использовал LASER GRBL

LaserGRBL — один из лучших стримеров для Windows GCode для лазерных граверов DIY. LaserGRBL может загружать и транслировать путь GCode в arduino, а также гравировать изображения, картинки и логотип с помощью встроенного инструмента конвертации.

LASER GRBL Скачать на http://lasergrbl.com/en/

Последняя версия, стабильная

https://github.com/arkypita/LaserGRBL/releases/tag/v3.0.10

Полная версия

github.com/arkypita/LaserGRBL

LaserGRBL постоянно проверяет наличие COM-портов на машине. Список портов позволяет вам выбрать COM-порт, к которому подключена ваша плата управления.

  1. Пожалуйста, выберите правильную скорость передачи данных для соединения в соответствии с конфигурацией прошивки вашего устройства (по умолчанию 115200).
  2. Настройки Grbl:
  3. $$ — Просмотр настроек Grbl

Чтобы просмотреть настройки, введите $$ и нажмите клавишу ввода после подключения к Grbl. Grbl должен ответить списком текущих настроек системы, как показано в примере ниже. Все эти настройки являются постоянными и хранятся в EEPROM, поэтому, если вы выключите питание, они будут загружены обратно при следующем включении Arduino.

  • $0=10 (step pulse, usec)
  • $1=25 (step idle delay, msec)
  • $2=0 (step port invert mask:00000000)
  • $3=6 (dir port invert mask:00000110)
  • $4=0 (step enable invert, bool)
  • $5=0 (limit pins invert, bool)
  • $6=0 (probe pin invert, bool)
  • $10=3 (status report mask:00000011)
  • $11=0.020 (junction deviation, mm)
  • $12=0.002 (arc tolerance, mm)
  • $13=0 (report inches, bool)
  • $20=0 (soft limits, bool)
  • $21=0 (hard limits, bool)
  • $22=0 (homing cycle, bool)
  • $23=1 (homing dir invert mask:00000001)
  • $24=50.000 (homing feed, mm/min)
  • $25=635.000 (homing seek, mm/min)
  • $26=250 (homing debounce, msec)
  • $27=1.000 (homing pull-off, mm)
  • $100=314.961 (x, step/mm)
  • $101=314.961 (y, step/mm)
  • $102=314.961 (z, step/mm)
  • $110=635.000 (x max rate, mm/min)
  • $111=635.000 (y max rate, mm/min)
  • $112=635.000 (z max rate, mm/min)
  • $120=50.000 (x accel, mm/sec^2)
  • 121=50.000 (y accel, mm/sec^2)
  • $122=50.000 (z accel, mm/sec^2)
  • $130=225.000 (x max travel, mm)
  • $131=125.000 (y max travel, mm)
  • $132=170.000 (z max travel, mm)

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Делаем лазерный гравер «Франкенштейн» — часть 1

Доброго времени суток, мозгочины! Лазерный резак описываемый в этой статье, был собран из старых принтера и сканера, и носит говорящее название «Франкенштейн». Заинтересовало? Тогда читаем далее…

Создание этого мозгорезака развивалось вокруг руководства ‘Pocket Laser Engraver’ от Groover.

Данное руководство это «мaking-оf», то есть описание всего процесса создания. И хотя многое, если не все, во время механической сборки требует изобретательности, я попытался на сколько это возможно задокументировать процесс целиком.

Принтеры и сканеры бывают разных моделей, поэтому данная статья не может быть использована как точная пошаговая инструкция, это скорее пособие «как это можно сделать».

Все вопросы которые могут возникать во время изготовления этой самоделки, я постараюсь осветить.

  • Скажу, что в электронике я ничего не соображал, знал лишь что красный (в основном) это «плюс», а черный (также в основном) — это «масса».
  • И поэтому за время воплощения этого проекта многому научился, начиная от технических вещей, таких как самовосстанавливающиеся латунные подшипники, до электронных, таких как шаговые двигатели и разницы между би- и однополярными двигателями, пайки и травления собственной платы.
  • Рабочая площадь этого мозгогравера составляет 27х20см, самое то, чтобы сделать какие-нибудь шлепанцы на лето.
  • Резать он может следующие материалы:
    — поролон
    — пленку
    — винил
    — бумагу (почти всех цветов кроме белого и красного)
  • — некоторые пластмассы (в зависимости от толщины может понадобиться несколько проходов)
  1. Гравировать он может на:
    — светлой древесине
    — коже
    — кости
    — рогах
    — пластике
    — некоторых лакированных покрытиях
  2. — чистых CD/DVD-дисках (синих и фиолетовых)

Цвет здесь играет важную роль. С белыми поверхностями сложно, если не невозможно, работать, потому что они слишком сильно отражают красный луч. Красные поверхности также проблемны, ведь они тоже отражают все излучение красного участка спектра.

Затраты на всю сборку не большие, и все что понадобится это:

— Arduino (или клон) -1 шт.
— Easydriver — 2шт.
— некоторые электронные детали
— лазерный модуль Aixiz /W lens

— алюминиевый профиль

!!!!! И чуть не забыл — лазерные защитные очки (ОБЯЗАТЕЛЬНО)!!!!

См. Шаг 16: для ознакомления с защитой глаз от лазера.

Времени на изготовление гравера, включая заказ и ожидание доставки, ушло примерно 4 месяца. Но он постоянно дорабатывается, и вот последние изменения:

— 9 мая 2013 : обновлен шаг 14 : Лазерный диод (фотографии и несколько советов по фокусировке)
— 13 мая 2013 года : добавлен шаг 17 — ссылки и файлы
— Добавлен Шаг 18: дальнейшие планы по улучшению( по желанию)
— Обновлен BOM-список, теперь он содержит больше необходимых материалов
— 20 мая 2013 : исправлены мм/сек в мм/мин ! В секундах было бы очень очень быстро.
— 1 июня 2013 : добавлен Шаг 13 — альтернативный щилд лазерного драйвера лазера (щилд Easylaser)

— 4 декабря 2013: обновлен схема/макет с альтернативным шилдом Easylaser.

bom_list_frankenstein

Шаг 1: Поиск кандидатов на разбор

  • Перед тем как приступать к «яростному» разбору следует учесть ряд советов:
  • Правила выведенные опытным путем
    — чем древнее принтер, тем лучше
  • — чем новее сканер, тем лучше.
  • Шаговые двигатели сканеров зачастую превосходят шаговые двигатели принтеров, они делают больше шагов за оборот.
  • Чем новее принтер, тем меньше шансов добыть из него шаговый двигатель (степпер).
  • Все сканеры имеют степперы, и чем сканер древнее, тем больше вероятность достать из него однополярный шаговый двигатель, который в данном мозгопроекте не пригодится.
  • ———————————

Идентификация деталей старых устройств процесс сложный, но мне повезло, хоть степпер сканера новый. А для принтера я отыскал инструкцию по ремонту, но и она особо не помогла мне.

Сканер / ось Х

Выбранный мной сканер это старый Tevion 2400, аналог Microtek Scanmaker 5800.
Степпер это 96-шаговый биполярный шаговый двигатель, по описанию NEOCENE 2T354207. Не верьте если вам говорят, что он 100-шаговый, это неправда! 96-шаговый, ни больше, ни меньше.

Стол сканера я использовал в качестве основания мозгоподелки.

Используются так же направляющая и зубчатый ремень, а еще каретка, перемещавшая фотоэлектронику. Но каретку придется подрезать, чтобы дать больше пространства для лазера.

Теперь немного о степпере.
Имеются 4 шестерни расположенные на проводковой плите.

Передаточное отношение, к счастью, незначительно. Если вам хочется узнать как оно рассчитывается, то загляните на эту страничку( язык там немецкий, но можно воспользоваться опцией онлайн-перевода).

Степпер сканер отвечает за ось Х.

Принтер / ось Y

Принтер для разбоа я взял старый Epson Stylus Photo 925.
Судя по странному руководству по ремонту принтера степпер из него 4-фазный, 48 шаговый, биполярный, 42В (???), вот только не понимаю, если это биполярный степпер он должен иметь 2 фазы, а не 4.
Проворачивая вал вручную я подсчитал количество шагов, их оказалось 48.
Этот шаговый двигатель (и каретка печатной головки) отвечают за ось Y.

Позже я понял, что этот 48 шагов или степпер сам по себе являются слабым звеном в этой поделке. Он медленнее степпера сканера и гремит на направляющей. Латунные фиттинги здесь отсутствуют, смазка вазелином должна немного исправить ситуацию.

Читайте также:  Какая температура у строительного фена

Технические характеристики степперов:
— Tevion 2400 dpi / Microtek 5800

фаз — 2, шаговый угол — 3,75°/шаг = 96 шагов, напряжение 5В, сила тока — ?, сопротивление 5.5Ом, удерживающий момент — ?.

— Epson Stylus Photo 925
фаз — 2, шаговый угол — 7,5°/шаг = 48 шагов, напряжение — 5-12В,

сила тока — ?, сопротивление — 7Ом, удерживающий момент — ?.

Позже я узнал, что оба степпера потребляют ток менее 300 мА.
Easydriver V4.4 имеет ошибку с шелковой печатью при смешивании Max и Min poti, в 4.4 они переходят на печать на PCB, и одновременно меняется poti на реверс poti. По крайней мере это я прочитал на некоторых форумах.

Проще говоря:
Poti настроен на низкое сопротивление, это значит степеры получают часть тока, которое может подать Easydriver. Максимум 750мА на катушку. Poti установлен примерно на 25%, просто чтобы они не «закричали от боли».
Распиновка шагового двигателя:

Во время бесконечных поисков в интернете я часто наталкивался на вопрос — как узнать правильную распиновку степперов? А нужно лишь взять кусочек провода и замкнуть контакты, и если при повороте вала чувствуется сопротивление, то вы замкнули пару.

Шаг 2: Разбор сканера

Полагаю, что ваши старые принтер и сканер не такие как у меня, и этот шаг скорее о том, что необходимо сделать, и что бережно сохранить. Принтеры и сканеры различных моделей имеют разные механизмы, но мозгостроение у них схожее.

От сканера мне необходимы стол и каретка, в которой находится фотоэлектроника.
Вся электрокомпоненты и зеркало были удалены, и сделано это было с помощью отвертки и защитных перчаток.

В итоге остается лишь голый пластиковый поддон, который затем был немного подрезан, чтобы иметь больше пространства для каретки принтера, на которую будет установлен лазерный модуль с вентилятором.

Шаг 3: Операции с принтером — часть 1

Данный шаг самый нудный из всего мозгоруководства. Я затратил на него около 8 часов, причем мне еще помогал продвинутый самодельщик (отец).

Каретка принтера, в которой располагается печатная головка, и направляющая были хорошо доработаны моей любимой пилой по металлу. А еще я отрезал кусок L-образного профиля, чтобы получить посадочное место для степпера.

Там, где в исходном принтере находился DC двигатель, сейчас располагается степпер. Зачастую (надеюсь что так) степпер от этого же принтера аккуратно входит в посадочное отверстие DC-двигателя.

Шаг 4: Операции с принтером — часть 2

Направляющая, по которой перемещается каретка печатной головки принтера, имеет несколько децентрированные шайбы на концах, которые легко скручиваются и снимаются плоскогубцами. Под ними скрываются красивые центрированные наконечники.

В двух отрезках T-профиля я высверлил отверстия под наконечники направляющей, и с помощью них смонтировал направляющую на L-профиль.

Этот шаг требует точности, иначе позднее при мозгоработе ось Y может смещаться.

А это, если ось Y не будет располагаться под прямым углом к оси X, приведет к искажению всего рисунка/ контура в процессе лазерной обработки. Поэтому используйте штангенциркуль, а не размечайте на глазок.

Шаг 5: Проводка — часть 1

Подключение кабелей оси Y

Степпер уже перемещает каретку оси Y, значит пора задуматься, как его подключить. Для этого я взял 5-контактный разъем от старой материнской платы и просто припаял его к контактам шагового двигателя, и через него, с помощью 4-дорожечного кабеля, подсоединил его к контактной плате, установленной на L-профиль.

Эта контактная мозгоплата, по сути является шлюзом между всеми электрокомпонентами подвижной оси Y и микроконтроллером Arduino. К дорожкам ленточного кабеля, который раньше шел к каретке сканера, я припаял несколько «мама»-контактов. Да, работа «сыровата», есть куда развиваться.

Я если бы я был более предусмотрителен, то припаял бы 8-контактный разъем на ленточный кабель, но это очень недолговечная конструкция, и позже вы увидите почему.

Шаг 6: «Магия» для «волшебного черного кирпича»

Чтобы управлять драйверами степперов необходимо скачать grbl и загрузить ее на ваш микроконтроллер. Я использовал GRBL 0.8с, которую можно найти https://github.com/grbl/grbl. По этой ссылке прокрутите страницу и найдите версию 0.8, это будет скомпилированный .hex файл, который можно загрузить на Arduino с помощью hex-загрузчика.

Чтобы избежать рассинхронизации необходимо изменить скорость передачи данных, с которой загрузчик сообщается с Arduino, с 19200 до 115200, см. рисунок.

Для изменения распиновки GRBL необходимо получить исходник по вышепредставленной мозгоссылке и модифицировать файл config.h, и, конечно, его перекомпилировать. В нем вы можете изменять распиновку как вам нравится, что очень пригодится если вы используете другой драйвер шагового двигателя.

Для рекомпиляции в оболочке введите:

make clean
make grbl.hex

Шаг 7: Сборка электроцепи на макетке

Перед тем как делать печатную плату хорошо бы проверить, работает ли цепь так как нужно. И поэтому электроцепь поделки я сначала собрал на макетной плате, на данном этапе только моторную группу.

Микростеппинг

На верхнем фото можно увидеть, что контакты драйвера MS1 и MS2 подсоединены к 5В, и это значит, что они «под напряжением».
Easydriver может работать с микростеппингом, который значит, что шаг мотора можно разделить на две или четыре фазы и т.д. 92 шаговый степпер может работать с 8 микрошагами, то есть 96х8=768 шагов.

  1. Установка микростеппинга:
  2. MS1 и MS2 — не под напряжением — полный шаг
    MS1 — под напряжением — микростеппинг в половину оборота
    MS2 — под напряжением — микростеппинг в четверть оборота
  3. MS1 и MS2 — под напряжением — микростеппинг в 1/8 оборота
  4. Нам нужен микростеппинг 1/8, поэтому к контактам MS1 и MS2 подведены 5В
  5. Распиновка Arduino выглядит следующим образом:
  6. Arduino Digital 2 — Easydriver X-Step
    Digital 5 — X-Dir
    Digital 3 — Y-Step
  7. Digital 6 — Y-Dir

На каждом из драйверов контакты MS1 и MS2 соединены перемычкой и на них подается 5В, так включится режим микростеппинга в 1/8 шага. Драйверы Easydriver имеют отдельный источник питания, любой розеточный 12В, 600мА блок питания сгодится. Позднее платы драйверов будут запитаны от Arduino, как и лазер, и вентилятор.

Я даже записал короткое мозговидео о том, как работает прототип. Драйверы довольно сильно греются, и чтобы они непрерывно работали необходимо вентиляторное охлаждение.  Да…Вентилятор крепится на прототип…

Шаг 8: Калибровка

Перед тем как начать делать всякие модные мозгоштучки со степперами их нужно откалибровать. Шаг это важный и пропускать его ни в коем случае нельзя. Я отыскал хороший и толковый видеоурок по этой теме — BuildYourOwnCNC.

В нем говорится, что нужно расчитать шаг/мм. На это значение вы перемещаете нужный вам степпер с помощью gcode (например Х200). Затем следует учесть разницу и рассчитать новое значение шаг/мм, и так до тех пор, пока он не перемещается в том диапазоне, который вы задали. Но лучше смотрите видео для получения большей информации по этим рассчетам.

Я советую создать таблицу, чтобы избавиться от лишней головной боли.

Для «общения» с grbl можно использовать любой из видов терминала, я пользуюсь CoolTerm. Полагаю вы знаете, как загрузить терминал и подключиться к Arduino.

А на картинке вы можете посмотреть данные мой калибровки самоделки.

Шаг 9: Первый контакт

Для взаимодействия с Arduino (и отправки на него gcode) есть несколько вариантов. Посмотрите на эту тему GRBL Wiki и вы найдете множество софта, который имеет дело с GRBL и Arduino.

Существуют даже нормальные GUI-инструменты, но я тем не менее, пользуюсь Groovers Gcodesender, который вы можете найти вот  в этом#Pocket-laser-engraver/step7/Getting-the-software-ready/»> мозгоруководстве

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector