В этом посте мы расскажем вам историю о том, как построить ЧПУ лазерный станок своими руками, которую нам поведал один из подписчиков.

Предисловие

Пару месяцев назад я просматривал записи с конкурса, в котором увидел несколько довольно крутых гравировальных машин, и я подумал: «Почему бы мне не создать свою собственную?». И так я и сделал, но не хотелось копировать чужой проект, я хотел сделать свой собственный уникальный ЧПУ станок своими руками. И так началась моя история …

Технические характеристики

Этот лазерный гравер оснащен 1,8 Вт 445 нм лазерным модулем, конечно, это ничто по сравнению с промышленными лазерными резаками, которые используют лазеры более 50 Вт. Но для нас будет достаточно и этого лазера. Он может вырезать бумагу и картон, и может выгравировать все виды древесины или изделия из фанеры. Я еще не тестировал другие материалы, но уверен, что он может наносить гравировку на многие другие поверхности. Сразу зайду наперед и скажу, что он имеет большое рабочее поле размером около 500x380 мм.

Кому под силу сделать такой лазерный станок? Каждому, не важно, вы инженер, юрист, учитель или студент, как я! Все, что вам необходимо – терпение и большое желание получить действительно качественный станок.

Мне потребовалось около трех месяцев, чтобы спроектировать и построить эту гравировальную машину, в том числе я около месяца ждал детали. Конечно, такую работу можно выполнить и быстрее, но мне всего 16 лет, поэтому работать я мог только на выходных.

Нужные материалы для сборки

Понятно, что вы не сможете сделать лазерный гравер, не имея нужных деталей, поэтому я составил спецификацию с почти всем необходимым для его изготовления. Практически все детали куплены на Aliexpress, потому что это дешево, и есть бесплатная доставка для большинства товаров. Другие детали, такие как обработанные стержни и листы МДФ (можно сделать из фанеры), были куплены в местном строительном магазине. Лазер и драйвер лазера были заказаны на ebay.
Я попытался найти самые низкие цены для всех деталей (не включая доставку).

Было потрачено много времени, прежде чем я пришел к этому дизайну. Сначала я сделал несколько других, но именно этот был действительно самым красивым из всех остальных. Первым делом я нарисовал все детали в графическом редакторе и распечатал их в натуральном размере.
Весь гравер я собираю из листов МДФ толщиной 18 мм и 12 мм.
Выбор пал на этот дизайн также потому что можно было легко прикрепить ось Z и инструмент, превратив наш станок в фрезерный.

Конечно, я мог бы сделать другой, более простой дизайн … Но нет! Хотелось чего-то особенного!

Процесс сборки

Распечатав чертежи, у меня появились детали, которые необходимо было собрать в кучу. Первое, что я сделал, – это установил дверь корпуса электроники с левой стороны и замок с петлей (дверца устанавливается без трудностей, поэтому я сделал это в первую очередь. Чтобы собрать корпус для электроники, я использовал множество L-образных железных скоб с отверстиями под саморезы. Если корпус планируется изготавливать из фанеры, то предварительно необходимо просверлить в ней также отверстия под саморезы.

Сначала была взята снова левая сторона корпуса электроники и установлена на нее передняя и задняя части корпуса при помощи скоб. Я не использовал винты или гвозди для установки крышки и панели управления, а прикрутил те же скобы к стенкам и просто положил крышку с панелью на них чтобы в дальнейшем при установке электроники не возникало никаких неудобств.

Отложив корпус электроники в сторону и взяв опорную плиту и опорные части оси Х необходимо установить их таким образом, как показано на фотографиях, убедившись, что ось Х и крепление мотора находятся на правой стороне станка с ЧПУ. Теперь можно смело установить корпус электроники таким же образом, как и показано на рисунках.

Далее были взяты два 700-мм вала, нанизаны на них по два линейных подшипника на каждый, и они были зафиксированы на самом станке при помощи специальных концевых опор для шлифованных валов.
На данном этапе у меня получилось вот что:

Уберите в сторону эту половину лазерного станка на некоторое время и займитесь подвижной частью X, а ось Y поддержите и прикрепите на весу опоры вала к движущейся части оси X гайками и болтами и прикрепите двумя гайками опору на ось Х.

1. Теперь возьмите два 500-миллиметровых вала, наденьте по одному линейному подшипнику на каждый вал, наденьте опору вала на каждый конец каждого вала и установите их на станок.
2. Прикрепите ходовую гайку оси Y на подвижную часть оси Y с помощью гаек и болтов, и прикрутите ее к линейным подшипникам с помощью саморезов.
3. Прикрепите ходовой винт и шаговый двигатель.
4. Подсоедините все это к другой половине гравера и закрепите ходовой винт и шаговый двигатель.

Теперь у вас должно выйти что-то похожее на то, что изображено на этом фото:

Электроника для станка

Я также установил деревянную деталь в корпус электроники, чтобы закрепить шаговый двигатель.

Ну или можно просто положить крышку и панель на гравёре, чтобы полюбоваться проделанной работой и великолепным дизайном.»

Выводы

Это, пожалуй, и вся информацию, которую он нам донес, но это довольно неплохая инструкция для тех, у кого есть мечта собрать собственноручно хороший самодельный лазерный станок для домашних и хоббийных целей.

Сама сборка лазерного гравера не особо затратная, поскольку количество деталей минимально, да и стоимость их не особо высока. Самыми дорогими деталями являются, наверное, шаговые двигатели, направляющие и, конечно же, детали самой лазерной головки с системой охлаждения.

Именно этот станок заслуживает особого внимания, поскольку не каждый лазерный гравер позволяет быстро устанавливать на 3 ось фрезерную машинку и превращать станок в полноценный ЧПУ фрезер.

В заключение хочется сказать: если вам действительно хочется самому собрать качественный станок ЧПУ своими руками, который будет служить верой и правдой долгие годы, не нужно экономить на каждой детали и пытаться сделать направляющие ровнее заводских или заменять ШВП на шпильку с гайкой. Такой станок работать хоть и будет, но качество его работы и постоянная настройка механики и программного обеспечения просто расстроит вас, заставив пожалеть о потраченном на него времени и средствах.

В этой статье мы рассмотрим как собрать лазерный гравер своими руками. Конечно, его можно и купить на китайском рынке, но так мы и деньги сэкономим и в случае чего сможем такое устройство отремонтировать.

Если вы хотите работать с металлами то лазер должен быть более 80 Ватт, но мы будем собирать более слабый вариант – на 40 Ватт.

В продаже имеются различные лазерные трубки этой мощности, длина их составляет от 70 до 160 сантиметров.

Также нам понадобится источник питание СО2 лазерной трубки на 40 Ватт.

Зеленая плата управления.

Линзы для лазерного гравера и уплотнительные кольца.

Шаговые двигатели по оси Х и Y

Плата инфракрасного прерывателя.

Прессованный алюминиевый профиль размером 30х30 мм.

Нужное количество алюминиевого профиля.

900 мм х 4 шт. = 3600 мм.

730 мм х 4 шт = 2920 мм.

610 мм х 2 шт = 1220 мм.

500 мм х 8 шт = 4000 мм.

470 мм х 2 шт = 940 мм.

200 мм х 2 шт = 400 мм.

170 мм х 2 шт = 340 мм.

120 мм х 2 шт = 240 мм.

90 мм х 2 шт = 180 мм.

В итоге нам будет нужно 13840 мм алюминиевого профиля для нашего лазерного станка.

Также не забудьте прикупить болты для крепления.

Чтобы наш граверный станок мог двигаться нужны будут колесики в количестве 4 штуки, размером 20мм х 20мм х 640 мм.

Для Х оси 640 мм рельса.

Вот так у нас будет двигаться лазерная головка по оси Y

Лазерно гравировальный станок CNC 2418.
Этот лазерно гравировальный станок купить можно перейдя по ссылке. Цена такого станка не большая, а возможности очень …

Китайский лазерный гравер
Перед тем как покупать китайский настольный лазерный гравер CO2 нужно определится с его возможностями. При выборе модели …

Самодельный лазерный гравер 40W (2Ч.)
Это вторая часть нашей статьи о самодельном лазерном гравере, начало находится тут. Так мы закрепим ремень Также нам …

Самодельный лазерный гравер 40W (1Ч.)
В этой статье мы рассмотрим как собрать лазерный гравер своими руками. Конечно, его можно и купить на китайском рынке, но так …

Кожаный брелок
Сегодня мы будем делать кожаный брелок для ключей. Ну и как всегда для начала мы нарисуем его очертания используя программу …

Кожаные бирки
Сегодня с помощью лазерного гравера мы будем делать кожаные бирки. Первым делом используя программу inkscape создадим рисунок …

Лазерная резка бумаги
В этой статье мы рассмотрим как происходит лазерная резка бумаги. Хоть и лазер маломощный стоит на лазерном гравере, его …

Программа inkscape.
В комплекте с лазерным гравером идет программа inkscape. Это именно она позволяет получать Gcode для программы gcode cut откуда мы …

Программа gcode cut
Большим преимуществом этого лазерного гравера есть возможность работать с командами g-code. Как раз эта программа и позволяет …

Программа image engrave (Часть 2)
Начало смотрите тут. Далее в программе image engrave для лазерного гравера идет ручное управление. Скажу честно я его не …

Добавить комментарий Отменить ответ

Лазерный гравер своими руками: материалы, сборка, установка программного обеспечения

Многие из тех домашних умельцев, которые в своей мастерской занимаются изготовлением и декоративным оформлением изделий из древесины и других материалов, наверняка задумывались над тем, как сделать лазерный гравер своими руками. Наличие такого оборудования, серийные модели которого стоят достаточно дорого, позволяет не только наносить на поверхность обрабатываемого изделия сложнейшие рисунки с высокой точностью и детализацией, но и осуществлять лазерную резку различных материалов.

Самодельный лазерный станок в процессе гравировки по дереву

Самодельный лазерный гравер, который обойдется значительно дешевле, чем серийная модель, можно изготовить даже в том случае, если вы не обладаете глубокими знаниями в электронике и механике. Лазерный гравер предлагаемой конструкции собирается на аппаратной платформе «Ардуино» (Arduino) и имеет мощность 3 Вт, тогда как у промышленных моделей этот параметр составляет не менее 400 Вт. Однако даже такая невысокая мощность позволяет использовать данный аппарат для резки изделий из пенополистирола, пробковых листов, пластика и картона, а также выполнять качественную лазерную гравировку.

Этот гравер справится и с тонким пластиком

Необходимые материалы

Для того чтобы самостоятельно изготовить лазерный гравер на Arduino, потребуются следующие расходные материалы, механизмы и инструменты:

• аппаратная платформа Arduino R3;
• плата Proto Board, оснащенная дисплеем;
• шаговые двигатели, в качестве которых можно использовать электромоторы из принтера или из DVD-плеера;
• лазер, мощность которого составляет 3 Вт;
• устройство для охлаждения лазера;
• регулятор напряжения постоянного тока DC-DC;
• транзистор MOSFET;
• электронные платы, при помощи которых осуществляется управление двигателями лазерного гравера;
• выключатели концевого типа;
• корпус, в котором можно разместить все элементы конструкции самодельного гравера;
• зубчатые ремни и шкивы для их установки;
• шарикоподшипники различных типоразмеров;
• четыре деревянных доски (две из них с размерами 135х10х2 см, а две другие – 125х10х2 см);
• четыре металлических стержня круглого сечения, диаметр которых составляет 10 мм;
• болты, гайки и винты;
• смазочный материал;
• стяжки-хомуты;
• компьютер;
• сверла различного диаметра;
• циркулярная пила;
• наждачная бумага;
• тиски;
• стандартный набор слесарных инструментов.

Наибольшего вложения потребует электронная часть станка

Электрическая часть самодельного лазерного гравера

Основным элементом электрической схемы представленного устройства является лазерный излучатель, на вход которого должно подаваться постоянное напряжение со значением, не превышающим допустимых параметров. Если не соблюсти данное требование, лазер может просто сгореть. Лазерный излучатель, используемый в гравировальной установке представленной конструкции, рассчитан на напряжение 5 В и силу тока, не превышающую 2,4 А, поэтому настройка регулятора DC-DC должна быть выполнена на силу тока 2 А и напряжение до 5 В.

Электрическая схема гравера

Транзистор MOSFET, который является важнейшим элементом электрической части лазерного гравера, необходим для того, чтобы, получая сигнал от контроллера «Ардуино», включать и выключать лазерный излучатель. Электрический сигнал, вырабатываемый контроллером, является очень слабым, поэтому воспринимать его, а затем отпирать и запирать контур питания лазера может только транзистор MOSFET. В электрической схеме лазерного гравера такой транзистор устанавливается между плюсовым контактом лазера и минусовым регулятора постоянного тока.

Шаговые электродвигатели лазерного гравера подключаются через одну электронную плату управления, что обеспечивает синхронность их работы. Благодаря такому подключению зубчатые ремни, приводимые в движение несколькими двигателями, не провисают и сохраняют стабильное натяжение в процессе своей работы, что обеспечивает качество и точность выполняемой обработки.

Следует иметь в виду, что лазерный диод, используемый в самодельной гравировальной установке, не должен перегреваться.

Для этого необходимо обеспечить его эффективное охлаждение. Решается такая задача достаточно просто: рядом с диодом устанавливают обычный компьютерный вентилятор. Чтобы исключить перегрев плат управления работой шаговых электродвигателей, рядом с ними также размещают компьютерные кулеры, так как обычные радиаторы с такой задачей не справляются.

Фотографии процесса сборки электросхемы

Фото-1 Фото-2 Фото-3
Фото-4 Фото-5 Фото-6

Процесс сборки

Самодельный гравировальный станок предложенной конструкции – это устройство челночного типа, один из подвижных элементов которого отвечает за перемещение по оси Y, а два других, спаренных, – за перемещение по оси X. За ось Z, которая также оговаривается в параметрах такого 3D-принтера, принимается глубина, на которую осуществляется прожиг обрабатываемого материала. Глубина отверстий, в которые устанавливаются элементы челночного механизма лазерного гравера, должна составлять не менее 12 мм.

Рамка рабочего стола – размеры и допуски

Фото-1 Фото-2 Фото-3
Фото-4 Фото-5 Фото-6

В качестве направляющих элементов, по которым будет перемещаться рабочая головка лазерного гравировального устройства, могут выступать алюминиевые стержни диаметром не менее 10 мм. Если найти стержни из алюминия не представляется возможным, для этих целей можно использовать стальные направляющие такого же диаметра. Необходимость применения стержней именно такого диаметра объясняется тем, что в таком случае рабочая головка лазерного гравировального устройства не будет провисать.

Изготовление подвижной каретки

Фото-1 Фото-2 Фото-3

Поверхность стержней, которые будут использоваться в качестве направляющих элементов для лазерного гравировального устройства, надо очистить от заводской смазки и тщательно отшлифовать до идеальной гладкости. Затем на них следует нанести смазывающий состав на основе белого лития, который улучшит процесс скольжения.

Установка шаговых двигателей на корпус самодельного гравировального устройства осуществляется при помощи кронштейнов, изготовленных из листового металла. Чтобы сделать такой кронштейн, лист металла, ширина которого приблизительно соответствует ширине самого двигателя, а длина в два раза превышает длину его основания, сгибают под прямым углом. На поверхности такого кронштейна, где будет располагаться основание электромотора, сверлят 6 отверстий, 4 из которых необходимы для фиксации самого двигателя, а два остальных – для крепления кронштейна к корпусу при помощи обычных саморезов.

Для установки на вал электромотора приводного механизма, состоящего из двух шкивов, шайбы и болта, также используется кусок металлического листа соответствующего размера. Чтобы смонтировать такой узел, из металлического листа формируют П-образный профиль, в котором просверливаются отверстия для его крепления к корпусу гравера и для выхода вала электродвигателя. Шкивы, на которые будут надеваться зубчатые ремни, насаживаются на вал приводного электромотора и размещаются во внутренней части П-образного профиля. Надетые на шкивы зубчатые ремни, которые должны приводить в движение челноки гравировального устройства, соединяются с их деревянными основаниями при помощи саморезов.

Установка шаговых двигателей

Фото-1 Фото-2 Фото-3
Фото-4 Фото-5 Фото-6

Установка программного обеспечения

Вашему лазерному гроверу, который должен работать в автоматическом режиме, потребуется не только установка, но и настройка специального программного обеспечения. Важнейшим элементом такого обеспечения является программа, которая позволяет создавать контуры желаемого рисунка и преобразовывать их под расширение, понятное управляющим элементам лазерного гравера. Такая программа имеется в свободном доступе, и ее можно без особых проблем скачать на свой компьютер.

Программа, скачанная на управляющий гравировальным устройством компьютер, распаковывается из архива и устанавливается. Кроме того, вам потребуется библиотека контуров, а также программа, которая будет отправлять данные по создаваемому рисунку или надписи на контроллер «Ардуино». Такую библиотеку (как и программу для передачи данных на контроллер) также можно найти в свободном доступе. Для того чтобы ваша лазерная самоделка работала корректно, а гравировка, выполняемая с ее помощью, была качественной, вам потребуется настройка и самого контроллера под параметры гравировального устройства.

Особенности использования контуров

Если с вопросом о том, как сделать ручной лазерный гравер, вы уже разобрались, то необходимо прояснить и вопрос о параметрах контуров, которые могут наноситься при помощи такого устройства. Такие контуры, внутренняя часть которых не заполняется даже в том случае, если исходный рисунок закрашен, должны передаваться на контроллер гравера файлами не в пиксельном (jpeg), а векторном формате. Это значит, что изображение или надпись, наносимые на поверхность обрабатываемого изделия при помощи такого гравера, будут состоять не из пикселей, а из точек. Такие изображения и надписи можно как угодно масштабировать, ориентируясь на площадь поверхности, на которую они должны быть нанесены.

При помощи лазерного гравера на поверхность обрабатываемого изделия можно нанести практически любой рисунок и надпись, но для этого их компьютерные макеты необходимо перевести в векторный формат. Выполнить такую процедуру несложно: для этого используются специальные программы Inkscape или Adobe Illustrator. Файл, уже переведенный в векторный формат, необходимо преобразовать еще раз, чтобы его смог корректно воспринимать контроллер гравировальной установки. Для такого преобразования используется программа Inkscape Laserengraver.

Окончательная настройка и подготовка к работе

Изготовив лазерный гравировальный станок своими руками и закачав в его управляющий компьютер необходимое программное обеспечение, не приступайте к работе сразу: оборудование нуждается в окончательной настройке и регулировке. В чем заключается такая регулировка? Прежде всего необходимо убедиться, что максимальные перемещения лазерной головки станка по осям X и Y совпадают со значениями, полученными при преобразовании векторного файла. Кроме того, в зависимости от толщины материала, из которого изготовлено обрабатываемое изделие, надо отрегулировать параметры тока, подаваемого на лазерную головку. Делать это нужно для того, чтобы не прожечь изделие, на поверхности которого требуется выполнить гравировку.

Очень важным и ответственным процессом является точная настройка (юстировка) лазерной головки. Юстировка нужна для того, чтобы отрегулировать мощность и разрешение луча, вырабатываемого лазерной головкой вашего гравера. На дорогих серийных моделях лазерных гравировальных установок юстировка выполняется при помощи дополнительного маломощного лазера, установленного в основную рабочую головку. Однако в самодельных граверах, как правило, используются недорогие лазерные головки, поэтому такой способ точной настройки луча для них не подходит.

Испытайте свой самодельный лазерный гравер сначала на простых рисунках

Достаточно качественная юстировка самодельного лазерного гравера может быть выполнена при помощи светодиода, извлеченного из лазерной указки. Провода светодиода подсоединяются к источнику питания с напряжением 3 В, а сам он фиксируется на рабочем конце штатного лазера. Попеременно включая и регулируя положение лучей, исходящих от тестового светодиода и лазерной головки, добиваются их совмещения в одной точке. Удобство использования светодиода от лазерной указки заключается в том, что юстировка с его помощью может выполняться без риска нанесения вреда как рукам, так и глазам оператора гравировальной установки.

Видеоролик показывает процесс подключения гравера к компьютеру, настройку софта и подготовку станка к работе.

Приятные вещи своими руками

Будучи учеником средней школы с инженерным уклоном, мне поставили задачу создать самостоятельный проект. Я решил спроектировать и сделать своими руками лазерный гравёр. Что из этого получилось, смотрите сами.

С помощью программы Инвернтор я создал дизайн гравёра, в дальнейшем и все детали, которые я позже распечатал на 3-д принтере.

Я впервые использовал 3-д принтер, и был удивлен тем, насколько хорошо она работает. Раньше я думал, что 3-д печать бесполезна, но это оказалось не так.

Металлические стержни служат в качестве оси у, в то время как вся конструкция скользит вдоль оси х. Металлические подшипники смазаны маслом для уменьшения трения.

Я сделал радиатор для лазера вручную из алюминия и ребер охлаждения от старого компютера. Эта часть содержит лазерный диод и скользит вдоль оси у.

Я приобрёл лазерный диод мощностью 2Вт 440нМ, также ещё необходимы драйвер и объектив. Общая стоимость составила $ 100.

Устанавливаем шаговый двигатель и ремень для перемещения по оси y.

Перед креплением необходимо убедиться, что каретка плавно скользит по оси х и у.

На этом снимке Вы можете увидеть шаговый двигатель, отвечающий за перемещение по оси х. Для простоты конструкции я использовал только 2 двигателя и 2 ремня.

Я не был уверен, что одного ремня и двигателя будет достаточно для перемещения по оси х, но, к счастью, этого было достаточно.

Подключив двигатели к контролеру Arduino, я проверил передвижение по каждой оси.

Я попробовал выгравировать надпись «Hello World!».

Стенки гравёра выполнены из белой доски, отверстия вырезались с помощью лазерного резака. Для вытяжки дыма из корпуса гравёра, я установил компьютерный вентилятор.

Схема довольно грозная. На этом снимке, слева направо, подключены контролер Arduino, регулятор напряжения, драйвер для лазера и шагового двигателя, блок питания.

Эта деревянная платформа закрывает электронику, а также служит подставкой для материала, на котором будет выполнена гравировка.

Всё, что осталось, это защитный чехол, чтобы оградить пользователя от вредного лазерного излучения.

Откидная крышка выполнена из оранжевого акрила, которая предназначена для блокирования ультрафиолетового света. Я обнаружил, что акрил способен блокировать синий лазерный луч.

Готовый гравёр выглядит довольно профессионально.

Лазерный гравер в работе.

Просмотр процесса гравировки через вентилятор.

Вот результат в сравнении с оригиналом. Гравёр работает намного лучше с твердыми цветами.

Наиболее успешная гравировка.

Вырезать детали удаётся из пробкового дерева и бумаги, я думаю, что это будет полезно при моделировании самолетов, кораблей и тому подобное. Процесс р езки происходит на меньших скоростях, по сравнению с гравировкой.

Готовая шестерёнка. Спасибо за внимание!

Лазерный гравер своими руками – доступное решение для домашней мастерской

Лазеры давно вошли в наш обиход. Экскурсоводы применяют световые указки, строители с помощью луча выставляют уровни. Способность лазера нагревать материалы (вплоть до термического разрушения) используется при раскрое и декоративном оформлении.

Одно из применений – лазерная гравировка. На различных материалах можно получить тонкие узоры практически без ограничений по сложности.

Деревянные поверхности отлично подходят для выжигания. Особенно ценятся гравировки на оргстекле с подсветкой.


В продаже представлен богатый выбор гравировальных станков, преимущественно китайского производства. Оборудование не слишком дорогое, однако, покупка просто для развлечения нецелесообразна. Намного интересней сделать лазерный гравер своими руками.

Необходимо лишь раздобыть лазер мощностью несколько Вт, и создать рамную систему перемещения в двух осях координат.

Лазерный гравировальный станок своими руками

Лазерная пушка – не самый сложный элемент конструкции, к тому же есть варианты. В зависимости от задач, можно выбрать различную мощность (соответственно стоимость, вплоть до бесплатного приобретения). Умельцы из Поднебесной предлагают разные готовые конструкции, порой выполненные с высоким качеством.


Такой пушкой мощностью 2Вт можно даже фанеру резать. Возможность фокусировки на необходимом расстоянии позволяет контролировать как ширину гравировки, так и глубину проникновения (для 3D рисунков).

Стоимость подобного устройства порядка 5-6 тыс. рублей. Если высокая мощность не нужна – используйте маломощный лазер от пишущего привода DVD, который можно за копейки приобрести на радио рынке.

Есть вполне работоспособные решения, изготовление займет один выходной день

Как извлечь лазерный полупроводник из привода, объяснять не требуется, если вы умеете «делать вещи» руками – это не трудно. Главное – подобрать прочный и удобный корпус. К тому же, «боевой» лазер, пусть и маломощный, требует охлаждения. В случае с DVD приводом достаточно пассивного радиатора.

Корпус-рукоятку можно выполнить из двух латунных гильз от пистолета. Подойдут стреляные патроны от «ТТ» и «ПМ». Они имеют небольшую разницу в калибре, и отлично входят друг у друга.

Высверливаем капсюли, и на место одного из них устанавливаем лазерный диод. Латунь гильзы послужит отличным радиатором.


Остается подключить питание 12 вольт, например, от порта USB вашего компьютера. Мощности хватит, в компьютере привод запитан от того же блока питания. На этом все, лазерная гравировка своими руками в домашних условиях практически из мусора.


Если вам необходим координатный станок – можно закрепить прожигающий элемент на готовом позиционирующем устройстве.

Лазерный гравер из принтера с засохшей чернильной головкой – прекрасный способ вернуть жизнь сломанному агрегату.

Немного поработать с подачей заготовки вместо бумаги (для плоской фанеры или металлической пластины это не проблема), и у вас есть практически заводской гравер. Программное обеспечение может и не понадобиться – используется драйвер от принтера.

При наличии схемы, вы просто подключаете сигнал подачи чернил на вход лазера, и «печатаете» на твердых материалах.

Самодельный лазерный гравер для работы с большими площадями

В качестве основы берется любой чертеж для сборки так называемых KIT наборов от тех же друзей китайцев.


Найти алюминиевый профиль не проблема, изготовить каретки с колесиками тоже. На одну из них устанавливается готовый лазерный модуль, другая пара кареток будет перемещать направляющую ферму. Движение задают шаговые двигатели, крутящий момент передается с помощью зубчатых ремней.


Конструкцию лучше собрать внутри какого-нибудь ящика, с активной вентиляцией. Выделяющийся при гравировке едкий дым вреден для здоровья. При эксплуатации в помещении, необходима вытяжка на улицу.

Важно! При эксплуатации лазера такой мощности, необходимо соблюдать меры безопасности.

Кратковременное воздействие на кожу человека, вызывает сильный ожог.

Если вы работаете с металлическими пластинами, отраженные блики луча могут повредить сетчатку глаза. Лучшей защитой послужит оргстекло красного цвета. Это нейтрализует синий лазерный луч, и позволит контролировать процесс в реальном времени.


Схема управления собирается на любом программируемом контроллере. Наибольшей популярностью пользуются системы Arduino UNO, продающиеся на тех же китайских сайтах электроники. Решение недорогое, но эффективное и практически универсальное.


Самый распространенный вариант – подключение к персональному компьютеру. Создание рисунка и параметров гравировки происходит на любом стандартном графическом редакторе.

Важно! Следует помнить, что большинство контроллеров на базе Arduino работают только с векторными изображениями.

Если ваша картинка растровая – следует произвести трассировку.

Подключив и запрограммировав контроллер USB, вы сможете выводить задание на гравировку непосредственно с цифрового носителя (флешки), предварительно создав файл на компьютере.
Итог:

Гравировальный станок с лазерной головкой настолько доступен, что его можно приобрести не только для коммерческого применения, но и для личного использования.

Изготовление поделок для детей, экономия на рекламных материалах для собственной фирмы, дизайнерские предметы для жилища – вот неполный перечень применения станка.

А самостоятельно изготовленная установка будет радовать вас минимальными затратами.

Лазерный гравер своими руками из DVD привода — видео инструкция

Цель проекта: создание лазерного гравера малой мощности(предположительно 5 ватт) и из подручных средств.

Пример работы подобного проекта:

Из подручных средств предполагается использовать:

— направляющие от струйного принтера. Принтер Эпсон R220. На подходе еще сканер и еще один струйный принтер. Так что моторчиков, направляющих, жгутов и пр. должно хватить.

— моторчики и жгуты/ремни тоже от струйного принтера.

— металлическая основа и прочие части для создания каркаса гравера(что-то из компьютерных корпусов, что-то из остатков от принтеров/сканеров).

— различные радиаторы для охлаждения плат(в ассортименте).

— куллеры для охлаждения/вытяжки и пр(в ассортименте).

— нетбук с софтом для передачи изображений на станок.

— блок питания от обычного компа. Есть еще от ноутбука кабель с БП на 12 вольт/5 ампер. Подойдет ли встроенный БП от принтера?

— хамутики, винтики, болтики и прочая мелкая мелочь для крепежей.

Из покупных деталей предполагается использовать:

— мозги. Скорее всего Ardruino UNO с драйверами A3967 или TB6560(некоторые мне посоветовали плату TB6560, типа там лучше софт(не знаю)).

— лазер. Возможно 5 ватт на алиэкспресс или более, если позволит конструкция.

Стадия проекта: сбор информации и комплектующих.

Итого по железу надо:

1. 2(3?) мотора от струйного принрера с ремнями и направляющими.

2. 3 легкосплавных профиля для конструкции оси Х.

3. 4 профиля для каркаса основания и крепления оси Y.

4. 2 драйвера A3967 или TB6560.

5. одна плата Ardruino NANO или UNO.

6. блок питания от компа или от ноутбука(12v/5a).

7. 3 радиатора охлаждения — 2 на драйвера, 1 на плату.

8. кабель синхронизации с компом.

9. лазер с охлаждением(радиатор + куллер).

Нужны советы по поводу мощности моторов и тому, как облегчить их работу. Хотя если каретку с целым набором чернил он двигает бодро, то почему бы ему не справится(по оси Х) с лазером и его радиатором? Тут скорее вопрос, справятся ли движки с осью Y. Может лучше для Y взять движки от сканера? И вообще какой мощности должны быть движки(от и до) для нормального передвижения по осям?

Так же нужны советы по электрике. Питаются ли перечисленные мной «мозги» 12 вольт? Хватит ли им БП от компа? Куда подключется лазер по питанию? Да много всяких уточнений будет, наверняка. Головной пост буду добавлять/дублировать по мере продвижения проекта.

P.S. просьба не писать оффтопа типа «это все не взлетит». На видео гравер работает? Значит у кого-то взлетело.

P.S.S. по ходу пьесы добавлю, если что-то забыл.

С такими темпами дельных и очень полезных советов и критики успеют подойти еще один похожий принтер и сканер, а так там уже и платы с прочим, если заказывать их из Китая, да почтой россии.

Знания электроники позволят сочинить несложную схемку и самому и больше опыта в пайке. Если бы я все знал про движки, да про то, какую ардруино ставить будет лучше, то я бы даже не зарегался тут, ибо зачем мне были бы нужны советы. Логично? Опыта в ардруино и подобных нет, ибо до этого момента не видел особого смысла в них, т.к. большинство DIY-проектов были либо квадракоптеры, либо танцующие роботы, что мне не особо интересно.

А теперь по существу:

1. «Не от а для». Суть проекта как раз от обратного(ну это так, поясняю, для плохо читающих). Т.е. на практике доказать, что из подручного старого оборудования можно собрать что-то полезное. Так что именно ОТ и ДЛЯ!

2. Если не ардруино, то что тогда? Можно расписать подробнее что брать в плане начинки?

3. Комплектухи бывают разные и Нема 17 звучит, как «вон та тёлка, да не та, а та что слева». У деталей есть свои обозначения, наименования, артикулы. Тех же Нема 17 не одна позиция, как я понимаю. Есть на 0,6 ампера, а есть на 1,7.

Все, что мне казалось нужным для гравера, я описал выше и даже попросил дополнить список, если что упустил.

О! Придумал! Если концепция такая сложна для осознания, то можно полный список (рейки, направляющие, немы 17-е, «мозги», жгуты и прочее). Но только подробный список. Если есть ссылка на такую тему, то можно и ссылкой. Я тогда выкину из этого списка все уже имеющееся и составлю общий ценник.

P.S. Да. Забыл сфоткать БП от компа, но я надеюсь, что все знают, как он выглядит. А по поводу размера обрабатываемой поверхности. ну по идее А4 было бы не плохо. Думаю, что сканер тут задает размер.

3. И чем TB6560 лучше A3967?

Найдите даташиты на то и на другое и сравните — гуглятся сразу, тем более на TB6560DRV2 есть на русском языке, хотя мне эти безделицы, хоть и брал для опытов детям (сам я сторонник нормальных драйверов, а не дешевок) инструкция дял запуска Не понадобилась, ибо все важное есть на самих драйверах. Хотя бы у вторых рабочий ток только до 750мА (пиковый чуть поболее), а у первых — до 3 А, есть разница и в максимуме рабочего питания.

Вы не упоминули уровень ваших знаний. С низким уровнем понимания электроники не стоит браться за данный проект.

Упомянул и точно указал:

сколько ампер они должны быть по мощности

Абсолютно нулевой, если мощность в амперах. Так скоро путь в литрах измерять будут. Хотя такой параметр как мощность вообще НЕ есть характеристика шаговых двигателей. Уровень понимания электроники — два метра ниже плинтуса. Еще один писатель, а не читатель.

Ардуину фтопку. Форевер.

Далеко НЕ факт — такие, как на первом посту видео «девайсы» делают на ардуинке, тем более, что для них и софт под это есть, и готовые решения, даже здесь на форуме подобную вещь на ардуинке была представлена и даже дышала, но опять же аФФФтору лень искать — он же писатель. ему проще спрашивать.

Знания электроники позволят сочинить несложную схемку и самому и больше опыта в пайке. Если бы я все знал про движки, да про то, какую ардруино ставить будет лучше, то я бы даже не зарегался тут, ибо зачем мне были бы нужны советы. Логично?

Ну да — логичный для нынешнего молодняка потребительский подход: у меня зачесалось, а здесь на форуме мне все обязаны помогать, а иначе для чего он и создан, в противном случае все козлы и прочее, прочее, включая «революция, мля «, ибо мне искать лень, а если бы знал, то зачем мне форум, ибо сам делиться знаниями — фиг. А на самом деле:

Почему все так свято верят,что от старожилов должны исходить лучи светлых знаний,насквозь пробивающие абсолютно чОрные головы?Кто ищет — найдёт.Кто правильно сформулирует вопрос — получит либо ответ,либо ссылку на ответ(если раньше обсуждалось). А упрекать всех,что «любителя бьют» — это ситуация рассмотренная в бессмертном произведении Ильфа и Петрова. И дело не в скуке,либо пресловутом тролинге. Дело в каждом спрашивающем.Причём заметтье. от многих,злорадствующих здесь «тролей» весьма регулярно проскакивают ответы,которые стоят ДЕНЕГ.Читайте форум внимательно.Тут и по организации весьма и весьма грамотные мысли и по способам,методам,ремонту,оснастке.Весь вопрос в том,что кто-то видит одно говно,а кто-то понимает иронию.Так что это ещё и внутренние проблемы читателей. Поэтому не надо обиженку корчить и со своим уставом в чужой монастырь лезть.Тут своя атмосфЭра.Понял — приходи.Нет — проходи.

Я бы вам, для начала, рекомендовал почитать это. или более полный цикл статей этого автора «Раз шажок, два шажок. «, но там «многА бУкАв». Тогда после этого вопросы по шаговикам и их драйверам будут не столь тупыми, а, если разберетесь со статьей/статьями, то станут по существу.

моторчики и жгуты/ремни тоже от струйного принтера.

Из того, что есть прямо здесь и сейчас есть принтер:

И на фотке эпсон фотоR220, у которого на приводе каретки стоит НЕ шаговик, а коллекторный двигатель, который в совокупности с энкодерной ленточкой работает в режиме сервака (фотка двигателя здесь) — загуглил в лёт.

А значит вы даже тип движка по внешнему виду НЕ можете опознать. что подтверждает квалификацию по радиоделу.

Такой двигатель мимо кассы. т.е.:

Т.е. на практике доказать, что из подручного старого оборудования можно собрать что-то полезное. Так что именно ОТ и ДЛЯ

в вашем случае НЕ проходит, ну, разве двигатель от помпы окажется шаговым, еще меньше вероятность — движок протяжки материала. Это у очень старых принтеров со скоростью печати не выше 4 листов в минуту были шаговики (например древний эпсон фотопаинт 800, который выпускался в конце 90-х годов — там всё на шаговиках). И вообще для того, что-бы делать такие проекты в стиле » из говна слепить конфету — все со свалки подобрал» надо владеть знаниями на уровне сервисника такого оборудования, тогда и движки знаешь какие пойдут, и готовые модули с плат с драйверами этих движков можно использовать и все такое, но НЕ при полном отсутствии знаний, что многократно вы уже подтвердили в своих постах.

О! Придумал! Если концепция такая сложна для осознания, то можно полный список (рейки, направляющие, немы 17-е, «мозги», жгуты и прочее). Но только подробный список. Если есть ссылка на такую тему, то можно и ссылкой. Я тогда выкину из этого списка все уже имеющееся и составлю общий ценник.

А может сразу помимо списка еще и чертежи для сборки подогнать? А может сразу и полную деталировку сделать и сборочный чертеж с комплектом прошивок? или сразу собранный образчик вам выслать? и тогда вы сделаете героическое деяние и выкинете из составленного вами списка все не нужное для этого.

Мдааа. Супер конструирование. Хоть порадовало, что грамотно пишете, а то, обычно, темы с подобными мегапроектами создают деятели, которые в слове до пяти ошибок делают. Так что, если вы поймете мои эпистолярные выверты, у вас есть шанс, хоть найти и прочесть в достаточном количестве литературы для реального осуществления такого проекта, но понадобится много упорных поисков и серьезной работы, а на правильно составленные вопросы по существу и ответить можно, но не делать же все за вас. А по поводу лепки из говна и палок имеет смысл почитать «сий прожект » и «сий «, тогда станет понятно почему к прожектерам такое отношение. И почему для таких проектов завели раздел «Сюда уехал цирк «.

Так, вводную для проекта сделал. Порекомендую вам найти здесь на форуме тему с подобным по смыслу уже сделанным проектом подобного гравера и изучить, и, для начала, прочитать выше рекомендованную статейку Ридико, так, для начала диалога. Ну и пожелать удачи.

Если бы я все знал про движки, да про то, какую ардруино ставить будет лучше, то я бы даже не зарегался тут, ибо зачем мне были бы нужны советы.

Я с ардуиной не работал, НО если бы надо было получить инфу по данной схемотехнике я бы регился на сайтах об ардуино. Да и чтоб почитать, получить совет, региться не надо.

Смотрел фото. много думал.

Вот чего надумал:

— Направляйки хлипкие и короткие (рабочее поле формата А4 -не того)

С такими деталями я б не замахивался на лазерник (ну не интересно будет), а вот 3Де -принтер можно попробовать. сваять.

Не далее как меяца 3-4 назад. тут отчитывался о своём творчестве один товарищь. тоже строил лазерники. если не врал на продажу- и очень даже не плохие шлёпал. Конструктив очень простой-спартанский. но функциональный.Так к чему я. он если я не ошибаюсь тоже ардуино использовал. Самое главное никакой возни с пайкой-перепайкой. всё на на планках и зажимах.(немного сварки-рама).

Не знаю насколько этично будет выкатывать чужую наработку под явный плагиат в перспективе, но если уж выложил на общее обозрение. значит такой вариант предусматривался. Щас пошарюсь. если найду -ткну пальцем(носом).

нашёл. читай смотри. проще. уже некуда вроде.

Тот самый проект, при том — рабочий.

Господа, вот собираю из сканеров чпу. всё работает, но есть проблема.

имеется несколько шаговых двигателей от сканера. обычного планшетного. толщина мотора 7-9мм, диаметр 35мм.

собираю что-то вроде плоттера.
подключаю к CNC v3 + A4988 + arduino uno. 12вольт. для cnc v3 12В это минимум.

очень сильно греются моторы. пробовал регулировать ток A4988 до минимума. моторы пищат, всё равно греются.

что делать? прошу помощи.
характеристики двигателей не нашёл. может подскажите? хотя бы примерно.
можно ли этими драйверами A4988 пользоваться применительно к таким двигателям?
Как проще решить проблему перегрева двигателей? а то уверен, через час работы они расплавятся %)

толщина мотора 7-9мм, диаметр 35мм.

ИМХО:движки фуфло. нанороботов только делать.

похожие (на вид) вроде в дешёвых кассетных плейерах стояли.

Ну честно. даже просто поиграть- мелковаты

моторы пищат, всё равно греются.

насколько я помню. для шаговика 80 градусов -это ещё нормально. рукой хватать-кажется кипит. но нет.

при использовании редуктора, входящего в состав мотора простой лазерный модуль двигает нормально. без пропуска шагов.

наверное, им 5 вольт достаточно. я это предположение из того сделал, что некоторые сканеры просто от usb работают.

попробую оставить на пару часов в работе.

но всё таки, есть идеи использовать для других целей ещё такие 3-5вольтовые биполярные движки:

Как и чем управлять. может можно напрямую с ардуины? если можно, помогите схемкой, например

Господа, вот собираю из сканеров чпу. всё работает, но есть проблема. имеется несколько шаговых двигателей от сканера. обычного планшетного. толщина мотора 7-9мм, диаметр 35мм.

Очередной проект сборки «супермегадрайва» из того, что надено на помойке. Если реально хотите узнать параметры двигателя, то возьмите и восстановите схему питания его в сканере, а потом, исходя из даташита драйвера его питания, рассчитайте рабочий ток.

Доброго дня, мозгоинженеры ! Сегодня поделюсь с вами руководством о том, как сделать лазерный резак мощностью 3Вт и рабочим столом 1.2х1.2 метра под управлением микроконтроллера Arduino.

Эта мозгоподелка родилась для создания журнального столика в стиле «пиксель-арт». Нужно было нарезать материал кубиками, но вручную это затруднительно, а через онлайн-сервис очень дорого. Тогда и появился этот 3-х ватный резак/гравер для тонких материалов, уточню, что промышленные резаки имеют минимальную мощность около 400 ватт. То есть легкие материалы, такие как пенополистирол, пробковые листы, пластик или картон, этот резак осиливает, а вот более толстые и плотные только гравирует.

Шаг 1: Материалы

Arduino R3
Proto Board – плата с дисплеем
шаговые двигатели
3-х ватный лазер
охлаждение для лазера
блок питания
регулятор DC-DC
транзистор MOSFET
платы управления двигателями
концевые выключатели
корпус (достаточно большой, чтобы вместить почти все детали списка)
зубчатые ремни
шарикоподшипники 10мм
шкивы для зубчатых ремней
шарикоподшипники
2 доски 135х 10х2 см
2 доски 125х10х2 см
4 гладких стержня диаметром 1см
различные болты и гайки
винты 3.8см
смазка
стяжки-хомуты
компьютер
циркулярная Пила
отвертка
различные сверла
наждачная бумага
тиски

Шаг 2: Электросхема

Электроцепь лазерной самоделки информативно представлена на фото, есть лишь несколько уточнений.

Шаговые двигатели: думаю, вы заметили, что два двигателя запускаются от одной платы управления. Это нужно для того чтобы одна сторона ремня не отставала от другой, то есть два двигателя работают синхронно и сохраняют натяжения зубчатого ремня, нужное для качественной работы поделки .

Мощность лазера: при настройке регулятора DC-DC убедитесь, что на лазер подается постоянное напряжение, не превышающее технические характеристики лазера, иначе вы его просто сожжете. Мой лазер рассчитан на 5В и 2.4А, поэтому регулятор выставлен на 2А и напряжение немного ниже 5В.

Транзистор MOSFET: это важная деталь данной мозгоподелки, так как именно этот транзистор включает и выключает лазер, получая сигнал от Arduino. Так как ток от микроконтроллера очень слабый, то только этот транзистор MOSFET может его воспринимать и запирать или отпирать контур питания лазера, другие транзисторы на такой слаботочный сигнал просто не реагируют. MOSFET монтируется между лазером и «землей» от регулятора постоянного тока.

Охлаждение: при создании своего лазерного резака я столкнулся с проблемой охлаждения лазерного диода, для избежания его перегрева. Проблема решилась установкой компьютерного вентилятора, с которым лазер отлично функционировал даже при работе 9 часов подряд, а простой радиатор не справлялся с задачей охлаждения. Еще я установил кулеры рядом с платами управления двигателями, так как они тоже прилично греются, даже если резак не работает, а просто включен.

Шаг 3: Сборка

В приложенных файлах находится 3D модель лазерного резака, показывающая размеры и принцип сборки рамки рабочего стола.

Челночная конструкция: она состоит одного челнока отвечающего за ось Y, и двух спаренных челнока отвечающих за ось X. Ось Z не нужна, так как это не 3D принтер, но вместо нее лазер будет попеременно включаться и выключаться, то есть ось Z заменяется глубиной прожига. Все размеры челночной конструкции я постарался отразить на фото, уточню лишь, что все установочные отверстия для стержней в бортах и челноках глубиной 1.2см.

Направляющие стержни: стержни стальные (хотя алюминиевые предпочтительней, но стальные проще достать), довольно большим диаметром в 1 см, но такая толщина стержня позволит избежать провисания. Заводская смазка со стержней удалена, а сами стержни тщательно отшлифованы шлифмашинкой и наждачной бумагой до идеальной гладкости для хорошего скольжения. А после шлифовки стержни обработаны смазкой с белым литием, которая предотвращает окисление и улучшает скольжение.

Ремни и шаговые двигатели: Для установки шаговых двигателей и зубчатых ремней я пользовался обычными инструментами и материалами, попавшимися под руку. Сначала монтируются двигатели и шарикоподшипники, а затем сами ремни. В качестве кронштейна для двигателей был использован лист металла примерно одинаковый по ширине и в два раза больше по длине, чем сам двигатель. В этом листе просверлено 4 отверстия для крепления на двигатель и два для крепления к корпусу самоделки , лист согнут под углом 90 градусов и прикручен саморезами к корпусу. С противоположной стороны от места крепления двигателя аналогичным образом установлена подшипниковая система, состоящая из болта, двух шарикоподшипников, шайбы и металлического листа. По центру этого листа сверлиться отверстие, с помощью которого он крепится к корпусу, далее лист загибается пополам и уже по центру обоих половинок сверлится отверстие для установки подшипниковой системы. На полученную таким образом пару двигатель-подшипник надевается зубчатый ремень, который крепится к деревянному основанию челнока обычным саморезом. Более понятно этот процесс представлен на фото.

Шаг 4: Софт

К счастью программное обеспечение для данной мозгоподелки бесплатно и с открытым исходным кодом. Все необходимое находится по нижеприведенным ссылкам:

Во и все что я хотел рассказать о своем лазерном резаке/гравере. Благодарю за внимание!

Удачных самоделок !

Внимание! Будьте осторожны при использовании лазеров. Лазер, применяемый в этой машине, может вызвать повреждение зрения и, возможно, слепоту. При работе с мощными лазерами, более 5 мВт, всегда надевайте пару защитных очков, предназначенных для блокировки длины волны лазера.

Лазерный гравер на Arduino – приспособление, роль которого – гравировка древесины и других материалов. За последние 5 лет лазерные диоды продвинулись вперед, что позволило сделать достаточно мощные граверы без особой сложности управления лазерными трубами.

Стоит осторожно гравировать другие материалы. Так, например, при использовании в работе с лазерным прибором пластмассы появится дым, который содержит опасные газы при сжигании.

В этом уроке я постараюсь дать направление мысли, а со временем мы создадим более подробный урок по реализации этого непростого устройства.

Для начала предлагаю посмотреть того как выглядел весь процесс создания гравера у одного радиолюбителя:

Сильные шаговые двигатели также требуют драйверов, чтобы максимально использовать их. В данном проекте взят специальный шаговый драйвер для каждого мотора.

Ниже приведены некоторые сведения о выбранных компонентах:

1. Шаговый двигатель – 2 штуки.
2. Размер кадра – NEMA 23.
3. Крутящий момент 1.8 Нм на 255 унций.
4. 200 шагов/оборотов – за 1 шаг 1,8 градусов.
5. Ток – до 3,0 А.
6. Вес – 1,05 кг.
7. Биполярное 4-проводное соединение.
8. Шаговый драйвер – 2 штуки.
9. Цифровой степпинг-драйв.
10. Микросхема.
11. Выходной ток – от 0,5 А до 5,6 А.
12. Ограничитель выходного тока – снижает риск перегрева двигателей.
13. Сигналы управления: входы Step и Direction.
14. Частота импульсного входа – до 200 кГц.
15. Напряжение питания – 20 В – 50 В постоянного тока.

Для каждой оси двигатель непосредственно управляет шариковым винтом через соединитель мотора. Двигатели монтируются на раме с использованием двух алюминиевых углов и алюминиевой пластины. Алюминиевые углы и плита имеют толщину 3 мм и достаточно прочны, чтобы поддерживать двигатель (1 кг) без изгибов.

Важно! Нужно правильно выровнять вал двигателя и шариковый винт. Соединители, которые используются, имеют некоторую гибкость, чтобы компенсировать незначительные ошибки, но если ошибка выравнивания слишком велика, они не сработают!

Еще один процесс создания данного устройства можно посмотреть на видео:

2. Материалы и инструменты

Ниже представлена таблица с материалами и инструментами, необходимыми для проекта «лазерный гравер на Aрдуино».

3. Разработка основания и осей

Машина использует шариковые винты и линейные подшипники для управления положением и движением осей X и Y.

Характеристики шариковых винтов и аксессуаров машины:

• 16 мм шариковый винт, длина – 400 мм-462 мм, включая обработанные концы;
• шаг – 5 мм;
• C7 рейтинг точности;
• BK12/BF12 шариковые опоры.

Так как шариковая гайка состоит из шариковых подшипников, катящихся в гусеничном ходу против шарикового винта очень малого трения, это означает, что двигатели могут работать на более высоких скоростях без остановки.

Вращательная ориентация шариковой гайки блокируется с помощью алюминиевого элемента. Базовая плита крепится к двум линейным подшипникам и к шариковой гайке через алюминиевый угол. Вращение вала Ballscrew приводит в линейное движение опорную плиту.

4. Электронная составляющая

Выбранный лазерный диод – это диод мощностью 1,5 Вт, 445 нм, установленный в корпусе размером 12 мм, с фокусируемым стеклянным объективом. Такие могут быть найдены, предварительно собраны, на eBay. Так как это лазер 445 нм, свет, который он производит, является видимым синим светом.

Лазерный диод требует радиатора при работе на высоких уровнях мощности. При конструировании гравера используются две алюминиевые опоры для SK12 12 мм, как для крепления, так и для охлаждения лазерного модуля.

Интенсивность выхода лазера зависит от тока, который проходит через него. Диод сам по себе не может регулировать ток, и, если он подключен непосредственно к источнику питания, он будет увеличивать ток до тех пор, пока он не разрушится. Таким образом, для защиты лазерного диода и управления его яркостью требуется регулируемая схема тока.

Еще один вариант схемы соединения микроконтроллера и электронных деталей:

5. Программное обеспечение

Эскиз Arduino интерпретирует каждый блок команд. Существует несколько команд:

1 – переместите ПРАВО на один пиксель FAST (пустой пиксель).

2 – переместите ПРАВО на один пиксель SLOW (сгоревший пиксель).

3 – переместите ЛЕВЫЙ на один пиксель FAST (пустой пиксель).

4 – переместите LEFT на один пиксель SLOW (сгоревший пиксель).

5 – перемещение вверх на один пиксель FAST (пустой пиксель).

6 – переместите UP на один пиксель SLOW (сгоревший пиксель).

7 – переместите ВНИЗ одним пикселем FAST (пустой пиксель).

8 – переместите ВНИЗ одним пикселем SLOW (сгоревший пиксель).

9 – включить лазер.

0 – выключить лазер.

r – вернуть оси в исходное положение.

С каждым символом Arduino запускает соответствующую функцию для записи на выходные выводы.

Arduino контролирует скорость двигателя через задержки между ступенчатыми импульсами . В идеальном случае машина будет запускать двигатели с одинаковой скоростью, независимо от того, гравирует ли ее изображение или пропускает пустой пиксель. Однако из-за ограниченной мощности лазерного диода машина должна немного замедляться при записи пикселя . Вот почему есть две скорости для каждого направления в списке символов команд выше.

Скетч 3-х программ для лазерного Arduino-гравера ниже:

/* Stepper motor control program */ // constants won"t change. Used here to set pin numbers: const int ledPin = 13; // the number of the LED pin const int OFF = 0; const int ON = 1; const int XmotorDIR = 5; const int XmotorPULSE = 2; const int YmotorDIR = 6; const int YmotorPULSE = 3; //half step delay for blank pixels - multiply by 8 (<8ms) const unsigned int shortdelay = 936; //half step delay for burnt pixels - multiply by 8 (<18ms) const unsigned int longdelay = 2125; //Scale factor //Motor driver uses 200 steps per revolution //Ballscrew pitch is 5mm. 200 steps/5mm, 1 step = 0.025mm //const int scalefactor = 4; //full step const int scalefactor = 8; //half step const int LASER = 51; // Variables that will change: int ledState = LOW; // ledState used to set the LED int counter = 0; int a = 0; int initialmode = 0; int lasermode = 0; long xpositioncount = 0; long ypositioncount = 0; //*********************************************************************************************************** //Initialisation Function //*********************************************************************************************************** void setup() { // set the digital pin as output: pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(LASER, OUTPUT); for (a = 2; a <8; a++){ pinMode(a, OUTPUT); } a = 0; setinitialmode(); digitalWrite (ledPin, ON); delay(2000); digitalWrite (ledPin, OFF); // Turn the Serial Protocol ON Serial.begin(9600); } //************************************************************************************************************ //Main loop //************************************************************************************************************ void loop() { byte byteRead; if (Serial.available()) { /* read the most recent byte */ byteRead = Serial.read(); //You have to subtract "0" from the read Byte to convert from text to a number. if (byteRead!="r"){ byteRead=byteRead-"0"; } //Move motors if(byteRead==1){ //Move right FAST fastright(); } if(byteRead==2){ //Move right SLOW slowright(); } if(byteRead==3){ //Move left FAST fastleft(); } if(byteRead==4){ //Move left SLOW slowleft(); } if(byteRead==5){ //Move up FAST fastup(); } if(byteRead==6){ //Move up SLOW slowup(); } if(byteRead==7){ //Move down FAST fastdown(); } if(byteRead==8){ //Move down SLOW slowdown(); } if(byteRead==9){ digitalWrite (LASER, ON); } if(byteRead==0){ digitalWrite (LASER, OFF); } if (byteRead=="r"){ //reset position xresetposition(); yresetposition(); delay(1000); } } } //************************************************************************************************************ //Set initial mode //************************************************************************************************************ void setinitialmode() { if (initialmode == 0){ digitalWrite (XmotorDIR, OFF); digitalWrite (XmotorPULSE, OFF); digitalWrite (YmotorDIR, OFF); digitalWrite (YmotorPULSE, OFF); digitalWrite (ledPin, OFF); initialmode = 1; } } //************************************************************************************************************ // Main Motor functions //************************************************************************************************************ void fastright() { for (a=0; a 0){ fastleft(); } if (xpositioncount < 0){ fastright(); } } } void yresetposition() { while (ypositioncount!=0){ if (ypositioncount > 0){ fastdown(); } if (ypositioncount < 0){ fastup(); } } }

6. Запуск и настройка

Arduino представляет мозг для машины. Он выводит сигналы шага и направления для шаговых драйверов и сигнала разрешения лазера для драйвера лазера. В текущем проекте для управления машиной требуется только 5 выходных контактов. Важно помнить, что основания для всех компонентов должны быть связаны друг с другом.

7. Проверка работоспособности

Эта схема требует, по меньшей мере, питания 10 В постоянного тока, и имеет простой входной сигнал включения/выключения, который предоставляется Arduino. Микросхема LM317T представляет собой линейный регулятор напряжения, который настроен, как регулятор тока. В схему включен потенциометр, позволяющий регулировать регулируемый ток.

Наступило время, когда геперболоид инженера Гарина из романа Алексея Толстого переместился на кухонный стол обычной московской квартиры.

Пару лет назад в китайских интернет-магазинах можно было найти недорогие наборы лазерных граверов. Сначала мощность лазера составляла 100 мВт, потом 500 мВт… Недавно появился гравер мощностью 5 Вт, такая мощность полупроводникового лазера уже позволяет не только выжигать картинки на фанере, но и резать фанеру.

Набор для сборки лазерного резака приехал в качественной упаковке. Пенопласт в картонном ящике.
Поставляется лазерный гравер 5500mw A5 Mini Laser Engraving Machine виде комплекта для сборки: алюминиевые направляющие, шаговые двигатели, плата управления, очки для защиты глаз от лазерного излучения, детали корпуса для сборки и плата управления с фурнитурой. Чтобы собрать девайс, понадобился один вечер.

Конструкция лазерного ЧПУ проще конструкции ЗD-принтера, те же направляющие, по которым головку гоняют шаговые двигатели. Только у ЗD-принтера их три, и перемещают они головку в трёх измерениях. В нашем случае достаточно того, чтобы головка перемещалась просто по плоскости в двух измерениях. Усилия для её перемещения не надо никакого, поскольку нет механического контакта с материалом заготовки. Лазерный гравер подключается к компьютеру через стандартный USB- порт.

Деталь, которую вы хотите вырезать, или изображение, которое вы хотите выжечь, надо нарисовать в векторной программе. Программа должна сохранять файл с изображением в формате wmf.

Файл в этом формате можно импортировать в программу, управляющую гравером.

Лучше использовать для этого бесплатную программу SketchUp (достаточно простая программа для создания ЗО-моделей). Управляющая гравером программа ВenВох скачивается бесплатно с сайта продавца.

Мощность лазера, к сожалению, не регулируется. В программе устанавливается скорость передвижения головки - чем быстрее она движется, тем меньше прожигает.

А хотите резать, устанавливаете скорость поменьше. Чтобы регулировать мощность, надо заказывать дополнительную плату; установив ее, сможете регулировать мощность вручную. Для гравировки достаточно 100-500 мВт а для резки материала - 2000-5000 мВт.

При работе гравер слегка дымит. При открытой форточке дым мне не сильно мешал. Но дым задерживает луч лазера, снижая его мощность и, соответственно, глубину реза.

Все бы ничего, но знатоки лазерной резки пишут, что линза может закоптиться. Поэтому сразу после покупки станка надо делать мощную вытяжку или хотя бы устанавливать на головку гравера вентилятор.

КАК РЕЖЕТ ЛАЗЕРНЫЙ ЧПУ-СТАНОК

Как известно, лазер не режет, он прожигает Чем выше мощность лазера, тем более стойкий материал им можно обрабатывать. Суть лазерной резки в том. что материал успевает «испариться» в луче лазера раньше, чем начнут гореть прилегающие к точке резки края материала.

При глубокой резке происходит подгорание краев верхних слоев материала, поэтому глубокий рез лазером имеет трапециевидную форму с широкой стороной сверху При резке материала слабым лазером происходит нагрев и воспламенение краёв материала с этим можно бороться, используя обдув тонкой струей воздуха точки реза и множественными проходами по одной и той же траектории.

Только тут не линейная зависимость «мощность лазера-количество проходов». То есть, если вы можете прорезать тонкий лист бальзы или фанеры лазером мощностью 5 Вт. то для прореза лазером в 2 Вт придется делать не 2-3 прохода, а гораздо больше. Так что с надеждами «купить подешевле и просто гонять по нескольку раз по линиям резов» лучше расстаться. Брать надо более мощный лазер, желательно с запасом мощности.

ФОКУСИРОВКА ЛАЗЕРА

Фокусировка лазера ручная.

Подкладываем объект для гравировки.

При включении лазера на минимальной мощности, чтобы его сфокусировать на объекте гравировки, надо вручную вращать регулировку фокусирующей линзы, пока размер пятна не превратится в точку, станет минимальным. В этом случае мы получаем максимальную мощность.

При резке фанеры луч лазера, прорезав пару миллиметров, уже расфокусируется, ослабевает и не дорезает фанеру до конца. Получается, что чем глубже режем, тем слабее луч. В этом случае есть смысл фокусировать лазер на поверхности, на которой будет лежать фанерная заготовка.

Практическое применение гравера в домашних условиях

Гравер идеально походит для раскроя кожи. На кожу можно нанести любой рисунок и сразу вырезать лазером выкройки. Большой плюс лазера при резке синтетических тканей и кожи в том, что края прижигаются и потом не лохматятся. Легко гравируется пластик. Можно сделать крышке своего любимой стильную гравировку на смартфона.