Terkadang Anda perlu menandatangani hadiah dengan indah, tetapi tidak jelas bagaimana cara melakukannya. Catnya cepat menyebar dan luntur, spidol bukanlah suatu pilihan. Ukiran paling cocok untuk ini. Anda bahkan tidak perlu mengeluarkan uang untuk itu, karena siapa pun yang tahu cara menyolder dapat membuat pengukir laser dari printer dengan tangannya sendiri.
Desain dan prinsip operasi
Elemen utama pengukir adalah laser semikonduktor. Ini memancarkan sinar cahaya terfokus dan sangat terang yang membakar bahan yang sedang diproses. Dengan mengatur daya radiasi, Anda dapat mengubah kedalaman dan kecepatan pembakaran.
Dioda laser didasarkan pada kristal semikonduktor, di bagian atas dan bawahnya terdapat daerah P dan N. Elektroda terhubung dengannya, melalui mana arus disuplai. Di antara daerah-daerah tersebut terdapat persimpangan P - N.
Dibandingkan dengan dioda laser biasa, ia terlihat seperti raksasa: kristalnya dapat diperiksa secara detail dengan mata telanjang.
Nilai-nilai tersebut dapat diuraikan sebagai berikut:
- Daerah P (positif).
- Transisi P - N.
- Daerah N (negatif).
Ujung kristal dipoles hingga sempurna, sehingga berfungsi sebagai resonator optik. Elektron, yang mengalir dari daerah bermuatan positif ke daerah bermuatan negatif, mengeksitasi foton di sambungan P-N. Dipantulkan dari dinding kristal, setiap foton menghasilkan dua foton serupa, yang kemudian juga membelah, dan seterusnya tanpa batas. Reaksi berantai yang terjadi pada kristal laser semikonduktor disebut proses pemompaan. Semakin banyak energi yang disuplai ke kristal, semakin banyak energi yang dipompa ke sinar laser. Secara teori, Anda dapat menjenuhkannya tanpa batas waktu, tetapi dalam praktiknya semuanya berbeda.
Selama pengoperasian, dioda memanas dan harus didinginkan. Jika Anda terus-menerus meningkatkan daya yang disuplai ke kristal, cepat atau lambat akan tiba saatnya sistem pendingin tidak dapat lagi mengatasi pembuangan panas dan dioda akan terbakar.
Kekuatan dioda laser biasanya tidak melebihi 50 Watt. Jika nilai ini terlampaui maka menjadi sulit dilakukan sistem yang efektif pendinginan, sehingga dioda berdaya tinggi sangat mahal untuk diproduksi.
Ada laser semikonduktor dengan daya 10 kilowatt atau lebih, tetapi semuanya komposit. Resonator optiknya dipompa oleh dioda berdaya rendah, yang jumlahnya bisa mencapai beberapa ratus.
Laser majemuk tidak digunakan pada pengukir karena kekuatannya terlalu tinggi.
Membuat pengukir laser
Untuk pekerjaan sederhana, seperti pola pembakaran pada kayu, Anda tidak memerlukan perangkat yang rumit dan mahal. Pengukir laser buatan sendiri yang ditenagai oleh baterai sudah cukup.
Sebelum membuat pengukir, Anda perlu menyiapkan bagian-bagian berikut untuk perakitannya:
Lepaskan kepala tulis dari drive DVD.
Lepaskan lensa pemfokusan dengan hati-hati dan bongkar rumah kepala hingga Anda melihat 2 laser tersembunyi di dalam wadah pendistribusi panas.
Salah satunya adalah infra merah, untuk membaca informasi dari disk. Yang kedua, merah, adalah tulisan. Untuk membedakannya, berikan tegangan 3 volt ke terminalnya.
Pinout:
Pastikan untuk memakai kacamata hitam sebelum pengujian. Jangan pernah menguji laser dengan melihat jendela dioda. Anda hanya perlu melihat pantulan sinarnya.
Anda harus memilih laser yang menyala. Anda dapat membuang sisanya jika Anda tidak tahu di mana menggunakannya. Untuk melindungi dari listrik statis, solder semua kabel dioda menjadi satu dan sisihkan. Potong bagian 15 cm dari profil. Bor lubang di dalamnya untuk tombol jam. Buat potongan di dalam kotak untuk profil, soket pengisi daya, dan sakelar.
Diagram skema pengukir laser DVD DIY terlihat seperti ini:
Pasang bantalan kontak pada papan dan dudukan pengontrol pengisian daya:
Menggunakan kabel untuk menyematkan B+ dan B- pada pengontrol muatan, solder kompartemen baterai. Kontak + dan - masuk ke soket, 2 sisanya ke dioda laser. Pertama Pendakian gunung Solder sirkuit daya laser dan isolasi dengan baik dengan selotip.
Pastikan terminal komponen radio tidak mengalami hubungan pendek satu sama lain. Solder dioda laser dan tombol ke sirkuit catu daya. Tempatkan perangkat rakitan di profil dan rekatkan laser dengan lem penghantar panas. Amankan bagian yang tersisa dengan selotip dua sisi. Pasang kembali tombol kebijaksanaan.
Masukkan profil ke dalam kotak, keluarkan kabelnya dan kencangkan dengan lem panas. Solder sakelar dan pasang. Lakukan prosedur yang sama dengan soket pengisi daya. Dengan menggunakan lem tembak, rekatkan tempat baterai dan pengontrol pengisian daya pada tempatnya. Masukkan baterai ke dalam dudukannya dan tutup kotak dengan penutupnya.
Sebelum menggunakannya, Anda perlu menyiapkan laser. Untuk melakukan ini, letakkan selembar kertas 10 sentimeter darinya, yang akan menjadi sasaran sinar laser. Tempatkan lensa pemfokusan di depan dioda. Dengan memindahkannya lebih jauh dan lebih dekat, capailah target yang terbakar. Rekatkan lensa ke profil di tempat efek terbesar dicapai.
Pengukir rakitan sangat cocok untuk pekerjaan kecil dan tujuan hiburan seperti menyalakan korek api dan membakar balon.
Ingatlah bahwa pengukir bukanlah mainan dan tidak boleh diberikan kepada anak-anak. Sinar laser menyebabkan konsekuensi yang tidak dapat diubah jika terkena mata, jadi jauhkan perangkat dari jangkauan anak-anak.
Pembuatan perangkat CNC
Untuk pekerjaan dalam jumlah besar, pengukir konvensional tidak akan mampu menahan beban. Jika Anda akan sering menggunakannya, Anda memerlukan perangkat CNC.
Merakit bagian dalam
Anda bahkan dapat membuat pengukir laser di rumah. Untuk melakukan ini, Anda perlu menghapusnya motor stepper dan panduan. Mereka akan menggerakkan laser.
Daftar lengkap rincian yang diperlukan sebagai berikut:
Diagram koneksi untuk semua komponen:
Lihat dari atas:
Penjelasan simbol:
- Laser semikonduktor dengan heatsink.
- Pengangkutan.
- Panduan sumbu X.
- Rol tekanan.
- motor stepper.
- Gigi penggerak.
- Sabuk bergigi.
- Pengikat panduan.
- Roda gigi.
- Motor stepper.
- Basis lembaran logam.
- Panduan sumbu Y.
- gerbong sumbu X.
- Sabuk bergigi.
- Dukungan pemasangan.
- Sakelar batas.
Ukur panjang pemandu dan bagi menjadi dua kelompok. Yang pertama akan berisi 4 yang pendek, yang kedua - 2 yang panjang. Pemandu dari kelompok yang sama harus memiliki panjang yang sama.
Tambahkan 10 sentimeter pada panjang setiap kelompok pemandu dan potong alasnya sesuai dimensi yang dihasilkan. Tekuk penyangga berbentuk U untuk pengencang dari sisa dan las ke alasnya. Tandai dan bor lubang untuk baut.
Bor lubang di radiator dan rekatkan laser di sana menggunakan lem penghantar panas. Solder kabel dan transistor ke sana. Baut radiator ke kereta.
Pasang dudukan rel pemandu ke kedua penyangga dan kencangkan dengan baut. Masukkan pemandu sumbu Y ke dalam dudukannya, letakkan gerbong sumbu X di ujung bebasnya. Masukkan pemandu yang tersisa dengan kepala laser terpasang padanya. Tempatkan pengencang pada pemandu sumbu Y dan kencangkan ke penyangga.
Bor lubang di tempat pemasangan motor listrik dan poros roda gigi. Pasang kembali motor stepper dan tempatkan roda gigi penggerak pada porosnya. Masukkan ke dalam lubang yang sudah dipotong sebelumnya batang logam gandar dan kencangkan lem epoksi. Setelah mengeras, letakkan roda gigi dan roller penekan dengan bantalan yang dimasukkan ke dalamnya pada gandar.
Pasang timing belt seperti yang ditunjukkan pada diagram. Tarik dengan kencang sebelum mengencangkannya. Periksa mobilitas sumbu X dan kepala laser. Mereka harus bergerak dengan sedikit usaha, memutar semua roller dan roda gigi melalui belt.
Hubungkan kabel ke laser, motor, dan sakelar ujung, lalu ikat menjadi satu dengan pengikat zip. Tempatkan bundel yang dihasilkan di saluran kabel yang dapat dipindahkan dan kencangkan ke gerbong.
Arahkan ujung kabel keluar.
Pembuatan kasus
Bor lubang di dasar untuk sudut. Mundur 2 sentimeter dari tepinya dan gambarlah sebuah persegi panjang.
Lebar dan panjangnya mengulangi dimensi bodi masa depan. Ketinggian casing harus sedemikian rupa sehingga semua mekanisme internal dapat masuk ke dalamnya.
Penjelasan simbol:
- loop.
- Tombol kebijaksanaan (mulai/berhenti).
- Saklar daya Arduino.
- Saklar laser.
- Soket 2,1 x 5,5 mm untuk mensuplai daya 5 V.
- Kotak pelindung untuk inverter DC-DC.
- Kabel.
- Kotak pelindung Arduino.
- Pengikat perumahan.
- Sudut.
- Basis.
- Kaki terbuat dari bahan anti selip.
- Tutup.
Gunting semua bagian tubuh dari kayu lapis dan kencangkan dengan sudut. Dengan menggunakan engsel, pasang penutup pada bodi dan kencangkan ke alasnya. Buat lubang di dinding depan dan masukkan kabel ke dalamnya.
Merakit dari kayu lapis penutup pelindung dan buat lubang di dalamnya untuk tombol, sakelar, dan soket. Tempatkan Arduino di dalam housing sehingga konektor USB sesuai dengan lubang yang disediakan. Mempersiapkan Konverter DC-DC untuk tegangan 3 V dan arus 2 A. Kencangkan pada casing.
Pasang kembali tombol, soket listrik, sakelar, dan solder Diagram listrik pengukir bersama-sama. Setelah menyolder semua kabel, pasang casing pada casing dan kencangkan dengan sekrup sadap sendiri. Agar pengukir berfungsi, Anda perlu mengunggah firmware ke Arduino.
Setelah mem-flash firmware, hidupkan pengukir dan tekan tombol "Start". Biarkan laser dimatikan. Menekan tombol akan memulai proses kalibrasi, di mana mikrokontroler akan mengukur dan mengingat panjang semua sumbu serta menentukan posisi kepala laser. Setelah selesai, pengukir akan siap bekerja.
Sebelum Anda mulai bekerja dengan pengukir, Anda perlu mengonversi gambar ke dalam format yang dapat dimengerti oleh Arduino. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan program Inkscape Laserengraver. Pindahkan gambar yang dipilih ke dalamnya dan klik Konversi. Kirim file yang dihasilkan melalui kabel ke Arduino dan mulai proses pencetakan, nyalakan laser terlebih dahulu.
Pengukir seperti itu hanya dapat mengolah benda-benda yang terdiri dari bahan organik: kayu, plastik, kain, pelapis cat dan lain-lain. Logam, kaca, dan keramik tidak dapat diukir di atasnya.
Jangan sekali-kali menyalakan pengukir dengan penutup terbuka. Sinar laser, yang masuk ke mata, terkonsentrasi pada retina, merusaknya. Menutup kelopak mata secara refleks tidak akan menyelamatkan Anda - laser akan memiliki waktu untuk membakar area retina bahkan sebelum kelopak mata menutup. Anda mungkin tidak merasakan apa pun, tetapi seiring berjalannya waktu, retina akan mulai terkelupas, yang dapat menyebabkan hilangnya penglihatan seluruhnya atau sebagian.
Jika Anda terkena laser "kelinci", hubungi dokter mata sesegera mungkin - ini akan membantu menghindari masalah serius di masa depan.
Jadi. Kami berhenti minum, kami sudah merakit pemotong penggilingan, kami membeli Arduino, lengan kami secara bertahap diluruskan - kami akan segera menjadi seperti Homo Sapiens. Dan dia, seperti yang Anda tahu, terbiasa menciptakan masalah sendiri, seperti anggota Komsomol Tiongkok, dan kemudian menyelesaikannya. Begitulah karakter orang Rusia.
Dari "tidak ada" kita membutuhkan:
Arduino Uno
Lindungi dengan sepasang StepSticks
Laser.....sebagai pilihan lebih mudah untuk membeli, tetapi jika Anda memiliki rasa ingin tahu, Anda dapat membeli DVD
Dua CD/DVD ROM lama, lebih baik dari yang lama
Catu daya 12 volt....amperenya kecil 2-3-5-10 tidak masalah sama sekali
Sedikit bor, beberapa sekrup M4 dan M3
Dua potong pipa persegi 20x20mm dan panjang 180mm
Huruf chip ULN2003 bisa berbeda - angka penting bagi kami 2003. Chip ini sering digunakan pada pemindai Mastek lama untuk mengontrol motor stepper.
Pada umumnya pemilik sebenarnya dari sampah seperti itu biasanya punya banyak....
Jika Anda tidak menemukan Arduino di rumah, Anda dapat mencari, misalnya, di Avito atau AliExpress
Lebih baik memesan perisai terlebih dahulu juga... misalnya Mesin Ukiran Printer 3D A4988 Papan Ekstensi Drive CNC Shield V3 UNTUK Arduino + StepStick 2 Buah Walkera New V120d02s 6ch 3d Rc Remote Control Helikopter Bnf Hijau (Merah)
Jika karena alasan tertentu tidak ada laser di tempat sampah, Anda dapat mencarinya di sini: 405nm 50mW Modul Laser Titik Violet Dapat Difokus Dioda Generator Laser Modul Laser Fokus Dioda Generator Laser Titik Merah 200-250mW 650nm, Modul Laser Violet 450-500mW Dengan Dudukan Untuk Mesin Ukiran Mini Dan tiba-tiba tiba waktunya untuk cerita horor.Teman-teman, saat berhadapan dengan laser, berhati-hatilah agar sinar laser tidak langsung atau bahkan terpantul ke mata Anda. Anda bisa kehilangan penglihatan selamanya. Semua pekerjaan paling baik dilakukan dengan memakai kacamata khusus, yang selalu dijual di departemen yang menjual laser laser. dioda.
Nah, jika Anda tidak sabar menunggu pihak China mengirimkan paket yang telah lama ditunggu-tunggu, Anda bisa bereksperimen dengan dioda laser dari DVD-RW. Saya akan berhenti di yang terakhir. Saat membongkar DVD yang dapat direkam, berhati-hatilah - biasanya menggunakan dua dioda - satu dengan spektrum radiasi tampak (biasanya merah), yang kedua dengan spektrum inframerah tak terlihat. Saya sangat menyarankan untuk tidak menggunakan yang kedua dalam hal keamanan.
Untuk menguji LED, kami menghubungkan baterai biasa 1,5 volt ke sana. Jika radiasinya merah, semuanya baik-baik saja. .1421879657252.prev.jpg)
Mari kita mulai main-main....permisi...membongkar CD-romnya. Luruskan penjepit kertas dan dorong ke dalam lubang di bagian depan perangkat. Kompartemen disk akan terbuka, lepaskan penutup kompartemen dan lepaskan sekrupnya. Kemudian semuanya sama seperti di tempat lain.
Saya segera merekatkan tutup kompartemen ke panel depan
Kami membuang baki, papan, dan secara umum mengosongkan ruang internal kotak DVD sebelumnya sebanyak mungkin. Di sinilah kita selanjutnya akan memasang catu daya
Saya mencolokkan catu daya dari beberapa printer HP, mengubahnya dari 38 volt menjadi 12. Dayanya cukup untuk mata.
Kemudian menjadi lebih sederhana - kami menggali beberapa magnet kuat dari DVD (di blok lensa), merekatkannya ke laser. Kami berusaha untuk tidak memanaskannya terlalu banyak saat merekatkannya dengan heat gun.
Kami mengebor dan melihat pipa persegi kosong.
Lubang Ф4mm dengan sisi depan dan di sisi lain kami mengebor hingga 10mm
Kami mengencangkannya ke badan DVD-Yuka.
Menggunakan peredam karet dari DVD itu sendiri, kami memasang drive linier ke bodi.
Kami mendapatkan sesuatu seperti.....
Kami memotong sepotong baja dari kotak DVD kedua dan merekatkannya ke modul linier horizontal dengan senapan panas - seperti pada foto (kami memasang laser menggunakan magnet)
Pada drive bawah, sekali lagi menggunakan lem panas, kami merekatkan sepotong kaca plexiglass/plastik setebal 4mm dan ukuran kurang lebih 45x35mm. Kami merekatkan desktop ke sana menggunakan lem super dengan aktivator. Saya memotongnya dari badan disket 3,5 "yang lama
Kami mencoba merekatkan meja secara horizontal.
DENGAN sisi sebaliknya Kami menembakkan sepotong plastik atau kaca plexiglass ke paku keling - kami akan menempelkan barang elektronik ke sana dengan selotip dua sisi.
Ya, saya hampir lupa - saya memasang modul linier ke selongsong karet dari beberapa printer lama - sangat mungkin untuk menggunakan tabung apa pun yang sesuai - misalnya, memotong spidol lama secara merata.
Jadi kita sampai ke bagian elektronik. Ini sebenarnya sederhana
Terlepas dari kenyataan bahwa papan nama mengatakan 12-36 volt, itu harus diberi daya 12 volt.
Jika motor berputar berlawanan arah, cukup matikan daya dan putar konektor 180 derajat.
Konektor mempunyai pinout AaBv (awal lilitan pertama, ujung lilitan pertama, awal lilitan kedua, ujung lilitan kedua)
Laser ini ditenagai dan dikendalikan oleh chip tahun 2003. Hanya empat output chip yang digunakan.
Program itu sendiri
(Mylaser.zip)
Firmware HEX
(grbl_v0_8c_atmega328p_16mhz_9600.hex.rar)
Firmware Arduino
(grbl-master.rar)
Program pengontrol GRBL
(GrblController361Setup.rar)
Sangat penting untuk mengunggah firmware ke Arduino dengan bitrate 9600. Dengan bitrate yang berbeda, program tidak akan melihat Arduino.
EEPROM perlu diisi dengan nilai “langkah per mm”; stepper dalam ROM SD/DVD biasanya memiliki 20 langkah per putaran. StepSticks biasanya menggunakan pengali 1/16 - mis. 320 langkah. Drive biasanya bergerak 3mm per putaran (Anda perlu mengukur jarak antara putaran pada sekrup drive). 320/3 = 106 langkah per 1 mm.
Kami memasukkan nilai ini menggunakan baris perintah di program Pengontrol GRBL
$100=106 (Masuk)
$101=106 (Masuk)
$102=106 (Masuk)
Anda dapat mengupload firmware ke Arduino Uno menggunakan program Arduino. jalan:
Membongkar arsip
Ganti nama (misalnya menjadi GRBL saja)
Salin ke folder "perpustakaan".
Buka programnya, menu Sketsa - muat perpustakaan - pilih GRBL.1421957319229.prev.jpg)
PS benda kerja dipasang ke desktop menggunakan magnet yang sama dari kepala DVD
Pemfokusan laser PPS dilakukan dengan menaikkan/menurunkan dioda relatif terhadap meja. Untuk tujuan ini kami telah menyediakan dudukan magnet.
Perhatian! Berhati-hatilah saat menggunakan laser. Laser yang digunakan pada mesin ini dapat menyebabkan kerusakan penglihatan dan kemungkinan kebutaan. Saat bekerja dengan laser yang kuat di atas 5 mW, selalu kenakan kacamata pengaman yang dirancang untuk memblokir panjang gelombang laser.
Laser engraver di Arduino merupakan sebuah alat yang berperan untuk mengukir kayu dan material lainnya. Selama 5 tahun terakhir, dioda laser telah mengalami kemajuan, memungkinkan pembuatan pengukir yang cukup kuat tanpa banyak kerumitan dalam mengoperasikan tabung laser.
Anda harus berhati-hati saat mengukir bahan lainnya. Jadi, misalnya saat digunakan dalam bekerja dengan perangkat laser plastik akan menghasilkan asap yang mengandung gas berbahaya bila dibakar.
Dalam pelajaran ini saya akan mencoba memberikan beberapa arahan pada pemikiran tersebut, dan seiring berjalannya waktu kita akan menciptakan lebih banyak lagi pelajaran rinci untuk implementasi perangkat kompleks ini.
Untuk memulainya, saya sarankan Anda melihat seperti apa keseluruhan proses pembuatan pengukir bagi seorang amatir radio:
Motor stepper yang kuat juga mengharuskan pengemudi untuk memanfaatkannya secara maksimal. Dalam proyek ini, driver stepper khusus digunakan untuk setiap motor.
Berikut adalah beberapa informasi tentang komponen yang dipilih:
- Motor stepper – 2 buah.
- Ukuran bingkai adalah NEMA 23.
- Torsinya adalah 1,8 lb-ft pada 255 oz.
- 200 langkah/putaran – 1 langkah 1,8 derajat.
- Saat ini – hingga 3,0 A.
- Berat – 1,05kg.
- Koneksi 4 kabel bipolar.
- Pengemudi stepper – 2 buah.
- Penggerak loncatan digital.
- Kepingan.
- Arus keluaran – dari 0,5 A hingga 5,6 A.
- Pembatas arus keluaran – mengurangi risiko motor terlalu panas.
- Sinyal kontrol: Input Langkah dan Arah.
- Frekuensi input pulsa – hingga 200 kHz.
- Tegangan suplai – 20 V – 50 V DC.
Untuk setiap sumbu, motor langsung menggerakkan sekrup bola melalui konektor motor. Motor dipasang pada rangka menggunakan dua sudut aluminium dan pelat aluminium. Sudut dan pelat aluminium tebal 3mm dan cukup kuat untuk menopang motor 1kg tanpa bengkok.
Penting! Poros motor dan sekrup bola harus sejajar dengan benar. Konektor yang digunakan memiliki fleksibilitas tertentu untuk mengkompensasi kesalahan kecil, tetapi jika kesalahan penyelarasan terlalu besar, konektor tersebut tidak akan berfungsi!
Proses lain pembuatan perangkat ini dapat dilihat di video:
2. Bahan dan alat
Di bawah ini adalah tabel bahan dan alat yang dibutuhkan untuk proyek tersebut” pengukir laser di Arduino."
| Gugus kalimat | Pemberi | Kuantitas |
| Motor stepper NEMA 23 + driver | eBay (penjual: primopal_motor) | 2 |
| Diameter 16mm, pitch 5mm, sekrup bola panjang 400mm (Taiwan) | eBay (penjual: perak-123) | 2 |
| Dukungan BK12 16mm dengan sekrup bola (ujung penggerak) | eBay (penjual: perak-123) | 2 |
| Dukungan Sekrup Bola BF12 16mm (Tanpa Ujung yang Digerakkan) | eBay (penjual: perak-123) | 2 |
| 16 poros panjang 500 mm | (penjual: perak-123) | 4 |
| (SK16) Penopang 16 poros (SK16) | (penjual: perak-123) | 8 |
| 16 bantalan linier (SC16LUU) | eBay (penjual: perak-123) | 4 |
| eBay (penjual: perak-123) | 2 | |
| Penahan poros 12 mm (SK12) | (penjual: perak-123) | 2 |
| Lembaran akrilik bening ukuran A4 4,5 mm | eBay (penjual: akrilik online) | 4 |
| Batang Datar Aluminium 100mm x 300mm x 3mm | eBay (penjual: willymetals) | 3 |
| Pagar Aluminium 50mm x 50mm 2,1m | Toko tema apa pun | 3 |
| Batang Datar Aluminium | Toko tema apa pun | 1 |
| Sudut aluminium | Toko tema apa pun | 1 |
| Sudut aluminium 25mm x 25mm x 1m x 1,4mm | Toko tema apa pun | 1 |
| Sekrup kepala soket M5 (panjang bervariasi) | bautnutsscrewsonline.com | |
| kacang M5 | bautnutsscrewsonline.com | |
| Mesin cuci M5 | bautnutsscrewsonline.com |
3. Pengembangan alas dan sumbu
Mesin ini menggunakan sekrup bola dan bantalan linier untuk mengontrol posisi dan pergerakan sumbu X dan Y.
Karakteristik sekrup bola dan aksesoris mesin:
- Sekrup bola 16 mm, panjang – 400 mm-462 mm, termasuk ujung mesin;
- nada – 5 mm;
- Peringkat akurasi C7;
- Sambungan bola BK12/BF12.
Karena mur bola terdiri dari bantalan bola yang menggelinding pada lintasan melawan sekrup bola dengan sedikit gesekan, ini berarti motor dapat berjalan pada kecepatan lebih tinggi tanpa henti.
Orientasi putaran mur bola dikunci menggunakan elemen aluminium. Pelat dasar dipasang ke dua bantalan linier dan ke mur bola melalui sudut aluminium. Rotasi poros Ballscrew menyebabkan pelat dasar bergerak linier.
4. Komponen elektronik
Dioda laser yang dipilih adalah dioda 1,5 W, 445 nm yang ditempatkan dalam paket 12 mm dengan lensa kaca yang dapat difokuskan. Ini dapat ditemukan, sudah dirakit sebelumnya, di eBay. Karena ini adalah laser 445 nm, cahaya yang dihasilkannya adalah cahaya biru tampak.
Dioda laser memerlukan heatsink saat beroperasi pada level tinggi kekuatan. Saat membuat pengukir, dua penyangga aluminium untuk SK12 12 mm digunakan, baik untuk pemasangan maupun untuk mendinginkan modul laser.
Intensitas keluaran laser bergantung pada arus yang melewatinya. Dioda dengan sendirinya tidak dapat mengatur arus, dan jika dihubungkan langsung ke sumber listrik akan menambah arus hingga mati. Oleh karena itu, rangkaian arus yang dapat disesuaikan diperlukan untuk melindungi dioda laser dan mengontrol kecerahannya.
Pilihan lain untuk menghubungkan mikrokontroler dan komponen elektronik:
5. Perangkat Lunak
Sketsa Arduino menafsirkan setiap blok perintah. Ada beberapa perintah:
1 – bergerak ke KANAN satu piksel CEPAT (piksel kosong).
2 – bergerak KANAN satu piksel LAMBAT (piksel terbakar).
3 – Pindahkan ke KIRI satu piksel CEPAT (piksel kosong).
4 – Pindahkan ke KIRI satu piksel LAMBAT (piksel terbakar).
5 – naik satu piksel CEPAT (piksel kosong).
6 – Naik satu piksel LAMBAT (piksel terbakar).
7 – Pindah KE BAWAH satu piksel CEPAT (piksel kosong).
8 – pindah ke BAWAH satu piksel LAMBAT (piksel terbakar).
9 – nyalakan laser.
0 – matikan lasernya.
r – mengembalikan sumbu ke posisi semula.
Dengan setiap karakter, Arduino menjalankan fungsi yang sesuai untuk menulis ke pin keluaran.
Kontrol Arduino kecepatan mesin melalui penundaan antara pulsa langkah. Idealnya, mesin akan menjalankan motornya dengan kecepatan yang sama baik saat mengukir gambar atau melewatkan piksel kosong. Namun karena keterbatasan daya dioda laser, mesin harus melakukannya pelan - pelan pada catatan piksel. Itu sebabnya ada dua kecepatan untuk setiap arah dalam daftar simbol perintah di atas.
Sketsa 3 program pengukir laser Arduino ada di bawah ini:
/* Program kontrol motor stepper */ // konstanta tidak akan berubah. Digunakan di sini untuk mengatur nomor pin: const int ledPin = 13; // jumlah pin LED const int OFF = 0; const int ON = 1; const int XmotorDIR = 5; const int XmotorPULSE = 2; const int YmotorDIR = 6; const int YmotorPULSE = 3; //penundaan setengah langkah untuk piksel kosong - kalikan dengan 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
6. Luncurkan dan atur
Arduino mewakili otak untuk mesin. Ini mengeluarkan sinyal langkah dan arah untuk driver stepper dan sinyal pengaktifan laser untuk driver laser. Dalam proyek saat ini, hanya diperlukan 5 pin keluaran untuk mengontrol mesin. Penting untuk diingat bahwa dasar semua komponen harus saling berhubungan.
7. Pemeriksaan fungsionalitas
Sirkuit ini memerlukan daya setidaknya 10VDC, dan memiliki sinyal input on/off sederhana yang disediakan oleh Arduino. Chip LM317T adalah pengatur tegangan linier yang dikonfigurasi sebagai pengatur arus. Sirkuit ini mencakup potensiometer yang memungkinkan Anda menyesuaikan arus yang diatur.
Waktunya telah tiba ketika hiperboloid insinyur Garin dari novel karya Alexei Tolstoy pindah ke meja dapur sebuah apartemen biasa di Moskow.
Beberapa tahun yang lalu, Anda dapat menemukan set pengukir laser murah di toko online Cina. Mula-mula kekuatan lasernya 100 mW, lalu 500 mW... Baru-baru ini muncul pengukir dengan kekuatan 5 W, kekuatan laser semikonduktor ini sudah memungkinkan tidak hanya untuk membakar gambar pada kayu lapis, tetapi juga untuk memotong kayu lapis.
Kit perakitan pemotong laser hadir dalam kemasan berkualitas tinggi. Busa polistiren dalam kotak kardus.
Mesin Pengukir Laser Mini 5500mw A5 Mini Laser Engraving disediakan sebagai kit untuk perakitan: pemandu aluminium, motor stepper, papan kontrol, kacamata untuk melindungi mata dari radiasi laser, bagian rumah untuk perakitan dan papan kontrol dengan perlengkapannya. Butuh satu malam untuk merakit perangkat tersebut.
Desain laser CNC lebih sederhana daripada printer 3D; panduan yang sama digunakan oleh motor stepper untuk menggerakkan kepala. Hanya printer 3D yang memiliki tiga di antaranya, dan keduanya menggerakkan kepala dalam tiga dimensi. Dalam kasus kami, kepala cukup bergerak sepanjang bidang dalam dua dimensi. Tidak diperlukan gaya untuk memindahkannya, karena tidak ada kontak mekanis dengan material benda kerja. Pengukir laser terhubung ke komputer melalui port USB standar.
Bagian yang ingin dipotong atau gambar yang ingin dibakar harus digambar dalam program vektor. Program harus menyimpan file gambar dalam format wmf.
File dalam format ini dapat diimpor ke program yang mengontrol pengukir.
Lebih baik menggunakan program SketchUp gratis untuk ini (program yang cukup sederhana untuk membuat model 3D). Program BenBox yang mengontrol pengukir diunduh secara gratis dari situs web penjual.
Sayangnya, kekuatan laser tidak dapat disesuaikan. Program ini mengatur kecepatan gerakan kepala - semakin cepat ia bergerak, semakin sedikit luka bakarnya.
Jika ingin memotong, atur kecepatannya lebih rendah. Untuk mengatur daya, Anda perlu memesan papan tambahan; Setelah terinstal, Anda dapat mengatur daya secara manual. Untuk pengukiran, 100-500 mW sudah cukup dan untuk memotong bahan - 2000-5000 mW.
Pengukir sedikit mengeluarkan asap selama pengoperasian. Dengan jendela terbuka, asapnya tidak terlalu mengganggu saya. Namun asap menunda sinar laser, mengurangi kekuatannya dan, karenanya, kedalaman pemotongan.
Semuanya akan baik-baik saja, tetapi para ahli pemotongan laser menulis bahwa lensa bisa menjadi berasap. Oleh karena itu, segera setelah membeli mesin, Anda perlu membuat kap knalpot yang kuat atau setidaknya memasang kipas angin di kepala pengukir.
BAGAIMANA MESIN LASER CNC MEMOTONG
Seperti yang Anda ketahui, laser tidak memotong, ia membakar. Semakin tinggi kekuatan laser, semakin tahan material yang dapat diproses. Inti dari pemotongan laser adalah ini. bahwa material memiliki waktu untuk “menguap” dalam sinar laser sebelum tepi material yang berdekatan dengan titik pemotongan mulai terbakar.
Saat memotong dalam-dalam, tepi lapisan atas material terbakar, sehingga potongan dalam dengan laser berbentuk trapesium dengan sisi lebar di atas. Saat memotong material dengan laser lemah, tepi material memanas dan terbakar. Hal ini dapat diatasi dengan meniupkan aliran udara tipis pada titik pemotongan dan beberapa lintasan sepanjang satu lintasan dan lintasan lainnya yang sama.
Hanya di sini tidak ada hubungan linier antara kekuatan laser dan jumlah lintasan. Artinya, jika Anda dapat memotong lembaran tipis balsa atau kayu lapis dengan laser 5W. kemudian untuk melakukan pemotongan dengan laser 2 W Anda tidak perlu melakukan 2-3 lintasan, tetapi lebih banyak lagi. Jadi, lebih baik putus asa untuk “membelinya lebih murah dan terus melakukan hal yang sama beberapa kali”. Anda perlu menggunakan laser yang lebih kuat, sebaiknya dengan cadangan daya.
FOKUS LASER
Pemfokusan laser dilakukan secara manual.
Tempatkan objek yang akan diukir.
Saat menyalakan laser dengan daya minimum, untuk memfokuskannya pada objek yang diukir, Anda harus memutar penyesuaian lensa pemfokusan secara manual hingga ukuran titik berubah menjadi titik dan menjadi minimal. Dalam hal ini kita mendapatkan kekuatan maksimal.
Saat memotong kayu lapis, sinar laser, setelah dipotong beberapa milimeter, sudah tidak fokus, melemah dan tidak memotong kayu lapis sampai akhir. Ternyata semakin dalam kita memotong, semakin lemah sinarnya. Dalam hal ini, masuk akal untuk memfokuskan laser pada permukaan tempat potongan kayu lapis akan diletakkan.
Penggunaan praktis pengukir di rumah
Pengukir sangat ideal untuk memotong kulit. Anda dapat menerapkan desain apa pun pada kulit dan segera memotong polanya dengan laser. Keuntungan besar laser saat memotong kain dan kulit sintetis adalah bagian tepinya terbakar dan tidak menjadi kusut. Plastik mudah diukir. Anda dapat membuat sampul smartphone kesayangan Anda terukir dengan gaya.
Perbaikan Rumah Pita Sisi Ganda Nano Jelas Tanpa Jejak Akrilik Ajaib...
Pada artikel sebelumnya saya menjelaskan pengalaman merakit dan menyiapkan pengukir dari peralatan Cina. Setelah bekerja dengan perangkat tersebut, saya menyadari bahwa perangkat tersebut tidak akan keluar dari tempatnya di laboratorium saya. Tugas telah ditetapkan, saya akan menyelesaikannya.
Ada dua solusi yang bisa dilakukan - memesan kit di China dan mengembangkan desain Anda sendiri.
KEKURANGAN DESAIN DENGAN ALIEXPRESS
Seperti yang saya tulis di artikel sebelumnya, set tersebut ternyata cukup fungsional. Praktek bekerja dengan mesin mengungkapkan kelemahan desain berikut:
- Desain gerbongnya dirancang dengan buruk. Hal ini terlihat jelas pada video di artikel sebelumnya.
- Rol unit bergerak dipasang pada panel dengan sekrup M5 dan dihubungkan ke panel hanya pada satu sisi. Pada saat yang sama, tidak peduli bagaimana Anda mengencangkan sekrup, masih ada permainan.
BAGIAN-BAGIAN YANG TERBUAT DARI PLASTIK
Karena rangka yang terbuat dari profil buatan mesin cukup baik, kekurangan yang teridentifikasi dapat dihilangkan dengan mendaur ulang bagian plastik.
Saya menjelaskan dudukan laser dengan cukup baik. Saya juga menambahkan bagian tambahan pada desain yang menghubungkan keempat rol di panel kanan dan kiri. Detail ini memungkinkan untuk menghilangkan permainan saat memindahkan panel.
Semua bagian memiliki bentuk yang cukup sederhana dan tidak memerlukan penyangga atau kesulitan lain saat mencetak.
Untuk memesan satu set komponen plastik, Anda perlu mengunjungi toko online:
Tersedia model komponen plastik untuk pencetakan:
DEMONSTRASI KERJA
Hasil kerja dan tampilan pengukir dapat dilihat pada video berikut.
KONSTRUKSI PENGukir
Rangka pengukir dibuat di atas profil aluminium buatan mesin 20x40. Bagian-bagian pendukung bagian pengukir yang bergerak dibuat pada printer 3D. Bagian yang bergerak bergerak pada roller standar. Kereta yang membawa modul laser memungkinkan Anda menyesuaikan ketinggian laser di atas desktop, yang memungkinkan Anda memfokuskan kekuatan sinar laser dalam rentang yang cukup luas.
Perakitan struktur ditampilkan dalam format PDF 3D.
PERAKITAN
Desainnya sangat sederhana. Oleh karena itu, perakitan tidak akan memakan banyak waktu dan tenaga jika Anda mengikuti urutan perakitan yang disarankan.
LANGKAH 1. KERANGKA
Seperti dijelaskan di atas, rangka dibuat dari profil struktural 20x40. Sudut bagian dalam digunakan untuk memelintir profil menjadi satu.
Pada bagian yang lebih panjang, benang dipotong di lubang tengah ujungnya untuk memasang kaki dan panel samping (pada panjang sedang).
Bingkai dipelintir di sudut-sudutnya, dengan bagian pendek ke dalam. Pada tahap ini, Anda tidak boleh mengencangkan sekrup sepenuhnya - lebih baik melakukan ini setelah memasang kaki.
Kaki dipasang dengan sekrup di empat titik. Hal ini dilakukan agar frame dirakit tanpa kemungkinan distorsi.
Pertama, Anda perlu mengencangkan keempat kaki, sekali lagi tanpa mengencangkan pengencang sepenuhnya.
Sekarang Anda perlu menemukan permukaan yang paling rata! Susun semua bagian agar bingkai “berdiri” rapat, tanpa bermain di permukaan.
Kami meregangkan semua pengencang, mulai dari sudut dalam dan mengendalikan kemungkinan distorsi dengan kotak.
LANGKAH 2. PANEL KANAN
Sebelum merakit panel kanan, kopling fleksibel harus dipasang pada poros motor.
Maka Anda perlu memasang motor stepper melalui spacer plastik.
Posisi stopkontak kabel dan spacer terlihat jelas pada gambar di bawah ini.
LANGKAH 3. PANEL KIRI
Untuk merakit panel kiri, Anda hanya perlu menekan bantalan ke dalam lubang.
Saya mencoba menghilangkan operasi pengeleman. Untuk melakukan ini, dia “mengirimkan gelombang” di sepanjang permukaan lubang untuk memasang bantalan. Oleh karena itu, bantalan harus ditekan dengan kuat.
LANGKAH 4. PEMASANGAN PANEL KIRI
Kemudian instal rakitan pada profil.
Dan kencangkan rol bawah. Gambar tersebut dengan jelas menunjukkan bahwa lubang pemasangan sekrup untuk mengencangkan rol memiliki goresan beberapa milimeter. Hal ini dilakukan agar rol atas dan bawah dapat dikencangkan dengan erat pada profil, sehingga menghilangkan permainan. Satu-satunya hal adalah Anda harus bertindak hati-hati dan tidak terlalu memaksakan diri. Dalam hal ini, motor stepper akan membutuhkan tenaga yang berlebihan untuk menggerakkan panel.
LANGKAH 5. MEMASANG PANEL YANG TEPAT
Bagian-bagian berikut diperlukan untuk instalasi.
Pertama, Anda perlu memasang rol atas.
Kemudian pasang rakitan pada profil dan pasang rol bawah. Instalasi selanjutnya identik dengan instalasi panel kiri.
Setelah mengencangkan sekrup, Anda perlu memeriksa kemajuan panel. Ini harus bergerak cukup mudah dan tidak boleh ada permainan.
LANGKAH 6. MEMASANG PANDUAN CARRIAGE
Desain ini menggunakan kedua panel untuk mengirimkan gerakan sepanjang sumbu Y. Agar tidak menggunakan 2 motor stepper, torsi disalurkan ke panel kiri melalui poros dengan diameter 5 mm. Setelah menyiapkan detailnya, kita mulai.
Pertama, poros kopling dipasang dan dijepit dengan sekrup pengunci kopling fleksibel.
Selama pemasangan, penting untuk memastikan bahwa katrol tidak terlupakan. Saat ini tidak perlu mengamankannya secara kaku. Penyesuaian akan diperlukan saat mengencangkan sabuk.
LANGKAH 7. PENGANGKUTAN
Perakitan gerbong dibahas secara rinci di artikel sebelumnya...
Perakitan tidak terlalu sulit.
LANGKAH 8. MEMASANG CARRIAGE PADA RAIL
Pertama, Anda perlu mengumpulkan semua bagian yang diperlukan.
Semua operasi pemasangan sama dengan operasi pemasangan panel.
LANGKAH 9. PEMASANGAN SABUK
Sabuk dikencangkan dengan sekrup di bawah mur profil. Anda perlu memotong 3 tali di tempatnya dan menyiapkan pengencang.
Pertama-tama, tepi sabuk terletak di ceruk profil dengan gigi menghadap ke bawah. Setelah itu, mur dipasang. Diperlukan tenaga untuk memasang mur.
Saat mengencangkan sabuk, Anda perlu mengatur posisi katrol. Katrol diposisikan sedemikian rupa sehingga sepanjang putaran, sabuk sesedikit mungkin bergesekan dengan tepi samping katrol.
Untuk memasang sabuk pengaman pemandu, lebih baik mengangkatnya seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, karena lebih baik memasang mur di ceruk dari ujung.
Setelah itu pemandu diturunkan ke tempat normalnya.
Sebelum mengencangkan “ekor” kedua sabuk, Anda harus memastikan bahwa sabuk cukup dikencangkan.
Ini menyelesaikan perakitan mekanik.
KONTROLER
Saya berencana untuk menyiapkan deskripsi tentang pengontrol untuk mengendalikan pengukir di artikel terpisah. Ikuti publikasinya!
KIT PERAKITAN DAN ENGRAVER LASER TURNKEY
Sejak Desember 2017, saya telah menerima pesanan untuk kit perakitan lengkap dan pengukir laser yang telah dirakit, dikonfigurasi, dan sepenuhnya siap digunakan yang dijelaskan dalam artikel. Informasi tersedia di toko online.
Jika artikel tersebut membantu Anda dan Anda ingin mendukung proyek baru, tautan untuk dukungan:
