Cách lắp ráp máy khắc tự chế tại nhà. Máy khắc laser DIY - giải pháp hợp lý cho xưởng gia đình Lắp ráp máy khắc laser

Nhiều người trong số những người thợ thủ công tại xưởng của họ đang tham gia vào việc sản xuất và thiết kế trang trí các sản phẩm làm từ gỗ và các vật liệu khác, chắc hẳn bạn đã từng nghĩ đến cách chế tạo một chiếc máy khắc laser bằng chính đôi tay của mình. Sự hiện diện của các thiết bị như vậy, các mẫu nối tiếp khá đắt tiền, không chỉ giúp áp dụng các thiết kế phức tạp nhất với độ chính xác cao và chi tiết hóa mà còn để thực hiện sự cắt bằng tia la-ze Vật liệu khác nhau.

Một máy khắc laser tự chế, có giá thấp hơn nhiều so với mẫu nối tiếp, có thể được chế tạo ngay cả khi bạn không có kiến ​​​​thức chuyên sâu về điện tử và cơ khí. Máy khắc laser của thiết kế đề xuất được lắp ráp trên nền tảng phần cứng Arduino và có công suất 3 W, trong khi đối với các mẫu công nghiệp, thông số này ít nhất là 400 W. Tuy nhiên, ngay cả công suất thấp như vậy cũng cho phép bạn sử dụng thiết bị này để cắt các sản phẩm làm từ bọt polystyrene, tấm nút chai, nhựa và bìa cứng, cũng như thực hiện khắc laser chất lượng cao.

Vật liệu cần thiết

Để tạo máy khắc laser của riêng bạn bằng Arduino, bạn sẽ cần những thứ sau: Vật tư tiêu hao, cơ chế và công cụ:

• nền tảng phần cứng Arduino R3;
• Proto Board được trang bị màn hình;
• động cơ bước, có thể được sử dụng làm động cơ điện từ máy in hoặc đầu DVD;
• laser có công suất 3 W;
• thiết bị làm mát bằng laser;
• Bộ điều chỉnh điện áp dòng điện một chiều DC-DC;
• bóng bán dẫn MOSFET;
• bảng điện tử điều khiển động cơ máy khắc laser;
• công tắc giới hạn;
• một ngôi nhà trong đó tất cả các yếu tố cấu trúc có thể được đặt thợ khắc tự chế;
• đai định thời và ròng rọc để lắp đặt chúng;
• vòng bi có kích cỡ khác nhau;
• bốn bằng gỗ(hai trong số chúng có kích thước 135x10x2 cm và hai cái còn lại – 125x10x2 cm);
• bốn thanh kim loại phần tròn, đường kính là 10 mm;
• bu lông, đai ốc và ốc vít;
• chất bôi trơn;
• kẹp;
• máy tính;
• mũi khoan có đường kính khác nhau;
• một cái cưa tròn;
• giấy nhám;
• hành vi xấu xa;
• bộ dụng cụ thợ khóa tiêu chuẩn.

Phần điện của máy khắc laser tự chế

Phần tử chính của mạch điện của thiết bị được trình bày là bộ phát laser, đầu vào của nó phải được cung cấp điện áp không đổi với giá trị không vượt quá các thông số cho phép. Nếu yêu cầu này không được đáp ứng, tia laser có thể bị cháy. Bộ phát laser được sử dụng trong quá trình lắp đặt khắc của thiết kế được trình bày được thiết kế cho điện áp 5 V và dòng điện không quá 2,4 A, do đó bộ điều chỉnh DC-DC phải được cấu hình cho dòng điện 2 A và điện áp lên đến 5 V.

Bóng bán dẫn MOSFET, thành phần quan trọng nhất của bộ phận điện của máy khắc laser, là cần thiết để bật và tắt bộ phát laser khi nhận được tín hiệu từ bộ điều khiển Arduino. Tín hiệu điện do bộ điều khiển tạo ra rất yếu nên chỉ có bóng bán dẫn MOSFET mới có thể cảm nhận được rồi mở khóa và đóng mạch nguồn laser. TRONG sơ đồ mạch điệnĐối với máy khắc laser, một bóng bán dẫn như vậy được lắp đặt giữa tiếp điểm dương của tia laser và tiếp điểm âm của bộ điều chỉnh DC.

Động cơ bước của máy khắc laser được kết nối thông qua một bảng điều khiển điện tử, đảm bảo hoạt động đồng bộ của chúng. Nhờ kết nối này, dây đai định thời được điều khiển bởi nhiều động cơ không bị võng và duy trì độ căng ổn định trong quá trình vận hành, điều này đảm bảo chất lượng và độ chính xác của quá trình xử lý được thực hiện.

Cần lưu ý rằng diode laser được sử dụng trong máy khắc tự chế không được quá nóng.

Để làm được điều này, cần phải đảm bảo khả năng làm mát hiệu quả của nó. Vấn đề này có thể được giải quyết khá đơn giản: một chiếc quạt máy tính thông thường được lắp bên cạnh diode. Để tránh tình trạng quá nóng của bảng điều khiển động cơ bước, bộ làm mát máy tính cũng được đặt bên cạnh chúng, vì bộ tản nhiệt thông thường không thể đáp ứng được nhiệm vụ này.

Ảnh-1 Ảnh-2 Ảnh-3
Ảnh-4 Ảnh-5 Ảnh-6

Quá trình xây dựng

tự chế máy khắc Thiết kế được đề xuất là một thiết bị kiểu con thoi, một trong những bộ phận chuyển động chịu trách nhiệm chuyển động dọc theo trục Y và hai bộ phận còn lại, được ghép nối, để chuyển động dọc theo trục X. Trục Z, cũng được chỉ định trong Các thông số của máy in 3D như vậy được coi là độ sâu mà vật liệu đã xử lý được đốt cháy. Độ sâu của các lỗ lắp đặt các bộ phận của cơ cấu con thoi của máy khắc laser phải ít nhất là 12 mm.

Ảnh-1 Ảnh-2 Ảnh-3
Ảnh-4 Ảnh-5 Ảnh-6

Các thanh nhôm có đường kính ít nhất 10 mm có thể đóng vai trò là bộ phận dẫn hướng mà đầu làm việc của thiết bị khắc laser sẽ di chuyển. Nếu không tìm được thanh nhôm, có thể sử dụng các thanh dẫn hướng bằng thép có cùng đường kính cho mục đích này. Nhu cầu sử dụng các thanh có đường kính chính xác như vậy được giải thích là do trong trường hợp này, đầu làm việc của thiết bị khắc laser sẽ không bị võng.

Ảnh-1 Ảnh-2 Ảnh-3

Bề mặt của các thanh sẽ được sử dụng làm bộ phận dẫn hướng cho thiết bị khắc laser phải được làm sạch khỏi dầu mỡ tại nhà máy và được mài cẩn thận để có độ mịn hoàn hảo. Sau đó, chúng phải được phủ một lớp chất bôi trơn gốc lithium trắng, điều này sẽ cải thiện quá trình trượt.

Việc lắp đặt động cơ bước trên thân thiết bị khắc tự chế được thực hiện bằng cách sử dụng các giá đỡ làm bằng tấm kim loại. Để tạo ra một giá đỡ như vậy, một tấm kim loại có chiều rộng xấp xỉ tương ứng với chiều rộng của động cơ và chiều dài gấp đôi chiều dài đế của nó, được uốn cong một góc vuông. Trên bề mặt của giá đỡ như vậy, nơi đặt đế của động cơ điện, 6 lỗ được khoan, 4 lỗ trong số đó cần thiết để cố định động cơ và hai lỗ còn lại để gắn giá đỡ vào thân máy bằng phương pháp tự làm thông thường. -vặn vít.

Để lắp đặt cơ cấu truyền động gồm hai ròng rọc, vòng đệm và bu lông trên trục động cơ điện, người ta cũng sử dụng một tấm kim loại có kích thước phù hợp. Để gắn một bộ phận như vậy, một mặt cắt hình chữ U được tạo thành từ một tấm kim loại, trong đó các lỗ được khoan để gắn nó vào thân máy khắc và làm đầu ra của trục động cơ điện. Các ròng rọc để đặt đai định thời sẽ được gắn trên trục của động cơ điện dẫn động và được đặt ở phần bên trong Hồ sơ hình chữ U. Các đai răng gắn trên ròng rọc dùng để dẫn động các con thoi của thiết bị khắc được nối với căn cứ bằng gỗ sử dụng vít tự khai thác.

Ảnh-1 Ảnh-2 Ảnh-3
Ảnh-4 Ảnh-5 Ảnh-6

Cài đặt phần mềm

Gửi tới người trồng trọt bằng laser của bạn, những người phải làm việc trong chế độ tự động, bạn sẽ không chỉ cần cài đặt mà còn cần cấu hình một chương trình đặc biệt phần mềm. Yếu tố quan trọng nhất Phần mềm như vậy là một chương trình cho phép bạn tạo các đường viền của thiết kế mong muốn và chuyển đổi chúng thành một phần mở rộng dễ hiểu đối với các bộ phận điều khiển của máy khắc laser. Chương trình này được cung cấp miễn phí và có thể tải xuống máy tính của bạn mà không gặp vấn đề gì.

Chương trình được tải xuống máy tính điều khiển thiết bị khắc sẽ được giải nén khỏi kho lưu trữ và cài đặt. Ngoài ra, bạn sẽ cần một thư viện các đường viền, cũng như một chương trình sẽ gửi dữ liệu về bản vẽ hoặc dòng chữ đã tạo tới bộ điều khiển Arduino. Thư viện như vậy (cũng như chương trình truyền dữ liệu đến bộ điều khiển) cũng có thể được tìm thấy trong phạm vi công cộng. Để sản phẩm tự chế bằng laser của bạn hoạt động chính xác và để việc khắc được thực hiện với sự trợ giúp của nó có chất lượng cao, bạn sẽ cần phải tự cấu hình bộ điều khiển theo các thông số của thiết bị khắc.

Các tính năng của việc sử dụng đường viền

Nếu bạn đã tìm ra câu hỏi làm thế nào để chế tạo một máy khắc laser cầm tay, thì cần phải làm rõ câu hỏi về các thông số của đường viền có thể được áp dụng bằng thiết bị như vậy. Những đường nét như vậy phần bên trong không được lấp đầy ngay cả khi bản vẽ gốc được sơn đè lên, phải được chuyển đến bộ điều khiển máy khắc dưới dạng tệp không ở dạng pixel (jpeg) mà ở định dạng vector. Điều này có nghĩa là hình ảnh hoặc dòng chữ được áp dụng trên bề mặt của sản phẩm được xử lý bằng máy khắc như vậy sẽ không bao gồm các pixel mà là các dấu chấm. Những hình ảnh và dòng chữ như vậy có thể được thu nhỏ theo ý muốn, tập trung vào diện tích bề mặt mà chúng sẽ được áp dụng.

Sử dụng máy khắc laser, hầu hết mọi thiết kế và dòng chữ đều có thể được áp dụng lên bề mặt phôi, nhưng để làm được điều này, bố cục máy tính của chúng phải được chuyển đổi sang định dạng vector. Không khó để thực hiện thủ tục này: để làm điều này, bạn sử dụng chương trình đặc biệt Inkscape hoặc Adobe Illustrator. Tệp đã được chuyển đổi sang định dạng vectơ phải được chuyển đổi lại để bộ điều khiển máy khắc có thể xử lý chính xác. Đối với việc chuyển đổi này, chương trình Inkscape Laserengraver được sử dụng.

Thiết lập cuối cùng và chuẩn bị cho công việc

Sau khi tự tay mình chế tạo một chiếc máy khắc laser và tải phần mềm cần thiết vào máy tính điều khiển, đừng bắt đầu hoạt động ngay: thiết bị cần được cấu hình và điều chỉnh lần cuối. Sự điều chỉnh này là gì? Trước hết, bạn cần đảm bảo rằng chuyển động tối đa của đầu laser của máy dọc theo trục X và Y trùng với các giá trị thu được khi chuyển đổi tệp vectơ. Ngoài ra, tùy thuộc vào độ dày của vật liệu mà phôi được tạo ra, cần điều chỉnh các thông số của dòng điện cung cấp cho đầu laser. Điều này nên được thực hiện để không làm cháy sản phẩm trên bề mặt mà bạn muốn khắc.

Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ kể cho bạn câu chuyện về cách xây dựng một máy CNC máy laser bằng chính đôi tay của bạn, điều mà một trong những người đăng ký đã nói với chúng tôi.

Lời nói đầu

Một vài tháng trước, tôi đang xem qua các bài dự thi trong một cuộc thi và thấy một số máy khắc khá thú vị và tôi nghĩ, "Tại sao mình không tự làm một chiếc máy của riêng mình nhỉ?" Và tôi đã làm như vậy, nhưng tôi không muốn sao chép dự án của người khác, tôi muốn tự tay mình tạo ra chiếc máy CNC độc đáo của riêng mình. Và thế là câu chuyện của tôi bắt đầu...

Thông số kỹ thuật

Máy khắc laser này được trang bị mô-đun laser 1.8W 445nm, tất nhiên là nó chẳng là gì so với máy công nghiệp máy cắt laser, sử dụng tia laser lớn hơn 50 W. Nhưng tia laser này sẽ đủ cho chúng tôi. Nó có thể cắt giấy và bìa cứng, và có thể khắc tất cả các loại sản phẩm gỗ hoặc ván ép. Tôi chưa thử nghiệm các vật liệu khác nhưng tôi chắc chắn rằng nó có thể khắc trên nhiều bề mặt khác. Tôi sẽ tiếp tục và nói rằng nó có trường làm việc rộng khoảng 500x380 mm.

Ai có thể chế tạo được một chiếc máy laser như vậy? Mọi người ơi, không quan trọng bạn là kỹ sư, luật sư, giáo viên hay sinh viên như tôi! Tất cả những gì bạn cần là sự kiên nhẫn và Mong muốn lớn có được một chiếc máy thực sự chất lượng cao.

Tôi mất khoảng ba tháng để thiết kế và xây dựng cái này máy khắc, bao gồm cả việc tôi đã đợi khoảng một tháng để nhận được các bộ phận. Tất nhiên, loại công việc này có thể được thực hiện nhanh hơn, nhưng tôi chỉ mới 16 tuổi nên chỉ có thể làm việc vào cuối tuần.

Vật liệu cần thiết để lắp ráp

Rõ ràng là bạn không thể tạo ra một máy khắc laser nếu không có các bộ phận phù hợp, vì vậy tôi đã tập hợp một bảng thông số kỹ thuật với hầu hết mọi thứ bạn cần để tạo ra một chiếc máy khắc. Hầu hết tất cả các bộ phận đều được mua từ Aliexpress vì nó rẻ và miễn phí vận chuyển cho hầu hết các mặt hàng. Các bộ phận khác như thanh gia công và tấm MDF (có thể làm từ gỗ dán) được mua từ người dân địa phương. cửa hàng phần cứng. Trình điều khiển laser và laser được đặt hàng từ ebay.
Tôi đã cố gắng tìm nhiều nhất giá thấp cho tất cả các mặt hàng (không bao gồm vận chuyển).

Phải mất rất nhiều thời gian tôi mới nghĩ ra được thiết kế này. Tôi đã làm một vài cái khác trước, nhưng cái này thực sự là cái đẹp nhất trong số những cái khác. Trước hết, tôi vẽ tất cả các chi tiết trong trình chỉnh sửa đồ họa và in chúng ở kích thước tự nhiên.
Tôi lắp ráp toàn bộ máy khắc từ tấm MDF dày 18 mm và 12 mm.
Chúng tôi cũng chọn thiết kế này vì chúng tôi có thể dễ dàng gắn trục Z và dụng cụ, biến máy của chúng tôi thành máy phay.

Tất nhiên, tôi có thể tạo ra một thiết kế khác, đơn giản hơn... Nhưng không! Tôi muốn một cái gì đó đặc biệt!

Quá trình xây dựng

Sau khi in ra các bản vẽ, tôi có những phần cần được ghép lại với nhau. Việc đầu tiên tôi làm là lắp cửa vỏ điện tử ở bên trái và khóa bản lề (cửa lắp không khó khăn nên tôi làm trước. Để lắp ráp vỏ điện tử tôi đã sử dụng rất nhiều giá đỡ sắt hình chữ L có lỗ cho vít tự khai thác Nếu thân máy được lên kế hoạch làm bằng gỗ dán, thì trước tiên bạn phải khoan lỗ trên đó cho vít tự khai thác.

Đầu tiên, mặt trái của vỏ thiết bị điện tử được đưa ra sau và mặt trước và mặt sau của vỏ được lắp vào đó bằng các giá đỡ. Tôi không sử dụng vít hoặc đinh để lắp vỏ và bảng điều khiển mà chỉ vặn các giá đỡ tương tự vào tường và chỉ đặt nắp và bảng điều khiển lên chúng để không gặp bất tiện khi lắp đặt các thiết bị điện tử sau này.

Sau khi đặt vỏ điện tử sang một bên và lấy tấm đế và các bộ phận đỡ trục X, bạn cần lắp chúng như trong ảnh, đảm bảo rằng trục X và giá đỡ động cơ nằm ở bên phải của máy CNC. Bây giờ bạn có thể lắp đặt vỏ thiết bị điện tử một cách an toàn theo cách tương tự như trong hình.

Tiếp theo, hai trục 700 mm được lấy, mỗi trục được xâu chuỗi trên hai vòng bi tuyến tính và chúng được cố định trên chính máy bằng cách sử dụng các giá đỡ cuối đặc biệt cho trục nối đất.
TRÊN ở giai đoạn này Tôi hiểu rồi:

Đặt nửa máy laser này sang một bên và làm việc trên bộ phận chuyển động X, đồng thời đỡ trục Y và gắn giá đỡ trục vào bộ phận chuyển động của trục X bằng đai ốc và bu lông và gắn giá đỡ vào trục X bằng hai hạt.

1. Bây giờ lấy hai trục 500mm, đặt một ổ trục tuyến tính trên mỗi trục, đặt một giá đỡ trục ở mỗi đầu của mỗi trục và lắp chúng vào máy.
2. Gắn đai ốc chạy trục Y vào bộ phận chuyển động trục Y bằng đai ốc và bu lông, đồng thời vặn nó vào các ổ trục tuyến tính bằng vít tự taro.
3. Gắn vít me và động cơ bước.
4. Kết nối toàn bộ với nửa còn lại của máy khắc và gắn vít me và động cơ bước.

Bây giờ bạn sẽ có một cái gì đó tương tự như những gì được hiển thị trong bức ảnh này:

Điện tử cho máy

Tôi cũng đã cài đặt phần gỗ vào vỏ điện tử để cố định động cơ bước.

Hoặc bạn có thể chỉ cần đặt nắp và bảng điều khiển lên máy khắc để chiêm ngưỡng tác phẩm đã hoàn thành và thiết kế tuyệt đẹp.”

kết luận

Có lẽ đây là tất cả những thông tin mà anh ấy đã truyền tải cho chúng ta, nhưng đây là một hướng dẫn khá hay dành cho những ai có ước mơ tự tay mình lắp ráp một chiếc máy laser tự chế tốt cho mục đích gia đình và sở thích.

Bản thân việc lắp ráp máy khắc laser không đặc biệt tốn kém vì số lượng bộ phận tối thiểu và giá thành của chúng không đặc biệt cao. Các bộ phận đắt tiền nhất có lẽ là động cơ bước, thanh dẫn hướng và tất nhiên là các bộ phận của chính đầu laser có hệ thống làm mát.

Đây là chiếc máy xứng đáng đặc biệt chú ý, vì không phải máy khắc laser nào cũng cho phép bạn nhanh chóng lắp đặt máy phay trên trục thứ 3 và biến máy thành máy phay CNC chính thức.

Tóm lại, tôi muốn nói: nếu bạn thực sự muốn tự mình lắp ráp một chiếc máy CNC chất lượng cao, nó sẽ phục vụ bạn một cách trung thực. năm dài, không cần phải tiết kiệm từng chi tiết và cố gắng làm cho các thanh dẫn hướng mượt mà hơn so với các thanh dẫn hướng xuất xưởng hoặc thay thế vít bi bằng đinh tán bằng đai ốc. Mặc dù một chiếc máy như vậy sẽ hoạt động nhưng chất lượng công việc của nó cũng như việc điều chỉnh liên tục về cơ khí và phần mềm sẽ khiến bạn thất vọng, khiến bạn hối hận về thời gian và tiền bạc đã bỏ ra cho nó.

Mọi người có lẽ đã nghe nói rằng bạn có thể trích xuất tia laser bán dẫn từ ổ ghi DVD và sử dụng nó để thắp sáng que diêm và đốt qua giấy mỏng.

Nhưng tác giả của video này đã đi xa hơn và làm nó khá như thế này công cụ tiện dụngđể khắc trên bề mặt hữu cơ. Và ý tưởng này ngay lập tức diễn ra khác đi. Cần lưu ý rằng video hướng dẫn chế tạo máy khắc laser rất chi tiết. Tác giả giải thích chi tiết tất cả các bước và tại sao, những gì cần thiết. Điều duy nhất tác giả không nói là ngay cả loại tia laser công suất thấp như vậy cũng phải được xử lý hết sức cẩn thận và tránh để chùm tia phản xạ từ bất kỳ bề mặt nào lọt vào mắt bạn. Nếu không, bạn có thể làm hỏng mắt nghiêm trọng. Có một cách để tăng công suất laser. Bạn chỉ cần sử dụng một số tia laser bán dẫn và tập trung chùm tia của chúng vào một điểm. Nhưng điều này sẽ làm phức tạp nghiêm trọng việc thiết kế và đòi hỏi nguồn năng lượng mạnh hơn.

• Bạn có thể làm gì từ lưỡi cưa đĩa cũ? Đúng vậy - một con dao. (0)
  Dự án rất hữu ích với video chi tiết quá trình làm một con dao từ vải cũ đĩa tròn. Tất cả các giai đoạn đều có mặt ở đây […]
• Máy cưa tròn DIY. Bàn cưa. (0)
  Cho những người mới bắt đầu. Bất cứ ai cũng có thể tạo ra một chiếc máy như vậy bằng chính đôi tay của mình. Đơn giản và dễ hiểu đến không ngờ. Và bạn thực sự cần một chiếc Liên Xô cũ […]
• Bạn có thể làm gì từ đầu DVD cũ? Bộ sạc tuyệt vời cho điện thoại thông minh chẳng hạn. (0)
  Thời gian trôi nhanh thế nào. Đầu phát video DVD đã trở nên lỗi thời và không có nơi nào để đặt chúng. Nhiều điều hữu ích hơn có thể thu được từ một bản chất thoáng qua khác […]
• Mua nam châm neodymium ở đâu với giá rẻ và đôi khi hoàn toàn miễn phí. (0)
  Có lẽ bạn cũng như tôi đang cần nam châm neodymium. Đừng vội mua nó. Có một số nơi bạn có thể nhận được chúng miễn phí. […]

Laser đã được đưa vào sử dụng từ lâu. Người hướng dẫn sử dụng con trỏ ánh sáng, người xây dựng đặt mức độ với sự hỗ trợ của chùm tia. Mục đích của tia laser là làm nóng các chất (có thể phá hủy bằng nhiệt) - nó được sử dụng để cắt và trang trí. Một trong những công dụng- khắc laser. TRÊN Vật liệu khác nhau Bạn có thể có được những mẫu đẹp mà hầu như không có hạn chế nào về độ phức tạp.

Chúng tôi cung cấp nhiều lựa chọn máy khắc, chủ yếu được sản xuất tại Trung Quốc. Thiết bị này không đắt lắm, tuy nhiên, việc mua nó chỉ với mục đích giải trí là không nên. Nó thú vị hơn nhiều để làm máy khắc laser tự chế bằng chính đôi tay của tôi.

Làm thế nào để tạo ra một máy khắc từ máy in?

Làm thế nào để làm một máy khắc bằng tay của chính bạn? Chế tạo một chiếc máy khắc CNC từ máy in cũ không hề khó chút nào. Nó giống như một công cụ xây dựng Arduino. Hướng dẫn chi tiết chắc chắn sẽ giúp bạn điều hướng mọi thứ.

Tuy nhiên, trước hết cần Chuẩn bị tất cả các thành phần cần thiết cho máy CNC:

• 3 chiếc đinh tán từ cửa hàng kim khí;
• duralumin hình chữ U;
• 2 vòng bi kim loại;
• một mảnh tấm mica;
• đai ốc kim loại có kích thước bình thường và lớn;
• 3 động cơ bước, chúng có thể được lấy từ một máy in cũ.

Cũng cần phải có sẵn các thiết bị sau:

• cái cưa;
• ốc vít;
• tua vít và các thiết bị khác.

Điều duy nhất cần phải làm bên ngoài ngôi nhà là hàn đế cho máy CNC, mặc dù nó cũng có thể được thực hiện theo cách bắt vít.

Các công đoạn sản xuất máy

Việc sản xuất máy khắc bắt đầu bằng việc buộc chặt vít me và hồ sơ. Công đoạn cuối cùng là sử dụng xe trượt tuyết.

Tiến triển:

Máy khắc trong bản sửa đổi này, được phát triển bằng tay của chính bạn, có thể là một chiếc Dremel gia đình bình thường. Đính kèm máy khắc của riêng bạnđược phép sử dụng tấm mica.

Bây giờ bạn đã có sẵn máy khắc laser để bàn DIY. Bây giờ tất cả những gì còn lại là kết nối nó bằng công tắc giới hạn. Được cho thiết bị tự chế cho phép thực hiện việc chạm khắc đá tại nhà nhưng không thể chia cắt.

Làm cách nào để lắp ráp thiết bị khắc laser bằng diode từ ổ DVD cũ?

Bạn có thể tự tạo tia laser từ ổ đĩa DVD. Chùm tia quang học do chính bạn tạo ra khó có thể được kiểm soát bằng sắt hoặc gỗ.

Tuy nhiên, họ sẽ hoàn toàn có thể chia sẻ:

1. giấy;
2. tấm nhựa nhỏ;
3. bộ phim nhựa;
4. những món đồ đơn giản và tinh tế khác.

Ngoài các lựa chọn thay thế trên, tia laser do chính bạn tạo ra từ ổ đĩa DVD có thể được sử dụng cho nhiều tác vụ khác nhau. Đặc biệt, tiềm năng của anh được bộc lộ một cách hoàn hảo trong lĩnh vực sáng tạo.

Nếu chủ đề không cần thiết, với tia laser từ ổ đĩa DVD, bạn có thể:

1. đốt hoa văn hoặc hình ảnh trên bề mặt gỗ;
2. chiếu sáng các vật thể khác nhau ở khoảng cách rất xa;
3. dùng làm vật trang trí trong nhà;
4. tạo các đường thẳng (vì có thể nhìn thấy rõ chùm tia), điều này sẽ đặc biệt hữu ích trong quá trình xây dựng và sửa chữa.

Những gì sẽ cần thiết để hoàn thành công việc?

Để tạo một chùm tia, bạn sẽ cần một số yếu tố nhất định. Chúng luôn được bán với giá bình thường trung tâm mua sắmđiện tử, do đó, bạn sẽ không phải nỗ lực thêm nữa.

Vì vậy, với mục đích sản xuất, bạn sẽ cần:

Việc tháo rời ổ đĩa phải được thực hiện một cách cẩn thận. Nếu xử lý bất cẩn, bạn không chỉ có thể làm hỏng cơ chế mà còn gây tổn thương cho chính đôi mắt của mình. Vấn đề là chùm tia có khả năng gây mù đôi lúc và ảnh hưởng tiêu cực đến thị lực.

Bây giờ là một thiết bị tự chế cần được đảm bảo điện giật. Nguồn điện của diode thông thường phải là 3V và mức tiêu thụ phải lên tới 400 mA. Các giá trị này có thể thay đổi tùy thuộc vào tốc độ ghi của ổ đĩa. Laser không yêu cầu hiệu suất lớn. Vì vậy, đối với các thành phần của ổ đĩa có tốc độ ghi là 16X thì 200 mA là đủ. Tăng giá trị đã cho mức tối đa cho phép lên tới 300 milliamp, nếu không có khả năng làm hỏng tinh thể và quên mất tia laser tự chế.

Cách dễ nhất để tạo một ống chuẩn trực tự chế là sử dụng một con trỏ laser thông thường. Tùy chọn rẻ nhất của Trung Quốc cũng sẽ hoạt động. Tất cả những gì cần thiết là tháo ống kính quang học ra khỏi tia laser (có thể nhìn thấy được). Chiều rộng của nửa đường sẽ lớn hơn 5 mm. Tất nhiên, loại hệ số này là rất lớn và không thể khẳng định danh hiệu laser theo bất kỳ cách nào. Thấu kính chuẩn trực sẵn sẽ giúp giảm đường kính xuống còn 1 mm. Mặc dù để đạt được hiệu quả như vậy, bạn sẽ phải làm việc kỹ lưỡng.

Tạo tia laser bằng tay của chính bạn là một quá trình rất thú vị. Nó không yêu cầu bất kỳ bộ phận chuyên biệt hoặc chi phí kinh tế lớn. Kiến thức hoàn toàn gọn gàng và nông cạn về điện là đủ. Nếu sản xuất thành công, bạn có thể bắt đầu sử dụng thiết bị. Cắt dầm không gặp khó khăn làm nổ bong bóng, đốt cháy giấy và để lại dấu vết trên gỗ. Tuy nhiên, khi sử dụng không nên quên vấn đề an toàn kỹ thuật.

Chú ý! Hãy cẩn thận khi sử dụng tia laser. Tia laser được sử dụng trong máy này có thể gây tổn thương thị lực và có thể gây mù lòa. Khi làm việc với tia laser mạnh mẽ trên 5 mW, luôn đeo kính an toàn được thiết kế để chặn bước sóng laser.

Máy khắc laser trên Arduino là một thiết bị có vai trò khắc gỗ và các vật liệu khác. Trong 5 năm qua, điốt laser đã phát triển, cho phép tạo ra các máy khắc khá mạnh mà không gặp nhiều phức tạp khi vận hành các ống laser.

Bạn nên cẩn thận khi khắc các vật liệu khác. Ví dụ, khi sử dụng nhựa có thiết bị laser sẽ xuất hiện khói, chứa khí nguy hiểm khi đốt.

Trong bài học này, tôi sẽ cố gắng đưa ra một số hướng cho suy nghĩ và theo thời gian, chúng ta sẽ tạo ra nhiều bài học chi tiếtđể thực hiện thiết bị phức tạp này.

Để bắt đầu, tôi khuyên bạn nên xem toàn bộ quá trình tạo ra một chiếc máy khắc trông như thế nào đối với một đài phát thanh nghiệp dư:

Động cơ bước mạnh mẽ cũng yêu cầu người lái xe phải tận dụng tối đa chúng. Trong dự án này, một bộ điều khiển bước đặc biệt được sử dụng cho mỗi động cơ.

Dưới đây là một số thông tin về các thành phần được lựa chọn:

1. Động cơ bước - 2 cái.
2. Kích thước khung hình là NEMA 23.
3. Mô-men xoắn là 1,8 lb-ft ở 255 oz.
4. 200 bước/vòng – 1 bước 1,8 độ.
5. Hiện tại – lên tới 3,0 A.
6. Trọng lượng – 1,05 kg.
7. Kết nối 4 dây lưỡng cực.
8. Trình điều khiển bước - 2 miếng.
9. Ổ đĩa bước kỹ thuật số.
10. Chip.
11. Dòng điện đầu ra – từ 0,5 A đến 5,6 A.
12. Bộ giới hạn dòng điện đầu ra - giảm nguy cơ quá nhiệt của động cơ.
13. Tín hiệu điều khiển: Đầu vào Bước và Hướng.
14. Tần số đầu vào xung – lên tới 200 kHz.
15. Điện áp cung cấp – 20 V – 50 V DC.

Đối với mỗi trục, động cơ truyền động trực tiếp vít bi qua đầu nối động cơ. Các động cơ được gắn trên khung bằng hai góc nhôm và một tấm nhôm. Các góc và tấm nhôm dày 3 mm và đủ chắc chắn để đỡ động cơ 1kg mà không bị cong.

Quan trọng! Trục động cơ và vít bi phải được căn chỉnh chính xác. Các đầu nối được sử dụng có tính linh hoạt nhất định để bù đắp cho những lỗi nhỏ, nhưng nếu lỗi căn chỉnh quá lớn thì chúng sẽ không hoạt động!

Bạn có thể xem một quá trình khác để tạo thiết bị này trong video:

2. Vật liệu và dụng cụ

Dưới đây là bảng chứa các vật liệu và công cụ cần thiết cho dự án máy khắc laser Arduino.

3. Phát triển cơ sở và trục

Máy sử dụng vít bi và ổ trục tuyến tính để điều khiển vị trí và chuyển động của trục X và Y.

Đặc điểm của vít bi và phụ kiện máy:

• Vít bi 16 mm, chiều dài – 400 mm-462 mm, bao gồm cả các đầu được gia công;
• bước - 5 mm;
• Đánh giá độ chính xác C7;
• Khớp bi BK12/BF12.

Vì đai ốc bi bao gồm các ổ bi lăn trên đường ray với vít bi với rất ít ma sát, điều này có nghĩa là động cơ có thể chạy ở tốc độ cao hơn mà không dừng lại.

Hướng quay của đai ốc bi được khóa bằng phần tử nhôm. Tấm đế được gắn vào hai vòng bi tuyến tính và đai ốc bi thông qua một góc nhôm. Sự quay của trục Ballscrew làm cho tấm đế chuyển động tuyến tính.

4. Linh kiện điện tử

Điốt laser được chọn là điốt 1,5 W, 445 nm được đặt trong gói 12 mm với thấu kính thủy tinh có thể lấy nét. Những thứ này có thể được tìm thấy, lắp ráp sẵn trên eBay. Vì đây là tia laser có bước sóng 445 nm nên ánh sáng mà nó tạo ra là ánh sáng xanh nhìn thấy được.

Diode laser cần có bộ tản nhiệt khi hoạt động ở mức độ cao quyền lực. Khi chế tạo máy khắc, hai giá đỡ bằng nhôm cho SK12 12 mm được sử dụng, để lắp và làm mát mô-đun laser.

Cường độ đầu ra của tia laser phụ thuộc vào dòng điện đi qua nó. Bản thân một diode không thể điều chỉnh dòng điện và nếu kết nối trực tiếp với nguồn điện, nó sẽ tăng dòng điện cho đến khi hỏng. Vì vậy, cần có một mạch dòng điện có thể điều chỉnh để bảo vệ diode laser và kiểm soát độ sáng của nó.

Một tùy chọn khác để kết nối bộ vi điều khiển và các bộ phận điện tử:

5. Phần mềm

Bản phác thảo Arduino diễn giải từng khối lệnh. Có một số lệnh:

1 – di chuyển PHẢI một pixel NHANH CHÓNG (pixel trống).

2 – di chuyển PHẢI một pixel CHẬM (pixel bị cháy).

3 – Di chuyển TRÁI một pixel NHANH CHÓNG (pixel trống).

4 – Di chuyển TRÁI một pixel CHẬM (pixel bị cháy).

5 – di chuyển lên một pixel NHANH CHÓNG (pixel trống).

6 – Di chuyển LÊN một pixel CHẬM (pixel bị cháy).

7 – Di chuyển XUỐNG một pixel NHANH CHÓNG (pixel trống).

8 – di chuyển XUỐNG một pixel CHẬM (pixel bị cháy).

9 – bật tia laser.

0 – tắt tia laser.

r – đưa các trục về vị trí ban đầu.

Với mỗi ký tự, Arduino chạy chức năng tương ứng để ghi vào các chân đầu ra.

điều khiển Arduino tốc độ động cơ bởi vì độ trễ giữa các xung bước. Lý tưởng nhất là máy sẽ chạy các động cơ ở cùng tốc độ cho dù nó đang khắc một hình ảnh hay truyền một pixel trống. Tuy nhiên, do công suất của diode laser có hạn nên máy phải chậm lại Tại bản ghi pixel. Đó là lý do tại sao có hai tốc độ cho mỗi hướng trong danh sách các ký hiệu lệnh ở trên.

Phác thảo 3 chương trình dành cho Máy khắc laser Arduino dưới:

/* Chương trình điều khiển động cơ bước */ // các hằng số không thay đổi. Được sử dụng ở đây để đặt số chân: const int ledPin = 13; // số chân 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; // độ trễ nửa bước cho các pixel trống - nhân với 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; a0)( fastleft(); ) if (xpositioncount< 0){ fastright(); } } } void yresetposition() { while (ypositioncount!=0){ if (ypositioncount >0)( fastdown(); ) if (ypositioncount< 0){ fastup(); } } }

6. Khởi chạy và thiết lập

Arduino đại diện cho bộ não của máy móc. Nó xuất ra tín hiệu bước và hướng cho trình điều khiển bước và tín hiệu kích hoạt laser cho trình điều khiển laser. Trong dự án hiện tại, chỉ cần 5 chân đầu ra để điều khiển máy. Điều quan trọng cần nhớ là cơ sở của tất cả các thành phần phải liên quan với nhau.

7. Kiểm tra chức năng

Mạch này yêu cầu nguồn điện ít nhất 10VDC và có tín hiệu đầu vào bật/tắt đơn giản do Arduino cung cấp. Chip LM317T là bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính được cấu hình như bộ điều chỉnh dòng điện. Mạch bao gồm một chiết áp cho phép bạn điều chỉnh dòng điện quy định.