Tự làm máy khắc laser giá rẻ và chắc chắn.: 15 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Trong phần hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tôi tự làm một chiếc máy khắc laser tự làm với giá rất rẻ. Ngoài ra hầu hết các bộ phận đều được tận dụng từ đồ cũ hoặc có giá rất rẻ. Đây là một dự án rất thú vị cho bất kỳ người yêu thích đồ điện tử nào. Máy khắc này sẽ có thể khắc gỗ, bìa cứng, nhãn dán vinyl, v.v. và cũng để cắt giấy nhờ tia laser 250 mW mà chúng tôi sẽ sử dụng.

Nếu tài liệu hướng dẫn này giúp bạn theo bất kỳ cách nào trong việc chế tạo máy khắc laser của riêng mình, hãy chia sẻ dự án của bạn với tôi. điều đó sẽ làm cho tôi hạnh phúc hơn.

Bước 1: Các bộ phận / vật liệu và công cụ cần thiết

• 2x - Ổ đĩa DVD cũ để cứu lấy cơ chế động cơ bước.
• 1x - GRBL khiên v4 (có thể sử dụng các phiên bản khác).
• Trình điều khiển động cơ bước 2x - A4988.
• Laser 1x - 250 mw 650 nm với ống kính có thể điều chỉnh (từ banggood.com)
• Nguồn 12v 2-2,5 Amps.
• Pcb trống để làm mạch điều khiển laser.
• Tiêu đề Nam và Nữ.
• Điện trở 1x - 47 ohm.
• Điện trở 1x- 100k ohm.
• 1x - IRFZ44N MOSFET cho hành động chuyển mạch laser.
• Một số nam châm neodymium.
• Tấm acrylic.
• Vít và đai ốc M3.
• Kính an toàn laser.
• 1x - Arduino Nano.

CÔNG CỤ YÊU CẦU:

• Máy khoan.
• Súng bắn keo nóng.
• Cưa để cắt acrylic.
• Hồ sơ hoàn thiện.
• Bảng vise.
• Tua vít đầu Phillips và đầu dẹt.
• Sắt hàn.

Bước 2: Tận dụng Cơ chế Bước và Nam châm Neodymium

Hai cơ chế bước được yêu cầu cho trục x và trục y tương ứng có thể được tận dụng từ hai ổ đĩa DVD đã qua sử dụng. Việc trục vớt cơ chế bước và nam châm neodymium khá dễ dàng. Bạn có thể dễ dàng cứu nó bằng cách mở trình điều khiển cd bằng một đầu vặn vít Philips.

Đảm bảo rằng bạn không làm hỏng bất kỳ bộ phận nào liên quan đến dự án trong khi trục vớt các bộ phận cần thiết từ ổ đĩa DVD.

Nếu bạn không quen với cuốc để làm điều này, tôi sẽ để lại một liên kết của một video YouTube hướng dẫn cách vớt các bộ phận tương ứng.

Bước 3: Làm Đế cho Máy

Để làm cơ sở, tôi đang sử dụng tấm acrylic trong suốt 4mm. Kích thước của tấm acrylic là khoảng 9in x 6,6in.

Bây giờ chúng ta sẽ phải tạo giá đỡ để gắn trục y với đế acrylic này.

Để 1in từ trên cùng và 1.5in từ bên cạnh và đặt cơ cấu bước trên đế. Bây giờ đánh dấu các lỗ tương ứng và khoan chúng để tích lũy cơ cấu bước trục y.

Các phép đo này không quan trọng lắm. bạn có thể sử dụng không gian riêng của bạn theo nhu cầu của bạn.

Ngoài ra, tôi đã trang bị cho phần đế này 4 miếng đệm cao su silicon để phần đế luôn chắc chắn trên mặt đất hoặc bất cứ nơi nào đặt nó.

Bước 4: Xác định Stepper Coil và Wiring

• Động cơ bước DVD là động cơ bước lưỡng cực bao gồm hai cuộn dây và 4 dây.
• Chúng ta cần xác định các dây của cuộn dây 1 và 2.
• Để xác định cuộn dây của Động cơ bước, chúng tôi sử dụng thiết bị kiểm tra tính liên tục sẽ cho chúng ta thấy ánh sáng của hai dây đang xem xét của cùng một cuộn dây.
• Theo lá chắn grbl của chúng tôi, bốn tiêu đề nam có hệ thống dây điện như sau.

1A 1B 2B 2A

Điều này cho thấy 1A & 1B là một phần của cuộn dây 1 và 2A & 2B là một phần của cuộn dây thứ hai

LƯU Ý - Hình ảnh cho từng quy trình được cung cấp, vì vậy hãy đảm bảo bạn xem kỹ nó sẽ dễ hiểu hơn

Bước 5: Làm Nền Khắc Chính

• Để làm nền cho khắc, tôi sẽ sử dụng một số miếng acrylic mỏng 2mm có kích thước 40mmx22, 5mm.
• Tôi sẽ sử dụng các mảnh tương tự như cây có kích thước ở trên để tôi có thể tạo ra chiều cao aboult 6 mm.
• Bây giờ gắn các mảnh lại với nhau, chồng lên nhau bằng cách sử dụng một ít gluie nóng.
• Sau khi toàn bộ thứ được dán lên, nó cần được gắn vào đế của cơ chế điều khiển bước.
• Điều này đảm bảo rằng có không gian phù hợp giữa cơ chế trình điều khiển bước và nền tảng cơ sở mà chúng tôi sẽ cài đặt.
• Cho người đàn ông

Bước 6: Tạo cấu trúc cho trục Y

• Để làm giá đỡ cho trục y và tạo khoảng trống giữa cơ cấu và đế, tôi đã sử dụng bốn miếng đệm mà tôi đã tạo ra bằng cách cắt một cây bút bằng một lưỡi dao. Chiều dài của máy tạo nhịp mà chúng ta cần là khoảng. 25mm sẽ đủ để tạo đủ khoảng trống giữa đế và cơ cấu.
• Bây giờ sử dụng vít m3 chèn chúng từ bên dưới đế acrylic như thể hiện trong hình ảnh.
• Bây giờ bằng cách sử dụng một số vòng đệm ở cả trên và dưới cơ chế, hãy giữ chặt cơ cấu bước trục y bằng cách sử dụng đai ốc
• Đảm bảo rằng các vít được giữ chặt

Bước 7: Tạo cấu trúc cho trục X

• Sau khi tạo cơ sở nghiên cứu cho trục y, bây giờ đến lượt tạo cơ sở chính cho trục X.
• Để tạo cấu trúc cho Trục X, tôi đang sử dụng tấm kim loại có độ dày 1,5 mm. Vật liệu là thép không gỉ.
• Bạn có thể nhận được nó với giá rẻ từ phế liệu.
• Bạn cũng có thể sử dụng các vật liệu khác như góc nhôm, v.v … tùy thuộc vào bất kỳ nguồn lực nào có thể tốt nhất cho bạn.
• Để làm giá đỡ, chúng tôi sẽ yêu cầu hai giá từ tấm thép này có chiều rộng 30 mm, mỗi giá. Vì vậy, bằng cách sử dụng thiết bị đo lưu trữ, chúng tôi sẽ đánh dấu các dòng.
• Sau đó, chúng ta sẽ phải uốn nó ở 90 ° với khoảng cách 80 mm cho cả hai dải thép.
• Bây giờ tất cả những gì cần thiết là cắt các dải này và uốn cong nó ở 90 °
• Để cắt các dải, bạn có thể yêu cầu một số công cụ để bạn có một xưởng làm việc tốt, nếu không, bạn có thể nhờ sự giúp đỡ từ một người nào đó sở hữu một xưởng.
• Sau khi cắt, hãy chắc chắn rằng các mặt của tấm thép được hoàn thiện đúng cách để đảm bảo rằng nó không làm tổn thương bất kỳ ai.
• Để uốn các dải, bạn có thể bắt phôi trong tấm che bàn và bằng cách sử dụng búa, bạn có thể uốn nó thực sự ở 90 °
• Chỉ cần kiểm tra xem chỗ uốn cong có chính xác là 90 ° hay không bằng cách sử dụng một hình vuông đã định sẵn.
• Việc uốn cong không đúng cách sẽ chỉ làm tăng công việc của bạn, vì vậy quá trình này phải hoàn hảo.

Bước 8: Điện tử

• Đây là phần quan trọng nhất của dự án.
• Để chạy máy chúng ta sẽ cần nguồn điện 12v 2 - 2,5 Amps.
• Chúng ta cần thiết lập Arduino Nano và 2 trình điều khiển A4988 trên tấm chắn CNC GRBL v4 theo đúng cách như trong hình.
• Nếu căn chỉnh không phù hợp và nguồn cung cấp được cung cấp, nó có thể làm hỏng trình điều khiển bước hoặc bộ vi điều khiển.
• Sau khi căn chỉnh thích hợp các trình điều khiển và Nano, chúng ta cần kết nối nó với nguồn điện và máy tính và kiểm tra xem trục có di chuyển theo hướng tương ứng hay không.
• Trong trường hợp của tôi khi tôi thử tấm chắn không phản hồi các lệnh của tôi từ phần mềm laser GRBL.
• Sau đó, tôi kiểm tra các kết nối trên tấm chắn với tham chiếu đến sơ đồ mạch mà tôi tìm thấy trên internet.

LƯU Ý - Có một lỗi sản xuất với tấm chắn của tôi. Để khắc phục, tôi đã thử điều tương tự với lá chắn của bạn bè và nhận thấy rằng anh ấy cũng có cùng một vấn đề. Vì vậy, tôi lại hàn các chốt bước và chốt hướng của A4988 của trục X và trục Y.

Sau khi hàn lại các chốt bước và chỉ đường, tôi đã có thể chạy trục x và trục y một cách hoàn hảo

Bước 9: Sơ đồ cho mạch chuyển mạch laser

• Tia laser được chuyển đổi bằng cách sử dụng một MOSFET N kênh Irfz44.
• Chân kỹ thuật số 11 của arduino Nano được kết nối với Cổng của mosfet bằng cách sử dụng các điện trở được hiển thị trong sơ đồ.
• Tia laser hoạt động với 5 vôn nên một bộ điều chỉnh điện áp LM7805 được sử dụng để cung cấp nguồn cung cấp.

Bước 10: Thêm chân cao su vào đế

• Để làm cho cấu trúc chắc chắn, chúng ta cần thêm một số miếng đệm cao su.
• Đối với các miếng đệm cao su, tôi đang sử dụng một tấm cao su silicon dày 3,5 mm và cắt bốn miếng đệm cao su hình tròn có đường kính 20 mm.
• Bây giờ chúng ta cần gắn các miếng đệm cao su này vào đế máy của mình. Để dán phần này vào đế, chúng tôi sẽ sử dụng chất kết dính cao su tổng hợp FEVIBOND.
• Keo dán phải được gắn đều trên cả hai bề mặt. Sau khi bôi keo, hãy dán miếng cao su vào đế và để khô trong ít nhất 30 phút.
• Việc thêm các miếng đệm này là không cần thiết nhưng sẽ hữu ích khi máy được đặt trên các bề mặt gồ ghề.
• Ngoài ra, điều này sẽ bảo vệ lớp nền acrylic không bị trầy xước.

Bước 11: Hiệu chuẩn động cơ bước và tính toán bước / mm

• Để hiệu chỉnh bất kỳ máy nào liên quan đến động cơ bước cần một số tính toán. Các tính toán này khác nhau đối với các động cơ bước khác nhau.
• Vì vậy bạn cần tính toán cho động cơ bước của mình.
• Steps / mm = Steps / Revolution * (bước vi mô của a4988)
• Bước / Cách mạng = 360 / Góc bước
• Đối với động cơ bước của tôi, Steps / Rev = 192
• Do đó, Bước / mm = 192 * 1/16 = 12 Bước / mm.
• Bây giờ các giá trị này có thể được thêm vào trong cài đặt grbl của phần mềm laser grbl.

Bước 12: Tải lên Thư viện GRBL và Thiết lập Laser GRBL

TẢI LÊN GRBL CHO ARDUINO -

• Để làm cho máy này chạy, chúng ta cần tải thư viện grbl lên Arduino.
• Bạn có thể tải xuống các tệp từ liên kết này.
• github.com/grbl/grbl
• Sau khi tải về, bạn cần giải nén tập tin.
• Sau khi giải nén, bạn cần đặt thư mục vào vị trí sau - Tệp chương trình-> Arduino-> Thư viện. Dán nó vào vị trí này.
• Bây giờ hãy mở Arduino ide và kết nối Arduino nano và chọn đúng cổng. Bây giờ hãy bao gồm thư viện grbl và tải nó lên Arduino.

THIẾT LẬP PHẦN MỀM LASERGRBL-

• Mở phần mềm LASERGRBL và kết nối Arduino với máy tính.
• Đảm bảo rằng bạn chọn đúng tốc độ truyền 11500.
• Bây giờ cung cấp mạch với 12v 2,5 Amps. Sau khi cung cấp điện, cả hai động cơ bước phải được khóa và không được tự do.
• Bây giờ bấm vào nút kết nối.
• Bây giờ Bấm vào tệp> Mở tệp> Chọn tệp mà bạn muốn khắc> Bấm vào OK.
• Bây giờ bạn có thể đặt hình ảnh theo nhu cầu của bạn. Trong trường hợp của tôi, tôi đang sử dụng vectơ hóa hình ảnh và không sử dụng tô màu.

Bước 13: Lấy nét Laser và Beggining để Khắc

• Bây giờ chúng ta cần gắn tia laser trên trục x bằng cách sử dụng một ít keo nóng.
• Bây giờ chúng ta cần giữ một tác phẩm dưới tia laser trên nền tảng y mà chúng ta đã tạo trước đó.
• Bây giờ chúng ta từ từ cố gắng xoay ống kính của tia laser và cố gắng làm cho nó trở thành một chùm tia tập trung hơn.
• Đảm bảo rằng điểm của chùm tia laze phải càng nhỏ càng tốt.
• Khi chùm tia laser được hội tụ đủ để đốt cháy sản phẩm, bạn sẽ có thể nhìn thấy một ít khói để đảm bảo rằng sản phẩm đã bắt đầu cháy.
• Tôi đã tải lên một video về cách làm điều này nếu bạn không chắc chắn.
• Sau khi hoàn thành bước này, cuối cùng chúng ta bắt đầu khắc bất cứ thứ gì chúng ta muốn.
• Để khắc lần đầu tiên, tôi sử dụng hình ảnh của một số hình dạng hình học đơn giản sẽ cho chúng ta thấy độ chính xác của máy.
• Sau một số khắc phục và điều chỉnh hệ thống từng chút một, cuối cùng tôi đã nhận được một số kết quả rõ ràng và chính xác.

Bước 14: Vật liệu có thể được khắc

1. Các tông.
2. Bảng cứng.
3. Ván MDF.
4. Gỗ.
5. Chất dẻo yếu hơn.

Vật liệu có thể được cắt.

1. Giấy.
2. Miếng dán vinyl.

Bước 15: Khắc Video

Dưới đây là một vài dấu thời gian video khắc dành cho bạn!