Introdução
Estou cético de que alguém poderia fazer um kit de gravador a laser de mesa com 2 DVD-ROMs usados (CD-ROMs e DVD-RW como opção) e algumas peças pequenas. Então eu mesmo fiz, o que durou 5 dias (incluindo o tempo para comprar coisas e outras entregas expressas), e finalmente fiz um kit de gravador a laser DIY. Uma grande sensação de realização, agora vou ensinar na prática.
Existem vários artigos na Internet sobre o uso de unidades ópticas residuais para modificar gravadores a laser e cortadores a laser, mas os artigos existentes não são claros, ou o custo é alto e há muitas ferramentas. Este artigo integra recursos, escolhe a melhor solução e usa um método de modificação simples e de baixo custo apenas para referência.
Aqui vou mostrar como fazer um simples máquina de gravação a laser usando um DVD-ROM desmontado de um antigo computador de mesa, que usa o Arduino como controlador principal e o software GRBL para controlar o movimento dos motores de passo e a operação do módulo laser, pode ser usado para gravar e cortar madeira, papel, couro, acrílico e plástico.
Lista de itens
Todos os itens que podem ser necessários foram considerados aqui tanto quanto possível. Exceto pelos óculos de proteção, outras ferramentas não são necessárias. Elas são usadas no processo de construção, então estão listadas a propósito.
Lista de Componentes
| item | Qtd. | Observação |
| Placa de controle Arduino | 1 | |
| Escudo CNC V3 | 1 | |
| Módulo de acionamento A4988 | 2 | O DRV8255 também pode ser usado, o A4988 é suficiente, esses 2 drivers podem ser inseridos diretamente no CNC Shield V3. |
| DVD-ROM | 2 | Algumas pessoas também usam um DVD-RW para trocar o cabeçote do laser, mas isso requer muita habilidade prática. Não é recomendado para iniciantes usá-lo. |
| 250mV 650nm Laser | 1 | |
| 12mm Radiador Laser | 1 | |
| Módulo de driver de interruptor de gatilho MOS | 1 | Converta o sinal PWM em voltagem do laser. |
| Poder 12V | 1 | Pode ser usada bateria de lítio ou adaptador de energia de 12 V. |
Ferramentas Necessárias
1. Multímetro.
2. Ferro de solda.
3. Pistola de cola.
4.Mini moedor elétrico.
5.650nm Óculos de proteção a laser (o laser pode causar danos irreversíveis aos olhos, certifique-se de que todos usem óculos de proteção a laser antes de ligar a energia do laser e certifique-se de que os óculos possam proteger os olhos). 650nm comprimento de onda do laser).
Passos DIY
Etapa 1. Desmonte o DVD-Rom
1.1. Tudo o que você precisa em uma unidade de DVD-Rom é o conjunto do motor de passo e o diodo laser. Não tive sorte em descobrir que meu DVD-Rom veio com um componente de plástico muito difícil de trabalhar. Então, desmontei 3 unidades de DVD-Rom e usei apenas peças de duas. O processo de desmontagem é bem difícil, e esse é basicamente o caso da maioria das unidades de DVD-Rom que já abri.
1.2. Após remover os parafusos na parte inferior do drive, você pode levantá-lo como uma tampa. Você provavelmente verá 2 placas de circuito sob a tampa inferior, ambas inúteis para nós. Mas lembre-se de manter outras peças úteis para outros projetos de artesanato. Por exemplo, há um pequeno motor DC que vale a pena ficar sob a placa de circuito frontal.
1.3. Agora você deve remover o painel frontal junto com a bandeja frontal. O painel frontal se solta quando você puxa a bandeja para fora (basta usar um grampo de cabelo e aquele pequeno furo no painel frontal).
1.4. Os próximos passos exigirão a remoção dos parafusos e talvez um pouco de força bruta. Remova ambas as placas de circuito. Tenha cuidado com os cabos conectados aos motores de passo. Este motor precisa ser removido.
1.5. Se você colocar o drive de DVD-Rom com o lado direito para cima e remover a tampa superior, você deve encontrar o que estamos procurando - um conjunto de motor de passo. Desparafuse o parafuso e simplesmente tire-o.
1.6. Agora que tiramos o conjunto do motor de passo, é hora de fazer uma limpeza. Remova o motor do eixo, ele pode ser útil, mas achei muito trabalhoso de dirigir, então os descartei. Eles geralmente são mantidos no lugar com 3 parafusos muito pequenos, embora às vezes eles façam parte de um conjunto maior, então tome cuidado para não quebrar as 2 hastes que suportam a lente ao removê-las.
1.7. Quanto à lente, basta usar o método mais adequado para removê-la, precisamos deixar uma superfície lisa e, em seguida, conectar algumas outras partes nela. Tenha cuidado para não danificar o diodo laser da unidade de DVDR.
Passo 2. Solde o cabo do motor de passo
Na estrutura desmontada, a posição do motor de passo é mostrada na figura:
Os motores de passo de diferentes drives ópticos são diferentes, então a sequência de linhas não é fácil de determinar, mas podemos observar os cabos desenhados dos motores de passo, basta seguir a sequência de soldagem dos cabos. (O problema de fiação não é considerado primeiro)
Etapa 3. Conecte o circuito
A conexão do circuito é como mostrado na figura:
Ajuste o multímetro para a engrenagem liga-desliga e conecte os polos positivo e negativo do multímetro a 2 pinos adjacentes. O som do multímetro é o canal, ou seja, a mesma bobina. Este motor de passo é um motor de passo de 4 fios e 2 fases com 2 conjuntos de bobinas, só precisamos ter certeza.
O módulo driver de motor de passo A4988 que precisa ser usado no projeto.
Definição de pinos e configuração de resolução de subdivisão.
Diagrama de circuito de aplicação típica A4988.
Definições de pinos para funções relacionadas ao CNC Shield V3.
Definição de pinos do Arduino UNO R3. Os marcadores verdes são as definições de pinos para o Arduino e as definições de pinos roxos para o CNC Shield V3.
A seguir estão os módulos Arduino UNO R3, CNC Shield V3 e relé a serem usados. Ao instalar, basta conectar o CNC Shield V3 no soquete de interface correspondente do Arduino UNO R3.
Instale o mecanismo de movimento do motor de passo dos eixos X e Y e o módulo laser no suporte preparado anteriormente.
Etapa 4. Gravação de firmware GRBL
O firmware pode ser gravado com o XLoader ou compilado e carregado com o Arduino IDE.
Este trabalho usa o XLoader para gravar, o número da versão do firmware GRBL é grbl_v0_9j, outras versões de firmware são semelhantes, teste você mesmo.
Método 1: Gravação XLoader
1. Prepare o gravador XLoader, firmware grbl_v0_9j.hex.
2. A placa de controle Arduino é conectada à porta serial USB do computador.
3. Abra o gravador XLoader, selecione grbl_v0_9j.hex e clique em carregar para gravar.
4. Após o software ser programado com sucesso e ligado novamente, as seguintes informações serão emitidas na porta serial. Observe que a taxa de transmissão deve ser definida como 115200.
Método 2: Compilação do Arduino IDE
1. Baixe o arquivo grbl_v1_1h.zip no Github (https://github.com/gnea/grbl).
2. Abra o Arduino IDE, selecione Projeto -> Carregar biblioteca -> Adicionar biblioteca .ZIP e selecione o pacote compactado baixado.
3. Selecione Arquivo->Exemplos->grbl->grblUpload
4. Clique no botão de upload para fazer o upload, o arquivo de configuração está em config.h, não há necessidade de modificá-lo aqui, basta usar a configuração padrão.
Etapa 5. Teste de firmware
Após o carregamento bem-sucedido do firmware, você pode configurá-lo e abrir o software CNCjs do computador host GRBL (o CNCjs é usado aqui como software de teste, outros softwares de controle GRBL são usados da mesma forma, o objetivo é enviar código g ou instruções de configuração para o Arduino, você pode consultar o uso de aprendizagem).
5.1. Conecte o Arduino.
5.2. Configurando o firmware GRBL.
Digite os seguintes comandos no console:
$100 = 106.666 (x, passo/mm) //Define a velocidade do eixo X.
$101 = 106.666 (y, passo/mm) //Define a velocidade do eixo Y.
$130 = 36.000 (curso máximo x, mm) //Define o curso máximo do eixo X.
$131 = 36.000 (curso máximo y, mm) //Define o curso máximo do eixo Y.
5.3. Teste o firmware.
Use o botão de movimento no componente do eixo de coordenadas para verificar se o curso do movimento está correto. Se o curso do movimento não estiver correto, ajuste a taxa de movimento dos eixos X e Y.
Use o [Teste de laser] e [Laser desligado] no conjunto do laser para testar se o laser pode ser ligado e desligado com sucesso (certifique-se de usar óculos de proteção antes de ligar o laser).
Etapa 6. Estrutura do quadro
Nenhum outro material é usado na produção aqui, e todos eles são construídos usando invólucros de drive óptico descartados, então a estrutura da máquina de gravação a laser não é complicada, e cola hot melt é usada para conectar. Contanto que o movimento flexível do eixo X e do eixo Y seja realizado.
Prepare uma placa de apoio de tamanho adequado (o caso da unidade óptica é usado aqui) e cole-a no controle deslizante inferior, use uma braçadeira de cabo para prender o cabeçote do laser montado com o dissipador de calor ao controle deslizante móvel esquerdo e direito, o eixo Y aqui aciona a placa de apoio para frente e para trás, o eixo X aciona o cabeçote do laser para se mover para a esquerda e direita.
Neste ponto, todas as peças de hardware estão conectadas. Se não houver acidente, o sistema de gravação a laser pode funcionar normalmente.
Etapa 7. Gravação e depuração
Para gravar, você só precisa carregar o arquivo G-code no software do computador superior (CNCjs) e clicar para executar. Existem muitas maneiras de gerar G-code, você pode pesquisar por si mesmo.
Então chega o momento emocionante, em que você pode imprimir alguns dos seus textos ou gráficos favoritos em madeira, MDF, compensado, acrílico, plástico e outros materiais.
Coisas a considerar
1. Antes de decidir sair, você precisa deixar claro que o poder desta máquina de gravação a laser só pode gravar acrílico, couro e pequenas lascas de madeira que não refletem luz vermelha, como azul, verde ou preta. O curso é de 37 mm x 37 mm. Ele só pode ser usado para aprendizado e teste, não para uso comercial.
2. Diga a coisa importante 3 vezes: certifique-se de usar óculos de proteção antes de ligar o laser e lembre as pessoas ao seu redor de prestar atenção ao perigo da gravação e do corte a laser.
3. Se o motor de passo estiver muito quente, é necessário usar uma chave de fenda Phillips para girar o potenciômetro no driver A4988 para reduzir a corrente de trabalho.
Depois de ler o conteúdo acima, você acha que é muito simples fazer você mesmo um gravador a laser? Se você estiver interessado, corra e faça um também.
