Hallo, in diesem Artikel werde ich Ihnen zeigen und erklären, wie man eine Laser-CNC-Maschine herstellt, auf der Sie verschiedene Gravuren auf Holz, Kunststoff und Leder ausführen können.
Für dieses Projekt benötigen wir:
• Mikrocontroller Arduino Nano
• Zwei CD-Laufwerke
• Zwei Treiber für A4988-Schrittmotoren
• Laser (in meinem Modell sind es 200 nm und 200 mW)
• Mosfet-Modul am IRF520
• Verbindungsdrähte
• Steckbrett
• Terminals
• Metallecken
• Satz Muttern und Zahnräder
Aus den Werkzeugen:
• Lötkolben
• Schraubendreher
Augenschutz:
• Schutzbrille
Lassen Sie uns schnell die Komponenten durchgehen. Beginnen wir mit dem Gehirn - dem Mikrocontroller. Neben Arduino Nano können Sie auch andere Modelle dieses Mikrocontrollers verwenden.
Ebenso wichtig ist der Schrittmotortreiber A4988. Damit können wir den Motor steuern, Mikroschritte und deren Geschwindigkeit einstellen. Außerdem können Sie im A4988-Treiber die Neigung des Mikromotors konfigurieren: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16.
Um es zu konfigurieren, müssen Sie die ms1 ms2 ms3-Pins in einer speziellen Reihenfolge (in der Tabelle dargestellt) zum Plus ziehen.
Betrachten Sie die Hauptmerkmale.
• Versorgungsspannung: 8-35 V.
• Mikroschrittmodus: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16
• Logikspannung: 3-5,5 V.
• Überhitzungsschutz
• Maximaler Strom pro Phase: - 1 A ohne Heizkörper; - 2 A mit Heizkörper
• Größe: 20 x 15 mm
• Ohne Kühler: 2 g
Betrachten Sie nun den Anschlussplan.
• AKTIVIEREN - Aktivieren / Deaktivieren des Treibers
• MS1, MS2, MS3 - Kontakte für die Mikroschrittinstallation
• RESET - Chip Reset
• SCHRITT - Impulserzeugung für die Bewegung von Motoren (jeder Impuls ist ein Schritt), können Sie die Motordrehzahl einstellen
• DIR - Drehrichtung einstellen
• VMOT - Stromversorgung des Motors (8 - 35 V)
• GND - Allgemein
• 2B, 2A, 1A, 1B - zum Anschließen von Motorwicklungen
• VDD - Mikroschaltungsstromversorgung (3,5 –5 V)
Sie müssen auch die Treiberkalibrierung besprechen. Es wird mit einem Mikropotentiometer am Treiber durchgeführt. Dieses Potentiometer steuert den zum Motor fließenden Strom. Unterschiedliche Motoren haben unterschiedliche Stromverbrauchszahlen, daher müssen wir uns für unsere Motoren entscheiden. Es gibt zwei Möglichkeiten: schnell und nicht sehr korrekt und lang und korrekt. Informationen zu Ihrem Schrittmotor finden Sie im Internet das Modell Ihr CD-Laufwerk.Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass diese Methode keine Informationen liefert. Oder Sie können einen einfacheren Weg verwenden. Drehen Sie das Potentiometer bis zum Ende gegen den Uhrzeigersinn, schließen Sie den Motor über ein einfaches Programm am Arduino an und drehen Sie das Potentiometer schrittweise im Uhrzeigersinn, bis der Motor startet. Unser Ziel ist es, den Motor am Laufen zu halten und keine Schritte zu überspringen. Keine Sorge, der Motor ist heiß. Dies ist normal, da die Betriebstemperatur des Schrittmotors 40 - 45 ° C beträgt.
Kalibrierungscode:
// einfache Verbindung A4988
// Pins Reset und Sleep sind miteinander verbunden
// VDD an Pin 3.3 V oder 5 V am Arduino anschließen
// GND mit Arduino GND verbinden (GND neben VDD)
// 1A und 1B an 1 Schrittmotorspule anschließen
// 2A und 2B an 2 Schrittmotorspulen anschließen
// VMOT an das Netzteil anschließen (9V Netzteil + Term)
// GRD an die Stromversorgung anschließen (9V Stromversorgung - Laufzeit)
int stp = 13; // 13 Pins mit Schritt verbinden
int dir = 12; // 12 Pin mit dir verbinden
int a = 0;
void setup ()
{
pinMode (stp, OUTPUT);
pinMode (dir, OUTPUT);
}}
void loop ()
{
if (a <200) // 200 Schritte Drehung in Richtung 1
{
a ++;
digitalWrite (stp, HIGH);
Verzögerung (10);
digitalWrite (stp, LOW);
Verzögerung (10);
}}
sonst {digitalWrite (dir, HIGH);
a ++;
digitalWrite (stp, HIGH);
Verzögerung (10);
digitalWrite (stp, LOW);
Verzögerung (10);
if (a> 400) // 200 Umdrehungen in Richtung 2
{
a = 0;
digitalWrite (dir, LOW);
}}
}}
}}
Wir gehen weiter. Wir werden den Laser diskutieren. Laser zeichnen sich vor allem durch Leistung aus. Es kommt darauf an, ob Sie auf hellem Holz brennen können oder ob die Maschine nur dunkle Materialien verarbeiten kann. In meinem Modell habe ich keinen leistungsstarken Laser verwendet, aber Laser mit höherer Leistung werden im selben Fall verkauft. Ich würde Ihnen nicht raten, große Laser mit Heizkörpern zu nehmen, da deren Masse viel größer ist und Schrittmotoren, die nicht für diese Last ausgelegt sind, überhitzen und ausfallen können.
Vergessen Sie nicht, Ihre Augen zu schützen und eine Schutzbrille zu kaufen. Gläser müssen basierend auf der Wellenlänge Ihres Lasers ausgewählt werden.
Wir werden auch den MOSFET IRF520 brauchen. Sie können einfach einen Mosfet und das dazu erforderliche Geschirr kaufen oder ein fertiges Modul kaufen.
Nun, wenn die Hauptpunkte besprochen und alle Komponenten vorbereitet sind, können Sie mit der Montage beginnen.
Betrachten Sie zunächst das Gerätediagramm:
Diese Schemata sind absolut identisch. Achten Sie auf die Leistung des Lasers. Ihr Laser hat möglicherweise eine andere Spannung.
Ich empfehle dringend, die Montage auf einem Steckbrett zu beginnen. Installieren Sie nach dem Zusammenbau die Software. Wir gehen auf die Website http://lasergrbl.com/en/, gehen in den Download-Ordner und laden das laserGRBL-Programm herunter.
Nachdem wir zu GitHub gegangen sind und heruntergeladen haben.
Aus dem Archiv nehmen wir den Ordner grbl heraus und archivieren ihn. Dies wird unsere Bibliothek für Arduino sein. Fügen Sie diese Bibliothek der Arduino IDE hinzu und öffnen Sie das Beispiel grblUpload. Wir verbinden Arduino mit dem Computer und buchten diesen Code.
Das laserGRBL-Programm ist einfach zu bedienen und fünf Minuten Google reichen aus, um es herauszufinden.
Wenn die Schaltung auf dem Steckbrett zusammengebaut ist, die Motoren auf Befehle reagieren und das Programm funktioniert, können Sie mit dem letzten Teil des Projekts fortfahren - Zusammenbau in die Karosserie und Löten.
Montierte die Schaltung auf einer herkömmlichen Lötplatte:
Ich beschloss, aus demselben Fall ein Gehäuse von einem CD-Laufwerk zu machen. Die Y-Achse wird einfach unten angebracht, und die X-Achse wird mit normalen Möbelecken befestigt.
So erhalten wir eine wunderbare Laser-CNC, mit der Sie verschiedene kreative Handarbeiten machen können. Von Schlüsselringen und Anhängern bis hin zu personalisierten Handyhüllen. Hier sind einige meiner Arbeiten:
Vielen Dank an alle für das Lesen dieses Artikels. Ich hoffe, dass die darin enthaltenen Informationen für Sie äußerst nützlich waren.