Hallo nochmal. Vor nicht allzu langer Zeit habe ich Anweisungen zum Erstellen eines Lasergraviers von einer CD oder DVD-ROM gegeben. Die erste Version des Lasergraviers funktionierte völlig, aber nicht ohne eine Reihe von Problemen. Erstens habe ich den Motortreiber L9110S verwendet, wodurch die Möglichkeit verloren wurde, den Mikroschritt des Motors zu verwenden, und infolgedessen war die Gravurauflösung begrenzt. Es gab auch ein Problem mit der Inkompatibilität der Graveursoftware mit Standardgraveurprogrammen. In der zweiten Version entfernte ich alle Fehler und der Graveur begann, die Standards zu erfüllen und auch G-Codes zu befolgen. Die Basis ist dieselbe geblieben, die Elektrik und Software haben sich geändert. Und ich präsentiere Ihnen Anweisungen zum Umrüsten des vorherigen oder zum Erstellen eines neuen Lasergraviers.
Wir brauchen:
- DVD-ROM oder CD-ROM
- 10 mm dickes Sperrholz (6 mm können auch verwendet werden)
- Holzschrauben 2,5 x 25 mm, 2,5 x 10 mm
- Arduino Uno (kompatible Boards können verwendet werden)
- Arduino CNC Shield v3
- Laser 1000mW 405nm Blueviolet
- A4988 Schrittmotortreiber mit Heizkörpern 2 Stck.
- 5V Netzteil (ich werde ein altes, aber funktionierendes Computernetzteil verwenden)
- Transistor TIP120 oder TIP122
- Widerstand 2,2 kOhm, 0,25 W.
- Verbindungsdrähte
- Stecker 2,54 mm Dupont
- Eletrolobzik
- bohren
- Bohrer für Holz 2mm, 3mm, 4mm
- Schraube 4 mm x 20 mm
- Muttern und Unterlegscheiben 4 mm
- Lötkolben
- Lot, Kolophonium
Schritt 1 Wir montieren das Gehäuse, die Mechanik und bereiten die Stromversorgung vor.
Hier machen wir alles genau wie im ersten, zweiten und dritten Schritt der Anweisung "Lasergravierer von alter DVD-Rom".
Der vierte Schritt kann weggelassen werden, da wir keinen Joystick benötigen. Wir werden alle Befehle über das Terminal senden.
Schritt 2 Motoren vorbereiten.
Informationen zum Entfernen von Schrittmotoren und Wagen finden Sie im ersten Artikel. Also, wie dort löten wir die Drähte an die Motoren. Dupon-Steckverbinder müssen am anderen Ende der Drähte angenietet werden:
Wenn dies der Fall ist, ist es zweckmäßig, ein Kunststoffgehäuse für vier Drähte zu verwenden. Wenn nicht, können Sie, wie ich, einfach einen Wärmeschrumpf auf jeden der Drähte legen.
Schritt 3 Wir holen den Elektriker ab.
Das Gehirn unseres Graveurs ist Arduino Uno.
Installieren Sie es auf der Rückseite des Graveurs:
Eines der wichtigsten Teile ist das Arduino CNC Shield.Wir werden die dritte Version dieser Erweiterungskarte verwenden. Dank ihr werden wir die Anzahl der Drähte erheblich reduzieren und die Montage des Graveurs vereinfachen:
Und auf der anderen Seite:
Wir haben Arduino CNC Shied v3 auf Uno gesetzt:
Jumper sollten im Lieferumfang der Erweiterungskarte enthalten sein. Vor der Installation des Treibers müssen Sie Jumper auf der X- und Y-Achse installieren. Die Jumper MS0, MS1 und MS2 müssen nämlich auf der X- und Y-Achse installiert sein. Daher setzen wir den Mikroschritt auf 1 \ 16. Wenn Sie eine kleine Anleitung auf dieser Erweiterungskarte verwirren:
Online-Datei anzeigen:
Schubladen sehen so aus:
Installieren Sie zuerst die Kühler am Treiber:
Und dann setzen wir sie für die X- und Y-Achse ein. Achten Sie auf die Position des Fahrers. Da es einfach zu installieren ist, stimmt das nicht. Die EN-Taste am Treiber muss mit der gleichen Buchse auf der Erweiterungskarte übereinstimmen:
Ich empfehle sofort ein Kit zu kaufen, das aus Arduino Uno, CNC Shield und A4988 Treibern mit Kühlern besteht. Dies ist billiger und Sie müssen nicht warten, bis die nächste Komponente verfügbar ist.
Der fertige Laser, den wir mit einem Treiber und einem Kühler gekauft haben, verbraucht bis zu 500 mA. Es kann nicht direkt mit dem Arduino verbunden werden. Um dieses Problem zu lösen, nehmen Sie einen TIP120- oder TIP122-Transistor. Der 2,2-kOm-Widerstand ist in der Lücke zwischen der Basis des Transistors und Pin 11 des Arduino enthalten. Auf der CNC-Abschirmung ist dieser Stift als Z + bezeichnet. Dies ist kein Tippfehler. Hier ist das Ding. Mit Blick auf die Zukunft werde ich sagen, dass wir mit der GBRL 1.1-Firmware arbeiten werden. CNC Shield v3 wurde für eine frühere Version dieser Firmware entwickelt. In Version GBRL 1.1 haben die Entwickler beschlossen, die Portnummerierung zu wiederholen, und sie unterscheidet sich daher von der auf der Karte angegebenen. Sie tauschten nämlich Z + (D12) und Spn_EN (D11) aus. Die Spindel ist mit D11 verbunden, einem PWM-Anschluss, um die Motordrehzahl oder in unserem Fall die Laserleistung zu steuern. Bild mit modifizierten Stiften:
Basis - R 2,2 kOm - Pin 11 Arduino (Z + CNC Sheild)
Sammler - GND Laser (schwarzer Draht)
Emitter - GND (Common Power Supply)
+5 Laser (roter Draht) - +5 Stromversorgung
Die Schaltung ist nicht kompliziert, also löten wir alles in Gewicht, isolieren die Drähte und Beine des Transistors und senden es seitlich nach hinten
Das Einrichten der GBRL-Firmware ist keine leichte Aufgabe, insbesondere für Anfänger. Und mit einem Laser sind Kinder wie Streichhölzer kein Spielzeug. Selbst mit einem reflektierten Strahl kann das Auge ernsthaft beschädigt werden. Daher empfehle ich, mit dem Laser nur mit einer Schutzbrille zu arbeiten und für die Zeit der Tests und Einstellungen eine normale LED anstelle des Lasers anzuschließen. Farbe spielt keine Rolle. Nachdem wir einen geeigneten Widerstand in den Spalt des positiven Kabels der Diode eingebaut haben, schließen wir eine LED anstelle eines Lasers an:
Eine Schutzbrille und eine Testdiode minimieren zufällige Probleme mit dem Graveur.
Schritt 4 Einstellen der Motorstrombegrenzung.
Das Einstellen der Stromstärke ist erforderlich, um das Rauschen bei hohen Strömen zu reduzieren, die Scherung bei niedrigen Strömen zu beseitigen und die Erwärmung des Schrittmotors zu verringern.
Wir verbinden das Minuskabel des Multimeters mit dem GND-Kontakt und drücken das Pluskabel auf den Körper des Abstimmwiderstands am Treiber. Drehen Sie den Abstimmwiderstand mit einem kleinen Schraubendreher und messen Sie die Spannung Vref. Somit stellen wir den richtigen Strom für unseren Schrittmotortreiber ein.
Die Vref-Formel für den A4988 hängt vom Wert der darauf installierten Widerstände ab. Dies ist normalerweise ein R100.
Vref = Imax * 8 * (RS)
Imax - Strom des Schrittmotors
RS ist der Widerstand des Widerstands.
In unserem Fall:
RS = 0,100.
Die empfohlene Stromstärke der Schrittmotoren beträgt 0,36A. Aber ich ziehe es vor, es ein wenig zu erhöhen.
Imax = 0,4
Vref = 0,5 · 8 · 0,100 = 0,32 V.
Schritt 5 Füllen Sie GBRL 1.1.
Am bequemsten ist es, eine vorgefertigte HEX-Firmware-Datei in Arduino Uno zu schreiben.
Dazu benötigen Sie das XLoader-Programm:
Führen Sie das Programm aus. Wählen Sie die zuvor heruntergeladene HEX-Datei aus. Unten wählen wir unseren Controller aus der Liste aus, nämlich Uno (ATmega328). Wählen Sie als Nächstes den COM-Port aus, mit dem Arduino verbunden ist. Wir stellen die Geschwindigkeit auf 115200 ein und klicken auf Hochladen. Nachdem Sie auf den Abschluss des Füllvorgangs gewartet haben, können Sie mit der Überprüfung und Konfiguration fortfahren.
Schritt 6 Einstellungen.
Die in der Firmware enthaltenen Parameter unterscheiden sich von den Parametern unserer Maschine. Das Terminalfenster wird zur Konfiguration verwendet. Sie können jede verwenden, die Sie mögen. Ich bevorzuge die Arduino IDE. Laden Sie es von der offiziellen Website des Projekts herunter:
https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Es sind keine Bibliotheken erforderlich, wir benötigen nur ein Terminal von der Arduino IDE. Wählen Sie auf der Registerkarte Extras unser Board - Arduino Uno - und dann den COM-Port aus, an den es angeschlossen ist. Starten Sie anschließend das Terminal auf der Registerkarte Tools - Port Monitor. Stellen Sie im Terminalfenster den Parameter CR (Wagenrücklauf) und eine Geschwindigkeit von 115200 Baud ein. Die folgende Zeile sollte kommen:
Grbl 1.1f ['$' für Hilfe] Wenn Sie sie gesehen haben, ist die Firmware erfolgreich und Sie können mit dem Setup fortfahren. Daher verwenden wir Schrittmotoren von DVD- oder CD-Laufwerken. Sie werden als PL15S020 bezeichnet oder sind damit kompatibel:
Online-Datei anzeigen:
Geben Sie Folgendes ein, um die aktuellen Firmware-Einstellungen anzuzeigen:
$$Dieser Motor hat 20 Schritte pro Umdrehung. Die Schraubensteigung ist die Strecke, die der Schlitten in einer Umdrehung zurücklegt, in unserem Fall 3 mm. Wir berechnen die Anzahl der Schritte pro 1 mm: 20/3 = 6.6666666666667 Schritte pro 1 mm. Wir haben microstep 16 auf a4988-Treibern installiert. Also 6.666666666666767 * 16 = 106.67 Schritte pro 1 mm. Wir schreiben diese Daten in die Firmware. Geben Sie dazu im Terminalfenster Folgendes ein:
$100=106,67
$101=106,67
$102=106,67Der letzte Parameter ist optional, er gilt für die Z-Achse, ist jedoch verständlicher als das Anzeigen der Parameter. Schalten Sie dann den Lasermodus mit dem folgenden Befehl ein:
$32=1Stellen Sie die maximale Laserleistung auf 255 ein:
$30=255Geben Sie den folgenden Befehl ein, um den Laser zu testen (es ist besser, zuerst die LED anzuschließen):
M3 S255Schalten Sie den Laser mit dem Befehl aus:
M5Dann stellen wir die maximale Brenngröße ein. Für unseren Graveur sind dies 38 x 38 mm:
$130=38.000
$131=38.000
$132=38.000Auch hier ist der letzte Parameter optional, er gilt für die Z-Achse.
Ich habe die Arbeitsparameter unseres Graveurs verteilt, damit Sie vergleichen können:
$0=10
$1=25
$2=0
$3=0
$4=0
$5=0
$6=0
$10=1
$11=0.010
$12=0.002
$13=0
$20=0
$21=0
$22=0
$23=0
$24=25.000
$25=500.000
$26=250
$27=1.000
$30=255
$31=0
$32=1
$100=106.667
$101=106.667
$102=106.667
$110=500.000
$111=500.000
$112=500.000
$120=10.000
$121=10.000
$122=10.000
$130=38.000
$131=38.000
$132=38.000Schritt 7 Bereiten Sie das Bild vor.
Um etwas zu brennen, müssen Sie das ausgewählte Bild vorbereiten, nämlich in einen G-Code übersetzen. Dazu verwenden wir das CHPU-Programm:
Laden Sie das Programm herunter und reißen Sie es ab. Klicken Sie auf "Bild importieren" und wählen Sie Ihr Bild aus. Stellen Sie im Abschnitt "Auflösung ändern" "Breite" und "Höhe" auf maximal 38 mm ein. "Dichte" kann anders versucht werden, meiner Meinung nach ist das Optimum 6:
Gehen Sie zur Registerkarte "Brennen". Wählen Sie "ON on black". Im Abschnitt "Vorläufige Befehle" sollten die folgenden Einträge ohne Erläuterung in Klammern stehen:
%.
G71
S255 (Laserleistung maximal)
G0 F200 (Leerlaufdrehzahl)
G1 F100 (Brenngeschwindigkeit)
(F-Brenngeschwindigkeit)Sie können verschiedene Brenngeschwindigkeiten ausprobieren. Für Kunststoff reicht F100 aus, für Holz wird möglicherweise weniger benötigt. Klicken Sie auf "Save G Code" und geben Sie den Speicherort an. Wichtig! Die Auflösung sollte ".nc" wählen.
Schritt 8 Brennen.
Um den Graveur zu brennen und zu steuern, verwenden wir das Programm GrblController:
Laden Sie es herunter und installieren Sie es. Klicken Sie auf "Öffnen". Nachdem Sie überprüft haben, ob alles funktioniert, wählen Sie mit den Pfeilen und dem Befehl zum Einschalten des Lasers die gespeicherte Datei aus und senden Sie sie zum Brennen, indem Sie auf „Beginnen“ klicken:
Videograveur:
