כאשר התבונן דרך חרטות לייזר ב- aliexpress, המאסטר נתקל במספר דגמים המופעלים באמצעות USB. זה היה מדהים שהם יכלו לחרוט על חומרים שונים, כמו גם לחתוך צורות ודפוסים ממדבקות ונייר, ולעשות את כל הכוח הזה מ- 5V USB. אך החיסרון של החרטים הללו היה שיש להם שטח עבודה קטן, ברוב המקרים רק 40 מ"מ על 40 מ"מ.
ואז החליט המאסטר לתכנן ולייצר באופן עצמאי חרט באמצעות מדפסת תלת מימד לייצור. לאורך הדרך, הוא החליט להפוך את מחזיק הלייזר למודולרי כך שניתן יהיה להחליף בקלות את הלייזר בעט או בטוש. פונקציה של חיבור Bluetooth נוספה אף היא.
המפרט הטכני של החרט הוא כדלקמן:
- שטח עבודה 200 x 162 מ"מ
מודול לייזר -1000 מגוואט
-עבודות ממקור כוח USB (5V)
פונקצית הנחיית רכב
- תקשורת Bluetooth בין חרט לייזר למחשב
- בקרת לייזר PWM. (מסייע ביצירת גווני שחור שונים בעת חריטת דיוקנאות)
-102.4 צעדים לכל רזולוציית מ"מ
- המכונה יכולה לחרוט, לחתוך ולצייר על חומרים שונים
כלים וחומרים:
ארדו UNO;
לוח הרחבה;
- נהג מנוע צעד A4988 - 2 יח ';
מודול לייזר -1000 מגוואט;
- ארדואינו ננו;
- ממיר Boost XL6009;
- מיסבים כדוריים ליניאריים LM8UU - 6 יח ';
גלגלת - 4 יח ';
- קוטר מוטות 8 מ"מ, אורך 300 מ"מ -4 יח ';
מודול IRF520 Mosfet;
- ממסר;
- מתגי הגבלה - 2 יח ';
מנועי צעד 2 יח ';
- מגנטים Neodymium 18 x 5 מ"מ x 3 מ"מ;
-30 * 30 מ"מ מאוורר קירור 5 וולט;
חגורה;
מודול Bluetooth -HC-05;
-SG90 סרוו מוטור;
מסופי הברגה
צינור כיוון;
- דבק-על;
קשרי כבלים;
-נפצים
M3 30 מ"מ
ברגים M3 12 מ"מ
M4 40 מ"מ
אגוזי M3
אגוזי M4;
- דיקט 8 מ"מ 48X42 ס"מ;
גיליון אקרילי שקוף -5 מ"מ 22X22 ס"מ;
- כבל MicroUSB;
פסולת נייר;
-נדפיל;
- מברג;
אביזרי הלחמה;
- צבת;
- מספריים;
-טפרים;
מחשב עם תוכנה;
שלב ראשון: עיצוב
האשף החל בתכנון הבסיס ומחזיקי ציר ה- Y. מכיוון שהמחזיקים מורכבים משני רכיבים זהים, פונקציית המראה ב- Fusion 360 הקלה על העבודה. פונקציית המראה שימשה מספר פעמים בהתפתחות חרט לייזר זה.בשונה מתוכנת CAD אחרת, אחת התכונות הנהדרות של Fusion 360 היא שהיא מאפשרת לך ליצור רכיבים מרובים על מסך אחד עם קישור לרכיבים אחרים, כלומר המודל ניתן לעצב מורכב.
גובה מכווני ציר ה- X תלוי באורך המוקד של הלייזר המשמש. אתה רק צריך לוודא שגובה הלייזר נמצא בטווח זה. ניתן לבצע מיקוד סופי של קרן הלייזר על ידי התאמת העדשה בלייזר.
Fusion 360 מאפשרת לך גם לבחור את המראה והחומר של הרכיבים בכדי להפוך את העיצוב הסופי לממשי. התוכנית מאפשרת להמיר ולשמור רכיבים מפותחים ישירות בפורמט STL להדפסת תלת מימד.
להלן תוכלו להוריד את קובץ ה- Fusion 360 עם פרויקט החרט.
חרט לייזר v16.f3d
שלב שני: הדפסת תלת מימד
ואז האשף מתחיל להדפיס את הפרטים. כל החלקים מעוצבים בצורה כזו שניתן להדפיס אותם בקלות במדפסת תלת מימד ללא תומכים.
האשף מדפיס את הפרטים במדפסת TEVO 3D.
חומר: PLA (ירוק כהה)
גובה שכבה: 0.3 מ"מ
מילוי: 30%
עובי הקיר: 0.8 מ"מ
עובי עליון / תחתון: 0.9 מ"מ
ניתן להוריד קבצים להדפסה על ידי לחיצה על זה הקישור.
שלב שלישי: הרכבת ציר ה- Y
האשף ממליץ לך לפתוח את קובץ ה- Fusion 360 PC build לפני ההרכבה. זה עוזר להפוך את תהליך הבנייה למובן יותר.
האשף מתקין את המוטות והמסבים הקווים. המאסטר תוכנן כך שיימנע מהדבקה של חלקים, כלומר ההתאמה הדוקה. יש למלא את המוטות למושב בפטיש.
לאחר ההרכבה וודאו כי המרכבה נעה בחופשיות.
שלב רביעי: שולחן עבודה
נקדח חור על דף אקרילי. דופק את הגיליון לכרכרה ומציב את שולי הגיליון בצורה מקבילה בדיוק לשולי העגלה. מסמן ומקדח ארבעה חורי הרכבה. ברגים אקריליים לכרכרה.
שלב חמישי: ציר X
לאחר מכן אוסף המאסטר את ציר ה- X. המדריכים לציר הודפסו על ידי המאסטר, מכיוון שהאנשים שקנה התבררו כלקויים. לדבריו, לאחר טחינה וסיכה, המדריכים הללו עובדים לא פחות מאלה שנרכשו.
שלב שש: עיבוד חוזר של המנוע החד-קוטבי 28BYJ-48 לדו קוטבי
ישנן שתי סיבות עיקריות לכך שאתה צריך להמיר מנוע חד קוטבי למנוע דו קוטבי.
האלגוריתם לבקרת המנוע הדו קוטבי המשתמש במניע המנוע צעד A4988 הוא פשוט יותר מאשר שליטה במנוע חד קוטבי
לוח ההרחבה תומך רק במנועי צעד דו קוטבי.
אתה יכול לחדש את המנוע בשלושה שלבים.
פתח את מארז הפלסטיק הכחול, נתק את החוט האדום מהלוח, כפי שמוצג בתצלום הראשון.
עכשיו אתה צריך לפגוע במסלול, כמו בתצלום השני ולהחליף את החוטים בגוש, כמו בתמונה השלישית.
שלב שביעי: התקנת המנוע, הגלגלת, החגורה
מתקין את המנוע. על המוט, המנוע מאבטח גלגלת. הגלגלת השנייה מציבה בצד הנגדי של המנוע. מהדק את סוף החגורה בקשרים. מעביר את הקצה השני של החגורה דרך הגלגלות וגם מהדק.
שלב שמונה: קרן
הבסיס עשוי דיקט. אליו, המאסטר מחבר את ציר ה- X.
שלב תשע: ציר Y
אוסף את ציר ה- Y. זהו צעד קשה.
הרכיב את מחזיק הגלגלת באמצעות מחזיק הגלגלת ציר Y, גלגלת, בורג / אגוז M4 40 מ"מ ומכבסות מתכת כמוצג בשתי התמונות הראשונות.
כעת קשרו קצה אחד של חגורת התזמון לאחת החריצים מתחת לעגלת ציר Y.
החלק את הקצה החופשי של החגורה דרך מכלול הגלגלת שביצעת קודם לכן ואז הצמיד אותו לחריץ השני שנמצא מתחת לעגלת ציר ה- Y.
לאחר השלמת שלושת השלבים האלה, עליכם להבריג את מכלול ציר ה- Y לבסיס דיקט.
חבר את מנוע צעד למוט הציר Y באמצעות שני ברגים ואומים 12 M3.
כעת הברג את מחזיק הגלגלת ציר Y ואת תושבת המנוע לבסיס דיקט.עשה זאת לאחר התאמת שני הצדדים כדי לקבל את מתח החגורה הנכון. מתאם חגורה יתווסף בהמשך.
שלב עשר: מודול לייזר
כפי שצוין, במפרט, המכשיר יישם החלפה מהירה של מודול הלייזר במודולי ביצוע אחרים. לשם כך הכין המאסטר שני חלקים מלבניים (כיסויים). שישה מגנטים neodymium מותקנים בכל אחד מהם. כיסוי אחד מחובר לציר ה- X, מודול הלייזר מחובר לשני.
החוטים מותקנים כדלקמן.
לייזרים + ו- - מחוברים ל- V + ו- V- בהתאמה של מודול MOSFET. הכוח מחובר ל- VCC ו- GND בהתאמה. חוט האות מחובר לסיכת האות של מודול MOSFET.
שלב אחת עשרה: הקושר
אוסף פלוטר. ברגע ששני החלקים מודפסים, האדון מלטש את המטוסים שנמצאים במגע זה עם זה, מחליק אותם עם קובץ ונייר זכוכית, עד ששני החלקים מחליקים יחד עם מעט מאוד חיכוך.
כעת מהדק את הברגים M3 40 מ"מ ומכוון את הקפיץ.
מנוע סרוו, מסופים ומקלות ארדואינו כמוצג בתמונה.
הנה ארדואינו ננו משמש להמרת אותות בקרת לייזר לאותות PWM שיכולים להניע מיקרו-מוטור.
זה מחובר באופן הבא:
+5 וולט - וין
-5 וולט - GND
אות - D10
כוח סרוו + ve - 5V
כוח סרוו - יש - GND
אות סרוו - D3
ואז הטעינה של הקוד.
# כלול סרוו myservo;
הגדרת ביטול ()
{
myservo.attach (3);
pinMode [10, INPUT];
}
לולאה חלילה ()
{
אם (digitalRead (10) == HIGH)
{
myservo.write (20);
}
אחר
{
myservo.write (60);
}
}
שלב שתים עשרה: התקנה
התקנה בהתאם לתכנית.
ממיר הדחיפה מוגדר ל 12 וולט.
Arduino מותקן במודול ההרחבה של CNC.
המאוורר מודבק לחור המסופק לכך עם דבק חם להמיס.
נוספה רצועת לד הן עבור חיווי מראה והן מבחינת כוח.
המארז המודפס דפוק לדיקט.
כיסוי אקריליק שקוף בעובי 87X75 מ"מ 2 מ"מ משמש ככיסוי גוף. ניתן להכניס אותו דרך החריץ המסופק לו בצד אחד של הדיור.
מתגי הגבול מחוברים כך שלחיצה על הכפתור 3 מ"מ לפני המסבים של כל עגלה מתנגשים עם מחזיקי המתיחה.
החוטים למנועים ומתגי הגבלה מאורכים והחיבורים מבודדים.
החוטים מודבקים לבסיס דיקט בעזרת דבק-על.
כאן, ממיר הדחיפה משמש רק להפעלת שבבי נהג המנוע A4988. כל מנוע צורך רק 150 מיליאמפר זרם.
שלב שלוש עשרה: מודול Bluetooth
מתקין את מודול ה- Bluetooth.
כדי לשלוח ולקבל נתונים או, במקרה זה, קודי G דרך מודול Bluetooth HC05, עליך להגדיר תחילה את המודול.
חבר את מודול HC05 ל- Arduino Uno, כמוצג באיור הראשון.
הורד את הקוד המצורף לשלב זה לארדואינו.
BLUE_P.ino
כעת הזן את הקודים המוצגים בתמונה השנייה.
לאחר השלמת ההגדרות, נתק את מודול HC05 מהארדואינו בו השתמשת לתכנות, וחבר למגן ה- CNC של Arduino בהתאם לתרשים המעגל בתמונה השלישית.
שלב ארבע עשרה: קוד והתקנה
עבור חרט לייזר, המאסטר מוריד את הקוד.
GRBL.zip
לייזר GRBL הוא אחד ממשטחי ה- G-code החינמיים הטובים ביותר עבור חרטים בלייזר. זה יכול להעביר ישירות G-codes לארדואינו דרך נמל הסום. יש לו כלי מובנה להמרת תמונות לקודי G.
יש לבצע את כל ההגדרות כמו בתמונה, תוך התחשבות בדברים הבאים:
התקן את נמל שפמנון אליו חובר הלייזר שלך.
ניתן לשנות את ערכי התצורה כך שיתאימו לחריטה שלך בצורה הטובה ביותר.
שלב חמש עשרה: בדיקה
לאחר חיבור הלייזר, הגיע הזמן לבדוק את דיוקו.
יש כמה דברים שכדאי לבדוק:
האם צירי ה- X וה- Y נעים בכיוון הנכון?
האם הביתה עובדת נכון?
האם המנוע מדלג על שלבים בגלל חיכוך גבוה או חגורות הדוקות מדי.
האם גדלי התמונות המודפסות תואמים את הגדלים המצוינים בתוכנה. האם מספר המדרגות למ"מ מתאים למנוע הצעד המשמש.
ניתן לכוונן את מתח החגורה באמצעות המתאם. סובב את הבריח עד להשגת המתח הנכון.
כדי לבדוק אם המנוע כולל שלבים וממדים נכונים, פלט דמות גיאומטרית רציפה ופשוטה, למשל ריבוע, משולש או עיגול. אם הלייזר מתחיל מנקודה אחת ועוצר באופן אידיאלי באותה נקודה, זה אומר שהלייזר שלכם לא החמיץ שלב אחד והוא עובד בצורה מושלמת. לאחר הדפסת המשולש או הריבוע, יש למדוד ידנית את גודלה בעזרת סרגל ולראות אם הוא תואם לממדים שציינת.
לדברי המאסטר, הוא מרוצה לחלוטין מהמכונה.
ניתן לחרוט על חומרים שונים, כגון עץ, קרטון, עור, פלסטיק וכו '.
מכיוון שהמנוע היה כ- 102 מדרגות למ"מ, ניתן לבצע חריטות זעירות עם פרטים נאים.
החרט עבד ללא בעיות באספקת החשמל USB.
