Ciao, in questo articolo ti mostrerò e ti dirò come realizzare una macchina laser CNC su cui puoi fare varie incisioni su legno, plastica e pelle.
Per questo progetto avremo bisogno di:
• Microcontrollore Arduino nano
• Due unità CD
• Due driver per motori passo-passo A4988
• Laser (nel mio modello costa a 200 nm e 200 MW)
• modulo mosfet su IRF520
• cavi di collegamento
• tagliere
• Terminali
• Angoli metallici
• Set di dadi e ingranaggi
Dagli strumenti:
• Saldatore
• Cacciavite
Protezione degli occhi:
• Occhiali di sicurezza
Esaminiamo rapidamente i componenti. Cominciamo con il cervello: il microcontrollore. Oltre ad Arduino nano, puoi utilizzare anche altri modelli di questo microcontrollore.
Altrettanto importante è il driver del motore passo-passo A4988. Con esso, possiamo controllare il motore, impostare micro passi e la loro velocità. Anche nel driver A4988 è possibile configurare il passo del micromotore: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16.
Per configurarlo, è necessario tirare i pin ms1 ms2 ms3 in positivo in un ordine speciale (presentato nella tabella).
Considera le caratteristiche principali.
• Tensione di alimentazione: 8-35 V
• Modalità micro step: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16
• Tensione logica: 3-5,5 V
• Protezione da surriscaldamento
• Corrente massima per fase: - 1 A senza radiatore; - 2 A con un radiatore
• Dimensioni: 20 x 15 mm
• Senza radiatore: 2 g
Ora considera lo schema di connessione.
• ENABLE - abilita / disabilita il driver
• MS1, MS2, MS3 - contatti per l'installazione in micro step
• RESET - reset del chip
• STEP - generazione di impulsi per il movimento dei motori (ogni impulso è un passo), è possibile regolare la velocità del motore
• DIR - impostazione del senso di rotazione
• VMOT - potenza per il motore (8 - 35 V)
• GND - Generale
• 2B, 2A, 1A, 1B - per il collegamento degli avvolgimenti del motore
• VDD - potenza del microcircuito (3,5 –5 V)
È inoltre necessario discutere della calibrazione del driver. Viene eseguito utilizzando un micro potenziometro sul driver. Questo potenziometro controlla la corrente che scorre al motore. Motori diversi hanno un consumo di corrente diverso, quindi dobbiamo decidere i nostri motori. Ci sono due modi: veloce e non molto corretto, lungo e corretto. Puoi trovare informazioni sul tuo motore passo-passo su Internet, concentrandoti su il modello il tuo lettore CD.C'è un'alta probabilità che questo metodo non porti alcuna informazione. Oppure puoi usare un modo più semplice. Ruotare il potenziometro in senso antiorario fino alla fine, collegare il motore tramite un semplice programma sull'Arduino e ruotare gradualmente il potenziometro in senso orario fino all'avviamento del motore. Il nostro obiettivo è mantenere il motore acceso e non saltare i passaggi. Non preoccuparti perché il motore è caldo. Ciò è normale, poiché la temperatura di funzionamento del motore passo-passo è compresa tra 40 e 45 ° C.
Codice di calibrazione:
// facile connessione A4988
// i pin di reset e sleep sono collegati insieme
// collega VDD al pin 3.3 V o 5 V su Arduino
// collega GND a Arduino GND (GND accanto a VDD)
// collega 1A e 1B a 1 bobina motore passo-passo
// collega 2A e 2B a 2 bobine motore passo-passo
// collega VMOT all'alimentazione (alimentatore 9V + termine)
// collega GRD all'alimentazione (alimentatore 9V - termine)
int stp = 13; // collega 13 pin al passo
int dir = 12; // collega 12 pin a dir
int a = 0;
void setup ()
{
pinMode (stp, OUTPUT);
pinMode (dir, OUTPUT);
}
void loop ()
{
if (a <200) // 200 passi di rotazione in direzione 1
{
a ++;
digitalWrite (stp, HIGH);
ritardo (10);
digitalWrite (stp, LOW);
ritardo (10);
}
else {digitalWrite (dir, HIGH);
a ++;
digitalWrite (stp, HIGH);
ritardo (10);
digitalWrite (stp, LOW);
ritardo (10);
if (a> 400) // 200 passi di rotazione in direzione 2
{
a = 0;
digitalWrite (dir, LOW);
}
}
}
Andiamo oltre. Discuteremo del laser. I laser si distinguono principalmente per il potere. Dipende da se si può bruciare su legni chiari o la macchina può solo elaborare materiali scuri. Nel mio modello, non ho usato un potente laser, ma i laser di potenza superiore sono venduti nello stesso caso. Non consiglierei di portare laser di grandi dimensioni con radiatori, perché la loro massa è molto più grande e i motori passo-passo che non sono progettati per questo carico possono surriscaldarsi e guastarsi.
Non dimenticare di proteggere gli occhi e acquistare occhiali di sicurezza. Gli occhiali devono essere selezionati in base alla lunghezza d'onda del laser.
Avremo anche bisogno del MOSFET IRF520. Puoi semplicemente acquistare un mosfet e il cablaggio necessario o acquistare un modulo già pronto.
Bene ora, quando vengono discussi i punti principali e tutti i componenti sono pronti, è possibile iniziare l'assemblaggio.
Innanzitutto, considera lo schema del dispositivo:
Questi schemi sono assolutamente identici. Prestare attenzione alla potenza del laser. Il laser potrebbe avere una tensione diversa.
Consiglio vivamente di iniziare l'assemblaggio su una breadboard. Dopo il montaggio, installare il software. Andiamo al sito Web http://lasergrbl.com/en/, andiamo nella cartella di download e scarichiamo il programma laserGRBL.
Dopo andiamo su GitHub e il download.
Dall'archivio estraiamo la cartella grbl e la archiviamo. Questa sarà la nostra biblioteca per Arduino. Aggiungi questa libreria all'IDE di Arduino e apri l'esempio grblUpload. Colleghiamo Arduino al computer e baie questo codice.
Il programma laserGRBL è facile da usare e cinque minuti di Google sono sufficienti per capirlo.
Se il circuito sulla breadboard è assemblato, i motori rispondono ai comandi e il programma funziona, è possibile procedere alla parte finale del progetto: assemblaggio nel corpo e saldatura.
Montato il circuito su una scheda di saldatura convenzionale:
Ho deciso di creare un caso dallo stesso caso da un'unità CD. L'asse Y è semplicemente attaccato alla parte inferiore e l'asse X è fissato utilizzando gli angoli mobili regolari.
Quindi, otteniamo un meraviglioso laser CNC, con il quale puoi realizzare vari mestieri creativi. Dai portachiavi e ciondoli alle custodie personalizzate. Ecco alcuni dei miei lavori:
Grazie a tutti per aver letto questo articolo. Spero che le informazioni in esso contenute ti siano state estremamente utili.