Wie erstelle ich ein Mini-Lasergravierer-Kit von einer DVD-ROM?
Einleitung
Ich bin skeptisch, dass jemand ein Desktop-Lasergravierer-Kit mit 2 gebrauchten DVD-ROMs (CD-ROMs und DVD-RW als Option) und ein paar Kleinteilen herstellen könnte. Also habe ich es selbst gemacht, was 5 Tage gedauert hat (einschließlich der Zeit zum Einkaufen und anderer Expresslieferungen), und schließlich ein DIY-Lasergravierer-Kit. Ein ziemliches Erfolgserlebnis, jetzt werde ich es Ihnen praktisch beibringen.
Im Internet gibt es verschiedene Artikel über die Verwendung von optischen Altlaufwerken zur Modifizierung von Lasergravierern und Laserschneider, aber die vorhandenen Artikel sind entweder unklar oder die Kosten sind hoch und es gibt viele Tools. Dieser Artikel integriert Ressourcen, wählt die beste Lösung und verwendet eine einfache und kostengünstige Änderungsmethode nur als Referenz.
Hier zeige ich Ihnen, wie Sie ein einfaches Laser-Gravur-Maschine mithilfe einer aus einem alten Desktop-Computer zerlegten DVD-ROM, die Arduino als Hauptcontroller und GRBL-Software zur Steuerung der Bewegung der Schrittmotoren und des Betriebs des Lasermoduls verwendet, kann Holz, Papier, Leder, Acryl und Kunststoff graviert und geschnitten werden.
Liste von Gegenständen
Alle möglicherweise benötigten Gegenstände wurden hier so weit wie möglich berücksichtigt. Außer einer Schutzbrille sind weitere Werkzeuge nicht erforderlich. Sie werden beim Bauprozess verwendet und sind daher nebenbei aufgeführt.
Komponentenliste
| Artikel | quantity | Anmerkung |
| Arduino-Steuerplatine | 1 | |
| CNC-Schild V3 | 1 | |
| Antriebsmodul A4988 | 2 | DRV8255 kann auch verwendet werden, A4988 ist ausreichend, diese 2 Treiber können direkt in CNC Shield V3 eingefügt werden. |
| DVD-ROM | 2 | Manche Leute verwenden auch eine DVD-RW, um den Laserkopf zu wechseln, aber dafür sind gute praktische Fähigkeiten erforderlich. Anfängern wird die Verwendung nicht empfohlen. |
| 250mV 650nm Laser | 1 | |
| 12mm Laserstrahler | 1 | |
| MOS-Triggerschalter-Treibermodul | 1 | Wandelt das PWM-Signal in Laserspannung um. |
| 12V Leistung | 1 | Es kann eine Lithiumbatterie oder ein 12-V-Power-Matcher verwendet werden. |
notwendige Werkzeuge
1.Multimeter.
2. Lötkolben.
3. Klebepistole.
4. Elektrische Mini-Mühle.
5.650nm Laserschutzbrillen (Laser können irreversible Schäden an den Augen verursachen. Stellen Sie sicher, dass jeder eine Laserschutzbrille trägt, bevor Sie den Laser einschalten, und stellen Sie sicher, dass die Schutzbrille die Augen schützen kann. 650nm Laserwellenlänge).
DIY-Schritte
Schritt 1. Zerlegen Sie die DVD-ROM
1.1. Alles, was Sie in einem DVD-ROM-Laufwerk benötigen, ist die Schrittmotorbaugruppe und die Laserdiode. Ich hatte kein Glück und fand heraus, dass mein DVD-ROM-Laufwerk mit einem sehr schwierigen Kunststoffbauteil geliefert wurde. Also habe ich 3 DVD-ROM-Laufwerke auseinandergenommen und nur Teile von zwei verwendet. Der Demontageprozess ist ziemlich schwierig, und das ist bei den meisten DVD-ROM-Laufwerken, die ich je geöffnet habe, der Fall.
1.2. Nachdem Sie die Schrauben an der Unterseite des Laufwerks entfernt haben, können Sie es wie eine Abdeckung abheben. Sie werden höchstwahrscheinlich zwei Platinen unter der unteren Abdeckung sehen, die für uns beide nutzlos sind. Aber denken Sie daran, andere nützliche Teile für andere Bastelprojekte aufzubewahren. Beispielsweise gibt es einen kleinen Gleichstrommotor, der unter der vorderen Platine bleiben sollte.
1.3. Jetzt sollten Sie die Frontplatte zusammen mit dem vorderen Fach entfernen. Die Frontplatte löst sich, wenn Sie das Fach herausziehen (verwenden Sie dazu einfach eine Haarnadel und das kleine Loch in der Frontplatte).
1.4. Die nächsten Schritte erfordern das Entfernen der Schrauben und möglicherweise etwas rohe Gewalt. Entfernen Sie beide Platinen. Seien Sie vorsichtig mit den an den Schrittmotoren angeschlossenen Kabeln. Dieser Motor muss entfernt werden.
1.5. Wenn Sie das DVD-ROM-Laufwerk richtig herum einsetzen und die obere Abdeckung entfernen, sollten Sie finden, was wir suchen – eine Schrittmotorbaugruppe. Lösen Sie die Schraube und nehmen Sie sie einfach heraus.
1.6. Nachdem wir nun die Schrittmotorbaugruppe ausgebaut haben, ist es Zeit, sie zu reinigen. Entfernen Sie den Spindelmotor. Er könnte nützlich sein, aber ich fand ihn zu umständlich anzutreiben, also habe ich ihn weggelassen. Normalerweise werden sie mit drei sehr kleinen Schrauben an Ort und Stelle gehalten, obwohl sie manchmal Teil einer größeren Baugruppe sind. Passen Sie also auf, dass Sie beim Entfernen die beiden Stangen, die die Linse stützen, nicht beschädigen.
1.7. Entfernen Sie die Linse mit der am besten geeigneten Methode. Wir müssen eine glatte Oberfläche hinterlassen und dann einige andere Teile darauf anschließen. Achten Sie darauf, die Laserdiode des DVDR-Laufwerks nicht zu beschädigen.
Schritt 2. Löten Sie das Schrittmotorkabel
Im zerlegten Aufbau ist die Position des Schrittmotors in der Abbildung dargestellt:
Die Schrittmotoren verschiedener optischer Laufwerke sind unterschiedlich, sodass die Leitungsreihenfolge nicht leicht zu bestimmen ist. Wir können jedoch die von den Schrittmotoren gezogenen Kabel beobachten. Folgen Sie einfach der Schweißreihenfolge der Kabel. (Das Verdrahtungsproblem wird nicht zuerst berücksichtigt.)
Schritt 3. Den Schaltkreis anschließen
Der Schaltungsanschluss erfolgt wie in der Abbildung dargestellt:
Stellen Sie das Multimeter auf den Ein-/Aus-Schalter ein und verbinden Sie die Plus- und Minuspole des Multimeters mit zwei benachbarten Pins. Der Ton des Multimeters ist der Kanal, also dieselbe Spule. Dieser Schrittmotor ist ein 2-adriger 4-Phasen-Schrittmotor mit 2 Spulensätzen, wir müssen nur sicherstellen.
Das A4988-Schrittmotor-Treibermodul, das im Projekt verwendet werden muss.
Pin-Definition und Konfiguration der Unterteilungsauflösung.
A4988 typisches Anwendungsschaltbild.
Pin-Definitionen für CNC Shield V3-bezogene Funktionen.
Pin-Definition des Arduino UNO R3. Die grünen Markierungen sind die Pin-Definitionen für den Arduino und die violetten Pin-Definitionen für das CNC Shield V3.
Im Folgenden sind die zu verwendenden Arduino UNO R3-, CNC Shield V3- und Relaismodule aufgeführt. Stecken Sie bei der Installation einfach das CNC Shield V3 in die entsprechende Schnittstellenbuchse des Arduino UNO R3.
Installieren Sie den Bewegungsmechanismus des Schrittmotors der X- und Y-Achse sowie das Lasermodul auf der zuvor vorbereiteten Halterung.
Schritt 4. GRBL Firmware brennen
Die Firmware kann mit XLoader gebrannt oder mit der Arduino IDE kompiliert und hochgeladen werden.
Für dieses Werk wird XLoader zum Brennen verwendet. Die Versionsnummer der GRBL-Firmware lautet grbl_v0_9j. Andere Firmware-Versionen sind ähnlich. Bitte testen Sie sie selbst.
Methode 1: XLoader-Brennen
1. Bereiten Sie den XLoader-Brenner und die Firmware grbl_v0_9j.hex vor.
2. Die Arduino-Steuerplatine wird an den seriellen USB-Anschluss des Computers angeschlossen.
3. Öffnen Sie den XLoader-Brenner, wählen Sie grbl_v0_9j.hex und klicken Sie zum Brennen auf „Hochladen“.
4. Nachdem die Software erfolgreich programmiert und wieder eingeschaltet wurde, werden die folgenden Informationen über die serielle Schnittstelle ausgegeben. Beachten Sie, dass die Baudrate auf 115200 eingestellt werden sollte.
Methode 2: Arduino IDE-Kompilierung
1. Laden Sie das Archiv grbl_v1_1h.zip auf Github herunter (https://github.com/gnea/grbl).
2. Öffnen Sie die Arduino IDE, wählen Sie Projekt -> Bibliothek laden -> .ZIP-Bibliothek hinzufügen und wählen Sie das heruntergeladene komprimierte Paket aus.
3.Wählen Sie Datei->Beispiele->grbl->grblUpload
4. Klicken Sie zum Hochladen auf die Schaltfläche „Hochladen“. Die Konfigurationsdatei befindet sich in config.h. Sie muss hier nicht geändert werden. Verwenden Sie einfach die Standardkonfiguration.
Schritt 5. Firmware-Test
Nachdem die Firmware erfolgreich hochgeladen wurde, können Sie die Firmware einstellen und die GRBL-Hostcomputersoftware CNCjs öffnen (CNCjs wird hier als Testsoftware verwendet, andere GRBL-Steuerungssoftware wird auf die gleiche Weise verwendet, der Zweck besteht darin, G-Code oder Einstellungsanweisungen an den Arduino zu senden, Sie können sich auf die Lernverwendung beziehen).
5.1. Arduino anschließen.
5.2. Konfigurieren der GRBL-Firmware.
Geben Sie die folgenden Befehle in der Konsole ein:
$100 = 106.666 (x, Schritte/mm) //Stellen Sie die Geschwindigkeit der X-Achse ein.
$101 = 106.666 (y, Schritte/mm) //Stellen Sie die Geschwindigkeit der Y-Achse ein.
$130 = 36.000 (max. X-Achsenverfahrweg, mm) //Den maximalen Verfahrweg der X-Achse einstellen.
$131 = 36.000 (maximaler Y-Verfahrweg, mm) //Den maximalen Verfahrweg der Y-Achse einstellen.
5.3. Testen Sie die Firmware.
Verwenden Sie die Schaltfläche „Verschieben“ in der Koordinatenachsenkomponente, um zu überprüfen, ob der Bewegungshub korrekt ist. Wenn der Bewegungshub nicht korrekt ist, passen Sie die Bewegungsrate der X- und Y-Achse an.
Verwenden Sie die Funktionen [Lasertest] und [Laser aus] in der Laserbaugruppe, um zu testen, ob der Laser erfolgreich ein- und ausgeschaltet werden kann (setzen Sie vor dem Einschalten des Lasers unbedingt eine Schutzbrille auf).
Schritt 6. Rahmenstruktur
Bei der Herstellung werden hier keine anderen Materialien verwendet und sie werden alle aus ausrangierten optischen Laufwerksgehäusen gebaut, sodass der Rahmen der Laserätzmaschine nicht kompliziert ist und zum Verbinden Heißkleber verwendet wird. Solange die flexible Bewegung der X-Achse und Y-Achse realisiert wird.
Bereiten Sie eine Trägerplatte geeigneter Größe vor (hier wird das Gehäuse des optischen Laufwerks verwendet) und kleben Sie diese auf den unteren Schieber. Befestigen Sie den mit dem Kühlkörper montierten Laserkopf mit einem Kabelbinder an dem sich nach links und rechts bewegenden Schieber. Die Y-Achse treibt hierbei die hin- und herbewegte Trägerplatte an, die X-Achse treibt den Laserkopf an, der sich nach links und rechts bewegt.
An diesem Punkt sind alle Hardwareteile verbunden. Wenn kein Unfall passiert, kann das Lasergravursystem normal funktionieren.
Schritt 7. Gravieren und Debuggen
Zum Gravieren müssen Sie nur die G-Code-Datei in die übergeordnete Computersoftware (CNCjs) laden und auf Ausführen klicken. Es gibt viele Möglichkeiten, G-Code zu generieren. Sie können selbst suchen.
Dann kommt die spannende Zeit, mit der Sie einige Ihrer Lieblingstexte oder -grafiken auf Holz, MDF, Sperrholz, Acryl, Kunststoff und andere Materialien drucken können.
Dinge, die man beachten muss
1. Bevor Sie sich entscheiden, loszulegen, müssen Sie sich darüber im Klaren sein, dass die Leistung dieser Lasergravurmaschine nur Acryl, Leder und kleine Holzspäne gravieren kann, die kein rotes Licht reflektieren, wie z. B. blaues, grünes oder schwarzes. Der Hub beträgt 37 mm x 37 mm. Sie kann nur zum Lernen und Testen verwendet werden, nicht für den gewerblichen Gebrauch.
2. Sagen Sie das Wichtige dreimal: Tragen Sie unbedingt eine Schutzbrille, bevor Sie den Laser einschalten, und erinnern Sie die Menschen in Ihrer Umgebung daran, auf die Gefahren des Lasergravierens und -schneidens zu achten.
3. Wenn der Schrittmotor sehr heiß ist, muss das Potentiometer am A4988-Treiber mit einem Kreuzschlitzschraubendreher gedreht werden, um den Arbeitsstrom zu verringern.
Glauben Sie nach dem Lesen des obigen Inhalts, dass es sehr einfach ist, einen solchen Lasergravierer selbst herzustellen? Wenn Sie daran interessiert sind, beeilen Sie sich und bauen Sie auch einen.
Weiterführende Literatur
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