Лазерный станок с ЧПУ на основе Arduino UNO

Всем доброго времени суток! Сегодня я хочу рассказать вам о том, как собрать лазерный станок с ЧПУ (числовое программное управление, то есть управление через компьютер). Делается он на основе CD-приводов и Arduino UNO. Он получается довольно маленьким и слабым в отличие от других лазерных станков. Но его хватит для выжигания на дереве, коже, пластмассе и на других легкоплавких материалах. Итак, приступим.

Для создания нам понадобится:
1 – два CD-привода. Их можно найти в старых запасах, либо купить у кого-нибудь. Лично я купил их на авито за 150 рублей.

2 – Arduino UNO.

3 – CNC шилд версии 3.0 либо другой.

4 – два драйвера шаговых двигателей. Я рекомендую использовать драйверы DRV8825, так как они имеют режим микрошага до 32.

5 – самой главной частью является лазер. Лазер мощностью 200-300 мВатт стоит около 500-700 рублей.
6 – блок питания 12 вольт и минимум 1.5 ампер.

Также в процессе создания могут понадобится какие-либо материалы, которые можно найти в быту.
Все вышеперечисленное можно купить на каких-нибудь китайских интернет-магазинах по маленькой цене.

Первый шаг – это конструкция станка. Тут все зависит от вашей фантазии и от материалов, которые имеете. Я сделал основание из корпуса от привода. Можно также сделать из дерева или пластмассы. Ось Х нужно закрепить над осью У . Очень важно выдержать все углы 90 градусов.

Из приводов надо достать каретки. Обратите внимание на тип двигателя у каретки. Если он имеет 2 контакта, то он не подходит. Шаговый двигатель имеет 4 контакта.

Каретки закрепляем как на фото.

Сопряжаем шилд и ардуино. На шилде есть режим деления шага. Чтобы активировать этот режим, нужно установить перемычки. Вот фото режимов:

Устанавливаем драйверы на их законное место согласно ключу, то есть как на фото:

Подключаем двигатели. Возле посадочных мест есть 4 разъема, к которым и надо подключить.

Лазер подключается в зависимости от прошивки. Если в описании к вашей версии прошивки GRBL подписано наличие ШИМа, то подключать нужно к разъему Z+, иначе к Spn En. Так как лазер потребляет ток выше, чем выдает ардуино, нужно запитать его от внешнего источника. Я подключил с помощью транзистора KT805AM к USB. Вот схемка.

Кстати, шилд нужно запитывать блоком питания 12 вольт. На плате все подписано (куда подключать).
Для компактности я разместил всю электронику под корпусом станка.
Лазер я закрепил стяжками на кусочек радиатора, который, в свою очередь, закреплен винтами на движущейся части каретки.

К нижней каретке нужно приделать рабочее поле. У меня это кусок доски деревянной.

Для того, чтобы во время работы линза лазера не закоптилась, я приделал кулер (он сдувает дым).

Переходим к программной части. Скачиваем с гитхаба прошивку GRBL нужной версии в виде архива. Распаковываем и для продолжения устанавливаем Arduino IDE (все ПО предоставлено в бесплатном доступе). Из архива копируем папку grbl и вставляем в папку lib (находится в корневой папке программы). Запускаем программу и в настройках выбираем com-порт к которому заранее подключили ардуино. В тех же настройках выбираем тип платы UNO. Во вкладке «скетч» выбираем Подключить библиотеку> GRBL. После этого нажимаем кнопку загрузить скетч и ждем. Поздравляю, плата прошита. Теперь ее нужно настроить. Открываем последовательный порт кнопкой «монитор порта». Выбираем снизу скорость 115200 бод. Далее в строку вводим «$» и отправляем. В ответ выводится список всех настроек пришивки. Нас интересуют пункты 100 и 101. Там нужно выбрать скорость. Рассчитывается она следующим образом: число шагов на оборот делим на длинну шага винта. Потом умножаем на микрошаг. Если вы выбрали микрошаг 32, то расчет такой: 20/3*32 = 213,333. Это значение записываем в строку: $100 = 213,333 и отправляем. Аналогично и для 101.

Готовимся к проверке. Скачиваем любую программу для работы с прошивкой grbl. Рекомендую grbl controller или GRBLmaster. В интернете можно найти инструкции по использованию этих программ, поэтому я на этом зацикливаться не буду. Проверяем как движутся каретки. Если их направление неправильное, то перетыкиваем местами их провода на плате. То есть первые два провода ставим на место последних двух и наоборот. Теперь попробуем выжечь что-нибудь! Я выжигаю на коже. Перед выжиганием настраиваем фокусировку лазера. Делается это просто. В программе включаем лазер и настраиваем до тех пор, пока точка не станет маленькой. Вот примеры моих работ:

Вот и все! Повторить это может каждый, потратив минимум средств и получив большой опыт. Также данный станок можно использовать для мини-бизнеса. Можно делать гравировку на ремешках часов или на чехлах телефонов. Всем удачи и спасибо за внимание!

p.s. Не забывайте про безопасность! Ни в коем случае не направляйте лазер на человека, иначе можно лишить его зрения. Рекомендую купить для работы с лазером специальные очки.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Источник: usamodelkina.ru