Меню

Лазерный плоттер своими руками

Плоттер из старых принтеров на основе Arduino


Из таких можно достать направляющие полированные валы. Нам их надо 4. Чем длиннее, тем больше площадь обрабатываемой поверхности мы получим. И шаговые двигатели там тоже имеются. Среди струйных тоже можно найти достойных доноров, например, Canon BJC-1000

В нем также имеются и направляющие и шаговые двигатели. Круто будет если вместе с направляющими вам будут попадаться и подшипники скольжения к ним. Принтеры, ровесники HP 3745 и подобных, уже имеют внутри коллекторные двигатели, а не шаговые. Хотя, по современным меркам, это уже старье, но они нам не подойдут. Кроме того, из них крайне сложно извлечь направляющие, из-за того, что на них надевают резиновые ролики. При снятие этих роликов, на валах часто остаются следы от них, которые будут мешать свободному движению по ним.

В общем, ищем дряхлые принтеры и вынимаем из них все что можно.

В моем случае получаем:
Длина станка = 290 – 2 х 12 + 100 = 366 мм
Ширина станка = 260 – 2 х 6 = 248 мм
Начнем делать основу для оси Y. Для нее нам понадобиться 5 прямоугольников. Если ваши направляющие отличаются, размеры надо пересчитать. Вырезаем три прямоугольника размерами 248 мм х 60 мм. Еще два 266 мм х 20 мм.

Берем два больших прямоугольника. Сверлить в них отверстия будет лучше, если их предварительно соединить между собой. Они должны быть одинаковые. Для начала вымеряем середины по короткой стороне и проводим продольную линию. Затем отступаем по линии от краев по 20 мм и сверлим там отверстия диаметром ваших направляющих для оси Y. У меня это 8 мм. Находим середину на линии и сверли отверстие диаметром 16 мм для подшипника. Должно получиться следующее:

Собираем как показано на фото. Внутренние прямоугольники должны быть на расстоянии 40 мм от краев. Не забываем про треугольники по углам, для придания жесткости нашей конструкции.

Красим по желанию. У меня как раз осталась немного краски в баллончике.

Теперь собираем Ось X. Для нее нам понадобятся 4 прямоугольника. Два размерами 60 мм х 180 мм, и два 248 мм х 30 мм. Их лучше вырезать из материала потоньше, чтобы были легче. Теперь насчет подшипников для направляющих. В идеале их стоит купить, выбрав под толщину направляющих. Если оби будут в принтерах вместе с направляющими, тоже хорошо. На крайний случай, можно сделать, как я. Взять соединительные гайки соответствующего диаметра и сверлом срезать внутри резьбу. Сделав из некое подобие подшипника. Вариант кустарный, но мною проверен на практике, люфт совсем небольшой, практически не заметен, но направляющие необходимо будет смазать. Должно получиться нечто подобное:

Читайте также:  Кромильный станок своими руками

Переходим к шаговым двигателям. Вынимает их из принтеров. Ищем в интернете документацию на них, чтобы узнать тип двигателя и количество шагов на оборот. В мое принтере попался такой

Второй очень похож, но у первого 48 шагов\оборот, а у второго 96 шагов \оборот. Позже мы их будем сравняем, используя микрошаг. Теперь необходимо соединить выходной вал двигателя и строительную шпильку, которая будет двигать оси. Для этого нам понадобиться Чупа-Чупс. Только большой. Съедаем чупс, а палочку оставляет. Внутренний диаметр палочки отлично подходит для выходного вала. А снаружи мы, используя метчик М5, нарезаем резьбу.

Отрезаем кусочек с резьбой, диной примерно 15 мм. Надеваем его на выходной вала шагового двигателя:

Придерживая вал плоскогубцами, накручиваем соединительную гайка на вал. Палочка пластиковая, поэтому гайка накручивается достаточно плотно и не будет откручивать.


Крепим шаговый на плоттере.

Накручиваем на него шпильку, на шпильке должна быть накручена еще одна соединительная гайка, для крепления осей.

С другой стороны, вставляем подшипник, продеваем в него шпильку и фиксируем гайками


Совмещаем гайку и ось. Заливаем все термоклеем. Прочности клея достаточно, чтобы удержать оси.

Для оси X нужно сделать карету и к ней приклеить подшипники

Рабочий инструмент выглядит так

Шаг 3 Электрика.
В конце станка к низу прикручиваем прямоугольник из тонкой фанеры, размеров 248 мм х 100 мм. Это будет место под установку электрики. Прикручивает Arduino

Сверху ставим CNC Shield v3. Предварительно стоит выставить настройки для микрошаг. У меня один шаговый на 48 ш\об, второй 96 ш\об. Что сравнять их ставим
48 х 16 = 768
Для первого ставим микрошаг равный 16
96 х 8 =768
Для второго ставим микрошаг 8.
Затем сверху ставим драйвера шаговых двигателей и после этого весть CNC Shield ставим на Arduino.

С другой стороны, ставим блок питания на 12В.

Опускать и подымать рабочий инструмент будет сервопривод SG90. Крайне не рекомендую подавать на него 12 вольт. Поэтому ставим стабилизатор напряжения на 5В, в разрыв провода питания.

Arduino соединяется с компьютеров через провод USB. Лучше зафиксировать его, чтобы случайно не вырвать

В сборе все получается так:

Провода, идущие к оси X и рабочему инструменты, необходимо зафиксировать на корпусе

Шаг 4 Программные средства.
Для начала скачаем Arduino IDE, самую свежую версию с официального сайта проекта:
https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Плоттер будет работать на прошивке GRBL. Для того чтобы, он мог управлять сервоприводом, необходимо использвать специально подготовленую для этого прошивку. Скачать ее можно с сайта.

Прошивка распространяется в виде библиотеки для Arduino IDE. Поэтому скаченный архив надо перенести в папку «libraries». Затем запустив Arduino IDE, ищем в примерах grbl-servo-master. Открывает, выбираем плату Arduino UNO, выбираем com-порт к которому она подключена и нажимаем залить скетч.

Читайте также:  Мансарда дизайн своими руками фото

Внимание! Если у вас должна быть установлена только одна библиотека GRBL. Если их будет несколько, компиляция и заливка пройдет успешно, но работать как надо плоттер не будет.

И осталась программа для отправки g-кода на плоттер.

Источник

Лазерный гравер + плоттер с питанием по USB и управлением по Bluetooth своими руками




Просматривая лазерные граверы на aliexpress, мастер наткнулся на несколько моделей с питанием от USB. Было удивительно, что они могли гравировать на разных материалах, а также вырезать формы и узоры из наклеек и бумаги, и делать все это питание от 5В USB. Но недостатком этих граверов было то, что у них была небольшая рабочая зона, в большинстве случаев всего 40 мм х 40 мм.

Тогда мастер решил самостоятельно спроектировать и изготовить гравер, используя для изготовления 3D-принтер. Попутно он решил сделать лазерный держатель модульным, чтобы можно было легко заменить лазер на ручку или маркер. Также была добавлена функция подключения по Bluetooth.

















































Шаг шестой: переделка униполярного двигателя 28BYJ-48 в биполярный
Есть две основные причины, по которым нужно переделать однополярный мотор в биполярный.
Алгоритм управления биполярным двигателем с помощью драйвера шагового двигателя A4988 проще, чем управление однополярным двигателем

Плата расширения поддерживает только биполярные шаговые двигатели.
Переделать двигатель можно за три шага.

Открыть синий пластиковый корпус, отсоединить красный провод от платы, как показано на первом фото.
Теперь нужно повредить дорожку, как на второй фотографии и поменять провода в колодке, как на третьем фото.





















Теперь привяжите один конец ремня ГРМ к одному из пазов под кареткой оси Y.
Проведите свободный конец ремня через узел шкива, который вы сделали ранее, и затем привяжите его ко второму пазу, расположенному под кареткой оси Y.

После того, как эти 3 шага выполнены, нужно привинтить узел оси Y к фанерному основанию.








Шаг десятый: лазерный модуль
Как указывалось, в характеристиках, на станке реализована быстрая замена лазерного модуля на другие исполнительные модули. Для этого мастер сделал две прямоугольные детали (крышки). В каждую устанавливается по шесть неодимовых магнита. Одна крышка крепится к оси Х, на другую крепится лазерный модуль.




















Здесь Arduino nano используется для преобразования сигналов управления лазером, в сигналы ШИМ, которые могут управлять микромотором.

Подключается следующим образом:




Повышающий преобразователь устанавливается на 12В.
В модуль расширения ЧПУ устанавливается Arduino.

Читайте также:  Кофр для носков своими руками

Вентилятор приклеен к предусмотренному для этого отверстию с помощью термоклея.
Добавлена светодиодная лента как для внешнего вида, так и для индикации питания.
Напечатанный корпус прикручивается к фанере.

В качестве крышки корпуса используется лист прозрачного акрила 87 х 75 мм толщиной 2 мм. Его можно вставить через предусмотренный для него паз на одной из сторон корпуса.

Концевые выключатели прикреплены таким образом, что кнопка нажимается за 3 мм до того, как подшипники каждой каретки сталкиваются с держателями тяги.
Провода для двигателей и концевых выключателей удлинены, а соединения изолированы.














Чтобы отправлять и получать данные или, в данном случае, G-коды через Bluetooth-модуль HC05, сначала необходимо настроить модуль.
Подключите модуль HC05 к Arduino Uno, как показано на первом рисунке.

Загрузите код, прикрепленный к этому шагу, в Arduino.
BLUE_P.ino
Теперь введите коды, указанные на втором фото.

После завершения настройки отсоедините модуль HC05 от Arduino, который вы использовали для программирования, и подключите к Arduino CNC Shield в соответствии с принципиальной схемой на 3-м фото.






Шаг четырнадцатый: код и настройка
Для лазерного гравера мастер загружает код.
GRBL.zip

Laser GRBL является одним из лучших бесплатных стримеров G-кода для лазерных граверов. Он может напрямую передавать G-коды на Arduino через сом-порт. Он имеет встроенный инструмент для преобразования изображения в G-коды.

Все настройки нужно сделать как на фото с учетом следующего:
Установите сом-порт, к которому подключен ваш лазерный гравер.
Значения конфигурации могут быть изменены в соответствии с тем, что подходит вашему граверу лучше всего.






Шаг пятнадцатый: тестирование
После того, как лазер подключен, самое время проверить его точность.

Есть несколько вещей, которые нужно проверить:
Двигаются ли оси X и Y в правильном направлении.
Работает ли самонаведение корректно.
Не пропускает ли двигатель шаги из-за высокого трения или слишком натянутых ремней.
Соответствуют ли размеры печатаемых рисунков размерам, указанным в программном обеспечении. Соответствует ли количество шагов на мм в соответствии с используемым шаговым двигателем.

Натяжение ремня можно отрегулировать с помощью натяжителя. Поворачивайте болт до тех пор, пока не будет достигнуто правильное натяжение.

Чтобы проверить, нет ли в двигателе шагов и правильные ли размеры, выведите простую непрерывную геометрическую фигуру, например, квадрат, треугольник или круг. Если лазер запускается из одной точки и идеально останавливается в той же точке, это означает, что ваш лазер не пропустил ни одного шага и работает отлично. После того, как треугольник или квадрат напечатан, вручную измерьте его размеры с помощью линейки и посмотрите, совпадает ли он с заданными вами размерами.








Источник