DIY Lasergravierer. Lasergravierer als Cutter zu Hause - Test. Phasen der maschinellen Produktion

Guten Tag,Gehirningenieure! Heute werde ich mit Ihnen eine Anleitung teilen, wie es geht wie macht man ein Laserschneider mit einer Leistung von 3 W und einem Desktop von 1,2 x 1,2 Metern, der von einem Arduino-Mikrocontroller gesteuert wird.

Dies Gehirntrick geboren um zu erschaffen Kaffetisch im Pixel-Art-Stil. Es war notwendig, das Material in Würfel zu schneiden, aber manuell ist es schwierig und über einen Online-Dienst ist es sehr teuer. Dann erschien dieser 3-Baumwollschneider / -stecher dünne Materialien, werde ich klarstellen, dass Industrieschneider eine Mindestleistung von etwa 400 Watt haben. Das heißt, leichte Materialien wie Styropor, Korkplatten, Kunststoff oder Pappe beherrscht dieser Cutter, graviert aber nur dickere und dichtere.

Schritt 1: Materialien

Arduino R3
Proto Board - Anzeigetafel
Schrittmotoren
3-Watt-Laser
Laserkühlung
Netzteil
DC-DC-Regler
MOSFET-Transistor
Motorsteuerplatinen
Endschalter
Fall (groß genug, um fast alle Listenelemente aufzunehmen)
Zahnriemen
Kugellager 10mm
Riemenscheiben für Zahnriemen
Kugellager
2 Bretter 135x10x2 cm
2 Bretter 125x10x2 cm
4 glatte Stäbchen mit einem Durchmesser von 1cm
diverse Schrauben und Muttern
Schrauben 3,8 cm
Schmiermittel
Klemmen
Computer
eine Kreissäge
Schraubendreher
verschiedene Bohrer
Schleifpapier
Schraubstock

Schritt 2: Schaltplan

Laserschaltung hausgemacht auf dem Foto informativ dargestellt, gibt es nur wenige Klarstellungen.

Schrittmotoren: Ich glaube, Sie haben bemerkt, dass zwei Motoren von einer Steuerplatine gestartet werden. Dies ist notwendig, damit eine Seite des Riemens der anderen nicht hinterherhinkt, d. h. die beiden Motoren synchron arbeiten und die Spannung des Zahnriemens aufrechterhalten, die für qualitativ hochwertiges Arbeiten notwendig ist. Kunsthandwerk.

Laserleistung: Achten Sie bei der Einstellung des DC-DC-Reglers darauf, dass der Laser mit einer konstanten Spannung versorgt wird, die nicht überschritten wird technische Eigenschaften Laser, sonst verbrennen Sie es einfach. Mein Laser hat eine Nennspannung von 5 V und 2,4 A, daher ist der Regler auf 2 A eingestellt und die Spannung liegt etwas unter 5 V.

MOSFET-Transistor: das wichtiges Detail gegeben Gehirn Handwerk, da es dieser Transistor ist, der den Laser ein- und ausschaltet und ein Signal vom Arduino empfängt. Da der Strom vom Mikrocontroller sehr schwach ist, kann ihn nur dieser MOSFET-Transistor wahrnehmen und den Laserleistungskreis sperren oder entsperren, andere Transistoren reagieren einfach nicht auf ein so schwaches Stromsignal. Der MOSFET ist zwischen dem Laser und der Masse des DC-Reglers montiert.

Kühlung: beim Erstellen Ihrer eigenen Laserschneider Ich stieß auf das Problem, die Laserdiode zu kühlen, um eine Überhitzung zu vermeiden. Problem durch Installation gelöst Computer-Fan, mit dem der Laser auch bei 9 Stunden am Stück Arbeit einwandfrei funktionierte und ein einfacher Radiator der Kühlaufgabe nicht gewachsen war. Kühler habe ich auch neben den Motorsteuerplatinen verbaut, da die auch recht warm werden, auch wenn der Cutter nicht arbeitet, sondern einfach eingeschaltet ist.

Schritt 3: Montage

Die angehängten Dateien enthalten ein 3D-Modell eines Laserschneiders, das die Abmessungen und das Montageprinzip des Desktop-Rahmens zeigt.

Shuttle-Design: Es besteht aus einem Shuttle, das für die Y-Achse verantwortlich ist, und zwei Doppel-Shuttles, die für die X-Achse verantwortlich sind. Die Z-Achse wird nicht benötigt, da dies kein 3D-Drucker ist, sondern der Laser wird abwechselnd ein- und ausgeschaltet. das heißt, die Z-Achse wird durch die Einstechtiefe ersetzt. Ich habe versucht, alle Abmessungen der Shuttle-Struktur auf dem Foto wiederzugeben, ich werde nur klarstellen, dass alle Befestigungslöcher für die Stangen in den Seiten und Shuttles 1,2 cm tief sind.

Führungsstangen: Stahlstangen (obwohl Aluminium vorzuziehen ist, aber Stahl ist leichter zu bekommen), ein ziemlich großer Durchmesser von 1 cm, aber diese Dicke der Stange verhindert ein Durchhängen. Das Fabrikfett wurde von den Stäben entfernt und die Stäbe selbst wurden sorgfältig mit einer Schleifmaschine und poliert Sandpapier zu perfekter Geschmeidigkeit für ein gutes Gleiten. Und nach dem Schleifen werden die Stangen mit weißem Lithiumfett behandelt, das Oxidation verhindert und das Gleiten verbessert.

Riemen und Schrittmotoren: Zur Installation der Schrittmotoren und Zahnriemen habe ich die üblichen Werkzeuge und Materialien verwendet, die zur Hand waren. Zuerst werden die Motoren und Kugellager montiert, dann die Riemen selbst. Als Halterung für die Motoren wurde ein Blech verwendet, ungefähr gleich breit und doppelt so lang wie der Motor selbst. Dieses Blech hat 4 Löcher für die Montage am Motor und zwei für die Montage an der Karosserie hausgemacht wird das Blech in einem Winkel von 90 Grad gebogen und mit selbstschneidenden Schrauben mit der Karosserie verschraubt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Motorlagers ist ebenfalls ein Lagersystem verbaut, bestehend aus einem Bolzen, zwei Kugellagern, einer Unterlegscheibe und einem Blech. In die Mitte dieses Blechs wird ein Loch gebohrt, mit dem es an der Karosserie befestigt wird, dann wird das Blech in zwei Hälften gefaltet und in der Mitte beider Hälften wird ein Loch gebohrt, um das Lagersystem zu installieren. Auf das so erhaltene Motor-Lager-Paar wird ein Zahnriemen aufgezogen, der daran befestigt wird Holzsockel Shuttle mit einer gewöhnlichen selbstschneidenden Schraube. Dieser Vorgang ist auf dem Foto deutlicher dargestellt.

Schritt 4: Weich

Zum Glück Software dafür Gehirn Handwerk kostenlos und Open-Source. Alles, was Sie brauchen, finden Sie unter den folgenden Links:

In und alles, was ich Ihnen über meinen Laserschneider / Gravierer erzählen wollte. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

viel Glück hausgemacht!

Graveure sind weit verbreitet in verschiedene Branchen Produktion nicht nur zum Gravieren verschiedener Materialien, sondern auch zum Bohren von Miniaturlöchern, Polieren, Schleifen, Fräsen. Die gleichen Operationen mit ihrer Hilfe können zu Hause durchgeführt werden. Wird dies nur gelegentlich benötigt oder soll beim Werkzeugkauf gespart werden, kann aus überflüssigen Geräten, die oft ungenutzt in Garagen oder Lagerräumen herumliegen, eine Mini-Bohrmaschine selber gemacht werden. Mit Hilfe von selbstgebauten Bohrern können Sie die gleichen Vorgänge wie mit einem Werkswerkzeug ähnlicher Leistung ausführen, nur müssen Sie die entsprechenden Düsen verwenden.

Nach den Merkmalen ihrer Funktionsweise werden Gravierer in Fräs- und Lasergravierer unterteilt. Im ersten wird das Material mit verschiedenen Düsen bearbeitet. Bei Lasermodellen wird die gesamte Arbeit von einem Laserstrahl erledigt - das ist berührungslose Gravur. Gleichzeitig gehört ein solches Gerät zur Kategorie der Hightech-Geräte. Aber hausgemachter Graveur es ist möglich, zu Hause zu tun.

Um einen Lasergravierer mit Ihren eigenen Händen zu erstellen, benötigen Sie die folgenden Teile, Werkzeuge und Materialien:

Schrittmotoren von einem DVD-Laufwerk;
Computerplattform Arduino;
Proto Board mit Display;
Endschalter für Motoren;
Lasermodul (z. B. mit einer Leistung von 3 W);
eine Vorrichtung zum Einstellen der Größe der konstanten Spannung;
Laser-Kühlsystem;
MOSFET (Transistor);
Platinen zur Montage von Motorsteuerungselementen;
rahmen;
gezahnte Riemenscheiben und Riemen dafür;
verschiedene Größen von Lagern;
Holzbretter: 2 Stück mit den Maßen 135 x 10 x 2 cm und zwei weitere - 125 x 10 x 2 cm;
4 runde Metallstangen mit einem Querschnitt von 10 mm;
Schmiermittel;
Schellen, Bolzen mit Unterlegscheiben und Muttern;
Schraubstock;
Schlosserwerkzeuge;
bohren;
elektrische Stichsäge oder Kreissäge;
feilen oder Schleifpapier;
Computer oder Laptop.

Schrittmotoren kann man nicht nur von DVDs nehmen, sondern auch von einem praktisch nicht genutzten Drucker.

Die Maschine wird nach folgendem Algorithmus zusammengebaut:

eine Stiftung schaffen;
Montageführungen mit beweglichen Schlitten;
einen Stromkreis zusammenbauen;
Gründen gewünschte Programme am Computer;
Justierung (Justierung) des Laserkopfes durchführen;
Überprüfen Sie die Funktionsfähigkeit der Maschine.

Schaltplan Schrittelektromotoren entnommen Tintenstrahldrucker oder DVD, siehe Foto unten.

Die gesamte Abfolge von Aktionen, mit denen Sie einen Lasergravierer auf Arduino zusammenbauen können, wird im folgenden Video detailliert gezeigt.

Der erstellte CNC-Gravierer kostet viel billiger als alle fabrikproduzierten Lasermodelle. Es kann zum Herstellen von Stempeln, für Fotolack, zum Bearbeiten von Holz, Sperrholz, Kunststoff, Pappe, Styropor und Korkplatten verwendet werden. Auch eine Metallgravur ist möglich.

Zusammenbau eines elektrischen Gravierers mit einem Stativ und einer flexiblen Welle

Ein elektrischer Gravierer ist die häufigste Art dieser Art von Werkzeug zu Hause. Um selbst ein funktional vollständiges Gerät herzustellen, das mit Analoga konkurrieren kann industrielle Produktion, benötigen Sie einen Elektromotor, der mit 220 V Wechselstrom betrieben wird. Solche Elektromotoren können aus folgenden Geräten entnommen werden:

Reel-to-Reel-Tonbandgeräte im sowjetischen Stil;
DVD Spieler;
Waschmaschinen;
Winkelschleifer;
elektrische Nähmaschinen.

Die letztere Option ist optimal, da die Geschwindigkeit mithilfe des eingebauten Rheostats in einem ziemlich weiten Bereich eingestellt werden kann.

Zum Hausgebrauch ein Bohrer mit einer Leerlaufdrehzahl von bis zu 6.000 Umdrehungen pro Minute reicht aus.

Das Halten eines Elektromotors eines der aufgeführten Gerätetypen in einer Hand ist unbequem und in den meisten Fällen einfach unmöglich. Daher wird es notwendig sein Biegsame Welle für Graveur. Dabei generelle Form Das zukünftige Gerät wird ungefähr wie auf dem Foto unten aussehen.

Die Funktionalität des erstellten Geräts zum Gravieren hängt von den Materialien und Mechanismen ab, die bei der Montage verwendet werden. Der Motor kann auf den Tisch gestellt werden, ist aber bequemer Stativ für Graveur, oder besser gesagt sein Ebenbild.

Herstellung einer flexiblen Welle

Mit einer flexiblen Welle ist alles relativ einfach. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen:

von einer alten Antriebswelle, zum Beispiel von einem Zahnbohrer;
über die Tachowelle eines Motorrads oder Autos.

Der Wellenaufsatz kann ebenfalls verwendet werden von einem Bohrer oder machen Sie Ihre eigenen aus verschiedene Materialien, zum Beispiel aus Holz, Textolith, Kunststoffrohre. Aus Textolith Ein Gerät (Griff) zum Halten des Druckknopfs wird wie folgt ausgeführt:

2 Textolite Platin (Blattdicke sollte ca. 1 cm betragen) ca. 2 x 10 cm groß abschneiden;
Verbinden Sie sie und schleifen Sie sie mit einer Feile oder Schleifpapier auf der Außenseite, um einen Zylinder zu machen;
durchbohrt mit Innerhalb Rillen;
Metallringe fixieren die Teile miteinander;
Ein Rohr wird in die Vorderseite des Griffs unter einer Patrone eingeführt, die aus zwei separaten Hälften besteht, die mit einem Bolzen verbunden sind.

Als Ergebnis erhalten Sie einen Griff, wie auf dem Foto unten.

Das innere Loch zwischen den Textolite-Platten muss einen solchen Querschnitt haben, dass es die freie Drehung des Kabels nicht behindert. Es können Düsen mit einem Schaftdurchmesser von 2 bis 5 mm in das Spannfutter eingesetzt werden.

Montage der Graviermaschine

Es ist sehr einfach, ein Stativ (Basis für die Installation eines Elektromotors) aus Sperrholz oder demselben Textolit herzustellen. Gehen Sie dazu wie folgt vor:

schneiden Sie aus einer Materialbahn mehrere Stücke (4 sind genug) in der Größe, die dem Elektromotor entspricht, aus;
ein Motor wird mit Klammern an einem der Fragmente befestigt;
sammle eine Kiste;
Vorne ist ein Loch für eine biegsame Welle gebohrt.

Die erstellte Struktur wird an der Wand aufgehängt.

Bequem zu bedienen Werksklemmhalter für den Graveur, wenn es die Größe des Elektromotors zulässt. Mount verbindet sich mit jedem Tisch. Ein solches Gerät muss jedoch zusätzlich gekauft werden.

Der weitere Zusammenbau des Graviergeräts erfolgt in folgender Reihenfolge:

über eine aus einem Bohrbolzen gefertigte Kupplung wird das Kabel mit der Motorwelle verbunden;

Setzen Sie einen Gummischlauch mit dem entsprechenden Durchmesser auf das Kabel und befestigen Sie den daran hergestellten Griff.

installieren Sie den Startknopf;
verbinden Sie das Gerät mit dem Netzwerk;

Überprüfen Sie die Leistung des Geräts.

Mit einer selbstgebauten Bohrmaschine können Sie Holz, Knochen, Metall, Glas, Kunststoff, Keramikrohlinge sowie verschiedene Metalle, Natur- und Kunststeine bearbeiten.

Sie können auch Elektromotoren verwenden, um selbstgebaute Geradschleifer herzustellen, ausgelegt für 380 V, aber wenn sie auf 220 eingestellt werden können. In solchen Fällen müssen Sie extra basteln. Sowohl im Internet als auch in Büchern zur Elektrotechnik gibt es viele Informationen zu diesem Thema.

Aus einem Motor eine Mini-Bohrmaschine bauen

Es kommt vor, dass zu Hause kleine Löcher in Holz oder Kunststoff gebohrt werden müssen, während Bohrer von einem Bohrer nicht geeignet sind. In solchen Fällen hilft ein hausgemachter Mini-Bohrer aus einem Motor. Es kann auch verwendet werden Holzstich. Und wenn Interesse am Amateurfunk besteht, können Sie mit dem erstellten Werkzeug Bretter bohren und schneiden.

Erschaffen provisorische Befestigung, müssen Sie einen Miniatur-Elektromotor von einem alten Tonbandgerät nehmen. Sogar verschiedene Modelle von Motoren aus Kinderspielzeug reichen aus. Wenn Sie als Antrieb einen Mini-Motor aus einem 12-V-Tonbandgerät verwenden, dann benötigen Sie zusätzlich folgende Materialien und Teile:

Netzteil oder mehrere Batterien (Akku) mit 12 V Ausgang;
ein Stück Kunststoffrohr (ca. 10 cm lang) mit einem solchen Querschnitt, dass ein Miniatur-Elektromotor hineingesteckt werden kann;
hitzebeständiger Kleber;
Netzschalter;
Verkabelung für elektrische Verbindungen.

Der Mini-Bohrer zum Selbermachen wird nach folgendem Algorithmus zusammengesetzt:

Bohren Sie mit einer elektrischen Bohrmaschine oder einem Messer ein Loch in das Rohr für den Schalter.
schmieren Sie den Motor mit Klebstoff, um ihn im zukünftigen Gehäuse zu befestigen.

stecken Sie den Motor in das Rohr;
jeder der Drähte, durch die der Motor mit Strom versorgt wird, wird in ein zuvor in das Gehäuse gebohrtes Loch gesteckt, und das andere Ende verbleibt auf der Rückseite des Gehäuses;

ein Draht von der Stromversorgung wird in das Loch für den Knopf eingeführt;
Löten Sie den Schalter mit einem Lötkolben an die hervorstehenden Enden und isolieren Sie die Kontakte sorgfältig.

die beiden verbleibenden Drähte vom Ende des Schlauchs (vom Knopf und vom Motor) werden an den Stecker zum Anschließen der Stromversorgung angeschlossen;

schneiden Sie den Hals einer Plastikflasche ab;
machen Sie ein Loch in der Mitte der Abdeckung für den Stecker und kleben Sie diese Teile zusammen;
kleben Sie den Hals auf das Rohr;

Schließen Sie die zusammengebaute Mini-Bohrmaschine an die Stromversorgung an.

Per Knopfdruck prüfen sie die Leistungsfähigkeit des selbstgemachten Produktes.

Versorgungsspannung sollte so gewählt werden, dass sie zur Betriebsspannung des verwendeten Elektromotors passt.

Um eine Mini-Bohrmaschine autonom zu machen, reicht es aus, nur Batterien daran anzupassen.

Hausgemachter Dremel aus Bohrer und Mixer

Wenn Sie einen alten oder unnötigen Mixer haben, dann ist es auch einfach, einen Mini-Bohrer daraus zu machen. Dies Haushaltsgerät haben bereits einen bequemen Griff. Neben dem Mixer selbst benötigen Sie auch solche Geräte und Zusatzteile:

Werkzeuge zum Zerlegen des Geräts (Schraubendreher mit verschiedenen Spitzen, Zangen);
Bremssattel oder Lineal;
Spannzange;
Lötkolben mit Lötkit;
Datei für Abschluss, Schleifpapier;
Schalter.

Auf das letzte Detail kann man verzichten, muss dann aber beim Arbeiten mit einem Geradschleifer ständig den Power-Knopf mit der Hand halten.

Ein Graveur aus einem Mixer entsteht so:

Haushaltsgeräte ordentlich zerlegen;
Innenteile herausnehmen: Elektromotor und Leiterplatte, die den Betrieb des Geräts steuert;
Messen Sie mit einem Messschieber den Durchmesser der Spindel, um eine passende Spannzange zu kaufen;
Wenn der Elektromotor beispielsweise mit Rost verunreinigt ist, wird er sorgfältig gereinigt, um die Wicklungen nicht zu beschädigen.
befestigen Sie die gekaufte (oder selbst hergestellte) Spannzange an der Spindel;
der bereits am Mixer befindliche Netzschalter wird durch einen Schalter ersetzt: Löten Sie die Drahtkontakte;
Anpassen eines Lochs im Gehäuse des Haushaltsgeräts für einen neuen Schalter;
Installieren Sie den Elektromotor mit der Platine an ihren Plätzen im Gehäuse.
Sammeln Sie das Werkzeug.

Je nach Modell des Mixers, den Sie umbauen, müssen Sie möglicherweise etwas tun zusätzliche Löcher in seinem Fall oder erweitern Sie vorhandene mit einer Datei. Das wird kein Problem sein.

Der gesamte beschriebene Prozess des Zusammenbaus eines Dremels aus einem Mixer wird im Video unten ausführlich demonstriert.

Sie können den Mixer nicht nachbauen, sondern einfach eine biegsame Welle für einen werkseitig hergestellten Stecher daran anschließen. Die Andockmethode wird im folgenden Video gezeigt.

Sie können auch aus einem Bohrer einen Graveur machen. Die Montage von Varianten mit und ohne biegsamer Welle wird in den folgenden Videos gezeigt.

Einen Graveur aus einem 3D-Drucker machen

Ein gewöhnlicher 3D-Drucker ist eine gute Basis, um einen Graveur zu erstellen, mit dem Sie schneiden können Verschiedene Materialien, basteln und andere Tätigkeiten ausführen. Um ein vorhandenes Gerät aufzurüsten, benötigen Sie ein zusätzliches Installationsgebühr, die die Betriebsschaltkreise der Ausrüstung und des Lasermoduls speist.

Eine aus einem 3D-Drucker erstellte Graviermaschine wird im folgenden Video demonstriert.

Neben den als einfachsten betrachteten Möglichkeiten, aus einem 3D-Drucker, einem kleinen Elektromotor, einem kleinen Elektromotor, einem Mixer und einer Bohrmaschine eine selbstgebaute Graviermaschine zu erstellen, gibt es noch weitere Möglichkeiten. Gleichzeitig werden sowohl diese Technik als auch andere Elektrowerkzeuge als Grundlage verwendet. Handwerker lassen sich ständig neue Modifikationen einfallen und zeigen Designphantasie. Um eine der oben genannten Optionen oder eine unabhängige Entwicklung in die Praxis umzusetzen, sollte man Sicherheit geben hausgemacht erstellt. Dazu ist es notwendig, die elektrischen Kontakte gut zu isolieren und die Geräte zuverlässig zu montieren.

Das hat wohl jeder von der Autorin gehört DVD-Laufwerk Sie können einen Halbleiterlaser besorgen und damit Streichhölzer anzünden und dünnes Papier durchbrennen.

Aber der Autor dieses Videos ging noch weiter und machte ganz so etwas handliches Werkzeug zum Gravieren auf organischen Oberflächen. Und diese Idee spielte sich sofort anders ab. Es ist zu beachten, dass die Videoanleitung zur Herstellung eines Lasergravierers sehr detailliert ist. Der Autor erklärt ausführlich alle Schritte und warum, was benötigt wird. Das einzige, was der Autor nicht gesagt hat, ist, dass es sich selbst mit einem Laser mit so geringer Leistung lohnt, sehr vorsichtig zu handhaben und sogar einen Strahl zu vermeiden, der von irgendeiner Oberfläche in die Augen reflektiert wird. Andernfalls können Sie Ihre Augen ernsthaft schädigen. Es gibt eine Möglichkeit, die Leistung des Lasers zu erhöhen. Sie müssen nur mehrere Halbleiterlaser verwenden und ihre Strahlen auf einen Punkt fokussieren. Dies wird jedoch das Design ernsthaft verkomplizieren und eine stärkere Stromquelle erfordern.

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Aufmerksamkeit! Seien Sie vorsichtig bei der Verwendung von Lasern. Der in diesem Gerät verwendete Laser kann Ihr Sehvermögen schädigen und möglicherweise zur Erblindung führen. Beim Arbeiten mit leistungsstarke Laser, größer als 5 mW, tragen Sie immer eine Schutzbrille, die die Laserwellenlänge blockiert.

Ein Arduino-Lasergravierer ist ein Gerät, dessen Aufgabe es ist, Holz und andere Materialien zu gravieren. In den letzten 5 Jahren haben sich Laserdioden weiterentwickelt, was es ermöglicht hat, genug zu tun mächtige Graveure ohne die zusätzliche Komplexität der Steuerung der Laserröhren.

Es lohnt sich, andere Materialien sorgfältig zu gravieren. So entsteht beispielsweise bei der Verwendung von Kunststoff bei der Arbeit mit einem Lasergerät Rauch, der beim Verbrennen gefährliche Gase enthält.

In diesem Tutorial werde ich versuchen, eine Denkrichtung vorzugeben, und im Laufe der Zeit werden wir eine detailliertere Lektion zur Implementierung dieses komplexen Geräts erstellen.

Zunächst schlage ich vor, zu sehen, wie der gesamte Prozess der Erstellung eines Graveurs für einen Funkamateur aussah:

Starke Schrittmotoren erfordern auch Treiber, um das Beste aus ihnen herauszuholen. In diesem Projekt wird für jeden Motor ein spezieller Schritttreiber genommen.

Nachfolgend einige Details zu den ausgewählten Komponenten:

Schrittmotor - 2 Stück.
Die Rahmengröße ist NEMA 23.
Drehmoment 1,8 Nm bei 255 oz.
200 Schritte / Umdrehungen - für 1 Schritt 1,8 Grad.
Strom - bis zu 3,0 A.
Gewicht - 1,05 kg.
Bipolarer 4-Leiter-Anschluss.
Schritttreiber - 2 Stück.
Digitaler Schrittantrieb.
Chip.
Ausgangsstrom - von 0,5 A bis 5,6 A.
Ausgangsstrombegrenzer – Reduziert das Risiko einer Motorüberhitzung.
Steuersignale: Step- und Direction-Eingänge.
Impulseingangsfrequenz - bis zu 200 kHz.
Versorgungsspannung - 20 V - 50 V DC.

Für jede Achse treibt der Motor die Kugelumlaufspindel direkt über den Motoranschluss an. Die Motoren sind mit zwei Aluminiumecken und einer Aluminiumplatte am Rahmen montiert. Die Aluminiumecken und -platte sind 3 mm dick und stark genug, um einen 1-kg-Motor zu tragen, ohne sich zu verbiegen.

Wichtig! Die Motorwelle und der Kugelgewindetrieb müssen richtig ausgerichtet sein. Die verwendeten Steckverbinder haben eine gewisse Flexibilität, um kleinere Fehler auszugleichen, aber wenn der Ausrichtungsfehler zu groß ist, funktionieren sie nicht!

Ein weiterer Prozess zum Erstellen dieses Geräts kann im Video angesehen werden:

2. Materialien und Werkzeuge

Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit den Materialien und Werkzeugen, die für das Arduino-Lasergravurprojekt benötigt werden.

Absatz	Anbieter	Menge
NEMA 23 Schrittmotor + Treiber	eBay (Verkäufer: primopal_motor)	2
16 mm Durchmesser, 5 mm Steigung, 400 mm lange Kugelumlaufspindel (Taiwanesisch)	eBay (Verkäufer: silvers-123)	2
16mm Kugelgewindetrieb BK12 (Antriebsseite)	eBay (Verkäufer: silvers-123)	2
16 mm BF12 Kugelgewindetrieb (kein angetriebenes Ende)	eBay (Verkäufer: silvers-123)	2
16 Welle 500 mm lang	(Verkäufer: silvers-123)	4
(SK16) 16 Stützwelle (SK16)	(Verkäufer: silvers-123)	8
16 Linearlager (SC16LUU)	eBay (Verkäufer: silvers-123)	4
	eBay (Verkäufer: silvers-123)	2
Wellenhalter 12 mm (SK12)	(Verkäufer: silvers-123)	2
A4-Größe 4,5 mm klare Acrylfolie	eBay (Verkäufer: acrylsonline)	4
Flachstab aus Aluminium 100 mm x 300 mm x 3 mm	eBay (Verkäufer: willymetals)	3
50 mm x 50 mm 2,1 m Aluminiumzaun	Irgendein Themenladen	3
Aluminium-Flachstab	Irgendein Themenladen	1
Alu-Ecke	Irgendein Themenladen	1
Aluminiumecke 25 mm x 25 mm x 1 m x 1,4 mm	Irgendein Themenladen	1
M5 Kopfschrauben (verschiedene Längen)	schraubenmutternschraubenonline.com
M5 Muttern	schraubenmutternschraubenonline.com
M5 Unterlegscheiben	schraubenmutternschraubenonline.com

3. Entwicklung der Basis und Achsen

Die Maschine verwendet Kugelumlaufspindeln und Linearlager, um die Position und Bewegung der X- und Y-Achsen zu steuern.

Eigenschaften von Kugelgewindetrieben und Maschinenzubehör:

16-mm-Kugelumlaufspindel, Länge 400 mm bis 462 mm einschließlich bearbeiteter Enden;
Stufe - 5 mm;
Genauigkeitsklasse C7;
Kugelgelenke BK12/BF12.

Da die Kugelmutter aus Kugellagern besteht, die sehr reibungsarm auf dem Kugelgewindetrieb abrollen, können die Motoren ohne Unterbrechung mit höheren Drehzahlen laufen.

Die Drehausrichtung der Kugelmutter wird durch ein Aluminiumelement blockiert. Die Grundplatte ist über einen Aluminiumwinkel an zwei Linearlagern und einer Kugelmutter befestigt. Die Drehung der Kugelgewindespindel bewirkt eine lineare Bewegung der Grundplatte.

4. Elektronische Komponente

Die ausgewählte Laserdiode ist eine 1,5-W-445-nm-Diode, die in einem 12-mm-Gehäuse mit einer fokussierbaren Glaslinse montiert ist. Diese finden Sie vormontiert bei eBay. Da es sich um einen 445-nm-Laser handelt, ist das von ihm erzeugte Licht sichtbares blaues Licht.

Die Laserdiode benötigt beim Arbeiten einen Kühlkörper hohe Levels Energie. Das Design des Graveurs verwendet zwei Aluminiumhalterungen für SK12 12 mm, sowohl für die Montage als auch für die Kühlung des Lasermoduls.

Die Ausgangsintensität eines Lasers hängt von dem Strom ab, der durch ihn fließt. Eine Diode allein kann den Strom nicht regulieren, und wenn sie direkt an eine Stromversorgung angeschlossen wird, erhöht sie den Strom, bis sie zerstört wird. Daher ist ein geregelter Stromkreis erforderlich, um die Laserdiode zu schützen und ihre Helligkeit zu steuern.

Eine andere Version des Anschlussplans des Mikrocontrollers und der elektronischen Teile:

5. Software

Die Arduino-Skizze interpretiert jeden Befehlsblock. Es gibt mehrere Befehle:

1 - ein Pixel SCHNELL nach RECHTS bewegen (leeres Pixel).

2 - Bewegen Sie sich ein Pixel LANGSAM NACH RECHTS (verbrannte Pixel).

3 - ein Pixel SCHNELL nach LINKS bewegen (leeres Pixel).

4 - ein Pixel LANGSAM nach LINKS bewegen (verbranntes Pixel).

5 - ein Pixel SCHNELL nach oben bewegen (leeres Pixel).

6 - ein Pixel LANGSAM NACH OBEN bewegen (verbranntes Pixel).

7 - um ein Pixel SCHNELL NACH UNTEN bewegen (leeres Pixel).

8 - um ein Pixel NACH UNTEN bewegen (verbranntes Pixel).

9 - Schalten Sie den Laser ein.

0 - Laser ausschalten.

r - Bringen Sie die Achsen in ihre ursprüngliche Position zurück.

Mit jedem Zeichen führt Arduino die entsprechende Funktion aus, um auf die Ausgangspins zu schreiben.

Arduino-Steuerung Motordrehzahl durch Verzögerungen zwischen Schrittimpulsen. Im Idealfall lässt eine Maschine die Motoren mit der gleichen Geschwindigkeit laufen, unabhängig davon, ob ihr Bild graviert oder ein leeres Pixel überspringt. Aufgrund der begrenzten Leistung der Laserdiode muss die Maschine dies jedoch tun langsamer bei Pixelaufzeichnungen. Deshalb dort zwei Geschwindigkeiten für jede Richtung in der Liste der Befehlssymbole oben.

Skizze von 3 Programmen für Laser-Arduino-Gravierer unter:

/* Schrittmotor-Steuerungsprogramm */ // Konstanten ändern sich nicht. Wird hier verwendet, um Pin-Nummern festzulegen: const int ledPin = 13; // die Nummer des LED-Pins const int OFF = 0; const int ON = 1; const int XmotorDIR = 5; const int XmotorPULSE = 2; const int YmotorDIR = 6; const int YmotorPULSE = 3; // Halbschrittverzögerung für leere Pixel - mit 8 multiplizieren (<8ms) const unsigned int shortdelay = 936; //half step delay for burnt pixels - multiply by 8 (<18ms) const unsigned int longdelay = 2125; //Scale factor //Motor driver uses 200 steps per revolution //Ballscrew pitch is 5mm. 200 steps/5mm, 1 step = 0.025mm //const int scalefactor = 4; //full step const int scalefactor = 8; //half step const int LASER = 51; // Variables that will change: int ledState = LOW; // ledState used to set the LED int counter = 0; int a = 0; int initialmode = 0; int lasermode = 0; long xpositioncount = 0; long ypositioncount = 0; //*********************************************************************************************************** //Initialisation Function //*********************************************************************************************************** void setup() { // set the digital pin as output: pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(LASER, OUTPUT); for (a = 2; a <8; a++){ pinMode(a, OUTPUT); } a = 0; setinitialmode(); digitalWrite (ledPin, ON); delay(2000); digitalWrite (ledPin, OFF); // Turn the Serial Protocol ON Serial.begin(9600); } //************************************************************************************************************ //Main loop //************************************************************************************************************ void loop() { byte byteRead; if (Serial.available()) { /* read the most recent byte */ byteRead = Serial.read(); //You have to subtract "0" from the read Byte to convert from text to a number. if (byteRead!="r"){ byteRead=byteRead-"0"; } //Move motors if(byteRead==1){ //Move right FAST fastright(); } if(byteRead==2){ //Move right SLOW slowright(); } if(byteRead==3){ //Move left FAST fastleft(); } if(byteRead==4){ //Move left SLOW slowleft(); } if(byteRead==5){ //Move up FAST fastup(); } if(byteRead==6){ //Move up SLOW slowup(); } if(byteRead==7){ //Move down FAST fastdown(); } if(byteRead==8){ //Move down SLOW slowdown(); } if(byteRead==9){ digitalWrite (LASER, ON); } if(byteRead==0){ digitalWrite (LASER, OFF); } if (byteRead=="r"){ //reset position xresetposition(); yresetposition(); delay(1000); } } } //************************************************************************************************************ //Set initial mode //************************************************************************************************************ void setinitialmode() { if (initialmode == 0){ digitalWrite (XmotorDIR, OFF); digitalWrite (XmotorPULSE, OFF); digitalWrite (YmotorDIR, OFF); digitalWrite (YmotorPULSE, OFF); digitalWrite (ledPin, OFF); initialmode = 1; } } //************************************************************************************************************ // Main Motor functions //************************************************************************************************************ void fastright() { for (a=0; a0)( fastleft(); ) if (xpositioncount< 0){ fastright(); } } } void yresetposition() { while (ypositioncount!=0){ if (ypositioncount >0)( fastdown(); ) if (ypositioncount< 0){ fastup(); } } }

6. Starten und einrichten

Arduino repräsentiert das Gehirn für die Maschine. Er gibt die Tonhöhen- und Richtungssignale für die Schritttreiber und das Laseraktivierungssignal für den Lasertreiber aus. Im aktuellen Projekt werden nur 5 Ausgangspins benötigt, um die Maschine zu steuern. Es ist wichtig zu beachten, dass die Sockel aller Komponenten miteinander verbunden werden müssen.

7. Funktionsprüfung

Diese Schaltung benötigt mindestens 10 VDC Leistung und hat einen einfachen Ein-/Aus-Eingang, der vom Arduino bereitgestellt wird. Der LM317T ist ein linearer Spannungsregler, der als Stromregler konfiguriert ist. Die Schaltung enthält ein Potentiometer, mit dem Sie den geregelten Strom einstellen können.

Unsere Vorfahren beschäftigten sich in der Antike mit der Steinverarbeitung. Diese Kultur hat bis heute überlebt, aber dank Innovationen und moderner Maschinen ist es viel einfacher und bequemer geworden, mit diesem Material zu arbeiten. Der Laser-Desktop-Steingravierer erleichtert die Arbeit und ermöglicht es Ihnen, klare Zeichnungen auf jeder Art von Stein zu machen.

Eine Lasermaschine ist eine bequeme und schnelle Möglichkeit, ein beliebiges Bild auf einen Stein aufzubringen, wodurch Sie ein beliebig komplexes Muster erstellen können, auch solche, die Sie nicht mit Ihren eigenen Händen erstellen können. Mit Hilfe eines Gravurdruckers können Sie Ihr eigenes profitables Geschäft eröffnen. Doch wie viel kostet eine solche Maschine und welche Modelle sind beliebt?

Steingravurmaschine

Heutzutage stellen viele Unternehmen qualitativ hochwertige Lasermaschinen her. Jeder von ihnen hat seine Vor- und Nachteile. Die Tabelle beschreibt die Modelle der besten Hersteller und Preise.

Dies sind die beliebtesten Modelle, mit denen Sie Ihr Steingravurdienstleistungsgeschäft starten können. Aber nicht jeder hat die Möglichkeit, solche Geräte sofort zu kaufen. In diesem Fall können Sie mit einer selbst hergestellten Maschine Ihr eigenes Unternehmen gründen. Ein Lasergravierer aus einem Heimwerkerdrucker ist der beste Weg, um mit minimalen Investitionen ein Unternehmen zu gründen.

Wie macht man einen Graveur aus einem Drucker?

Aus einem alten Drucker eine Graviermaschine zu machen, ist überhaupt nicht schwierig. Detaillierte Anweisungen helfen Ihnen, alles zu verstehen. Aber zuerst müssen Sie alle notwendigen Details vorbereiten:

3 Nieten aus einem Baumarkt;
U-Profil aus Aluminium;
2 Lager;
ein Stück Plexiglas;
Nüsse von üblicher Größe und Länge;
3 Schrittmotoren, diese können von einem alten Drucker ausgeliehen werden.

Außerdem müssen Sie solche Werkzeuge zur Hand haben: eine Bügelsäge, einen Bohrer, eine Stichsäge, Bolzen, Schrauben, Schraubendreher und andere Werkzeuge. Das einzige, was außerhalb des Hauses getan werden muss, ist das Schweißen des Sockels für die Maschine, obwohl es auch auf einer geschraubten Halterung hergestellt werden kann. Anweisungen zum Herstellen eines Laserdruckers zu Hause mit Ihren eigenen Händen finden Sie in der folgenden Tabelle.

Nr. p / p	Schritte der maschinellen Fertigung
1.	Die Fertigung der Maschine beginnt mit der Befestigung von Leitspindel und Profil. Letzterer dient als eine Art Schlitten.
	Die Lager sind mit Schrumpfschlauch befestigt, und weicher Kunststoff ist perfekt für die Taille - ein normaler Papierordner. An der Leitspindel ist eine Platte in Form des Buchstabens „P“ mit einer Schraube befestigt, die zur Befestigung der X-Achsenebene erforderlich ist.
	Der Motor auf der X-Achse ist mit Bolzenstücken befestigt. Die Achse wird mit einem Adapter und einem Stück Gummischlauch fixiert. Einerseits wird es auf die Laufachse gewickelt, andererseits wird es im Adapter fixiert.
4.	Es ist auch sehr bequem und einfach, den Motor am Rahmen zu montieren.
5.	Wir stellen die Plattform aus Plexiglas her, auf der ein Begrenzer aus einem Profil und einer Druckrolle angebracht werden muss. Der Standort sollte die Größe des Arbeitsfeldes der Maschine haben.
6.	Die Y-Achse ist identisch zur X-Achse aufgebaut, der einzige Unterschied besteht in der Motorhalterung, diese muss an der X-Achse befestigt werden.
	Die Y-Achse richtig zu montieren ist nicht schwierig, da sie fast alle Konturen der X-Achse wiederholt, aber nur die Andruckrollen müssen vorne befestigt werden. Die von Ihnen selbst erstellte Graviermaschine in diesem Modell kann ein gewöhnlicher Haushaltsdremel sein. Sie können es mit Plexiglas befestigen.

Fertig ist die Do-it-yourself-Laser-Desktop-Graviermaschine. Jetzt muss es nur noch mit Endschaltern angeschlossen werden. Mit diesem hausgemachten Gerät können Sie zu Hause Stein schnitzen, aber nicht schneiden.

Welche Steine können graviert werden?

Nicht jeder Stein lässt sich mit einer Graviermaschine bearbeiten, am besten eignen sich dunkle Naturmaterialien zum Gravieren, wie zum Beispiel:

Granit;
Marmor;
weisser Marmor.

Die Gravur auf schneeweißem Marmor sieht besonders schön aus, da die Maschine in der Lage ist, eine durchgehende weiße Steininschrift oder ein Muster zu erzeugen, wodurch es sehr schön wird. Die Lasergravur kann mit einer Glasmattierung verglichen werden. Mit Hilfe einer solchen Maschine ist es schließlich nicht möglich, eine tiefe Beschriftung vorzunehmen, da der Strahl das Material schmelzen kann und die Arbeit im Endergebnis fast unsichtbar ist. Die beste Wirkung der Maschine wird auf Oberflächen in Grautönen erzielt.

Aber sobald man es schafft, für eine gute Maschine Geld zu verdienen, lohnt es sich, sie zu kaufen, wenn Aussicht besteht, in diesem Bereich weiterzuarbeiten. Mit professionellen Maschinen können Sie ein Bild schnell, genau und genau erstellen, dies gilt auch für die kleinsten Details. Dank eines professionellen Lasergravierers ist es möglich, eine hervorragende Ähnlichkeit mit einer fotografischen Vorlage zu erreichen. Ein professionelles Gerät, sogar ein Desktop-Gerät, kann in jeder Schriftart und Größe schreiben, was bequem und praktisch ist.

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Ein Geschäft mit einem selbstgebauten Gravierer zu starten ist bequem und günstig, aber um alle Bedürfnisse und Wünsche Ihrer Kunden in Zukunft zu befriedigen, müssen Sie immer noch ein modernes Graviermodell kaufen, wenn auch ein günstiges.. So wird Ihr Geschäft gedeihen und sich in kurzer Zeit auszahlen. Indem Sie lernen, mit Ihren eigenen Händen Meisterwerke auf Stein zu schaffen, machen Sie sich einen guten Namen und Kunden werden mit Bestellungen zu Ihnen kommen.

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