حکاکی لیزری که خودتان انجام دهید یک راه حل مقرون به صرفه برای یک کارگاه خانگی است. حکاکی لیزری خودتان در آردوینو حکاکی لیزری خودتان از چاپگر جوهر افشان

زمان آن فرا رسیده است که مهندس هیپربولوئید گارین از رمان الکسی تولستوی به میز آشپزخانهآپارتمان معمولی مسکو

یکی دو سال پیش در فروشگاه های آنلاین چینیمی توانید مجموعه های ارزان قیمت حکاکی لیزری را پیدا کنید. در ابتدا، قدرت لیزر 100 مگاوات بود، سپس 500 مگاوات ... اخیراً یک حکاکی 5 واتی ظاهر شد، چنین قدرتی از لیزر نیمه هادی در حال حاضر اجازه می دهد تا نه تنها تصاویر را روی تخته سه لا بسوزانید، بلکه تخته سه لا را نیز برش دهید.

کیت مونتاژ برش لیزریدر بسته بندی با کیفیت خوب رسید استایروفوم در جعبه مقوایی.
دستگاه حکاکی لیزری 5500mw A5 Mini Laser Graving Machine به عنوان کیت مونتاژ عرضه می شود: راهنماهای آلومینیومی، موتورهای پله ای، برد کنترل، عینک برای محافظت از چشم در برابر اشعه لیزر، قطعات بدنه برای مونتاژ و یک برد کنترل با یراق آلات. یک شب طول کشید تا دستگاه مونتاژ شود.

طراحی CNC لیزری طراحی ساده ترچاپگر سه بعدی، همان راهنماهایی که هد در امتداد آن توسط موتورهای پله ای هدایت می شود. فقط یک چاپگر سه بعدی دارای سه عدد از آنها است و سر را به صورت سه بعدی حرکت می دهند. در مورد ما، کافی است که سر به سادگی در امتداد هواپیما در دو بعد حرکت کند. هیچ تلاشی برای جابجایی آن لازم نیست، زیرا هیچ تماس مکانیکی با مواد قطعه کار وجود ندارد. حکاکی لیزری از طریق یک پورت USB استاندارد به کامپیوتر متصل می شود.

قسمتی که می خواهید برش دهید یا تصویری که می خواهید رایت کنید باید در یک برنامه برداری رسم شود. برنامه باید فایل تصویر را با فرمت wmf ذخیره کند.

فایلی با این فرمت را می توان به برنامه ای که حکاکی را کنترل می کند وارد کرد.

برای این کار بهتر است برنامه رایگاناسکچاپ (به اندازه کافی برنامه سادهبرای ایجاد مدل های سه بعدی). برنامه کنترل حکاکی بن باکس به صورت رایگان از وب سایت فروشنده دانلود می شود.

متاسفانه توان لیزر قابل تنظیم نیست. این برنامه سرعت حرکت سر را تنظیم می کند - هرچه سریعتر حرکت کند، کمتر می سوزد.

اگر می خواهید برش دهید، سرعت را کمتر کنید. برای تنظیم قدرت، باید هزینه اضافی سفارش دهید. با نصب آن می توانید برق را به صورت دستی تنظیم کنید. برای حکاکی، 100-500 میلی وات کافی است، و برای برش مواد - 2000-5000 میلی وات.

در حین کار، حکاکی کمی دود می کند. با باز بودن پنجره دود زیاد اذیتم نکرد. اما دود پرتو لیزر را به تاخیر می اندازد و قدرت آن و در نتیجه عمق برش را کاهش می دهد.

همه چیز خوب خواهد بود، اما کارشناسان برش لیزر می گویند که لنز ممکن است دوده شود. بنابراین، بلافاصله پس از خرید دستگاه، باید یک هود قدرتمند بسازید یا حداقل یک فن بر روی سر حکاکی نصب کنید.

دستگاه لیزر CNC چگونه برش می دهد

همانطور که می دانید لیزر برش نمی دهد بلکه می سوزد هر چه قدرت لیزر بیشتر باشد بیشتر می شود مواد مقاومآنها می توانند پردازش شوند. نکته برش لیزری است که قبل از شروع سوختن لبه‌های مواد مجاور نقطه برش، ماده زمان دارد تا در پرتو لیزر تبخیر شود.

برش عمیق لبه ها را می سوزاند لایه های بالاییبنابراین، برش عمیق با لیزر دارای شکل ذوزنقه ای با یک طرف پهن در بالا است.هنگام برش یک ماده با لیزر ضعیف، حرارت و اشتعال لبه های مواد رخ می دهد، می توان با دمیدن یک جریان نازک با آن مقابله کرد. هوا در نقطه برش و عبورهای متعدد در طول یک مسیر.

فقط در اینجا یک رابطه خطی "قدرت لیزر - تعداد پاس" وجود ندارد. یعنی اگر بتوانید یک ورقه نازک بالسا یا تخته سه لا را با لیزر 5 وات برش دهید. سپس برای یک برش لیزری 2 وات، باید 2-3 پاس انجام نشود، بلکه خیلی بیشتر است. بنابراین با این امید که "ارزان تر بخرید و فقط چندین بار در مسیر برش ها رانندگی کنید" بهتر است جدا شوید. شما باید لیزر قوی تری بگیرید، ترجیحا با ذخیره انرژی.

فوکوس کردن لیزر

فوکوس لیزر دستی است.

جسم را برای حکاکی محصور می کنیم.

هنگام روشن کردن لیزر با حداقل توان، برای متمرکز کردن آن بر روی جسم حکاکی، لازم است تنظیم لنز فوکوس را به صورت دستی بچرخانید تا اندازه نقطه به یک نقطه تبدیل شود، حداقل شود. در این حالت حداکثر توان را بدست می آوریم.

هنگام برش تخته سه لا ، پرتو لیزر با برش چند میلی متری از قبل از بین رفته است ، ضعیف می شود و تخته سه لا را تا انتها برش نمی دهد. معلوم می شود که هر چه عمیق تر برش دهیم، پرتو ضعیف تر است. در این مورد، تمرکز لیزر بر روی سطحی که تخته سه لا روی آن قرار می گیرد، منطقی است.

استفاده عملیحکاکی در خانه

حکاکی برای برش چرم ایده آل است. می توانید هر طرحی را روی پوست بمالید و فوراً الگوها را با لیزر برش دهید. مزیت بزرگ لیزر هنگام برش پارچه های مصنوعی و چرم این است که لبه ها سوزانده شده و سپس ساییده نمی شوند. پلاستیکی که به راحتی حکاکی می شود. می توانید جلد حکاکی شیک مورد علاقه خود را روی گوشی هوشمند خود بسازید.

اجداد ما در دوران باستان به پردازش سنگ مشغول بودند. این فرهنگ تا به امروز باقی مانده است، اما به لطف نوآوری ها و ماشین های مدرن، کار با این ماده بسیار آسان تر و راحت تر شده است. حکاکی سنگ رومیزی لیزری کار را تسهیل می کند و به شما این امکان را می دهد که بر روی هر نوع سنگی نقاشی های واضحی انجام دهید.

دستگاه لیزر مناسب است و راه سریعهر تصویری را روی یک سنگ قرار دهید، به لطف آن می توانید الگویی با هر پیچیدگی ایجاد کنید، حتی آنهایی که نمی توانید با دستان خود ایجاد کنید. با کمک یک چاپگر حکاکی می توانید کسب و کار سودآور خود را باز کنید. اما هزینه چنین ماشینی چقدر است و کدام مدل ها محبوب هستند؟

دستگاه حکاکی روی سنگ

امروزه بسیاری از شرکت ها با کیفیت خوب تولید می کنند دستگاه های لیزر. هر کدام از آنها جوانب مثبت و منفی خود را دارند. جدول مدل ها را توضیح می دهد بهترین تولید کنندگانو قیمت ها

اینها محبوب ترین مدل هایی هستند که به شما امکان می دهند تجارت خدمات حکاکی سنگ خود را راه اندازی کنید. اما همه این فرصت را ندارند که فوراً چنین تجهیزاتی را خریداری کنند، در این صورت می توانید تجارت خود را با دستگاهی که خودتان ساخته اید راه اندازی کنید. حکاکی لیزری ساخته شده از یک چاپگر که خودتان انجام دهید بهترین راهراه اندازی کسب و کار با حداقل سرمایه

چگونه از چاپگر حکاکی بسازیم؟

ساختن ماشین حکاکی از یک چاپگر قدیمی اصلا کار سختی نیست. دستورالعمل های دقیقبه شما کمک می کند همه چیز را بفهمید اما ابتدا باید تمام جزئیات لازم را آماده کنید:

3 گل میخ از یک فروشگاه سخت افزار.
آلومینیوم U-پروفیل;
2 بلبرینگ؛
یک تکه پلکسی گلاس؛
آجیل سایز عادیو طولانی؛
3 موتور پله ای، آنها را می توان از یک چاپگر قدیمی قرض گرفت.

همچنین، علاوه بر این، شما باید چنین ابزارهایی را در دست داشته باشید: اره برقی، مته، اره منبت کاری اره مویی، پیچ و مهره، پیچ، پیچ گوشتی و ابزارهای دیگر. تنها کاری که باید در خارج از خانه انجام شود جوش دادن پایه دستگاه است، اگرچه می توان آن را روی یک پایه پیچ نیز ساخت. دستورالعمل نحوه ساخت پرینتر لیزریدر خانه با دستان خود، در جدول زیر توضیح داده شده است.

شماره p / p	مراحل ساخت ماشین
1.	ساخت دستگاه با بستن پیچ سربی و پروفیل آغاز می شود. دومی به عنوان نوعی سورتمه استفاده می شود.
	بلبرینگ ها با انقباض حرارتی ثابت می شوند و پلاستیک نرم برای کمر مناسب است - یک پوشه کاغذی معمولی. یک صفحه به شکل حرف "P" با یک پیچ به پیچ سرب وصل شده است، برای ثابت کردن هواپیمای محور X ضروری است.
	موتور در محور X با قطعات ناودانی متصل می شود. محور با یک آداپتور و یک تکه شلنگ لاستیکی ثابت می شود. از یک طرف روی محور در حال اجرا پیچیده می شود و انتهای دیگر در آداپتور ثابت می شود.
4.	همچنین نصب موتور روی قاب بسیار راحت و آسان است.
5.	ما پلت فرم را از پلکسی گلاس می سازیم که روی آن باید یک محدود کننده ساخته شده از یک پروفیل و یک غلتک فشار قرار دهید. سایت باید به اندازه زمین کاری دستگاه باشد.
6.	محور Y به طور یکسان به محور X مونتاژ می شود، تنها تفاوت در پایه موتور است، باید به محور X متصل شود.
	مونتاژ صحیح محور Y دشوار نیست، زیرا تقریباً تمام خطوط محور X را تکرار می کند، اما فقط غلتک های فشار باید در جلو ثابت شوند. دستگاه حکاکی در این مدل که توسط خودتان ساخته شده است، می تواند یک درمل معمولی خانگی باشد. می توانید آن را با پلکسی گلاس وصل کنید.

بنابراین دستگاه حکاکی لیزری رومیزی خودتان آماده است. اکنون فقط اتصال آن با استفاده از سوئیچ های محدود باقی مانده است. این دستگاه خانگیبه شما امکان می دهد سنگ تراشی را در خانه انجام دهید، اما برش آن را ممکن نمی کند.

روی چه سنگ هایی می توان حکاکی کرد؟

هر سنگی را نمی توان با ماشین حکاکی پردازش کرد، سنگ های تیره برای حکاکی مناسب هستند. مواد طبیعی، مانند:

سنگ گرانیت؛
سنگ مرمر؛
سنگ مرمر سفید.

حکاکی روی سنگ مرمر سفید برفی بسیار زیبا به نظر می رسد، زیرا دستگاه قادر به ایجاد کتیبه یا الگوی سنگ سفید مداوم است، در نتیجه بسیار زیبا به نظر می رسد. حکاکی لیزری را می توان با حصیر شیشه ای مقایسه کرد. از این گذشته ، با کمک چنین ماشینی نمی توان یک کتیبه عمیق ایجاد کرد ، زیرا پرتو قادر است مواد را ذوب کند و در نتیجه کار تقریباً نامرئی است. بهترین اثراز دستگاه بر روی سطوح، در سایه های خاکستری به دست می آید.

اما زمانی که بتوانید درآمد کسب کنید ماشین خوب، اگر چشم اندازی برای کار بیشتر در این زمینه وجود دارد، ارزش خرید آن را دارد. ماشین های حرفه ای به شما این امکان را می دهند که یک تصویر سریع، دقیق و دقیق ایجاد کنید، این حتی برای کوچکترین جزئیات نیز صدق می کند. با حکاکی لیزری سطح حرفه ایدستیابی به شباهت عالی با منبع عکاسی. یک ماشین حرفه ای، حتی یک رومیزی، می تواند با هر فونت و اندازه ای بنویسد، بنابراین راحت و کاربردی است.

مقاله را با 2 کلیک ذخیره کنید:

راه اندازی یک کسب و کار با حکاکی خانگی راحت و کم هزینه است، اما در آینده، برای برآورده کردن تمام نیازها و خواسته های مشتریان، همچنان باید خرید کنید. مدل مدرنحکاکی گرچه ارزان. بنابراین، کسب و کار شما رونق خواهد گرفت و زمان کوتاهنتیجه خواهد داد. با یادگیری نحوه خلق شاهکارهای روی سنگ با دستان خود، نام خوبی برای خود به ارمغان می آورید و مشتریان با سفارش به سراغ شما می آیند.

در تماس با

مونتاژ چنین حکاکی برای نویسنده 4 ماه طول کشیده است، قدرت آن 2 وات است. این خیلی زیاد نیست، اما به شما امکان می دهد روی چوب و پلاستیک حکاکی کنید. همچنین این دستگاه می تواند درخت چوب پنبه را قطع کند. مقاله شامل همه است مواد لازمبرای ایجاد یک حکاکی، از جمله فایل های STL برای چاپ اجزای ساختاری، و همچنین مدارهای الکترونیکی برای اتصال موتورها، لیزرها و غیره.

ویدئوی حکاکی:

مواد و ابزار:

دسترسی به چاپگر سه بعدی؛
- میله های فولادی ضد زنگ 5/16 اینچ؛
- بوش های برنزی (برای یاتاقان های ساده)؛
- دیود M140 برای 2 وات؛
- رادیاتور و خنک کننده برای ایجاد خنک کننده دیود؛
- موتورهای پله ای، قرقره ها، تسمه های دندانه دار؛
- چسب فوق العاده؛
- تیر چوبی؛
- تخته سه لا؛
- پیچ و مهره با مهره؛
- اکریلیک (برای ایجاد درج)؛
- لنز و درایور G-2؛
- خمیر حرارتی؛
- عینک محافظ؛
- کنترل کننده آردوینو UNO؛
- مته، ابزار برش، پیچ های خودکار و غیره

فرآیند تولید حکاکی:

گام یک. محور Y را ایجاد کنید
ابتدا، در Autodesk Inventor، باید یک قاب چاپگر توسعه دهید. سپس می توانید شروع به چاپ عناصر محور Y و مونتاژ آن کنید. اولین قسمتی که روی یک چاپگر سه بعدی چاپ می شود برای نصب یک موتور پله ای در محور Y، اتصال شفت های فولادی و اطمینان از لغزش در امتداد یکی از محورهای محور X مورد نیاز است.

پس از چاپ قطعه باید دو بوش برنزی در آن تعبیه شود که به عنوان تکیه گاه کشویی استفاده می شود. برای کاهش اصطکاک، بوش ها باید روغن کاری شوند. این راه حل کاملبرای چنین پروژه هایی زیرا ارزان است.

در مورد راهنماها، آنها از میله های فولادی ضد زنگ با قطر 5/16 اینچ ساخته شده اند. فولاد ضد زنگ ضریب اصطکاک کمی با برنز دارد، بنابراین برای یاتاقان های ساده بسیار عالی است.

یک لیزر هم روی محور Y نصب شده است بدنه فلزیو خیلی گرم می شود برای کاهش خطر گرمای بیش از حد، نصب کنید رادیاتور آلومینیومیو کولرهای خنک کننده نویسنده از عناصر قدیمی کنترلر ربات استفاده کرده است.

از جمله اینکه در بلوک لیزر 1 "X1" باید یک سوراخ 31/64 اینچی ایجاد کنید و یک پیچ به صفحه جانبی اضافه کنید. بلوک به قسمت دیگری متصل است که روی چاپگر سه بعدی نیز چاپ می شود. ، در امتداد محور Y حرکت می کند. کمربند دندانه دار.

بعد از مونتاژ ماژول لیزر بر روی محور Y نصب می شود.در این مرحله استپر موتورها، قرقره ها و تسمه تایم نیز نصب می شود.

مرحله دو. ایجاد محور X

برای ایجاد پایه حکاکی از چوب استفاده شده است. مهمترین چیز این است که دو محور X به وضوح موازی هستند، در غیر این صورت دستگاه گوه می شود. یک موتور جداگانه برای حرکت در امتداد محور X و همچنین یک تسمه محرک در مرکز در امتداد محور Y استفاده می شود. به لطف این طراحی، سیستم ساده و عالی کار می کند.

می توانید از سوپرچسب برای اتصال تیر متقاطع که تسمه را به محور Y متصل می کند استفاده کنید. اما بهتر است برای این منظور براکت های مخصوصی را روی چاپگر سه بعدی چاپ کنید.

مرحله سوم اتصال و تست الکترونیک
محصول خانگی از دیودی مانند دیود M140 استفاده می کند، می توانید یک دیود قدرتمندتر خریداری کنید، اما قیمت آن بالاتر خواهد بود. برای فوکوس کردن پرتو، به یک لنز و یک منبع تغذیه تنظیم شده نیاز دارید. لنز با استفاده از خمیر حرارتی بر روی لیزر نصب می شود. با لیزر فقط در عینک های محافظ کار کنید.

برای بررسی نحوه کار الکترونیک، نویسنده آن را در خارج از دستگاه روشن کرد. خنک کننده کامپیوتر برای خنک کردن وسایل الکترونیکی استفاده می شود. این سیستم روی کنترلر Arduino Uno که به grbl متصل است کار می کند. برای اینکه سیگنال به صورت آنلاین مخابره شود، از فرستنده یونیورسال Gcode استفاده می شود. برای تبدیل تصاویر برداری به G-code، می توانید با نصب افزونه gcodetools از Inkscape استفاده کنید. برای کنترل لیزر از کنتاکتی استفاده می شود که عملکرد اسپیندل را کنترل می کند. این یکی از بیشترین است مثال های سادهبا استفاده از gcodetools

مرحله چهارم بدنه حکاکی
سطوح جانبی از تخته سه لا ساخته شده است. از آنجایی که استپر موتور در حین کار کمی بیرون از کیس کشیده می شود، باید یک سوراخ مستطیلی در قسمت پشتی ایجاد شود. علاوه بر این، فراموش نکنید که سوراخ هایی برای خنک کننده، اتصال برق و همچنین ایجاد کنید پورت USB. لبه های رویه و جلوی کیس نیز از تخته سه لا ساخته شده که در قسمت مرکزی آن دیوارهای اکریلیک تعبیه شده است. بالاتر از همه عناصری که در پایین جعبه نصب شده اند، یک سکوی چوبی اضافی وصل شده است. این اساس ماده ای است که لیزر با آن کار می کند.

برای ساخت دیوارها از اکریلیک استفاده می شود. رنگ نارنجیزیرا پرتوهای لیزر را کاملا جذب می کند. مهم است که به یاد داشته باشید که حتی یک پرتو لیزر منعکس شده می تواند به طور جدی به چشم آسیب برساند. این همه، لیزر آماده است. می توانید شروع به آزمایش کنید.

البته تصاویر پیچیده کیفیت چندان بالایی ندارند، اما حکاکی ساده بدون مشکل می سوزد. همچنین می توانید از آن برای برش چوب پنبه بدون مشکل استفاده کنید.

بسیاری از آن صنعتگران خانگی که در کارگاه خود به ساخت و ساز مشغولند طراحی تزئینیمحصولاتی از چوب و سایر مواد، احتمالاً در مورد چگونگی ساخت یک حکاکی لیزری با دستان خود فکر کرده اید. در دسترس بودن چنین تجهیزاتی که مدل های سریال آن بسیار گران هستند، این امکان را فراهم می کند که نه تنها پیچیده ترین نقشه ها را روی سطح قطعه کار با دقت و جزئیات بالا اعمال کنید، بلکه انجام دهید. برش لیزریمواد مختلف

حکاکی لیزری خانگی، که هزینه آن به طور قابل توجهی کمتر از مدل تولید انبوه است، حتی اگر دانش عمیقی از الکترونیک و مکانیک نداشته باشید، قابل ساخت است. حکاکی لیزری طرح پیشنهادی بر روی پلت فرم سخت افزاری آردوینو مونتاژ شده و دارای قدرت 3 وات است، در حالی که برای مدل های صنعتی این پارامتر حداقل 400 وات است. با این حال، حتی چنین قدرت کم به شما امکان می دهد از این دستگاه برای برش محصولات از پلی استایرن منبسط شده، ورق های چوب پنبه، پلاستیک و مقوا و همچنین حکاکی لیزری با کیفیت بالا استفاده کنید.

مواد لازم

برای ساخت حکاکی لیزری خود در آردوینو، به موارد زیر نیاز دارید: مواد مصرفیمکانیسم ها و ابزارها:

پلتفرم سخت افزاری آردوینو R3;
برد پروتو برد مجهز به نمایشگر؛
موتورهای پله ای، که می توانند به عنوان موتورهای الکتریکی از چاپگر یا پخش کننده DVD استفاده شوند.
لیزر با توان 3 وات؛
دستگاه خنک کننده لیزری؛
تنظیم کننده ولتاژ DC DC-DC;
ترانزیستور ماسفت;
بردهای الکترونیکی که موتورهای حکاکی لیزری را کنترل می کنند.
سوئیچ های محدود؛
مسکنی که می توان تمام عناصر سازه ای را در آن قرار داد حکاکی خانگی;
تسمه ها و قرقره های دندانه دار برای نصب آنها؛
بلبرینگ در اندازه های مختلف؛
چهار تخته های چوبی(دو مورد از آنها با ابعاد 135x10x2 سانتی متر و دو مورد دیگر - 125x10x2 سانتی متر)؛
چهار میله فلزی با مقطع دایره ای که قطر آنها 10 میلی متر است.
پیچ، مهره و پیچ؛
روان کننده؛
گیره کراوات؛
کامپیوتر؛
مته قطر متفاوت;
یک اره مدور;
سمباده;
گیره
مجموعه استانداردابزار قفل ساز.

قسمت الکتریکی دستگاه حکاکی لیزری خانگی

عنصر اصلی مدار الکتریکی دستگاه ارائه شده یک فرستنده لیزری است که ورودی آن باید با ولتاژ ثابت با مقدار بیش از پارامترهای مجاز تغذیه شود. اگر این الزام را رعایت نکنید، ممکن است لیزر به سادگی بسوزد. تابش لیزری مورد استفاده در دستگاه حکاکی طرح ارائه شده برای ولتاژ 5 ولت و جریان بیش از 2.4 A طراحی شده است، بنابراین تنظیم کننده DC-DC باید برای جریان 2 A و ولتاژ حداکثر 5 تنظیم شود. V.

ترانزیستور ماسفت که مهمترین عنصر قسمت الکتریکی حکاکی لیزری است، برای روشن و خاموش کردن امیتر لیزر هنگام دریافت سیگنال از کنترلر آردوینو ضروری است. سیگنال الکتریکی تولید شده توسط کنترلر بسیار ضعیف است، بنابراین فقط ترانزیستور ماسفت می تواند آن را درک کند و سپس مدار برق لیزر را باز کرده و قفل می کند. V نمودار سیم کشیحکاکی لیزری، چنین ترانزیستوری بین تماس مثبت لیزر و تنظیم کننده DC منفی نصب می شود.

موتورهای پله ای حکاکی لیزری از طریق یک برد کنترل الکترونیکی متصل می شوند که عملکرد آنها را هماهنگ می کند. به لطف این اتصال، تسمه‌های تایمی که توسط موتورهای متعدد هدایت می‌شوند، آویزان نمی‌شوند و کشش پایداری را در طول کار خود حفظ می‌کنند که کیفیت و دقت پردازش انجام شده را تضمین می‌کند.

باید در نظر داشت که دیود لیزری که در دستگاه حکاکی خانگی استفاده می شود نباید بیش از حد گرم شود.

برای انجام این کار، لازم است از خنک کننده موثر آن اطمینان حاصل شود. این مشکل به سادگی حل می شود: در کنار دیود، یک معمولی فن کامپیوتر. برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد تابلوهای کنترل برای عملکرد موتورهای پله ای، خنک کننده های کامپیوتری نیز در کنار آنها قرار می گیرند، زیرا رادیاتورهای معمولی نمی توانند با این کار کنار بیایند.

عکس هایی از روند مونتاژ مدار الکتریکی

عکس-1 عکس-2 عکس-3
عکس-4 عکس-5 عکس-6

فرآیند مونتاژ

دستگاه حکاکی خودساخته طرح پیشنهادی از نوع شاتل است که یکی از عناصر متحرک آن وظیفه حرکت در محور Y و دو عنصر دیگر به صورت جفتی حرکت در محور X را بر عهده دارد.برای محور Z. ، که در پارامترهای چنین چاپگر سه بعدی نیز مشخص شده است، عمقی که مواد پردازش شده سوزانده می شود گرفته می شود. عمق سوراخ هایی که عناصر مکانیزم شاتل حکاکی لیزری در آنها نصب شده اند باید حداقل 12 میلی متر باشد.

قاب دسکتاپ - ابعاد و تحمل ها

عکس-1 عکس-2 عکس-3
عکس-4 عکس-5 عکس-6

میله های آلومینیومی با قطر حداقل 10 میلی متر می توانند به عنوان عناصر راهنما عمل کنند که سر کار دستگاه حکاکی لیزری در امتداد آنها حرکت می کند. در صورت عدم امکان یافتن میله های آلومینیومی می توان از راهنماهای فولادی با همان قطر برای این اهداف استفاده کرد. نیاز به استفاده از میله هایی با این قطر دقیقاً با این واقعیت توضیح داده می شود که در این حالت سر کار دستگاه حکاکی لیزری آویزان نمی شود.

ساخت کالسکه متحرک

عکس-1 عکس-2 عکس-3

سطح میله هایی که به عنوان راهنما برای دستگاه حکاکی لیزری استفاده می شود باید از گریس کارخانه تمیز شود و با دقت سمباده کاری شود تا کاملا صاف شود. سپس آنها باید با یک روان کننده مبتنی بر لیتیوم سفید اعمال شوند که روند لغزش را بهبود می بخشد.

نصب موتورهای پله ای بر روی بدنه دستگاه حکاکی خانگی با استفاده از براکت های ساخته شده از ورق فلز. برای ساخت چنین براکتی، یک ورق فلزی تقریباً به اندازه عرض خود موتور و دو برابر طول پایه آن در زوایای قائم خم می شود. روی سطح چنین براکتی، جایی که پایه موتور الکتریکی قرار خواهد گرفت، 6 سوراخ ایجاد می شود که 4 سوراخ برای ثابت کردن خود موتور و دو سوراخ دیگر برای اتصال براکت به بدنه با استفاده از خود معمولی لازم است. -پیچ های ضربه ای

برای نصب مکانیزم محرک متشکل از دو قرقره، یک واشر و یک پیچ بر روی محور موتور، از یک قطعه ورق فلزی با اندازه مناسب نیز استفاده می شود. برای نصب چنین واحدی، یک پروفیل U شکل از یک ورق فلزی تشکیل می شود که در آن سوراخ هایی برای اتصال آن به بدنه حکاکی و خروجی شفت موتور ایجاد می شود. قرقره هایی که تسمه های تایم روی آنها قرار می گیرند بر روی محور موتور محرک نصب شده و در قسمت داخلی پروفیل U شکل قرار می گیرند. تسمه های تایمی که روی قرقره هایی قرار می گیرند که باید شاتل های دستگاه حکاکی را به حرکت درآورند، به آنها متصل می شوند. پایه های چوبیبا استفاده از پیچ های خودکار

نصب و راه اندازی استپر موتور

عکس-1 عکس-2 عکس-3
عکس-4 عکس-5 عکس-6

نصب نرم افزار

تولید کننده لیزر شما، که باید در حالت خودکار کار کند، نه تنها به نصب، بلکه به پیکربندی نرم افزار ویژه نیز نیاز دارد. مهمترین عنصرچنین نرم افزاری برنامه ای است که به شما امکان می دهد خطوط الگوی مورد نظر را ایجاد کرده و آنها را به پسوندی تبدیل کنید که برای کنترل های حکاکی لیزری قابل درک باشد. چنین برنامه ای به صورت رایگان در دسترس است و می توان آن را بدون هیچ مشکلی در رایانه خود بارگیری کرد.

برنامه دانلود شده در رایانه کنترل کننده دستگاه حکاکی از بایگانی باز شده و نصب می شود. علاوه بر این، به یک کتابخانه کانتور و همچنین برنامه ای نیاز دارید که داده های مربوط به نقاشی یا کتیبه ایجاد شده را به کنترل کننده آردوینو ارسال می کند. چنین کتابخانه ای (و همچنین برنامه ای برای انتقال داده ها به کنترل کننده) را می توان در دامنه عمومی نیز یافت. برای اینکه محصول خانگی لیزری شما به درستی کار کند و حکاکی که به کمک آن انجام می شود از کیفیت بالایی برخوردار باشد، باید خود کنترلر را مطابق با پارامترهای دستگاه حکاکی پیکربندی کنید.

ویژگی های استفاده از کانتور

اگر قبلاً سؤال نحوه ساخت حکاکی لیزری دستی را فهمیده اید ، باید سؤال پارامترهای خطوطی را که می توان با استفاده از چنین دستگاهی اعمال کرد ، روشن کنید. چنین خطوطی قسمت درونیکه پر نمی شوند حتی اگر طرح اصلی روی آن نقاشی شده باشد، باید به عنوان فایل نه در پیکسل (jpeg)، بلکه در فرمت برداری به کنترلر حکاکی منتقل شوند. این بدان معنی است که تصویر یا کتیبه اعمال شده بر روی سطح قطعه کار با استفاده از چنین حکاکی شامل پیکسل نیست، بلکه از نقطه تشکیل شده است. چنین تصاویر و کتیبه‌هایی را می‌توان به هر نحوی با تمرکز بر سطحی که باید روی آن اعمال شود، مقیاس‌بندی کرد.

با استفاده از حکاکی لیزری، تقریباً هر طرح و کتیبه ای را می توان روی سطح قطعه کار اعمال کرد، اما برای این کار باید طرح های رایانه ای آنها را به فرمت برداری تبدیل کرد. انجام چنین روشی دشوار نیست: برای این کار از برنامه های ویژه Inkscape یا Adobe Illustrator استفاده می شود. فایلی که قبلاً به فرمت برداری تبدیل شده است باید دوباره تبدیل شود تا توسط کنترل کننده دستگاه حکاکی به درستی درک شود. برای این تبدیل از برنامه Inkscape Laserengraver استفاده می شود.

راه اندازی نهایی و آماده سازی برای کار

با ساخت دستگاه حکاکی لیزری با دستان خود و آپلود اطلاعات لازم در کامپیوتر کنترل آن نرم افزار، بلافاصله کار را شروع نکنید: تجهیزات نیاز به تنظیم و تنظیم نهایی دارند. این تنظیم چیست؟ اول از همه، باید مطمئن شوید که حداکثر حرکات سر لیزر دستگاه در امتداد محورهای X و Y با مقادیر به دست آمده در هنگام تبدیل فایل برداری مطابقت دارد. علاوه بر این، بسته به ضخامت ماده ای که قطعه کار از آن ساخته شده است، لازم است پارامترهای جریان تامین شده به سر لیزر تنظیم شود. این باید انجام شود تا محصولی که می خواهید روی سطح آن حکاکی کنید نسوزد.

توجه!هنگام استفاده از لیزر مراقب باشید. لیزر مورد استفاده در این دستگاه ممکن است باعث آسیب دیدگی و احتمالاً نابینایی شما شود. هنگام کار با لیزرهای قدرتمندبیشتر از 5 مگاوات، همیشه از یک جفت عینک ایمنی طراحی شده برای جلوگیری از طول موج لیزر استفاده کنید.

حکاکی لیزری آردوینو دستگاهی است که نقش آن حکاکی چوب و سایر مواد است. در طول 5 سال گذشته، دیودهای لیزر پیشرفت کرده اند که این امکان را به اندازه کافی فراهم کرده است حکاکی های قدرتمندبدون پیچیدگی اضافی کنترل لوله های لیزر.

ارزش حکاکی سایر مواد را دارد. بنابراین، به عنوان مثال، هنگام استفاده از پلاستیک در کار با دستگاه لیزر، دود ظاهر می شود که هنگام سوختن حاوی گازهای خطرناک است.

در این آموزش سعی می کنم جهت گیری فکری را ارائه کنم و به مرور زمان درس مفصل تری در مورد اجرای این دستگاه پیچیده ایجاد خواهیم کرد.

برای شروع، من پیشنهاد می کنم ببینم کل فرآیند ایجاد یک حکاکی برای یک آماتور رادیویی چگونه بود:

موتورهای پله ای قوی همچنین به رانندگان نیاز دارند تا از آنها نهایت استفاده را ببرند. در این پروژه برای هر موتور یک استپر درایور مخصوص گرفته می شود.

در زیر جزئیاتی در مورد اجزای انتخاب شده آورده شده است:

استپر موتور - 2 قطعه.
اندازه قاب NEMA 23 است.
گشتاور 1.8 نیوتن متر در 255 اونس.
200 گام / دور - برای 1 مرحله 1.8 درجه.
جریان - تا 3.0 A.
وزن - 1.05 کیلوگرم.
اتصال 4 سیم دوقطبی.
درایور استپر - 2 قطعه.
درایو پله دیجیتال.
تراشه.
جریان خروجی - از 0.5 A تا 5.6 A.
محدود کننده جریان خروجی - خطر گرم شدن بیش از حد موتورها را کاهش می دهد.
سیگنال های کنترل: ورودی های Step و Direction.
فرکانس ورودی پالس - تا 200 کیلوهرتز.
ولتاژ تغذیه - 20 ولت - 50 ولت DC.

برای هر محور، موتور مستقیماً بال‌اسکرو را از طریق رابط موتور هدایت می‌کند. موتورها با استفاده از دو گوشه آلومینیومی و یک صفحه آلومینیومی در قاب نصب می شوند. گوشه ها و صفحه آلومینیومی 3 میلی متر ضخامت دارند و به اندازه کافی قوی هستند که موتور 1 کیلوگرمی را بدون خمش پشتیبانی می کنند.

مهم!شفت موتور و بال اسکرو باید به درستی تراز شوند. کانکتورهایی که استفاده می شوند انعطاف پذیری زیادی برای جبران خطاهای جزئی دارند، اما اگر خطای تراز خیلی بزرگ باشد، کار نمی کنند!

یکی دیگر از مراحل ساخت این دستگاه را می توان در ویدیو مشاهده کرد:

2. مواد و ابزار

در زیر جدولی با مواد و ابزار مورد نیاز پروژه حکاکی لیزری آردوینو آورده شده است.

پاراگراف	تامین کننده	تعداد
موتور پله ای NEMA 23 + درایور	eBay (فروشنده: primopal_motor)	2
قطر 16 میلی متر، گام 5 میلی متر، پیچ توپی به طول 400 میلی متر (تایوانی)	eBay (فروشنده: silvers-123)	2
ساپورت بال اسکرو 16 میلی متری BK12 (انتهای درایو)	eBay (فروشنده: silvers-123)	2
ساپورت بال اسکرو 16 میلی متری BF12 (بدون انتهای محرک)	eBay (فروشنده: silvers-123)	2
16 محور به طول 500 میلی متر	(فروشنده: silvers-123)	4
(SK16) 16 شفت پشتیبانی (SK16)	(فروشنده: silvers-123)	8
16 یاتاقان خطی (SC16LUU)	eBay (فروشنده: silvers-123)	4
	eBay (فروشنده: silvers-123)	2
نگهدارنده شفت 12 میلی متر (SK12)	(فروشنده: silvers-123)	2
ورق اکریلیک شفاف 4.5 میلی متری سایز A4	eBay (فروشنده: acrylicsonline)	4
میله تخت آلومینیومی 100mm x 300mm x 3mm	eBay (فروشنده: wilymetals)	3
حصار آلومینیومی 50 x 50 میلی متر 2.1 متر	هر فروشگاه تم	3
میله مسطح آلومینیومی	هر فروشگاه تم	1
گوشه آلومینیومی	هر فروشگاه تم	1
گوشه آلومینیومی 25mm x 25mm x 1m x 1.4mm	هر فروشگاه تم	1
پیچ های درپوش M5 (طول های مختلف)	boltsnutsscrewsonline.com
آجیل M5	boltsnutsscrewsonline.com
واشر M5	boltsnutsscrewsonline.com

3. توسعه پایه و محورها

این دستگاه از پیچ های توپ و یاتاقان های خطی برای کنترل موقعیت و حرکت محورهای X و Y استفاده می کند.

ویژگی های بال اسکرو و لوازم جانبی دستگاه:

پیچ توپ 16 میلی متر، طول 400 میلی متر تا 462 میلی متر از جمله انتهای ماشینکاری شده؛
مرحله - 5 میلی متر؛
درجه دقت C7;
مفاصل توپی BK12/BF12.

از آنجایی که مهره ساچمه‌ای از بلبرینگ‌هایی تشکیل شده است که با اصطکاک بسیار کمی در برابر بال‌اسکرو غلت می‌خورند، این بدان معناست که موتورها می‌توانند با سرعت‌های بالاتر بدون توقف کار کنند.

جهت چرخش مهره توپ توسط یک عنصر آلومینیومی مسدود شده است. صفحه پایه از طریق زاویه آلومینیومی به دو یاتاقان خطی و به یک مهره توپ متصل می شود. چرخش محور Ballscrew باعث حرکت خطی صفحه پایه می شود.

4. جزء الکترونیکی

دیود لیزری انتخابی یک دیود 1.5 واتی و 445 نانومتری است که در یک بسته 12 میلی متری با لنز شیشه ای قابل فوکوس نصب شده است. اینها را می توان از قبل مونتاژ شده در eBay پیدا کرد. از آنجایی که این لیزر 445 نانومتری است، نوری که تولید می کند نور آبی مرئی است.

دیود لیزر هنگام کار به هیت سینک نیاز دارد سطوح بالاقدرت. در طراحی حکاکی از دو تکیه گاه آلومینیومی SK12 12 میلی متری هم برای نصب و هم برای خنک کردن ماژول لیزر استفاده شده است.

شدت خروجی لیزر به جریانی که از آن می گذرد بستگی دارد. یک دیود به خودی خود نمی تواند جریان را تنظیم کند و اگر مستقیماً به منبع تغذیه متصل شود، جریان را تا زمانی که از بین برود افزایش می دهد. بنابراین، یک مدار جریان تنظیم شده برای محافظت از دیود لیزر و کنترل روشنایی آن مورد نیاز است.

نسخه دیگری از نمودار اتصال میکروکنترلر و قطعات الکترونیکی:

5. نرم افزار

طرح آردوینو هر بلوک فرمان را تفسیر می کند. چندین دستور وجود دارد:

1 - حرکت به راست یک پیکسل سریع (پیکسل خالی).

2 - حرکت به راست یک پیکسل آهسته (پیکسل سوخته).

3 - حرکت به چپ یک پیکسل سریع (پیکسل خالی).

4 - یک پیکسل آهسته به سمت چپ حرکت کنید (پیکسل سوخته).

5 - یک پیکسل به سرعت بالا بروید (پیکسل خالی).

6 - یک پیکسل آهسته به سمت بالا حرکت کنید (پیکسل سوخته).

7 - یک پیکسل سریع به پایین حرکت کنید (پیکسل خالی).

8 - یک پیکسل آهسته به پایین حرکت کنید (پیکسل سوخته).

9- لیزر را روشن کنید.

0 - لیزر را خاموش کنید.

r - محورها را به موقعیت اصلی خود برگردانید.

با هر کاراکتر، آردوینو تابع مربوطه را برای نوشتن روی پین های خروجی اجرا می کند.

کنترل های آردوینو سرعت موتوردر سراسر تاخیر بین پالس های مرحله ای. در حالت ایده‌آل، یک ماشین موتورها را با همان سرعت اجرا می‌کند، چه تصویر آن حکاکی باشد و چه از پیکسل خالی عبور کند. با این حال، به دلیل قدرت محدود دیود لیزر، دستگاه نیاز به کند کردندر رکوردهای پیکسلی. به همین دلیل وجود دارد دو سرعتبرای هر جهت در لیست نمادهای دستور بالا.

طرح 3 برنامه برای حکاکی لیزری آردوینو در زیر آمده است:

/* برنامه کنترل موتور پله ای */ // ثابت ها تغییر نمی کنند. در اینجا برای تنظیم اعداد پین استفاده می شود: const int ledPin = 13؛ // تعداد پین LED const int OFF = 0؛ const int ON = 1 int XmotorDIR = 5؛ const int XmotorPULSE = 2؛ const int YmotorDIR = 6؛ const int YmotorPULSE = 3؛ //تأخیر نیم مرحله ای برای پیکسل های خالی - ضرب در 8 (<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. راه اندازی و راه اندازی

آردوینو نشان دهنده مغز دستگاه است. سیگنال های گام و جهت را برای درایورهای پله ای و سیگنال فعال کننده لیزر را برای درایور لیزر خروجی می دهد. در پروژه فعلی فقط 5 پین خروجی برای کنترل ماشین مورد نیاز است. مهم است که به یاد داشته باشید که پایه های همه اجزا باید به یکدیگر متصل شوند.

7. بررسی عملکرد

این مدار حداقل به برق 10VDC نیاز دارد و دارای یک ورودی روشن/خاموش ساده است که توسط آردوینو ارائه می شود. LM317T یک تنظیم کننده ولتاژ خطی است که به عنوان تنظیم کننده جریان پیکربندی شده است. مدار شامل یک پتانسیومتر است که به شما امکان می دهد جریان تنظیم شده را تنظیم کنید.