Comment fabriquer un mini kit de gravure laser à partir d'un DVD-ROM ?
Introduction
Je suis sceptique quant à la possibilité de fabriquer un kit de gravure laser de bureau avec 2 DVD-ROM usagés (CD-ROM et DVD-RW en option) et quelques petites pièces. Je l'ai donc fait moi-même, ce qui m'a pris 5 jours (y compris le temps d'acheter des choses et d'autres livraisons express), et j'ai finalement fabriqué moi-même un kit de gravure laser. Un véritable sentiment d'accomplissement, maintenant je vais vous apprendre la pratique.
Il existe divers articles sur Internet sur l'utilisation de lecteurs optiques usagés pour modifier les graveurs laser et découpeuses laser, mais les articles existants ne sont pas clairs ou le coût est élevé et les outils sont nombreux. Cet article intègre des ressources, choisit la meilleure solution et utilise une méthode de modification simple et peu coûteuse à titre de référence uniquement.
Ici, je vais vous montrer comment faire un simple machine de gravure laser en utilisant un DVD-ROM démonté d'un vieil ordinateur de bureau, qui utilise Arduino comme contrôleur principal et le logiciel GRBL pour contrôler le mouvement des moteurs pas à pas et le fonctionnement du module laser, peut être utilisé pour graver et couper du bois, du papier, du cuir, de l'acrylique et du plastique.
Liste d'objets
Tous les éléments qui peuvent être nécessaires ont été pris en compte ici autant que possible. À l'exception des lunettes de protection, les autres outils ne sont pas nécessaires. Ils sont utilisés dans le processus de construction, ils sont donc répertoriés au passage.
Liste des composants
Produit | Quantité | Remarque |
Carte de contrôle Arduino | 1 | |
Bouclier CNC V3 | 1 | |
Module d'entraînement A4988 | 2 | DRV8255 peut également être utilisé, A4988 suffit, ces 2 pilotes peuvent être directement insérés dans CNC Shield V3. |
DVD-ROM | 2 | Certaines personnes utilisent également un DVD-RW pour changer la tête laser, mais cela nécessite une grande habileté manuelle. Il n'est pas recommandé aux débutants de l'utiliser. |
250mLaser V 650 nm | 1 | |
12mm Radiateur laser | 1 | |
Module de commande de commutateur de déclenchement MOS | 1 | Convertissez le signal PWM en tension laser. |
Puissance 12V | 1 | Une batterie au lithium ou un adaptateur d'alimentation 12 V peut être utilisé. |
Outils requis
1.Multimètre.
2. Fer à souder.
3.Pistolet à colle.
4.Mini broyeur électrique.
Lunettes laser 5.650 nm (le laser peut causer des dommages irréversibles aux yeux, assurez-vous que tout le monde porte des lunettes laser avant d'allumer l'alimentation laser et assurez-vous que les lunettes peuvent protéger la longueur d'onde laser 650 nm).
Étapes de bricolage
Étape 1. Démonter le DVD-Rom
1.1. Tout ce dont vous avez besoin dans un lecteur de DVD-Rom est le moteur pas à pas et la diode laser. Je n'ai pas eu de chance en découvrant que mon lecteur de DVD-Rom était livré avec un composant en plastique très difficile à travailler. J'ai donc démonté 3 lecteurs de DVD-Rom et n'ai utilisé que des pièces de deux d'entre eux. Le processus de démontage est assez difficile, et c'est à peu près le cas de la plupart des lecteurs de DVD-Rom que j'ai jamais ouverts.
1.2. Après avoir retiré les vis situées sous le lecteur, vous pouvez le soulever comme un couvercle. Vous verrez probablement 2 circuits imprimés sous le couvercle inférieur, tous deux inutiles pour nous. Mais n'oubliez pas de conserver d'autres pièces utiles pour d'autres projets d'artisanat. Par exemple, il y a un petit moteur à courant continu qui vaut la peine d'être placé sous le circuit imprimé avant.
1.3. Vous devez maintenant retirer le panneau avant ainsi que le plateau avant. Le panneau avant se détache lorsque vous retirez le plateau (utilisez simplement une épingle à cheveux et ce petit trou dans le panneau avant).
1.4. Les étapes suivantes nécessiteront de retirer les vis et peut-être de faire preuve de force brute. Retirez les deux circuits imprimés. Soyez prudent avec les câbles reliés aux moteurs pas à pas. Ce moteur doit être retiré.
1.5. Si vous placez le lecteur de DVD-Rom à l'endroit et retirez le couvercle supérieur, vous devriez trouver ce que nous recherchons : un ensemble moteur pas à pas. Dévissez la vis et retirez-la.
1.6. Maintenant que nous avons sorti l'assemblage du moteur pas à pas, il est temps de faire un peu de nettoyage. Retirez le moteur à broche, cela peut être utile, mais je l'ai trouvé trop encombrant à conduire, alors je les ai abandonnés. Ils sont généralement maintenus en place par 3 très petites vis, bien qu'ils fassent parfois partie d'un ensemble plus grand, alors faites attention à ne pas casser les 2 tiges qui soutiennent l'objectif lorsque vous les retirez.
1.7. En ce qui concerne la lentille, utilisez simplement la méthode la plus appropriée pour la retirer, nous devons laisser une surface lisse, puis connecter d'autres pièces dessus. Faites attention à ne pas endommager la diode laser du lecteur DVDR.
Étape 2. Souder le câble du moteur pas à pas
Dans la structure démontée, la position du moteur pas à pas est indiquée sur la figure :
Les moteurs pas à pas des différents lecteurs optiques sont différents, la séquence de lignes n'est donc pas facile à déterminer, mais nous pouvons observer les câbles tirés des moteurs pas à pas, il suffit de suivre la séquence de soudage des câbles. (Le problème de câblage n'est pas considéré en premier)
Étape 3. Connectez le circuit
Le raccordement du circuit est celui indiqué sur la figure :
Réglez le multimètre sur l'engrenage marche-arrêt et connectez les pôles positif et négatif du multimètre à 2 broches adjacentes. Le son du multimètre est le canal, c'est-à-dire la même bobine. Ce moteur pas à pas est un moteur pas à pas biphasé à 4 fils avec 2 jeux de bobines, nous devons juste nous en assurer.
Le module de pilote de moteur pas à pas A4988 qui doit être utilisé dans le projet.
Configuration de la définition des broches et de la résolution de subdivision.
Schéma de circuit d'application typique A4988.
Définitions de broches pour les fonctions liées à CNC Shield V3.
Définition des broches de l'Arduino UNO R3. Les marqueurs verts correspondent aux définitions des broches de l'Arduino et les marqueurs violets correspondent aux définitions des broches du CNC Shield V3.
Voici les modules Arduino UNO R3, CNC Shield V3 et relais à utiliser. Lors de l'installation, branchez simplement le CNC Shield V3 dans la prise d'interface correspondante de l'Arduino UNO R3.
Installez le mécanisme de mouvement du moteur pas à pas des axes X et Y et le module laser sur le support précédemment préparé.
Étape 4. Gravure du micrologiciel GRBL
Le firmware peut être gravé avec XLoader, ou compilé et téléchargé avec l'IDE Arduino.
Ce travail utilise XLoader pour graver, le numéro de version du firmware GRBL est grbl_v0_9j, les autres versions du firmware sont similaires, veuillez tester par vous-même.
Méthode 1 : gravure XLoader
1. Préparez le graveur XLoader, le firmware grbl_v0_9j.hex.
2. La carte de contrôle Arduino est connectée au port série USB de l'ordinateur.
3. Ouvrez le graveur XLoader, sélectionnez grbl_v0_9j.hex et cliquez sur télécharger pour graver.
4. Une fois le logiciel correctement programmé et remis sous tension, les informations suivantes seront affichées sur le port série. Notez que le débit en bauds doit être réglé sur 115200 XNUMX.
Méthode 2 : Compilation de l'IDE Arduino
1. Téléchargez l'archive grbl_v1_1h.zip sur Github (https://github.com/gnea/grbl).
2.Ouvrez l'IDE Arduino, sélectionnez Projet -> Charger la bibliothèque -> Ajouter une bibliothèque .ZIP et sélectionnez le package compressé téléchargé.
3. Sélectionnez Fichier->Exemples->grbl->grblUpload
4.Cliquez sur le bouton de téléchargement pour télécharger, le fichier de configuration est dans config.h, il n'est pas nécessaire de le modifier ici, utilisez simplement la configuration par défaut.
Étape 5. Test du micrologiciel
Une fois le firmware téléchargé avec succès, vous pouvez configurer le firmware et ouvrir le logiciel de l'ordinateur hôte GRBL CNCjs (CNCjs est utilisé ici comme logiciel de test, d'autres logiciels de contrôle GRBL sont utilisés de la même manière, le but est d'envoyer du g-code ou des instructions de réglage à l'arduino, vous pouvez vous référer à l'utilisation de l'apprentissage).
5.1. Connectez l'Arduino.
5.2. Configuration du firmware GRBL.
Entrez les commandes suivantes dans la console :
100 = 106.666 (x, pas/mm) // Définissez la vitesse de l'axe X.
101 = 106.666 (y, pas/mm) // Définissez la vitesse de l'axe Y.
130 = 36.000 (course max x, mm) //Définissez la course maximale de l'axe X.
131 = 36.000 (course max y, mm) //Définissez la course maximale de l'axe Y.
5.3. Testez le firmware.
Utilisez le bouton de déplacement dans le composant d'axe de coordonnées pour vérifier si le mouvement est correct. Si le mouvement n'est pas correct, ajustez la vitesse de déplacement des axes X et Y.
Utilisez les fonctions [Test laser] et [Laser Off] dans l'ensemble laser pour tester si le laser peut être allumé et éteint avec succès (assurez-vous de porter des lunettes de protection avant d'allumer le laser).
Étape 6. Structure du cadre
Aucun autre matériau n'est utilisé dans la production ici, et ils sont tous construits à partir de boîtiers de lecteurs optiques mis au rebut, de sorte que le cadre de la machine de gravure laser n'est pas compliqué et de la colle thermofusible est utilisée pour la connexion. Tant que le mouvement flexible de l'axe X et de l'axe Y est réalisé.
Préparez une plaque de support de taille appropriée (le boîtier du lecteur optique est utilisé ici) et collez-la sur le curseur inférieur, utilisez un serre-câble pour attacher la tête laser assemblée avec le dissipateur thermique au curseur mobile gauche et droit, l'axe Y ici entraîne la plaque de support se déplaçant d'avant en arrière, l'axe X entraîne la tête laser à se déplacer vers la gauche et la droite.
À ce stade, tous les composants matériels sont connectés. S'il n'y a pas d'accident, le système de gravure laser peut fonctionner normalement.
Étape 7. Gravure et débogage
Pour graver, il vous suffit de charger le fichier G-code dans le logiciel supérieur (CNCjs) et de cliquer pour exécuter. Il existe de nombreuses façons de générer du G-code, vous pouvez rechercher par vous-même.
Vient ensuite le moment passionnant où vous pouvez imprimer certains de vos textes ou graphiques préférés sur du bois, du MDF, du contreplaqué, de l'acrylique, du plastique et d'autres matériaux.
Choses à considérer
1. Avant de décider de partir, vous devez être clair que la puissance de cette machine de gravure laser ne peut graver que de l'acrylique, du cuir et de petits copeaux de bois qui ne reflètent pas la lumière rouge comme le bleu, le vert ou le noir. La course est de 37 mm x 37 mm. Elle ne peut être utilisée que pour l'apprentissage et les tests, et non pour un usage commercial.
2. Dites l'essentiel 3 fois : assurez-vous de porter des lunettes de protection avant d'allumer le laser et rappelez aux personnes autour de vous de faire attention au danger de la gravure et de la découpe au laser.
3. Si le moteur pas à pas est très chaud, il est nécessaire d'utiliser un tournevis cruciforme pour faire tourner le potentiomètre du pilote A4988 afin de réduire le courant de fonctionnement.
Après avoir lu le contenu ci-dessus, pensez-vous qu'il est très simple de fabriquer soi-même un tel graveur laser ? Si cela vous intéresse, dépêchez-vous et fabriquez-en un aussi.