Лазерен гравьор от стар DVD-Rom

Добър ден, с течение на времето натрупах много неработещи CD или DVD устройства. В Интернет има много описания на производството на различни видове лазерни гравировки, направени въз основа на такива устройства. Днес искам да споделя с вас моя опит в производството на такъв гравьор. Като контролер - Arduino Uno

За да направим лазерно гравър или CNC (цифрово управление) на машината, се нуждаем от:

- DVD-ROM или CD-ROM
- Шперплат с дебелина 10 мм (може да се използва и 6 мм)
- Винтове за дърво 2,5 х 25 мм, 2,5 х 10 мм
- Arduino Uno (могат да се използват съвместими дъски)
- драйвер за двигател L9110S 2 бр.
- лазер 1000mW 405nm Blueviolet
- Аналогов джойстик
- Бутон
- 5V захранване (ще използвам старо, но работещо компютърно захранване)
- Транзистор TIP120 или TIP122
- Резистор 2,2 kOhm, 0,25 W
- свързващи проводници
- Eletrolobzik
- тренировка
- Свредла за дърво 2мм, 3мм, 4мм
- Винт 4 мм х 20 мм
- Гайки и шайби 4 мм
- поялник
- спойка, колофон

Стъпка 1 Разглобете устройствата.
Всяко CD или DVD устройство е подходящо за гравьор. Необходимо е да го разглобите и премахнете вътрешния механизъм, те се предлагат в различни размери:


Необходимо е да премахнете цялата оптика и платката, разположени на механизма:


След това отрежете кабела, идващ от стъпковия мотор, и спойка към изводите на проводника:


Към един от механизмите, които трябва да залепите маса. Можете да направите маса от същия шперплат, като изрежете квадрат със страна 80 мм. Или изрежете същия квадрат от кутията за CD / DVD-ROM. Тогава частта, която планирате да гравирате, може да бъде натисната с магнит. След като изрежете квадрата, го залепете:


Към втория механизъм трябва да залепите плочата, към която впоследствие ще бъде монтиран лазерът. Има много възможности за производство и зависи от това какво имате под ръка. Използвах пластинен модел плоча. Според мен това е най-удобният вариант. Разбрах следното:


Стъпка 2 Съставяне на случая.
За производството на тялото на нашия гравьор ще използваме шперплат с дебелина 10 мм. Ако не е, можете да вземете шперплат и по-малка дебелина, например 6 мм, или да замените шперплата с пластмасов. Необходимо е да отпечатате следните снимки и да използвате тези шаблони, за да изрежете една долна част, една горна и две странични. На местата, отбелязани с кръг, направете дупки за винтове с диаметър 3 мм.




След рязане трябва да получите следното:


Трябва да се направят дупки от 4 мм в горната и долната част за монтиране на вашите задвижващи части. Не мога веднага да маркирам тези дупки, така че те са различни:


При сглобяването е необходимо да се използват самонарезни винтове по дърво 2,5 х 25 мм.На местата, където се завинтват винтовете, предварително пробийте дупки с 2 мм свредло. В противен случай шперплатът може да се напука. Ако планирате да сглобите кутията от пластмаса, е необходимо да се предвиди връзката на части с метални ъгли и да се използват винтове с диаметър 3 мм. За да придадете естетичен вид на нашия гравьор, струва си да шлифовате с фини наждачки всички детайли, можете да рисувате, ако желаете. Харесвам черно, боядисах всички детайли в черно със спрей боя.

Стъпка 3 Подгответе захранването.
За да захранвате гравера, се нуждаете от 5 волтово захранване с ток от поне 1,5 ампера. Ще използвам старото захранване от компютъра. Изрежете всички подложки. За да стартирате захранването, е необходимо да затворите зелените (PC_ON) и черните (GND) проводници. Можете да поставите превключвател между тези проводници за удобство или можете просто да ги завъртите заедно и да използвате превключвателя на захранването, ако има такъв.



За да свържете изходното натоварване червени (+5), жълти (+12) и черни (GND) проводници. Виолетовото (дежурство +5) може да даде максимум 2 ампера или по-малко, в зависимост от захранването. На него има напрежение дори при отворени зелени и черни проводници.


За удобство ние лепим гравера върху двустранна лента към захранването.

Стъпка 4 Джойстик за ръчно управление.
За да зададем първоначалната позиция на гравирането, ще използваме аналоговия джойстик и бутона. Поставяме всичко на платката и извеждаме на кабел, за да се свържем с Arduino. Закрепваме към случая:


Свързваме се както следва:

Изход X - щифт A4 Arduino
Изход Y - щифт A5 Arduino
Изход Sw - pin 3 Arduino
Vcc - +5 захранване
Gnd - Gnd Arduino

Стъпка 5 Поставяме електротехника.
Ще поставим цялата електрическа енергия зад нашия гравьор. Закрепваме Arduino Uno и драйвера на двигателя с винтове 2,5 x 10 mm. Свързваме се както следва:

Проводниците от стъпковия мотор по оста X (етап) са свързани към изходите на драйвера на двигателя L9110S. По-нататък така:

B-IA - щифт 7
B-IB - щифт 6
A-IA - щифт 5
A-IB - щифт 4
Vcc - +5 от захранването
GND - GND

Проводниците от стъпковия двигател по оста Y (лазер) са свързани към изходите на драйвера на двигателя L9110S. По-нататък така:

B-IA - щифт 12
B-IB - щифт 11
A-IA - щифт 10
A-IB - щифт 9
Vcc - +5 от захранването
GND - GND

Ако при първото стартиране двигателите ще бръмчат, но не се движат, струва си да смените завинтените проводници от двигателите.

Не забравяйте да се свържете:

+5 от Arduino - +5 захранване
GND Arduino - GND захранване

Стъпка 6 Лазерна инсталация.
Интернет е пълен с диаграми и инструкции за изработка на лазер от лазерен диод от DVD-Rom писател. Този процес е дълъг и сложен. Затова купих готов лазер с драйвер и охлаждащ радиатор. Това значително опростява процеса на производство на лазерен гравър. Лазерът консумира до 500 mA, така че не може да бъде свързан директно към Arduino. Ще свържем лазера чрез транзистор TIP120 или TIP122.

2.2 kOm резистор трябва да бъде включен в пролуката между основата на транзистора и щифт 2 на Arduino.

Основа - R 2.2 kOm - щифт 2 Arduino
Колектор - GND лазер (черен проводник)
Излъчвател - БНД (общо захранване)
+5 лазер (червен проводник) - +5 захранване

Тук има малко връзки, така че спояваме всичко на тегло, изолираме и завиваме транзистора към гърба на корпуса:


За твърдо фиксиране на лазера е необходимо да се изреже друга плоча от същата пластмаса като пластината, залепена към оста Y. Закрепваме лазерния радиатор за охлаждане към него с винтовете, включени в лазера:


Вмъкваме лазера вътре в радиатора и го фиксираме с винтове, също включени в комплекта за лазера:


И ние закрепяме целия този дизайн на нашия гравьор:


Стъпка 7 Околна среда за програмиране на Arduino IDE
Трябва да изтеглите и инсталирате Arduino IDE. Това се прави най-добре с официален проект.

Последната версия към момента на писане е ARDUINO 1.8.5. Не са необходими допълнителни библиотеки. Трябва да свържете Arduino Uno към компютъра и да попълните следната скица:


След като попълните скицата, проверете дали гравьорът работи както трябва.

Внимание! Лазерът не е играчка! Лазерен лъч, който дори не се фокусира, дори се отразява, когато удари очите, уврежда ретината. Горещо препоръчвам да закупите предпазни очила! И цялата работа по проверка и настройка се извършва само в очила. Също така човек не трябва да гледа без очила към лазера в процеса на гравиране.

Включете захранването.Когато променяте позицията на джойстика, масата трябва да се движи напред и назад, а оста Y, тоест лазерът, трябва да се движи наляво и надясно. При натискане на бутона лазерът трябва да се включи.

След това трябва да настроите лазерния фокус. Носете предпазни очила! Поставяме малък лист хартия на масата и натискаме бутона. Променяйки позицията на лещата (обръщаме обектива), намираме положението, в което лазерната точка на листа е минимална.

Стъпка 8 Обработка на подготовката.
За да прехвърлим изображението към гравьора, ще използваме програмната среда за обработка. Необходимо е да изтеглите от длъжностното лице.

Следвайки инструкциите за инсталиране, поставете Processing на компютъра. Отваряме проекта:


Програмата ще изпрати данни за гравиране на картина с името "Arduino Logo 300x300.png". За да гравирате друга снимка, първо трябва да я подготвите. Картината трябва да бъде разширение PNG, с размер 300x300 пиксела и черно-бяло. Името на снимката трябва да е написано на реда:

img = loadImage ("Лого на Arduino 300x300.png");

Програмата ще изпрати на свой ред данни до първия ком-порт. Трябва да отворите мениджъра на устройства на компютъра и да видите дали вашият Arduino е първият в списъка на com-портовете. Ако първото, тогава нищо не трябва да се променя, ако не, то променя "0" в реда до номера на com-port в списъка:

String portName = Serial.list () [0];

След като подготвихме всичко, облечем очила, натискаме бутона за старт в прозореца за обработка и се наслаждаваме на процеса на гравиране.