Cómo hacer un grabador láser con tus propias manos. Grabador láser de bricolaje: materiales, montaje, instalación de software. Cómo hacer un grabador de una impresora
Ha llegado el momento en que el ingeniero hiperboloide Garin de la novela de Alexei Tolstoy se mudó a mesa de cocina apartamento ordinario de Moscú.
Hace un par de años en tiendas online chinas puede encontrar juegos económicos de grabadores láser. Al principio, la potencia del láser era de 100 mW, luego de 500 mW ... Recientemente, apareció un grabador de 5 W, tal potencia de un láser semiconductor ya permite no solo grabar imágenes en madera contrachapada, sino también cortar madera contrachapada.
El kit de ensamblaje del cortador láser llegó en un paquete de calidad. Espuma de poliestireno en una caja de cartón.
Suministrado grabador láser Mini máquina de grabado láser A5 de 5500 mw kit de montaje: rieles de aluminio, motores paso a paso, tablero de control, gafas para proteger los ojos de la radiación láser, partes del cuerpo para ensamblar y un tablero de control con accesorios. Tomó una noche ensamblar el dispositivo.
Diseño láser CNC diseño más simple Impresora 3D, las mismas guías a lo largo de las cuales la cabeza es impulsada por motores paso a paso. Solo una impresora 3D tiene tres de ellos, y mueven la cabeza en tres dimensiones. En nuestro caso, basta con que la cabeza simplemente se mueva a lo largo del plano en dos dimensiones. No se necesita esfuerzo para moverlo, ya que no hay contacto mecánico con el material de la pieza. El grabador láser se conecta a una computadora a través de un puerto USB estándar.
La parte que desea cortar o la imagen que desea grabar debe dibujarse en un programa vectorial. El programa debe guardar el archivo de imagen en formato wmf.
Un archivo en este formato se puede importar al programa que controla el grabador.
Es mejor usar el programa gratuito SketchUp para esto (un programa bastante simple para crear modelos 3D). El programa de control del grabador BenBox se descarga de forma gratuita desde el sitio web del vendedor.
Desafortunadamente, la potencia del láser no es ajustable. El programa establece la velocidad de movimiento de la cabeza: cuanto más rápido se mueve, menos se quema.
Si desea cortar, ajuste la velocidad más baja. Para regular la potencia, debe solicitar una tarifa adicional; al instalarlo, puede ajustar la potencia manualmente. Para grabar, 100-500 mW son suficientes, y para cortar material, 2000-5000 mW.
Durante el funcionamiento, el grabador echa un poco de humo. Con la ventana abierta, el humo no me molestaba mucho. Pero el humo retrasa el rayo láser, reduciendo su potencia y, en consecuencia, la profundidad de corte.
Todo estaría bien, pero los conocedores Corte por láser Escriben que la lente se puede fumar. Por lo tanto, inmediatamente después de comprar la máquina, debe hacer una campana potente o al menos instalar un ventilador en el cabezal del grabador.
CÓMO CORTA LA MÁQUINA CNC POR LÁSER
Como saben, el láser no corta, quema, cuanto mayor sea la potencia del láser, más resistente será el material que pueden procesar. El punto del corte por láser es que el material tenga tiempo de “evaporarse” en el rayo láser antes de que los bordes del material adyacente al punto de corte comiencen a quemarse.
El corte profundo quema los bordes. capas superiores material, por lo tanto, un corte profundo con un láser tiene una forma trapezoidal con un lado ancho en la parte superior.Al cortar un material con un láser débil, se produce calentamiento e ignición de los bordes del material, esto se puede combatir soplando un chorro delgado de aire en el punto de corte y múltiples pases a lo largo del mismo camino.
solo que no aqui dependencia lineal"potencia del láser-número de pasadas". Es decir, si puedes atravesar lámina delgada balsa o madera contrachapada con un láser de 5W. luego, para un corte con láser de 2 W, tendrá que hacer no 2-3 pasadas, sino mucho más. Entonces, con la esperanza de "comprar más barato y simplemente conducir varias veces a lo largo de las líneas de cortes", es mejor separarse. Debe tomar un láser más potente, preferiblemente con una reserva de energía.
ENFOQUE DEL LÁSER
El enfoque del láser es manual.
Adjuntamos el objeto para grabar.
Al encender el láser a la potencia mínima, para enfocarlo en el objeto de grabado, es necesario girar manualmente el ajuste de la lente de enfoque hasta que el tamaño del punto se convierta en un punto, se vuelve mínimo. En este caso, obtenemos la máxima potencia.
Al cortar madera contrachapada, el rayo láser, después de haber cortado un par de milímetros, ya está desenfocado, se debilita y no corta la madera contrachapada hasta el final. Resulta que cuanto más profundo cortamos, más débil es el haz. En este caso, tiene sentido enfocar el láser en la superficie sobre la que se colocará la pieza en bruto de madera contrachapada.
Uso práctico grabador a domicilio
El grabador es ideal para cortar cuero. Puede aplicar cualquier patrón en la piel e inmediatamente cortar patrones con un láser. Una gran ventaja del láser al cortar telas sintéticas y cuero es que los bordes se cauterizan y luego no se deshilachan. Plástico fácilmente grabable. Puede hacer la portada de su grabado con estilo favorito en su teléfono inteligente.
Los láseres han sido durante mucho tiempo parte de nuestra vida cotidiana. Los guías turísticos usan punteros de luz, los constructores establecen niveles con la ayuda de un rayo. La capacidad de un láser para calentar materiales (hasta la destrucción térmica) se utiliza en el diseño decorativo y de corte.
Una de las aplicaciones es el grabado láser. En varios materiales, puede obtener patrones sutiles casi sin restricciones de complejidad.
Las superficies de madera son ideales para quemar. Se aprecian especialmente los grabados en plexiglás con iluminación.
Se encuentra a la venta una amplia selección de máquinas de grabado, principalmente fabricadas en China. El equipo no es demasiado caro, sin embargo, comprar solo por diversión no es práctico. Es mucho más interesante hacer un grabador láser con tus propias manos.
Solo es necesario obtener un láser con una potencia de varios W y crear un sistema de marco de movimiento en dos ejes de coordenadas.
Máquina de grabado láser de bricolaje
La pistola láser no es el elemento de diseño más complejo, y hay opciones. Dependiendo de las tareas, puede elegir un poder diferente (respectivamente, el costo, hasta una compra gratuita). Los artesanos del Reino Medio ofrecen diferentes estructuras prefabricadas a veces de alta calidad. 
Tal cañón de 2 W puede incluso cortar madera contrachapada. La capacidad de enfocar a la distancia requerida le permite controlar tanto el ancho del grabado como la profundidad de penetración (para dibujos en 3D).
El costo de dicho dispositivo es de aproximadamente 5-6 mil rublos. Si no se necesita alta potencia, use un láser de baja potencia de una grabadora de DVD, que se puede comprar por un centavo en el mercado de radios.
Hay soluciones bastante viables, la producción se tomará un día libre.
No es necesario explicar cómo quitar el semiconductor láser de la unidad, si sabe cómo "hacer cosas" con las manos, esto no es difícil. Lo principal es elegir un estuche duradero y cómodo. Además, el láser de "combate", aunque de baja potencia, requiere refrigeración. En caso de Unidad de DVD suficiente disipador de calor pasivo.
Los grabadores se utilizan ampliamente en diversas industrias, no solo para grabar diversos materiales, sino también para perforar agujeros en miniatura, pulir, esmerilar y fresar. Las mismas operaciones con su ayuda se pueden realizar en casa. Si esto se requiere solo ocasionalmente, o solo necesita ahorrar dinero en la compra de una herramienta, entonces se puede hacer un minitaladro independientemente del equipo innecesario, que a menudo se encuentra sin usar en garajes o trasteros. Con la ayuda de taladros caseros, será posible realizar las mismas operaciones que con una herramienta de fábrica de potencia similar, solo necesitará usar las boquillas adecuadas.
De acuerdo con las características de su funcionamiento, los grabadores se dividen en grabadores de fresado y láser. En el primero, el material se procesa con varias boquillas. En los modelos láser, todo el trabajo lo realiza un rayo láser; esto es grabado sin contacto. Al mismo tiempo, dicho dispositivo pertenece a la categoría de equipos de alta tecnología. Pero un grabador casero se puede hacer en casa.
Para crear un grabador láser con sus propias manos, necesitará las siguientes piezas, herramientas y materiales:
- motores paso a paso desde una unidad de DVD;
- plataforma informática Arduino;
- Protoboard con pantalla;
- finales de carrera para motores;
- módulo láser (por ejemplo, con una potencia de 3 W);
- un dispositivo para ajustar la magnitud del voltaje constante;
- sistema de refrigeración por láser;
- MOSFET (transistor);
- tableros para ensamblar elementos de control de motores;
- cuadro;
- poleas dentadas y correas para ellos;
- varios tamaños de rodamientos;
- tablas de madera: 2 piezas de 135x10x2 cm y dos más - 125x10x2 cm;
- 4 varillas metálicas redondas de 10 mm de sección;
- lubricante;
- abrazaderas, pernos con arandelas y tuercas;
- tornillo;
- herramientas de cerrajería;
- taladro;
- sierra de vaivén eléctrica o sierra circular;
- limas o papel de lija;
- computadora o laptop.
Los motores paso a paso se pueden tomar no solo de un DVD, sino también de una impresora que prácticamente no se usa.
La máquina se ensambla de acuerdo con el siguiente algoritmo:
- crear una fundación;
- guías de montaje con carros móviles;
- ensamblar un circuito eléctrico;
- instale los programas necesarios en la computadora;
- realizar el ajuste (ajuste) del cabezal láser;
- comprobar la funcionalidad de la máquina.
Diagrama de conexión motores eléctricos paso a paso tomados de impresora de inyección de tinta o DVD, que se muestra en la foto de abajo.
La secuencia completa de acciones que le permite ensamblar un grabador láser en arduino se muestra en detalle en el video a continuación.
El grabador CNC creado costará mucho mas barato que cualquier modelo láser producido en fábrica. Se puede utilizar para hacer sellos, para fotoprotector, para trabajar con madera, madera contrachapada, plástico, cartón, espuma de poliestireno y láminas de corcho. El grabado en metal también es posible.
Montaje de una grabadora eléctrica con trípode y eje flexible
Un grabador eléctrico es el tipo más común de este tipo de herramienta en el hogar. Para hacer un dispositivo funcionalmente completo por su cuenta, capaz de competir con análogos producción industrial, necesitará un motor eléctrico que funcione con corriente alterna de 220 V. Dichos motores eléctricos se pueden tomar de los siguientes equipos:
- grabadoras de cinta de carrete a carrete de estilo soviético;
- Reproductores de DVD;
- lavadoras;
- amoladoras angulares;
- máquinas de coser eléctricas.
La última opción es óptima, porque es posible ajustar la velocidad en un rango bastante amplio utilizando el reóstato incorporado.
Para uso doméstico un taladro con una velocidad de ralentí de hasta 6 mil revoluciones por minuto es suficiente.
Sostener un motor eléctrico de cualquiera de los tipos de equipos enumerados en una mano es inconveniente y, en la mayoría de los casos, es simplemente imposible. Por lo tanto, será necesario eje flexible para grabador. Donde forma general el futuro dispositivo resultará, aproximadamente, como en la foto de abajo.
La funcionalidad del dispositivo creado para grabar dependerá de los materiales y mecanismos utilizados en el montaje. El motor se puede poner sobre la mesa, pero es más conveniente hacerlo trípode para grabador, o más bien su semejanza.
Producción de un eje flexible.
Con un eje flexible, todo es relativamente simple. Se puede hacer de varias formas:
- de un eje de transmisión viejo, por ejemplo, de un taladro dental;
- usando el cable del velocímetro de una motocicleta o automóvil.
El accesorio del eje también se puede utilizar de un taladro o hágalo usted mismo a partir de diferentes materiales, por ejemplo, de madera, textolita, tubos de plastico. De textolita un dispositivo (mango) para sujetar el broche se hace así:
- corte 2 textolita de platino (el grosor de la hoja debe ser de aproximadamente 1 cm) de aproximadamente 2 por 10 cm de tamaño;
- conéctelos y tritúrelos con una lima o papel de lija en el exterior para hacer un cilindro;
- atravesado con en el interior surcos;
- los anillos de metal fijan las partes entre sí;
- se inserta un tubo en la parte delantera del mango, debajo de un cartucho que consta de dos mitades separadas conectadas con un perno.
Como resultado, obtienes un mango, como en la foto de abajo.
El orificio interno practicado entre las placas de textolita debe ser de sección tal que no interfiera con la libre rotación del cable. Será posible insertar boquillas con un diámetro de vástago de 2 a 5 mm en el mandril.
Montaje de la máquina de grabado
Es muy fácil hacer un trípode (base para instalar un motor eléctrico) con madera contrachapada o la misma textolita. Para hacer esto, proceda de la siguiente manera:
- corte de una hoja de material varias piezas (4 son suficientes) del tamaño correspondiente al motor eléctrico;
- un motor está unido a uno de los fragmentos mediante abrazaderas;
- recoger una caja;
- se perfora un agujero en la parte delantera para un eje flexible.
La estructura creada está suspendida de la pared.
Conveniente de usar soporte de abrazadera de fábrica para el grabador, si el tamaño del motor eléctrico lo permite. El montaje se conecta a cualquier mesa. Pero dicho dispositivo deberá comprarse adicionalmente.
El montaje adicional del dispositivo de grabado se realiza en la siguiente secuencia:
- utilizando un acoplamiento creado a partir de un perno perforado, el cable se conecta al eje del motor;
- coloque una manguera de goma del diámetro apropiado en el cable y coloque el mango que se le hizo;
- instale el botón de inicio;
- conectar el equipo a la red;
- comprobar el rendimiento del dispositivo.
Un taladro casero le permitirá procesar piezas de madera, hueso, metal, vidrio, plástico, cerámica, así como diferentes metales, piedra natural y artificial.
También puede usar motores eléctricos para crear amoladoras rectas caseras, clasificado para 380 V, pero si se pueden ajustar a 220. En tales casos, deberá hacer ajustes adicionales. Información sobre este problema mucho tanto en Internet como en libros de ingeniería eléctrica.
Hacer un mini taladro a partir de un motor.
Sucede que en casa se requiere hacer pequeños agujeros en madera o plástico, mientras que los taladros de un taladro no son adecuados. En tales casos, ayudará un minitaladro casero de un motor. También se puede utilizar para grabado en madera. Y si hay interés en la radioafición, entonces, utilizando la herramienta creada, puede perforar y cortar tablas.
Crear accesorio improvisado, deberá tomar un motor eléctrico en miniatura de una grabadora vieja. Incluso varios modelos de motores de juguetes para niños servirán. Si utiliza un minimotor de una grabadora de cinta de 12 V como unidad, también necesitará los siguientes materiales y piezas:
- fuente de alimentación o varias baterías (acumulador) con salida de 12 V;
- un trozo de tubo de plástico (de unos 10 cm de largo) con una sección transversal tal que se pueda insertar un motor eléctrico en miniatura en el interior;
- pegamento resistente al calor;
- botón de encendido;
- cableado para conexiones eléctricas.
El minitaladro de bricolaje se ensambla de acuerdo con el siguiente algoritmo:
- con un taladro eléctrico o un cuchillo, haga un agujero en el tubo para el interruptor;
- lubrique el motor con pegamento para fijarlo dentro de la futura carcasa;
- inserte el motor en el tubo;
- cualquiera de los cables por los que se alimenta el motor se introduce en un orificio previamente perforado en la carcasa, y el otro extremo se deja en la parte posterior de la carcasa;
- un cable de la fuente de alimentación se inserta en el orificio del botón;
- suelde el interruptor a los extremos sobresalientes con un soldador, aislando cuidadosamente los contactos;
- los dos cables restantes del extremo del tubo (del botón y el motor) se conectan al conector para conectar la fuente de alimentación;
- cortar el cuello de cualquier botella de plástico;
- haga un agujero en el centro de la cubierta para el conector y pegue estas partes;
- pegue el cuello al tubo;
- conecte el mini taladro ensamblado a la fuente de alimentación;
- pulsando un botón, comprueban el rendimiento del producto casero.
Tensión de la unidad de alimentación debe seleccionarse de modo que coincida con la tensión de funcionamiento del motor eléctrico utilizado.
Para hacer que un mini taladro sea autónomo, basta con adaptarle las baterías.
Dremel casero de un taladro y una licuadora.
Si tiene una licuadora vieja o innecesaria, también es fácil hacer un mini taladro con ella. Este Electrodoméstico ya tiene un mango cómodo. Además de la licuadora en sí, también necesitará dichos dispositivos y piezas adicionales:
- herramientas para desmontar el dispositivo (destornilladores con diferentes puntas, alicates);
- calibrador o regla;
- coronilla;
- soldador con kit de soldadura;
- archivo para acabado, papel de lija;
- cambiar.
Puede prescindir del último detalle, pero luego deberá mantener presionado constantemente el botón de encendido con la mano mientras trabaja con una amoladora recta.
Un grabador de una licuadora se crea así:
- desmontar cuidadosamente los electrodomésticos;
- sacar las partes internas: motor eléctrico y placa de circuito impreso, que controla el funcionamiento del dispositivo;
- con un calibrador, mida el diámetro del husillo para comprar un portapinzas adecuado para él;
- si el motor eléctrico está contaminado con algo, por ejemplo, óxido, entonces se limpia con cuidado para no dañar los devanados;
- fije el portabrocas comprado (o hecho por usted mismo) en el husillo;
- el botón de encendido que ya está en la licuadora se reemplaza con un interruptor: suelde los contactos del cable;
- adaptar un orificio en la carcasa del electrodoméstico para un nuevo interruptor;
- instale el motor eléctrico con el tablero en sus lugares dentro de la caja;
- recoger la herramienta.
Dependiendo del modelo de la licuadora que esté convirtiendo, es posible que deba hacer agujeros adicionales en su caso, o ampliar los existentes con un archivo. Hacer esto no será un problema.
Todo el proceso descrito de ensamblar una dremel a partir de una licuadora se muestra en detalle en el siguiente video.
No puede rehacer la licuadora, sino simplemente conectarle un eje flexible para un grabador hecho en fábrica. El método de acoplamiento se muestra en el siguiente video.
También puedes hacer un grabador con un taladro. El montaje de las variantes con y sin eje flexible se muestra en los siguientes vídeos.
Hacer un grabador a partir de una impresora 3D
Una impresora 3D ordinaria es una buena base para crear un grabador con el que pueda cortar varios materiales, hacer manualidades y realizar otras operaciones. Para actualizar un dispositivo existente, necesitará un dispositivo adicional tarifa de instalación, que alimentará los circuitos de funcionamiento del equipo y del módulo láser.
En el siguiente video se muestra una máquina de grabado creada a partir de una impresora 3D.
Además de las formas más simples consideradas para crear una máquina de grabado casera a partir de una impresora 3D, un pequeño motor eléctrico, un pequeño motor eléctrico, una licuadora y un taladro, también hay otras opciones. Al mismo tiempo, tanto esta técnica como otras herramientas eléctricas se utilizan como base. Los artesanos constantemente presentan nuevas modificaciones, mostrando imaginación en el diseño. Implementando en la práctica cualquiera de las opciones anteriores o el desarrollo independiente, se debe proveer seguridad creado en casa. Para hacer esto, es necesario aislar bien los contactos eléctricos y ensamblar el equipo de manera confiable.
Los láseres han sido durante mucho tiempo parte de nuestra vida cotidiana. Las guías usan punteros de luz, constructores con niveles de soporte de haz establecidos. La vocación del láser, para calentar sustancias (hasta la destrucción térmica), se utiliza para cortar y decorar. Una de las aplicaciones- grabado láser. Sobre el diferentes materiales puede obtener patrones sutiles prácticamente sin restricciones de complejidad.
La implementación presenta una rica selección de máquinas de grabado, principalmente fabricadas en China. El equipo no es muy caro, sin embargo, la compra solo con fines de entretenimiento no es práctica. Mucho más divertido de hacer grabadora laser casera con mis propias manos.
¿Cómo hacer un grabador a partir de una impresora?
¿Cómo hacer un grabador con tus propias manos? No es difícil hacer un grabador CNC a partir de una impresora antigua. Es como un kit Arduino. Instrucciones detalladas definitivamente te ayudará a resolver las cosas.
Sin embargo, primero es necesario preparar todos los componentes necesarios para el CNC:
- 3 postes del centro comercial de hardware;
- perfil P de duraluminio;
- 2 cojinetes metálicos;
- una pieza de plexiglás;
- tuercas de metal de tamaño normal y grande;
- 3 motores paso a paso, se pueden sacar de una impresora antigua.
También es necesario que los siguientes dispositivos estén a mano:
- sierra;
- tornillos;
- destornilladores y otras herramientas.
Lo único que habrá que hacer fuera de casa es soldar la base para la máquina CNC, aunque también es posible hacerlo en atornillado.
Etapas de la producción de máquinas.
La fabricación del grabador comienza con la fijación del tornillo de avance y el perfil. La etapa final: usa un trineo.
Progreso:
La máquina de grabado en esta modificación, desarrollada por uno mismo, puede ser un dremel doméstico común. Adjunte su grabador permitido con plexiglás.
Así que el grabador láser de escritorio "hágalo usted mismo" está listo. Ahora solo queda conectarlo con la ayuda de interruptores de límite. Este dispositivo casero permite realizar tallas de piedra en casa, pero no permite dividirla.
¿Cómo ensamblar un grabador láser usando un diodo de una unidad de DVD antigua?
Puede hacer su propio láser desde una unidad de DVD. Es poco probable que el rayo óptico, que se hace con las propias manos, logre con hierro o madera.
Sin embargo, les será completamente posible compartir:
- papel;
- una pequeña hoja de plástico;
- película de polietileno;
- otros artículos sencillos y delicados.
Además de las alternativas anteriores, un láser hecho con sus propias manos a partir de una unidad de DVD puede realizar muchas tareas diferentes. En particular, su potencial se revela excelentemente en el campo creativo.
Si no se necesita hilo, con un láser de una unidad de DVD, puede:
- quemar patrones o imágenes en superficies de madera;
- iluminar artículos diversos, remoto a gran distancia;
- usar como decoración en el hogar;
- hacer líneas directas (porque el haz es perfectamente visible), que serán especialmente útiles a la hora de construir y reparar.
¿Qué se necesitará para completar el trabajo?
Para hacer una viga, necesitas ciertos elementos. Siempre se venden en ordinario. Centros comerciales electrónica, por lo tanto, no se aplicará ningún esfuerzo adicional.
Por lo tanto, para fines de producción, necesitará:
El desmontaje del accionamiento debe realizarse con especial cuidado. Si se maneja con descuido, no solo puede arruinar el mecanismo, sino también dañar sus propios ojos. El problema es que el rayo tiene la capacidad de cegar en algún momento y afectar negativamente la agudeza visual.
Ahora accesorio casero debe asegurarse descarga eléctrica. La alimentación de un diodo convencional debe ser de 3V, y el consumo debe ser de hasta 400 mA. Estos valores pueden variar según la velocidad de escritura de la unidad. El láser no requiere un gran rendimiento. Entonces, para una unidad cuya velocidad de escritura es 16X, 200 mA son suficientes. Se permite aumentar este valor tanto como sea posible hasta 300 miliamperios, de lo contrario es posible estropear el cristal y olvidarse de un láser casero.
Un colimador casero es más fácil de hacer con un puntero láser ordinario. La versión china más barata servirá. Todo lo que se necesita es quitar la lente óptica del "láser" (es visible). El ancho de la media línea será de más de 5 milímetros. Por supuesto, este tipo de coeficiente es enorme y no puede reclamar el título de un láser de ninguna manera. La lente original del colimador ayudará a reducir el diámetro hasta 1 mm. Aunque para lograr tal efecto, será necesario trabajar a fondo.
Crear un láser con tus propias manos es un proceso muy interesante. No requiere piezas especializadas ni grandes costes económicos. Conocimiento completamente bastante preciso y superficial del electricista. Con una producción exitosa, puede comenzar a usar el dispositivo. Haz de corte sin dificultad estalla globos de aire, quema papel y deja huellas en madera. Sin embargo, al usar, uno no debe olvidarse de la seguridad técnica.
¡Atención! Tenga cuidado al usar láseres. El láser que se utiliza en esta máquina puede causar daños a la vista y posiblemente ceguera. al trabajar con potentes láseres, superior a 5 mW, use siempre un par de gafas de seguridad diseñadas para bloquear la longitud de onda del láser.
Un grabador láser Arduino es un dispositivo cuya función es grabar madera y otros materiales. En los últimos 5 años, los diodos láser han avanzado, lo que permite fabricar grabadores lo suficientemente potentes sin mucha dificultad para controlar los tubos láser.
Vale la pena grabar otros materiales con cuidado. Por ejemplo, cuando se usa con dispositivo láser los plásticos producirán humo que contiene gases peligrosos cuando se queman.
En este tutorial, intentaré dar una dirección de pensamiento y, con el tiempo, crearemos una lección más detallada sobre la implementación de este complejo dispositivo.
Para empezar, propongo ver cómo fue todo el proceso de creación de un grabador para un radioaficionado:
Los potentes motores paso a paso también requieren que los conductores los aprovechen al máximo. En este proyecto, se toma un controlador paso a paso especial para cada motor.
A continuación se presentan algunos detalles sobre los componentes seleccionados:
- Motor paso a paso - 2 piezas.
- El tamaño del marco es NEMA 23.
- Torque 1.8 Nm a 255 oz.
- 200 pasos/revoluciones - para 1 paso 1,8 grados.
- Corriente - hasta 3,0 A.
- Peso - 1,05 kg.
- Conexión bipolar de 4 hilos.
- Controlador paso a paso - 2 piezas.
- Unidad de paso digital.
- Chip.
- Corriente de salida: de 0,5 A a 5,6 A.
- Limitador de corriente de salida: reduce el riesgo de sobrecalentamiento de los motores.
- Señales de control: Entradas de Paso y Dirección.
- Frecuencia de entrada de pulsos: hasta 200 kHz.
- Tensión de alimentación - 20 V - 50 V CC.
Para cada eje, el motor impulsa directamente el husillo de bolas a través del conector del motor. Los motores se montan en un bastidor utilizando dos esquinas de aluminio y una placa de aluminio. Las esquinas y la placa de aluminio tienen un grosor de 3 mm y son lo suficientemente fuertes como para soportar un motor de 1 kg sin doblarse.
¡Importante! El eje del motor y el husillo de bolas deben estar correctamente alineados. Los conectores que se utilizan tienen cierta flexibilidad para compensar errores menores, pero si el error de alineación es demasiado grande, ¡no funcionarán!
Otro proceso de creación de este dispositivo se puede ver en el video:
2. Materiales y herramientas
A continuación se muestra una tabla con los materiales y herramientas necesarios para el proyecto de grabador láser Arduino.
| Párrafo | Proveedor | Cantidad |
| Motor paso a paso NEMA 23 + controlador | eBay (vendedor: primopal_motor) | 2 |
| 16 mm de diámetro, paso de 5 mm, husillo de bolas de 400 mm de largo (taiwanés) | eBay (vendedor: silvers-123) | 2 |
| Soporte de husillo de bolas de 16 mm BK12 (lado de accionamiento) | eBay (vendedor: silvers-123) | 2 |
| Soporte de husillo de bolas BF12 de 16 mm (sin extremo accionado) | eBay (vendedor: silvers-123) | 2 |
| 16 ejes de 500 mm de largo | (vendedor: silvers-123) | 4 |
| (SK16) 16 eje de soporte (SK16) | (vendedor: silvers-123) | 8 |
| 16 rodamientos lineales (SC16LUU) | eBay (vendedor: silvers-123) | 4 |
| eBay (vendedor: silvers-123) | 2 | |
| Soporte de eje 12 mm (SK12) | (vendedor: silvers-123) | 2 |
| Hoja acrílica transparente de tamaño A4 de 4,5 mm | eBay (Vendedor: acrylicsonline) | 4 |
| Varilla plana de aluminio 100mm x 300mm x 3mm | eBay (Vendedor: willymetals) | 3 |
| Valla de aluminio de 50 mm x 50 mm y 2,1 m | Cualquier tienda de temas | 3 |
| varilla plana de aluminio | Cualquier tienda de temas | 1 |
| esquina de aluminio | Cualquier tienda de temas | 1 |
| Esquinero de aluminio 25mm x 25mm x 1m x 1,4mm | Cualquier tienda de temas | 1 |
| Tornillos de cabeza M5 (varias longitudes) | pernostuercastornillosonline.com | |
| Tuercas M5 | pernostuercastornillosonline.com | |
| Arandelas M5 | pernostuercastornillosonline.com |
3. Desarrollo de la base y ejes
La máquina utiliza husillos de bolas y rodamientos lineales para controlar la posición y el movimiento de los ejes X e Y.
Características de los husillos de bolas y accesorios de máquinas:
- Husillo de bolas de 16 mm, longitud de 400 mm a 462 mm, incluidos los extremos mecanizados;
- paso - 5 mm;
- índice de precisión C7;
- Rótulas BK12/BF12.
Dado que la tuerca de bolas consta de rodamientos de bolas que giran en una oruga contra un tornillo de bolas con muy poca fricción, esto significa que los motores pueden funcionar durante más altas velocidades sin fin.
La orientación rotacional de la tuerca esférica está bloqueada por un elemento de aluminio. La placa base está unida a dos rodamientos lineales ya una tuerca de bolas a través de un ángulo de aluminio. La rotación del eje del husillo de bolas hace que la placa base se mueva linealmente.
4. Componente electrónico
El diodo láser seleccionado es un diodo de 1,5 W y 445 nm montado en un paquete de 12 mm con una lente de vidrio enfocable. Estos se pueden encontrar, premontados, en eBay. Dado que se trata de un láser de 445 nm, la luz que produce es luz azul visible.
El diodo láser requiere un disipador de calor cuando se trabaja en niveles altos energía. El diseño del grabador utiliza dos soportes de aluminio para SK12 de 12 mm, tanto para el montaje como para la refrigeración del módulo láser.
La intensidad de salida de un láser depende de la corriente que lo atraviesa. Un diodo por sí solo no puede regular la corriente y, si se conecta directamente a una fuente de alimentación, aumentará la corriente hasta que se destruya. Por lo tanto, se requiere un circuito de corriente regulada para proteger el diodo láser y controlar su brillo.
Otra versión del diagrama de conexión del microcontrolador y partes electrónicas:
5. Software
El boceto de Arduino interpreta cada bloque de comando. Hay varios comandos:
1 - Mover a la DERECHA un píxel RÁPIDO (píxel vacío).
2 - mover a la DERECHA un píxel LENTO (píxel quemado).
3 - mover IZQUIERDA un píxel RÁPIDO (píxel vacío).
4 - mover a la IZQUIERDA un píxel LENTO (píxel quemado).
5 - suba un píxel RÁPIDO (píxel vacío).
6 - mover ARRIBA un píxel LENTO (píxel quemado).
7 - mover hacia ABAJO un píxel RÁPIDO (píxel vacío).
8 - mover hacia ABAJO un píxel LENTO (píxel quemado).
9 - enciende el láser.
0 - apaga el láser.
r - devuelve los ejes a su posición original.
Con cada carácter, Arduino ejecuta la función correspondiente para escribir en los pines de salida.
controles arduino la velocidad del motor mediante retrasos entre pulsos de paso. Idealmente, una máquina hará funcionar los motores a la misma velocidad, ya sea que su imagen esté grabando o saltando un píxel en blanco. Sin embargo, debido a la potencia limitada del diodo láser, la máquina necesita desacelerar a registros de píxeles. por eso hay dos velocidades para cada dirección en la lista de símbolos de comando anterior.
Bosquejo de 3 programas para grabador láser arduino abajo:
/* Programa de control del motor paso a paso */ // las constantes no cambiarán. Se utiliza aquí para establecer números de pin: const int ledPin = 13; // el número del pin LED const int OFF = 0; const int ON = 1; const int XmotorDIR = 5; const int XmotorPULSE = 2; const int YmotorDIR = 6; const int YmotorPULSE = 3; // retardo de medio paso para píxeles en blanco - multiplicar por 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; a
6. Lanzamiento y configuración
Arduino representa el cerebro de la máquina. Emite las señales de tono y dirección para los controladores paso a paso y la señal de habilitación del láser para el controlador láser. En el proyecto actual, solo se requieren 5 pines de salida para controlar la máquina. Es importante recordar que las bases de todos los componentes deben estar conectadas entre sí.
7. Comprobación funcional
Este circuito requiere al menos 10 VCC de alimentación y tiene una entrada de encendido/apagado simple proporcionada por Arduino. El LM317T es un regulador de tensión lineal configurado como regulador de corriente. El circuito incluye un potenciómetro que permite ajustar la corriente regulada.