Чпу из dvd приводов и arduino: Мини-плоттер с ЧПУ из DVD-привода своими руками

Мир самоделок — Гравер с ЧПУ из старых CD/DVD приводов

С некоторых пор меня заинтересовал вопрос вторичного использования компонентов морально устаревшей оргтехники. Я решил обратиться к международному опыту. Покопавшись в многочисленных ресурсах интернета я натолкнулся на несколько интересных статей по использованию старых CD/DVD приводов при построении небольших гравировальных станков с ЧПУ. Общий принцип изготовления одинаков, разница только в использовании режущего инструмента — у одних это фреза на основе электродвигателя, у других — лазерный светодиод из разобранного DVD-R привода. Этот материал обзорный, дающий общее представление о построении небольшого гравировального станка с ЧПУ из старых CD/DVD приводов.

Будем делать станок с фрезой, в качестве рабочего инструмента. Посмотреть как он работает можно здесь.
Нам понадобятся три DVD привода, которые необходимо разобрать, убрать лишние элементы, оставив на шасси только шаговый двигатель в сборе с механизмом скольжения.
В первой части своих статей авторы обычно подробно описывают как правильно разобрать DVD привод, нашему человеку это не нужно, как сказал персонаж из некогда популярного фильма «Формула любви» кузнец Степан: «Если один человек построил — другой завсегда разобрать сможет». Разобрать DVD привод вам поможет статья: Как разобрать CD/DVD привод.
Надо обратить внимание на то, чтобы шасси разобранного привода был металлический (не из пластмассы).
Сначала сделаем станину гравера. Она состоит из основания 13,5х17 см и вертикальной стойки из двух вертикальных брусков высотой 24 см, размеры не критичны, так как габариты механизмов DVD приводов от производителей разных фирм несколько различны.

Припаиваем провода управления к шаговым двигателям. Здесь два варианта: можно припаять непосредственно к контактам двигателя, а можно к кабельному шлейфу двигателя — кому как удобней.

Платформы передвигающиеся по осям X,Y,Z, представляющие из себя деревянные прямоугольники надежно приклеиваются к подвижным пластмассовым деталям механизма двигателя, т. к. винтовое соединение здесь не возможно.

В качестве шпинделя использован электродвигатель с двумя винтовыми зажимами. Двигатель должен быть достаточно легким, иначе механизм CD/DVD привода его может просто не поднять.

Управление шаговыми двигателями осуществляется Easydrivers + Arduino, о об этом и соответствующем программном обеспечении для станков с ЧПУ много написано в интернете, поэтому повторяться не буду.

 Теперь посмотрим как работает лазерный гравер или выжигатель, кому как нравится: видео
В нем используется только два механизма перемещения от CD/DVD приводов, так как лазеру вертикальные перемещения не нужны.
В качестве режущего (выжигающего) инструмента используется лазерный светодиод из разобранного DVD-R привода. Есть некоторые нюансы в фокусировке лазерного луча, но они вполне преодолимы.

Следует помнить, что даже случайный отблеск лазерного луча может серьезно повредить зрение, поэтому при работе с лазером надо быть предельно осторожным.

Самостоятельная сборка настольного лазерного гравера по дереву и другим поверхностям

Лазерный гравер своими руками из dvd приводов с ЧПУ-управлением.

Шаг 1: Разбираем старые DVD-приводы

Для начала, нам понадобятся два оптических привода — CD или DVD. Нас интересует каретка с шаговым двигателем, направляющие и лазерные диоды. Эти каретки будут нашими осями X и Y, их нужно будет прочно закрепить перпендикулярно друг другу. Как это сделать — вопрос вашего воображения.

Шаг 2: Собираем основу

Показать еще 4 изображения

В моём распоряжении был алюмелевый уголок примерно метр длиной и акриловое стекло. Я сделал основу из них, прикрутив ось Y маленькими болтами к алюминию. Закрепите ось X на алюминиевом уголке при помощи распечатанных на 3D принтере кронштейнах. Также будет хорошо сделать резиновые ножки для базы.

Шаг 3: Лазер

Следующий шаг — работа с лазером. Если вы разобрали привод DVD RW, вы можете использовать для проекта его лазерный диод, просто соорудите небольшой движочек — у меня есть видео о том, как это сделать.

Я собираюсь использовать модуль лазера 1.5w 445nm, который я соорудил в этом видео.

Естественно, при длительной работе, настольному лазерному граверу потребуется охлаждение, для DVD может хватить и кусочка алюминия, но в моём случае потребуется активное охлаждение. Я распечатал кронштейны для крепежа лазерного диода с движком на радиаторе с вентилятором шириной 50мм, таким образом, я решил и проблему с выведением дыма от гравируемой поверхности. В этом проекте обязательно носите очки для защиты от лазера, они стоят копейки — не экономьте на своём здоровье.

• Лазер 405nm 500mw — Ali или Amazon
• Лазер 445nm 500mw — Ali или Amazon
• Лазер 650nm 150mw — Ali или Amazon

Шаг 4: Электроника

В качестве мозга у нас будет Ардуино Нано(Ali или Amazon), также нам пригодится шаговый мотор A4988 (Ali или Amazon), MOSFET IRFZ44N (Ali или Amazon), пара резисторов 47 ohm и 10k (Ali или Amazon). Источник питания для моторов и лазера — 12V и минимум 3A (Ali или Amazon), питание на Ардуино подается напрямую через USB, я полагаю, что схема довольно проста. Наиболее внимательные из вас обратили внимание на радиатор — тот факт, что я купил движок лазера на одну li-ion батарейку около 4V, и использовал lm317 для понижения DC-DC вольтажа с 12V на 4V, конечно же, он очень грелся при силе тока в 700mA. Я собрал всё на макетной плате, но забыл записать видео, поэтому посмотрите, как всё было спаяно на плате. MOSFET не нуждается в охлаждении — он и так достаточно прохладный.

Шаг 5: Программное обеспечение

Показать еще 4 изображения

Перед настройкой, нам нужно загрузить софт. Я использовал GRBL 1.1, исходники которого можно найти на GitHub. Нам нужна только папка «grbl», помещенная в zip-архив. Зайдите а ИДЕ Ардуино, далее Sketch — Include Library — Add .ZIP Library и выберите наш архив. Затем откройте пример, называющийся «grbl upload» и загрузите его на плату Ардуино. Также нам понадобится софт для отправки G-Code на гравировщик, я опробовал несколько вариантов и мне больше всего понравился «Laser GRBL». Выберите COM порт с Ардуино и скорость 115200, соединитесь и отправьте комманду , чтобы получить от платы ответ.

Шаг 6: Настройка шаговых двигателей

Возвращаясь к электронике, перед подключением, нам нужно правильно настроить питание для движочков, запитайте 12V, соедините Ардуино с ПК и замерьте вольтаж на потенциометрах. Вы можете рассчитать его по формуле

Vref = Текущая сила тока * 8 * 0,100 = Текущая сила тока / 1,25

Но, так как мы не знаем нужной силы тока для наших моторчиков, установите показатель примерно на 250mV и подключите моторчики. Один из моих движков грелся слишком сильно и я снизил напряжение до 130mV, второй наоборот, пропускал шаги, и я увеличил вольтаж до 350mV. 3 пина на моторчике отвечают за разрешение (размер шага), соедините их с +, и помните, что один из моих моторчиков не хотел работать с шагом 16 и мне пришлось выставить значение на 8. Во время настройки попробуйте также подвигать нашу конструкцию при помощи софта GRBL, используя стрелочки. Для экстренного выключения используйте стоп-кнопку с молнией.

Шаг 7: Установка программы

Следующим шагом будет установка программы. Соедините лазерный выжигатель с ПК и отправьте команду $$ — вы получите список параметров, которые хранятся в памяти Ардуино. Нас интересуют строчки со следующими номерами:

• 30 — максимальная широтно-импульсная модуляция лазера (PWM), с заданным параметром на пин d11 Ардуино будет подаваться 5V, вы можете оставить всё как есть, но я поменял его на 256, это делается путём отправки команды $ 30 = 256.
• 32 — режим лазера, вам нужно отправить туда «1», как и в предыдущем пункте, напишите $ 32 = 1,
• 100 — как много шагов нужно сделать мотору, чтобы пройти один миллиметр по оси X,
• 101 — то же самое для оси Y, эти два параметра должны быть рассчитаны, но для этого вам нужно знать шаг мотора. Просто нарисуйте что-нибудь и замерьте реальные размеры получившейся картинки и поменяйте параметры.
• строки 130 и 131 — максимальные расстояния по осям X и Y соответственно, оно составляет около 35 мм и зависит от движочка.

Для того чтобы настроить фокусировку лазера, нужно включить лазер. Для этого нужно отправить M3 S250 и G1 X0 S25 F50 — это запустить лазер на 10% мощности.

Шаг 8: Финальный

Последним важным шагом будет настройка пределов по осям лазера и места, которое при включении лазера будет считаться нулевыми координатами. Так что перед включением лазера нам нужно выставить максимальные значения по осям — вытяните оси Y и X в максимальное правое положение. Загрузка картинок очень проста — выберите файл, он может быть как уже готовым G-Code, так и просто картинкой jpg, png или bmp.

Строите мини -машину с ЧПУ от переработанных DVD -плееров

Clemens Valens

15 августа 2019
по Clemens Valens на Инструменты и печать

Стройте Mini CNC Match игроков, используйте одну в качестве платформы для рисования, перемещаясь вперед и назад, а другую установите на нее вертикально, чтобы обеспечить смещение влево и вправо. Добавьте к нему простой радиоуправляемый сервопривод, чтобы двигать инструмент вверх и вниз и вперед.

Полностью переработанный станок с ЧПУ

Некоторым людям удается делать впечатляющие вещи простыми средствами и творческим подходом. Просматривая YouTube, я наткнулся на отличный пример этого, иллюстрирующий, что вы можете сделать с очищенными деталями, горячим и суперклеем и программным обеспечением с открытым исходным кодом.

В серии из четырех видеороликов этот производитель показывает, как собрать мини-станок с ЧПУ из трех DVD-плееров (один служит только для нескольких мелких деталей) и некоторой простой электроники вокруг Arduino Nano. Ну, если быть точным, это не совсем станок с ЧПУ, а небольшой XY-плоттер.

Идея проста: возьмите два выдвижных ящика DVD- или CD-плеера с приводом от электродвигателя, используйте один в качестве платформы для рисования, перемещающейся вперед и назад, а другой установите на нем вертикально, чтобы обеспечить смещение влево и вправо. Добавьте к нему простой радиоуправляемый сервопривод, чтобы двигать перо вверх и вниз и вперед.

Добавить трубку из ПВХ и термопистолет

Этот производитель, который известен под псевдонимом Hardware Boy, делает еще один шаг вперед, используя только ненужный материал. Например, он сплющивает кусок ПВХ-трубки и делает из него платформу для рисования и опору для пера. Единственное, что не перерабатывается  — опять же, никогда не знаешь, откуда он это взял — — это электронные детали для управления шаговыми двигателями. Они состоят из платы Arduino Nano и двух L29.3D драйверы двигателей.

Используйте тепловую пушку, чтобы превратить дренажную трубу из ПВХ в плоский лист ПВХ.
Без программного обеспечения такая машина бесполезна, поэтому в части 4 мальчик-железо временно становится мальчиком-программистом, чтобы объяснить, как настроить Inkscape, Arduino и Processing для отправки G-кодов на плоттер mini XY.

Файлы проекта доступны

Ссылка на схему дана в описании части 3, ссылки на весь необходимый софт в описании части 4. Доступна даже ссылка на скачивание (утомительной) музыки. Обратите внимание, что вы можете просто отключить звук, так как никаких устных объяснений не дается. Кроме того, внимательно следите за тем, чтобы иногда в виде субтитров мелким шрифтом отображались дополнительные инструкции.

К видео

1. Сборка каркаса (10:15)
2. Изготовление опорных частей (10:49)
3. Электроника (9:33)
4. Программное обеспечение, G-код и т. д. (13:58)

Мини-станок с ЧПУ — часть 1 (10:15)

Мини станок с ЧПУ – Часть 2 (10:49)

Мини-станок с ЧПУ – Часть 3 (9:33)

Мини-станок с ЧПУ — часть 4 (13:58)

Прочтите полную статью

Скрыть полную статью

Добавить рейтинг к этой статье

★ ★ ★ ★ ★

★ ★ ★ ★ ★

★ ★ ★ ★ ★

Имя *

Фамилия *

Псевдоним

Электронная почта *

Пароль *

Подтвердить пароль *

Инструкции | Мини Arduino с ЧПУ

• Шаг 1

  НЕОБХОДИМЫЕ ДЕТАЛИ:

  Для этого проекта вам понадобятся:

  3 старых CD/DVD-диска

  1 блок питания компьютера

  3 платы Easydriver

  1 плата Arduino Uno 00014 3 шаговых двигателя

  2 куска дерева

  1 паяльник

  1 паяльная проволока

  Несколько проводов

  1 ручка или малая дрель

• Шаг 2

  Используя DVD CD-ROM, получите шаговые двигатели:

  Я разобрал три ненужных DVD-привода, потому что нам нужно три шаговых двигателя (ось XYZ)

• Шаг 3

  Соберите и соберите конструкцию:

  Для этой детали нужна базовая платформа и
  два столба. Я сделал основу из дерева, а стойки из алюминия. В настоящее время
  просто прикрутите деревянную основу к стойкам, как показано на
  Фигура.

  Расположите ось X поперек стоек и ось Y на
  деревянная основа, как показано на рисунках. Я использовал клей, чтобы собрать все оси.
  Просто убедитесь, что все оси точно перпендикулярны каждому
  другие, они должны быть под прямым углом.

• Шаг 4

  Пайка и разводка:

  Это тоже не очень сложный шаг. нужно просто припаять провода
  со своим шаговым двигателем. Будьте осторожны при пайке и не используйте высокие
  ватт припоя, так как он может сжечь провода шагового двигателя, у меня было 30 Вт, и это было
  ХОРОШО. После этого просто продал все разъемы в easydrivers и
  подключите провода, как показано на рисунке.

• Шаг 5

  Программное обеспечение:

  1. Загрузите и установите программное обеспечение Arduino, библиотеку grbl и контроллер Grbl.

  2. После загрузки
  библиотека Grbl, вам нужно щелкнуть эскиз —> импортировать библиотеку
  —> добавьте библиотеку в программное обеспечение Arduino и выберите zip-файл, который вы
  только что скачал.

  3. Загрузите библиотеку на Arduino.

  4.
  После того, как вы установили Grbl на свой Arduino, откройте контроллер Grbl и
  выберите порт, к которому подключен ваш Arduino. Нажмите открыть
  кнопка.

  5. На командном экране появится список параметров. Ты
  необходимо изменить некоторые из этих параметров, введя номер
  вариант (числа с $) = и новое значение (например,
  130 долларов = 35 000). Если ваши моторы движутся в неправильном направлении, перейдите к
  Инструменты —> Параметры —> Ось и щелкните ось, которую вы хотите инвертировать.

  6. Вы можете использовать любое программное обеспечение Gcode Generator для создания gcodes. Я загружаю
  Программное обеспечение DeskEngrave, которое также является генератором gcode, вот ссылка deskEngrave

• Шаг 6

  ОБНОВЛЕНИЕ:

  Смотреть новое видео Mini Arduino CNC Часть 2 этого мини ЧПУ
  плоттер. Я увеличил скорость подачи для рисования. я использовал
  Deskengrave и многие другие программы просто для проверки работы
  машина, результаты были неудовлетворительными, потому что некоторый Gcode сгенерировал
  коды не поддерживались библиотекой GRBL. После поиска н
  Интернет я нашел программное обеспечение Inkscape. Inkscape — это бесплатная программа с открытым исходным кодом.
  редактор векторной графики; он может создавать или редактировать векторную графику, такую ​​как
  иллюстрации, диаграммы, штриховые рисунки, диаграммы, логотипы и даже сложные
  картины. С помощью этого программного обеспечения я могу импортировать Dxf, Dwg, JPG, SVG и т.