СТАНОК С ЧПУ СВОИМИ РУКАМИ
Продолжаем дорабатывать простой станок с ЧПУ на Arduino. Теперь делаем из него лазерный гравер. Механическая часть в плане доработок отсутвует. Потребуется прикрепить радиатор лазера к платформе. Некоторая доработка потребуется для прошивки платы Ардуино, а также для программы управления станком.
TTL-модуляция, подключение драйвера лазера к Ардуино
Итак, нам потребуется лазерный модуль с драйвером и блоком питания. Я взял с с TTL-модуляцией. Это значит, что можно логическим сигналом включать и выключать лазер: +5v — включено, 0 — выключено. В случае, если к TTL ничего не подключено, драйвер находится в режиме «включено». Так как нам необходимо то включать, то выключать лазер нам потребуется управление через вход TTL. Мы будем управлять лазером с помощью Ардуино и TTL входа драйвера лазера. Итак, подключаем питание 12В к входам питания драйвера лазера. В качестве источника питания я использовал блок питания на 12В и 2А (24 Ватта), купленный в китайском интернет-магазине. Однако подойдёт любой блок питания на 12В и мощностью более 3 Ватт, например БП от компьютера.
Подключаем TTL вход — к земле (Gnd) Ардуино, а ко входу + — цифровой пин Ардуино, находящийся в режиме Output. Теперь, если подать на цифровой пин сигнал HIGH, лазер включится, а если LOW, то выключится. Максимальная частота включения выключения лазера для купленного мной драйвера составляет 20кГц, чего более чем достаточно.
Ниже представлена схема подключения драйвера лазера к Ардуино и источнику питания.
Внимание! Если для лазерной гравировки вы используете драйверы, построенные по схеме двойной мост, например L298N, то TTL+ надо подключать к АНАЛОГОВОМУ пину 2. На Ардуино UNO и Nano не хватает цифровых пинов.
Длина волны и мощность лазера для гравировки
Для выжигания по дереву подходят высокочастотные лазеры. Длина волны лазера 405нм соответствует фиолетовому свету видимого спектра. Выбор пал на 405нм лазер с выходной оптической мощностью 300мВ. Излучение с длиной волны 405нм поглощается большим количеством материалов, что обеспечит большую универсальность граверу. Фиолетовый цвет выбран потому, что наиболее эффективно гравирует / выжигает на деревянной поверхности.
Фото 12В лазерного модуля с длиной волны 405нм мощностью 300мв идрайвера с TTL-модуляцией. От драйвера наверх идут две пары проводов. Красный-чёрный — питание 12В, подключены к блоку питания, белый синий — TTL -модуляция, подключены к Arduino к пинам Dout и Gnd соответственно. На обратной стороне драйвера лазерного диода указано, каким образом необходимо подключать входы драйвера. Обратите внимание на то, что лазерный диод установлен внутри радиатора. На радиаторе стоит куллер. Лазерный модуль и драйвер я прикрепил к соответсвующей платформе.
Для ослабления воздействия на глаза я использовал специальные красные очки, купленные также в китайском интернет-магазине. Соблюдение техники безопасности крайне важно при работе с лазером.
Оптика лазерного гравера на Ардуино
Купленный мной комплект включает лазерный диод, установленный на радиаторе, который охлаждается с помощью небольшого вентилятора. При покупке я не обратил внимание на то, что комплект продаётся без системы фокусировки. То есть отсутствует выпуклая линза или система линз, которые позволяют сфокусировать излучение лазерного диода в точку. Однако имеется трубка, которая вкручивается в радиатор. В неё должен встраиваться коллиматор. Покупать коллиматор, а затем прикручивать его к радиатору я не стал. Вместо этого купил обычный дверной глазок и вытащил из него выпуклую линзу. Фокусное расстояние моей линзы 2-3 см, что меня устраивало. Свет лазера видимый, так что оптическая линза из дверного глазка вполне подходит. Линзу я приклеил к трубке моментальным клеем. Полученную оптическую «систему» вкрутил в радиатор.
Фото лазерного гравера с ЧПУ. За основу взят недорогой станок с ЧПУ на базе контроллера Ардуино, шаговых двигателей 17HS3404N в корпусе Nema 17 и драйверов ШД DM420A. Все электронные составляющие лазерного гравера, управляемого компьютером, приобретены в китайских интернет-магазинах.
Фото морды гепарда, выгравированной лазерным станком с ЧПУ. Слева исходная фотография. Рядом лежит 50-копеечная монета для оценки размеров результата и точности выжигания с помощью лазерного гравера, управляемого программой на компьютере. Такой лазерный гравер с ЧПУ легко можно сделать самостоятельно в домашних условиях.
Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях.
Кроме созданий проектов на Arduino, ещё я увлекаюсь созданием самодельных станков с ЧПУ. На счету у меня собрано больше 5 штук самодельных ЧПУ станков с различной кинематикой перемещения и разнообразного назначения. Сегодня пойдет речь о самодельном лазерном гравере, который я собрал в домашних условиях, а точнее в квартире. При этом использовал подручные материалы, которые лежат без дела, или которые можно не задорого купить в ближайшем магазине. С чего все началось, и для чего я собрал лазерный гравировальный станок из хлама, сейчас расскажу.
Зачем собирать самодельный ЧПУ станок из хлама?
Один знакомый сказал, что ЧПУ станки это сложно и для того, чтобы собрать работающий станок нужно очень много знать и уметь. Я ответил, что я собираю ЧПУ станки из подручных материалов, и многие работают у меня больше 2 лет верой и правдой. Показал, что я на них делаю, и где можно почитать описание моих проектов.
Спустя некоторое время этот знакомый мне говорит, что он рассказал друзьям, и они не верят, что можно собрать ЧПУ станок в домашних условиях. Да даже не то, чтобы он работал, как из магазина, а хотя бы выполнял какую-нибудь работу. И тут он меня спрашивает: «Ты можешь собрать станок не из старых принтеров, мебельных направляющих, а из материалов, которые я бы купил сам, и повторил бы станок?» Я сказал, что это вполне возможно, и приступил к реализации мини станка с ЧПУ. Скорее всего, это не последний мини ЧПУ станок в домашних условиях. В ближайшее время сделаю еще пару вариантов.
Сборка самодельного лазерного гравера с ЧПУ.
Механическая часть самодельного лазерного гравера.
Недавно делал узел из карандашей (каретку для ЧПУ), и на основе данной каретки решил собрать лазерный гравер с ЧПУ. Но нужно, как минимум, 2 оси, поэтому собрал второй узел, но немного уже. Вот так выглядят узлы оси X и Y для самодельного лазерного гравера.
Как собирал каретку, можете почитать в предыдущей статье. Про нее могу сказать одно: сделана она из карандашей, строительной шпильки и фанеры.
Закрепил с помощью реек и фанеры узлы осей Y и X. Вот такой каркас станка получился. Пора приступить к электронной составляющей самодельного ЧПУ гравировального станка.
Электроника самодельного лазерного гравера.
Доставать лазер из старого DVD привода не стал, так как меня просили сделать ЧПУ станок, который можно повторить, и все узлы можно было бы купить, например, на AliExpress. Поэтому буду использовать лазерный модуль с TTL контролером от моего лазерного гравера. Обзор гравера можно посмотреть тут.
Лазерный модуль можно использовать в такой самоделке и подешевле, например, на 500 mw.
Так как я увлекаюсь еще и Arduin, то мозгом станка будет Arduino UNO и CNC shield v3. Драйвера буду использовать самые дешёвые A4988. Описание драйверов A4988 читайте в этой статье:
Описание CNC shield v3 читайте в статье:
Для того, чтобы закрепить электронику, сделал заготовку из фанеры, которая будет крепиться с задней стороны гравера.
После чего, закрепил электронику и установил на место, где будет все стоять.
Пришло время все подключить и запрограммировать.
Схема подключения cnc shield v3.0 + arduino uno + TTl и лазер.
Подключаем все компоненты по схеме.
Правда, у меня не установлены концевые выключатели. Схему взял из интернета, самому рисовать стало лень. Но когда буду писать обзорную статью про подключение электроники, обязательно все нарисую.
Как видим, схема достаточно простая, и запутаться тут сложно. Нам нужно к шилду подключить 2 шаговых двигателя. Один подключаем в разъем, где написано X, второй в разъем с надписью Y. Соответственно, один двигатель перемещает по оси X, второй по оси Y.
C подключением лазера будьте внимательны, в зависимости от версии прошивки, подключение TTL к Arduino может быть разным.
Внимание. С прошивки GBRL 9.0i были поменяны местами Z-Max (D12) и Spn_EN (D11).
TTL модуль подключаем к D11, который является ШИМ портом, — это необходимо для управления мощностью лазера, с помощью ШИМ.
Теперь, если вы желаете подключить концевик Z_Max, то его необходимо подключить в Spn_EN, а включение лазера необходимо подключать в Z+. Вот такая путаница с распиновкой на шилде.
После подключения уложил провода, чтобы ничего не торчало и не мешало работе станка.
Прошивка для лазерного гравёра на Arduino.
Для того, чтобы гравер заработал, в Arduino нужно загрузить код. Где же его взять? Код писать самостоятельно не нужно. Добрые люди уже написали и проверили работу прошивки на тысячах, а может и на сотнях тысяч различных станках с ЧПУ. Скачать прошивку GRBL 1.1 можно с репозитория, или внизу статьи, в разделе Материалы для скачивания.
Более подробно о прошивке и настройке GRBL 1.1 буду рассказывать в следующей статье.
Настройка и калибровка самодельного станка с ЧПУ.
После того, как мы загрузили прошивку, все настройки будут стандартные, и их нужно поменять под ваш станок. Это не так и сложно, но процесс занимает некоторое время. Для калибровки нужно перемещать по оси лазерный модуль, и смотреть, как точно происходит перемещение. Например, вы переместили на 100 мм, а станок переместился на 102 мм. Это все настраивается в прошивке. Полный процесс калибровки буду рассказывать в следующей статье. А сейчас выложу скриншот моих настроек GRBL 1.1 для лазерного гравировального станка.
Программа LaserGRBL для управления лазерным гравером на Arduino.
Осталось установить программное обеспечения для компьютера, которое позволит гравировать, выбрав понравившуюся картинку. Я буду гравировать векторный логотип сайта и елочную игрушку. Исходники будут в разделе материалы для скачивания.
LaserGRBL поддерживает гравировку растровой и векторной графики, что позволяет облегчить поиск материала для гравировки.
Подробнее о программе LaserGRBL напишу отдельную статью, так как там есть некоторые фишки, которые упрощают работу с лазерным гравером. Некоторые из них вы можете увидеть в видео.
А сейчас покажу, как выглядит исходное изображение, загруженное в программу LaserGRBL, и что получается после гравировки.
Подведём итог.
В домашних условиях собрать лазерный гравер не составит большого труда. Но перед сборкой нужно определиться, чего мы ожидаем. В связи с тем, что данный станок я собрал попутно, то лазерный гравер не является первоначальной задачей. И выбор ходового винта, для данного станка, является не правильным решением. Потому что перемещение происходит медленно, а гравировка делается быстро, и я использовал только 50% мощности лазера. Это не приемлемо. Что же делать? Нужно использовать не ходовые винты, а ременную передачу, что увеличит скорость и плавность перемещения.
Если присмотреться на гравированные изделия, то можно увидеть небольшую рябь. Это связанно с тем, что по оси X ходовой винт имеет изгиб и при перемещении происходит раскачивание лазерной головы. Если такое колебание будет при фрезеровке, то зажатая фреза в материал просто не допустит такие небольшие колебания.
Более подробно настройку станка и программное обеспечение разберу в следующих статьях:
Понравился проект Самодельный Лазерный гравёр с ЧПУ, в домашних условиях? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.
А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.
Ttl лазер что это
Live demo showing a drawing of a signal on an oscillograph.
Minimum voltage to run an Endurance laser (on Mo1 PCB). Real test.
Measuring PWM signal. A detailed video guide.
Changing laser power via TTL
We assist and give advice by Phone / Email / Facebook messenger / Telegram / Whatsapp / Viber.
We help to install and tune the laser. We offer qualified after-sales support.
Everything you need
We ship everything you need in one parcel to get started.
We ship all units within 4-24 hours. DHL express delivery allows you to get the package in 3-5 days.
ВОПРОС И снова про подключения TTL
Добрый день. Возник вопрос по подключению ТТЛ к плате WoodPecker 3.2.
Смотрел другие темы, такого подключения ещё не видел.
Имеется:
Плата WoodPecker 3.2A 
TTL с фотографии 
Для упрощения восприятия накидал схему ещё.
Про подключение 12V вопросов нет, вопрос как подключить разъем ТТЛ с платы ТТЛ в разъем Лазер на Дятле.
Темы из этой же категории
Некит
Некит
МЕСТНЫЙ
- 17.06.2019
- #2
Artyuha
Artyuha
НЕ ТОЛЬКО ЧИТАЕТ
- 17.06.2019
- #3
DarkNir
DarkNir
МЕСТНЫЙ
- 17.06.2019
- #4
Вложения
Artyuha
Artyuha
НЕ ТОЛЬКО ЧИТАЕТ
- 17.06.2019
- #5
extrimus
extrimus
ПОЧТИ ПРОФИ
- 17.06.2019
- #6
Artyuha
Artyuha
НЕ ТОЛЬКО ЧИТАЕТ
- 17.06.2019
- #7
Если очень грубо, то примерно так:
DarkNir
DarkNir
МЕСТНЫЙ
- 17.06.2019
- #8
extrimus
extrimus
ПОЧТИ ПРОФИ
- 17.06.2019
- #9
Если очень грубо, то примерно так:
Artyuha
Artyuha
НЕ ТОЛЬКО ЧИТАЕТ
- 18.06.2019
- Последнее редактирование: 18.06.2019
- #10
Вот нашел картинку Вашего модуля с подробной разблюдовкой что куда:
Исходя из описания от продавца (https://ru.aliexpress.com/item/32947933372.html — ссылка не для рекламы, а просто потому что там нашел важную инфу), требуется прямое управление, не инверсное. Соответственно, берете и разводите из разъема с PWM+ два конца: земля + PWM+ на управление (TTL), земля + 12V на подачу питания (12V power input port), ЛД понятно куда (LD), ну а в разъемы для фанов втыкаем вентиляторы охлаждения лазерной башки и самого регулятора.
- Форумы
- ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
- ЛАЗЕР
О ФОРУМЕ CNC3018.ru
Интернет портал организованный в 2018 году , для поддержки пользователей мини станка с ЧПУ CNC 3018 и его модификаций.
Мы хотели бы помочь всем, кто приобрел или только собирается приобрести данный станок. Здесь Вы совершенно спокойно можете задать свои вопросы, или просто прочитать полезную или интересную информацию по сборке, настройке и эксплуатации данного мини станка.
Статистика форума
Онлайн статистика
Контакты
МЫ ДОГАДЫВАЕМСЯ, ЧТО РЕКЛАМА ВАС РАЗДРАЖАЕТ!
Конечно, Ваше программное обеспечение для блокировки рекламы отлично справляется с блокировкой рекламы на нашем сайте, но оно также блокирует полезные функции. Мы стараемся для Вас и не обязываем Вас донатить и скидывать денег на наши кошельки, чтобы пользоваться форумом, но реклама это единственное, что позволяет поддерживать проект и развивать его.