المقدمة
أشك في أن أحدًا يمكنه صنع مجموعة أدوات النقش بالليزر لسطح المكتب باستخدام قرصين DVD-ROM مستعملين (قرص CD-ROM وقرص DVD-RW كخيار) وبعض الأجزاء الصغيرة. لذا قمت بذلك بنفسي، واستمر الأمر لمدة 2 أيام (بما في ذلك الوقت اللازم لشراء الأشياء والتوصيل السريع)، وأخيرًا قمت بصنع مجموعة أدوات النقش بالليزر بنفسي. لقد شعرت بقدر كبير من الإنجاز، والآن سأقوم بتعليمك عمليًا.
توجد مقالات مختلفة على الإنترنت حول استخدام محركات الأقراص الضوئية المستهلكة لتعديل أجهزة النقش بالليزر و قواطع الليزرولكن المقالات الموجودة إما غير واضحة، أو أن التكلفة مرتفعة وهناك العديد من الأدوات. تدمج هذه المقالة الموارد، وتختار أفضل الحلول، وتستخدم طريقة تعديل بسيطة ومنخفضة التكلفة للإشارة فقط.
هنا سأوضح كيفية صنع شيء بسيط آلة الحفر بالليزر باستخدام قرص DVD-ROM مفكك من جهاز كمبيوتر مكتبي قديم، والذي يستخدم Arduino كجهاز تحكم رئيسي وبرنامج GRBL للتحكم في حركة محركات السائر وتشغيل وحدة الليزر، يمكن استخدامه لنقش وقطع الخشب والورق والجلد والأكريليك والبلاستيك.
قائمة العناصر
لقد تم النظر في جميع العناصر التي قد تكون مطلوبة هنا بقدر الإمكان. باستثناء النظارات الواقية، لا توجد أدوات أخرى ضرورية. يتم استخدامها في عملية البناء، لذلك تم إدراجها بالمناسبة.
قائمة المكونات
| العناصر | الكمية | تعليق |
| لوحة التحكم اردوينو | 1 | |
| درع CNC V3 | 1 | |
| وحدة القيادة A4988 | 2 | يمكن أيضًا استخدام DRV8255، ويكفي A4988، ويمكن إدخال هذين المحركين مباشرة في CNC Shield V2. |
| DVD-ROM | 2 | يستخدم بعض الأشخاص أيضًا قرص DVD-RW لتغيير رأس الليزر، لكن هذا يتطلب مهارات عملية قوية. ولا يُنصح باستخدامه للمبتدئين. |
| 250mV 650nm الليزر | 1 | |
| 12mm مشعاع الليزر | 1 | |
| وحدة تشغيل مفتاح التشغيل MOS | 1 | تحويل إشارة PWM إلى جهد الليزر. |
| قوة 12 فولت | 1 | يمكن استخدام بطارية الليثيوم أو مطابق الطاقة 12 فولت. |
أدوات المطلوبة
1.متعدد القياسات.
2. مكواة اللحام.
3. مسدس الغراء.
4. مطحنة كهربائية صغيرة.
5.650nm نظارات الليزر (يمكن أن يسبب الليزر ضررًا لا رجعة فيه للعينين، تأكد من ارتداء الجميع لنظارات الليزر قبل تشغيل طاقة الليزر، وتأكد من أن النظارات يمكنها حماية العينين) 650nm (طول موجة الليزر).
خطوات DIY
الخطوة 1. تفكيك قرص DVD-Rom
1.1. كل ما تحتاجه في محرك أقراص DVD-Rom هو مجموعة المحرك المتدرج والصمام الثنائي الليزري. لم يحالفني الحظ عندما اكتشفت أن محرك أقراص DVD-Rom الخاص بي يأتي بمكون بلاستيكي صعب للغاية للعمل معه. لذا قمت بتفكيك 3 محركات أقراص DVD-Rom واستخدمت أجزاء من محركين فقط. عملية التفكيك صعبة للغاية، وهذا هو الحال تقريبًا مع معظم محركات أقراص DVD-Rom التي قمت بفتحها على الإطلاق.
1.2. بعد إزالة البراغي الموجودة في الجزء السفلي من المحرك، يمكنك رفعه مثل الغطاء. من المرجح أن ترى لوحتين للدوائر الكهربائية أسفل الغطاء السفلي، وكلاهما عديم الفائدة بالنسبة لنا. ولكن تذكر الاحتفاظ بأجزاء أخرى مفيدة لمشاريع حرفية أخرى. على سبيل المثال، يوجد محرك تيار مستمر صغير يستحق البقاء أسفل لوحة الدائرة الكهربائية الأمامية.
1.3. الآن يجب عليك إزالة اللوحة الأمامية مع الدرج الأمامي. تصبح اللوحة الأمامية غير ثابتة عند سحب الدرج للخارج (فقط استخدم دبوس الشعر والفتحة الصغيرة الموجودة في اللوحة الأمامية).
1.4. ستتطلب الخطوات التالية إزالة البراغي وربما استخدام بعض القوة الغاشمة. قم بإزالة لوحتي الدائرة. كن حذرًا مع الكابلات المتصلة بمحركات السائر. يجب إزالة هذا المحرك.
1.5. إذا وضعت محرك أقراص DVD-Rom على الجانب الأيمن وأزلت الغطاء العلوي، فستجد ما نبحث عنه - مجموعة محرك متدرج. قم بفك المسمار وإخراجه.
1.6. الآن بعد أن أخرجنا مجموعة المحرك المتدرج، حان الوقت للقيام ببعض التنظيف. قم بإزالة محرك المغزل، فقد يكون مفيدًا، لكنني وجدت أنه مرهق للغاية عند تشغيله، لذا تخلصت منه. عادةً ما يتم تثبيته في مكانه بثلاثة براغي صغيرة جدًا، على الرغم من أنه في بعض الأحيان يكون جزءًا من مجموعة أكبر، لذا كن حذرًا حتى لا تكسر القضيبين اللذين يدعمان العدسة عند إزالتها.
1.7. أما بالنسبة للعدسة، فما عليك سوى استخدام الطريقة الأكثر ملاءمة لإزالتها، حيث نحتاج إلى ترك سطح أملس، ثم توصيل بعض الأجزاء الأخرى عليها. احرص على عدم إتلاف الصمام الثنائي الليزري لمحرك أقراص DVDR.
الخطوة 2. لحام كابل المحرك المتدرج
في الهيكل المفكك، يظهر موضع المحرك المتدرج في الشكل:
تختلف محركات السائر الخاصة بمحركات بصرية مختلفة، لذا ليس من السهل تحديد تسلسل الخطوط، ولكن يمكننا ملاحظة الكابلات المرسومة من محركات السائر، فقط اتبع تسلسل لحام الكابلات. (لا يتم النظر في مشكلة الأسلاك أولاً)
الخطوة 3. توصيل الدائرة
يتم توصيل الدائرة كما هو موضح في الشكل:
اضبط مقياس التيار المتعدد على وضع التشغيل والإيقاف، وقم بتوصيل الأقطاب الموجبة والسالبة لمقياس التيار المتعدد بدبوسين متجاورين. صوت مقياس التيار المتعدد هو القناة، أي نفس الملف. هذا المحرك الخطوي هو محرك خطوي ثنائي الطور بأربعة أسلاك مع مجموعتين من الملفات، نحتاج فقط إلى التأكد.
وحدة تشغيل المحرك المتدرج A4988 التي يجب استخدامها في المشروع.
تعريف الدبوس وتكوين دقة التقسيم.
مخطط الدائرة التطبيقية النموذجية A4988.
تعريفات الدبابيس للوظائف ذات الصلة بـ CNC Shield V3.
تعريف الدبابيس في Arduino UNO R3. العلامات الخضراء هي تعريفات الدبابيس في Arduino وتعريفات الدبابيس الأرجوانية في CNC Shield V3.
فيما يلي وحدات Arduino UNO R3 وCNC Shield V3 ووحدات التتابع التي سيتم استخدامها. عند التثبيت، ما عليك سوى توصيل CNC Shield V3 بمقبس الواجهة المقابل لـ Arduino UNO R3.
قم بتثبيت آلية حركة محرك السائر للمحور X وY ووحدة الليزر على القوس المجهز مسبقًا.
الخطوة 4. حرق البرامج الثابتة GRBL
يمكن حرق البرامج الثابتة باستخدام XLoader، أو تجميعها وتحميلها باستخدام Arduino IDE.
يستخدم هذا العمل برنامج XLoader للحرق، ورقم إصدار البرنامج الثابت GRBL هو grbl_v0_9j، وإصدارات البرامج الثابتة الأخرى مشابهة، يرجى الاختبار بنفسك.
الطريقة 1: حرق XLoader
1. قم بإعداد برنامج حرق XLoader، grbl_v0_9j.hex.
2. لوحة التحكم Arduino متصلة بمنفذ USB التسلسلي الخاص بالكمبيوتر.
3. افتح برنامج حرق XLoader، وحدد grbl_v0_9j.hex، ثم انقر فوق "تحميل" للحرق.
4. بعد برمجة البرنامج بنجاح وتشغيله مرة أخرى، سيتم إخراج المعلومات التالية في المنفذ التسلسلي. لاحظ أنه يجب ضبط معدل الباود على 115200.
الطريقة 2: تجميع Arduino IDE
1. قم بتنزيل أرشيف grbl_v1_1h.zip على Github (https://github.com/gnea/grbl).
2. افتح Arduino IDE، وحدد Project -> Load Library -> Add .ZIP Library، ثم حدد الحزمة المضغوطة التي قمت بتنزيلها.
3. حدد ملف->أمثلة->grbl->grblUpload
4. انقر فوق زر التحميل للتحميل، ملف التكوين موجود في config.h، ليست هناك حاجة لتعديله هنا، فقط استخدم التكوين الافتراضي.
الخطوة 5. اختبار البرامج الثابتة
بعد تحميل البرنامج الثابت بنجاح، يمكنك ضبط البرنامج الثابت وفتح برنامج الكمبيوتر المضيف GRBL CNCjs (يتم استخدام CNCjs هنا كبرنامج اختبار، ويتم استخدام برامج التحكم GRBL الأخرى بنفس الطريقة، والغرض من ذلك هو إرسال رمز G أو تعليمات الإعداد إلى arduino، يمكنك الرجوع إلى استخدام التعلم).
5.1. توصيل Arduino.
5.2. تكوين البرامج الثابتة GRBL.
أدخل الأوامر التالية في وحدة التحكم:
100 = 106.666 (x، خطوة/مم) //اضبط سرعة المحور X.
101 = 106.666 (y، خطوة/مم) //اضبط سرعة المحور Y.
130 = 36.000 (الحد الأقصى للسفر، مم) //ضبط الحد الأقصى للسفر على المحور X.
131 = 36.000 (أقصى مسافة سفر على المحور Y، مم) //قم بتعيين أقصى مسافة سفر على المحور Y.
5.3. اختبار البرامج الثابتة.
استخدم زر التحريك في مكون المحور الإحداثي للتحقق مما إذا كانت حركة الخط صحيحة. إذا كانت حركة الخط غير صحيحة، فاضبط معدل حركة المحورين X وY.
استخدم [اختبار الليزر] و[إيقاف تشغيل الليزر] في مجموعة الليزر لاختبار ما إذا كان من الممكن تشغيل الليزر وإيقاف تشغيله بنجاح (تأكد من ارتداء نظارات واقية قبل تشغيل الليزر).
الخطوة 6. هيكل الإطار
لا يتم استخدام أي مواد أخرى في الإنتاج هنا، ويتم تصنيعها جميعًا باستخدام أغلفة محرك بصري مستهلكة، وبالتالي فإن إطار آلة النقش بالليزر ليس معقدًا، ويتم استخدام الغراء الساخن للتوصيل. طالما يتم تحقيق الحركة المرنة للمحور X والمحور Y.
قم بإعداد حجم مناسب من اللوحة الخلفية (يتم استخدام علبة محرك الأقراص الضوئية هنا) وألصقها على المنزلق السفلي، واستخدم رباط كابل لربط رأس الليزر المجمع مع المشتت الحراري بالمنزلق المتحرك إلى اليسار واليمين، حيث يحرك المحور Y هنا اللوحة الخلفية للتحرك ذهابًا وإيابًا، ويحرك المحور X رأس الليزر للتحرك إلى اليسار واليمين.
في هذه المرحلة، يتم توصيل جميع أجزاء الأجهزة. إذا لم يكن هناك أي حادث، يمكن لنظام النقش بالليزر أن يعمل بشكل طبيعي.
الخطوة 7. النقش وتصحيح الأخطاء
للنقش، ما عليك سوى تحميل ملف G-code في برنامج الكمبيوتر العلوي (CNCjs) والنقر للتشغيل. هناك العديد من الطرق لتوليد G-code، يمكنك البحث بنفسك.
ثم يأتي الوقت المثير، حيث يمكنك طباعة بعض النصوص أو الرسومات المفضلة لديك على الخشب، أو ألواح MDF، أو الخشب الرقائقي، أو الأكريليك، أو البلاستيك، وغيرها من المواد.
أشياء للإعتبار
1. قبل أن تقرر المغادرة، يجب أن تكون واضحًا أن قوة آلة النقش بالليزر هذه يمكنها فقط نقش الأكريليك والجلد ورقائق الخشب الصغيرة التي لا تعكس الضوء الأحمر مثل الأزرق أو الأخضر أو الأسود. يبلغ طول السكتة الدماغية 37 مم × 37 مم. يمكن استخدامها فقط للتعلم والاختبار، وليس للاستخدام التجاري.
2. قل الأمر المهم ثلاث مرات: تأكد من ارتداء النظارات الواقية قبل تشغيل طاقة الليزر، وذكّر الأشخاص من حولك بالانتباه إلى خطر النقش والقطع بالليزر.
3. إذا كان المحرك المتدرج ساخنًا جدًا، فمن الضروري استخدام مفك براغي فيليبس لتدوير مقياس الجهد على محرك A4988 لتقليل تيار العمل.
بعد قراءة المحتوى أعلاه، هل تعتقد أنه من السهل جدًا صنع مثل هذه الماكينة النقش بالليزر بنفسك؟ إذا كنت مهتمًا بذلك، فسارع بصنع واحدة أيضًا.
