ЧПУ на Ардуино | Сборка простого станка для гравировки / выжигания лазером
Лазерный гравер с ЧПУ на Arduino
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.
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.
ecnc.ru
Лазерные модули 5, 10 и 15 ватт для резки и гравировки на ЧПУ
Помнится лет 10 тому назад, среди начинающих радиолюбителей было популярно делать лазеры из прожигающего диски диода DVD привода. При всей примитивности конструкции, с синим лазерным диодом удавалось получить мощность до 0,6 ватт, питая это дело от батареек. Но китайская промышленность не стоит на месте и теперь уже не фольгу на CD-диске, а дерево и даже металл стало возможным резать с помощью мощных современных лазерных модулей на 1-15 ватт. Все они предназначены для использования на ЧПУ станках (читайте подробнее тут) и питаются от 12 вольт. Естественно они могут работать и без сетевого питания — на 3-х литиевых аккумуляторах, что позволяет эти лазерные модули использовать… скажем так — не только в станках))
Но перейдём к обзору. В нём примут участие модули на 1, 5, 10 и 15 ватт. Начнём с самого младшего, который устанавливается в мини станочки лазерной гравировки.
1 Вт лазерная головка
Лазер из Китая 1 ватт- Длина волны 410 нм
- Выходная мощность 1 Вт
- Напряжение питания 12 В
- Рабочий ток 400 мА
- Способ охлаждения: принудительное воздушное охлаждение
- Материал корпуса — алюминий
- Оптические линзы в лазере
- Рабочая температура 40-75С
- Срок службы до 10000 часов
- Размер 33 х 55 мм
- Цена около 50 долларов
5 Вт лазерная головка
Лазер из Китая 5 ватт- Размеры внешние: Длина 53 мм х ширина 33 мм х высота 33 мм
- Длина волны: 450 нм
- Выходная мощность: 5.5 Вт
- Охлаждение: алюминиевый радиатор
- Частота модуляции: максимум 25 кГц
- Цвет отделки: Черный
- Материал корпуса: Алюминий
- Рабочее напряжение: DC = 12 В
- Рабочий ток: I < 3 A
- Время разогрева: Нет
- Рабочая температура: -10 ~ + 40 градусов
10 Вт лазерная головка
Лазер из Китая 10 ватт- Внешние размеры: длина 50 мм х ширина 50 мм х высота 100 мм (в том числе вентилятор)
- Длина волны: 445-450 (Blu-Ray)
- Предельная мощность: 10 Вт в импульсном режиме
- Средняя мощность 6 Вт
- Частота модуляции: ttl можно модулировать
- Частота шим < 9 кГц
- Рабочее напряжение: DC = 12 В
- Рабочий ток: < 3 A
- Фокусное расстояние: 18 мм
- Рабочая температура: 15 ~ 45C
- Диаметр пятна: 0,1 — 10 мм
- Режим работы: импульсный лазер 100 нс 50%, с TTL модуляцией
- Материал корпуса: твердый алюминий + латунь
- Отделка: черный анодированный Al + пескоструйная обработка
- Теплоотвод: радиатор и вентилятор
- Блок питания: 12 В 4 А
- Цена около 240 долларов
15 Вт лазерная головка
Лазер из Китая 15 ватт- Модель лазера: 570073
- Размер: длина 50 мм х ширина 50 мм х высота 100 мм
- Длина волны: 445 ~ 450 нм
- Выходная мощность: импульсная 15 Вт, средняя 8 Вт
- Частота модуляции: TTL модулированный, 0В-off 5В-on
- Частота ШИМ <9 кГц
- Рабочее напряжение: 12 В
- Рабочий ток: I <5 A
- Рабочая температура: 15-45С
- Фокусное расстояние: 18 мм
- Питание БП: 12 В 4 A
- Цена около 320 долларов
По внешнему виду и конструкции модели на 5-15 ватт очень похожи, поэтому без маркировки или тестов трудно сразу определить мощность.
Схема подключения лазера
Схема питания лазерного модуля
Схема питания лазерного модуля в ЧПУ
Подключаются модули к источнику постоянного напряжения 12 В, различаясь только током потребления. На станке для подачи питания служит специальный разъём на плате CNC, а при необходимости можно задействовать обычный импульсный блок питания, воткнув штекер в стандартное гнездо через такой переходник (идёт в комплекте).
Переходник внешнего блока питания лазераTTL управление осуществляется через специальный блок, с помощью ШИМ импульсов. Схемы нет, но вот фото этой платы с деталями в хорошем качестве.
TTL БП плата Какую выбрать мощность лазера
С самой мощной из доступных, 15-ваттной головкой, удаётся легко выполнять гравировку не только на дереве, но и почти на любом типе металла (одни поддаются выжиганию лучше — другие хуже). С лазером до 5 ватт получится гравировать и резать дерево, картон, пластик, кожу. Ну а модель на 1 ватт особым результатом не удивит — только картон и фанера.
Резка лазером — примерыПримечание:
Головка будет выдавать 100% от интенсивности лазерного излучения, когда вы непосредственно подключите её к источнику питания 12 В. Не использовать более 10 минут в таком режиме, иначе лазер сгорит. Желательно чуть снизить питающее напряжение, хотя бы на 1 вольт — это существенно увеличит ресурс диода без заметного снижения мощности луча.
Отзывы покупателей о лазерных головках
Машинка упакована отлично +, Собрал действительно за 5 минут, даже не смотря в инструкцию +. Программное обеспечение на флешке, устанавливается элементарно, но нет на русском языке, пришлось посмотреть видео инструкцию +/ -. сам процесс гравировки как на видео, единственное на что нужно обратить внимание: простенький рисунок из папки тест на вложенном шаблоне, гравируется 10 минут (не быстро), а если что-то существенней — фото и размер со спичечный коробок более часа. Долго -. Качество гравировки, ну тут есть недочеты (пытался награвировать на ноже, ну скажем не очень получилось. И металл другой и не учел того что нож не ровный и фокусное расстояние из-за этого ушло), хотя можно их списать на мою неопытность. В целом неплохо. Поставил заслуженную 5.
Лазер каждый день работал хуже и хуже, в итоге не гравирует на металле, продавец не отвечает, узнала у других людей что эти лазеры теряют мощность через месяц, то есть это не первый случай, никому не советую покупать эту китайщину, деньги на ветер.
В описании рабочая зона не соответствует действительности, меньше где-то сантиметра на 2, когда режет картон то весь дым идет наружу, дышать не возможно. Подставка или сама конструкция немного не ровная, из-за чего фокусное расстояние везде получается разное. С резкой картона 1.5 мм справляется не плохо.
Купил 8w мощности и импульсно до 15w, фанеру 2 мм простреливает быстро, доставка около 20 дней и очень долго отправляется, возможно нет в наличии но всё качественно.
Товар соответствует требованиям по качеству. Если приспособиться, но можно качественно гравировать. Совет: 1. Даже в очках не смотреть на работающий лазер, 2. Устанавливать только на ровную поверхность, так как от толчков моторов происходит сдвиг. Жгёт не на всём, что и понятно: всего 15 ватт, фанеру 4 мм прожигает за 3-4 прохода.
Упакован отлично. Работает хорошо, гравирует, режет. Металл пробовал гравировать на присланном образце, получилось! Сам корпус сбитый, ровный. Программное обеспечение достаточно простое, есть подробная инструкция.
Видео использования лазера в станке ЧПУ
2shemi.ru
PWM к ttl переходному модулю лазерный резак гравер управления аксессуары для плат для Eleksmaker Mana SE контрольный Лер ttl модуляция
PWM к ttl Модуль перехода для лазерной резки контроллер гравировальной машины доска Mana SE, лазерный гравер управления доска ttl модуляция
Этот модуль PWM-ttl предназначен в основном для машины серии EleksMaker и Платы контроллеров.
И его также можно использовать для других DIY станок лазерной гравировки, которые должны изменить ttl модуляцию.
Технические характеристики:
Размер порта питания: 5,5*2,1 мм
Рабочее напряжение: 12 В постоянного тока
Рабочая мощность:> 2А
Посылка включает в себя:
1 модуль передачи PWM в ttl
Часто задаваемые вопросы и инструкции по уходу за изделием
1. Когда или почему мне нужно иметь PWM к ttl переходному модулю?
Так как некоторые Платы контроллеров разработаны с использованием 3-контактный порт (12 V/GND/ШИМ) для подключения к лазерный модуль с один и тот же порт. Однако, если ваш лазерный модуль разработан как 2*2,54-2 P порт (2 * 2-Контактный Порт, обычно порт питания и порт TTL), он не может быть непосредственно использован на3-контактный Нижняя плата.Поэтому вам нужно иметь PWM к ttl переходному модулю.
2. Как использовать этот модуль перехода? (Как преобразовать PWM в ttl?)
Вы можете увидеть 3 порта на переходном модуле.
(Они соответственно Вход Порты и разъёмы (3-контактный, белый), Выход Мощность Порты и разъёмы (2-контактный, красный), Выход порт TTL (2-контактный, белый).
Connect Подключите входной порт к плате контроллера машины, например: Mana SE/Mana/IVAxis.
Connect Подключите выходной порт питания к порту питания на вашем лазерном модуле.
③ Подключите Выход порт TTL к порт TTL на лазерного модуля.
Power Питание на доске ManaSE.
3. Как проверить, поврежден ли лазерный модуль?
Вы также можете увидеть порт постоянного тока на переходном модуле. Он может быть использован для проверки, работает ли ваш лазерный модуль или нет.
Подключите порт постоянного тока к источнику питания.
Подключите выходной порт питания к порту питания на вашем лазерном модуле.
Подключите питание, нажмите кнопку на модуле перехода — лазерное выключение; отпустите кнопку — лазер вкл. Тогда лазер работает нормально.
ru.aliexpress.com