Ketvirtadienis, gruodžio 14, 2017
Lithuanian English Russian

GRBL ir lazerio graviravimo bandymai

Vieną vakarą nusprendžiau, jog jau turiu pakankamai įvairių detalių, kad pasidaryti lazerinį graviravimo aparačiuką. Taip per keletą vakarų gimė šiek tiek veikiantis daigtas. 

Pagrindas - klijuotos faneros gabalas iš senukų. Matmenys panašiai 380X520X8 mm. Tiesiog tokį gabalą turėjau. "X" ašiai panaudojau kažkokio A4 formato skanerio detales.

 

  • pagrindas

Čia matosi apvalus strypelis-bėgiukas, antras bėgiukas - U formos profilis, dirželis, žingsninis varikliukas su reduktorium, skanerio "karieta", kur buvo veidrodžiai, optika ir tt. "Karieta" turi bronzines įvores, tai gana tiksliai juda, beveik jokio klibėjimo.

 Visas detales prie pagrindo tvirtinau su įvairiom polietileno plokščių atraižom. Pats tvirtinimas vyko keliais žingsniais.

  1. Susidedame kaladėles ant pagrindo plokštės
  2. Apvedame pieštuku ar markeriu kontūrus (susižymime, kur kuri detalė bus)
  3. Patraukus detales iš akies pasižymime kraštuose tvirtinimo skylių vietas
  4. Gręžiame skyles, iš kitos pusės kūginiu grąžtu padarome vietas kūginėms varžtų galvelėms pasislėpti
  5. Dedame detalę į vietą ir prispaudžiame ją sąvarža ar dar kuo
  6. Iš kitos pusės gręžiame skyles į polietileną
  7. Padidiname skyles faneroje (galima apsieiti ir be to), įsukame medvaržčius.

Taip turime detales pakankamai tiksliai numatytoje vietoje be jokių matavimų.

  • x-motoriuko-tvirt

X ašies motoriuką tvirtiname tiesiai prie polietileno kaladėlių per originalias gumeles.

  • x-motoriukas

 Kitą bėgiuko galą pritvirtinau prie kitos kaladėlės, aukštį atreguliavau pakišdamas įvairius plokščių gabaliukus.

  • X-antras-g

Sekančią dieną suradau originalų antro bėgiuko galo tvirtinimą, tai pakeičiau kaladėlę į dvi žemesnes. Padariau primityvų aukščio reguliavimą su spyruoklėm.

  • X-antras-g2

 Antras bėgis - originalus U formos profilis. Jį tvirtinau taip pat prie kaladėlių, aukščio reguliavimas su spyruoklėm.

  • X-antras-begis

 Na ir pilnai surinkta X ašis (čia dar su nepakeistu strypo tvirtinimu)

  • X-surinktas

 Čia dar matosi magnetinis indikatoriaus laikiklis, tik kad "karieta" plastikinė, tai buvo problemų su jo tvirtinimu ir aukščio reguliavimu. Na bet kadangi čia ne 3D printeris ar graveris, tai 0,1 mm ar didesnio tikslumo tikrai nereikia.

Kaip Y ašį panaudojau kažkokio mažo rašalinio printerio vidurius.

  • Y-asis

 Kadangi šio spausdintuvo rėmas yra ilgesnis, nei mano X platforma, tai uždėjau 4 mm fanieros gabaliuką ir prie jo tvirtinau rėmą.

Turimą lazerį (senokai pirktas kiniškas 300 mW, nefokusuojamas) tiesiog dirželiu prisegiau prie buvusio rašalo kasetės laikiklio. Jam ant vielos pritvirtinau fokusavimo lęšiuką. Palankstant vielą spindulys susifokusuoja daugmaž kur reikia.

Valdymui panaudojau turimą CNC chield V3.0 ir Arduino UNO.

Programinė įranga tokia: Arduino softas GRBL 0.9g, duomenų siuntimui į GRBL UniversalGcodeSender-v1.0.7 (jame neveikia koordinačių nunulinimas, 1.0.5 - veikia)). "nc" failų generavimui naudojau Incskape su priedais

Bandant paleisti visą tokią sistemą iškilo ganėtinai daug įvairių klausimų. Reikėjo susikonfigūruoti patį GRBL'ą - ašių impulsų skaičius milimetrui, įsibėgėjimo/lėtėjimo greičiai, max greičiai. Viskas parinkta eksperimentiškai. Dar reikėjo pačiame CNC shield'e trumpikliais parinkti žingsninių motoriukų režimus, jų darbinę srovę. X ašiai parinkau 1/2 žingsnio režimą, Y ašies varikliukas 7.5° žingsnio ir reikėtų mažinti žingsnį, bet kadangi 1/8 ir 1/16 nelabai gerai veikia (jau buvo mane dėl to perspėję draugai), teko apsistoti ties 1/4. Keičiant trumpiklius automatiškai reikia pakeisti ir atitinkamus GRBL nustatymus.

Po to dar teko prisimontuoti apsauginius galinukus. Čia pasirodo dar būtina GRBL įsijungti juos, $21=1. Čia iškilo nauja problema - tik pajungus Y ašies galinukus, pradedant judėti motoriukams iškart sudirbo apsauga. Pridėjau papildomą "pul up" varžą į +5 V - nepadėjo. Padėjo kondensatoriai ant CNC shield limit switch kontaktų, prilitavau po 0,1 µF iš kitos pusės.

Galinukus geriausiai susimontuoti ir aktyvuoti prieš pat pradedant bet kokius bandymus, o tai labai nukenčia dirželiai.

  • X-galinukas

Čia galinukai panaudoti iš CD-ROM'ų, prilituoti prie mažo gabaliuko maketinės plokštės ir per plastiko gabaliuką prisukti prie pagrindo (medvaržtis kiaurai praeina per visą plastiko gabaliuką).

 Gana daug laiko užgaišau, kol išsiaiškinau "nc" failų kūrimo plonybes.

Yra 2 pagrindiniai "nc" failų tipai:

  1. Rastriniai - tai kai lazeris (ar kitas įrankis) bėgioja tiesiai eilutėmis horizontaliai, vertikaliai ar įstrižai. Nuo vieno tolimiausio graviruojamo taško iki kito priešingoje pusėje, pereina į kitą eilutę ir vėl pirmyn atgal. Tokį failą sukurti gana lengva, praktiškai niekaip nereikia apdoroti turimo paveiksliuko, piešinio ar kito grafinio failo.
  2. Vektoriniai - tai kai lazeris bėgioja kraštinėmis, įvairiomis lenktomis linijomis ir panašiai. Čia jau reikia gana gerai žinoti apie vektorinius failus, mokėti juos kurti, apdoroti.

Inkscape programoje tam turiu 2 plugin'us

  • raster-plugin
  • vector-plugin

Realūs graviravimo bandymai vyko tarp plugin'ų instaliavimų, parametrų keitimų ir galinukų montavimo. Čia buvo rastrinis bandymas, berods daugiau nei 15 min truko.

  • bandymas1
  • bandymas2
 

 Čia - vektorinis bandymas, žymiai greitesnis, tik ne pilnai užpildytos raidės.

 Rezultatas žemiau:

  • bandymas2-1

Trečias rimtesnis bandymas:

  • bandymas3
  • bandymas3-1
  • bandymas3-2

 Šis bandymas truko apie 1,5 valandos. Čia paaiškėjo kai kurie netobulumai - failus ruošiant reikia labai gerai žiūrėti į vektorinius paveikslėlius, čia gavosi, jog visomis linijomis lazeris pravažiavo 2 kartus (po dvi linijas viena šalia kitos). Greitis taip pat buvo per mažas, tai vietomis pradegino kiaurai 0,8 mm storio kartoną.

Jei kam reikia - galėsiu kur įkelti plugin'us ar dak kokius turimus failus.

.............

Taigi nepridėjau bendro vaizdo nuotraukos...

  • vaizdas

Čia, aišku, matosi daug palaidų laidų - nesutvarkyta dar, bandymams ir taip gerai.

Dar prisiminiau - taigi GRBL 0.9 turi PWM špindelio greičiui valdyti, o šis kontaktas naudojamas lazeriui valdyti ir su PWM'u mano lazeris neįsijungė. Teko Arduino projekte išjungti šia funkciją ir viskas piuikiai pradėjo veikt.

 

 

Komentuoti


Rss