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
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
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.
Это версия лазерного гравера и резака для бумаги с ЧПУ, на основе Arduino, используя старый dvd-привод и лазер мощностью 250 мВт
Необходимые детали и материалы:
- Arduino Nano (с USB-кабелем)
- 2x DVD приводной шаговый механизм
- 2 модуля драйвера шагового двигателя A4988 (или экран GRBL)
- Лазер 250 мВт с регулируемой линзой (или выше)
- 12В 2Amp минимум питания
- 1x IRFZ44N N-CHANNEL Mosfet
- 1х 10к резистор
- Резистор 1x 47 Ом
- 1x регулятор напряжения LM7805 (с радиатором)
- Пустая печатная плата
- Головки Male и Female
- 2,5 мм JST XH-Style
- 2-контактный разъем
- 1x 1000 мкФ 16 В конденсатор Перемычка кабелей
- 8x маленьких неодимовых магнитов (которые я спас от механизма линз DVD)
- 1x 2-контактный штекер в винтовом разъеме клеммной колодки
- Лента транспортная (100 мм)
- Супер клей
- 6x винтов M3x12
- 8x M2x5 винтов
- Лазерные защитные очки.
Потребуются два механизма привода DVD, один для оси X и второй для оси Y.
Используя небольшую отвертку с головкой Phillips, удалили все винты и отсоединенный шаговый двигатель, скользящие направляющие и толкатель.
Шаговые двигатели представляют собой 4-контактный двухполюсный шаговый двигатель.
Небольшой размер и низкая стоимость DVD-мотора говорит о том, что вам не стоит ожидать высокого разрешение мотора. Это обеспечивается ведущим винтом. Кроме того, не все такие двигатели делают 20 шагов / 24 об., также является общей спецификацией. Вам просто нужно протестировать ваш двигатель, чтобы убедиться, на что он способен.
Порядок расчета разрешающей способности шагового двигателя dvd привода
Чтобы измерить разрешение шагового двигателя привода CD / DVD, нужен цифровой микрометр. Расстояние вдоль винта было уже измерено. Общая длина винта промерена с помощью микрометра, которая оказалась 51,56 мм. Далее нужно определить значение отведения, которое представляет собой расстояние между двумя соседними резьбами на винте. Потоки были рассчитаны на 12 нитей в пределах этого расстояния. Отвод = расстояние между соседними нитями = (общая длина / количество нитей = 51,56 мм) / 12 = 4,29 мм / об. Угол шага составляет 18 градусов, что соответствует 20 шагам / оборот. Теперь, когда вся необходимая информация доступна, разрешение шагового двигателя можно рассчитать, как показано выше: Разрешение = (Расстояние между смежными нитями) / (N шагов / оборот) = (4,29 мм / оборот) / (20 шагов / оборот) = 0,214 мм / шаг. Что в 3 раза лучше требуемого разрешения, которое составляет 0,68 мм / шаг.
Подготовка слайдера
Используя супер клей, крепим ползунок и направляющую. Пружина прикреплена для поддержания натяжения между направляющей и ходовым винтом, чтобы избежать зазубрин.
Сборка направляющих для оси Y
Перед установкой ползунка в основание, приклеим 4 маленьких неодимовых магнитов (из механизма линз DVD) на X-пластину. Эти магниты помогут удерживать заготовку в рабочей зоне.
Гладкий стержень сохранит механизм скольжения в целости и сохранности относительно основания.
Сборка направляющих для оси X
Используя супер клей и винт, прикрепим направляющий механизм к корпусу лазера.
Затем прикрепите шаговый двигатель к месту, используя винты и вставьте гладкие стержни и направляющую часть в отверстия, учитывая, что ползунок движется свободно и не слишком сильно. Далее прикрепим к нему боковые стойки рамы.
Подключение шаговых двигателей
Для шаговых двигателей используем старый USB-кабель, потому что он имеет 4 провода внутри и крышку, так же он более гибкий и с ним легко работать.
Используя режим непрерывности в мультиметре, определите 2 катушки, катушку A и катушку B.
Я сделал 2 пары проволоки, выбрав цвета: одну пару для катушки A и вторую для катушки B.
Припаял их и использовал термоусадочную трубку.
Комбинирование осей X и Y
Используя 4 винта M3x12, объедините основание и две боковые рамы в одну сборку.
Электроника
Детали используемые для драйвера:
- Arduino nano.
- 2x A4988 Драйверы шаговых двигателей.
- 1x IRFZ44N N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор.
- 1x LM7805 Регулятор напряжения с радиатором.
- 1x 47 Ом и 1x 10 кОм резистор.
- 1x 1000 мкФ 16 В конденсатор.
- 1x 2,5 мм JST XH-Style 2-контактный разъем.
- Штыри заголовка мужского и женского пола.
- 1x (20 мм х 80 мм пустой печатной платы).
В GRBL защищены цифровые и аналоговые пины Arduino.
Шаговый контакт для осей X и Y прикреплен к цифровым контактам 2 и 3 соответственно. Вывод «Dir» для осей X и Y прикреплен к цифровым выводам 5 и 6 соответственно. D11 для лазерного включения. Arduino получает питание через USB-кабель. Драйверы A4988 через внешний источник питания. Все основание имеет общие связи. VDD A4988 подключены к 5V Arduino. Лазер, который использовался, работает на 5 В и имеет встроенную цепь постоянного тока. Для источника постоянного напряжения 5 В от внешнего источника питания используется регулятор напряжения LM7805. Радиатор является обязательным. IRFZ44N N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор работает как электронный переключатель, когда получает цифровой высокий сигнал с контакта D11 Arduino. ПРИМЕЧАНИЕ: используем 5 В от Arduino Nano
Настройка микро шага для каждой оси.
MS0 MS1 MS2 Разрешение микрошагов.
Низкий Низкий Низкий Полный шаг.
Высокий Низкий Низкий Полшага
Низкий Высокий Низкий Квартальный шаг.
Высокий Высокий Низкий Восьмой шаг.
Высокий Высокий Высокий Шестнадцатый шаг.
3 контакта (MS1, MS2 и MS3) предназначены для выбора одного из пяти шагов решения в соответствии с приведенной выше таблицей правды. Эти контакты имеют внутренние понижающие резисторы, поэтому, если мы оставим их отключенными, плата будет работать в режиме полного шага. Мы использовали 16-ю ступенчатую конфигурацию для плавного и бесшумного. Большинство (но, конечно, не все) шаговых двигателей совершают 200 полных шагов за оборот. Путем надлежащего управления током в катушках можно заставить двигатель двигаться меньшими шагами. Pololu A4988 может заставить двигатель двигаться с шагом 1/16 — или 3200 шагов за оборот. Основное преимущество микрошагования заключается в уменьшении шероховатости движения. Единственные полностью точные позиции — позиции полного шага. Двигатель не сможет удерживать стационарное положение в одном из промежуточных положений с той же точностью положения или с тем же удерживающим моментом, что и в положениях полного шага.
Сборка электроники в кадр
Смонтируйте плату драйвера на задней панели, используя 2 винта M2 и к раме машины, используя 2 винта M3x12. Подключены к соединениям для шаговых двигателей X, Y и Laser.
Регулировка тока шагового драйвера
Для достижения высоких скоростей шага, питание двигателя обычно намного выше, чем было бы допустимо без активного ограничения тока. Например, типичный шаговый двигатель может иметь максимальный номинальный ток 1 А с сопротивлением катушки 5 Ом, что будет указывать на максимальное питание двигателя 5 В. Использование такого двигателя с напряжением 12 В позволило бы повысить скорость шага, но ток должен активно быть ограниченным до 1А, чтобы предотвратить повреждение двигателя. A4988 поддерживает такое активное ограничение тока, а потенциометр триммера на плате можно использовать для установки ограничения тока. Один из способов установить ограничение тока — перевести драйвер в полноступенчатый режим и измерить ток, проходящий через одну катушку двигателя, без замыкания входа STEP. Измеренный ток будет 0.7-кратный предел тока (поскольку обе катушки всегда включены и ограничены до 70% от предела тока, установленного в режиме полного шага). Обратите внимание, что изменение логического напряжения Vdd на другое значение изменит настройку ограничения тока, поскольку напряжение на выводе «ref» является функцией Vdd. Другой способ установить предел тока — это измерить напряжение непосредственно на потенциометре и рассчитать результирующий предел тока (резисторы чувствительности тока равны 0,1 Ом). Ограничение тока относится к опорному напряжению следующим образом: Другой способ установить предел тока — это измерить напряжение непосредственно на потенциометре и рассчитать результирующий предел тока (резисторы чувствительности тока равны 0,1 Ом). Ограничение тока соотносится к опорному напряжению следующим образом: Другой способ установить предел тока — это измерить напряжение непосредственно на потенциометре и рассчитать результирующий предел тока (резисторы чувствительности тока равны 0,1 Ом). Ограничение тока соотносится к опорному напряжению следующим образом: Ограничение тока = VREF × 1,25. Так, например, если опорное напряжение 0,6 В, то предельный ток 0.75A. Как упомянуто выше, в режиме полного шага ток через катушки ограничен до 70% от предела тока, поэтому, чтобы получить ток катушки для полного шага в 1А, предел тока должен быть 1А / 0,7 = 1,4А, что соответствует до VREF 1,4A / 1,25 = 1,12 В. См. таблицу данных A4988 для получения дополнительной информации. Примечание. Ток катушки может сильно отличаться от тока источника питания, поэтому не следует использовать ток, измеренный на источнике питания, для установки предела тока. Подходящее место для установки вашего измерителя тока — последовательно с одной из ваших катушек шагового двигателя.
Cборка лазера

Лазер, который я использовал, это фокусируемый лазерный модуль 200-250 мВт, 650 нм. Наружный металлический корпус работает как теплоотвод для лазерного диода. Имеет фокусирующую линзу для регулировки лазерной точки.
Подсоедините разъем лазерного провода к лазерному разъему на плате драйвера.
Купить лазер можно тут.
Готовимся!
Используя четыре небольших неодимовых магнита, зафиксируйте рабочую деталь на рабочей станине и установите оси X и Y в исходное положение (home). Включите плату драйвера через внешний источник питания и подключите Arduino Nano к компьютеру через кабель USB A — USB Mini B.
Также питание платы осуществляется от внешнего источника питания.
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРЕЖДЕ ВСЕГО!!!!!!!!
ОБЯЗАТЕЛЬНО ИСПОЛЬЗУЙТЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ОЧКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ!!!!!!!!
Прошивка GRBL
- Скачать GRBL, https://github.com/gnea/grbl
- Распакуйте на рабочий стол папку grbl-master, вы найдете ее в файле master.zip
- Запустите Arduino IDE
- В меню панели приложения выберите: Sketch -> #include Library -> Add Library from file.ZIP
- Выберите папку grbl, которую вы можете найти внутри папки grlb-master, и нажмите Open
- Теперь библиотека установлена и программное обеспечение IDE покажет вам следующее сообщение: Библиотека добавлена в вашу библиотеку. Проверьте меню «Включение библиотек».
- Затем откройте пример под названием «grbl upload» и загрузите его на свою платформу arduino.
Программное обеспечение для отправки G-кода
Также нам нужно программное обеспечение для отправки G-кода в ЧПУ, для этого я использовал LASER GRBL
LaserGRBL — один из лучших стримеров для Windows GCode для лазерных граверов DIY. LaserGRBL может загружать и транслировать путь GCode в arduino, а также гравировать изображения, картинки и логотип с помощью встроенного инструмента конвертации.
LASER GRBL Скачать на http://lasergrbl.com/en/
Последняя версия, стабильная
https://github.com/arkypita/LaserGRBL/releases/tag/v3.0.10
Полная версия
github.com/arkypita/LaserGRBL
LaserGRBL постоянно проверяет наличие COM-портов на машине. Список портов позволяет вам выбрать COM-порт, к которому подключена ваша плата управления.
Пожалуйста, выберите правильную скорость передачи данных для соединения в соответствии с конфигурацией прошивки вашего устройства (по умолчанию 115200).
Настройки Grbl:
$$ — Просмотр настроек Grbl
Чтобы просмотреть настройки, введите $$ и нажмите клавишу ввода после подключения к Grbl. Grbl должен ответить списком текущих настроек системы, как показано в примере ниже. Все эти настройки являются постоянными и хранятся в EEPROM, поэтому, если вы выключите питание, они будут загружены обратно при следующем включении Arduino.
$0=10 (step pulse, usec)
$1=25 (step idle delay, msec)
$2=0 (step port invert mask:00000000)
$3=6 (dir port invert mask:00000110)
$4=0 (step enable invert, bool)
$5=0 (limit pins invert, bool)
$6=0 (probe pin invert, bool)
$10=3 (status report mask:00000011)
$11=0.020 (junction deviation, mm)
$12=0.002 (arc tolerance, mm)
$13=0 (report inches, bool)
$20=0 (soft limits, bool)
$21=0 (hard limits, bool)
$22=0 (homing cycle, bool)
$23=1 (homing dir invert mask:00000001)
$24=50.000 (homing feed, mm/min)
$25=635.000 (homing seek, mm/min)
$26=250 (homing debounce, msec)
$27=1.000 (homing pull-off, mm)
$100=314.961 (x, step/mm)
$101=314.961 (y, step/mm)
$102=314.961 (z, step/mm)
$110=635.000 (x max rate, mm/min)
$111=635.000 (y max rate, mm/min)
$112=635.000 (z max rate, mm/min)
$120=50.000 (x accel, mm/sec^2)
121=50.000 (y accel, mm/sec^2)
$122=50.000 (z accel, mm/sec^2)
$130=225.000 (x max travel, mm)
$131=125.000 (y max travel, mm)
$132=170.000 (z max travel, mm)
Настройка системы
Вот самая трудная часть проекта
— Настройка лазерного луча в наименьшую возможную точку на заготовке. Это самая сложная часть, которая требует времени и терпения, используя метод следа и ошибки.
— Настройка GRBL на $ 100, $ 101, $ 130 и $ 131
Настройка для GRBL
$ 100 = 110.000
$ 101 = 110,000
$ 130 = 40,000
$ 131 = 40.000
Я попытался гравировать квадрат сторон 40 мм и после стольких ошибок и изменения настройки grbl, я получил правильную линию 40 мм, выгравированную как по оси X, так и по оси Y. Если разрешение по осям X и Y не совпадает, изображение будет масштабироваться в любом направлении.
Имейте в виду, что не все шаговые двигатели от DVD приводов одинаковы.
Это длительный и трудоемкий процесс, но результаты будут хороши, если серьезно подойти к настройке.
Пользовательский интерфейс LaserGRBL.
- Управление подключением: здесь вы можете выбрать последовательный порт и правильную скорость передачи данных для подключения в соответствии с конфигурацией прошивки grbl.
- Управление файлами: это показывает загруженное имя файла и процесс гравировки. Зеленая кнопка «Play» начнет выполнение программы.
- Ручные команды: здесь вы можете ввести любую строку G-кода и нажать «ввод». Команды будут помещены в очередь команд.
- Журнал команд и коды возврата команд: показать команды в очереди, их состояние выполнения и ошибки.
- Jogging control: позволяет вручную позиционировать лазер. Левый вертикальный ползунок контролирует скорость движения, правый ползунок контролирует размер шага.
- Предварительный просмотр гравировки: эта область показывает окончательный предварительный просмотр работы. Во время гравировки маленький синий крестик покажет текущее положение лазера во время выполнения.
- Сброс / возвращение / разблокировка GRBL: эти кнопки подают команду мягкого сброса, возврата и разблокировки на доску GRBL. Справа от кнопки разблокировки вы можете добавить некоторые пользовательские кнопки.
- Удержание и возобновление подачи: эти кнопки могут приостанавливать и возобновлять выполнение программы, посылая команды удержания или возобновления подачи на доску grbl.
- Количество строк и проекция времени: LaserGRBL может оценивать время выполнения программы на основе фактической скорости и хода выполнения задания.
- Переопределяет состояние элемента управления: показывает и изменяет фактическую скорость и переопределение мощности. Переопределение — это новая функция grbl v1.1, которая не поддерживается в более старой версии.
Гравюра на дереве
Растровый импорт позволяет загружать изображения любого вида в LaserGRBL и поворачивать его GCode инструкциями без необходимости использования другого программного обеспечения. LaserGRBL поддерживает фотографии, картинки, карандашные рисунки, логотипы, значки и старается сделать все возможное с любым видом изображения.
Его можно вызвать из меню «Файл, Открыть файл», выбрав изображение типа jpg, png или bmp.
Настройки для гравировки различны для всех материалов.
Определите скорость гравировки на мм, а качество линий на мм.
Этот лазер мощностью 250 мВт также способен резать тонкую бумагу, но скорость должна быть очень низкой, т.е. не более 15 мм / мин и лазерный луч должен быть правильно отрегулирован.
Оригинал: https://www.thingiverse.com/thing:3521286
Время на прочтение
2 мин
Количество просмотров 834K
Без особых прелюдий начну с того, какой привод лучше использовать.
- Во-первых, это должен быть пишущий привод (RW);
- Во-вторых, чем выше у него скорость записи, тем мощнее получится лазер;
- Ну и, в-третьих, чем более ненужным он уже является, тем больше удовлетворения от этого можно получить. Я заметил прямую зависимость
Итак, подбираем нужный привод.
Извлекаем лазерный модуль
Разбираем и добираемся до лазерной головки.
Извлекаем лазерную головку.
Наша цель — лазерный модуль.
Перед извлечением самого модуля закоротим все его три вывода тонким медным проводом (мы взяли одну нитку из многожильного). Это нужно для подстраховки от статики.

Теперь можно извлекать лазерный модуль. Он там «сидит» довольно неплохо, поэтому нужно потрудиться и сбалансировать усилия между «раскурочить» и «не сломать».
Вот как-то так должно получиться.
Сборка схемы
Теперь перейдем к схеме. Она необходима для контроля мощности лазера. В противном случае он просто сгорит.
Мы не заморачивались и сделали навесной монтаж.
Питание
Питать нужно от 3,7в. Для переносного лазера отлично подойдут аккумуляторы от мобильных телефонов, соединенные параллельно.
Мы же воспользовались стабилизированным блоком питания.
Предостережение
Следует заранее предупредить о безжалостности лазера к сетчатке глаза. При работе с лазером нужно обязательно пользоваться специальными очками. Вы спросите, зачем я это все пишу, ведь все равно никто этого делать не будет? Ну а вдруг! Вдруг найдется хоть один разумный человек и наденет таки специальные очки при обращении с лазером. И один или даже два глаза эти строки спасут!
У нас же таковых очков не оказалось и мы все делали на свой страх и риск. А вот красные очки, в отличие от очков для безопасности, позволят лучше увидеть сам лазерный луч. Для красоты можно подпустить дыма, как мы сделали в заставке к видео.
Пробный запуск
Подключив питание, видим потребление 200мА и пучок яркого света.
В темноте работает как фонарик.
Линза для фокуссировки
Луч получился совсем не «лазерный». Нужна линза для регулировки фокусного расстояния. Для начала вполне подойдет линза из того же привода.
Через линзу получается сфокусировать луч, но без жесткого корпуса занятие утомительное.
Изготовление корпуса
В Интернете встречал описание, где люди использовали лазерные указки или фонарик в качестве корпуса. Тем более что и линзы там уже есть. Но, во-первых, у нас не оказалось под рукой лазерной указки нужного размера. А, во-вторых, это увеличило бы бюджет мероприятия. А я уже говорил, что лично у меня это уменьшает удовольствие от полученного результата.
Мы начали пилить алюминиевый профиль.
Обязательно нужно все изолировать.
Линза
Линзу прикрепили на пластилин для регулировки ее положения.
Кстати, эта линза работает лучше, если ее перевернуть выпуклой частью к лазерному диоду.
Регулируем и получаем более-менее собранный луч.
Точно отрегулировать, наверное, можно, но нам и этого хватило, чтобы черный пластик начал плавиться.
Спичка мгновенно загоралась.
Черная изолента разрезалась как ножом по маслу.
Из этого лазера получилась бы отличная пушка для игры в солдатики.
Видео
На видео видна скорость воздействия лазера на некоторые материалы (белый лист, надпись маркером на бумаге, черный пластик и черная изолента, нитка, пластилин).
Подписаться на новые эксперименты HI-TESTING можно Вконтакте или следить за новыми видео сюжетами на сайте канала.
Завалялось у меня дома несколько старых CD-ROMов. Почитав в нете, что из них часто делает граверы, решил попробовать, интересно же. Почитав какие лазеры нужны, нашел среди 5 приводов 2 у которых класс лазерного излучения был «3b». Они и стали основными донорами, как механики так и лазера.
Перед монтажом с была удалена вся оптика и платы с системы позиционирования. После этого я их немного доработал напильником для получения ровной поверхности.
На тот, механизм, что был пластиковым, я наклеил сверху кусок оргстекла. На второй, установил площадку из оргстекла, для установки туда лазера.
Лазер установил на термопасту в П образный алюминиевый профиль. Этого кусочка профиля достаточно для охлаждения лазера. Перед лазером установлена линза с лазерной головки, линза развернута внешней частью к лазеру. После этого экспериментально настроил фокус.
Установил один механизм (ось Y) на площадку из ДСП, через сантиметровые проставки из алюминиевой трубки. Второй механизм (ось X) закрепил вертикально с помощью П образного алюминиевого профиля, прикрутив его снизу к ДСП.
Чуть позже дополню еще фотографиями. И в следующей части опишу схему управления этим чудом, а далее и ПО для работы с ним:)
Introduction: Arduino CNC Laser Enrgaver From DVD Drive
Hello everybody, this is project How-ToDo, today I’ll show you how I made a laser engraver from old DvD drives. Before we start I have to say that as most of my projects it’s easier and probably cheaper to buy same thing from China (Ali or Amazon), and reason of making it by yourself is a process of making.
Step 1: Taking Apart the DVD Drives
First we need two optical drives CD or DVD — doesn’t matter. We interested in the carriage with step motors, guides and laser diodes, remove the last one and all optic staff. Those carriage will be your X and Y axis, we have to solid fix them perpendicularly to each other. How to do that — is up to your imagination.
Step 2: Assembling the Base
I have about 1m of aluminum angle and a piece of acrylic glass I made the base from it and lift up the Y axis on tiny bolts. Fix the X axis on aluminum angle and 3d printed bracket. Also it’s good to make rubber feet for the base. For table any smooth surface is good, I use 3d printer again to save time.
Step 3: Laser
Next part is the laser, if you took a DVD RW drive u can use laser diode from it for this project, just make a simple driver, I also have a video about it. I’m going to use a 1.5w 445nm laser module that I made in this video.
Of course for a long time work we need to cool down the laser, for DVD it’s may be enough just a little piece of aluminum, but in my case I need active cooling. I print this bracket to hold laser diode with driver on a heat sink and 50mm fun also because air only coming out from bottom I solve the problem with smoke extraction from engraving surface. Laser protection glasses is must have for this project, it’s only cost a few dollars — don’t save on your health.
Laser 405nm 500mw — http://ali.pub/1r4w95 Or Amazon
Laser 445nm 500mw — http://ali.pub/1r4wdm Or Amazon
Laser 650nm 150mw — http://ali.pub/1r4wdm Or Amazon
Step 4: Electronics
For the brain I have Arduino nano (Ali or Amazon), also we need two step motor drivers A4988 drivers (Ali or Amazon), MOSFET IRFZ44N (Ali or Amazon), couple resistors 47 ohm and 10k (Ali or Amazon). Power supply for motors and laser is 12V and at least 3Amp (Ali or Amazon), power for arduino — right through usb, I think circuit is pretty simple, but if you have any question — feel free to ask. The most attentive of you could notice this heat sink, the fact is that a bought laser driver for one li-ion battery which is about 4V, sooo… this is lm317 step down dc dc from 12v to 4v, of course it’s heating very much with 700mA current. I build everything on a breadboard, but forget to film, so let’s look how I solder it to the board. MOSFET don’t need a heat sink, it should be cold.
Step 5: Firmware
Before adjusting we need to upload a firmware, I using GRBL 1.1, go to this web site, download it, we only need a «grbl» folder, add to a zip archive. Then in Arduino IDE go to Sketch — Include Library — Add .ZIP Library, and choose «grbl» archive we just made. Then open an example called «grbl upload» and upload it to your arduino boar. Also you need a software to send a G-Code to engraver, I tried some of them and best for me is «Laser GRBL» choose com port with arduino and speed 115200, connect and send <$$> to get respond from the board.
Step 6: Adjusting Step Motors Drivers
Back to electronic, we need to setup right current for step motors, before connecting it, plug in 12v power, arduino to PC, and measure voltage on trimmer potentiometers, u can calculate it by this formula:
Vref = Current Limit * 8 * 0,100 = Current Limit / 1,25
But because we don’t know the right current for our motors, set about 250mV, connect motors. One of them was heating too much so I lowered it to 130mV, second used to missing steps and I rise the voltage to 350mV. Those 3 pins of driver is the resolution (step size) selector inputs, connect it to the +, but keep in mind that one of mine step motors doesn’t work 16 step size, and I’m using only 8. At the same time with this setup try to move the axis from Laser GRBL software using those arrows, for an emergency stop push button with lightning.
Step 7: Program Setup
Next step is program setup, connect engraver to PC and send two $$, you get a list of parameters that is stored in the memory of arduino, we are interested in lines number:
30 — max laser PWM, with this value on the arduino pin d11 will be 5V, you can leave this parameter as it is, but I changed it to 256, is done by sending such a command $ 30 = 256.
32 — laser mode, you need to send the «1» here, same as in the previous paragraph $ 32 = 1,
100 — how many steps the motor should make to go 1mm along the X axis,
101 — the same for the Y axis, these two parameters must either be calculated, but you need to know the pitch of the motor axis, or draw something — measuring the real dimensions of the resulting and Change the parameters. lines
130 and 131 — the maximum dimensions along the x and y axes, respectively, about 35 mm, depends on the drive.
In order to set a focus point the need to turn on the laser, to do this you need to send the M3 S250 and G1 X0 S25 F50 this will launch the laser at 10% power.
Step 8:
Last important point is that we don’t have limits on the axis, and the place where the motors are at the moment of turning power ON will be set as a zero coordinates, so before power engraver, you need to set the axis to the maximum positions, pull out — Y and X to the maximum to the right. Pictures are uploading very simple, just choose a file, it can be ether already prepared G-Code, or simple picture in jpeg, png or bmp. That’s all I got for today, if you like it, please share it in your social media it really helps.Also check out my YouTube Channel! See you next time!
Find me on social media:
- https://www.youtube.com/c/HowToDoEng
- https://www.instagram.com/konsta.kogan/
Делаем лазерный гравер своими руками

Содержание
- Что понадобится
- Технология изготовления из DVD-приводов
- Как сделать из принтера
- Настройка и подготовка к работе
Лазерный гравер обладает достаточно широким спектром применения. Благодаря лазерной гравировке создают всевозможную рекламную и сувенирную продукцию. С его помощью можно украсить ручки и кружки, создать надписи или уникальные предметы для дизайна интерьера, возможно изготовление различных табличек, фирменных знаков на разнообразных поверхностях.

Что понадобится
Лазерный гравер можно приобрести в специализированных или интернет-магазинах. В настоящее время выбор моделей достаточно большой, и можно подобрать ту, которая наиболее соответствует поставленным целям использования. Однако это не единственный вариант, как можно стать владельцем этого инструмента. Дома вполне возможно изготовить гравировальный лазерный станок самостоятельно.
С этой целью могут использоваться DVD-приводы или даже старые принтеры, которые уже не применяются по назначению.

Для того чтобы сделать гравер, требуется заранее подготовить все нужные элементы, инструменты для работы и материалы. Прежде всего понадобится лазер мощностью в несколько ватт, а также необходимо будет изготовить раму, предусматривающую перемещение в двух осях координат (ось Х и ось Y). Оси должны быть прочно закреплены перпендикулярно по отношению друг к другу.

При работе потребуются вспомогательные элементы, перечисленные ниже:
- программатор фирмы Arduino;
- дисплейная плата, а также платы для управления двигателями;
- ступенчатые двигатели (электромоторы взятые от DVD);
- механизм, предназначенный для охлаждения;
- лазерный диод (пушка);
- резисторы, транзисторы;
- регулятор напряжения тока;
- блок питания (может использоваться блок от компьютера);
- выключатель.
Также необходимо подготовить:
- фанеру, толщина которой составляет 6 мм либо 10 мм;
- дрель и сверла для работы с деревянными предметами;
- саморезы для деревянных поверхностей;
- провода для соединения;
- шариковые подшипники;
- металлический стержень с диаметром в 10 мм;
- элементы для крепления, хомуты, смазку;
- инструменты для проведения слесарных работ.

Технология изготовления из DVD-приводов
Для создания гравера может использоваться абсолютно любой DVD-привод. Пошагово выполняя все необходимые этапы работ, можно создать гравировальный лазерный станок своими руками.
Первоначально дисковод необходимо разобрать, убрать механизм, находящийся внутри. Для изготовления станка потребуется каретка с шаговым двигателем, диоды лазера, направляющие. Стоит убрать оптику, плату, отрезать шлейф, который направлен от шагового двигателя. Необходимо к выводам припаять провода.
Следующий шаг – это изготовление основы-столика. С этой целью могут использоваться акриловое стекло и алюминиевый уголок. Еще один вариант – это фанера, из которой необходимо вырезать квадрат подходящих размеров.
Некоторые мастера предпочитают использовать корпус самого привода DVD-ROM. В таком случае поверхность, которая подвергается обработке, может придерживаться при помощи небольшого магнита.
Для станка может использоваться лазер из DVD-RW, для которого необходим небольшой движок. Лазер крепится на пластину, которая, в свою очередь, прикреплена ко второму механизму. Может быть использована модельная пластиковая пластина.


Следующий этап работ – это изготовление корпуса станка. Для этой цели подойдет фанера с толщиной 10 мм, но можно использовать материал, толщина которого составляет 6 мм. Можно применить пластик. Вырезать нужно 4 детали корпуса, проделать отверстия, предназначенные для крепления приводов и для саморезов.

В случае, если корпус изготавливается из пластика, то соединение деталей предпочтительнее выполнять при помощи металлических уголков.

Чтобы корпус выглядел эстетично, стоит его обработать посредством мелкой наждачной бумаги, можно все детали покрасить в предпочитаемый цвет.
Для подключения самодельного гравера потребуется блок питания – довольно часто используется компьютерный. Когда применяется блок другого типа, то стоит подбирать элемент на 5 вольт, при этом сила его тока должна быть больше 1,5 ампер. Чтобы блок начал работать, требуется замкнуть провода GND и PC_ON. Также нужно выполнить подключение джойстика для осуществления ручного управления, размещается он на монтажной плате.


Электрика располагается сзади изготавливаемого станка, при помощи саморезов закрепляются Arduino и драйверы для двигателей. Подключение лазера осуществляется посредством использования транзистора и резистора. Лазерный диод подсоединять к Arduino напрямую нельзя. Также нужно помнить про радиатор, предназначенный для охлаждения лазера. Его использование является обязательным.


Как сделать из принтера
Самодельный лазерный гравер может быть изготовлен и из принтера. Для модификации потребуется несколько изменить механизм подачи заготовки.
Вместо обычной офисной бумаги работать можно будет с фанерой или плоской металлической пластиной.
В некоторых случаях даже не потребуется специальное программное обеспечение. Можно использовать драйвер непосредственно от принтера. С целью модификации принтера до самодельного лазерного гравера могут быть использованы детали и корпус струйного или матричного принтеров. Подойдут, например, моторы от струйных принтеров Epson. Также в принтерах можно позаимствовать направляющие.
Кроме того, стоит использовать и другие детали старых принтеров. Тогда не придется тратить деньги на приобретение того, что можно получить, разобрав уже ненужный принтер. Среди таких деталей могут пригодиться:
- приводы;
- шпильки;
- крепежные элементы;
- контроллеры;
- драйверы.


Для успешной модернизации старых принтеров в станок для выполнения гравировки важно выполнить правильный монтаж рамы будущей конструкции. И позаботиться об основных составляющих. В случае наличия схемы сигнал подачи чернил подключается на вход лазера, и после этого возможно выполнение печати на твердых материалах.
Настройка и подготовка к работе
Когда механизм полностью собран, необходимо его настроить и подготовить. Для работы гравировального аппарата нужно выполнить настройку программного обеспечения. Благодаря его использованию формируется изображение.
Подобная программа без особых сложностей закачивается на персональный компьютер, так как находится в свободном доступе. Предпочтительнее это выполнить с официального интернет-сайта Arduino.

Настройка и проверка работы должна осуществляться исключительно в специальных очках, предназначенных для защиты глаз. Даже если луч лазера недостаточно сфокусирован, он обладает свойством повреждать сетчатку в случае попадания на глаза человека. При наблюдении за гравировкой также рекомендуется находиться в очках. Диаметр и глубина полученных углублений зависит от уровня мощности лазерного луча и времени выполнения работы.

Если все выполнено правильно, то при включении питания и изменении положения джойстика должно происходить движение. Если джойстик двигается вправо/влево, то должен двигаться лазер, если движение джойстика следует по направлению вперед/назад, то в движение приходит столик.
Фокусировка лазерного луча происходит при помощи использования листа бумаги. Необходимо поворачивать линзу до того момента, пока точка лазера не будет минимального размера. Или возможен прожиг листа. Значит, именно в таком положении фокус луча является максимальным.

Чтобы гравер получил необходимое изображение, стоит использовать среду программирования, которая носит название Processing. Его нужно скачать с официального сайта и установить на свой компьютер. Изображение должно быть черно-белым, а размер – 300*300.

Заранее необходимо позаботиться о проблеме возможного перегрева плат. Это очень опасно, и допускать такое ни в коем случае нельзя, поэтому должна быть установлена система охлаждения, которая формируется на основе кулеров и вентиляторов от компьютера.
Выполнение гравировки при помощи сфокусированного луча лазера предусматривает нагрев обрабатываемого материала. В результате появляется контрастное изображение.

Изображение, полученное таким способом, является достаточно прочным и стойким к всевозможным физическим и химическим воздействиям извне.

Как сделать лазерный гравер из DVD-приводов своими руками, вы увидите в следующем видео.


















































































