DVD-ROM からミニレーザー彫刻キットを作るにはどうすればいいですか?

概要

中古の DVD-ROM 2 枚 (CD-ROM と DVD-RW はオプション) といくつかの小さな部品でデスクトップレーザー彫刻キットを作れる人がいるのか疑問に思いました。そこで自分でやってみました。5 日間かかりました (買い物やその他の速達の時間も含む)。そしてついにレーザー彫刻キットを DIY しました。かなりの達成感です。これから実践をお教えします。

インターネットには、廃棄された光学ドライブを使用してレーザー彫刻機を改造する方法に関するさまざまな記事があります。レーザーカッターしかし、既存の記事は不明瞭であったり、コストが高くツールが多数存在したりします。この記事では、リソースを統合し、最適なソリューションを選択し、シンプルで低コストの変更方法を参考にしています。

ここでは、簡単な作り方を紹介しますレーザー彫刻機古いデスクトップコンピューターから分解した DVD-ROM を使用して、Arduino をメインコントローラーとして使用し、GRBL ソフトウェアでステッピングモーターの動きとレーザーモジュールの動作を制御し、木材、紙、皮革、アクリル、プラスチックの彫刻や切断を行うことができます。

アイテム一覧

必要になる可能性のあるすべてのアイテムが、可能な限りここに考慮されています。ゴーグルを除いて、他のツールは必要ありません。それらは構築プロセスで使用されるため、ちなみにリストされています。

コンポーネントリスト

Item	数量	リマーク
Arduino コントロールボード	1
CNCシールドV3	1
A4988 ドライブモジュール	2	DRV8255 も使用できますが、A4988 で十分であり、これらの 2 つのドライバーは CNC Shield V3 に直接挿入できます。
DVD-ROM	2	DVD-RWを使用してレーザーヘッドを交換する人もいますが、高度な実践能力が必要です。初心者が使用することはお勧めしません。
250mV 650nm レーザ	1
12mm レーザー放射器	1
MOS トリガースイッチドライバモジュール	1	PWM信号をレーザー電圧に変換します。
12V Power	1	リチウム電池または12V電源マッチャーを使用できます。

必要なツール

1.マルチメーター。

2.はんだごて。

3.グルーガン。

4.ミニ電動グラインダー。

5.650nm レーザーゴーグル（レーザーは目に回復不可能な損傷を引き起こす可能性があります。レーザーの電源を入れる前に全員がレーザーゴーグルを着用し、ゴーグルが目を保護できることを確認してください。 650nm レーザー波長）。

DIYの手順

ステップ1. DVD-ROMを分解する

1.1. DVD-ROM ドライブに必要なのは、ステッピングモーターアセンブリとレーザーダイオードだけです。私の DVD-ROM には非常に扱いにくいプラスチック部品が付属していたため、うまくいきませんでした。そこで、3 台の DVD-ROM ドライブを分解し、そのうち台の部品だけを使用しました。分解プロセスは非常に難しく、これは私がこれまでに開けたほとんどの DVD-ROM ドライブでも同じです。

1.2. ドライブの底部のネジを外すと、カバーのように持ち上げて取り外すことができます。底部カバーの下には 2 つの回路基板があるはずですが、どちらも私たちにとっては役に立ちません。ただし、他の工作プロジェクトのために役立つ部品は残しておくことを忘れないでください。たとえば、前面の回路基板の下には、残しておく価値のある小さな DC モーターがあります。

1.3. 次に、フロントトレイと一緒にフロントパネルを取り外します。トレイを引き出すと、フロントパネルが緩みます (ヘアピンとフロントパネルの小さな穴を使用するだけです)。

1.4. 次の手順では、ネジを外し、場合によっては力ずくで取り外す必要があります。両方の回路基板を取り外します。ステッピングモーターに接続されているケーブルに注意してください。このモーターを取り外す必要があります。

1.5. DVD-ROM ドライブを正しい向きにして置き、上部カバーを取り外すと、探しているステッピングモーターアセンブリが見つかります。ネジを緩めて取り外します。

1.6. ステッピングモーターアセンブリを取り外したので、次はクリーニングです。スピンドルモーターを取り外します。スピンドルモーターは便利かもしれませんが、駆動が面倒なので、使用しませんでした。スピンドルモーターは通常、3 本の非常に小さなネジで固定されていますが、より大きなアセンブリの一部になっている場合もあります。そのため、スピンドルモーターを取り外すときに、レンズを支える 2 本のロッドを壊さないように注意してください。

1.7. レンズに関しては、最も適切な方法で取り外し、滑らかな表面を残してから、他の部品をその上に接続する必要があります。DVDR ドライブのレーザーダイオードを損傷しないように注意してください。

ステップ2. ステッピングモーターケーブルをはんだ付けする

分解した構造では、ステッピングモーターの位置は図のようになります。

異なる光学ドライブのステッピングモーターは異なるため、配線の順序を特定するのは簡単ではありませんが、ステッピングモーターから引き出されたケーブルを観察し、ケーブルの溶接順序に従うだけで済みます。(配線の問題は最初に考慮されません)

ステップ3.回路を接続する

回路接続は図のようになります。

マルチメーターをオン/オフギアに調整し、マルチメーターの正極と負極を隣接する2つのピンに接続します。マルチメーターの音はチャネル、つまり同じコイルです。このステッピングモーターは、4セットのコイルを備えた2線式2相ステッピングモーターです。確認するだけです。

プロジェクトで使用する必要がある A4988 ステッピングモータードライバーモジュール。

ピンの定義とサブディビジョン解像度の構成。

A4988 の代表的なアプリケーション回路図。

CNC Shield V3 関連機能のピン定義。

Arduino UNO R3 のピン定義。緑のマーカーは Arduino のピン定義で、紫色のマーカーは CNC Shield V3 のピン定義です。

使用するArduino UNO R3、CNC Shield V3、リレーモジュールは次のとおりです。インストールするときは、CNC Shield V3をArduino UNO R3の対応するインターフェースソケットに差し込むだけです。

事前に準備したブラケットに、X、Y軸ステッピングモーターモーション機構とレーザーモジュールを取り付けます。

ステップ4. GRBLファームウェアの書き込み

ファームウェアは XLoader で書き込むことも、Arduino IDE でコンパイルしてアップロードすることもできます。

この作品はXLoderを使用して書き込みます。GRBLファームウェアのバージョン番号はgrbl_v0_9jです。他のファームウェアバージョンも同様ですので、ご自身でテストしてください。

方法 1: XLoader 書き込み

1. XLoader バーナー、grbl_v0_9j.hex ファームウェアを準備します。

2. Arduino 制御ボードをコンピューターの USB シリアルポートに接続します。

3. XLoader バーナーを開き、grbl_v0_9j.hex を選択して、アップロードをクリックして書き込みます。

4. ソフトウェアが正常にプログラムされ、再度電源がオンになると、次の情報がシリアルポートに出力されます。ボーレートは 115200 に設定する必要があることに注意してください。

方法2: Arduino IDEコンパイル

1.Github (https://github.com/gnea/grbl) から grbl_v1_1h.zip アーカイブをダウンロードします。

2. Arduino IDE を開き、「プロジェクト」->「ライブラリのロード」->「.ZIP ライブラリの追加」を選択し、ダウンロードした圧縮パッケージを選択します。

3.ファイル->例->grbl->grblUploadを選択します。

4.アップロードボタンをクリックしてアップロードします。設定ファイルは config.h にあります。ここで変更する必要はなく、デフォルトの設定を使用してください。

ステップ5.ファームウェアテスト

ファームウェアが正常にアップロードされたら、ファームウェアを設定し、GRBL ホストコンピューターソフトウェア CNCjs を開くことができます (CNCjs はここではテストソフトウェアとして使用され、他の GRBL 制御ソフトウェアも同様に使用されます。目的は、G コードまたは設定命令を Arduino に送信することです。学習用として参照できます)。

5.1. Arduino を接続します。

5.2. GRBLファームウェアの設定。

コンソールに次のコマンドを入力します。

$100 = 106.666 (x, step/mm) //X軸の速度を設定します。

$101 = 106.666 (y, step/mm) //Y軸の速度を設定します。

$130 = 36.000 (x 最大移動量、mm) //X 軸の最大移動量を設定します。

$131 = 36.000 (y 最大移動量、mm) //Y 軸の最大移動量を設定します。

5.3. ファームウェアをテストします。

座標軸コンポーネントの移動ボタンを使用して、移動ストロークが正しいかどうかを確認します。移動ストロークが正しくない場合は、X軸とY軸の移動速度を調整します。

レーザーアセンブリの [レーザーテスト] と [レーザーオフ] を使用して、レーザーを正常にオン/オフできるかどうかをテストします (レーザーをオンにする前に必ずゴーグルを着用してください)。

ステップ6. フレーム構造

ここでの生産には他の材料は使用されず、すべて廃棄された光学ドライブケースを使用して構築されているため、レーザーエッチングマシンのフレームは複雑ではなく、接続にはホットメルト接着剤が使用されています。X軸とY軸の柔軟な動きが実現されている限り。

適切なサイズのバッキングプレート（ここでは光学ドライブのケースを使用）を用意して下部のスライダーに貼り付け、ヒートシンクに組み立てられたレーザーヘッドをケーブルタイで左右に動くスライダーに固定します。ここで、Y 軸はバッキングプレートを前後に動かし、X 軸はレーザーヘッドを左右に動かします。

この時点で、すべてのハードウェア部品が接続されています。事故がなければ、レーザー彫刻システムは正常に動作します。

ステップ7. 彫刻とデバッグ

彫刻するには、G コードファイルを上位コンピューターソフトウェア (CNCjs) にロードし、クリックして実行するだけです。G コードを生成する方法は多数あり、自分で検索できます。

次に、木材、MDF、合板、アクリル、プラスチック、その他の素材にお気に入りのテキストやグラフィックを印刷できる楽しい時間がやってきます。

考慮すべき事柄

1. 出発する前に、このレーザー彫刻機のパワーでは、青、緑、黒などの赤色光を反射しないアクリル、革、小さな木片しか彫刻できないことを明確にする必要があります。ストロークは 37mmX37mm です。学習とテストにのみ使用でき、商用には使用できません。

2. 重要なことを 3 回言います。レーザー電源をオンにする前に必ずゴーグルを着用し、周囲の人々にレーザー彫刻と切断の危険性に注意するよう促します。

3. ステッピングモーターが非常に熱くなっている場合、プラスドライバーを使用して A4988 ドライバーのポテンショメーターを回転させ、動作電流を減らす必要があります。

上記の内容を読んだ後、このようなレーザー彫刻機を自分で作るのはとても簡単だと思いますか？興味があれば、急いであなたも作ってみてください。

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参考文献

レーザーマーキングマシンに EZCAD をインストールして使用するにはどうすればいいですか?

2025-02-17 2 Min Read

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