CNC laser với Benbox
2016-12-17 15:08
Chào các bạn!
Hôm nay mình sẽ hướng dẫn các bạn phát triển 1 máy CNC laser.
*Ưu điểm: Đơn giản dễ sử dụng.
*Nhước điểm: Phần mềm của Trung Quốc nhưng an toàn. Không có nút thao tác bên ngoài.
LƯU Ý: KHÔNG CHO LASER HOẠT ĐỘNG KHI KHÔNG ĐEO KÍNH BẢO VỆ MẮT, TUYỆT ĐỐI KHÔNG CHO TRẺ EM TỚI GẦN.
KHI CẮM USB VÀO BOARD KHÔNG CẤP NGUỒN 12V CHO BOARD STEP VÀ LASER, CHỈ CẤP ĐIỆN 12V KHI CHẮC CHẮN RẰNG ĐÃ TẮT LASER TRONG PHẦN MỀM TRÁNH ĐỐT CHÁY NHỮNG THỨ BÊN DƯỚI BÀN KÊ PHÔI.
Nói vậy thôi chứ bắt đầu nào!
I/ Board mạch cần thiết.
1 board arduino UNO R3 (leonardo và nano cũng dùng được nhưng hiện tại mình không có nên không test thử đc)
2 board điều khiển stepper cho máy 2 trục hoặc 3 boar cho máy 3 trục (2 trục Y), Sử dụng board A3967 hoặc A4988 (Nên dùng A3967 nhưng chú ý dòng cấp cho stepper tối đa là 750mA, nếu dùng A4988 nên sử dụng thêm board CNC Shield v3 nếu không hãy hàn dây cắm.)
Motor stepper size 42 (2-3 con tùy như cầu)
Nguồn 12V 5A trở lên tùy công suất laser
Nếu dùng motor stepper có dòng định mức >1A cần có tản nhiệt cho board điều khiển stepper, nên dùng quạt 12VDC size 40x40 (Nhỏ cho đỡ ồn)
II/ Phần mềm.
Các bạn tải phần mềm tại đây:drive.google.com/open?id=0B-YT7Rwqt2AyWFd5d20tU1N3dVE
Cách cách sử dụng đều đc chụp và giải thích trong đó cả rồi. À quên pass là: diyviet
Khi chạy lần đầu để thay đổi ngôn ngữ nhớ chạy bằng quyền admin thì lần sau nó sẽ chạy tiếng anh luôn.
III/ Khung.
Về phần khung yêu cầu không cần cao nên bạn hãy tự làm cho mình 1 bộ khung di chuyển mượt là được. Xác máy scan là lựa chọn không tồi.
Nên chọn dây đai để kéo nhé.
Hoặc không bạn có thể đặt mua bộ khung tại diycnclaser.com/ bộ khung không kèm mạch và laser (không nên mua mạch theo bộ, đắt hơn mua lẻ nhiều). Mình cũng đặt 1 khung tại đây sau khi xem giá linh kiện thì thấy mua lẻ cũng chỉ chênh nhau vài chục nghìn lại còn tốn công cắt và cân chỉnh. Tất nhiên sau khi mua khung các bạn vẫn phải tự nắp.
Khi căng dây đai chú ý, không được kéo căng quá mức, căng đủ tầm là được, nếu căng quá sẽ bị sai chiều dài dây.
IV/ Kết nối mạch và phần cứng.
*Dùng board A3967 ta kết nối như hình sau:
2 chân Step và DIR của trục nào khi cắm thì nhớ chân để điền vào trong bảng chân của phần mềm.
Mặc định của board A3967 đã set vi bước max của nó là 1/8 nên để nguyên.
Chỉnh dòng cấp cho motor bằng 1/2 dòng định mức của board. Cách chỉnh thì vặn biến trở về giữa.
Trong phần mềm, chỉnh chân laser là chân mà các bạn đã cắm dây tín hiệu của driver laser, khi cắm chân tín hiệu laser các bạn cắm dây đỏ vào chân nào chưa cắm (cắm vào chân có hỗ trợ PWM nhé, dây đen cắm xuống gnd.
*Dùng board CNC Shield v3 + A4988 các bạn xem sơ đồ chân kết nối giữa 2 board như hình sau:
Cách điều chỉnh dòng và kết nối các bạn đọc lại bài diyviet.webnode.vn/news/cnc-mini-s%E1%BB%AD-dung-thu-vi%E1%BB%87n-grbl1/
Trong phần mềm, chỉnh chân laser là chân 11. Khi cắm laser thì cắm vào chân END STOP Z+ hoặc Z-.
Set vi bước max là 1/16
Chỉnh dòng cấp cho motor bằng 1/2 dòng định mức của motor
V/ Tính toán và chỉnh thông step/mm.
Vì chạy dây đai nên chúng ta set vi bước nhỏ nhất mà board stepper hỗ trợ để có được sự êm ái và mịn cmn màng.
Dùng dây đai GT2 nhé cho nó rẻ và dễ mua dễ thay.
Khoảng cách mỗi rãnh răng của GT2 là 2mm. Có 2 loại Puly GT2 cho ta tùy chọn, loại 20 răng và loại 16 răng.
Nói cách tính loại 16 răng nhé, 20 cũng vậy.
1 vòng quay stepper size 42 = 200 step
1 vòng quay của Puly GT2 16 răng đi được 32mm (16x2mm)
Mình lấy ví dụ khi dùng board A3967 set 1/8.
Sẽ tính như sau Step/mm = (số bước 1 vòng stepper x số vi bước) / (số răng x khoảng cách răng)
Nói dài vậy thôi: (200x8)/(16x2)= 50 step
Vậy với ví dụ trên ta thay step bằng 50 trong phần mềm.
VI/ Đôi lời chia sẻ.
Đối với laser các bạn nên làm khung chạy kiểu router đừng chạy kiểu H, kiểu H trục Y phải kéo cả cái bàn khi di chuyển không hay lắm với laser, vì bàn sẽ mất đi không ít hành trình của trục Y.
Chắc các bạn cũng có thắc mắc vì sao lại cấp dòng cho motor ít vậy? Vâng! khi bắt đầu cắm nguồn cho board, stepper luôn trong chế độ hoạt động để dây đai không bị trượt. Thế nên cấp dòng nhỏ để motor hoạt động mát nhất và vẫn đủ lực kéo.
Cũng vì lý do trên tôi khuyên các bạn nên dùng thêm quạt tản nhiệt cho board điều khiển, nên gắn thêm tản nhiệt cho A3967. Quạt nên dùng quạt nhỏ cho đỡ ồn, vì thật ra chỉnh dòng như vậy board điều khiển không nóng mấy, do dùng thời gian dài nền kèm quạt tản nhiệt cho bền. Quạt chọn quạt 12V loại size 40x40 hoặc 30x30 cũng được.
Sử dụng Relay 5v để bật tắt quạt nhiệt - sử dụng nguồn 5V từ aruino luôn nhé, nguồn cho quạt lấy nguồn 12V từ board điều khiển stepper, cách nối các bạn xem trên mạng.
Vì sao lấy nguồn 5v từ arduino để điều khiển quạt? Vì khi cấp nguồn 12V cho board điều khiển stepper thì step không chạy vì khi đó arduino chưa cấp tín hiệu lên, do đó step trong trạng thái nghỉ, khi cắm arduino vào thì mới hoạt động đồng thời cấp nguồn relay chạy quạt làm mát cho toàn board.
Nên dùng laser bao nhiêu W thì ổn? - Bạn mở ví ra và hỏi nó ấy. 250mW cũng được không vấn đề gì, chỉ có điều khắc lâu hơn thôi. Với mình, vay mãi mới đủ con 500mW chạy tốt chán.
Nếu nguồn 12V từ adapter thì rất tốt, nếu sử dụng nguồn tổ ong hãy chắc rằng đã nối đất cho nguồn, và không có bất kì ốc vít nào được gắn từ hộp nguồn vào khung kim loại của máy. (Nhiễm điện tê tê lại sợ nữa @@)
Mọi thắc mắc trong quá trình cài đặt và vận hành, có thể liên hệ trực tiếp facebook mình để hình hướng dẫn: www.facebook.com/trumcuoi.bn
Một số vật liệu test qua trên laser 500mW:
Gỗ - Khắc tốt khá là nhanh và đẹp. Trên gỗ sáng màu, nhìn rất đẹp.
Giấy - cực nhanh, chậm sẽ cháy thủng giấy.
Mica - loại tối màu, khá chậm.
Nhựa - tốt nét nhỏ như cây kim
Ốp điện thoại (bằng nhựa) - nhanh và nét
Kim loại - muỗi đốt inox :)
Ví da - tốt
Khắc tốt trên vật liệu mềm và đặc màu (mica trong thì bó tay), khắc nhanh trên vật liệu dễ cháy và có độ tỏa nhiệt ít.
Chạy servo và khắc viền của hình sẽ được hướng dẫn trong bài tới.
Chúc các bạn thành công!