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激光雕刻机
果壳科技蓄意思
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产品介绍

  我日思夜想着哪天要着手制作一台激光切割机。真正的激光切割机所能做的那些奇妙事情不断地挑逗着我的想象力。我很久以来都想要做的一件事就是在后院造一些模型小屋和其他的模型铁路布景,也许还可以制作一辆我自己的四轮马车(至少做出个大概)。还有一些别的想法,例如给我的作品制作附件、告示和雕刻牌、为我妻子制作剪纸和印章、为朋友的孩子们制作玩具娃娃小屋和家具……神通广大的激光切割机啊!

  现在是时候和大家分享我最新的制作项目了——一台低成本的激光雕刻机,而且通过这个项目或许许我就有机会尝试一下真家伙了。虽然工作空间略微小了些,无论如何它仍然能有效工作,而且成本非常低,大多数人都有能力制作出一个复制品。

  在某些地方我投机取巧了,因为现有的知识不足以搞定所有的电子器件,于是选择了现成的器件,但为了保持低成本我也尝试自行DIY(然而失败案例居多)。无论如何,我所使用的零件还是很容易找到的。

  我对于最后的成品很满意,即便它还存在一些改进空间。它的小体积和低功率让它的功能很有限,不过已经足够我从中获得许多乐趣了。它能够切割纸片,给木牌刻字,制作印章。雕刻机本身还不算小,至少比口袋大,但是它的工作空间却把你所能制作的物件的尺寸都限制在了口袋大小以内。

  大部分硬件都可以利用废品制作。铝型材、中密度纤维板和各种螺母、螺栓以及导线。但部分物品需要你另行购买。大部分电子器件都可以在 Sparcfun 上找到,其余的可以到E-bay或者旧货交换市场碰碰运气。

  ○ 两台 DVD-rom 驱动器 (要是你运气不好的话也许会需要更多),并且至少需要一台DVD-R 驱动器来提供激光发射器

  ○ 激光发射器驱动电路 (这玩意儿有许多替代品,我用的是简单的基于 LM317 的电路)

  ● 在 DVD-Rom 驱动器中你所需要的只有步进电动机组件和激光二极管。我的运气不太好,发现我的 DVD-Rom 带有一块非常难处理的塑料组件。于是我拆开了三台 DVD-Rom 驱动器,却只用了两台里的零件。拆解的过程相当有难度,而且我打开过的大部分 DVD-Rom 驱动器差不多都是这样的。

  ● 在移除了驱动器底部的螺钉以后,你就能把它像个盖子一样掀开了。你很可能会在底盖下面看到两块电路板,这两块对我们都毫无用处。但是要记得保留下其他有用的零件,供其他的制作项目使用。例如在靠前的电路板下面有一台值得留下来的小型直流电动机。

  ● 现在你就该把前面板连同前置托盘一起拆下来了。当你把托盘拉出来以后前面板就会变得松散(只要利用一根发夹和前面板上的那个小孔就行了)。

  ● 接下来的步骤需要拆卸螺钉,或许还需要一些蛮力。拆除两块电路板。当心连接在步进电动机上的排线。

  ● 如果你把 DVD-Rom 驱动器的右侧朝上放置并把顶盖移除,就应该能发现我们正在寻找的东西——步进电动机组件。拧开螺丝,直接把它取出来就行。

  ● 既然我们已经把步进电动机组件拿了出来,那么我们就该做一下清理工作。把主轴电动机拆除,它可能有点用处,但是我觉得驱动它来太麻烦,于是我就把它们抛弃了。它们通常是用三颗非常小的螺丝固定起来的,不过有时它们会是一个更大的组件的一部分,因此在拆除时候要小心,不要弄坏了支撑镜头的两根杆。

  ● 镜头嘛,只要用最合适的方法把它拆下来就行了,我们需要留下一个光滑的表面,之后在上面连接一些其他的零件。小心不要弄坏了 DVDR 驱动器的激光二极管。如果你不想要之后再购买一支新的强力激光发射器的话,就要善待这玩意儿。

  你需要把激光二极管从支架上拆下来。这需要使一点微弱的力道。小心别伤着了激光二极管

  ● 为了尽可能地简单,我找了一块正好比 DVD-Rom 驱动器的步进电动机组件略大一些的中密度纤维板。它将成为底座,固定住 X 轴和 Y 轴的方向。

  ● 我找到了一些垫片来固定 Y 轴方向,不过几根螺栓和数个螺母也能有不错的效果。这里的尺寸要求并不严格,不过必须确保每一根轴都与其他的轴相互垂直。我发现把第一层组件安装在中密度纤维板上以后在对齐各个零件时会方便一些。

  ● 工作空间位于老的激光二极管组件上。确保它表明平整且水平放置,然后在上面涂上些胶水固定好,工作空间就完成了。我发现一块 1/4 英寸的压克力板刚好合适。它能让工作空间保持足够的稳定性,不过由于激光能够射穿它,所以我不确定这是否存在安全隐患。后来我想出了一个在我看来效果最棒的解决方案。我切下了一片与压克力板的大小相同的DVDR 驱动器的金属外壳,然后用胶水把它粘了上去。这样工作空间依然非常稳定,而且强度也足够了。它还有一个有利的作用,那就是你可以用磁铁把你想要雕刻的东西固定在工作空间上。

  ● 我选择了几根长 7.5 英寸的板材用作支架。这样会给我留下不到 2 英寸的细小间隙。

  ● 一件重要的事情在于,组件上的安装孔并不是对称的。记得测量从支架底端到直线导轨的距离。这样你就能确保所有的零件都对齐。你安装 X 轴的位置取决于激光发射器的安装位置。激光发射器应该位于工作区域的中心,而 Y 轴位于中间。当你将两轴安装在基座板上的时候,先确定所有的零件都相互成直角,然后钻几个供螺丝拧入的小导孔。

  ● 激光发射器的支架不一定要做得很复杂,我用的是一小片塑料板和一个夹子,然后把所有的东西都用胶水粘起来。

  ● 用夹子固定激光发射器,这样就可以靠简单地把激光发射器上下滑动来改变焦点位置。

  ● 和其他的零件一样,它的尺寸并不重要,只要一切都相互垂直就行。这里只有一个尺寸是需要你斟酌一番的,那就是激光发射器的位置。当 Y 轴和 X 轴位于中央位置时,它应该处于工作空间的中心。

  我在这里用一片和激光发射器支架上相同的黑色塑料进行了测试。最后我用一片从 DVDR 驱动器外壳上拆下来的金属又测试了一次

  ● 对 Easydriver 也进行相同的处理,焊上引脚插头,然后插在试验电路板上使用。

  ● Easydriver 有两个引脚,叫做 MS1 和 MS2,它们用于设定步进的序列。将它们双双连在 Easydriver 的5伏电压输出上。这样就把步进序列设为了微步进控制。把从步进电动机伸出的四根引脚连接在电动机的输出端,而控制引脚(step、dir 和 gnd)连在 Arduino 上。除了这些以外,Easydriver 还需要连上电动机电源。我用一个12伏的电源适配器驱动电动机、风扇和 Arduino。一个电位器被用于控制电动机的电源,把它设到最低就行,要是步进电动机的动力不足的话,就稍微调大一些。我并不清楚步进电动机的额定电压,如果它们发烫了就说明你给的电压太高。

  我把 Easydrives 安装在插座中,这样就能在以后的新版本中重复使用了

  ● 激光发射器的驱动电路是用基于 LM317 的电路制作。

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