起因 : https://www.instructables.com/id/Pocket-laser-engraver/

這邊首先先處理功能模組篇
最主要的目標是 :
把 DVD 裡面的步進馬達區塊拆下來後
連接 Arduino + CNC 模組板
並測試運轉是否正常

然後 Z 軸的控制還有分控制 「伺服馬達 (Servo)」 和 「雷射模組 (Laser)」
後面我們也會介紹

材料準備

  • 二手光碟機 * 2
  • Arduino UNO * 1
  • CNC Shield v3 模組 * 1
  • A4988 步進電機驅動器 * 2
  • 電壓器 (9v ~ 12v) * 1
  • 跳線帽 * 12
  • 伺服馬達 * 1
  • 柔性扁平排線 4 pins * 2

Step 1. 拆光碟機

想辦法取出步進馬達區塊 x 2

心得 : 讀片夾要先抽出來，接下來才會比較好拆，讀片夾可以用針磋出來

Step 2. 焊接步進馬達控制排線

原來的軟排線可以剪掉

話說怎麼知道馬達的 4 個焊點哪 2 點是一組 ?
可以使用三用電表，轉到會「嗶嗶叫」的檔位進行測試
測到 2 點會嗶的表示通電 = 是一組的

焊接技巧純屬經驗
如果不熟焊接的話建議先隨便拿個 PCB 版
然後剪幾段短銅線在一旁練習
練到手感差不多抓到訣竅後再來挑戰

小訣竅 : 在要焊接的接點上先上一些焊錫，會比較好焊

Step 3. Arduino Uno 和 CNC Shield V3 組裝

  1. 接上 A4988 晶片
    特別注意 : 插上 9V~ 12V 電源後，如果 A4988 晶片接反的話可是會直接「燒掉」(我就直接壞了一顆)
    其他參考 : 步進馬達 & CNC shield & A4988 (介紹)
  2. 接上 Step 2 焊好的步進馬達排線，接反沒關係，只會移動反方向
  3. 接上跳線帽 (3 * 4)，接上與沒接的差別在馬達轉動的精度，全接上後會比較穩定
  4. 接上 9v ~ 12v 的電源供應器，我這邊直接買可調變壓器(3v ~ 12v)，另外焊接電源孔母座(大小要注意)
  5. 下面會先用伺服馬達作為 z 軸演示，可以先照著上圖這樣配置，馬達的紅棕線為正負極接到 5v, GND，橘線為 PWM 控制腳位接到 Z+

Step 4. 燒錄 grbl-servo

  1. Download grbl-servo zip : https://github.com/robottini/grbl-servo

  2. 載入剛剛下載的函式庫，載入成功後會看到 grbl-servo-master

  3. 點選 grbl-servo-master 就會把函示 include 到檔案裡

  4. 確認連接好 Arduino 開發版

  5. 開始燒入

Step 5. 製作 Gcode 檔

G 代碼是連接電腦和3d印表機的「橋樑」，利用G代碼，我們可以通過電腦「告訴」3d印表機什麼時候列印，在哪兒列印，如何移動，擠出多少等。

  1. 這邊我們使用 Inkscape 進行製圖和轉檔

  2. 另外還要下載轉 Gcode for CNC Shield 的 plugin : Inkscape Laser Plug-In

  3. 如何匯入 Inkscape Laser Plug-In
    將上述下載的檔案都放到 C:\Program Files\Inkscape\share\extensions

  4. 重開 Inkscape > 擴充功能 就可以看到了

  5. 檔案 > 文件屬性 : 將畫布尺寸設定為 17 x 17 mm , 畫布大小請依照各自情況而定

  6. 在畫布上隨便寫個文字吧

  7. 轉 Gcode 之前，記得一定要將圖片物件轉換成路徑格式

  8. 匯出設定參數，可以參考下圖
    Laser Power S# : 用在 Servo 裡的話表示轉動角度，這裡我是設定 90 度

套用後就會成功匯出 Gcode 檔了

  1. 匯出成功後你會得到一個爆炸圖，別擔心這樣是正常的

Step 6. Using Grbl

Grbl Controller 3.6 : Download

其他 GUI 參考 : https://github.com/grbl/grbl/wiki/Using-Grbl

  1. 選擇已燒錄成功的 Arduino COM Port
  2. Baud Rate : 115200
  3. 選擇你剛剛畫好產生的 Gcode 檔 > Begin
  4. 顯示目前執行到哪個地方

實機完成演示

Summary

看別人實作的影片都感覺很簡單
但實際動手做的時真是遇到滿滿的坑
特別是選 FW 時，其實還有區分
因為要使用伺服馬達當作 Y 軸
所以特別找到有 grbl 支援 servo 的版本
之前實作一直不知道 servo 怎麼驅動
只有 X, Y 軸會動

Inkspace 也是一個坑
網路上很多資料各種做法
後來才發現原來 Larser plugin extention 也可以支援驅動 servo 轉動角度
因為控制命令是一樣的 : M03 S## (開: 幾度), M05(關)

至於 grbl 的控制命令
這部分我還不是很懂怎麼配置
有空研究完成再陸續補上

然後看到最後的人會不會有個疑問…
雷射頭在哪 ?
抱歉，買的時候買到功率比較小的
所以就改成用伺服馬達當作替代測試
雷射功率至少要 100 mw 以上好像才可以達到燒焦的效果
我後來發現我買的是 5V, 5mw…. 之後應該會買 250mw

Reference