Лазер + Mach3

Контроллеры, драйверы, датчики, управляющие устройства.

Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 21 окт 2015, 01:51

Здравия всем.
Приобрёл на eBay 2-х ватный синий (445 нм.) полупроводниковый лазер с ШИМ управлением. Задумка была такая: после фрезеровки, например, деревянного рельефа, выжечь лазером необходимый рисунок лазером. Причём не только битовый, но и растровый.
Т.е. в ArtCam из рисунка или фотографии делаю модель и из неё делаю УП гравировки. УП лазера делаю в другом слое из рисунка с глубиной черного цвета 2 мм.
Собрал на реверсивных счётчиках контроллер ШИМ на 256 уровней с управлением от Step/Dir оси Z. В настройках оси Z поставил 128 шагов/мм (2мм – 256 шагов), ускорение максимальное, какое даёт Mach3 (у меня 16000).
И всё бы хорошо, но Mach3 при «опускании» или «подъёме» по оси Z замедляет движение по остальным осям и при смене контраста рисунка лазер прожигает жирную точку. На выжженном изображении это воспринимается как резкое оконтуривание каждого элемента. Копание в настройках Mach3, прочёсывание интернета решения этой проблемы не дали.
Дальнейшая модернизация или даже реконструкция контроллера управления лазером собранного на дискретных элементах показалась не целесообразной, и было принято решение перейти на программируемый контроллер на основе Arduino.
Так как работа контроллера зависит от нескольких параметров, а задавать их с помощь переключателей оказалось не совсем удобно, решил использовать с Arduino 2-х строчный LCD монитор 1602. Тем более что есть модификации с кнопками.
В результате сей многотрудной работы получился такой вот блок
Лазер + Mach3 IMG_20151020_222512.jpg

Лазер + Mach3 IMG_20151020_222601.jpg

Через разъём DB9 в нижней части блока необходимо подключить:
+12В, GND, Step Z, DirZ, StepY, OutLaser. Входное сопротивление сигнальных цепей высокое и на работу ЧПУ в режиме фрезерования не влияет. Скорость изменения ШИМ лазера около 150 раз в секунду.

При подготовке УП задаёте глубину рисунка 2мм., ноль – вверху заготовки. Растровая стратегия, строчка растра по оси Y. Шаг растра 0,2 мм. (зависит от фокусировки вашего лазера).

Настройки В Mach3:
Создаём отдельный профиль для лазера.
По оси Z ставим значение шаг/мм = 128 (это соответствует глубине рисунка от белого до черного 2мм., ШИМ =256). Ускорение максимальное (какое позволит Mach3). Значение параметров по X и Y осям ставим, как у вас было при фрезеровании. Ось А обычно используется для фокусировки лазера, двигая его вверх или вниз.

Настройки в блоке управления лазером (БУ):
Меню состоит из 3-х режимов.
1. «Seting StepY»
Установка Step/mm (шагов на мм. по оси растра). Устанавливается кнопками +/- значение шаг/мм, заданное в Mach3 по оси Y (у меня это движение вдоль портала, встречались станки у которых эта ось Х). В этом режиме на лазер сигнал не подаётся.
2. «Mode PAUSE»
В этом режиме кнопками +/- можно выставить смещение «0» лазера ( Offset 0 -255). Т.е. в Mach3 делаете Z=0 это уровень белого цвета и ему в соответствие в БУ устанавливаете нужное вам значение (Offset ) минимальной мощности лазера (обычно =0). Так же можете, выставив небольшое значение мощности лазера, чтобы проверить или настроить его фокусировку и потом вернуть его в установленное раннее.
3. «Mode RASTER»
Это рабочий режим. Кнопками +/- нужно выставить реальную максимальную скорость движения лазера по оси Y. На скорости Smax мощность лазера будет достигать максимального значения, а на меньших – меньшего.
Например, в УП задана скорость движения 1800 мм/мин, а реально разгоняется максимум до 800 мм/мин (зависит от детализации рельефа), то нужно выставлять Smax=800 mm/min.
Во время работы Smax можно корректировать, но нежелательно, т.к. получите различную яркость выжженного рисунка.
Если нужно выжигать рисунок без полутонов, то значение Smax нужно использовать малые, например 100.
При выключении питания выставленные значения StepY и Smax сохраняются, Offset сбрасывается в «0».

После выставления лазера в систему координат заготовки запускаете программу в Mach3. Останавливать программу желательно Hold, а не Stop и EStop, т.к. в этом случае скорость уменьшится плавно и соответственно и мощность лазера тоже и не сделает прожиг на заготовке.

Качественный результат зависит от многих факторов: скорость выжигания, мощность лазера и его фокусировка, удалённость от заготовки, материал заготовки и т.д. Как правило, перед выжиганием нужно попробовать повыжигать на аналогичной заготовке.
Волк на телефон для начала.
Лазер + Mach3 IMG_20150221_1750222.jpg

Добавил режим выжигания по вектору.
Если кого заинтересует – вопросы в личку.
Последний раз редактировалось serg1958 26 окт 2015, 01:25, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 26 окт 2015, 01:23

Добавил режим выжигания по вектору.
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 26 окт 2015, 23:56

По мере появления нового, буду добавлять. Проба пера на буке. Размер 140х200 мм., скорость выжигания 1200 мм/мин, лазер 445 нм 2 Вата.
Лазер + Mach3 IMG_20151026_230729.jpg
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение AndyBig » 27 окт 2015, 03:06

Я бы повесил управление ШИМ на ось A и накидал бы за пол-часа программку, которая заменяет в файле УП ось Z на ось A :) Или подправил бы постпроцессор в CAM (в Арткаме я не помню, можно ли править постпроцессоры). Движение оси А, настроенной на максимальные скорость и ускорение, не должно заметно влиять на скорость осей X и Y.
Аватара пользователя
AndyBig
Мастер
 
Сообщения: 3971
Зарегистрирован: 07 мар 2014, 04:01
Откуда: юг России
Репутация: 1117
Медальки:

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 27 окт 2015, 11:54

Хорошая идея. Надо попробовать.
Обычно в начале выжигания нужно оперативно выставлять уровень белого и черного и как бы предусмотреть это в УП нереально. В блоке такая возможность есть.
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение SVP » 27 окт 2015, 15:00

serg1958 писал(а):Добавил режим выжигания по вектору.

Отсутствие пережога в поворотах как обеспечивается ?
(по-хорошему надо менять мощность в момент когда ось притормаживает)
SVP
Мастер
 
Сообщения: 5451
Зарегистрирован: 19 дек 2012, 15:49
Откуда: Москва
Репутация: 823

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 27 окт 2015, 22:08

Так и делаю.
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 29 окт 2015, 01:31

AndyBig писал(а):Я бы повесил управление ШИМ на ось A и накидал бы за пол-часа программку, которая заменяет в файле УП ось Z на ось A :) Или подправил бы постпроцессор в CAM (в Арткаме я не помню, можно ли править постпроцессоры). Движение оси А, настроенной на максимальные скорость и ускорение, не должно заметно влиять на скорость осей X и Y.

Попробовал, ось А как и остальные ничем не отличается. Что с осью Z, что с осью А, B, C ни какой разницы. Даже попробовал с управлением шпинделем (команда S), ещё хуже, там отключение движения на время действия команды. Так, что ничего лучшего чем я использую не нашёл. Есть ещё идеи?
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение ddmon » 15 ноя 2015, 17:45

Добрый вечер! В какой программе делаете УП?
Видео работы в разных режимах не покажете?
Я так понимаю выжигаете при одной скорости изменением мощности лазера. При изменении мощность нет прерываний по осям? Типа ось Х ждет пока опустится ось z.
Насколько плавно регулируется мощность?
Аватара пользователя
ddmon
Новичок
 
Сообщения: 17
Зарегистрирован: 05 сен 2013, 20:50
Откуда: ЮФО
Репутация: 0

Re: Лазер + Mach3

Сообщение gendos » 15 ноя 2015, 19:31

gendos
Мастер
 
Сообщения: 1068
Зарегистрирован: 06 июл 2011, 15:26
Откуда: Ростов-на-дону
Репутация: 74

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 20 ноя 2015, 11:48

[quote="ddmon"]Добрый вечер! В какой программе делаете УП?
Видео работы в разных режимах не покажете?
Я так понимаю выжигаете при одной скорости изменением мощности лазера. При изменении мощность нет прерываний по осям? Типа ось Х ждет пока опустится ось z.
Добрый день.
Так в первом посте все ответы на ваши вопросы.
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 20 ноя 2015, 12:00

gendos писал(а):Это читал ?
https://github.com/jv4779/2x_laser#installation

Это для EMC, а здесь говорим про Mach3. Пробовал управлять лазером командой S (шим или Step/Dir обороты шпинделя). Пока команда S не выполнится, УП стоит.
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 20 ноя 2015, 12:01

Добавил расчёт скорости по оси Х. Теперь полноценно расчитывается скорость движения по любым траекториям, не только растр, но и смещение и по вектору. Доработал установку уровня белого и черного цвета. Теперь уровень белого (offset) можно выставлять от 0 до максимального значения мощности и максимальное значение мощности от максимума до offset.
Заказал лазерный диод 3,5 Ват. Жду, как придёт буду пробовать.
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение selenur » 20 ноя 2015, 12:09

serg1958 писал(а):Добавил расчёт скорости по оси Х. Теперь полноценно расчитывается скорость движения по любым траекториям, не только растр, но и смещение и по вектору. Доработал установку уровня белого и черного цвета. Теперь уровень белого (offset) можно выставлять от 0 до максимального значения мощности и максимальное значение мощности от максимума до offset.
Заказал лазерный диод 3,5 Ват. Жду, как придёт буду пробовать.

А ссылкой на лазер не поделишься?
А то сегодня уже планировал на 2,8 ватта покупать....
Мой сайт: http://selenur.ru
Исходники моих программ: https://github.com/selenur
Аватара пользователя
selenur
Почётный участник
Почётный участник
 
Сообщения: 4296
Зарегистрирован: 21 авг 2013, 19:44
Откуда: Новый Уренгой
Репутация: 1510
Медальки:
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 20 ноя 2015, 12:41

А ссылкой на лазер не поделишься?
А то сегодня уже планировал на 2,8 ватта покупать....[/quote]
Да конечно: http://www.ebay.com/itm/331590363314?_t ... EBIDX%3AIT
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 05 дек 2015, 14:26

Создал яндекс диск, потихоньку буду выкладывать файлы.
Вот результат выжигания 2-х ватным диодом:
https://yadi.sk/d/no4KHBUjkzSaQ
Там же видео опробования 4-х ватного диода. Пока на ЧПУ ещё не поставил, много времени ушло на изготовление драйвера для диода. Те драйвера, что продают китайцы в основном до 3-х ампер и сильно нагреваются. Кроме того - медленные, т.е. не позволяют использовать высокие частоты ШИМ модуляции.
Подбираю оптику и т.д. Надеюсь к новому году попробовать на станке.
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение serg1958 » 21 янв 2016, 19:16

Собрал драйвер для лазерного диода 3,5 вт. При 3,5А оптическая мощность примерно 4 вт. Лазер фокусируется до точки диаметром 0,2мм. Попробовал выжигать. На скорости 2400 мм/мин с шагом 0,2 мм и с выходной мощностью 75% тоновый ч/б рисунок 100х150 мм выжигал минут 40. На 100% мощности глубина выжигания около 1 мм, смотрится неестественно. Битовый рисунок - не выжигаются мелкие точки, только крупные.
Результат:
Вложения
Лазер + Mach3 IMG_20160121_172312.jpg
Аватара пользователя
serg1958
Кандидат
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 25 июн 2015, 01:13
Репутация: 23
Настоящее имя: Сергей

Re: Лазер + Mach3

Сообщение Robston » 13 май 2016, 23:26

Доброго ВСЕМ! Получил АРДУИНКУ. Загрузил скеч от Сергея. Подключил, настроил. Красота. Полутоновые фото и гравюры выжигает быстро и красиво. В интернете перелопатил почти все. Народ выжигает лазером только точечные рисунки. Здесь не топтаный край полутонов. Сергей! Спасибо за помощь!!!
Robston
Новичок
 
Сообщения: 20
Зарегистрирован: 04 апр 2016, 17:37
Откуда: Москва
Репутация: 7
Настоящее имя: Роберт

Re: Лазер + Mach3

Сообщение Robston » 08 июн 2016, 13:07

Электронику разместил в деревянной коробочке
Вложения
Лазер + Mach3 20160608_125425.jpg
Упаковал в подарочную коробку от часов
Лазер + Mach3 20160608_125438.jpg
Лазер + Mach3 20160608_125451.jpg
Robston
Новичок
 
Сообщения: 20
Зарегистрирован: 04 апр 2016, 17:37
Откуда: Москва
Репутация: 7
Настоящее имя: Роберт

Re: Лазер + Mach3

Сообщение Robston » 15 июн 2016, 02:23

Практическое применение аппарата Сергея!
Вложения
Лазер + Mach3 DSC_0589.JPG
Реальные настройки прибора
Лазер + Mach3 DSC_0587.JPG
Старинная гравюра в полутонах (100х100мм) 60 минут
Лазер + Mach3 DSC_0588.JPG
Агрегат с синим лазером 450nm 4000mw TTL 2шт Nichia ndb7875 Laser diode.
Robston
Новичок
 
Сообщения: 20
Зарегистрирован: 04 апр 2016, 17:37
Откуда: Москва
Репутация: 7
Настоящее имя: Роберт

След.

Вернуться в Электроника

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: An70n74, Bing [Bot], extentia, Google [Bot], Google Feedfetcher, hohol_62, Majestic-12 [Bot], moon_e, NKS, vala, Vlad1953, wenji, Yandex [bot]

Reputation System ©'