Laser Cutter DIY

Posted on Jun 05 - by tetalab

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Pendant 2 jours, nous avons assemblé les pièces que Lionel avait apporté, et les parties de scanners qui se trouvaient dans le container, afin de monter un laser cutter DIY basé sur le design de Groover: Pocket Laser Engraver

Matériel nécessaire

Pour ce projet, nous avons:

  • 1 Arduino Duemilanove
  • 2 structure de scanner récupérée au fil des mois
  • 2 controlleurs moteur EasyDriver, disponibles chez Sparkfun
  • 1 Power ScrewShield Snootlab (ou autre proto-board pour le cablage)
  • 1 diode laser IR récupérée dans un graveur DVD
  • 1 laser de chez DealExtreme, dans lequel mettre la diode laser IR, qui contient une lentille et le driver de la diode (courant constant)

Construction du plotter

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Le plotter est composé de 2 structure de scanner sur lesquelles on a laissé les moteurs (ainsi tout est déjà aligné et bien stable).

L'axe X est le scanner du bas, nous avons choisi le scanner le plus stable pour cet axe (un gros scanner Agfa) et rajouté des pieds afin de niveler la structure horizontalement.

Pour l'axe Y, nous avons retiré la plaque qui supportait les axes du moteurs afin de raccourcir la distance entre ces axes. Une plaque de plexiglass supporte l'axe du moteur sur la platine de l'axe X, et des pas de vis se situe au bon endroit pour faire reposer le rail sur lequel repose le support de l'axe Y.

Arduino

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La configuration de l'arduino a été très simple avec les détails de Groover sur son project Instructable.

Comme toutes les instructions été déjà écrites, nous sommes resté sous Windows. Il est possible de faire ces étapes sur d'autres OS, je vous invites à décrire comment vous l'avez fait chez vous.

  1. Télécharger le firmware compilé de Grbl par Groover (ce firmware contient une correction pour l'activation du laser)
  2. Télécharger XLoader pour uploader le firmware sur l'arduino (compatible duemilanove, voir les instruction de Groover pour le Uno)
  3. Charger le firmware sur l'Arduino

Configuration des moteurs

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Maintenant que le firmware est chargé dans l'arduino, et que vous avez bien connecté les moteurs aux controlleurs, vous pouvez modifier les paramètres des moteurs en utilisant une console série.

Une fois connecté à l'arduino, vous pouvez:

  • écrire '$' pour avoir la liste des paramètres avec leur valeur courante
  • modifier un paramètre en écrivant '$0=123' pour régler le paramètre 0 à la valeur 123.

Par rapport à la configuration de Groover, nous avons juste modifier les paramètre de 'steps/mm' (valeur $0 et $1). Nous sommes d'abord parti sur un réglage mathématique, mais sans les spécifications des moteurs, nous nous sommes vite tourner vers un domaine plus empirique.

Le but de ce réglage étant d'avoir une concordance entre les commandes g-code et la distance parcouru par les moteurs, nous avons essayé de régler ces paramètres en partant d'une distance de 50mm.

Pour configurer l'axe X:

  1. Se connecter à l'arduino par le port série
  2. Placer le plotter en un point 0
  3. Initier le plotter avec cette commande: G91 G28 X0 Y0
  4. Bouger l'axe X de 50mm: X50 Y0
  5. Faire une marque sur l'axe X
  6. Revenir au point 0: X0 Y0
  7. Si la distance est supérieure à 50mm, modifier la valeur de $0 par une valeur plus petite
  8. Si la distance est inférieure à 50mm, modifier la valeur de $0 par une valeur plus grande

Il faut ensuite faire la même chose pour l'axe Y

Configuration du laser

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Comme pour les moteurs, nous avons calibré le laser de manière empirique, c'est à dire que nous l'avons bien calé dans son boitier à lentille, puis à la main nous avons estimé la distance à partir de laquelle la table se mettait à bruler.

(à compléter avec plus de détails)

Inkscape et G-Code Sender

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La configuration de Groover fonctionne très bien, par contre il faut faire attention de bien partir sur un nouveau document dans Inkscape afin de ne pas avoir de probème avec des tracés résiduels.

La prochaine étape serait d'utiliser plusieurs couches dans Inkscape afin d'avoir une couche de découpe et une couche de texture: quand les moteurs se déplacent, le laser laisse juste une trace sur le vinyl, cet effet pourrait servir pour donner un effet de texture sur les morceaux de vinyl découpés.

Pour les premiers test, nous n'avons réussi qu'à découper du vinyl noir, avec une vitesse de 30 dans le gcode sender.

Test du matériel à graver

Il n'est pas possible de graver tout le matériel disponible.

Polymer Identification by Burnination from Zach 'Iowa' Hoeken on Vimeo.

Tous les plastiques ne sont pas chlorés mais il faut bannir tous ceux qui le sont de la laser. C'est vraiment très dangereux et le dégager à l’extérieur n'est pas une solution.

Voici une liste de ce qu'on peut usiner http://www.fablab.is/w/index.php/Epilog_Laser

Une autre liste avec ce que l'on peut et ne peut pas usiner. http://www.pololu.com/docs/0J24/3

Il aussi faut toujours avoir un oeil sur le laser (et non sous le laser :) ) pour surveiller si cela ne prend pas feu !

Il faut aussi faire attention aux surfaces réfléchissantes comme vous devez vous en douter...

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