Lasersaur

From MakerSpace Leiden
Jump to: navigation, search
Lasersaur.jpg

This equipment is Noise Category 3: Can be used at all hours. No limits.

This equipment is safety category 3:

  • Mandatory, in person, instructions.
  • Make sure you read the Wiki before asking.

Small-laser-safety.png

De Lasersaur is een grote op de Makerspace gebouwde open-source Lasercutter. Je vindt hem in de CNC-ruimte.

Een groep enthousiaste Makers heeft in 2012 geld bij elkaar gebracht en heeft onze Lasersaur gebouwd. Uiteraard zijn er door de jaren heen de nodige verbeteringen aangebracht.

Meer informatie over de Lasersaur vindt je hier: l Lasersaur website

Specificaties

  • Snijbereik: 1220 x 600mm
  • Materiaal : MDF, Multiplex, Acryl
  • Laser  : 150 W CO2
  • Bestanden : SVG & DXF (AutoCad R14 ASCII).
  • IP-adres  : http://192.168.6.110
  • LasaurApp version 14.11b
  • Firmware version 14.11


Veiligheid / Brand

Het voornaamste gevaar bij het gebruik van de Lasersaur is brand. Zeker bij het snijden van multiplex of hout bestaat het gevaar dat het materiaal door de grote hitte in brand vliegt. Let daarom altijd op bet vermogen waarmee je snijdt.

Wat te doen bij Brand?

Schakel de Lasersaur uit. Dit kan door 1 van de twee noodstoppen in te drukken. De noodstoppen bevinden zich op het bedieningspaneel aan de rechterzijde, en op de linkerkant. De air assist en de laser worden dan uitgeschakeld. Over het algemeen doven dan de vlammen. Zo niet open dan de klep en blus de brand met de Co2 brandblusser. De Co2 brandblusser bevindt zich op de kolom naast de Lasersaur.

De Lasersauer werkt met een sterke laser. Contact met de laserstraal is zeer gevaarlijk. Daarom moet de klep altijd gesloten zijn als de Laser aan is. Daar zijn ook allerlei beveiligingen voor ingebouwd.

Alle incidenten (en zeker die met brand die geblust moest worden) moeten gemeld worden op de mailinglist.


Aan de slag

Wil je met de Lasersaur aan de slag, volg dan onderstaande stappen:
1) Volg eerst de verplichte instructie.
2) Maak een ontwerp.
3) Start de Lasersaur op.
4) Laad je ontwerp in de Lasersaur
5) Snij of graveer je ontwerp.
6) Zet de machine weer uit.


Instructie

Volg eerst de verplichte instructie bij een van onze instructeur. Instructie vraag je aan via de deelnemerslijst


Maak een ontwerp
Onderstaande beschrijving gaat uit van snijden. De Lasersaur kan ook graveren. Kijk voor meer info over graveren op het tabblad Graveren.

Maak je eigen ontwerp. Favoriet daarvoor bij de Makerspace is Inkscape. Je kan ook andere programma's gebruiken zolang deze maar een SVF of DFX bestand kunnen produceren. In Inkscape geef je de lijnen een kleur. Op basis van de kleur wordt later de volgorde van snijden bepaald. En met de verschillende kleuren kan je intensiteit snelheid van het snijden bepalen.

Note that with recent versions of Inkscape you also need to set the units to px in `Document properties' prior to save/export to plain SVG.

Een bestand maken met Fusion360 kan ook, volg hiervoor onderstaande instructies.

Settings for outputting g-code for Lasersaur from Fusion 360

If you design in Fusion 360, this information may be useful for designing for laser cutting. After you have a flat sketch of what you want to cut, you can follow this tutorial to create a tool path and export it to g-code.

The .cps file which will create g-code for our Lasersaur should be downloaded from our github (right click -> "Save Link As"), and put into the C:\Users\(username)\AppData\Roaming\Autodesk\Fusion 360 CAM\Posts folder. Make sure to set the Lasersaur option to "Yes".


This will create a .ngc file in the Output folder which you can directly load into the Lasersaur web interface. You can view this .ngc file with a text editor to check that it complies with the reduced g-code command set for our Lasersaur.


Start de Lasersaur op
Om de Lasersaur op te starten volg dan onderstaande stappen

  • Zet de centrale afzuiger aan, open de klep op de pijp bij de Lasersauer (Doe deze ook dicht doen als je klaar bent).
  • Zorg ervoor dat de kleppen op de pijp van andere apparaten juist gesloten zijn.
  • Blauwe Compressor aanzetten (compressor staat in de lashoek onder de tafel)
  • Rechts naast het bedieningspaneel bevindt zich de drukverdeler. Draai deze in de juiste stand: 2 voor perspex en op 5 voor hout.
  • Rechts naast de Lasersaur op een plank aan de muur staat de koelwatertank. Controleer eerst het koelwaterniveau. Als dit te laag is vul het koelwater dan bij met het zwarte tankje. Controleer vervolgens de koelwatertemperatuur, deze moet minimaal 16 graden zijn. Is de temperatuur lager doe dan de stekker van de dompelaar in het stopcontact op het bedieningspaneel (en weer uit als de 16 graden bereikt is).
  • Zet de Lasersaur aan op het bedieningspaneel. Draaischakelaar en knopje Heb je alle stappen goed doorlopen dan hoor je nu piepjes en gaan er lampjes branden.

FAQ

Lasersaur gaat niet aan, wat nu?

  • Controleer of niet (per ongeluk) een van de noodknoppen ingedrukt is. Zo ja, trek die dan weer uit.
  • Is de klep goed dicht? Zo niet doe dat dan.
  • Staat de compressor aan en is er voldoende druk (5 bar of meer)? Raadpleeg het display van de van de compressor.


De Lasersaur gaat wel aan, de kop beweegt na een snijopdracht maar ik zie geen laserstraal/ Lasersaur snijdt niet, wat nu?

  • Zeer waarschijnlijk staat de Compressor niet aan of is die afgeslagen. De air assist werkt (dan) niet waardoor de Laser niet aan gaat.
  • (Her)Start de compressor (de blauwe in de Lashoek). Wacht tot de luchtdruk ongeveer 5 bar is (zie display compressor) of tot de compressor automatisch afslaat en probeer dan de snijopdracht opnieuw.
  • Een andere optie is dat de laser knop op "disable" staat. Zorg dat deze naar boven staat, anders werkt de laser niet.



Laad je ontwerp in de Lasersaur

Wat moet je doen om jouw ontwerp in de Lasersaur te laden

  • Verbind je laptop met het Makerspace netwerk. De toegangscode vind je in het CRM.
  • Vervolgens ga je naar de Lasersaur(app) door het IP adres 192.168.6.110 in te voren in je browser. <<plaatje App>>
  • Hierna kan je het ontwerp uploaden en de snijwaardes en snijvolgorde per lijn kleur aangeven (zie het tabblad Snijwaarden)


Snij of graveer je ontwerp

Het materiaal waaruit je gaat snijden moet je in principe zelf aanschaffen. De Gamma is een goed adres voor dunne, blanke timmerplaat. Er is ook een voorraad restmateriaal die vrij te gebruiken is (onder de lasercutters). Daar liggen ook (hele) platen. Die zijn over het algemeen voorzien van de naam van een deelnemer (en een datum) Die zijn uiteraard niet vrij te gebruiken.

  • Leg het te snijden materiaal op het rooster in de Lasersaur. Je kan dit vastklemmen met magneten (liggen in de lasersauer)
  • Controleer de afstand tussen de laser(kop) en het snijmateriaal. Die moet in de meeste gevallen circa 8mm zijn. Er ligt een meetdriehoekje ij de Lasersaur.


Als het driehoekje verdwenen is kan je het bestandje downloaden en het opnieuw snijden. Bestand:Focal_length_ruler.svg


  • <<<HOME functie>> uitleggen
  • Boundaries Voordat je daadwerkelijk je laser laat snijden is het slim om de boundaries van het werkoppervlak te controleren. Dit doe je door in de lasersaur app op de 2 pijltjes te drukken naast de knop "send to lasersaur". Zie ook de onderstaande foto. De laserkop beweegt dan over de grenzen van het werkoppervlak. Alles binnen deze grenzen moet in principe gevuld zijn met het materiaal waar je in wilt snijden.
  • Hou de rookontwikkeling in de gaten. Is er veel rook controleer dan of de ventilator aan is en de knop open staat


cutting in left over material directly form software

Choose move/jog in left menu
Select move in the mid selection option
For a vertical cut in the material:
Give x and y postition in millimeters and press move to (laserhaed will move to starting postion)
Change y position in end measurement until where you want to cut
Pres cut give % and speed and press cutto (cutting will start)


Zet de machine uit

Ben je klaar met snijden sluit de Lasersaur dan netjes af:

  • Zet de machine uit.
  • Haal alle restanten van het snijmateriaal uit de machine. Zijn er kleine stukjes, stofzuig dan het snijoppervlak.
  • Zet de knop van de afzuiging dicht
  • Zet de ventilator uit (als niemand anders die gebruikt)
  • Zet de compressor uit (als niemand die gebruikt)
  • Ruim op, op en rond de Lasersaur.



Materiaal dikte speed vermogen Opmerkingen
MDF 4mm 1000 42% 1 pass and nice clean cut
Black extruded acrylic 5mm 700 45% (probably twice at a higher speed is better due to angled cut)
Clear poured acrylic 5mm 700 45% (sides are far from straight and not cut properly. Also poured glass apparently is not as good for cutting)
Clear extruded acrylic 2mm 1000 40% (cheap stuff from the Gamma)
Populier multiplex 8mm F1300 70% (Gamma 'timmerplaat', nice light brown cut)
Populier multiplex Nico 8mm F1000 75% 5 passes, almost but not entirely unlike tea



Settings JH:

Speed Power Materiaal / Opmerkingen
F 1000 30 % bij 3 mm populier (Doet het ook goed op 3.6mm timmerplaat)
F 2500 10 % 2 mm balsa
F 700 80% 9 mm polpulier erg zwart niet helemaal door lijkt op een uit focus staande lens
F1500 20% 3 mm balsa
F1500 45% 4 mm populier



Settings Jochem:

Speed Power Materiaal Opmerkingen (bij alle passes: kop op 8 mm van materiaal)
F 900 50 % 3 mm berkenmultiplex 1 pass. Op sommige plekken niet helemaal door.
F 900 60 % 8 mm MDF met 2 passes nog niet door het materiaal heen. Ik vermoed dat de lens kop bij de tweede pass lager moet worden ingesteld.
F 1100 70% 9 mm berkenmultiplex na 5 passes nog niet door het materiaal heen. Ik ben maar gestopt.
F 900 70% 6 mm populier 1 pass. Goede snede.
F 800 60% 6 mm populier 1 pass. Op sommige plaatsen (in de hoeken) niet helemaal door.
F 800 65% 6 mm populier 1 pass. Zeer nette snede.
F 600 80% 9 mm populier 1 pass. Niet helemaal door en erg zwart.
F 600 80% 9 mm populier 2 passes. Op sommige plaatsen niet helemaal door.
F 900 70% 9 mm populier 1e pass kophoogte: 8mm. 2e pass kophoogte: 5 mm. Bijna helemaal door, behalve ongeveer 65 cm rechts van de oorsprong. Is wel wat aan de zwarte kant.
F 900 74% 9 mm populier 2 passes met kophoogte 5 mm. Helemaal door, behalve ongeveer 65 cm rechts van de oorsprong. Is wel wat aan de zwarte kant.


Create your own test print? Use this example on thingyverse as a starting point.


Tip

Als de hoekjes gemist worden, staat de snelheid te hoog. In de hoeken wordt de snelheid verlaagt en ook het laservermogen vermindert, en bij te hoge snelheden zodanig dat de laser uit gaat in de hoeken.

Engraving with the Lasersaur

For engraving a bitmap:

  1. Install the "Raster 2 laser GCode" extension from MSL github : https://github.com/MakerSpaceLeiden/raster2gcode MSL edit (direct link to .ZIP file). Download .ZIP, unpack somewhere else, and copy ONLY the contents (the .py and .inx files from the "raster2gcode-master" folder, NOT the folder) into the "Program Files\Inkscape\share\extensions" folder on Windows. Make sure there are no previous versions of these files in the \extensions folder, delete/overwrite those if necessary.
  2. Import your bitmap into Inkscape (https://inkscape.org/release/inkscape-0.92.4/)
  3. In Inkscape, select the bitmap, go to "Extensions\LASERSAUR\Raster 2 Laser GCode generator..."
  4. Type in the export directory and the file name for the g-code file to be created. Below is an example which engraves a "poop" icon in black-and-white. Creating the g-code file may take a few minutes. You can test your g-code with an online tool like https://ncviewer.com/
  5. Open LasaurApp (http://192.168.6.110) in another tab in your browser. Click on "file import", navigate to the folder you specified in the parameters window of the Inkscape raster2laser extension, and import the .ngc file into LasaurApp. You should get the picture resembling your bitmap in the preview window.
  6. Experiment with feedrate and intensity % (it seems they override the settings in the Inkscape raster2laser extension control window).
Example of parameters for raster2gcode
What you should see in Lasaur App

NB1: grayscale engraving should also be possible with this extension, however it has not been tested at the time of writing this wiki NB2: keep in mind that engraving may take a long time, depending on the size of your image, and the number of lines per mm you chose in the "raster2gcode" extension. Maximum speed of movement is ~8000 mm / minute, so for 1m wide picture it will engrave ~5cm of height per hour (!)

Alternative

If the above does not work for you, this is an alternative approach:

  1. Convert your image to black and white first.
  2. Convert your image from its original format to "svg". See for example this guide.
  3. Upload the svg image to the lasaurapp.
  4. Choose your setting such that you do not fully cut your material.
  5. Start.

Uitgevoerd Onderhoud


9-70-20 Aansluiting drukleiding vervangen.

7-12-2017 Optica schoongemaakt


Volledige controle Lasersaur

Deze checklist is bedoeld om de Lasersaur geheel te testen, bijvoorbeeld bij ingebruikname na reparaties of bij problemen. Je kunt als de Lasersaurus straks in productie is de meeste handelingen in de beschreven volgorde simpel zelf uitvoeren, maar schroef zelf niets open en stop direct als iets niet werkt zoals verwacht. Stuur in dat geval een, desnoods zeer beknopt, mailtje naar de Deelnemers mailinglist.

Opmerkingen vooraf:

  • Zet de afzuiging aan
  • Voor alle tests moet de klep dicht zijn.
  • De aanwezige interlocks worden nooit omzeild.
  • Kijk vooraf even of de 'Saurus acceptabel schoon is, en onderneem actie als dat niet het geval is
  • Trek de netwerkkabel uit de machine voor je begint

Netspanning

Hoofdschakelaar

Met de hoofdschakelaar uit behoort alles uit te zijn. Schakel de hoofdschakelaar in. Alleen de groene "Power" led gaat branden op het noodstoprelais.

Aardlekschakelaar

Test nu of de aardlekschakelaar afschakelt met zijn testknop. Zet hem hierna weer terug aan. (niet te testen zonder de zijwand te demonteren)

Noodstop

Trek de noodstopknop uit. Druk nu op de groene "On" knop op het front. De lasersaurus schakelt nu in, o.a. de verlichting en appendages gaan aan.

Druk nu op de noodstopknop en controleer of CH 1 en CH 2 op het noodstoprelais beiden uitschakelen, de groene leds moeten nu uit zijn. Schakel terug aan.

Appendages

Waterkoeler en koelwater

Air assist

Laser interlock deel 1: Deur en schakelaar

Laser schakelaar en lamp

Controleer of je de laser interlock in- en uit kunt schakelen met de laser schakelaar op het frontpaneel. Als de interlock "hapert" danwel aan of uit blijft: Stop de test, schakel alles uit en stuur een email.

Deksel interlock

Schakel de laser interlock in, en open langzaam de deksel. Voordat de deksel vijf centimeter open is moet de interlock afschakelen. Doe de deksel weer dicht.

Basis mechanica

Controleer of de blauwe lampjes op het Beagleboard branden.

Als ze dat doen, sluit de netwerkkabel aan en maak na het opstarten op de gebruikelijke manier contact met de webinterface van de Lasersaur.

Schakel de laser voor deze tests uit met de laser schakelaar. De interlock-ok lamp is nu uit.

Deur en interlock naar computer

Controleer of de groene deur- en interlock indicatoren in de webinterface oranje worden als je de deur opent resp. de laser uitschakelt.

Zero

Klik op HOME. De wagen loopt naar linksboven, tegen de eindschakelaars en tot slot in beide richtingen een 10mm terug.

X-as

Vul bij JOG X 1250 in, kies FAST en zie dat de kop vlak voor de eindschakelaars blijft staan. Ga terug naar 0,0

Y-as

Vul bij JOG Y 625 in, kies FAST en zie dat de kop vlak voor de eindschakelaars blijft staan. Ga terug naar 0,0

Testpatroon

Draai het sterren testpatroon een paar keer en controleer of de machine geen stappen mist en/of gekke geluiden maakt. Na afloop moet hij weer precies op 0,0 uitkomen.

Interlock deel 2: Eindschakelaars

Volg deze handleiding om met de hand direct G-codes te kunnen zenden: http://www.lasersaur.com/manual/gcode

Noot: Je typt blind. Op een Mac moet je afsluiten met [CTRL]-[J] in plaats van [CTRL]-[enter]

Zend G30 om te homen.

Schakel de laser interlock in.

Zend achtereenvolgens de volgende codes om de vier interlock-eindschakelaars te testen:

  • G30 (home)
  • G0X-10Y0 (loop tegen X schakelaar links aan)

Kijk nu of de interlock lamp uit is gegaan.

  • ~ (unlock foutconditie)
  • G30

Lamp gaat weer aan.

  • G0X0Y-10 (loop tegen Y schakelaar boven aan)

Kijk nu of de interlock lamp andermaal uit is gegaan.

  • ~
  • G30

Lamp gaat weer aan.

  • G0X1250Y0 (loop tegen X schakelaar rechts aan)

Kijk nu of de interlock lamp andermaal uit is gegaan.

  • ~
  • G30

Lamp gaat weer aan.

  • G0X0Y650 (loop tegen Y schakelaar onder aan)

Kijk nu of de interlock lamp andermaal uit is gegaan.

Verlaat tot slot screen met [CTRL]-a, k, (y)es en connect de LasaurApp.

Snijden & focus

Leveranciers van onderdelen

Mechanica

De mechanica volgt grotendeels het originele ontwerp.

Nieuw ontwerp connector paneel 7: Bestand:La-pan-7 1.1.scad

Elektronica

Omdat het ontwerp van Nordt Labs niet aantrekkelijk leek, zo bleek het schema geheel onleesbaar, is hier een andere keuze gemaakt. Men ging uit van de industrële manier van machines bouwen. Het gaat om het toepassen van strikt gescheiden stroomkringen, uitgevoerd als een modulaire constructie op basis van rijgklemmen. Er volgt een beschijving per module of systeem.

230V gedeelte

Het 230V gedeelte bestaat achtereenvolgens uit:

  • De netentree
  • De hoofdschakelaar rechts voor op de machine
  • Een zekeringautomaat + aardlekschakelaar - combinatie
  • Het Pilz noodstoprelais
  • Een aantal rijgklemmen om de 230V te verdelen naar:
    • De drie geschakelde uitgangen voor afzuiging, waterkoeler voor de laser en air assist compressor
    • De 24V voeding en de urenteller
    • De laser voeding

24V gedeelte

Het 24V gedeelte bestaat uit

  • De 24V voeding, een Meanwell RS-100-24 documentatie De gnd van het 24V systeem zit op deze voeding hard aan aarde.
  • Het 24V verdeelblok. Dit bestaat uit rijgklemmen, iedere 24V groep is hier gezekerd en voorzien van een zekering-stuk-indicatieled.

De groepen zijn ongeveer per compartiment van de LS ingedeeld:

  1. Werkvlak, X en Y drivers. 2 AT
  2. Verlichting in het deksel 3.15 AT
  3. De controllers en de rest in het achterste compartiment. 2 AT.
  4. - reserve -

Lasrgrbl controller: Lorentz board

Lorentz board V1.0 met adapter naar FT232

Dit is een Arduino-Uno variant ontworpen en gebouwd door user:Aart. Het draait de speciale LasaurGrbl firmware, die er in wordt geprogrammeerd door de Lasersaur app.

PDF van het schema: Bestand:Lorentz 1.1.pdf, Eagle bestand van het schema: Bestand:Lorentz 1.1.sch

De features van dit board zijn als volgt:

  • 5V Step-down converter vanaf de 24V voeding: LM2574 datasheet
  • Atmega328 microcontroller (datasheet) op 16 MHz kristal en met reset-functie over DTR zoals bij de Arduino Uno.
  • Optisch geïsoleerde RS232 interface met DTR, naar keuze met echte RS232 levels via een MAX232 of "TTL". Scheiding dmv 6N137's. Voeding van het geïsoleerde deel via een DC-DC converter of uit de besturende computer in geval van TTL.
  • Stevige protectie op het i/o dmv 15 mA PTC zekeringen en 5V1 / 1W zenerdiodes, tevens RC filters tegen HF interferentie.
  • Gemonteerd op een 3D geprinte montage. Scad source: Bestand:Lorentz mount.scad

De nu in de LS toegepaste eerste versie van dit board, 1.0, bevat twee fouten: pin 2 van de sub-D is niet aangesloten en de pinout van OK3 is in de war. Beiden zijn opgelost met patches aan de onderkant van de print en het spiegelen van OK3.

BeagleBoard

De G-codes die het bovenstaande board uitvoert worden aangeleverd door een BeagleBoard dat de Lasersaur App draait.

BeagleBoard en kabel naar Lorentz

Het kabeltje tussen BeagleBoard en Lorentz heeft de volgende aansluitingen:

Functie op BB BeagleBoard header pin Kleur draad Lorentz DB9 male pin Functie op Lorentz
+5V P9-7 oranje (bundel met RESET) 9 +5V
GND P9-45 en 46 alles met wit, drie draden 5 GND
Serial1 Tx P9-24 oranje pair 3 Rx
Serial1 Rx P9-26 groen pair 2 Tx
GPIO2_9 P8-44 groen pair 4 DTR (reset)

Stepper driver modules

Dit zijn nu Geckodrive G251x drivers

Ze zijn voorzien van optocouplers op een apart printje bij de driver.

Aansluitingen X- en Y kabels

Deze stranded FTP kabels lopen naar de stepper drivers bij de motoren en de bijbehorende eindschakelaars. De drain wire is bij de controller aan het chassis geaard.

ader Functie !
Bruin Stap
Bruin / wit Stap retour
Oranje Richting
Oranje / wit Richting retour
Groen Eindschakelaar richting laag
Groen / wit Eindschakelaar richting laag (retour)
Blauw Eindschakelaar richting hoog
Blauw / wit Eindschakelaar richting hoog (retour)

Mini - UPS module

Tiny UPS module

Deze module wordt gevoed uit de 24V en biedt de volgende functies:

  • 5V / 2A (3A max) uit een LM2576 voor het Beagleboard
  • Noodvoeding van de 5V uit acht AA NiMH cellen. Het lek uit de cellen is als de 5V uit is ongeveer 160 uA.
  • Druppelladen van de cellen met ongeveer 60 mA
  • Uitschakelen van de 5V door een druk op de interne of externe knop of door een signaal van het Beagleboard zelf
  • Meten van de ingangsspanning (de +24 of de accuspanning waar hij op draait) en uitgangsstroom op 5V en dit seriëel naar buiten duwen
  • Indicatie leds intern: Geel: +24V aan, rood: +5V aan, groen: Status. Groen is ook extern aan te sluiten
  • Communicatie van- en naar het BeagleBoard is gescheiden met enigzins beveiligde optocouplers

De module wordt bestuurd door een Attiny 85 welke onder de Arduino omgeving geprogrammeerd is. Het schema is hier te vinden: Media:Schema_ups.jpg (voorlopig met de hand getekend, excuses) , de firmware heeft een eigen tinyUpsFirmware pagina. De openscad bestanden zijn:

Media:Ups_mount.scad voor de montage van de printplaat
Media:Batteries.scad voor de batterijen en de print op het frame

Haal de zekering (= accu zekering) uit de UPS alvorens er aan te werken. De accu's kunnen voor hun formaat akelig veel stroom leveren

RFID Lezer

The RFID reader is a RFID RC522 - wired as follows:

wire colour RC522 pin RC522 name BeagleBone pin BeagleBone name
Zwart 1 SDA P9_17 Chip Select (SS)
Bruin 2 SCK P9_22 Clock
Rood 3 MOSI P9_18 MOSI
Orange 4 MISO P9_21 MISO
Geel 5 IRQ not connected
Groen 6 GND P9_1 GND
Blauw 7 RESET P9_15 RESET
Paars 8 3v3 P9_3 VCC

Optica

Spiegels

25 mm ronde diameter, 3mm dikke koperen CO2 spiegel

Lens

Settings

De Lasersaur (in goed nederlands: Lasersaurus), af te korten tot LS, is een grote op de Makerspace te bouwen open-source lasercutter: link naar de LaserSaur website

Voor de aanloop en organisatie van dit project zie: Grote_LaserCutter

Handleidingen en dergelijke

lasersnijden met Inkscape en van de tekening. Note that with recent versions of Inkscape you also need to set the units to px in `Document properties' prior to save/export to plain SVG.


Handleiding Lasersaur

Specificaties

  • Snijbereik: 1220 x 600mm
  • Materiaal: Nu getest van 3 tot 12mm MDF, 3mm multiplex, 6mm acryl
  • Laser: 150 W CO2
  • Bestanden: SVG & DXF (AutoCad R14 ASCII). Lijnen moeten gekleurd zijn ('stroke') en zijn dan per kleur met individuele settings te snijden.

LasaurApp version 14.11b Firmware version 14.11

gebruikskosten

  • Gebruik is zonder gebruikskosten voor de mede-eigenaren (mensen die een aandeel gekocht hebben) van de machine.
  • Voor anderen is dit E 15,- per laseruur.

Een aandeel in de machine kost 250 euro. Het is mogelijk een aandeel "bij elkaar te sparen" aan laser-uren, maak dan wel de administratie van de uren gemakkelijk door het lijstje onderaan deze pagina te gebruiken en te betalen door middel van een overboeking aan stichting MakerSpaceLeiden met daarbij een duidelijke omschrijving b.v. "Lasersnijtijd uur nummer $uren_tot_nog_toe van $MakerNaam"

Bijdragen aan de nieuwe laserbuis, zoals besproken in de deelnemersraad van 18-12-2017 kunnen gebruikt worden als vooruitbetaalde laseruren en om een aandeel bij elkaar te sparen.

Actuele zaken

De lasersaur is nog niet helemaal gereed, zo mist er nog de RFID-lezer en toegangscontrole, maar functioneert wel en kan (voorzichtig :) gebruikt worden door mede-eigenaren. Vraag op de deelnemersmailinglijst om een praktijk-uitleg de eerste keer dat je wilt gaan snijden.

Het Y-bereik is voorlopig iets kleiner dan gewenst.

Veiligheid / brand

Alle incidenten met brand die geblust moest worden en/of die schade gaven aan het apparaat moeten gemeld worden op de mailinglist.

Er zijn bij het testen twee voorname oorzaken van zichtbare vlammen naar voren gekomen:

  • Geen air assist. We hebben geprobeerd de compressor te schakelen, dan start hij soms echter niet en dan krijg je een vlam aan de bovenkant van het te snijden materiaal. De compressor loopt nu altijd en zou geen problemen meer mogen geven.
  • Te veel vermogen. Dit geeft een steekvlam onder het materiaal en kaatst ook terug onder het materiaal op de bodem van de machine en verbrand dan de onderkant van het materiaal. Oplossing: minder vermogen en/of sneller snijden.

In het algemeen doven deze vlammen zodra je de laser uitschakelt. Doen ze dat niet sla dan de noodstop in, open de klep en blus de brand.

Bediening

http://192.168.6.110

  • Afzuiger aanzetten, open de klep op de pijp bij de lasersauer (en weer dicht doen als je klaar bent)
  • Compressor aanzetten (en weer dicht doen als je klaar bent)
  • Draaiknop compressor rechts naast laser op 2 voor perspex en op 5 voor hout
  • Controleer watertemperatuur, minimaal 15 graden. Zo niet föhn ligt klaar, of doe de stekker van de dompelaar in het stopcontact enn weer uit na afloop).

Software

The tool is designed for cutting following a vector path. However, one could also engrave a bitmap image, by first converting it into a set of paths for engraving.

cutting

Inkscape

Quite a few people use Inkscape; export to SVG; use the lausersuar template.
It seems that with recent versions you also need to set the unit to 'px' to in `Document Properties' prior to save.

An example for slicing a 3D object to SVG

Fusion360

Settings for outputting g-code for Lasersaur from Fusion 360

If you design in Fusion 360, this information may be useful for designing for laser cutting. After you have a flat sketch of what you want to cut, you can follow this tutorial to create a tool path and export it to g-code.

The .cps file which will create g-code for our Lasersaur should be downloaded from our github (right click -> "Save Link As"), and put into the C:\Users\(username)\AppData\Roaming\Autodesk\Fusion 360 CAM\Posts folder. Make sure to set the Lasersaur option to "Yes".


This will create a .ngc file in the Output folder which you can directly load into the Lasersaur web interface. You can view this .ngc file with a text editor to check that it complies with the reduced g-code command set for our Lasersaur.

engraving

For engraving a bitmap:

  1. Install the "Raster 2 laser GCode" extension from MSL github : https://github.com/MakerSpaceLeiden/raster2gcode MSL edit (direct link to .ZIP file). Download .ZIP, unpack somewhere else, and copy ONLY the contents (the .py and .inx files from the "raster2gcode-master" folder, NOT the folder) into the "Program Files\Inkscape\share\extensions" folder on Windows. Make sure there are no previous versions of these files in the \extensions folder, delete/overwrite those if necessary.
  2. Import your bitmap into Inkscape (https://inkscape.org/release/inkscape-0.92.4/)
  3. In Inkscape, select the bitmap, go to "Extensions\LASERSAUR\Raster 2 Laser GCode generator..."
  4. Type in the export directory and the file name for the g-code file to be created. Below is an example which engraves a "poop" icon in black-and-white. Creating the g-code file may take a few minutes. You can test your g-code with an online tool like https://ncviewer.com/
  5. Open LasaurApp (http://192.168.6.110) in another tab in your browser. Click on "file import", navigate to the folder you specified in the parameters window of the Inkscape raster2laser extension, and import the .ngc file into LasaurApp. You should get the picture resembling your bitmap in the preview window.
  6. Experiment with feedrate and intensity % (it seems they override the settings in the Inkscape raster2laser extension control window).
Example of parameters for raster2gcode
What you should see in Lasaur App

NB1: grayscale engraving should also be possible with this extension, however it has not been tested at the time of writing this wiki NB2: keep in mind that engraving may take a long time, depending on the size of your image, and the number of lines per mm you chose in the "raster2gcode" extension. Maximum speed of movement is ~8000 mm / minute, so for 1m wide picture it will engrave ~5cm of height per hour (!)


Settings

Materiaal dikte speed vermogen Opmerkingen
MDF 4mm 1000 42% 1 pass and nice clean cut
Black extruded acrylic 5mm 700 45% (probably twice at a higher speed is better due to angled cut)
Clear poured acrylic 5mm 700 45% (sides are far from straight and not cut properly. Also poured glass apparently is not as good for cutting)
Clear extruded acrylic 2mm 1000 40% (cheap stuff from the Gamma)
Populier multiplex 8mm F1300 70% (Gamma 'timmerplaat', nice light brown cut)
Populier multiplex Nico 8mm F1000 75% 5 passes, almost but not entirely unlike tea

Settings JH:

Speed Power Materiaal / Opmerkingen
F 1000 30 % bij 3 mm populier (Doet het ook goed op 3.6mm timmerplaat)
F 2500 10 % 2 mm balsa
F 700 80% 9 mm polpulier erg zwart niet helemaal door lijkt op een uit focus staande lens
F1500 20% 3 mm balsa
F1500 45% 4 mm populier

Settings Jochem:

Speed Power Materiaal Opmerkingen (bij alle passes: kop op 8 mm van materiaal)
F 900 50 % 3 mm berkenmultiplex 1 pass. Op sommige plekken niet helemaal door.
F 900 60 % 8 mm MDF met 2 passes nog niet door het materiaal heen. Ik vermoed dat de lens kop bij de tweede pass lager moet worden ingesteld.
F 1100 70% 9 mm berkenmultiplex na 5 passes nog niet door het materiaal heen. Ik ben maar gestopt.
F 900 70% 6 mm populier 1 pass. Goede snede.
F 800 60% 6 mm populier 1 pass. Op sommige plaatsen (in de hoeken) niet helemaal door.
F 800 65% 6 mm populier 1 pass. Zeer nette snede.
F 600 80% 9 mm populier 1 pass. Niet helemaal door en erg zwart.
F 600 80% 9 mm populier 2 passes. Op sommige plaatsen niet helemaal door.
F 900 70% 9 mm populier 1e pass kophoogte: 8mm. 2e pass kophoogte: 5 mm. Bijna helemaal door, behalve ongeveer 65 cm rechts van de oorsprong. Is wel wat aan de zwarte kant.
F 900 74% 9 mm populier 2 passes met kophoogte 5 mm. Helemaal door, behalve ongeveer 65 cm rechts van de oorsprong. Is wel wat aan de zwarte kant.

Tip

Als de hoekjes gemist worden, staat de snelheid te hoog. In de hoeken wordt de snelheid verlaagt en ook het laservermogen vermindert, en bij te hoge snelheden zodanig dat de laser uit gaat in de hoeken.

Focus

Als de kop 8 á 10 mm boven het te snijden materiaal zit, is het goed. (Hier valt mogelijk meer over te zeggen, maar dat is aan de experts). Bij populieren multiplex 9 mm is gebleken dat na de eerste pass (met kophoogte 8mm) de kophoogte iets verlaagd moet worden om het materiaal helemaal door te snijden (kophoogte van 5 mm bleek voldoende dicht op het materiaal om bij de tweede pass er helemaal doorheen te komen). Een verhoging van het vermogen (of verlaging van de snelheid) heeft bij dezelfde kophoogte als de eerste pass geen effect.

Op het plankje bij de waterkoeling ligt een mooi driehoekig maatlatje om de hoogte af te meten.




Volledige controle Lasersaur

Deze checklist is bedoeld om de Lasersaur geheel te testen, bijvoorbeeld bij ingebruikname na reparaties of bij problemen. Je kunt als de Lasersaurus straks in productie is de meeste handelingen in de beschreven volgorde simpel zelf uitvoeren, maar schroef zelf niets open en stop direct als iets niet werkt zoals verwacht. Stuur in dat geval een, desnoods zeer beknopt, mailtje naar de Deelnemers mailinglist.

Opmerkingen vooraf:

  • Zet de afzuiging aan
  • Voor alle tests moet de klep dicht zijn.
  • De aanwezige interlocks worden nooit omzeild.
  • Kijk vooraf even of de 'Saurus acceptabel schoon is, en onderneem actie als dat niet het geval is
  • Trek de netwerkkabel uit de machine voor je begint

Netspanning

Hoofdschakelaar

Met de hoofdschakelaar uit behoort alles uit te zijn. Schakel de hoofdschakelaar in. Alleen de groene "Power" led gaat branden op het noodstoprelais.

Aardlekschakelaar

Test nu of de aardlekschakelaar afschakelt met zijn testknop. Zet hem hierna weer terug aan. (niet te testen zonder de zijwand te demonteren)

Noodstop

Trek de noodstopknop uit. Druk nu op de groene "On" knop op het front. De lasersaurus schakelt nu in, o.a. de verlichting en appendages gaan aan.

Druk nu op de noodstopknop en controleer of CH 1 en CH 2 op het noodstoprelais beiden uitschakelen, de groene leds moeten nu uit zijn. Schakel terug aan.

Appendages

Waterkoeler en koelwater

Air assist

Laser interlock deel 1: Deur en schakelaar

Laser schakelaar en lamp

Controleer of je de laser interlock in- en uit kunt schakelen met de laser schakelaar op het frontpaneel. Als de interlock "hapert" danwel aan of uit blijft: Stop de test, schakel alles uit en stuur een email.

Deksel interlock

Schakel de laser interlock in, en open langzaam de deksel. Voordat de deksel vijf centimeter open is moet de interlock afschakelen. Doe de deksel weer dicht.

Basis mechanica

Controleer of de blauwe lampjes op het Beagleboard branden.

Als ze dat doen, sluit de netwerkkabel aan en maak na het opstarten op de gebruikelijke manier contact met de webinterface van de Lasersaur.

Schakel de laser voor deze tests uit met de laser schakelaar. De interlock-ok lamp is nu uit.

Deur en interlock naar computer

Controleer of de groene deur- en interlock indicatoren in de webinterface oranje worden als je de deur opent resp. de laser uitschakelt.

Zero

Klik op HOME. De wagen loopt naar linksboven, tegen de eindschakelaars en tot slot in beide richtingen een 10mm terug.

X-as

Vul bij JOG X 1250 in, kies FAST en zie dat de kop vlak voor de eindschakelaars blijft staan. Ga terug naar 0,0

Y-as

Vul bij JOG Y 625 in, kies FAST en zie dat de kop vlak voor de eindschakelaars blijft staan. Ga terug naar 0,0

Testpatroon

Draai het sterren testpatroon een paar keer en controleer of de machine geen stappen mist en/of gekke geluiden maakt. Na afloop moet hij weer precies op 0,0 uitkomen.

Interlock deel 2: Eindschakelaars

Volg deze handleiding om met de hand direct G-codes te kunnen zenden: http://www.lasersaur.com/manual/gcode

Noot: Je typt blind. Op een Mac moet je afsluiten met [CTRL]-[J] in plaats van [CTRL]-[enter]

Zend G30 om te homen.

Schakel de laser interlock in.

Zend achtereenvolgens de volgende codes om de vier interlock-eindschakelaars te testen:

  • G30 (home)
  • G0X-10Y0 (loop tegen X schakelaar links aan)

Kijk nu of de interlock lamp uit is gegaan.

  • ~ (unlock foutconditie)
  • G30

Lamp gaat weer aan.

  • G0X0Y-10 (loop tegen Y schakelaar boven aan)

Kijk nu of de interlock lamp andermaal uit is gegaan.

  • ~
  • G30

Lamp gaat weer aan.

  • G0X1250Y0 (loop tegen X schakelaar rechts aan)

Kijk nu of de interlock lamp andermaal uit is gegaan.

  • ~
  • G30

Lamp gaat weer aan.

  • G0X0Y650 (loop tegen Y schakelaar onder aan)

Kijk nu of de interlock lamp andermaal uit is gegaan.

Verlaat tot slot screen met [CTRL]-a, k, (y)es en connect de LasaurApp.

Snijden & focus

Leveranciers van onderdelen

Mechanica

De mechanica volgt grotendeels het originele ontwerp.

Nieuw ontwerp connector paneel 7: Bestand:La-pan-7 1.1.scad

Elektronica

Omdat het ontwerp van Nordt Labs niet aantrekkelijk leek, zo bleek het schema geheel onleesbaar, is hier een andere keuze gemaakt. Men ging uit van de industrële manier van machines bouwen. Het gaat om het toepassen van strikt gescheiden stroomkringen, uitgevoerd als een modulaire constructie op basis van rijgklemmen. Er volgt een beschijving per module of systeem.

230V gedeelte

Het 230V gedeelte bestaat achtereenvolgens uit:

  • De netentree
  • De hoofdschakelaar rechts voor op de machine
  • Een zekeringautomaat + aardlekschakelaar - combinatie
  • Het Pilz noodstoprelais
  • Een aantal rijgklemmen om de 230V te verdelen naar:
    • De drie geschakelde uitgangen voor afzuiging, waterkoeler voor de laser en air assist compressor
    • De 24V voeding en de urenteller
    • De laser voeding

24V gedeelte

Het 24V gedeelte bestaat uit

  • De 24V voeding, een Meanwell RS-100-24 documentatie De gnd van het 24V systeem zit op deze voeding hard aan aarde.
  • Het 24V verdeelblok. Dit bestaat uit rijgklemmen, iedere 24V groep is hier gezekerd en voorzien van een zekering-stuk-indicatieled.

De groepen zijn ongeveer per compartiment van de LS ingedeeld:

  1. Werkvlak, X en Y drivers. 2 AT
  2. Verlichting in het deksel 3.15 AT
  3. De controllers en de rest in het achterste compartiment. 2 AT.
  4. - reserve -

Lasrgrbl controller: Lorentz board

Lorentz board V1.0 met adapter naar FT232

Dit is een Arduino-Uno variant ontworpen en gebouwd door user:Aart. Het draait de speciale LasaurGrbl firmware, die er in wordt geprogrammeerd door de Lasersaur app.

PDF van het schema: Bestand:Lorentz 1.1.pdf, Eagle bestand van het schema: Bestand:Lorentz 1.1.sch

De features van dit board zijn als volgt:

  • 5V Step-down converter vanaf de 24V voeding: LM2574 datasheet
  • Atmega328 microcontroller (datasheet) op 16 MHz kristal en met reset-functie over DTR zoals bij de Arduino Uno.
  • Optisch geïsoleerde RS232 interface met DTR, naar keuze met echte RS232 levels via een MAX232 of "TTL". Scheiding dmv 6N137's. Voeding van het geïsoleerde deel via een DC-DC converter of uit de besturende computer in geval van TTL.
  • Stevige protectie op het i/o dmv 15 mA PTC zekeringen en 5V1 / 1W zenerdiodes, tevens RC filters tegen HF interferentie.
  • Gemonteerd op een 3D geprinte montage. Scad source: Bestand:Lorentz mount.scad

De nu in de LS toegepaste eerste versie van dit board, 1.0, bevat twee fouten: pin 2 van de sub-D is niet aangesloten en de pinout van OK3 is in de war. Beiden zijn opgelost met patches aan de onderkant van de print en het spiegelen van OK3.

BeagleBoard

De G-codes die het bovenstaande board uitvoert worden aangeleverd door een BeagleBoard dat de Lasersaur App draait.

BeagleBoard en kabel naar Lorentz

Het kabeltje tussen BeagleBoard en Lorentz heeft de volgende aansluitingen:

Functie op BB BeagleBoard header pin Kleur draad Lorentz DB9 male pin Functie op Lorentz
+5V P9-7 oranje (bundel met RESET) 9 +5V
GND P9-45 en 46 alles met wit, drie draden 5 GND
Serial1 Tx P9-24 oranje pair 3 Rx
Serial1 Rx P9-26 groen pair 2 Tx
GPIO2_9 P8-44 groen pair 4 DTR (reset)

Stepper driver modules

Dit zijn nu Geckodrive G251x drivers

Ze zijn voorzien van optocouplers op een apart printje bij de driver.

Aansluitingen X- en Y kabels

Deze stranded FTP kabels lopen naar de stepper drivers bij de motoren en de bijbehorende eindschakelaars. De drain wire is bij de controller aan het chassis geaard.

ader Functie !
Bruin Stap
Bruin / wit Stap retour
Oranje Richting
Oranje / wit Richting retour
Groen Eindschakelaar richting laag
Groen / wit Eindschakelaar richting laag (retour)
Blauw Eindschakelaar richting hoog
Blauw / wit Eindschakelaar richting hoog (retour)

Mini - UPS module

Tiny UPS module

Deze module wordt gevoed uit de 24V en biedt de volgende functies:

  • 5V / 2A (3A max) uit een LM2576 voor het Beagleboard
  • Noodvoeding van de 5V uit acht AA NiMH cellen. Het lek uit de cellen is als de 5V uit is ongeveer 160 uA.
  • Druppelladen van de cellen met ongeveer 60 mA
  • Uitschakelen van de 5V door een druk op de interne of externe knop of door een signaal van het Beagleboard zelf
  • Meten van de ingangsspanning (de +24 of de accuspanning waar hij op draait) en uitgangsstroom op 5V en dit seriëel naar buiten duwen
  • Indicatie leds intern: Geel: +24V aan, rood: +5V aan, groen: Status. Groen is ook extern aan te sluiten
  • Communicatie van- en naar het BeagleBoard is gescheiden met enigzins beveiligde optocouplers

De module wordt bestuurd door een Attiny 85 welke onder de Arduino omgeving geprogrammeerd is. Het schema is hier te vinden: Media:Schema_ups.jpg (voorlopig met de hand getekend, excuses) , de firmware heeft een eigen tinyUpsFirmware pagina. De openscad bestanden zijn:

Media:Ups_mount.scad voor de montage van de printplaat
Media:Batteries.scad voor de batterijen en de print op het frame

Haal de zekering (= accu zekering) uit de UPS alvorens er aan te werken. De accu's kunnen voor hun formaat akelig veel stroom leveren

RFID Lezer

The RFID reader is a RFID RC522 - wired as follows:

wire colour RC522 pin RC522 name BeagleBone pin BeagleBone name
Zwart 1 SDA P9_17 Chip Select (SS)
Bruin 2 SCK P9_22 Clock
Rood 3 MOSI P9_18 MOSI
Orange 4 MISO P9_21 MISO
Geel 5 IRQ not connected
Groen 6 GND P9_1 GND
Blauw 7 RESET P9_15 RESET
Paars 8 3v3 P9_3 VCC

Optica

Spiegels

25 mm ronde diameter, 3mm dikke koperen CO2 spiegel

Lens

Settings

Onderhoud

Optica schoongemaakt: 7-12-2017