Achtung:

Ein Laser ist kein Spielzeug, die Verletzungs- und Umgebungsgefahr ist immens groß!

Schutzmaßnahmen bleiben in diesem Bericht und während des Umbaus aussen vor, am fertigen Laser werden selbstverständlich entsprechende Schalter dafür sorgen, dass der Laser beim Öffnen der Klappe abgeschaltet wird!

 


 

Nachdem ich mich nun schon seit einigen Jahren hobbymäßig mit CNC Fräsen beschäftige, kam mit der Zeit der Wunsch nach einem Laser Gravur/Schneidegerät auf, allerdings haben mich die hohen Preise bisher immer abgeschreckt.

Via Ebay kommt man aber mittlerweile recht günstig an sogenannte "Chinakracher" ran, in meinem Fall ein DK40IV. Der kam in einer großen Holzkiste gut verpackt und komplett bei mir an, die Mechanik würde ich dem Preis entsprechend als einwandfrei bezeichnen, die mitgelieferte Software MoshiDraw (Version 2015) jedoch als Zumutung.

Die Software lässt sich ohne Manipulationen am Betriebssystem (man muss das in Deutschland als Zahlentrenner übliche Komma in den Ländereinstellungen zum Punkt machen) erst gar nicht installieren sondern bricht die Installation ohne diese Änderung mit der Fehlermeldung "floating point error in modul xxx" ab. Na klasse, da habe ich dann einige Zeit mit verbracht, bis ich dahinter gekommen bin...

Wenn sie dann erfolgreich installiert ist kann man mehr schlecht als recht einige einfache geometrische Figuren erzeugen und kleinere Gravuren (bis ca. 6 x 6 cm) oder auch Schnitte erzeugen. Werden die Objekte allerdings größer, flippt die Software meist völlig aus und lässt den Laser unvermittelt quer über das Material sausen oder, im günstigsten Fall, stellt die Arbeit gleich ganz ein. Die Übersetzung der Software in englisch ist ganz ok, mit den anderen Sprachen (auch der Deutschen ;-) bin ich überhaupt nicht zurechtgekommen. Für das mitgelieferte Corel Plugin gilt das oben gesagte gleichfalls, kleine Objekte gehen zu 50 % ganz gut, aber meistens "ist irgendwas", oder, wenn sie größer sind geht es einfach...gar nicht.

 

...wie hier 

 

Nach meinen vorherigen Recherchen wusste ich aber schon was da auf mich zukommt, und war entsprechend vorbereitet, sprich ich habe mir zunächst mal einen geeigneten Controller besorgt, den andere schon erfolgreich in dieses Modell verpflanzt haben. 

Dafür liebe ich das Internet!

 

...Inspiration kam von hier

 

 

Link zum StepControl Board

 

Umbau Schritt 1:

Der Controller war schnell eingebaut, da eher winzig in den Ausmaßen. 

Ich fand es sehr vorteilhaft, dass ich an der Verkabelung im Grunde nichts grundlegend ändern musste, d.h. ich habe die Kabel zum MoshiDraw Controller (2 x Achsen mit je 4 Leitungen, 24Volt Plus und Minus vom Lasernetzteil, den Lasertrigger und 2 x Limitswitches mit je 2 Adern) getrennt und mit den mitgelieferten Steckern verbunden bzw. mit Mini Bananensteckern neue Verbindungen hergestellt.

Dazu einen virtuellen Com Treiber von der Herstellerseite sowie das Programm Stepcontrol geladen und ausgeführt, Setup entsprechend auf meine Maschine abgestimmt und siehe da, es lief mit den Beispieldateien auf Anhieb! Das Board "versteht" einen rudimentären Satz von GCode Befehlen, was für mich bedeutet hat in meinem Lieblings Cam Programm SheetCam einen Basis Postprozessor auszuwählen und et voilà, auch das klappte auf Anhieb. Den so erzeugten GCode kann man dann entweder im Editorfenster von Stepcontrol einfügen oder mit einem eigenen Programm zum jetzt vorhandenen virtuellen Com Port schicken.

Vektorgrafiken lassen sich so schon mal prima verarbeiten, in allen Größen und ohne Rumgezicke. Das Ergebnis dieser Maßnahmen kann man hier bestaunen:

 

 

  

 

Weitere zwischendurch durchgeführte Tuningmaßnahmen:

Damit die Schnittkanten nicht verbrennen oder die Linsen des Lasers verrußen musste Luftunterstützung her. Dies habe ich mit einem Silikonschlauch, einem Röhrchen und einer Teichbelüftungspumpe gelöst.

2 zusätzliche Endschalter wurden verbaut, damit ich die Homposition frei wählen kann.

Ein kräftiges 12 Volt Steckernetzteil stellt die nötige Energie für 2 zusätzliche Lüfter, die Aussenluft zwecks Kühlung in die "Steuerungszentrale" einblasen, zur Verfügung. Das Netzteil versorgt auch einen Halogenstrahler zur Beleuchtung der Arbeitsfläche. 

Um die Größe bzw. den Nullpunkt des zu lasernden Objekts besser zu bestimmen habe ich noch einen kleinen roten Laser angebaut. Damit kann ich vorab die Umrisse abfahren um zu sehen wo geschnitten bzw. graviert wird.

 

 

Umbau Teil 2:

Nachdem das mit Vektorgrafiken jetzt gut läuft stellt sich die Frage: Wie mit Rastergrafiken umgehen? Diverse Versuche mit spezieller Software zum Fräsen, z. Bsp. Photo Carve, brachten zwar Ergebnisse, aber keine wirklich zufriedenstellende.

Zudem bin ich vom Fräsen her sehr an Mach3 gewöhnt, von daher...Ein TB6550 muss her, ein 3 Achs Controller mit paralleler Schnittstelle.

Das praktische am Chinakracher ist, dass genug Platz da ist. Also habe ich diesen Controller zusätzlich an einen geeigneten Platz, nämlich den des jetzt extrahierten Moshiboards implantiert. Durch die Bananenstecker brauche ich nun bloß den Strom und die Limitswitchs umzustecken, die Buchsen für die Achsstecker sind eh' identisch mit denen des BigBear Boards und das Triggersignal für den Laser hole ich von Pin16 des TB6550 Boards. Die Änderungen an diesem Board umfassen lediglich 2 zusätzliche angelötete Leitungen, Masse und Pin16 vom Parallelport. Masse habe ich mit dem Masseanschluss des Testfeuerknopfes am Bedienpanel des Lasers verbunden und Pin 16 mit dem Triggereingang. An meinem Lasernetzteil sind diese beiden mit K+ und K- bezeichnet, bei anderen älteren Geräten wohl mit L (für Laser) und G (für Ground). 

Im Mach3 Setup leite ich dann den Output 1 auf Pin 16 um und mit den nicht dokumentierten Befehlen M10p1 und M11p1 (setzt output1 auf active low / -high) kann der Laser dann vom GCode aus und eingeschaltet werden. Man könnte das auch über die Z Achsenbewegungen lösen, aber der Vorteil bei der output1 Lösung ist, dass bei einem softwareausgelöstem estop der Laser auch aus ist!

Es ist allerdings ziemlich mühselig diese Befehle an der richtigen Stelle im GCode händisch einzupflegen.

Da ich gerne mit SheetCam arbeite, habe ich den von mir verwendeten "Minimal Gcode" Postprozessor etwas bearbeitet und die G0 und G1 Befehle um die entsprechenden M10p1 und M11p1 Codes erweitert. Heraus kommt ein GCode file, welches den Laser automatisch an und aus schaltet.

Siehe hier:

 

Im Ergebnis sieht das dann so aus:

 

 

Vektor geht also auch mit Mach3.

Aber eigentlich geht es mir ja um die Gravur. Und auch da habe ich im Internet jemanden entdeckt, der weiß wie es geht...

  

  

 

Den habe ich angeschrieben und er hat mir sein Plugin freundlicherweise zur Verfügung gestellt. Auch mit dem Plugin wird ein Pin (bei mir 16) getriggert; man kann damit eine beliebige Bitmap Grafik laden, rudimentär bearbeiten (Negativ, Kontrast, Helligkeit) und sofort ohne Zwischenschritte zum Laser schicken. Nur die auszugebende Größe bestimmen, Nullpunkt festlegen und los gehts. Das funktioniert super und ist sehr praktikabel. Toll!

Ich nutze der Einfachheit halber zwei Mach3 Profile, eins zum gravieren, eins zum schneiden bzw. zeichnen. 

Das Ergebnis ist hier zu sehen, wobei ich mit den Einstellungen wohl noch etwas spielen muss:

 

 

 

Während beim BigBear Board gar nichts verändert wurde, weil die zum Moshiboard passenden Aus- und Eingänge schon da waren und das Board eine gewisse Intelligenz hat (Lasersteuerung etc.), musste ich wie oben schon geschrieben am TB6550 ein paar Kleinigkeiten ändern:

Pin 16 des Parallelports am TB6550, direkt abgenommen am Lötpunkt auf der Rückseite - verbunden mit K+ meines Lasernetzteils

Masse am TB6550, direkt abgenommen von einem Massepunkt auf der Rückseite - verbunden mit K- meines Lasernetzteils (am Testfeuerknopf)

 

 

 

 

 

 

Beschreibung der Mach 3 Einstellungen:

 

Abgesehen von individuellen Einstellungen sehen die relevanten Punkte bei MEINER Maschine so aus:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der grundlegende Unterschied spielt sich also im Output Signals Reiter ab!

Beim Motortuning besteht noch deutlicher Handlungsbedarf, aber das ist erst mal nebensächlich...

 

 

Zum Schluss noch einige aktuelle Beispiele: