Pour commencer
Dans ce guide, je ne couvrirai pas actuellement le déballage et l’assemblage du laser lui-même. Sculpfun (et ses concurrents) propose de bons tutoriels, et il en existe une multitude sur YouTube également (le tutoriel Sculpfun est ici). Une fois que vous avez tout configuré, vous êtes prêt à partir. Du moins, presque. Le laser lui-même comprend une carte de contrôle, mais sans logiciel externe, il est plus ou moins inutile. Dans les sections suivantes, je donnerai un bref aperçu de la structure de contrôle.
Notes sur la configuration mécanique
La configuration mécanique est généralement facile, mais elle présente aussi des obstacles à surmonter. Premièrement, vous devez vous assurer que le cadre est rectangulaire. Commencez par laisser toutes les vis légèrement desserrées, redressez le cadre, puis serrez les vis. Les courroies utilisées par les moteurs pour entraîner le portique doivent être suffisamment tendues pour que la tête laser ne bouge pas / ne vacille pas librement. Mais elles ne doivent pas non plus être si tendues que le portique ne puisse plus bouger. Une bonne méthode pour vérifier cela est le test d'inclinaison. Inclinez votre cadre de 45°. Si le portique descend lentement, les courroies sont correctement tendues (pas une science exacte, mais assez satisfaisant comme test). Faites cela pour les deux axes. Un guide plus élaboré est ici.
Carte de contrôle, micrologiciel et logiciel de contrôle
Dans cette section, je souhaite donner un bref aperçu du fonctionnement du contrôle d’une machine de gravure laser. Selon mon expérience, de nombreuses questions découlent du fait que la fonction n’est pas complètement claire.
Structure de base
Le laser contient une carte de commande sur laquelle est installé un certain micrologiciel (logiciel à exécuter sur un microcontrôleur). La tâche du micrologiciel est de traduire les commandes de contrôle du logiciel de contrôle sur un PC externe en mouvements et en activation/désactivation du laser. Le PC de contrôle transmet les commandes au contrôleur sous forme de « G-codes ». Les G-codes sont un langage de programmation pour les machines CNC. Grâce à cela, les commandes de mouvement et d’autres actions peuvent être exécutées. Un G-code classique se compose de lettres et de chiffres. Par exemple, « G0 X100 Y100 ». Cette commande crée un mouvement linéaire rapide vers la position X=100 mm et Y=100 mm (références : linuxcnc.org, grbl). La carte de contrôle du graveur laser exécute un dialecte appelé grbl (prononcé gerbil, https://github.com/gnea/grbl). Ce dialecte est spécifiquement conçu pour contrôler les machines CNC et laser. C’est un projet open-source, donc libre d’utilisation et de modification.
Excursion : Fonctionnalité du micrologiciel
Pour que le micrologiciel exécute correctement les commandes de contrôle, il a besoin de certaines connaissances préalables sur la mécanique de la machine. Le micrologiciel génère des commandes de contrôle exactes pour les moteurs, mais les moteurs ne comprennent pas les positions absolues, seulement le nombre de pas qu’ils doivent faire. C’est une particularité des moteurs pas à pas installés.
Infos moteurs pas à pas
Les moteurs pas à pas sont contrôlés pas à pas. Selon le modèle, la taille du pas est, par exemple, de 1,6 degré. Cela signifie que 225 pas sont effectués pour une révolution complète (360 degrés). Les modules de commande de moteur décomposent ces pas en micro-pas (par exemple, 16), de sorte que dans ce cas, 3 600 pas (360/1,6x16) résultent pour une révolution complète. Maintenant, vous devez savoir jusqu'où le système se déplace pendant une révolution complète. Cela doit être déduit de la mécanique, par exemple, quel type d'engrenage ou de courroie entraîne le système. Lorsque vous avez calculé les pas par mm de déplacement avec ces informations, le micrologiciel peut exécuter le mouvement correctement. La configuration mécanique du Sculpfun S6 / S9 utilise 80 pas/mm. Cela signifie que le micrologiciel doit envoyer 80 pas au moteur pour que la tête laser se déplace de 1 mm.
Si le mouvement physique ne correspond pas au mouvement prévu, les paramètres de pas/mm doivent être ajustés en conséquence. Vous pouvez le faire manuellement, ou utiliser une fonction d’assistance comme celle incluse dans LightBurn (Documentation LightBurn)
D’autres paramètres intéressants du micrologiciel dans ce cours sont les vitesses et accélérations maximales. On spécifie ainsi au micrologiciel la vitesse maximale de déplacement et l’accélération maximale. Ces valeurs doivent également être adaptées à la machine. Plus le chariot à déplacer est lourd ou plus les moteurs sont faibles, plus la machine peut être utilisée lentement. On peut donner à la machine une vitesse de 10 000 mm/min. Mais si les moteurs ne peuvent pas physiquement atteindre cette vitesse, on obtient un comportement non déterministe. Il en va de même pour l’accélération. Si elle est réglée trop haut, les moteurs ne peuvent pas atteindre cette accélération ou la dépassent et produisent un mouvement vibratoire. Si l’on veut en tirer le maximum, il faut régler l’accélération de manière à ce qu’aucune vibration ne soit visible. Pour la vitesse, il est également nécessaire de mesurer quelle vitesse la mécanique peut encore atteindre. [Si un jour j’ai le temps, j’essaierai de faire quelques mesures sur mon Sculpfun S6 pour déterminer les paramètres optimisés]
Dans le micrologiciel, vous pouvez définir d’autres paramètres, qui seront expliqués si nécessaire dans les situations respectives.
Tous les paramètres du micrologiciel sont numérotés et sont désignés par un signe dollar $ devant. C’est pourquoi vous verrez souvent des désignations comme « $32=1 ». Cela signifie que le paramètre 32 doit être défini à la valeur 1. L’explication des paramètres se trouve dans la description du micrologiciel. Des outils comme LightBurn ou LaserGRBL offrent également une option de réglage graphique pour ces paramètres. Vous pouvez définir les paramètres manuellement via la console. La console est une interface de communication directe qui affiche les messages du micrologiciel et peut également accepter des commandes. Vous pouvez y taper la commande telle que donnée ci-dessus, « $32=1 », ce qui programmera et enregistrera la valeur.
Vous trouverez des informations supplémentaires sur le micrologiciel dans l’article sur les mises à jour du micrologiciel.
Logiciel de contrôle
Il existe de nombreux outils pour contrôler le laser. Les plus populaires sont LightBurn et LaserGRBL. LaserWeb est un autre outil. Je pourrais écrire un autre article sur les avantages et les inconvénients de ces outils. Pour l’instant, il s’agit juste du principe. Lorsque le motif est préparé dans le logiciel de contrôle, il peut être envoyé au microcontrôleur. Une fois ce processus lancé, le PC envoie un flux continu de commandes au microcontrôleur. Par conséquent, la connexion ne doit pas être interrompue. S’il y a des erreurs de transmission en cours de route, les commandes ne seront pas comprises / exécutées par le microcontrôleur. Il est donc important d’utiliser un câble USB de la plus courte longueur / de haute qualité. C’est une cause fréquente d’erreurs. De plus, le PC de contrôle ne doit pas passer en veille pendant la gravure laser !
Dans le logiciel de contrôle, divers paramètres tels que les vitesses peuvent être spécifiés. Ceux-ci sont exécutés par le micrologiciel, mais uniquement dans les limites définies ! Si 3 000 mm/min est défini comme vitesse maximale dans le micrologiciel, les mouvements ne seront PAS exécutés plus rapidement, même si le logiciel spécifie 6 000 mm/min ! Si la valeur envoyée est supérieure au maximum défini, le micrologiciel prend sa propre valeur maximale. Il est donc préférable de rester dans les limites de votre micrologiciel lorsque vous utilisez votre laser. Cela conduit aux meilleurs résultats de prédiction. Si vous envoyez un mouvement de 6 000 mm/min à votre laser, mais que le micrologiciel est réglé sur 3 000 mm/min, LightBurn vous dira que le processus prend (par exemple) 3 minutes, mais en réalité, il en prendra 6 (car il fonctionne à la moitié de la vitesse).
Réimpression de l’article :https://wiki.the-iskens.com/documentation/basic-principles-of-laser-cutters-engravers/
