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CNC DIY + Laser


croom71

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Bonjour à tous,

Une rapide présentation afin de comprendre ma demande...

Je suis en phase de reconversion et compte me lancer dans la fabrication d'imprimantes 3D. Au bout de 5 prototypes, chaque modèle étant l'évolution du modèle précédent, j'en suis arrivé à l'habillage de la machine. Malheureusement, comme celle-ci est de type core xy, les montants de la structure servent aussi de guidage pour les axes,  la fixation d'un habillage est donc impossible. Je suis donc parti de l'habillage pour construire l'imprimante à l'intérieur, comme si on mettait une mécanique dans un meuble genre ikéa. Je me suis rendu compte que la précision de fabrication de cet habillage influait beaucoup sur la précision de l'imprimante. Afin de réaliser une structure précise, je me suis penché sur la fabrication d'une CNC à faible coût qui peut travailler le bois et le pvc de 3mm avec une surface utile de 1100mm x 600mm. Aujourd'hui cette CNC est fonctionnelle et ses performances me conviennent parfaitement (travaille bois et pvc peu épais). 

J'ai équipé la CNC d'un laser de 1,6W pour faire de la gravure sur les panneaux bois. Ça fonctionne correctement sauf que je n'ai pas de contrôle sur la puissance de ce laser. Le modèle de laser est de type TTL ( modèle cheap chinois) lien laser cheap. En mode TTL le soucis est que ce laser est trop puissant pour la gravure, si je change le focus du rayon pour qu'il soit plus gros on répartit la puissance mais la gravure est beaucoup moins fine, cette solution est bof... Me reste donc l'adaptation d'un signal PWM sur les bornes TTL du driver du laser. Je pense qu'au niveau tension, le PWM fabriqué par un arduino sera compatible avec le signal TTL car il sera au maxi de 5V. Au pire, je rajoute un arduino nano pour fabriquer un signal isolé du GRBL et de la carte de commande de la CNC ou un variateur PWM.

Et j'en arrive à ma question... (ouf diront certains...)

Quelqu'un a-t'il déjà fait fonctionné un laser en PWM alors qu'il est de type TTL ? Y-a-t'il une incidence sur le fonctionnement du laser genre chauffe ou durée de vie ?

 

Une photo de la CNC :

110.jpg

Montage d'une diode laser 1,6W sur la broche :

210.jpg

 

Merci de m'avoir lu.

Phil.

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Bonjour,

Pas beaucoup de réaction sur le sujet. Je n'y connais pas (encore) grand chose en laser, mais déjà ce que j'observe, c'est qu'il y a une alimentation 12V, et que l'entrée de commande est TTL comme tu le précise. Le TTL pour moi, ça veut seulement dire que le signal de commande est de type 0 ou 5V. Donc sur cette base (en l'absence de specs) je prendrais bien le risque d'essayer d'y mettre un PWM (5V).

🙂

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Bonjour,

Merci pour ta réponse. Je vais aussi tenter le coup avec un arduino nano et un potentiomètre pour le réglage. Il serait aussi possible d'utiliser la sortie de commande de la broche qui à la particularité d'utiliser une pin pwm sur le shield cnc de l'arduino uno (du coup ce n'est peut être pas pour rien...), il faudrait passer du mode fraiseuse au mode laser par un inverseur ? . Mais comme je passe par un relais pour le démarrage de la broche, je préfère ne rien décâbler. (l'activation du laser reste sur la pin Coolant Enabled et actionnable par M8 / M9 dans le Gcode )

Réponse de ma manip dans peu de temps..

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Bonjour,

Je m'auto-répond car j'ai réalisé l'adaptation. Ca fonctionne à merveille !

Je joins les explications au cas ou quelqu'un aurait besoin de cette adaptation, car couper du papier, du carton, de la mousse ou un simple marquage ne réclame pas la même puissance du laser.

Matériel necessaire : 1 arduino nano lien  , 1 potentiomètre 10k linéaire, 2 résistances 50 ou 68k 1/4w, fil, adaptateur connecteur si besoin.

Principe de fonctionnement Le signal TTL de la carte de commande du laser est détourné par l'arduino nano, celui-ci converti le signal en PWM pour l'injecter dans le driver du laser. Le rapport cyclique du PWM est défini par le potentiomètre.

Schéma de principe :

310.jpg

Compléments d'informations:

L'alimentation gnd/+12V est la même que l'alimentation du laser, les gnd sont du fait communs.

Le potentiomètre est câblé en mode pont diviseur pour plus de stabilité.

La sortie D6 est choisie car le PWM à une fréquence de 1kHz par défaut.

Les résistances 68k sont prévues pour éviter le flottement des entrées/sorties.

Les entrées et sorties sont polarisées.

 

Montage une fois fini :

410.jpg

 

Programmation de l'arduino :

Le programme est simpliste pour la fonction à remplir. J'ai rajouté une limite inférieure de la puissance du laser.

Citation

// initialisation variables
int laser_pwm = 6;
int pot_pin = A7;
int pot_val;
int pwm_val;
int laser_inp = 2;
int val = 0;

void setup() {
// initialisation des ports
pinMode(laser_pwm, OUTPUT);
pinMode(laser_inp, INPUT);
}

void loop() {
  pot_val = analogRead(pot_pin);                  // Lecture potentiometre
  pwm_val = map(pot_val, 0, 1023, 0, 255);// Mapping valeurs pot 0-1024 vers 0-255
  if (pwm_val < 50){ pwm_val = 50; }           // On limite la valeur mini à 50, l'intervale devient 50-255

  if (digitalRead(laser_inp))                          // Si l'entrée laser_inp est active

  {
    analogWrite(laser_pwm, pwm_val);      // on met la valeur pwm
    delay(1);
  }
    else                                                           //  Si l'entrée laser_inp est inactive
  {
    analogWrite(laser_pwm, 0);                // on met la valeur pwm = 0 = arret laser
  }
}

 

Conclusion :

Test sur MDF, laser 100% : (test arreté avant la fin)

510.jpg

Test sur MDF, laser 30% :

610.jpg

 

Sur papier, on va du simple marquage à la découpe...

 

Voilou...

 

++

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Salut,

En fait il y a souvent une confusion entre trois et pwm

Le ttl c'est une sortie d'état niveau ligne avec seulement 2 états 0 ou 5v

Le pwm c'est des impulsions modulé, c'est le même principe que le ttl, mais avec une tension différente, souvent en 12 ou 24v

Pour ton pilote de laser, tu t'es biens trop pris la tête, tu avais juste besoins d'une résistance et d'un transistor, le signal ttl était déjà en sortie de ton Shield cnc (j'en suis sûr à 98%)

Pour le pilotage du laser, on règle directement la sortie par le logiciel cnc (comme pour la vitesse de la broche, d'ailleurs c'est la même pin)

Je te ferais une photo de mon montage plus tard

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mon petit montage pour piloté les petits laser (sans carte d'amplification) entrée TTL sortie PWM

la diode est là juste pour l'information d'état de sorte du "module",

ce montages est tolérant en entrée et tolère de 3 à 15V, la tension conseillé est 12.6v du fais de l'effet diode interne au transistor

 

P_20190208_072759.jpg.6fa410399f11d77cccf883794769f3ab.jpg

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