[Au long cours] Pérégrinations dans le monde de la gravure / découpe laser avec un Sculpfun S9

[vap38]

Salut @fran6p tu peux nous montrer les réalisations de quelques modèles gravés ou découpés avec le Laser ?
Je suis admiratif par la qualité de la présentation avec un maximum de détails.
présentation très pro bravo 
a+

[fran6p]

Il y a 2 heures, vap38 a dit :

tu peux nous montrer les réalisations de quelques modèles gravés ou découpés avec le Laser ?

Oui, je le peux (P. Dac / F! Blanche, «Le Sâr Rabindranath Duval»)

Exemple:

Révélation

Gravure sur ardoise :

D'autres seront disponibles dans le test du blog dont la parution ne devrait plus tarder

[fran6p]

En attendant la parution du test, une gravure d'un dessin ( contreplaqué de peuplier de 3mm, vitesse de 2000mm/min, puissance de 55%, taille du dessin de 140 x 162 mm, durée du travail de 2h25, image provenant d'une recherche via le moteur de recherche Duckduckgo non retravaillée hormis un redimensionnement) :

Logiciel utilisé: LightBurn. Balayage du laser horizontal (le point laser est de 0,6 x 0,8 mm). Les paramètres LB :

[vap38]

C'est super comme d'habitude ! 
Bravo le contraste est intéressant , mais ce n'est pas évident à trouver le bon réglage  
le mode Stucki rend bien les contrastes du personnage.
merci pour le réglages !
a+

Modifié (le) Aout 26, 2022 par vap38

[fran6p]

Entre les modes Stucki et Jarvis, je n'ai pas vu de grande différence. Le premier étant peut-être un peu plus rapide, quelques minutes de moins en gravure.

Sinon, c'est vrai que les images en teintes de gris ne sont pas toujours faciles à traiter, d'autant plus que je ne suis aucunement spécialiste en traitement photo… Je n'utilise que les bases qui pour ce que j'ai à en faire me suffisent.

Une  autre gravure, pour laquelle je me suis «planté» en positionnant le contreplaqué sur le panneau en nid d'abeilles (il en manque une partie sur la gauche ). Image à regarder en prenant du recul, comme l'avait dit en son temps, P. Corneille : «le désir s'accroit quand l'effet se recule…»

Révélation

[vap38]

c'est pas mal ! dommage que le bois révèle plus la nuance de la gravure. Le même essai sur un papier cartonné serait parfait à mon avis 

[Pyroa]

@fran6p et @Yo'

Vous avez tenté une gravure d'un miroir ou d'une vitre ?

Le miroir je suppose que cela doit être délicat ... vu qu'il peut réfléchir le laser ? ou pas ?

Je pensais à cela en lisant un autre post sur l'accroche des plateaux des imprimantes 3D. Certains ne jurant que par les vitres rayées au papier de verre.

Et je me demandais si il n'était pas possible de 'créer' un plateau bien adhérent pour l'impression 3d grâce à une graveuse laser en gravant des petites imperfections sur toute la surface ?

[fran6p]

Il y a 2 heures, Pyroa a dit :

Vous avez tenté une gravure d'un miroir ou d'une vitre ?

Oui pour le miroir.

Comme tu l'as deviné, il faut graver l'envers du miroir en inversant le texte / dessin / photo. Si on tentait de graver côté réfléchissant (sans réfléchir au positionnement), le faisceau laser retournerai à l'envoyeur et bonjour les dégâts.

Je n'ai vraiment pas aimé l'odeur dégagée par la gravure de cet envers (c'était plutôt l'enfer, ça sentait franchement très mauvais)

Un aperçu de ce que cela a donné. Difficile de prendre en photo un miroir sans apparaitre dessus ou faire apparaitre l'appareil de prise de vues  

[vap38]

Super  @fran6pc'est bien réussi bravo  quels sont les paramètres de gravures ?
J'ai le projet de réaliser un boitier mural avec un cadre en bois et un éclairage interne avec des leds. (gravure du miroir qui laisse passer la lumière)
c'est pour avoir un point lumineux  sur le palier d'une montée d'escalier.
C'est surtout pour avoir un  halo d'une lumière tamisée la nuit;  bien entendu avec une extinction automatique de jour et détection de passage pour l'éclairage de nuit
Bon c'est juste un projet de plus pour s'amuser avec l'électronique.
je pense que çà doit faire jolie avec des Leds de couleurs...
Après il faut choisir un thème avec une image sympathique. 
je ne sais pas si le concept existe ?
a+

[fran6p]

il y a une heure, vap38 a dit :

quels sont les paramètres de gravures ?

D'après le Gcode, 35% puissance, vitesse de 1500 mm/min. Le revêtement de l'envers de ce miroir est un genre de plastique. Miroirs de 300x300x3 mm, achetés par pack de 3, chez Leroy Merlin, utilisé au départ sur ma vieille CR10 pour «compenser» le défaut de planéité de la vitre livrée originellement, lourde comme un âne mort en plus. Ça m'arrivait d'imprimer du côté envers du miroir et les impressions tenaient ma foi plutôt bien.

Extrait du Gcode:

Citation

; LightBurn 1.2.01
; GRBL device profile, current position
; Bounds: X0.14 Y-0.05 to X84.64 Y102.25
G00 G17 G40 G21 G54
G91
M4
; Image @ 1500 mm/min, 35% power
M9
G0 X21.939Y-0.046
; Layer C00

il y a une heure, vap38 a dit :

J'ai le projet de réaliser un boitier mural avec un cadre en bois et un éclairage interne avec des leds.

Ça va être sympa comme projet La photo au-dessus est rétro-éclairée par ma lampe-loupe, le miroir est incliné à 45° afin de voir le plafond

Une photo du côté gravé :

[Yo']

Le 30/08/2022 at 14:19, Pyroa a dit :

Vous avez tenté une gravure d'un miroir ou d'une vitre ?

Oui, il y a le résultat sur la photo d’entête de l’article.

https://www.lesimprimantes3d.fr/test-graveur-longer-ray5-20220718/

 

 

Modifié (le) Septembre 3, 2022 par Yo'

[fran6p]

Le test final est disponible sur le site

Le FB de Sculpfun l'a épinglé sur sa page d'accueil

 

La suite de mes pérégrinations vont bientôt paraitre ici et concernera dans un premier temps, l'ajout d'interrupteurs de fin de course nommés «endstops» dans certaines contrées

[fran6p]

«Chose promise, chose due»

Les modifications / «améliorations» apportées à mon laser Sculpfun S9.

Pour débuter, mon parcours du combattant avec les interrupteurs de fin de course. Comme à mon habitude, je ne sais pas faire court.

TLDR;

Révélation

après montage et paramétrages, ça fonctionne. Aller voir la vidéo tout à la fin

En préambule

Les interrupteurs de fin de course ne sont pas absolument nécessaires au fonctionnement, ils simplifient le travail, on peut parfaitement s’en passer. En gros, c’est du confort.

Toutefois, leur installation facilite l'utilisation du laser. La mise à l’origine automatique (autoguidage) déplacera la tête du laser à la même position à chaque démarrage.

On peut alors utiliser un système de coordonnées absolues dans l’espace de travail. Il devient alors possible de réaliser un travail, laisser l'objet en place, arrêter le système, revenir plus tard et ajouter un autre travail à la position exacte.

Le firmware originel est prêt pour utiliser des interrupteurs de fin de course, de même pour la carte de contrôle qui possède les emplacements pour les connexions.

Les photos suivantes montrent comment j’ai connecté ces interrupteurs. Plus d’informations sur ce sujet dans la documentation de GRBL et le wiki de reprap.org.

Différents types / modèles d'interrupteurs existent comme le montre ces schémas récupérés sur reprap.org

Où installer les interrupteurs ?

La première étape consiste à planifier l'emplacement de ces interrupteurs.

Deux variantes sont souvent utilisées :

1. un câblage moins pratique  (interrupteurs aux positions P0/2 (avant) et P4 (gauche)).

2. un câblage plus facile  (interrupteurs aux positions P0/2 (avant) et P5 (droite))

Toutes les combinaisons sont possibles : le firmware et le logiciel sont modifiables grâce aux commandes $ permettant de changer les paramètres de la machine sans forcément passer par une recompilation et installation du firmware.

Personnellement, j'ai choisi la variante 2 : interrupteur Y à l’avant et X à droite (P2/P5).

LightBurn dans sa documentation, précise que le logiciel utilise toujours le système de coordonnées interne comme un système de coordonnées positif commençant dans le coin inférieur gauche (P0).

Une fois terminée la configuration de l'autoguidage (mise à l'origine), on souhaitera que le laser utilise le même espace de coordonnées que LightBurn.

• Avec la variante 1, on connecte les interrupteurs de fin de course à l'avant du cadre rectangulaire (côté gauche ou droit du cadre, P0 ou P2) pour l’axe Y et du côté gauche du portique mobile (P4) pour l’axe X. A la fin du processus de mise à l’origine, le laser s'arrête en position avant gauche correspondant à l'origine de LightBurn.
• Pour la variante 2, les interrupteurs sont installés à l'avant (P0 ou P2) de l’axe Y et du côté droit (P5) de l’axe X, du portique. Après l'autoguidage, la tête laser se trouve en position avant-droite. Ce n'est pas la même origine que dans LightBurn.

Quelle que soit la variante choisie, avec le firmware originel, il faudra tout de même effectuer un travail supplémentaire pour «décaler» l’origine. Il en serait de même pour les positions arrière-droit (P1/3 et P5) et arrière-gauche (P1/3 et P4).

Installation / connexion des interrupteurs

J’ai opté pour la variante 2 avec ce type d’interrupteurs de fin de course :

le support pour l’interrupteur de l’axe Y a été découpé dans du contre-plaqué mais aurait aussi pu être imprimé ( Endstops-spacers.zip

celui pour l’axe X est un modèle de ma conception car il fait partie du support de ma chaîne de câbles (fixation_chaine_cable_S9_axeX+endstop.stl) :

Les interrupteurs ayant été installés, il faut les connecter sur la carte contrôleur. Cela nécessite d’ouvrir le boîtier métallique pour pouvoir accéder aux connecteurs. 4 vis à l’arrière sont à ôter, passer les câbles des interrupteurs puis connecter les prises au bon endroit :

   

Paramètres du firmware

L'installation physique étant faite, le reste consiste à paramétrer le firmware pour qu'il prenne en compte ces nouveaux matériels. Le firmware doit 1) réaliser la mise à l'origine et 2) dans quelle direction effectuer celle-ci

Cela se fait en utilisant les paramètres $22 et $23 (documentation GRBL) :

• $22 active la mise à l’origine du firmware (ne fonctionnera que si le firmware a été compilé avec cette option). La valeur du paramètre $22 doit passer à 1. Soit via la fenêtre de la console en tapant "$22=1" et en appuyant sur entrée, soit en utilisant la fenêtre graphique des paramètres de la machine dans le logiciel de pilotage (LaserGRBL / Lightburn).
• Le paramètre le plus important est $23. C’est lui qui indique la direction dans laquelle les interrupteurs sont recherchés par l'algorithme de recherche d'origine. Le tableau suivant définit comment procéder.

Paramètre à saisir	Masque	Inverser X	Inverser Y	Inverser Z
0	00000000	N	N	N
1	00000001	O	N	N
2	00000010	N	O	N
3	00000011	O	O	N
4	00000100	N	N	O
5	00000101	O	N	O
6	00000110	N	O	O
7	00000111	O	O	O

Pour chaque axe, les interrupteurs de fin de course peuvent se trouver à n'importe quelle position (position minimale ou maximale), il faut indiquer au firmware, dans quelle direction il doit le rechercher :

• "Normal (Inverser=N)" signifie aller dans la direction positive, c-à-d vers l'arrière et/ou la droite.
• "Inversé (Inverser=O)" signifie aller vers l'avant et/ou la gauche (direction négative).

Les quatre dernières valeurs (4-7) sont «identiques» aux valeurs (0-3) pour les axes X et Y et mettent le bit3 à 1 (+4) pour prendre en compte l’inversion de l’axe Z. Comme il est fixe sur la Sculpfun S9, aucune raison de s’en préoccuper, les deux valeurs produiront le même résultat.

Quelles valeurs utiliser ?

• Avec la variante 1, le firmware doit chercher l'interrupteur X à gauche soit une direction négative. Il en va de même pour l'interrupteur Y qui est à l'avant, direction négative également. Il faut donc sélectionner une valeur qui inverse la direction de la recherche (une recherche "normale" va dans la direction positive).
• Avec la variante 2 (mon choix), le laser doit chercher l'interrupteur X à droite (positif, non inversé) et chercher l'interrupteur Y à l'avant (inversé comme avec la variante 1). En consultant le tableau de ces mouvements, on trouve les valeurs à utiliser.

Si vous avez suivi jusque là, vous avez trouvé la valeur à utiliser . Le paramètre à saisir est soit 3 (ou 7) avec la variante 1 soit 2 (ou 6) avec la variante 2.

Reste à les programmer dans la mémoire du firmware en tapant "$23=(valeur)" dans la ligne de commande pour que ce soit pris en compte. Dans mon cas => $23=2 (ou 6).

Vérification du bon fonctionnement

Avant de commander le déplacement du laser, il est préférable de tester le bon fonctionnement des interrupteurs. Le point d'interrogation ("?") en console, affiche le statut du contrôleur. Ce qui nous intéresse ce sont les valeurs commençant par "Pn" (Pin status). Si aucune broche n'est active, ce champ est complètement absent. Si une broche est active, l'axe/le port attribué est indiqué.

Dans la capture d'écran ci-dessus, on peut voir trois situations différentes. En (1), deux broches sont actives : X et Y (X étant l'interrupteur de fin de course de l'axe X, idem pour Y). En (2) seul l’interrupteur de fin de course de l’axe X est actif. En (3), aucun interrupteur n’est actif, la section "Pn" est totalement omise.

Une fois le câblage terminé, on teste cette sortie. Vide si aucun interrupteur n’est déclenché, contenant les lettres correctes, si interrupteurs activés.
En cas d’inversion, c-à-d qu'elle montre tous les interrupteurs actifs ("Pn:XY") alors qu’aucun interrupteur n’est activé et que les lettres disparaissent quand l’interrupteur est déclenché alors on corrige en inversant la logique dans GRBL => $5=1.

Une fois le fonctionnement des interrupteurs vérifié, on peut tester le fonctionnement de la mise à l’origine : tenir un doigt sur l'interrupteur d'alimentation du laser au cas où il se déplacerait dans la mauvaise direction, pour pouvoir l'éteindre. Finalement, un clic sur le bouton Home dans LightBurn ou LaserGRBL permet de lancer la mise à l’origine. Si / quand tout fonctionne correctement, le laser démarre sa séquence d'orientation et trouve sa position de départ.

Taille de l'espace de travail

Si on souhaite utiliser le laser au maximum de ses possibilités, la surface exacte de l’espace de travail doit être connue. Un espace de travail plus petit ne poserait pas de soucis tandis qu’un trop grand emmènera certainement le laser s'écraser sur le cadre en faisant forcer les moteurs (vécu ).

Avec le laser Sculpfun S9, on peut partir sur 400 × 400 mm. Il faut juste tester la distance que l’on peut réellement parcourir, distance qui dépend de la position des interrupteurs de fin de course. Pour ma part, je ne peux atteindre que 390x395 (XxY).
La taille de l'espace de travail se précise via les paramètres $130 (X) et $131 (Y). GRBL utilisera cette information pour tous ses calculs, raison pour laquelle il est important de définir correctement ces paramètres.

J'avais un écart entre la taille de l'espace de travail paramétré et la position affichée après l’autoguidage, c’est dû au paramètre $27, correspondant à la distance de retrait après mise à l’origine. Exemple : si celui-ci est réglé sur 3 mm, la position du laser sera de [3,3] ou [-397,-397].

Limites dures et douces

Les deux paramètres suivants n'ont pas d’incidence sur la mise à l'origine. Pour la mise à l'origine, ces deux paramètres peuvent rester à 0.

Je souhaite protéger l'espace de travail. Les limites souples ou rigides (hard / soft) permettent de le faire. Avec celles-ci, on indique au firmware qu'il n'est pas autorisé à dépasser les limites précisées.

Généralement avec deux interrupteurs de fin de course pour la mise à l'origine (un par axe), on utilise les limites souples ($20). Dans ce cas, le firmware, à partir du point zéro de la référence, ajoute la taille de l'espace de travail défini. En cas de dépassement de ces limites, une alarme se déclenche et le laser s'arrête.

Les limites dures ($21) ont un effet identique mais utilisent pour cela des butées matérielles comme limites (min/max), il faut donc deux interrupteurs par axe, un à chaque extrémité de celui-ci. Avec seulement deux interrupteurs de fin de course, comme utilisés sur mon S9, c'est comme clôturer un espace rectangulaire seulement sur deux côtés en espérant que rien ne s'en échappe

• Limites souples ($20) : En activant les limites souples, le contrôleur évitera que la tête laser n’entre en collision avec le cadre. Cela nécessite de définir la taille correcte de l'espace de travail (paramètres $130 et $131). Le contrôleur connait la position [0,0] après l'autoguidage, il utilise les informations [xmax,ymax] pour vérifier qu’aucune commande n’entraîne le laser hors des limites fixées. Dans ce cas, le laser s'arrête et émet une alerte. Il est recommandé d'activer cette option => $20=1
• Limites dures (21 $) : En activant les limites dures, le laser s'arrêtera lorsqu'il atteindra les interrupteurs de fin de course. La plupart des utilisateurs (c’est mon cas) ne placent des interrupteurs qu'à une extrémité des axes (là où vous voulez jouer à E.T. ), il n'y a pas d'interrupteurs de fin de course aux autres extrémités. Donc, AMHA, il n'est pas très utile d'activer cette fonction. Personnellement, je l'ai désactivé => $21=0

Quel firmware utiliser ?

Dans un premier temps, j’utilise le firmware installé (un post ultérieur fera l’objet du firmware) qui permet d’origine d’activer la fonction de mise à l’origine. Cependant, tel quel, ce firmware a des «limites» :

• Après la recherche d'origine, les coordonnées du laser ne sont pas réglées sur [0,0].
• La mise à l'origine s'effectue un axe après l'autre, ce qui prend un peu plus de temps que si les deux axes faisaient le cycle en même temps.
• Il est possible que la mise à l'origine ne fonctionne pas du tout, c’est que le firmware installé est la version standard complète de GRBL, prévue plutôt pour des CNC : il essaye en premier de faire un mise à l'origine sur l'axe Z. Comme il n'y en a pas dans la plupart des graveurs laser, la mise à l'origine échouera complètement. Heureusement, ce n’est pas le cas du firmware fourni par Sclupfun.

Coordonnées laser

Avec ce firmware originel, GRBL traite le système de coordonnées de la machine comme un système de coordonnées CNC classique. La position [0,0] est TOUJOURS en haut à droite.

Avec les interrupteurs de fin de course positionnés comme décrit précédemment, on obtient les positions suivantes (en supposant un espace de travail de 400 × 400 mm) :

• haut-droite : [0,0],

• haut-gauche : [-400,0],

• bas-gauche : [-400,-400]

• bas-droite : [0,-400]

On doit donc informer le firmware qu'il y a un décalage entre le système de coordonnées de la machine et le système de coordonnées de l'espace de travail. Une bonne explication est disponible dans la documentation de LightBurn.

On souhaite effectuer une translation de l'espace comme ci-dessous :

Deux moyens sont disponibles pour réaliser cette translation :

1) Le plus simple est d'utiliser la commande : "G10 L20 P1 X0 Y0".

Cette commande ne nécessite pas de paramétrage manuel des coordonnées x et y.

Après mise à l'origine, on déplace la tête du laser vers la position avant gauche [0,0] en utilisant les commandes de déplacement de LightBurn ou LaserGRBL (ne pas déplacer la tête manuellement).

Une fois le laser arrivé en [0,0] (avant / gauche), on envoie la commande "G10L20P1X0Y0" dans la console. Cette commande prend la position actuelle et calcule automatiquement le décalage.

2) Autre possibilité avec la commande "G10 L2 P1 xx yy". Cette commande fournit au système, le décalage dans le système de coordonnées de xx et yy mm à prendre en compte. Exemple : le home se faisant à l’avant à droite, pour que le [0,0] corresponde à celui de LightBurn, la commande à saisir sera : "G10 L2 P1 X-400 Y-400" (dans mon cas, G10 L2 P1 X-390 Y-395).

Les paramètres définis par les commandes G10 sont enregistrés dans la mémoire EEPROM du contrôleur, il n’est normalement pas nécessaire de les définir plus d'une fois. Plus d'informations sur les systèmes de coordonnées (G10, G92, G54-59, …) => http://www.linuxcnc.org/docs/2.4/html/gcode_coordinates_fr.html

Pour réinitialiser les valeurs enregistrées et revenir aux paramètres par défaut du firmware, un "$RST=#" dans la console permet de le faire.
 

Note de la documentation de LightBurn : quand un décalage de l'espace de travail est activé, il faut que GRBL rapporte sa position par rapport à cette origine décalée plutôt que dans "l'espace machine" en mettant $10=0.

 

Conclusion

Voilà, les interrupteurs de fin de course sont installés sur mon Sculpfun S9 et pleinement fonctionnels :

Les prochaines «améliorations» concerneront l’installation / compilation du firmware GRBL, l’ajout de l’air assist, le passage de l’axe X en rail linéaire et des améliorations «cosmétiques» totalement dispensables donc absolument nécessaires.

A bientôt

La principale source : un tutoriel de Lightburn et sa vidéo

Modifié (le) Septembre 28, 2022 par fran6p