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ATOM 3D Printer Group 造訪社團 » 雷射

原文網址 Charlie Ting
2015-09-15 00:37:41

[玩家版雷射模組 - 大功告成]

架構設定:
1. 以能跟 ATOM 2.0 緊密結合為重點,共用電源、不干擾平時列印操作。

2. 以能夠彈性設定功率,作為各種素材的切割/雕刻使用。

3. 簡單明瞭的出力顯示。

4. 盡量用現成元件及模組完成,例如 DC to DC converter, 散熱鰭片等。

5. 以盡量不大改 Marlin 為前提,基本上我大概只加了不到十行的程式。

6. 雷射出口可直接調整焦距。

模組規格:
1. 現有雷射元件為 1.8W,理論上同樣架構可以上修到 6W 雷射。但保護措施需要更慎重處理。

2. 輸入電源為 ATOM 原廠變壓器的 12V,基本上可在 9V ~ 38V 間運作。

3. 輸入電流理論上會到 1.5A(最大功率,但其實不用那麼強力就很好用了)

4. 功率修正極度細膩,可針對不同材質進行最佳化。

張張家祝
2015-09-15 00:43:22

太專業了~~~

林祐德
2015-09-15 00:46:47

拍手~~~^ ^ 想請教~圖片點陣是用cura還是另轉灰階配合功率輸出? :)

Shi Xinhui
2015-09-15 00:51:34

莫非…該不會以後可以加法減法一起來?!!那就真的神大啦~~orz

Kuo Hsuan Tseng
2015-09-15 00:56:00

真神人,這些都可以變成套件了

賴威銘
2015-09-15 00:57:52

可拿來印完3D修牽絲及疙瘩用嗎(≧∇≦)

林祐德
2015-09-15 01:03:50

看到那個光真的滿high的~~~就好像星際大戰的雷射槍一樣~~xd 不過如果沒接觸過雷射的話,那個光別近距離去看它,跟看電焊一樣傷眼~~~

Charlie Ting
2015-09-15 01:21:13

剛才雕的照片

Charlie Ting
2015-09-15 01:22:05

從放大的細節看,改成 PULSE 擊發的燒法應該會更好看。

曾信憲
2015-09-15 13:08:19

... 好像比 atom 原廠還厲害. 要開放訂購了嗎? :D


原文網址 Charlie Ting
2015-09-13 03:15:46

[雷射電控封裝前留影]

為了更輕鬆切換雷射模組和3D列印,終究必須把它模組化,所以花了些時間找電路和零件。本來想說沒幾個零件就不洗板子了,結果沒想到幾個電路的配線走位大不同,拉來牽去的,搞很久。

還好腦子還算清楚,沒配錯線路,一切測試正常。

不知道官方的雷射模組什麼時候會出,最近看到很多人都推出了,連老外都來打廣告。

不過在實際整合的過程中我發現一些小問題,也試著解決它,像是:

硬體:
1. 最佳驅動電壓(針對不同雷射元件)
2. 驅動功率顯示
3. 最大功率設定(30階,PIN)
4. 輸出功率修正(旋鈕式)
5. 與機台共用電源

軟體:
1. Image to Gcode generator

韌體:
1. 支援 ON/OFF 控制(功率由控制器調整)
2. 支援 PWM 控制(控制器設定功率區間,由 PWM mapping 驅動)
3. 支援 PULSE 驅動(以針點式燒擊定點,可指定功率及燒擊時間)

結語:
雷射這東西整合不難,但使用上的細節可能不比 3D 列印少,不同的材質、不同的燒法、功率的校正....問題不少。

但我似乎看不出來現有的雷射模組在這些細節有作了多少著墨。也不知道正規的雷射機台在這些地點是怎麼處理的。不知道有沒有人能分享一下訊息~~~

等這控制器封裝完成後,往後我應該會比較著墨在軟體或網站服務的開發,這樣才能把它的效益發揮到最大。

Sop Huan
2015-09-13 03:37:08

洗板找我!!

Rick Yang
2015-09-13 07:24:08

您手上的若是TO9(9mm)封裝,我大概有跟這顆laser diode奮戰好幾年的經驗,以下分享給你參考
其實有一個因素可能要很的重視, 就是"溫度"
溫度於雷射的電光轉換效率影響很大,建監控散熱鰭片溫度,由致冷晶片或是風扇來穩定溫度

以前是這樣驅動,以PWM訊號積分成電壓給DRIVER BOARD,DRIVER BOARD依照電壓給出對應電流驅動laser
所以基本上由電流來控制其輸出,電壓給夠就行

若要量測光功率,一顆detector隨便也要十萬,一般使用者大概是沒辦法用這個方法,以前也是只有要做精準實驗時才會動用detector,平常大概就是監控電流與溫度

以上是laser diode使用的經驗
目前工作接觸的千萬等級laser加工機又是不同的做法,有空再聊了

Charlie Ting
2015-09-13 08:56:15

感謝分享~^_^

目前作法是鰭片夠大、強制氣冷,避掉溫度的影響,這點在驅動電路也是一樣作法,因為這裡的溫度影響電流更明顯。

我倒是省了 PWM 積分這段,直接給週期方波。因為好像效果沒什麼差別,而我覺得在雷雕時方波能有更多用法。

換了供電板後比原本用電源供應器更好,可以直接設定合適的驅動電壓,再用訊號設定電流,供電的控制可謂隨心所欲。所以實際打出的功率為何,就沒那麼在意了,打算以實際的切割、雕刻能力來建立資料庫或作印前校正即可。

陳明谷
2015-09-17 20:46:53

Huang Lin-Chieh 你的moq是多少?

Sop Huan
2015-09-17 21:35:11

10pcs


原文網址 Charlie Ting
2015-09-08 02:23:08

[雷射雕刻 - 照片篇]

這個應用沒有想像中的容易處理,因為它不像切斷,只要把功率極大化、對焦弄準,能不能切斷就一翻兩瞪眼。

雕刻的時候,除了出力要捉很準,重點還是材料對溫度的反應。

以紙張來說,它可不是功率加法器,你打多少雷射它就乖乖呈現。

比較實際的狀況可能是,功率小了它沒感覺,功率大了直接燒焦,中間沒多少緩衝空間。以圖中的人像來說,其實黑色部份都是焦碳化的結果,而這些黑色部份都可以被擦掉,之後呈現的是紙張被燒掉後凹陷。

因此,在雕刻圖案的部份,很可能無法呈現太多的灰階層次,只能用雜點的方式拼出圖案的層次感。

PS. 本圖每個 pixel 以 0.1mm 的方式燒刻。

陳明谷
2015-09-08 08:15:23

所以料要夠厚 比較安心

Jason Ou
2015-09-08 09:51:11

雷射雕刻用的圖檔要加大對比然後轉成1位元黑白圖檔去雕層次感會比較好

Charlie Ting
2015-09-08 09:53:53

Jason Ou 謝謝提示,我再試看看。目前還在寫程式自動產生 gcode和測試灰階層級的數量。

胡育震
2015-09-08 21:05:47

我也好想趕快試試看喔

Charlie Ting
2015-09-08 21:14:09

改用 black/white 的 dithered bitmap,好像感覺也差不多。試完後的感覺是材料是重點,要打得出微點,但又不至於燒穿或燒焦,整個質感才會好。還有雷射的觸發方式應該是點觸發,而不是燒一個微小距離,這也會影響畫面質感。

Charlie Ting
2015-09-08 21:14:53

陳明谷
2015-09-08 21:21:19

這讓我想起以前自己在畫NOKIA手機螢幕桌面時的感覺

Jason Ou
2015-09-09 00:11:10

透明壓克力雕的 你的點大了些 可以換個材料或是調低雷射功率試試看


原文網址 Charlie Ting
2015-09-07 10:38:15

[雷切同步問題 - 已解決]

昨天問的問題,今天花多一點時間跟 Marlin 搏感情,就解決了。

這是成果照.....看來雷射驅動的時間差可以忽略。

另外,也找出了只用電晶體控制雷射出力的最簡單迴路。

不過,又另外碰到一個問題了,就是散熱片不能共用,這是那招啊!!!(因為雷射的外殼是接地,但電晶體的散熱是接 C 極,看來我要換成散熱是接 E 極的電晶體?)

Stanley Chen
2015-09-07 10:42:39

套件何時要推出呢(敲碗)?

Charlie Ting
2015-09-07 10:45:48

再來要測試燒繪的應用,希望能燒出二維的圖案。
然後還要找出最簡單的程式操作模式,目前這塊搞得太複雜了。

姜智勻
2015-09-07 11:03:55

真的太厲害了!!

Rick Yang
2015-09-07 11:14:38

請教同步問題確實是與marlin預載G code有關嗎?

Charlie Ting
2015-09-07 11:22:24

的確是跟 g code 的讀取跟執行有關,但算不算預載,這定義可能有爭議。總之,Marlin 裡有指令是把前面的行程走完,然後再作後續動作的。因此,開關雷射前就是先執行這指令,確認行程都走完了再開關雷射,就OK了。

Charlie Ting
2015-09-07 11:26:43

至於能否水晶內雕刻嘛,我不確定。但這有幾點要先釐清,
1. 多少功率才能達到水晶相變化所需的溫度。
2. 據我了解,水晶內雕是利用兩軸或以上的雷射,同時定位去打內部的某個點,第一是增加雷射功率,第二是方便定位。

等這套模組弄完,有打算買 6W 的雷射來用,但我想 6W 對於透明物的加工還是頗吃力才對。

Jia-Chang Wang
2015-09-07 11:40:21

水晶內雕: 1. 波長 2. 大束角聚焦

林祐德
2015-09-07 11:47:49

Ting大,建議在下標購入前先問問賣家功率,和想要做的事。除非賣家不專業~XD 6W使用要小心了,再加個瀘光對眼晴也好一些。 安全第一。 :)

Charlie Ting
2015-09-07 12:05:21

那賣家是ok的,防護系統也在規則中

劉建良
2015-09-07 12:43:43

有種層級的專家在社團上小職回什麼都冒冷汗,感謝分享!

Antony Hus
2015-09-07 22:21:02

ATOM第一版可以用嗎

Odinson Thor
2015-09-07 23:19:26

感覺很像是在Debug程式

Charlie Ting
2015-09-07 23:35:08

Ti Hi 我不清楚 ATOM 1.0 的程式和硬體差異,目前只有小改 Marlin 的設定和改寫一點點程式(加一點東西),硬體部份只用到一個 PIN 腳作 PWM 輸出。現在正在測燒繪圖片的功能,這部份需要出力校正,還在找比較簡便的控制操作方式。

Charlie Ting
2015-09-07 23:36:21

不算 debug 啦,是沿用現有的架構組裝出自己要的功能,所以只是把 Marlin 原有的程式用上而已。


原文網址 Charlie Ting
2015-09-06 14:39:18

[Problem solved!] [雷射新手 =_=]

沒想到雷射的整合細節不少,對於只有玩玩雷射筆經驗的我,有很多事並不清楚......所以想請教有玩過雷切機台的同好們,會傾向往那些角度去切入或解決。

附圖這張大家很熟的測試內容,一樣被我拿來測雷切的功能,同時,我也改了 Marlin 讓它支援 M03 / M05 的功能,然後把訊號接出來控制雷射元件。(其實現在的官方版本就有了)

但印出來後,可以很明顯發現在每個字(路徑)的開頭會有一段細線;然後每個路徑的尾頭都缺一角。

我原本以為這是 M03 / M05 指令放的位置不對造成的;也曾懷疑是不是繼電器的作動速度不夠快。但從這張圖來看,似乎排除是這個問題,或者說我的切割速度沒有快到讓這問題浮出枱面。

現在我在猜的可能性是:

1. Marlin 的 command processor 設計方式可能有預載指令的狀況,而這個指令丟給控制步進的程序後,它就去執行 M03/M05 然後變更腳位訊號。這兩個動作一個會有時間差,一個沒有時間差。所以這中間造成 time shift 的問題。

2. M03/M05 的指令放錯位置?!

3. 這類問題我想會普遍出現在多軸系統裡,那麼多數人會選擇在那裡解決這個問題?例如,把雷射視為進料馬達?或者,由程式去修正,也就是不用 SD 卡方式列印,改採程式傳值方式,M03 → 路徑跑完 → M05 → 移動 → M03 .....跳過系統同步及時間差的問題?

順帶一提:

兩種控制方式中,電晶體版本的出力似乎略小,是因為電晶體有壓降問題,而繼電器沒有。但目前打算用適合的電晶體來試作功率調整或者採用 PWM 方式出力。

楊小隆
2015-09-06 16:20:50

我沒玩過雷射,不太清楚雷射的過程
但是從照片來猜看看

A想法--
雷射頭移動的順序如果是1→2→3→4→5→6→7

●沒有完全切斷
雷射頭移動到4雷射光開始加強,但是雷射光的強度還不夠強,
直到5的時候才留下痕跡

問題:4→5怎麼沒有老鼠尾巴??

●老鼠尾巴
當雷射頭移動到2時已經完成切割動作,雷射頭準備移動到4
但是雷射光強度還在減弱中,所以在2→4的過程中留下2~3的老鼠尾巴

問題:老鼠尾巴看起來很均勻,看不出"漸縮、淡出"的現象

~~~~

B想法--
雷射頭移動的順序如果是7→6→5→4→3→2→1

●老鼠尾巴
雷射頭從5→2的過程中,在5的時候開始加強雷射光的強度,
在3的時候雷射光已經強大到可以留下痕跡

問題:老鼠尾巴看起來很均勻,看不出"漸縮、淡出"的現象

●沒有完全切斷
在B想法我找不到理由.....

以上的想法都是建立在 "雷射光強度調整要有時間" 的基礎下,
如果雷射光強度調整不需要時間則以上所有論點皆失效...

Charlie Ting
2015-09-06 16:37:15

謝謝你的答覆,是走B路線。
雷射光的推動的確要一點時間,但算是相當短,改天或許我可以用不同的圖案來測這數據。
但雷射的加工成果變數很多,像是你看到的粗細,可能對焦是一個問題(這紙板沒有很平,而雷射光的景深其實蠻淺的),還有以電晶體來控制時,電晶體的散熱狀況會影響出力(因為越熱電流越大)。

目前算是在測各種可能的狀況,然後才知道最終的組成怎麼搭最合適。

Roy Lo
2015-09-06 19:45:05

雷射出口加 shutter 呢?

Rickey Yang
2015-09-06 20:47:43

有示波器的話可以來檢查是不是硬體不同步

陳明谷
2015-09-07 09:54:39

有C在輸出迴路上?

Charlie Ting
2015-09-07 09:58:44

問題解決了,Marlin 裡加個指令就好了。

Eredh Ereb
2015-09-07 12:33:36

哦?可以請問是什麼神奇的指令嗎?


原文網址 Charlie Ting
2015-08-31 17:04:48

[雷切 gcode 徵求]

自己的雷射模組搞得差不多了,再來就是要看正常的雷切 gcode 或者程式的功能,然後再作一個對應的電路,最好能支援 PWM 。

之後再買一個比較穩定的電源供應,這樣整個雷射模組就算完成了。

不知道有沒有人能提供相關訊息。謝謝~~~

MoMo Yang
2015-08-31 17:10:36

Io HonGwal
2015-08-31 17:11:49

MoMo Yang
2015-08-31 17:13:04

我就是照那個做的 :)

MoMo Yang
2015-08-31 17:13:40

Io HonGwal
2015-08-31 17:14:10

Grbl Controller 好似有內置 繪圖器

Charlie Ting
2015-08-31 18:06:51

但 Grbl Controller 能送 code 給 Marlin 嗎?

Rickey Yang
2015-08-31 21:01:15

以前玩雷切都像是操作印表機 coreldraw畫完直接列印輸出

Clarence Lee
2015-08-31 22:42:47

grbl基本上還是gcode based的啊..
圖可以用Inkscape 搭gcode產生的plugin

Charlie Ting
2015-08-31 23:02:22

應該說我比較好奇的是,控制雷射開關、出力的這些會用那些 gcode,以及 Marlin 裡面是否有針對這些指令作出反應,又是透過那幾個 PIN 腳。因為之前大略看過 Marlin 後似乎它只針對常用的指令有作對應的處理,有不少指令是無視的。

Io HonGwal
2015-08-31 23:03:52

http://reprap.org/wiki/CNC_Gcode_controller <-這可以解讀NC檔
就是平時CNC 和laser cuter的GCODE

Io HonGwal
2015-08-31 23:06:27

用Inkscape 產生的GCODE就可以

Clarence Lee
2015-08-31 23:48:48

Charlie Ting
2015-09-01 01:16:45

看完之後,不知道是不是我的理解不同,或者完全沒玩過雷切,不知道通常的程序是如何。

但我的想法是,希望不只是利用 ATOM 這個 delta 架構,而是希望同時保留 ATOM 的列印,然後加上雷切、雕刻、鑽孔等功能,而不是一直改韌體改接線,頂多就是換刀頭(平台)的差異。 …… 查看更多

Charlie Ting
2015-09-01 01:17:37

我的理解有錯嗎?歡迎鞭打~~~ m(_"_)m

MoMo Yang
2015-09-01 02:13:26

用Inkscape產生的Gcode, 開啟雷射是用M3, 關閉是用M5, Marlin沒有實作這兩個, 可以自己調整Gcode, 或改Marlin

Io HonGwal
2015-09-01 02:16:23

Charlie Ting 手動更快噢 用繼電器的話

MoMo Yang
2015-09-01 02:19:12

手動 @@, 那會累死人呀, 路徑上不是每個地方都開著

Io HonGwal
2015-09-01 02:20:46

用繼電器應該不會累死吧

MoMo Yang
2015-09-01 02:24:35

你手動的意思是? 我可能誤會了?

Io HonGwal
2015-09-01 02:25:26

用多路繼電器 手動開繼電器的開關

Io HonGwal
2015-09-01 02:26:15

不然就要改marl8n

MoMo Yang
2015-09-01 02:26:38

對呀, 你想像你畫一隻狗好了, 路徑上很多地方都會走過, 但雷射不見得是要開的, 但是如果這樣的地方很密集, 就累了呀

Io HonGwal
2015-09-01 02:28:08

你跟我說的東西可能不一樣噢 我說的噴頭換雷切之類的

Charlie Ting
2015-09-01 02:39:52

之前跟 ATOM 的人聊過,建議是把 BUS 線改成通用型的排線跟腳位,這樣只要一組線,就可以通吃所有平台。
然後 Marlin 裡面再針對不同的平台去修正腳位配置和訊號。
這樣就有可能達到一機多用途,最簡單的操作,最多樣的功能狀態。

MoMo Yang
2015-09-01 02:39:59

Io HonGwal 噴頭換雷切 繼電器? 噴頭加溫的方式跟雷射不同呦, 不是單純的換線就可以了

Charlie Ting
2015-09-01 02:42:41

BUS 線的部份主要是針對訊號層級的用途,噴頭用的內建式電源會採用獨立線材以策安全;若有其他需要外部電源的,則會另外加裝控制器和電源,例如主軸。

基本上,按目前的線材配法,是無法快速共用的,只能用不同PIN腳去避免重疊,就不是很方便。

MoMo Yang
2015-09-01 02:46:08

我比較好奇的是原廠是改Marlin還是調整Gcode

Charlie Ting
2015-09-01 02:50:30

等同好開箱就知道了~~~我自己也很後悔沒買。因為平台+六顆球頭+雷射模式+軟體,才不到4000。光平台跟球頭就佔6成以上了。太超值了~~

MoMo Yang
2015-09-01 02:51:41

我當初想買, 但是一忙就忘了這件事了


原文網址 Charlie Ting
2015-08-31 12:58:16

[ATOM 櫃]

看來要學社團的同好一樣把 ATOM 裝到櫃子裡去了,主要倒不是因為吵,而是裝了雷射之後切或雕東西的煙味實在不少。而且說真的,難保沒有毒性,或者該說肯定有毒性。

但是若只靠雷射頭上的散熱風扇來處理,要能夠把煙排掉是不可能的。所以,還是得認份開工了~~~

蕭傑仁
2015-08-31 14:03:44

既然設計了 要不要順便啾一下同好一起跟廠商團購呢?

Charlie Ting
2015-08-31 14:07:26

還沒設計啊XD

陳鴻鴻
2015-08-31 16:34:54

雷切的煙味真的很臭~之前去自造者協會切密集板或是皮革~物件上那個味道要好幾天才會比較淡~而且還不能放在室內~不然就都是那個焦味~之後就完全不會考慮自己組裝雷切機了

Charlie Ting
2015-08-31 16:41:28

沒錯,所以我在想櫃子的內部必須要作成可拆換的材料,不然整個櫃子一樣會臭。

劉建良
2015-08-31 17:36:39

一般居家沒有抽風系統很多玩具沒辦法玩...

Jay Chen
2015-08-31 19:03:12

內部應可以放個..竹碳類..吸附臭味....

Rickey Yang
2015-08-31 20:49:51

或許可以直接壓克力封鋁擠架 上抽氣

Rickey Yang
2015-08-31 20:51:19

我想的是這樣。要看送的盔甲是長什麼樣了

Charlie Ting
2015-08-31 21:12:31

盔甲上了就無法了,不然原本我也想三片120度弧型壓克力固定在鋁柱上,前方還可以作門栓。

Rickey Yang
2015-08-31 21:18:35

用磁力

Charlie Ting
2015-08-31 21:53:50

盔甲不是鋁板?

Rickey Yang
2015-08-31 22:14:46

要請出馬克來解答了
鋁板也是有辦法的
不過鋁板折出來裂隙不好處理 會用鋁板嗎?

林漢禎
2015-08-31 22:27:38

我公司雷射機就是用壓克力箱罩著
下面進風、頂頭抽風導管
過濾後再排出外頭
要不然味道真的不好聞
也為了員工著想XDD


原文網址 Charlie Ting
2015-08-30 12:24:00

[1.8W 雷射試切]

功率和對焦真的有差,白紙直接燒破,而且線徑算蠻小的。

林祐德
2015-08-30 12:35:32

要試壓克力了嗎~~~嘖嘖

Charlie Ting
2015-08-30 12:38:13

剛試了, 可能對焦沒對準,壓克力沒事. 結果刻在藍色膠帶上了....XDDDD

葉世瑋
2015-08-30 12:42:04

請問這是幾磅的紙?

Bise Chen
2015-08-30 12:42:26

請問那個雷射起始點不能變更嗎?
若能把這起始點設定在要切掉部分的中間而不要在路徑上會不會比較好看?

葉世瑋
2015-08-30 12:43:40

對了,雷射打到玻璃平台會對平台有什麼影響嗎?

Charlie Ting
2015-08-30 12:57:00

壓克力薄板(1mm)在調整對焦後,是有機會可以雕,但要切斷可能還是不夠。另外,熱變形的問題會影響對焦,所以要有應變措施才行。

林祐德
2015-08-30 13:00:49

2w應該切不斷~~~不過可以雕。

林祐德
2015-08-30 13:02:50

記得要到co2的40w(更正),但防護和底板一定要再重做~~~

Charlie Ting
2015-08-30 13:11:42

紙張問題不大,這張大概150磅的紙。
切割速度還可以再快。
燒焦的影響比較嚴重~

Charlie Ting
2015-08-30 13:13:58

我在想以 ATOM 的機器來說, 我頂多裝 5W 的, 再高的話風險太大了。目前也只是先拿 ATOM 試,真的OK之後,會轉到 XY 為主的 CNC 架構上。

林祐德
2015-08-30 13:16:51


原文網址 Charlie Ting
2015-08-29 11:53:16

進度緩慢的自製雷射模組

陳明谷
2015-08-29 12:14:39

鋼鐵人的能源反應爐!!!

MoMo Yang
2015-08-29 12:15:22

Size真剛好

Rick Yang
2015-08-29 12:22:42

對阿,怎麼找到孔徑剛好的

Charlie Ting
2015-08-29 12:23:56

自己鑽的 XD


原文網址 Charlie Ting
2015-08-28 20:35:39

超完美雷射封裝

曾俊維
2015-08-28 20:36:30

沒記錯的話,這因該是投射燈的吧

Charlie Ting
2015-08-28 20:37:55

對,找很久後發現這個最合適。市售的方柱型的雖然固定方便,但結構和散熱並不是太理想。


 

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