Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

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wicki
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Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von wicki » Mo 23 Jan, 2017 6:00 am

Hi zusammen,

ich habe seit gestern einen China-Engraver (40W).
Erste Tests der haben gezeigt: Er funktioniert und graviert auch.
Und die (WIN) Software ist tatsächlich brauchbar. Ich war überrascht.
Die Software rastert das Image und baut es Zeileweise auf.
(was bei den Dingern wohl so üblich ist)
Aber ich hab das Teil gar nicht mit der Intention gekauft, es mit der
China-Software zu betreiben.
Mein Plan war und ist: die Ansteuerung über LinuxCNC zu machen.
und zwar, indem ich die Motoren von der Platine trenne und beide
Achsen direkt ansteuere.
Da sich Laser und dessen Intensität über einen Taster und ein Poti
auch ohne PC testen lassen, sollte auch dessen Steuerung von LinuxCNC
übernommen werden können.
D.h.:
ich müsste dann damit einen GCode abfahren und auf diese Weise
dann schneiden und gravieren können.

Frage: hat jemand hier sowas schon mal gemacht oder hat jemand Tipps/Hinweise,
worauf ich achten muss? Oder habe ich irgendwo einen Denkfehler dabei?

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VDX
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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von VDX » Mo 23 Jan, 2017 8:22 am

... ich habe schon ein paar Laser-Cutter selber aufgebaut und XY-Plotter und CNC-Fräsen zum Lasergravieren und -Schneiden umgebaut.

Aktuell nehme ich als Controller einen ArduinoDue mit RADDS als shield und RAPS128 als Steppertreiber - die Software ist eine modifizierte 3D-Druck-Software Pronterface.

Lies dich durch meine Threads hier bzw. im RepRap-Forum: http://forums.reprap.org/list.php?414

Viktor
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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von wicki » Mo 23 Jan, 2017 10:41 am

Hi Victor,

nach dem, was ich bis jetzt rausgefunden habe, ist der Chinakracherumbau wohl die
günstigste Lösung, wenn man etwas mehr Leitung haben will, als aus den 1000mW-China-Ladermodulen
raus kommt.

Da ich ausschliesslich unter Linux arbeite (und bei Microkontrollern nur PICs) einsetze, moechte ich
beim Umbau auch darauf zurueckgreifen.
Ich werde gleich mal erste Ansteuertests machen - stelle ich mir aber bislang nicht sonderlich
dramatisch vor ;-)

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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von VDX » Mo 23 Jan, 2017 11:31 am

... das ist auch nicht "dramatisch" ;)

Ich habe auch noch einen von diesen chinesischen 40W-CO2-Lasercuttern im Keller, der seit 3 über Jahren auf seinen "Umbau" wartet ... hat sich für mich aber bisher noch nicht so gelohnt, weil ich mit deutlich besseren und leistungsfähigeren Basisgeräten genug zu tun habe :freak:

Im Prinzip ist der Austausch der Steuerelektronik das kleinste Problem - nur die 2x4 Litzen der Stepper und die 2x2 Litzen der Endschalter auf die richtigen Pins des jeweiligen Boards klemmen, dann fehlt für die XY-Ansteuerung nur noch die Konfiguration der Firmware bzgl. Schritte/mm und evtl. Ausrichtung der Achsen und Referenzschalter.

Etwas aufwendiger ist die Ansteuerung des Lasers, wenn du mit dem vernünftig gravieren willst - dafür habe ich mir über die letzten fast 30 Jahre diverse Schaltungen zur Auswertung der Bewegung und daraus abgeleiteter "geschwindigkeitsunabhängiger" Pulserzeugung aufgebaut ... inzwischen ist das für mich Routine, egal, ob für privat oder kommerziell für Kunden -- meist mit Mikro-Arduinos (Wattuino oder Nanite841) im Lasertreiber für die Puls-/Leistungssteuerung, der über einen einstellbaren Stromkonstanter (100mA bis >30A, je nach Laser) die gewünschte Pulsleistung einstellt.

Die nächsten Tage muß ich noch einen XY-Galvoscanner aufbauen und einfahren, danach wollte ich mir eigentlich den CO2-"China-Kracher" vornehmen, weil ich ein paar Tests fürs SLS-3D-Drucken mit Kunststoffen machen soll, die durchsichtig sind und mit den blauen Laserdioden nicht aufgeschmolzen werden können ... dann kann ich dir evtl. auch ein paar direkte Tips für die Laseransteuerung über das China-Netzteil+Treiber geben ...

Viktor
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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von wicki » Mo 23 Jan, 2017 12:04 pm

Hi Viktor,

Etwas aufwendiger ist die Ansteuerung des Lasers, wenn du mit dem vernünftig gravieren willst - dafür habe ich mir über die letzten fast 30 Jahre diverse Schaltungen zur Auswertung der Bewegung und daraus abgeleiteter "geschwindigkeitsunabhängiger" Pulserzeugung aufgebaut
Ich war davon ausgegangen, dass ich zunaechst einfach mit konstanter Leitung fahre.
Entweder Laser ein oder Laser aus.
Zur Umsetzung von Graustufen habe ich mir ein Raster-Script geschrieben, das mehr oder weniger grosse
"*" macht.
Damit kann ich Bilder gravieren, wenn ich das will.
Aber zunaechst will ich eigentlich nur so lasern, wie ich derzeit auch Fraese oder schneide.

Da ich aber mit Lasern von mehr als wenigen 100mW keine Erfahrung habe, frage lieber vorher mal ;-)

Liege ich mit den obigen Ueberlegungen falsch?

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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von VDX » Mo 23 Jan, 2017 12:18 pm

... nur "Laser AN" und "-AUS" ist gerade bei den CO2-Lasern nur fürs Schneiden verwendbar - beim Gravieren von gleichmäßigen Linien oder Punktrastern müßtest du die Geschwindigkeit soweit reduzieren, daß du keine Beschleunigung oder Abbremsung bei Linien hast ... und dann müßtest du wegen der geringen Geschwindigkeit die Leistung soweit reduzieren, daß der Laser nicht mehr stabil zündet, die Ausgabe also undefinierbar wird.

Bei Laserdioden ist das etwas einfacher, da sie schneller EIn/Aus-schalten und auch bis knapp an 0% Leistung reduziert werden können, ohne Unregelmäßigkeiten zu zeigen.

Wie gut/schlecht das ohne Pulssteuerung geht, mußt du einfach mal ausprobieren - hängt auch etwas davon ab, wie schnell der Leistungstreiber den Laser zünden kann - bei Dioden sind das wenige Mikrosekunden, bei einem CO2-Laser und einfachem Treiber können das auch mal viele Millisekunden sein, bis die Leistung stabil ansteht :?

Viktor
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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von wicki » Mo 23 Jan, 2017 12:39 pm

Wie gut/schlecht das ohne Pulssteuerung geht, mußt du einfach mal ausprobieren - hängt auch etwas davon ab, wie schnell der Leistungstreiber den Laser zünden kann - bei Dioden sind das wenige Mikrosekunden
Ich denke, der muss doch recht schnell zuenden koennen: wenn ich mit der China-Software ein Logo
erstelle, dann faehrt er die einzelnen Bahnen ja auch Zeile fuer Zeile ab und schaltet dabei den Laser
ein und aus (ob er die Leistung dabei stufenlos regelt oder nur ein-/ausschaltet kann ich noch nicht
recht einschaetzen)
Wenn er fuer ein ca. 20x20mm Logo 1,5 Minuten braucht und in 1/10 Schritten faehrt, dann sind das
0,45 Sekunden pro Zeile und 0,00225 Sekunden Pro Pixel.
Also muesste der Laser in 2ms von 0 auf 100% kommen.

Ist jetzt so ne ueberlschaegige Rechnung ohne Oszi, Zeilezaehlen und Stoppuhr.
Scheint aber realistisch und muesste fuer meine Zwecke eigentlich reichen.

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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von VDX » Mo 23 Jan, 2017 3:10 pm

... das ist jetzt rein über die "Zeit pro Pixel" gerechnet etwa 500 mal langsamer, als bei meinen Diodensteuerungen - ich habe bei kleinster Leistung und maximaler Auflösung etwa 5µs pro "Pixel" bei maximal 40mm/s Verfahrgeschwindigkeit - allerdings mit deutlich höherer Auflösung, als bei den Zahnriemen-Antrieben der China-Lasercutter ... bei XY-Galvo-Steuerung wird's dann nochmal etwa 20x schneller.

Aber schaun wir erstmal, ob/wie du mit deinem Umbau klarkommst ;)

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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von wicki » Mo 23 Jan, 2017 7:35 pm

VDX hat geschrieben:
Aber schaun wir erstmal, ob/wie du mit deinem Umbau klarkommst ;)
Viktor
Laufen tut er erstmal...
Ich hab dem Ding zusaetzliche Endschalter verpasst. Mir ist es lieber, wenn die Dinger "klick"
machen. Damit kann man besser testen als mit verstecken Gabellichtschranken.
Von der bestehenden Elektronik soll ausser dem Laser gar nichts zum Einsatz kommen.

Aber ich hab mich noch nicht getraut, den Laser dabei zu aktivieren ;-)
moechte heute nicht noch gefrustet werden.....

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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von wicki » Di 24 Jan, 2017 8:10 am

Mir kam grad noch was in den Sinn, worüber ich nicht nachgedacht hatte:

Wenn ich dem Ding seine Motoren wegnehme und es einschalte, was sagt dann die
China-Firmware dazu, dass keine Rückmeldung von den Gabellichtschranken kommt?

Wie ich die Chinesen kenne, haben die bestimmt keine "Abschaltung des Laser-Leistungsteils
wenn Home-Position nicht erreicht wurde" drin.
Ich gehe mal davon aus, dass das so ist und der Laser-Teil unabhängig von der Steuerung arbeiten
kann. (man kann ja auch in der Ruhestellung mit der "Test"-Taste einfach mal n Loch in ein Stück
Pappe lasern)

Werde nachher mal ausprobieren ob ich recht habe - Wenn nicht, dann muss ich mir was
ausdenken (ihm also vorlügen, dass er die Motoren selbst steuert) ;-)

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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von wicki » Di 24 Jan, 2017 8:34 am

ich liebe die Chinesen ;-)))

auf die ist einfach Verlass.

Dem Ding ist vollkommen egal, ob die Motoren dran hängen, ob er ne Home-Position erreicht
oder sich überhaupt irgendwas bewegen lässt:
Sobald das Ding Spannung hat, kann man mit dem Test-Taster losbruzzeln.
Von nem Deckelschalter oder so ganz zu schweigen

Bei Geräten deutscher Produktion undenkbar....
Die würden sogar noch verlangen, dass alle im Raum befindlichen Personen Haende und Füsse
auf in sicherer Entfernung befindlichen Sensoren ablegen, bevor da nur 1mW Laserleistung
raus kommt.

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Re: Umbau eines Chinakrachers auf LinuxCNC

Beitrag von wicki » Di 24 Jan, 2017 7:55 pm

Zwischenmeldung:
Ein kleines bash-Script schaltet nun den Laser via Relais ein, sobald die
Z-Achse unter -1,9 ist - wobei das nc-File eine Frästiefe von 2mm vorgibt.
Das klappt grundsätzlich auch und ich kann Buchstaben und Konturen
Lasern.
Der Test-Taster scheint aber direkt die Hochspannung anzusteuern.
Daher ist bei wiederholtem Ein/Aus der Laserstrahl nicht immer gleich
in der Leistung. Und es erscheint ein unregelmäßiges Schriftbild.

Außer mir hatte aber wohl schon jemand mal diese Idee. Das muss ich
mir dann mal in Ruhe anschauen. Denn es klappt ja wohl recht gut:

http://cncprinter.blogspot.de/p/laser-cutter.html

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