CO2-Laser von Mach3 gesteuert

Vor einigen Wochen habe ich mir einen kleinen USB-gesteuerten 40W Chinalaser gekauft, zu dem ich allerdings keinerlei Beschreibung in Deutsch habe. Die verfügbaren chinesischen Beschreibungen habe ich mühsam mit google übersetzt und festgestellt, daß hier vieles beschrieben ist, was ohnehin offensichtlich ist. Die vollmundig angepriesene "Schneidfunktionalität" beschränkt sich mit der mitgelieferten Software auf wenige parametrierbare Rahmen und ist offensichtlich für das Ausschneiden der gravierten Stempelmatten gedacht. Das importieren von DXF-Dateien oder anderen Vektorformaten ist nicht möglich.
damit sind Steuerung und Software für mich unbrauchbar.
Nachdem ich nun meinen Chinalaser auf Mach3 umgebaut habe, funktioniert die Motorsteuerung recht gut.
Ich muß dazu erwähnen, daß ich die Maschine hauptsächlich zum Schneiden von Karton und Sperrholz nutzen werde.
Gravuren in organischen Materialien sind noch eine Option für die nähere Zukunft.
Nun habe ich einige Probleme mit der Ansteuerung des Lasers.
Mach3 bietet ja einen Laser-Mode, zu dem ich jedoch nur nachlesen konnte, daß dieser ausgeschaltet bleiben sollte, es sei denn, man will einen Laser betreiben. (sehr interessant)
Ich habe nun schon etwas gespielt, und versucht ein, wie auch immer geartetes Signal an dem V-out Anschluß des BreakOutBoards
zu erzeugen.
Hat hier jemand einen Plan, wie das funktioniert?
Ziel ist natürlich, die Laserleistung vorschubabhängig zu regeln.
Bei den Versuchen habe ich auch beobachtet, daß die Makros M3, M4 und M5 nicht nur einen Bewegungsstop auslösen, sondern auch noch eine Wartezeit von etwa 0,5sec., obwohl im Spindel-Setup die Verzögerungen auf "0" gesetzt sind.
Kann mir hier jemand weiter helfen?

Frag mal hier nach: http://www.einfach-cnc.de/

Der hat auch schon ein paar Bücher geschrieben und verwendet gerne die Mach 3 Software für seine Projekte.
Villeicht kann er dir weiterhelfen.

Und bitte poste hier dann deine Erfahrungen. Ist nicht uninteressant was du da bastelst.

Danke für die Antwort.
Leider ist der Laser-Mode nirgendwo beschrieben. Weder die Funktionalität noch welche Einstellungen nötig sind.
Die Anfrage bei Immo Winckler, wo ich die Hardware und Mach3 gekauft habe, ist noch unbeantwortet...
Ich werd's mal bei Christoph Selig versuchen.

So nun habe ich etwas mit den Einstellungen im Mach3 gespielt und experimentiert.
Die Laserleistung steuere ich über die Spindelsteuerung mit der Takt/Richtung Steuerung, wobei die Richtung nicht gebraucht wird.
Den Shutter schalte ich am Programm-Anfang Mit M3 über das Spindelrelais. Das ist aber nicht das, was ich mir vorgestellt hatte, weil über das Relais eine sehr träge Verzögerung aktiv ist, obwohl die Verzögerungen im Spindel Setup auf 0 stehen.
Weil ich M3 mit S1 starte ist die Steuerspannung, die ich an der V-Out Klemme X13.2 abnehme und an den Regel-Eingang (IN) des Lasertreibers lege, noch so gering, daß der Laser noch nicht "zündet".
Mit "G1 S2000 X... Y..." beginnt der Laser mit geringer Leistung Ein Loch ins Material zu brennen, bis endlich die Achsen sich in Bewegung setzen.
Die Leistung einzustellen (S2000) und dann erst den Shutter zu schalten (M3) ist in dieser Konstellation nicht sinnvoll, weil die Achsen erst verzögert (etwa 1/2 sec.) nach Schalten des Relais freigegeben werden. das gibt richtig hässliche Löcher, selbst bei geringer Leistung.
Über die Option der Spindelsteuerung "Laser Modus Freq. bei Vorschub %" habe ich noch nichts in Erfahrung bringen können. Das würde mich aber richtig interessieren.

Hallo guest,

kannst du mal ein Foto von deinemLaser hier einstellen.

Mfg

Alex

@trebreh
Also, die Maschine ist mechanisch, unverkennbar aus der K40 Serie, mit allen bekannten Unzulänglichkeiten... da ist ein Foto wohl nicht mehr nötig. Eine Weiterentwicklung oder Verbesserung hat hier in den letzten 5 Jahren nicht stattgefunden. Dafür ist der Preis aber bei einigen (chinesischen) Anbietern unter 1000$ gefallen, was auch den aktuellen Teilepreisen für Laserröhre, Treiber und Mechanik entspricht. Die mitgelieferte Software ist bestenfalls für einfache Stempelgravuren nach sehr gut vorbereiteten Grafiken oder den internen asiatischen Schrift-Tools geeignet.
Was hier genauer als +-0,5mm sein soll, bingt gewaltige Probleme mit sich. Vektorgrafiken oder gar DXF-Import: Fehlanzeige.
Die Laserleistung ist beim Original nur manuell mit einem Potentiometer nach einem Amperemeter bei offenem Shutter einstellbar.

Christoph Selig hat mich nun auf den richtigen Weg gebracht, um den Laser doch noch richtig betreiben zu können.
Die "Spindel" hat nun eine max. Drehzahl von 1000 RPM, was eine (ausreichende) prozentuale Einstellung der Leistung im Format %x10 erlaubt. Die PWM-Pulsfrequenz habe ich von 300Hz auf 1kHz erhöht. Damit ist das analoge Ausgangs-Signal am BreakOutBoard auch ausreichend gut geglättet. (Das ist jedoch nur mit einem Oszilloskop messbar.)
Die Laserleistung wird so, mit dem durch den PWM-Puls gesteuerten, analogen Ausgangssignal (0-5V), eingestellt. Dieses Signal wird mit M3 ein- und M5 ohne Relais ausgeschaltet.
Den Shutter (TTL-Eingang am Lasertreiber) schalte ich nun mit dem Richtungssignal der Z-Achse, die ja nicht real existiert.
Um annähernd verzögerungsfrei zu schalten, sind im Achsensetup die Parameter der Z-Achse auf maximale Werte für Geschwindigkeit und Beschleunigung gesetzt.
Im (Fräs-) Bearbeitungsprogramm fahre ich dann erst vom Referenzpunkt (Z0) auf die sichere Höhe 0,01mm, was etwa einem Takt entspricht und somit verzögerungsfrei stattfindet. Damit ist der Shutter ausgeschaltet. Nun kann ich gefahrlos die Röhre ("Spindel") mit M3 auf mittlerer Leistung starten. Bis die Mechanik auf den Startpunkt verfahren ist, hat sich der Laser stabilisiert, was je nach eingestellter Leistung zwischen 100 und 300ms dauern kann. Nun kann ich die Arbeitsleistung absenken oder anheben und den Shutter mit dem Richtungssignal der Z-Achse durch eine Zustellbewegung nach Z-0,01mm (etwa 2 Takte) öffnen. Durch die Programmierung mit G64 öffnet der Shutter unmittelbar (einen Takt) vor der Beschleunigung der Geometrieachsen (XY). Brandlöcher sind damit passe.
So kann ich zumindest gut Schneiden und dabei die Leistung des Lasers annähernd voll ausnutzen, auch wenn durch die Bremsrampen eine leichte Zunahme der Eindringtiefe am Satzübergang zu Z+ wahrnehmbar ist.
Beim zeilenweisen Gravieren ist diese Methode jedoch etwas schwierig. Durch die Bewegung der (virtuellen) Z-Achse wird die Bewegung der X-Achse am Satzende durch die Beschleunigungsrampe deutlich abgebremst, was selbst mit G64 zu einer Reduzierung des effektiven Vorschubs in der Ebene (bei schnellen Wechseln) auf bis zu 20% des programmierten Vorschubs führen kann.

Zur Funktion des "LaserMode", der seit kurz nach Einführung von Mach3 im SpindelSetup prangt, schweigen sich ArtSoft und der deutsche Distributor von Mach3 nach mehreren Anfragen noch aus. Entweder hat es noch Niemand probiert, oder es ist (noch) völlig funktionslos?
Mach4 ist mittlerweile angekündigt. Was dann von den angekündigten Tools auch wirklich funktionieren wird, bleibt also noch abzuwarten.
Jedenfalls scheinen die Wenigen, die einen CO2-Schneid-Laser mit Mach3 betreiben (und das öffentlich zugeben ), einen ähnlichen Weg wie ich beschritten zu haben.

Wenn du mal die ersten Teile schneidest, mach doch mal ein YouTube Video und veröffentliche es hier.

Was hast du eigentlich mit dem Laser vor ? Der Arbeitsbereich ist ja recht klein.
Ach ja: und hol dir mal dieses Demo - funktioniert super zusammen mit Mach3 - villeicht kann man damit auch Laser Schneidpfade einfach und rasch erstellen: http://www.vectric.com/products/cut2d.html

Der Laser soll hauptsächlich einen 160g Karton schneiden. Dabei handelt es sich um einen hadernhaltigen und sehr festen Karton, der bisher alle Klingen vorzeitig verschlissen hat.
Ich mache PopUp Karten im weitesten Sinne und so eine Art Scherenschnitte. Weil aber das Auffalten der Modelle schon oft sehr aufwändig ist, will ich mich nicht auch noch beim Schneiden verkünsteln. Das Format geht selten über A4 hinaus. Die größeren Modelle werde ich erstmal noch von Hand schneiden und falzen. Später will ich noch einen zweiten, größeren Lasercutter komplett selbst bauen, der auch Sperrholz für den Modellbau und schweren Karton schneiden soll.
Wie es jetzt aussieht, werde ich wohl auch beidseitig die Falze einschneiden können. Dafür werde ich nur noch eine entsprechende Aufnahme bauen müssen, wo ich die Bögen abstöpseln kann. Die DXF-Dateien und Bearbeitungsprogramme werden damit aber auch sehr viel aufwändiger. Wenn's aber mal steht, habe ich wohl kaum noch Arbeit damit.
Damit du mal eine Vorstellung hast, wie das aussieht, habe ich mal einige Bilder von diesen Modellen als Beispiele hier angehängt.

 buffalo_bill.jpg ( 65.1KB ) Anzahl der Downloads: 40
 0309_0_Goldener_Pavillon.JPG ( 171.74KB ) Anzahl der Downloads: 49

 0320_0_Hagia_Sophia.JPG ( 629.67KB ) Anzahl der Downloads: 48

Coole Sache. Respekt

Hallo guest, vielen Dank für deine Erklärung, die hilft mit bestimmt noch weiter. Allerdings werde ich LinuxCNC nutzen.



Gruß
Michael

Raspberry Pi II + Linux CNC wäre ja eine lustige Sache.

Lustig wäre das bestimmt...
Mir reichen die Probleme mit Mach3 schon aus... Obwohl, (aufholzklopf) im Moment läuft's ganz gut.

Übrigens: Ich hab' mir auch mal Vectric Cad2D angeschaut... Nun, es ist recht günstig... Macht viel ganz automatisch, auch Sachen, die ich gar nicht will... Ich sag mal: "Wem`s reicht..."
Ehrlich gesagt, bin ich froh , das ich mich auf SheetCam TNG gestürzt habe. Auf die Einflußmöglichkeiten bei der Bearbeitung der einzelnen Layer möchte ich beim Lasern nicht mehr verzichten. Auch wenn ich hin und wieder mal den PP anpassen muß, um eine neue Funktion zu integrieren. Ich kann aber alles selbst so steuern wie ich es will.
Wenn die DXF-Datei sauber vorbereitet ist, habe ich das NC-Programm in 20-30 Sekunden fehlerfrei in Mach3 und kann es angstfrei ablaufen lassen.

Der Beitrag wurde von guest bearbeitet: 16.03.2015, 21:07 Uhr

Mich fasziniert immer, was heute schon alles möglich ist. Und vor allem: für sehr kleines Geld.

Ein fertiger einfacher Pi II CNC Bausatz mit Software, Schrittmotoren etc für Bastler wäre ja eine tolle Sache. Plug and Play, so das auch Laien damit zurecht kommen. Da könnte man die tollsten Sachen damit machen.

Ich stell' mir gerade vor, wie eine CNC-Software auf einer 8MHz-Quadcore-CPU (wie der legendäre MC68000 im Amiga500) unter Windows10 vor sich hinstolpert....
Das wäre, als wenn der Fahrspurassistent im Auo bei Tempo 200 alle 500m mal kontrollieren kann, ob das Auto überhaupt noch auf der Straße ist... quasi Sekundenschlaf als Dauerzustand.
Nein, dazu ist der Raspberry PI nicht gemacht und auch nicht fähig.
Die ganze Hardware, die für einen einfachen PNP-CNC-Bausatz zusätzlich nötig wäre kostet weit mehr als 10 Raspberrys.
Allenfalls könnte der Winzling ja mit einem externen Motion Controller funktionieren.
Der Raspberry ist zum "Spielen" und Experimentieren gedacht.
Funksteckdosen steuern, oder als NAS-Server für den privaten Hausgebrauch, das sind Dinge die er klaglos schafft.

Ich habe im Netz schon Projekte gefunden: Raspberry Pi (alt) + EMC2 Linux + 3 Achs CNC im Eigenbau.
Nachdem der neue Pi II um Welten schneller ist, sollte es jetzt also deutlich einfacher sein.