Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Homemade CNC lasercutter

Pagina: 1
Acties:

  • SKRE
  • Registratie: mei 2013
  • Laatst online: 15-10-2014

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Omschrijving

De afgelopen maanden heb ik gewerkt aan het ontwerpen en bouwen van een computergestuurde lasersnijder ook wel een CNC lasercutter genoemd. Het doel van dit project was voornamelijk om te leren hoe het ontwerp van een dergelijke machine in zijn werk gaat en natuurlijk om veel plezier te hebben tijdens het bouwen van het apparaat. Het doel was dus niet om direct een CNC machine te maken welke kan concurreren met professionele machines of zelfs goedkope Chinese imitatiemachines.

Hoewel het doel voornamelijk is om te leren van het ontwerpen van een systeem zoals de lasersnijder is het toch de bedoeling als eindresultaat een volledig functionele lasersnijder op te leveren welke praktisch gebruikt kan worden om verschillende materialen met een hoge mate van precisie te snijden. Daarnaast dient ervoor gezorgd te worden dat de machine een basis biedt voor een volgende iteratie, zodoende kan er in een later stadium een verbeterd ontwerp gebouwd worden.

Eventueel in de toekomst kan het ontwerp ook dusdanig worden uitgebouwd dat andere mensen hiermee ook een CNC lasercutter kunnen bouwen.

Het eindproduct is voornamelijk uitgevoerd in hout omdat dit voor mij makkelijker en sneller te verwerken is ten opzichte van metaal. Metaal heeft eigenlijk wel de voorkeur vanwege eventueel brandgevaar en precisie van de machine, hout heeft toch de neiging minder precies te zijn en werkt onder de invloed van vocht en temperatuur. Daarnaast is er gebruik gemaakt van een 3D printer om specifieke onderdelen te produceren.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Eisen

Om het project als 'succes' te betitelen dient er voldaan te worden aan de volgende eisen:
  • In staat om hout en plastic tot 3mm te snijden
  • Geen afwijking groter dan 1mm in zowel de X als Y richting over het gehele materiaal
  • Snijoppervlak van minstens 63x40cm
  • Volledig computergestuurd
  • Mogelijkheid tot zelfstandige werking
  • Volledig op afstand te besturen
  • Voldoende afzuiging om schadelijke stoffen en rook direct af te voeren
http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Veiligheid

Veiligheid is een thema waar men tijdens een dergelijk project continu mee bezig dient te zijn, om deze reden wil ik hier extra bij stilstaan. Niet alleen is een laser op zichzelf natuurlijk enorm gevaarlijk, maar ook het gebruik van gereedschap tijdens het bouwen kan gevaarlijk zijn. Hoewel het, zoals bij ieder project, te verwachten is dat er een inzet gedaan moet worden in de vorm van bloed, zweet en tranen willen we de hoeveelheid hiervan natuurlijk beperken waar mogelijk. Daarnaast dient er zorg worden gedragen voor de mensen, dieren en objecten in de omgeving van het project. Een onderdeel wat vaak wordt vergeten tijdens dergelijke werkzaamheden, maar toch belangrijk, is het zorgdragen voor de gezondheid van de projectmedewerker(s) op de langere termijn. Denk hierbij aan een goede sta-/zithouding tijdens het werken, een gezonde werkomgeving en een beperking op de blootstelling aan schadelijke elementen zoals: stof, rook, chemicaliŽn en straling.

Werken met een laser is levensgevaarlijk voor jezelf en je omgeving, begin hier niet aan zonder de juiste maatregelen te treffen.

Veiligheidsrisico's bij dit project zijn de volgende:
  • Risico op een verwonding tijdens gebruik van gereedschappen
  • Risico op een verwonding wegens het niet (correct) vastzetten van materialen
  • Risico op elektrocutie bij het gebruik van elektrische gereedschappen
  • Risico op elektrocutie bij het gebruik van hoogspanning
  • Risico op elektrocutie bij het bouwen van overige elektrische onderdelen
  • Risico op uitglijden/vallen bij aanwezigheid van stof of materialen op de grond
  • Inademing van rook en stof
  • Blootstelling aan chemicaliŽn
  • Brandgevaar bij het snijden of zagen van metaal
  • Brandgevaar bij het gebruik van een laser
  • Risico op verblinding tijdens het gebruik van een laser
Om deze risico's in te perken is ervoor gezorgd dat er gebruik is gemaakt van een goede, schone werkomgeving. Hierbij is tevens gebruik gemaakt van de juiste materialen en is er geen materiaal op een foutieve of niet bedoelde wijze gebruikt. Daarnaast is er gezorgd voor voldoende persoonlijke bescherming zoals een gezichtskap, een gekeurde veiligheidsbril geschikt voor gebruik van een laser, handschoenen, juiste kleding en het juiste schoeisel. Ook zijn er tijdens werkzaamheden altijd voldoende veiligheidsmaatregelen aanwezig zoals een brandblusser, een knop waarmee direct de stroom kan worden uitgeschakeld, een werkende aardlekschakelaar en stop in de elektrische installatie en iemand die regelmatig komt controleren of alles nog in orde is en indien nodig vervoer naar het ziekenhuis kan voorzien of hulpdiensten kan inschakelen.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Basisontwerp

Het ontwerp is onder te verdelen in verschillende losse onderdelen, deze onderdelen worden in het volgende schema benoemd en hieronder kort beschreven:



De oranje blokken hebben te maken met de stroomvoorziening, de oranje pijlen geven de 230 volt netstroom aan, de bruine pijlen geven gelijkspanning op een lager voltage aan. De paarse blokken geven PC gerelateerde zaken aan. Zwarte pijlen geven een signaal/aanstuur lijn aan, eventueel gecombineerd met voeding. Groene blokken geven controller gerelateerde zaken aan. Roze blokken zijn gerelateerd aan de laser, rode lijnen geven hierbij laserlicht aan. Blauwe blokken zijn gerelateerd aan waterkoeling, de blauwe pijlen geven de waterstroom aan. Witte blokken zijn gerelateerd aan lucht waarbij groene pijlen luchtstroom aangeven.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Stroomvoorziening

In het ontwerp is duidelijk te zien hoe de stroomvoorziening is geregeld, er is een centraal stopcontact welke splitst naar 3 voedingen en enkele apparaten welke zelf direct netstroom nodig hebben. De gekozen PC werkt op een enkele 19 volts gelijkspanning ingang en heeft derhalve een “blok” voeding waarbij de netspanning wordt omgezet naar de benodigde gelijkspanning. Veel mensen zullen deze voeding kennen van hun laptop. De laser werkt op 3500 volt en heeft een losse voeding om dit voltage op te wekken, deze voeding heeft tevens een interface waarmee de uitgang kan worden aangestuurd. De laservoeding werkt ook op netspanning. De derde voeding in het systeem is een simpele 12 volt voeding waarmee verschillende overige zaken van prik worden voorzien, zoals de controller en de ventilatoren. De waterpomp en luchtpomp werken beide rechtstreeks op netspanning.

Door een stopcontact centraal te plaatsen is het eenvoudig mogelijk om afzonderlijke zaken uit te schakelen, zo kan tijdens het testen bijvoorbeeld de laservoeding uit het stopcontact worden gehaald zodat er geen hoogspanning aanwezig is en de laser niet kan activeren. Ook kan de luchtpomp worden uitgeschakeld gezien deze alleen nodig is bij het snijden en een redelijk irritant geluid maakt. Via een grote knop is het mogelijk om direct het geheel van de spanning af te halen, wanneer er iets mis gaat kan dit noodzakelijk zijn.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Controle PC

Om het geheel aan te sturen is er gekozen voor een volwaardige PC. Dit geeft namelijk direct een uitgebreid platform waarop praktisch alles mogelijk is. In de meest strikte zin zou dit niet nodig zijn geweest, maar gezien het project een groot prototype is leek me dit de meest flexibele oplossing. Daarnaast had ik deze PC nog liggen, in het verleden is het ooit mijn mediacenter geweest, maar lag deze in de kast te stof te verzamelen. Het betreft een Asrock ION 330 met daarin een Intel Atom 330 en verder minstens even niet indrukwekkende specificaties, toch geeft dit ruim voldoende vermogen voor alles wat er eventueel nodig is in dit project.

Op deze PC staat Windows 7 geÔnstalleerd (Windows XP of Linux was ook prima geweest) welke via remote desktop te besturen is. Hiermee is het geheel vanaf iedere PC, tablet of smartphone heel eenvoudig te bedienen. Verder stuurt deze PC de RAMPS controller aan en zorgt deze voor verlichting en een webcam. De webcam is via de PC te bekijken, maar via iSpy ook via het netwerk te benaderen. De verlichting zijn enkele standaard USB lampjes welke ik nog had liggen, deze zorgen ervoor dat de (slechte) webcam voldoende licht heeft om een helder beeld te geven.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Ramps controller

Om de motoren via de PC aan te sturen heb ik gekozen voor de RAMPS controller, RAMPS staat voor RepRap Arduino MEGA Pololu Shield. Deze controller is ontworpen als onderdeel van het RepRap project ten behoeve van 3D printers en heb ik gekozen wegens de volgende voordelen:
  • Zeer uitgebreid en stabiel platform
  • Volledig opensource (zowel hardware als software)
  • Eenvoudig en relatief goedkoop te verkrijgen
  • Biedt reeds alle mogelijkheden voor het aansturen van motoren, sensoren etc.
  • Werkt op basis van G-Code voor de aansturing
Ik heb het PCB op internet gekocht en met onderdelen welke ik reeds had liggen in elkaar gesoldeerd. Qua software heb ik gebruik gemaakt van een zelf aangepaste versie van de Marlin firmware. Bij de PCB heb ik ook enkele motordrivers en endstops gekocht en deze ook in elkaar gesoldeerd. Het Arduino deel wordt verbonden via USB en krijgt ook zijn voeding via USB. De controller heeft een aparte aansluiting voor de voeding zodat er voldoende vermogen aanwezig is. Het is ook mogelijk om de Arduino ook vanaf deze voeding te laten werken, maar ik heb dit niet gedaan.

In de toekomst zou het met dit platform bijvoorbeeld ook mogelijk zijn om het geheel nog verder zelfstandig te maken, dan kan een PC eventueel weggelaten worden. Het RAMPS platform is zeer uitgebreid en doordat het gebaseerd is op Arduino ook heel eenvoudig te begrijpen en uit te breiden. Doordat de aansturing via G-Code gaat is het mogelijk om bestaande CNC software te gebruiken welke vaak gericht is op het genereren van G-Code.

Het aansluiten van de laser voeding op het RAMPS platform bleek heel eenvoudig, er zijn voldoende mogelijkheden reeds aanwezig om het benodigde signaal te genereren. Tussen de RAMPS controller en de laser is een veiligheidsschakelaar geplaatst, hiermee is het mogelijk om te voorkomen dat de laser aan gaat. Zo kunnen zaken getest worden zonder daadwerkelijk te snijden en geeft het een extra stukje veiligheid. Onbevoegden kunnen niet zomaar de laser activeren, zij zullen niet weten dat deze extra schakelaar omgezet dient te worden.

Naast de controller is er een printplaatje waar een aantal fan connectors op geplaatst zijn, deze is verbonden via de voedingsaansluiting van de controller. Dit zorgt ervoor dat alle fans hun voeding kunnen krijgen door in te prikken op dit printplaatje.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Laser

De gebruikte laser in dit project is een 40 watt koolstofdioxidelaser welke een gebundelde straal van infrarood licht geeft. De laser heeft een losse voeding welke zorgt voor de 3500 volt waarmee de laser werkt, deze voeding is aan te sturen via een PWM signaal. In mijn setup wordt dit signaal door het RAMPS board gegenereerd op basis van de G-Code zoals ontvangen vanaf de PC. De laserbuis zelf zit in een eigen behuizing en rust op houders gemaakt met een 3D printer. Deze behuizing zorgt ervoor dat de glazen buis goed beschermd is en dus niet kapot kan gaan, daarnaast houdt deze behuizing alle laserstraling tegen zodat deze altijd maar op een enkel punt de behuizing kan verlaten. Het is van belang dat de laser niet opwarmt gezien dit zijn levensduur flink zou verkorten, om deze reden is de laser watergekoeld.

Via een spiegel verlaat de laserstraal de behuizing en komt deze op een spiegel gemonteerd op de Y-as terecht. Deze weerkaatst de straal naar een spiegel gemonteerd op de laserkop welke kan bewegen over de X-as. Zo komt de laserstraal in de laserkop terecht en is deze gemikt op het te snijden materiaal. In de laserkop zit een lens waarmee de laserstraal op een enkel punt wordt gefocust, dit zorgt ervoor dat al het vermogen van de laser op het punt waar de laser door het materiaal heen moet snijden wordt gericht. Om deze reden is het mogelijk om met een 40 watt laser toch eenvoudig door materialen heen te snijden.

De laserkop hangt enkele millimeters boven het te snijden materiaal en zodoende recht in de rook. Wanneer er rookdeeltjes op de lens terecht zouden komen zouden deze direct zo warm worden dat deze in het glas zouden smelten. Daarmee zou de lens steeds minder doorzichtig worden tot het punt waarop er zoveel vermogen verloren gaat dat de laser niet meer in staat is om te snijden. Daarnaast zou dan de lens kunnen breken of smelten. Om dit te voorkomen wordt er lucht in de laserkop tussen het uiteinde en de lens gepompt. Dit zorgt voor een constante overdruk in het uiteinde waardoor het niet mogelijk is voor rook om bij de lens te komen. In meer high-end lasers wordt hier soms een inert gas voor gebruikt om de vlammen te dempen, ook wordt soms zuurstof of lucht onder hoge druk gebruikt om het snijden te helpen.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Waterkoeling

Een simpel waterkoel systeem zorgt ervoor dat de laser niet kan oververhitten, deze bestaat uit een pomp, reservoir en radiator. De laser heeft reeds aansluitingen voor waterkoeling zodat deze eenvoudig gekoeld kan worden. De radiator is behoorlijk veel groter dan je zou verwachten, maar dit is nodig om de temperatuur van de laser zo laag en constant mogelijk te houden. Dit komt de levensduur van de laser ten goede. Ook is het mogelijk om in de toekomst eventueel over te stappen op een laser met meer vermogen zonder een grotere radiator te moeten plaatsen. Qua ontwerp is het dus verstandiger hier aan de grotere kant te gaan zitten, het prijsverschil met een kleinere radiator is te verwaarlozen. Een 120mm model kost 30 euro, een 240mm model 35 euro en een 360mm model (wat ik heb gebruikt) 45 euro. Wat nog beter zou zijn is een phase change koeler, zoals een waterchiller. Wanneer er met grotere vermogens gewerkt gaat worden is dit aan te raden, echter tot 80 watt zal de huidige oplossing zeker voldoen.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Fans + luchtpomp

De luchtpomp om de overdruk in de laserkop te realiseren is een simpel model normaliter gemaakt om bijvoorbeeld aquaria te beluchten. Dit voldoet echter prima en kost erg weinig. De luchtpomp werkt direct op de netspanning waardoor deze eenvoudig aan te sluiten is.

Fans hebben een dubbele functie in de lasersnijder, aan de ene kant voorzien ze in koeling van bijvoorbeeld de radiator, voedingen en controller, en aan de andere kant zorgen ze ervoor dat rook kan worden afgevoerd. Zodat deze niet ingeademd wordt of ongewenste stank in de werkruimte veroorzaakt. Via een slang kan de rook naar buiten worden afgevoerd, ik heb hiervoor een standaard droogtrommelafvoerslang van de bouwmarkt gebruikt.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Fysiek ontwerp

Als basis is er gekozen voor een houten plaat met daaronder 2 balken om doorzakken te voorkomen, op deze plaat zijn er houten blokjes geplaatst welke een volgende plaat ondersteunen. Hiermee zijn er twee niveaus gemaakt waarbij het bovenste niveau de laser, assen met spiegels en de stopcontacten bevat terwijl het lagere niveau alle overige onderdelen bevat. Op het lagere niveau is een platform waarop het te snijden materiaal komt te liggen. De laserkop steekt vanaf het hogere niveau omlaag naar het materiaal op het platform.

In het volgende schema is de layout van het onderste niveau zichtbaar:



Het hogere niveau is op de volgende manier ingedeeld:



Het onderste niveau is rondom dichtgemaakt behalve daar waar de ventilatoren voor de radiator hun lucht aanzuigen. Verder is rechts aan de kant van de PC een gat aanwezig waar een ventilator frisse lucht voor de voedingen en PC kan aanzuigen. Aan de achterkant is een gat aanwezig waar de rook en dergelijke doorheen kan worden afgevoerd, hier is een fan geplaatst en een aansluiting voor een droogtrommelslang welke met een 3D printer is gemaakt.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Kabelrouting

Er zijn behoorlijk wat kabels die in het apparaat verwerkt zijn en het is dus zaak om deze op een nette manier naar de juiste plek te krijgen. De lay-out van de onderdelen is hier dan ook deels aan gerelateerd.

De waterkoeling heeft een slang direct van het reservoir omhoog naar de laser, deze loopt vervolgens door de laser heen en komt aan de andere kant weer eruit vlakbij de radiator. Vanaf de radiator loopt de slang langs de achterkant van de behuizing terug naar het reservoir. De pomp zit in het reservoir wat ruimte en slangen scheelt.

Langs de achterkant van de behuizing loopt ook een slang waardoor verschillende kabels lopen, deze begint achter bij de laservoeding en loopt helemaal door tot aan het stopcontact. Hierdoor loopt de netvoeding voor de laservoeding, de kabel van de Y-as motor aan de rechterkant, de USB kabel naar de controller en de fan rechts. Verderop komt hier ook de minpool van de laser bij. Aan de andere zijde lopen de kabels van de fans op de radiator, de kabel van de Y-as aan de linkerkant, de kabel van de motor op de X-as en de kabel van de fan op de laserkop door deze slang. Deze komen links binnen en komen bij de controller uit.

De luchtslang loopt vanaf de luchtpomp langs de kabelslang en waterslang over de achterkant om vervolgens links uit te komen. Vervolgens loopt deze met de X-as motor kabel en de kabel van de laserkop fan naar de laserkop toe. Om kabels naar de laserkop te krijgen is er links aan de Y-as een zogenaamde cable carrier of cable chain aanwezig. Ook op de X-as is een dergelijke cable chain aanwezig zodat de kabels netjes bij de laserkop uitkomen. Deze cable chains zijn gemaakt met een 3D printer.

Losse kabels zijn dan enkel nog van de laservoeding naar de laser, dit is een hoogspanningskabel en dient dus zo ver mogelijk van overige kabels en slangen gehouden te worden. Deze loopt direct recht omhoog naar de laser. Verder is er een losse kabel tussen de controller en de laservoeding, deze zijn met hun respectieve connectors naast elkaar geplaatst zodat er enkel een klein kabeltje nodig is. De verlichting en webcam zijn direct aangesloten op de USB poorten van de PC, de verlichting is van het verstelbare metalen type en heeft dus geen kabel, de kabel van de webcam is bij elkaar gebonden achter de PC. De kabels voor de netspanning zijn bij elkaar gebonden en liggen naast de voedingen en de luchtpomp, via een gat in de behuizing komen deze bij het stopcontact uit.

Door alle kabels voor zo ver mogelijk netjes weg te werken kan het overzicht gehouden worden binnen de behuizing en is het eenvoudiger om later dingen te wijzigen of uit te breiden. Enig verbeterpuntje op dit vlak is dat er een enkele kabelslang is gebruikt waardoor het soms lastig was om extra kabels door deze slang te trekken. Daarnaast loopt er een kabel met netspanning door dezelfde slang als signaal en voedingskabels wat natuurlijk niet helemaal de bedoeling is. Echter door een kabel met dikke isolatie te gebruiken zal dit in de praktijk geen problemen geven.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Carriages

Ik heb ervoor gekozen om de Y-as op te bouwen uit twee carriages aan weerszijde van het apparaat. Deze carriages worden via een getande riem over een tweetal lagers en een tandwiel met daaraan een steppermotor bewogen. De twee steppermotoren zijn elektrisch op dezelfde steppermotordriver aangesloten waardoor deze altijd perfect in sync zijn. Mochten deze eventueel niet goed gelijk meer staan dan is dit eenvoudig te corrigeren door een van de twee motoren handmatig te bewegen. In eerste instantie werd er gebruik gemaakt van tandwielen geprint met een 3D printer, maar deze zijn later vervangen door metalen tandwielen voor een betere precisie.

De Y-as carriages rusten per stuk op 3 lineaire lagers welke om twee metalen ronde staven zitten. Deze staven zitten aan de ene kant in een 3D geprinte houder en aan de andere kant in de laserbehuizing. Dit zorgt ervoor dat ze soepel heen en weer kunnen schuiven. De carriages zelf zijn ook 3D geprint waarbij de linkerkant de aansluiting heeft voor alle kabels en de motor voor de X-as en de rechterkant een spiegel om de laserstraal richting de laserkop te sturen. De twee Y-as carriages zijn met elkaar verbonden via een metalen vierkante buis, deze voorkomt werking tussen de carriages in. Daarnaast lopen er een tweetal ronde metalen staven waarop de X-as rust.

De spiegels worden vastgehouden in een standaard spiegelklem welke bevat is in een houder, deze houder is gemaakt met behulp van een 3D printer. De houders geven de mogelijkheid om over de verticale as de spiegel te richten terwijl de spiegelklem de mogelijkheid geeft om over de horizontale as de spiegel te richten.

Voor de X-as wordt een carriage gebruikt welke gemaakt is uit een combinatie van draadeinden en 3D geprinte onderdelen. Dit geeft de mogelijkheid om de laserkop modulair te plaatsen en eventueel andere zaken toe te voegen aan deze carriage. Dit is gebruikt om een houder te bevestigen waarop een fan is gemaakt. Deze fan zorgt ervoor dat rook richting de uitvoer fan wordt gestuurd en niet via andere wegen ontsnapt. Door een modulaire opzet te gebruiken komt de fabricage van de X-as niet zo precies, er is voldoende mogelijkheid om de laserkop nog een tiental millimeter in iedere richting te verschuiven.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Platform

Het te snijden materiaal dient te liggen op een stevig platform, maar dit platform dient aan meer eisen te voldoen. Wanneer de laser door het materiaal heen gaat is deze nog zeer krachtig en zal deze normaliter rechtstreeks door het onderliggende materiaal heen snijden. Daarnaast is het zo dat de laserstraal kan reflecteren op het onderliggende materiaal en daardoor het te snijden materiaal aan de onderkant laat verbranden. Bij het snijden is de onderkant normaal het netste en wil je deze dus ook zo net mogelijk houden, zo is deze direct te gebruiken als zichtbare zijde van hetgeen je wil maken. Hier zijn veel verschillende oplossingen voor, in de meeste machines wordt een zwart metaal gebruikt om te voorkomen dat de laser hier doorheen gaat en reflecties te voorkomen. Soms wordt een honinggraat rooster gebruikt waarbij de oppervlakte minimaal wordt gehouden, of een piramide model waarbij het te snijden materiaal rust op de punten van de piramides.

Zelf heb ik een iets eenvoudigere oplossing, een houten plank met daarop houten latten waarop kippengaas is geniet. Dit kippengaas is van metaal en heeft een erg klein oppervlak zodat de laser dit niet teveel raakt. Een nadeel is dat het rond is en daardoor eventueel nog wel wat reflecties kan geven, maar in de praktijk blijkt dit behoorlijk mee te vallen. Door de latjes is er voldoende afstand waardoor de laser dusdanig weinig focus heeft dat de plank wel wat verbrand maar niet doorgesneden raakt.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Afsluiting

De zijkanten van de machine zijn afgesloten behalve daar waar luchtingangen of uitgangen zijn, de onderkant van de machine is natuurlijk ook afgesloten maar de bovenkant en voorkant zijn volledig open. De voorkant is open omdat het platform 63cm breed is maar slechts 40cm diep. De meeste materialen zijn in platen van ongeveer 62cm breed te krijgen, deze platen kunnen dan voor uit de machine steken zodat ze direct gesneden kunnen worden. De lasersnijder kan deze na het snijden zelf afsnijden waarna de rest in de machine gelegd kan worden.

Om te voorkomen dat de rook uit de machine ontsnapt is het van belang dat de machine goed afgesloten is, alle rook zal dan door het afvoerkanaal ontsnappen waarna het bijvoorbeeld naar buiten geblazen kan worden. Hiervoor heb ik een kap gemaakt uit enkele houten balkjes en wat dik, zwart en vooral stevig plastic. Het plastic zit simpelweg geniet op de houten balkjes en dit lijkt de boel voldoende af te sluiten. Aan de voorkant hangt het plastic los omlaag zodat het eenvoudig omhoog te doen is om bij de binnenkant te komen en materialen in de machine te laden. Door wat zwaars op het plastic te leggen kan er voorkomen worden dat rook aan de voorkant ontsnapt.

Ik heb ook gecontroleerd of het plastic ondoorzichtig is voor de golflengte van de laser en dit blijkt zo te zijn, zodoende is het normaal gezien niet mogelijk voor laserlicht om uit de machine te ontsnappen. Toch is het nodig een veiligheidsbril te dragen wanneer de laser aanstaat, immers zijn ogen niet zo eenvoudig te vervangen.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Software

Om het geheel aan te sturen is er naast hardware ook software nodig. Op de PC maak ik gebruik van Windows 7, maar dit had eigenlijk net zo goed Windows XP of Linux kunnen zijn. Voor de webcam heb ik iSpy gebruikt, dit is een tooltje waarmee je een webcam eenvoudig kunt delen over het netwerk. Om te communiceren met de controller gebruik ik Pronterface, hoewel dit niet specifiek gemaakt is voor dit doel werkt het prima. De firmware op de controller is Marlin welke ik heb aangepast via de software van Arduino. Dit aanpassen heb ik op dezelfde PC gedaan, zou hou ik alles bij elkaar en kon ik aangepaste firmware direct uploaden en testen.

De G-Code voor het snijden zelf heb ik tot nu toe voornamelijk handmatig geschreven. Ik maak voor mijn 3D printer normaal gezien gebruik van de producten van Creo in combinatie met Skeinforge, maar ik heb helaas geen licentie voor de CNC tools van Creo. Als test heb ik wel even gespeeld met wat 2D CAD programma's, maar nog niet echt iets gevonden. Ook heb ik geprobeerd om een CAD tekening om te zetten naar G-Code met behulp van bijvoorbeeld dxftogcode, maar dit werkte nog niet geweldig. De G-Code was niet echt optimaal en moest nog veel met de hand worden aangepast. Daarnaast maak ik gebruik van afwijkende codes om de laser aan en uit te zetten en om het vermogen van de laser te regelen waardoor de code hiervoor handmatig toegevoegd moest worden.

Als iemand nog suggesties heeft voor een goede 2D CAD en/of een G-Code generatie tool hou ik mij aanbevolen!

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Verbeterpunten

Natuurlijk valt er nog genoeg te verbeteren aan de machine, sommige zaken kunnen wellicht nog in het huidige ontwerp verwerkt worden, andere zaken zullen in een 2e versie moeten. Zelf heb ik ook een hoop geleerd en die kennis kan hopelijk benut worden om een 2e verbeterde versie te maken.

Een fanguard op de rechter intake fan, hoewel de linker intake fans netjes zelfgemaakte fanguards hebben ontbreekt deze nog op de rechter intake fan. Echter is het voor de vingers aan te raden om alle fans netjes te beschermen.

Het kippengaas heeft de neiging om een beetje hol te gaan staan waardoor het in het midden lager is dan aan de randen. Bij het snijden van kleinere stukken zorgt dit ervoor dat deze scheef komen te liggen en daardoor worden de randen scheef. Als oplossing hiervoor wil ik met de 3D printer afstandhouders printen zodat het kippengaas in het midden omhoog gehouden kan worden.

Verstelbare Z-as. Het is soms best lastig om de juiste focus te vinden, daarbij zou een automatisch verstelbare Z-as ideaal zijn. Daarnaast is het mogelijk om meerdere passes te doen waarbij het focuspunt steeds iets dieper in het materiaal ligt. Zo moet het mogelijk zijn om eenvoudig door dikkere materialen heen te snijden, bij dunnere materialen kan er sneller gesneden worden waardoor de snede netter is.

Betere spiegelhouders. De spiegelhouders zijn vrij eenvoudig gemaakt en daardoor niet echt ideaal. Verstellen gaat door stelschroeven los te draaien en vervolgens de stand van de spiegel aan te passen, daarna moeten de stelschroeven weer worden vastgedraaid. Probleem is dat dit behoorlijk onprecies is en bij het vastdraaien van de stelschroeven wordt vaak de stand weer beÔnvloed. Dit maakt het afstellen van de machine enorm frustrerend. Zeker aangezien de straal compleet onzichtbaar is en de afstelling heel erg precies komt. Ik heb nog niet precies bedacht hoe deze spiegelhouders eruit moeten zien of hoe deze moeten werken.

Automatische uitlijning. Dit is een behoorlijke nice to have, maar het zou geweldig zijn als het mogelijk is om automatisch de boel uit te lijnen. Hoe beter de machine is uitgelijnd des te beter werkt deze en met wijzigingen in temperatuur, luchtvochtigheid etc. raakt deze heel snel niet meer perfect uitgelijnd. Daarnaast moet deze ook uitgelijnd worden wanneer de machine is verplaatst of (wat harder) tegen de spiegels of laserkop is gestoten.

Een metalen frame voor de assen en de laser zodat deze eenvoudiger uit te lijnen zijn en minder snel hun uitlijning verliezen.

Nog een betere afsluiting vooral om geur tegen te gaan. Hier en daar zitten wat plaatsen waar rook tussendoor kan. Vooral tussen het platform en het te snijden materiaal kan eenvoudig rook ontsnappen. Ook de afsluiting aan de voorkant na het plaatsen van het materiaal kost redelijk wat tijd en wanneer het niet goed wordt gedaan ontsnapt hier ook snel rook. Om het goed te doen kost toch snel een paar minuten terwijl het snijden zelf vaak maar 1 minuut kost.

Een vaste home positie waar de laser ook daadwerkelijk kan snijden. Momenteel is het materiaal niet tegen een strakke vaste hoek te leggen waardoor het soms lastig in te schatten is wat de marges zijn. Hierdoor neem je toch net wat meer marge wat meer materiaalverlies met zich meebrengt. Daarnaast kan de laser niet helemaal op het uiterste hoekje komen, wat meer ruimte zou handig zijn maar dat wil waarschijnlijk wel zeggen een grotere machine voor hetzelfde snijdbare oppervlak.

Rastering. Veel lasersnijders hebben de mogelijkheid om afbeeldingen met 8 grijswaarden te kunnen “afdrukken” op een oppervlak. Hoe dit precies zou moeten werken weet ik nog niet, maar het zou wel een hele mooie feature zijn. Volgens mij zou het moeten kunnen.

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Pics

Voor de TLDNR fans, een hele lading foto's van de machine zoals deze er nu bij staat:



























































http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Video's

Enkele video's van de machine in actie:





offtopic:
Sorry voor de vertical video

http://www.skre.nl/got/laser/LaserLine.png
Conclusie

Ik heb heel veel plezier gehad met het bouwen van de machine en uiteindelijk heb ik een werkende machine eraan overgehouden. Met de ervaring die ik heb opgedaan ga ik in de toekomst zeker een 2e versie bouwen welke nog vele malen beter is.

  • zynex
  • Registratie: mei 2007
  • Laatst online: 00:39
Mooie topicstart/machine en erg interessant om te lezen!
Wat is nou eigenlijk de levensduur van zo'n laser ongeveer in een optimale omgeving?

  • Springuin
  • Registratie: juli 2002
  • Laatst online: 17:09
Mooi project en goed gelukt, complimenten!
quote:
Als iemand nog suggesties heeft voor een goede 2D CAD en/of een G-Code generatie tool hou ik mij aanbevolen!
Wel, het is een beetje mosterd na de maaltijd, maar als je in plaats van RAMPS de LAOSlaser hardware en software had gebruikt dan had je een iets beter geschikt systeem gehad, dan kun je namelijk gewoon 'printen' naar je laser. Het LAOSlaser project is speciaal voor lasers.

In plaats van kippengaas zou je ook kunnen kijken of je honingraat plaat kunt vinden van staal; dat is steviger en dat word vaker gebruikt.
In plaats van een verstelbare Z-as kun je ook een verstelbaar werkoppervlak maken, dat wellicht makkelijker.

Springuin.nl: Electronic product development | tweakblog


  • hood
  • Registratie: mei 2007
  • Laatst online: 18-08 13:49
Leuk om te lezen. Ik heb zelf ook het idee om zoiets te gaan bouwen. Helaas is dit er nog niet van gekomen maar zal dit topic bookmarken en volgen.

Ik ben best benieuwd naar de prijzen die je betaald heb vor de verschillende onderdelen en waar je alles vandaan hebt.

Never fall in love with your own design!


  • SKRE
  • Registratie: mei 2013
  • Laatst online: 15-10-2014
quote:
zynex schreef op vrijdag 30 augustus 2013 @ 00:08:
Mooie topicstart/machine en erg interessant om te lezen!
Bedankt!
quote:
Wat is nou eigenlijk de levensduur van zo'n laser ongeveer in een optimale omgeving?
Dat hangt heel erg van de laser af, het type wat ik heb zou 3000 uren aan moeten kunnen staan op vol vermogen in optimale omstandigheden. Ik heb echter op ebay ook modellen gezien met 2000 - 10000 uren, dus dat verschilt per model. Of de laser ook echt dat aantal uur haalt? Geen idee, maar voor een beetje hobby zijn duizenden uren altijd wel genoeg.
quote:
Springuin schreef op vrijdag 30 augustus 2013 @ 11:16:
Mooi project en goed gelukt, complimenten!
Bedankt!
quote:
[...]

Wel, het is een beetje mosterd na de maaltijd, maar als je in plaats van RAMPS de LAOSlaser hardware en software had gebruikt dan had je een iets beter geschikt systeem gehad, dan kun je namelijk gewoon 'printen' naar je laser. Het LAOSlaser project is speciaal voor lasers.
Daar heb ik naar gekeken, maar dat lijkt specifiek gericht op het gebruik van veelvoorkomende Chinese controllers (die ook los te koop zijn) en daarvoor eigen software. Ik denk dat je dan met een RAMPS platform sowieso goedkoper uit bent als je nog niet zo'n controller hebt, maar ook een veel betere opzet hebt. Doordat het RAMPS systeem volledig open source is kun je echt alle kanten op. Het is ook nog eens een zeer volwassen platform en tevens goedkoop en simpel te krijgen.

Het aansturen van een CNC machine met G-Code lijkt me altijd een betere oplossing dan een eigen protocol. Waarom het wiel opnieuw uitvinden? CNC machines worden al tientallen jaren met G-Code aangestuurd. Het aansturen is dan ook geen probleem, het is meer een goede manier vinden om van het ontwerp naar G-code toe te komen. Bij het 3D printen is de combo van Creo tools en Skeinforge voor mij echt perfect, zoiets zoek ik dus ook voor 2D.

Qua CAD tool raden ze LibreCAD aan, maar in mijn ervaring is dat echt een draak van een programma. Vergeleken met de professionele tools waar ik in het verleden mee heb gewerkt (en nog mee werk) zit LibreCAD vooral qua UI erg slecht in elkaar. Natuurlijk kosten die professionele oplossingen ook flink wat geld, wat weer de reden is dat ik op zoek ben naar een alternatief. Inkscape noemen ze ook, maar dat is sowieso niet echt geschikt en ook niet ervoor gemaakt.
quote:
In plaats van kippengaas zou je ook kunnen kijken of je honingraat plaat kunt vinden van staal; dat is steviger en dat word vaker gebruikt.
Daar heb ik naar gezocht, maar dat lijkt erg lastig te verkrijgen. Kippengaas werkt vooralsnog perfect en heeft het voordeel dat het zeer eenvoudig te krijgen is en praktisch niets kost.
quote:
In plaats van een verstelbare Z-as kun je ook een verstelbaar werkoppervlak maken, dat wellicht makkelijker.
Er zijn verschillende opties natuurlijk, het werkblad omhoog en omlaag of het focuspunt van de laser omhoog en omlaag. Ik heb nog weinig tijd gestoken in onderzoek hiernaar, dus ik zou zo niet kunnen zeggen wat makkelijker/beter is.
quote:
hood schreef op vrijdag 30 augustus 2013 @ 11:55:
Leuk om te lezen. Ik heb zelf ook het idee om zoiets te gaan bouwen. Helaas is dit er nog niet van gekomen maar zal dit topic bookmarken en volgen.

Ik ben best benieuwd naar de prijzen die je betaald heb vor de verschillende onderdelen en waar je alles vandaan hebt.
Ik heb het grootste deel gemaakt met hout, plastic, kippengaas, lijm, schroeven, nietjes etc., dit is allemaal bij de bouwmarkt te krijgen. Daarnaast zijn de wat complexere onderdelen gemaakt met een 3D printer.
De onderdelen voor het RAMPS board en de steppermotoren plus drivers heb ik bij mijn favoriete 3D print supply shop gehaald, Reprapworld, maar die zijn eenvoudig overal en nergens te krijgen.
Kleinere elektronica spullen heb ik uit m'n eigen elektronica supply gehaald, zoals meeste elektro hobbiesten heb ik heel veel bakjes met allerlei spul erin. Het gros daarvan komt volgens mij van Niels van SamenKopen, zoals bijvoorbeeld de voeding weet ik van dat die bij hem vandaan komt.
Waterkoeling en fans heb ik bij highflow.nl gehaald, hoewel ik de radiator en het reservoir reeds had liggen, die komen bij een winkel in Duitsland vandaan (Aquacomputer).
De laser, laservoeding, spiegels, spiegelhouders, veiligheidsbrillen heb ik van Ebay vandaan van een Chinese handelaar genaamd win-win-mechatronic.
De webcam en PC had ik reeds liggen, webcam was ooit over bij een ander project en de PC was ooit mijn mediacenter PC.

Ik heb niet precies bijgehouden hoeveel alles heeft gekost, maar ik denk dat het alles bij elkaar rond de 1000 euro uitkomt, in ieder geval niet meer dan dat.

  • DIY3D
  • Registratie: augustus 2013
  • Laatst online: 01-02-2015
Beste SKRE,

Mijn complimenten voor je doorzettingsvermogen, prachtig verslag en dito foto's! Zeer leerzaam, bedankt voor het delen.

Groet,
DIY3D

  • SA007
  • Registratie: oktober 2002
  • Laatst online: 16:51

SA007

Moderator Tweaking
Paar opmerkingen van mij, heb zelf een loas laser gebouwd en begin binnenkort aan de 2e.

LaOS is een complete vervanging voor de electronica op de laservoeding na, geen nieuwe software voor chinese controllers. Die controllers zijn totaal ruk qua hardware.

Ik vind de kap over je laser echt waardeloos, heb je dat materieel getest onder je laserkop?
Het lijkt me een dun zwart plastic folie, daar is je laser in een tiende seconde doorheen naar wat er achter staat (jezelf ofzo).
Zou de kap van goedkoop transparant plexiglas maken, heeft 3 voordelen:
1. de laser is er niet 'instant' doorheen, zeker niet als het niet perfect gefocust is.
2. laserschade is goed zichtbaar
3. je kan zien wat er binnenin gebeurd

Klok is stuk :(


  • SKRE
  • Registratie: mei 2013
  • Laatst online: 15-10-2014
Welke controller gebruik je? De LaOS controller ook?

Het primaire doel van de kap is het binnenhouden van de rook, niets meer en niets minder.

Het is een dik zwart folie en bestaat uit meerdere lagen. De laser gaat er alleen instant doorheen als het goed gefocust is. Als het niet gefocust is dan is het niet zo'n probleem en kost het minstens 1 sec voordat het er doorheen gaat. Zoals genoemd in de TS: dit is getest. Je merkt direct wanneer de laser dit plastic raakt, het stinkt enorm. Het is echter niet goed brandbaar, maar smelt alleen.

Via de webcam is alles perfect te volgen, dat deze niet doorzichtig is is dus geen enkel probleem.

Een betere kap is wel gewenst, maar ik weet niet of dat ik dat bij deze machine ga doen. Dan is het wellicht beter dat in een 2e machine te doen zodat ook een betere afsluiting gerealiseerd kan worden.

SKRE wijzigde deze reactie 01-09-2013 13:12 (8%)


  • ChaosZ0ne
  • Registratie: januari 2006
  • Laatst online: 12:33
Helemaal eens met SA007. Niet alleen vanwege de mogelijke gevaren van de laser, maar ook omdat soms materiaal in de brand kan vliegen. Ik heb aardig wat ervaring met lasercutting, en zodra je vlammen hebt, kan het snel om zich heen gaan slaan (dat de laser nog aan staat maakt het alleen maar nůg sneller). Een doorzichtige klep die je snel open kan doen om een branddeken neer te leggen kan het verschil zijn tussen je belts/printed parts/nozzle vernietigd zien worden of niet.

  • sypie
  • Registratie: oktober 2000
  • Niet online
Nog een kleine tip met betrekking tot de montage van de tandriem. Ik heb een aantal jaren als servicemonteur in de automatische schuifdeuren gewerkt. Zodoende weet ik hoe tandriemen fatsoenlijk vastgemaakt zijn, en niet met een kabelbindbandje.

Ter verduidelijking hier een snelle 3D tekening uit SolidWorks:

Uiteraard moeten de tanden precies passen in het onderste blokje. In de tandriem maak je met een slagpons een paar gaten, op de juiste plaats en waar de bout krap aan doorheen past. Hierdoor komen de beide uiteinden van de tandriem onder dit blokje waardoor er in je CNC machine geen getordeerde tandriem voorkomt. Dit komt weer ten goede van je tandriem en de lagers van de tandwielen waar de tandriem overheen gaat.

  • SKRE
  • Registratie: mei 2013
  • Laatst online: 15-10-2014
Klopt, ik heb zelfs vergelijkbare blokjes gemaakt, maar deze nog niet gebruikt. De reden hiervoor is dat bij het bouwen de riemen er een paar keer op en af moesten en daarbij was het iedere keer een hoop gedoe. Met een tie-rip is de riem met 1 knip los te halen en in ongeveer 5 seconde weer vast te zetten op de juiste spanning.

Een ander gemis is het ontbreken van een goede manier om de riem te spannen. Ik heb al enkele ontwerpen op het oog waarbij de spanner en houder gecombineerd wordt.

Bij het rechter plateau heb ik de riemhouder geintegreerd in het plateau. Aan de onderkant zit een vergelijkbare constructie als op menig reprap gebruikt wordt waarbij de twee delen van de riem door de houder heen gaan en dan vastgeklemd worden. Helaas bleek dit erg omslachtig om vast en los te maken en bleek ook het op spanning houden een probleem (iets wat ook bij menig reprap voorkomt gezien de vele oplossingen hiervoor op bijvoorbeeld thingiverse). Daardoor heb ik deze nu niet gebruikt, behalve om het plateau aan de riem vast te maken.

SKRE wijzigde deze reactie 01-09-2013 22:10 (4%)


  • sypie
  • Registratie: oktober 2000
  • Niet online
Ik zal eens kijken of ik een tekening kan maken van het spannen van een tandrol.

Eigenlijk is het niet zo moeilijk. Eťn tandrol wordt zo bevestigd dat deze aan met een bout aan een ronde schijf zit. In deze ronde schijf zit een gat die excentrisch is. Op de plaat waar het geheel aan gemonteerd zit zit een andere bout waar deze schijf tegen aan komt. Deze bout zit aan de kant waar de tandriem heen gaat en vandaan komt (anders kun je'm niet spannen) In deze plaat zit een sleufgat zodat de as heen en weer kan schuiven. Door de schijf rond te draaien wordt de tandriem gespannen.

Ook nog een andere manier:
http://www.partsunited.co.../06001117.jpg&w=425&h=425

sypie wijzigde deze reactie 01-09-2013 23:19 (9%)


  • SKRE
  • Registratie: mei 2013
  • Laatst online: 15-10-2014
Overigens zullen gaten in de riem niet echt mogelijk zijn, de riem is slechts enkele mm breed. Zelfs een gat van 3mm zal dusdanig de riem verzwakken dat deze zeker breekt. Om de blokjes goed te kunnen klemmen lijkt me 3mm wel het minimum.

De oplossing die ik reeds gemaakt had bestaat uit 2 plaatjes waarbij de zijkanten in elkaar grijpen, maar het middelste deel vlak is bij de ene en sleuven bij de ander. Beide delen van de riem gaan daar doorheen en 2 boutjes naast de riemen aan weerszijde klemmen het geheel bij elkaar. Dat werkt perfect, als het eenmaal zit.

Qua spanning heb ik veel oplossingen gezien waarbij de riem door een klem met een bout heen loopt. Sommige mensen zitten de bout direct op de riem, anderen plaatsen er nog wat tussen. Op zich werkt dat, maar er komt veel stress op 1 punt te staan. Bij mijn 3D printer heb ik een extra lager met een stel tie-rips aan het onderste deel van de printer gemaakt. De riem loopt door de lager en met de tie-rips is de lager verder richting de bodem te trekken. Zo kan er eenvoudig meer spanning op de riem gezet worden zonder een stresspunt of extra obstakel toe te voegen. Een losse spanner welke vast op de riem zit kan namelijk ook niet door lagers heen lopen.

Ik ga zeker nog denken over de overkapping, maar ik denk dat het in de praktijk niet zo erg is als jullie denken. Je ziet op de foto hoe het plastic doorzakt, dit komt omdat het erg zwaar is. Mocht je erbij moeten wegens brand dan is dat zeer eenvoudig, de gehele voorkant is open, het plastic hangt er als een losse flap overheen. Ook zit de kap verder niet vast, maar rust deze op de machine, mocht er dus echt haast zijn dan is met 1 ruk de kap eraf te gooien.

Denk ook bij plexiglas aan de veiligheid, dit kan namelijk een vals gevoel van veiligheid geven. Er komt ruim genoeg straling door plexiglas heen om je blind te maken. Als dit een reflectie is dan kan dit wellicht niet genoeg kracht hebben om het glas direct te verbranden, maar ruim genoeg om je blind te maken. Je ziet bij veel lasers van dat rode veiligheidsglas waarbij alle schadelijke golflengtes worden tegengehouden. Ik heb dit alleen nog niet los kunnen vinden voor een goede prijs.

Als iemand tips heeft waar dat veiligheidsglas te vinden is, of waar dat honingraatstructuur metaal te vinden is?

SKRE wijzigde deze reactie 02-09-2013 00:10 (30%)


  • FiXeL
  • Registratie: juni 2002
  • Laatst online: 29-05 17:37
Mooi project! Er staat in het opensource 3D print topic ook een filmpje van iemand die een laserkop op een 3D printer had gezet, en daar mee aan het snijden was, maar ik betwijfel of je daar lasers op kan zetten van een redelijk wattage. (de laser die jij gebruikt ziet er redelijk fors uit en is in jouw ontwerp niet direct op de kop geplaatst die over het werkstuk beweegt)

Nu weet ik niet of je er wat aan gaat hebben, maar een goede CNC editor (altans vindt ik zelf) is Cimco Edit. Kan met G-code overweg voor zowel draaien als frezen (waarschijnlijk dus ook laseren en 3D printen) en Heidenhain voor frezen (wat we op de zaak gebruiken. Het is eigenlijk meer een editor om bestaande programma's mee te controleren/aan te passen, maar je kan ook redelijk simpel 2D tekenwerk uitzetten en aan de hand daarvan programma's genereren. DXF importeren kan ook. Het zal niet een volwaardig CAD pakket kunnen vervangen, maar als CNC machine operator wil ik niet meer zonder!

Mn 3D printer blogje..


  • Springuin
  • Registratie: juli 2002
  • Laatst online: 17:09
Het voordeel van LaOS is dat je niet naar G-code hoeft te converteren, maar gewoon kunt printen vanuit een willekeurig software pakket of als je wat meer controle wilt pak je Visicut. Je zit verder ook niet vast aan Librecad, je kunt gebruiken wat je wilt. Maargoed, je hebt nu dit gekozen en dit werkt ook.

Springuin.nl: Electronic product development | tweakblog


  • sypie
  • Registratie: oktober 2000
  • Niet online
quote:
SKRE schreef op maandag 02 september 2013 @ 00:02:
Overigens zullen gaten in de riem niet echt mogelijk zijn, de riem is slechts enkele mm breed. Zelfs een gat van 3mm zal dusdanig de riem verzwakken dat deze zeker breekt. Om de blokjes goed te kunnen klemmen lijkt me 3mm wel het minimum.
Maak niet uit. De tandriem klemt immers tussen de blokjes en niet alleen aan het boutje. Ik heb in het verleden tandriemen gehad die 10mm breed waren en waar een gat in geslagen werd van 6mm. Aan deze tandriemen hing vervolgens een kilootje of 100-150 (2 deurvleugels). De krachten van de tandriem komen niet op het boutje maar op de blokjes. Het blokje wat ik getekend heb heeft maar een paar tandjes maar in werkelijkheid wordt dat aan iedere kant een tandje of 5 waar de tandriem aan vast komt te zitten.

Waar ik zelf benieuwd naar ben, omdat ik straks ook nog eens een leuk project zoek, zijn de kosten die hiermee gemoeid zijn. En dan heb ik het niet over een aantal balkjes of platen MDF, de electronica en steppermotoren zijn volgens mij de hoofdmoot van de rekening.

sypie wijzigde deze reactie 02-09-2013 21:32 (13%)


  • SKRE
  • Registratie: mei 2013
  • Laatst online: 15-10-2014
Doordat ik 3D printer spul heb gebruikt vallen de kosten wat dat betreft reuze mee.

De laser was toch echt by far het duurste onderdeel. Bijna 500 euro voor de laserbuis, 2 brillen, laservoeding, de kop, lens, spiegelhouders en spiegels alles bij elkaar.

Tel daar een 100 euro tot 150 euro voor de waterkoeling en fans bij op.

Een volledig RAMPS systeem (of compatible) inclusief steppermotordrivers en endstops heb je al voor minder dan 100 euro. Motoren zelf kosten 10 euro per stuk of 45 euro voor 5 stuks. Riemen en tandwielen kosten praktisch niets, 3 euro de meter voor riemen, 4 euro voor een tandwiel.

Eigenlijk wanneer je eenmaal de laser en waterkoeling hebt ben je uit de grote kosten, de rest is net hoeveel je erin wil steken maar het kan voor erg weinig. Waterkoeling hoeft niet, ik zie genoeg mensen gewoon een flinke bak water onder de machine zetten. Tegen de tijd dat het water boven de 30 graden uit komt ben je uren verder en waarschijnlijk al klaar met snijden. Dan heb je alleen een vijverpomp en wat slangen nodig en ben je voor een paar tientjes klaar.

Als je ermee aan de slag gaat laat het maar weten, lijkt me leuk om ervaringen uit te wisselen. Ik ben druk bezig met een redesign met alle verbeteringen die ik al heb verzameld.
quote:
FiXeL schreef op maandag 02 september 2013 @ 17:59:
Mooi project! Er staat in het opensource 3D print topic ook een filmpje van iemand die een laserkop op een 3D printer had gezet, en daar mee aan het snijden was, maar ik betwijfel of je daar lasers op kan zetten van een redelijk wattage. (de laser die jij gebruikt ziet er redelijk fors uit en is in jouw ontwerp niet direct op de kop geplaatst die over het werkstuk beweegt)
De laser is bijna een meter lang, dat gaat lastig worden om op de kop te zetten :p
quote:
Nu weet ik niet of je er wat aan gaat hebben, maar een goede CNC editor (altans vindt ik zelf) is Cimco Edit. Kan met G-code overweg voor zowel draaien als frezen (waarschijnlijk dus ook laseren en 3D printen) en Heidenhain voor frezen (wat we op de zaak gebruiken. Het is eigenlijk meer een editor om bestaande programma's mee te controleren/aan te passen, maar je kan ook redelijk simpel 2D tekenwerk uitzetten en aan de hand daarvan programma's genereren. DXF importeren kan ook. Het zal niet een volwaardig CAD pakket kunnen vervangen, maar als CNC machine operator wil ik niet meer zonder!
Cool! Dit soort info was ik naar op zoek! Ik werk zelf op het werk met een tool van volgens mij in de tienduizenden euro's. Onbetaalbaar als prive persoon, maar een genot om mee te werken. Dat soort software is heel anders gemaakt als de meeste software in mijn ervaring. De tools zijn erop gericht om volledig intuitief te werken zodat je het bijna slapend kunt doen en toch geen fouten maakt. Net alsof degene die de software geschreven heeft hetzelfde werk al tig jaar heeft gedaan.

Ik ga er zeker mee aan de slag. G-Code naar de machine sturen is geen probleem en ik heb zelf codes gemaakt om de laser via PWM aan te sturen, dus in theorie zijn er geen limieten, het is puur een stukje gebruikersvriendelijkheid zoeken.

SKRE wijzigde deze reactie 03-09-2013 01:47 (62%)


  • Stoney3K
  • Registratie: september 2001
  • Laatst online: 17:36

Stoney3K

Flatsehats!

Mooie build, lekker no-nonsense en toch iets wat prima werkt en waar je op kan vooruitbouwen. Hoe is de nauwkeurigheid van je lasersnijder nu? Haal je een tolerantie van 0,1mm?

Groot voordeel is, omdat je nu een lasersnijder hebt, kun je die gebruiken om nieuwe onderdelen te maken voor je lasersnijder en het ding nůg strakker en nauwkeuriger te bouwen. Je zit wel vast aan platte onderdelen, maar het zal nog altijd een stukje netter werken dan alles met de hand zagen en snijden.

Zet het daar maar neer! -- It's time to party like it's 1984 -- Soundcloud


  • SKRE
  • Registratie: mei 2013
  • Laatst online: 15-10-2014
Ja dat was wel mijn idee, gewoon verder uitbouwen en verbeteren. Ik haal sowieso minder dan 0.5mm, maar ik weet niet of ik 0.1mm haal. Op zich is 0.5mm voor mijn doeleinden meer dan voldoende, maar het is altijd een uitdaging om het weer beter te maken!

Ik heb inmiddels een hele lading reststukjes plexiglas weten te scoren zodat ik het hele ding goed kan afstellen om grotere stukken netjes te snijden zonder grote dure stukken weg te moeten gooien. Nu alleen nog even wat reststukken geschikt hout scoren, of anders gewoon kopen. Hout is erg goedkoop vergeleken met plexiglas.

  • FiXeL
  • Registratie: juni 2002
  • Laatst online: 29-05 17:37
quote:
SKRE schreef op dinsdag 03 september 2013 @ 00:33:

Cool! Dit soort info was ik naar op zoek! Ik werk zelf op het werk met een tool van volgens mij in de tienduizenden euro's. Onbetaalbaar als prive persoon, maar een genot om mee te werken. Dat soort software is heel anders gemaakt als de meeste software in mijn ervaring. De tools zijn erop gericht om volledig intuitief te werken zodat je het bijna slapend kunt doen en toch geen fouten maakt. Net alsof degene die de software geschreven heeft hetzelfde werk al tig jaar heeft gedaan.

Ik ga er zeker mee aan de slag. G-Code naar de machine sturen is geen probleem en ik heb zelf codes gemaakt om de laser via PWM aan te sturen, dus in theorie zijn er geen limieten, het is puur een stukje gebruikersvriendelijkheid zoeken.
Iig, ik weet niet hoe het zit met de licentiekosten voor cimco, ;) maar ik geloof dat deze software niet heel erg razend duur is (tenzij je de dncmax versie hebt misschien) Overigens, een ander programma waar een collega van me altijd goed over te spreken was, was Vector. Ook redelijk eenvoudig, en lust .DXF, en kan ook gcode genereren. (al heeft ie zelf nog een hele oude versie) Dat is misschien ook eens het bekijken waard, als je met Cimco toch niet helemaal uit de voeten kunt.

Mn 3D printer blogje..


  • SKRE
  • Registratie: mei 2013
  • Laatst online: 15-10-2014
Ik heb Cimco geprobeerd en het lijkt echt perfect te zijn. Helaas zijn de parameters niet dusdanig in te stellen dat de output in 1x perfect is voor de laser, maar het scheelt verdomde weinig. CAD is ook echt perfect, alle features die je wil hebben zitten erin, daar kunnen veel programma's nog van leren.

In combinatie met een Python (ofzo) scriptje kan ik de output van Cimco even automatisch parsen en de parameters voor de laser erin zetten. De output is al bijna goed dus dat zijn echt kleine tweakjes die automatisch kunnen. Echt ideaal.

Nu nog eens even uitzoeken hoe je goedkoop aan een licentie kunt komen.'

Ik zal ook dat Vector even bekijken, misschien dat dat ook wat is, zeker als daar makkelijker of goedkoper aan te komen valt (geen idee). Sowieso ga ik natuurlijk even schrapen door uit te leggen dat ik maar een prutser ben die thuis een prutsmachine heeft gemaakt en daar wat mee wil klooien alsof het een echte CNC machine is. Meestal vinden bedrijven dat wel leuk en kun je een goede korting krijgen, ze snappen dan ook wel datje geen bedrijf bent die geld gaat verdienen met het gebruik van de software.
Pagina: 1


Nintendo Switch Google Pixel XL 2 LG W7 Samsung Galaxy S8 Google Pixel 2 Sony Bravia A1 OLED Microsoft Xbox One X Apple iPhone 8

© 1998 - 2017 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Hardware.Info de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True

*