Shapeoko 2, Arduino UNO R3, grbl 9g, 8 bit lasergravyr diod foto
Mig och min son utvecklat uppfann/ett nytt koncept "On-The flyga" 8-bitars laserdiod gravyr bilder över två år sedan. Med detta begrepp släcks Laser-diod aldrig genom hela bilden gravyr process. Det varierar bara kraften upp och ner för att producera den bilden och skuggning på graverade material. Vi har kommit långt sedan de dagarna i början av våra experiment och här är instruktionerna för vår senaste bygga på en Shapeoko 2.
Bilder kan nu graveras på olika material med hjälp av en varierande intensitet kontrollerad Laser-diod för att få 8 bit skuggning. Det material vi har testat framgångsrikt hittills är, trä, vit betsad trä, vit målade aluminium, speglar, vitt läder och vita Artist Canvas. Vitt material ger oss de bästa 8 bit nyanserna av grått och på speglar vi faktiskt få nyanser mellan vita och silver eller reflektion. Spegeln ger oss också en lithophane effekt med vissa bakgrundsbelysning, men ser mycket bra utan bakgrundsbelysning också.
Den standard laser foto gravyr processen före vår utveckling var att TTL modulera (puls) materialet med brända fläckar/prickar med en bildkant svart-vit bild för att få allusion av grå nyanser.
Kommersiella CO2 laser gravyr bearbetar med maskin är fortfarande använder denna gamla skolan metod idag för att gravera bilder. Högre slutet CO2 gravyr-maskiner använder 256 (8 bitar) separat makt nivåer till 3D gravera. Med överdriven laser kraften av dessa maskiner är det som en elefant i en porslinsbutik för att kunna genomföra våra 8 bit foto gravyr processen framgångsrikt som när du använder en betydligt lägre watt Laser-diod.
Sedan vår utveckling av detta begrepp, har många hobby, beslutsfattare och företag följt våra progression och tillämpas denna mycket unik process på det egna CNC-maskinerna att gravera 8-bitars gråskala bilder/foton med hjälp av en Laser-diod. Två av dem presenteras här och här på Instructables, en mycket framgångsrik kampanj på kicken, och mångahobby i hela världen som använder våra mycket unik 8 bit gravyr process. Fler exempel på våra Laser-diod gravyrer kan ses här med detta koncept.
Denna metod av varierande intensitet av en laserdiod kräver en korrekt "Bild till Gcode" program, en Computer Numerical Controlled (CNC) maskin, motor controller, MA3 magnetiska axel absolutvärdesgivare eller en DAC, varierad modulering laser diode-drivrutin och en laserdiod i intervallet 1W 5W göra 8 bit skuggningen på material. Vi föredrar en 445nm våglängd laserdiod och den som vi används i detta projekt har en max uteffekt av 2.5W.
Med åren att experimentera på olika CNC maskiner med bollen skruvar, linjärt sätt, stepper & servomotorer och controller programvara, beslutade vi att experimentera med en stepper kutadrev Shapeoko 2 drivs av en Arduino UNO R3 denna gång.
Vi är andra ägare av denna Shapeoko 2 och våra mycket god vän John Champlain köpte den nya från inventables. Detta är den faktiska maskinen som han använde för utvecklingen av våra grbl med gravyr program. John använder en elektronisk 8 bitars DAC krets han konstruerade och byggde för varierande modulering spänningen till laser diode drivrutinen för varierad intensitet Laser-diod kontroll. Hans DAC tar produktionen av steget & riktning portar från en utbrytning styrelse eller stiften på en Arduino UNO och omvandlar den till en 0-5 DC-spänning från axeln rörelser i Gcode och utgångar det till variabel moduleringen ingång på Laser-drivrutin.
John är först för att lyckas med våra varierande intensitet kontrollerade laserdiod koncept med grbl och en Arduino UNO. Arduino UNO R3 som vi använder på denna bygga köptes av John från Radio Shack och levereras till oss för våra tester och experiment.
Vi använde lager 3 axel v5 grbl sköld som kom med Shapeoko 2, UNO är flashad med grbl 9 g, vår Image till Gcode raster gravyr program PicLaser Lite, vår PicEdit Lite bildredigering program och våra PicSender program att hantera strömmande de stora raster gcode till Arduino & grbl. Vi använder också vår PicSet program att snabbt ändra till olika grbl inställningar beroende på vilken typ av Laser-diod foto gravyr vi utför.
Dessa fyra enastående program är skrivna av våra mycket god vän, John Champlain för Arduino grbl kontrollerade CNC gravyr maskiner och PicLaser Lite möjlighet att generera Gcode för andra CNC styrsystem samt. John är också författare till våra full skisserat "Bild till Gcode" program PicEngrave Pro 5 + Laser.
Vi är verkligen förvånade av prestanda och utmärkt resultat vi kan uppnås med våra Laser-diod foto gravyr experimenterande med Shapeoko 2 kontrolleras av en Arduino UNO.
Vissa ändringar i Shapeoko 2 och tilld experimentera med inställningarna behövdes för att få allt stämde precis rätt och här är våra instruktioner hur vi kunde nått framgång. Vi föredrar att använda "Standard grbl 9 g" som det finns så många variationer/grenar av grbl där ute som inte kanske fungerar lika framgångsrikt för det här programmet.
Ett särskilt tack går ut till Sonny Jeon (chamnit) också för hans engagemang och utmärkta arbete på grbl att göra detta möjligt kontrollera vår Shapeoko 2 CNC maskin smidigt. Vi använder X-Loader för blinkande hans grbl 9 g till Arduino UNO.
Efter att vi avslutat detta projekt, vi har bytt vår Shapeoko 2 till en J-Tech fotonik lasersystem och började använda Andy's PWM LaserMode grbl för att kontrollera den och vi får bra resultat. Detaljerna av den kan ses här. .
Så här:
- Steg 1: ändras till den Shapeoko tabell
- Steg 2: lägga till en MA3 magnetiska axel Encoder till Z-axeln
- Steg 3: ändra remmar och remskivor på X & Y-axeln
- Steg 4: lägga till en laserdiod till Shapeoko
- Steg 5: ledningar komponenter och Laser Diode Amp inställningar
- Steg 6: Konfigurera grbl 9g, grbl sköld & fokusera linsen
- Steg 7: vår Programvaruinställningar för 8-bitars Laser Diode foto gravyr
- Steg 8: inrättande av Shapeoko för Laser Diode foto gravyr
- Steg 9: 8 bitars Laser Diode foto gravyr
- Steg 10: 1-bitars TTL (pulserande) Laser Diode foto gravyr
- Steg 11: 8 bitars Laser Diode foto gravyr på vit konstnär duk
- Steg 12: 3D Laser Diode foto gravyr med skuggning
- Steg 13: poäng