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LaserBot-桌面鐳射雕刻機使用說明

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magiccar 發表於 2017-2-8 23:49 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
LaserBot-桌面鐳射雕刻機

LaserBot簡介
LaserBot是基於Makeblock開源平臺開發的一款桌面級鐳射雕刻機。採用1.6W 445nm大功率固體鐳射,配合專門為LaserBot開發的軟體mLaser,能夠輕鬆完成生活中各種切割和雕刻。
特點
• 簡潔明瞭,結實耐用的H型結構
• 高精度陽極氧化鋁合金
• 相容Arduino體系
• 一鍵使用的軟體體驗
零件清單
參數
框架結構陽極氧化鋁合金
整機尺寸(長×寬×高)535mm×637mm×184mm
最大雕刻範圍 (X×Y)383mm×367mm
精度0.1mm
最大工作速度200mm/s
噪音等級低噪音
電源100-240 V~50/60Hz AC/DC電源適配器, 12V/2.0A
主控MegaPi (Arduino & Raspberry 適用)
通信介面USB
淨重3.87kg
淨重4.475kg
包裝尺寸562mm×336mm×90mm
軟體mLaser
支持的檔案格式*PNG, *JPG, *BMP, *SVG, *DXF
鐳射模組技術參數
產品外形尺寸Φ33mm X 79mm
輸出功率1.6W
最佳雕刻距離20-50mm
光斑精度≤1mm
聚焦模式可調焦距
鏡片損耗10%
實際出光功率1.3W
波長445nm
工作電壓DC 12V ± 30%
工作電流600mA
光束直徑5mm
點狀光|發散角≤1°
點狀光|同心度≤0.02°
連續工作時長≤5h
工作壽命6000小時(工業級)
雕刻材料深色可燃材料
鐳射等級IV (注意:50mW以上功率點狀鐳射不能直對肉眼)
工作溫度-40℃ ~ 50℃
儲存溫度-50℃ ~ 60℃
可加工材料
材料切割(或刻線)雕刻
書寫紙
硬紙板可達 0.8mm
木板可達 0.6mm
橡膠板可達 0.5mm
泡沫紙可達 3mm
深色布(麻布,棉布,牛仔布)可達 1mm
亞克力(非透明)※1
塑膠板※2
聚氨酯板可達 0.8mm
鏡子××
玻璃××
陶瓷××
×※3
××
不銹鋼××
※1.僅不透明的黑色亞克力,※2.僅深色的塑膠板,※3.僅特定顏色的陽極氧化鋁合金
警告
波長 γ= 445nm 藍光半導體鐳射
禁止鐳射光束直接照射眼睛或者皮膚
警告:由於鐳射能量密度較高,因此使用時請務必做好相應防護措施
• 禁止肉眼直視鐳射光路。
• 禁止使用鐳射照射別人。
• 禁止小孩和不熟悉產品的人接觸鐳射模組。
• 當你使用鐳射時,請做好眼睛防護措施。
• 使用鐳射切割某些特定物質時,可能會產生有毒煙霧,請做好通風措施。
雕刻作品展示
LaserBot可用於切割或雕刻各種適用材料。
LaserBot搭建說明
請觀看搭建視頻,根據視頻的步驟安裝好LaserBot。
LaserBot 3D模型下載
mLaser使用說明
mLaser軟體教學視頻,帶你快速熟悉軟體的各個功能。
mLaser軟體下載mLaser Github 開源地址
使用流程
mLaser軟體詳細使用教程1.軟體的安裝
請按兩下下載好的mLaser軟體安裝包,按照安裝指引進行安裝。(注:安裝位址請全部使用英文字元)
步驟 0. 首次登陸配置
(第一次使用laserbot時需要操作此步驟,之後使用laserbot時直接跳到步驟1)
裝配好LaserBot機械部分後,打開mLaser軟體,進入登陸介面:
預設登陸密碼: 123(您可以點擊右側的“設置密碼”來設置您自己的專屬密碼)
超級密碼: makeblock321(當您不小心忘記自己設置的專屬密碼時,可以通過輸入超級密碼進入應用)
點擊“登錄”進入下層介面:
點擊“開箱使用”,進入介面如下圖:
點擊“燒錄固件”,選擇埠,燒錄完成後介面如圖:
點擊“OK”,軟體會自動重啟,拔掉USB,然後重新連接。
輸入密碼,進入下層介面, 選擇“開箱使用”,進入如下介面:

點擊“下一步”,進入介面如圖:
選擇LaserBot所連接的電腦的串口(如果電腦中有多個串口設備,需轉到裝置管理員中,查找MegaPi主控板所對應的串口號,本教程裡MegaPi主控板連接的電腦串口為COM5,點擊“連接”,連接成功後如圖:
點擊“OK”,點擊“下一步”,進入如圖介面:
按照該介面上的步驟進行操作:
1.檢查機器電源,接線及位置是否就緒。
2.用手觸碰X軸的限位元開關2秒,此時圖示X變成綠色:
用手觸碰Y軸的限位元開關2秒,此時圖示Y變成綠色(如下圖):
檢查完畢後點擊“開始機器自檢”:
完成自檢後點擊“下一步”,進入如圖介面:
按照圖中介面步驟進行操作,聚光調節後點擊“下一步”進入如圖介面:
將雕刻材料放置在LaserBot鐳射頭的下方,帶上護目鏡。點擊“開始測試”,此時LaserBot按照內定的程式進行雕刻,雕刻結果如下圖:

雕刻完成後介面如下:
注意:步驟 0 為第一次使用mlaser需進行的操作,之後使用時直接從步驟 1 開始即可!
步驟 1. 進入mLaser
按一下“進入使用”
mLaser軟體提供了兩種控制介面,一種“簡單模式”,另一種“專家模式”。簡單模式只提供預設參數雕刻圖形。如下是簡單版本的介面:
要在專家模式和簡單模式介面之間進行切換,只需要找到工具下拉式功能表中的“介面選擇”,選擇對應的模式即可:

注: 本說明文檔完全針對高級控制版面來進行說明。
A.選擇對應的串口(如果電腦中有多個串口設備,需轉到裝置管理員中,查找MegaPi主控板對應的串口號,如串口驅動未自動安裝,請調整本說明最底部的問題與解答)

點擊“連接”:
B. 固件更新(** 有新版本發佈時執行此部分,無新版本發佈時,請直接跳至步驟 2.)
找到工具下拉式功能表中的“固件更新”,如下圖:
按一下“固件更新”,進入如下介面:
按一下“燒錄固件”,此時正在燒錄,可以看到MegaPi主控板正中央的藍色LED燈快速閃爍。燒錄完成:
步驟 2. 調整焦距
帶上護目鏡,按一下“弱光聚焦”,此時鐳射會以最小功率打開。
通過調節鐳射頭上的旋鈕(如下圖)來調節鐳射的焦距。當光打在平面上的點最小時,即調節完成,再次按一下“弱光聚焦”,關閉鐳射。
步驟 3. 檢查各軸及限位元開關是否安裝正確
確定串口是否正確連接,MegaPi主控板是否正常上電(若沒有正常上電,風扇不轉)
A.點擊介面右側的“操作臺”:
B.調解LaserBot的起始雕刻位置
按一下“重定”按鍵,LaserBot執行重定動作,各個軸都會運動到限位元開關原點。如果各軸不是向著限位元開關方向運行,應立即關閉電源。此外,如果XY軸到達限位元開關處還未停止,也需要立即斷開電源。若復位失敗,請重複檢查接線是否正確。
如果你不想讓讓LaserBot在默認起點雕刻,而是在你指定的位置雕刻,可通過滑鼠點擊Y+(快速鍵:“W”),Y-(快速鍵:“S”), X-(快速鍵:“A”),X+(快速鍵:“D”)來調節LaserBot的位置。
步驟 4. 開始你的第一次雕刻
開始雕刻前,請再次確定MegaPi主控板是否上電以及連接電腦USB。
A.雕刻你的名字
在連接好串口,開啟電源,復位正常後,放置雕刻木板後,你就可以開始創作了。第一個任務是用LaserBot雕刻出你的名字。按照下面的步驟執行:
(1) 打開“文字輸入”
(2) 選擇字體和字體大小(建議第一次列印時選擇80號字體,之後可根據個人愛好調整)
(3) 輸入內容,按一下“確定”

(4) 點擊“邊框預覽”,此時鐳射頭會移動出一個矩形框,這個矩形框就是LaserBot雕刻文字時的範圍,如果材料不在該雕刻範圍內時,需移動材料或調整雕刻起始點。
(5) 按一下“開始”,LaserBot就開始雕刻你的名字啦!
到這裡,你已經成功雕刻你的名字啦,但是你發現,此時雕刻的名字是只有邊框效果的,如圖:
如果要雕刻實體字體,那需要選擇mLaser的另一種工作模式: 雕刻模式。
在介面右側第三行(左圖),我們點擊“雕刻”模式,切換至如下介面(右圖):
在雕刻模式下,我們看到有一個 “圖片處理” 選項。這個選項下,有兩個選項,灰度和黑白。這是什麼意思呢?
黑白的意思就是專門處理黑白圖片的效果,比如我們雕刻的自己的名字,輸入的字體只有黑色。灰度模式的意思是專門處理有彩色,或者有灰度變化的圖片。在該模式下,雕刻出來的圖片將會有顏色深淺的變化。我們可以通過如下幾張圖來比較他們各自的應用場景。任何只有黑白(沒有任何彩色)的圖片,我們都強烈建議您使用黑白模式來進行雕刻,不然會損失一些細節。
我們首先選擇“黑白圖片處理”方式,選擇完畢後,點擊“開始”,mLaser就開始雕刻啦(對比圖的上圖)。同樣,我們可以再選擇“灰度圖片處理”方式,選擇完畢後,點擊“開始”,開始雕刻。雕刻後的效果對比如圖:(對比圖的下圖)
B.雕刻你的照片:
在學習完雕刻你的名字後,那要如何才能雕刻照片呢?
(1)點擊左上角的“打開”按鈕:
進入如下介面:
(2)選擇好你要雕刻的照片,點擊“確定”,此時進入如下介面:
(3)在介面右側第三行,我們點擊“雕刻模式”,在雕刻模式下,我們看到有一個 “圖片處理” 選項。這個選項下有兩個選項,灰度和黑白。因為要雕刻的圖片為全彩色圖片,所以選擇“灰度”圖片處理方式。
(4)點擊“邊框預覽”,此時鐳射頭會走一個矩形框軌跡,這個矩形框就是圖片雕刻的範圍。
(5)按一下開始,LaserBot就開始雕刻你的圖片啦!
C.影像處理簡單原理:

由上圖可以看出,如果圖片中有很多的細節,建議使用“灰度圖片處理”模式進行雕刻,如果圖片僅僅為黑白效果,則建議使用“黑白圖片處理”模式雕刻。此外,使用者需要知道svg和dxf是向量圖,目前不支持灰度雕刻。
進階DIY極客,掌控你的LaserBot
要進一步玩好LaserBot,需要您對mLaser軟體中的參數有一定的瞭解。這一章,我們介紹mLaser軟體在使用過程中,要設置哪些參數,來讓您更加靈活的使用他。mLaser軟體內部分為兩種工作方式,一種是切割,另一種是雕刻。在上一章中,我們已經知道了這兩種方式的區別,這一章內容將對兩種工作方式的參數進行詳細的介紹。
A.切割
切割模式只使用一種功率來雕刻。如下參數:
• 雕刻材料: 選擇不同的材料,程式會自動設定對應的參數,無需設置其他參數。
• 重複次數: 切割較厚物體時,可能需要重複切割多次。
• 鐳射光強: 鐳射切割時的功率光強,以百分比問單位,最大值為100%。
• 圖元速度: 雕刻過程中,鐳射開啟時的運動速度,預設設置為一分鐘運動300毫米。
• 空程速度: 雕刻過程中,鐳射頭抬起來時鐳射關閉,沒有鐳射和材料接觸時的移動速度,預設設置為一分鐘運動2000毫米。
B.雕刻
雕刻模式可視情況更改參數,mLaser軟體預設參數如下:
• 圖片處理: 圖片處理包括兩種方式,處理灰度和處理黑白。在前面已經介紹過如何選擇這兩種模式了
• 移動速度: 在雕刻模式下,所有的移動速度都是指雕刻空白處的速度,需要開啟鐳射移動的地方,只是一個點,通過控制鐳射的光強和照射的時間,來控制一個點的深淺,從而達到灰度雕刻的效果。
• 功率設置: 鐳射開啟時設置的功率,最大為100%。
• 燒刻時間: 鐳射燒刻一個圖元點的時間,單位是毫秒。燒刻時間越短,效果越不明顯。
• 間隔圖元: 是否間隔圖元雕刻。等於1時每個圖元都雕刻,這時雕刻出來的效果最好,等於2時每間隔一個圖元雕刻,等於3時每間隔兩個圖元雕刻,依次類推。
問題與解答
問題1:電腦沒有成功安裝MegaPi驅動?
答:MegaPi的主控晶片是Mega2560,驅動晶片是CH340。部分電腦可能無法自動安裝驅動,需要手動安裝驅動。
以下是Arduino及驅動完整安裝過程。(注:可跳過Arduino的安裝步驟,僅安裝CH340驅動程式)
Arduino是一個開源平臺,由操作簡便的硬體和軟體組成,它包含一個開發環境(IDE)和庫。該IDE由Java語言編寫,基於processing開發環境。我們提供完整的Arduino開發環境給用戶使用。
步驟一:下載Arduino IDE並安裝Arduino驅動
步驟二:安裝Makeblock官方庫。
(提示:Arduino安裝包已經集成Makeblock官方庫)
2.將壓縮檔解壓到Arduino預設目錄下。
  • Windows 7: “[Arduino安裝目錄]\libraries”    Windows使用者的Arduino資料夾類似如下:
    [arduino 安裝目錄]\libraries\makeblock\src
    [arduino 安裝目錄]\libraries\makeblock\example
    ....
  • Mac用戶的Arduino資料夾如下:
    [arduino directory]\Contents\Java\libraries\makeblock\src
    [arduino directory]\Contents\Javalibraries\makeblock\example
    ...
  • Linux系統使用者類似.
3.打開Arduino IDE。如果你已經打開需要重啟。
4.選擇“檔-示例”即可查看Makeblock資料夾下的示例代碼。
問題2:為什麼套件配備的是視頻搭建教程?
答:因為此套件為極客套件,用視頻展示更形象具體。而且可以結合3D模型查看裝配細節,請點擊此超連結查看或下載3D模型。
問題3:鐳射雕刻圖形,發現精度不夠如何進行調整?
答:可以導入一個標準的正方形的檔進行測試,具體測試方式如下。
1.點擊此超連結下載測試檔
2.啟動mLaser軟體,進入使用,切換為高級模式。點擊軟體右上角三杠→介面選擇→高級模式。
3.打開→Square Test.svg→調整大小到40×40mm。
4.設置好鐳射參數,設置雕刻起始點。用邊框預覽功能調整好位置。然後點擊開始進行雕刻。以下是正常與失真的對比,失真還有其它比如變形,平行四邊形,長寬比不正確等問題。
5.產生不正常雕刻圖形的問題一般是由於LaserBot沒有嚴格按照視頻教程進行搭建。導致X軸和Y軸不垂直,同步帶傳動有鬆動或不同步。以下是排查和解決方法:
5.1. 將X軸和Y軸的安裝進行調整,使之相互垂直,如搭建視頻中4:40注意說明。
5.2. 拉緊Y軸同步帶的時候,開始可以初始拉緊。最終拉緊的時候,需要選擇U形支架作為參照,使拉緊的兩根同步帶鎖緊牢靠,運動同步。Y軸垂直X軸。此部分可能需要反復調節,才能保證最終精度。
5.3. X軸和Y軸的同步帶鬆緊度要合適,以張緊後略微有彈性為宜。6個同步帶輪的M3緊定螺釘需要鎖緊,否則會出現打滑現象失去機器精度。同時Y軸上用的512mm的4mm軸是為了保證傳動同步,因此其上的2個18T同步帶輪需要調節和鎖緊。(鎖緊要保證Y軸和X的垂直性和一致性)
5.4. X軸和Y軸滾輪安裝需要保證順滑性和鬆緊度合適,以便保證機器最終的精度。關於順滑性以滑動順暢,不卡頓為宜。鬆緊度以各個鎖緊的螺絲鎖緊,同時滑塊不出現晃動為宜。以上需要經過調節,請耐心調整。
5.5 完成以上調整,可以手動滑動鐳射頭在運行範圍內運行一下,是否順暢。否則需要繼續調整。
5.6. 重複本問題下的1 2 3 4的4個步驟,直至繪製出正常的正方形為止。
問題4.mLaser無法正常升級固件。
答:如果進入開箱使用的時候,無法正常燒錄固件。請重新插拔一下USB。如果發現沒有串口,請按照問題1所述,安裝CH340驅動。然後在燒錄固件。如果此時還無法燒錄附件,可嘗試重啟電腦或聯繫客服。聯繫方式:tec-supprt@makeblock.com或加入QQ群324113572
問題5:. 為什麼mLaser對DXF格式支援不好?
答:由於DXF比較複雜,目前版本的mLaser軟體對直接生成的DXF格式打開會出現異常。建議使用*.svg或者轉換為*.svg普通格式。
問題6.mLaser打開檔為什麼會出現很大的週邊邊框,如何解決?
答:目前版本的mLaser顯示SVG檔是流覽器打開SVG檔類似的方式,因此顯示效果打開一樣。為了獲得最終的線框格式的顯示效果的SVG檔,下面是具體方法。
1.下載並安裝inkscape軟體
https://inkscape.org/en/download/
2.只保留線框顯示的方式
2.1. 選取檔,點擊Inkscape介面左下角的X按鈕,可以去掉填充。
2.2. 查看→顯示→線框,可以將顯示更改為線框模式。
2.3. 推薦保存格式,檔→另存為→另存為格式→普通SVG格式(*.svg)→保存
問題7. 關於格式AI.Coreldraw,CAD等向量檔案格式如何轉換為SVG格式?
答:可借助網路,搜索相關介紹。一般的方法是將向量格式保存成通用格式,比如dxf格式,然後用Coreldraw軟體打開另存為Coreldraw格式,在用inkscape打開,按照問題6的方式進行轉換即可。
問題8,. mLaser的G代碼格式是怎麼樣的?
答:LaserBot中使用到的標準Gcode指令
如下是LaserBot中,使用到的標準g代碼指令集
指令名稱指令參數說明
G0X100  Y100 F200鐳射頭關閉時的移動,X Y後街移動的座標(取決於是絕對移動還是相對移動)。F後接的是速度,單位為毫米/分鐘
G1同G0同G0
G28X Y FX Y表示復位的軸,F表示重定速度
G90設置成絕對定位
G91設置成相對定位
G92X  Y設置當前位置為指定位置
M92X Y設置每毫米轉動的角度
M114獲取當前位置
LaserBot中自訂的Gcode指令集
指令名稱指令參數說明
M4PP後接0~256範圍的數字,表示鐳射頭給出的pwm大小
M800PP後面接舵機旋轉的角度

問題9. 按照LaserBot搭建視頻搭建完成LaserBot,發現LaserBot與軟體正確運行方向不一致如何解決?
答:此種情況很少見,一般由於步進電機出廠預設方向錯誤導致的。請找出運行反向的那個步進電機,其默認接線的線序是黑綠紅藍。此時你可以調換一下線序,從而改變步進的的運行方向。比如改成綠黑紅藍的線序即可。




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