Chantier laser rouge : Différence entre versions

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(→‎Remplacement des drivers moteurs)
 
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|description=Remise en état et amélioration de la découpeuse laser REDSAIL
 
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Le but de ce projet est la remises en état et amélioration de la découpeuse laser REDSAIL.
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== Le projet laser REDSAIL ou Laser rouge ==
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Pour faire suite à l'acquisition d'une nouvelle découpeuse laser, il était nécessaire de réaliser quelques modifications et améliorations.
  
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Le projet s'est donné le cahier des charges suivant:
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* étude de l'existant
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* mise à niveau de la sécurité
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* remplacement de l’électronique de commande
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* remplacement de l'afficheur
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* remplacement des drivers moteurs
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* ajout d'un 3eme moteur sur l'axe Z
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* ajout d'un serveur d'impression
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* ajout d'une webcam
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* modification connectique externe
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* Utilisation semblable à SmoothieLaser (jaune)
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* réalisation de la documentation
  
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[[Fichier:Découpeuse laser rouge.jpg|vignette|centré]]
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== Étude de l'existant ==
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[[Fichier:Autopsie_existant.jpg|vignette|200px|150px]]
  
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Ce projet comporte plusieurs partie individuelle:
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* C'est la 1ère étape, on note tout ce qui concerne le câblage..
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c'est aussi la base de nos travaux. Tout ceci est consigné dans les documents à télécharger (lien ci-dessous).
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[[Fichier:DecoupeLaser.pdf| c'est ici]]
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[[Fichier:Releve existant.jpg|vignette|200px|relevé_existant_schema]]
  
  
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* Mise en place du moteur pour gérer la hauteur de découpe
 
  
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* Mise en place d'une smoothieboard pour le pilotage de la découpeuse laser
 
  
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* Remplacement de l'afficheur
 
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* Modification de l'aspiration.
 
  
  
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[[== Réglage de la hauteur ==]]
 
  
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Originellement sur cette machine, la hauteur était réglé manuellement grâce à une manivelle.
 
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Il à été choisi d'améliorer cette partie en la rendant automatique lors de l'initialisation de la découpe.
 
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Pour cela, un moteur sera ajouté sur la courroie existante.
 
  
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Voici l'existant avant l'ajout du moteur:
 
  
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[[Fichier:Courroie initial.jpg|vignette|centré]]
 
  
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On pourra remarquer que la sécurité est à améliorer. En effet, un forçage de la sécurité capot par clé est présent!! Trop dangereux.
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La commande de l'aspiration du compresseur et du refroidissement sera aussi revu.
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On voit aussi qu'il n'y a que 2 axes de motorisés. Il manque le Z.
  
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== Mise à niveau de la sécurité ==
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[[File:Schema_electrique.JPG|vignette|200px|schéma modifié]]
  
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* Après concertation.. les points concernant la sécurité ont été intégrés ..
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On distingue sur le schéma l'ajout d'un arrêt d'urgence à clé, des disjoncteurs ainsi que des switchs pour détecter l'ouverture des capots. (voir le document ci après).
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[[Fichier:DecoupeLaser.pdf]]
  
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On pourra également remarquer l'ajout d'un 3eme moteur pour l'axe Z ainsi qu'un relais statique pour commander l'aspirateur de fumées et le compresseur (commandes gcode M106/M107).
  
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== Modification de la partie électronique ==
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== Remplacement de l’électronique de commande et de l'alimentation ==
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[[Fichier:Integration platine.jpg|vignette|200px|integration_platine]]
  
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La partie électronique propriétaire permettant le pilotage de la découpeuse laser va être remplacer par de l'électronique Open source (smoothieboard)
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  L'intégralité de l'électronique a été repensée, aussi bien au niveau de l'alimentation que de la partie contrôleur.
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Nous n'avons conservé que la carte d'alimentation 24v/5v et l'alimentation du laser.
  
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Le contrôleur propriétaire permettant le pilotage de la découpeuse laser sera remplacé par un contrôleur Open source (smoothieboard)
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[[File:module DC-DC-24v-5v.JPG|vignette|200px|module DC-DC]]
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Plusieurs éléments seront alimentés en 5V. l'alimentation existante ne sera pas suffisante. Nous ajouterons un module DC/DC 24v->5v.
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cd module est un  ''Step-DOWN DC-DC''
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L'alimentation 24v des moteurs sera conservée malgré l'ajout d'un 3eme moteur.
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[[Fichier:Platine tests.jpg|vignette|200px|platine en test]]
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Nouvelle platine en test
  
 
== Remplacement de l'afficheur ==
 
== Remplacement de l'afficheur ==
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[[Fichier:afficheur.JPG|vignette|200px|afficheur]]
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L'afficheur de remplacement est compatible avec la smoothie board.
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le modèle est un ''LCD12864 plein Graphique smart contrôleur''
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Il a été intégré à l'emplacement initial, la connectique a été adaptée à la smoothie ainsi que la configuration du firmware
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voir la doc lien ci dessous
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[[Fichier:SchemaLaserRouge.pdf|SchemaLaserRouge.pdf]]
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== Remplacement des drivers moteurs ==
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[[Fichier:drivers moteur.JPG|vignette|200px|nouveaux drivers]]
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Moteur axe X [https://datasheetspdf.com/pdf-file/977959/ETC/23HM4401-01/1 23HM1401] 1,5A
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Moteur axe Y [https://datasheetspdf.com/pdf-file/977959/ETC/23HM4401-01/1 23HM1401] 1,5A
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Moteur axe Z [https://datasheetspdf.com/pdf-file/978073/MotionKing/23HS6403/1 23HS6403] 2,5A
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Compte tenu que l'intensité nécessaire aux moteur (>1,5A pour les axes X et Y et >2A pour l'axe Z) nous avons préféré ne pas utiliser les drivers en place sur la carte smoothie.
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Des drivers indépendants ont été ajoutés [https://www.mcielectronics.cl/website_MCI/static/documents/TB6600_data_sheet.pdf TB6600], les signaux de commande ont été prélevés sur la carte en amont des drivers d'origine.
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L'alimentation en 24v est assurée par la carte d’alimentation d'origine.
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'''À noter:'''
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4 drivers ont été mis en place.. pour les axes X, Y, Z et un quatrième en attente de moteur pour réaliser des travaux de gravure sur des pièce cylindriques par exemple. Des verres!!!
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== Ajout d'un 3eme moteur sur l'axe Z ==
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[[Fichier:Courroie_axeX_initial.jpg|vignette|200px|avant modif.. juste le tendeur]]
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[[Fichier:moteur_axe_z.jpg|vignette|200px|le moteur et le tendeur]]
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Afin de contrôler le positionnement de l'axe Z avec le Gcode, nous avons ajouté un moteur sur la courroie existante. La tension est obtenue en reculant les poulies de renvoi situées juste avant le moteur.
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On peut voir ici la courroie avec son tendeur...
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... et là le moteur qui a été ajouté avec le tendeur.
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Le fichier de configuration de la carte contrôleur a été modifié en conséquence pour une bonne prise en compte.
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== Ajout d'un serveur d'impression ==
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Un Raspberry pi sera ajouté pour faire office de serveur d'impression.
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Le serveur d'impression s’appuie sur [https://octoprint.org/ octoprint]
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Octoprint offre une interface web qui permet de contrôler et monitorer les travaux à réaliser sur la machine depuis un navigateur
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  C'est lui qui enverra le Gcode via le port USB de la smoothiboard.
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Il sera accessible en WIFI et en ethernet.
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deux @IP ont été réservé sur le routeur de plateforme C par rapport aux adresses MAC (DHCP fixe).
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Le serveur d'impression se connectera automatiquement au réseau wifi.
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'''A noter:'''
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Un morceau de gcode sera inséré en début et fin de travail afin d'assurer le démarrage et l'arrêt du ventilateur et du compresseur ceci indépendamment du gcode généré par le plugin de l’utilisateur.
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== Modification connectique externe ==
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Les plaques de coté ont été modifiées, elles ont été réalisées dans du PMMA de couleur avec la découpe lazer jaune, les esquisses ont été crées avec inkscape.
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[[Fichier:panneau_cnx_droit.jpg|vignette|150px|panneau_cnx_droit]]
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Elles supportent d'un coté:
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- la connexion au réseau électrique avec le bouton M/A général ainsi que le reset du contrôleur
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  de l'autre
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[[Fichier:Panneau PC gauche.jpg|vignette|150px|panneau_cnx_droit]]
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- le branchement avec des prises européennes, du compresseur, de l'aspirateur de fumée et de la pompe refroidisseur d'eau avec sa sécurité
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== Utilisation semblable à SmoothieLaser (Smoothignstech) ==
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Pour l'utilisation et autres infos,
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regardez la page wiki de la lazer..jaune  [[Laser-Smoothignstech/Modedemploi| c'est ici]]
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== Documentation technique ==
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[[Fichier:Syno principe.jpg|vignette|Synoptique]]
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Un grand merci à Didier pour la réalisation de ces superbes schemas en téléchargement
 +
[[:File:DecoupeLaser.pdf]]
  
 +
[[:File:SchemaLaserRouge.pdf]]
  
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== Modification de l'aspiration ==
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== Galerie photo ==
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<gallery>
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AncienDriver.jpg|
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Autopsie_existant.jpg|
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electr_origine.jpg|
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integration_platine.jpg|
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LR_droit.jpg|
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LR_face.jpg|
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LR_gauche.jpg|
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panneau_eau_air.jpg|
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panneau_PC_gauche.jpg|
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panneau_cnx_droit.jpg|
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panneaux.jpg|
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Platine_dans_chassis.jpg|
 +
platine_tests.jpg|
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SmoothieBoard.jpg|
 +
AlimLaser.jpg|Alimentation laser
 +
</gallery>

Version actuelle en date du 23 février 2022 à 15:10


Remise en état et amélioration de la découpeuse laser REDSAIL




Le projet laser REDSAIL ou Laser rouge

Pour faire suite à l'acquisition d'une nouvelle découpeuse laser, il était nécessaire de réaliser quelques modifications et améliorations.

Le projet s'est donné le cahier des charges suivant:

  • étude de l'existant
  • mise à niveau de la sécurité
  • remplacement de l’électronique de commande
  • remplacement de l'afficheur
  • remplacement des drivers moteurs
  • ajout d'un 3eme moteur sur l'axe Z
  • ajout d'un serveur d'impression
  • ajout d'une webcam
  • modification connectique externe
  • Utilisation semblable à SmoothieLaser (jaune)
  • réalisation de la documentation

Étude de l'existant

Autopsie existant.jpg 
* C'est la 1ère étape, on note tout ce qui concerne le câblage..
c'est aussi la base de nos travaux. Tout ceci est consigné dans les documents à télécharger (lien ci-dessous).

Fichier:DecoupeLaser.pdf

relevé_existant_schema






On pourra remarquer que la sécurité est à améliorer. En effet, un forçage de la sécurité capot par clé est présent!! Trop dangereux.
La commande de l'aspiration du compresseur et du refroidissement sera aussi revu.
On voit aussi qu'il n'y a que 2 axes de motorisés. Il manque le Z.

Mise à niveau de la sécurité

schéma modifié
* Après concertation.. les points concernant la sécurité ont été intégrés ..
On distingue sur le schéma l'ajout d'un arrêt d'urgence à clé, des disjoncteurs ainsi que des switchs pour détecter l'ouverture des capots. (voir le document ci après).

Fichier:DecoupeLaser.pdf 

On pourra également remarquer l'ajout d'un 3eme moteur pour l'axe Z ainsi qu'un relais statique pour commander l'aspirateur de fumées et le compresseur (commandes gcode M106/M107).

Remplacement de l’électronique de commande et de l'alimentation

integration_platine
 L'intégralité de l'électronique a été repensée, aussi bien au niveau de l'alimentation que de la partie contrôleur.
Nous n'avons conservé que la carte d'alimentation 24v/5v et l'alimentation du laser.

Le contrôleur propriétaire permettant le pilotage de la découpeuse laser sera remplacé par un contrôleur Open source (smoothieboard)
module DC-DC
Plusieurs éléments seront alimentés en 5V. l'alimentation existante ne sera pas suffisante. Nous ajouterons un module DC/DC 24v->5v.
cd module est un  Step-DOWN DC-DC





L'alimentation 24v des moteurs sera conservée malgré l'ajout d'un 3eme moteur.
platine en test
Nouvelle platine en test

Remplacement de l'afficheur

afficheur
L'afficheur de remplacement est compatible avec la smoothie board. 
le modèle est un LCD12864 plein Graphique smart contrôleur

Il a été intégré à l'emplacement initial, la connectique a été adaptée à la smoothie ainsi que la configuration du firmware
voir la doc lien ci dessous

Fichier:SchemaLaserRouge.pdf

Remplacement des drivers moteurs

nouveaux drivers
Moteur axe X 23HM1401 1,5A
Moteur axe Y 23HM1401 1,5A
Moteur axe Z 23HS6403 2,5A

Compte tenu que l'intensité nécessaire aux moteur (>1,5A pour les axes X et Y et >2A pour l'axe Z) nous avons préféré ne pas utiliser les drivers en place sur la carte smoothie. 
Des drivers indépendants ont été ajoutés TB6600, les signaux de commande ont été prélevés sur la carte en amont des drivers d'origine.

L'alimentation en 24v est assurée par la carte d’alimentation d'origine.

À noter:
4 drivers ont été mis en place.. pour les axes X, Y, Z et un quatrième en attente de moteur pour réaliser des travaux de gravure sur des pièce cylindriques par exemple. Des verres!!!

Ajout d'un 3eme moteur sur l'axe Z

avant modif.. juste le tendeur
le moteur et le tendeur
Afin de contrôler le positionnement de l'axe Z avec le Gcode, nous avons ajouté un moteur sur la courroie existante. La tension est obtenue en reculant les poulies de renvoi situées juste avant le moteur. 
On peut voir ici la courroie avec son tendeur...



... et là le moteur qui a été ajouté avec le tendeur.

Le fichier de configuration de la carte contrôleur a été modifié en conséquence pour une bonne prise en compte.

Ajout d'un serveur d'impression

Un Raspberry pi sera ajouté pour faire office de serveur d'impression.

Le serveur d'impression s’appuie sur octoprint
Octoprint offre une interface web qui permet de contrôler et monitorer les travaux à réaliser sur la machine depuis un navigateur
 C'est lui qui enverra le Gcode via le port USB de la smoothiboard.
Il sera accessible en WIFI et en ethernet.
deux @IP ont été réservé sur le routeur de plateforme C par rapport aux adresses MAC (DHCP fixe). 
Le serveur d'impression se connectera automatiquement au réseau wifi.

A noter:
Un morceau de gcode sera inséré en début et fin de travail afin d'assurer le démarrage et l'arrêt du ventilateur et du compresseur ceci indépendamment du gcode généré par le plugin de l’utilisateur.

Modification connectique externe

Les plaques de coté ont été modifiées, elles ont été réalisées dans du PMMA de couleur avec la découpe lazer jaune, les esquisses ont été crées avec inkscape.
panneau_cnx_droit
Elles supportent d'un coté:

- la connexion au réseau électrique avec le bouton M/A général ainsi que le reset du contrôleur
 de l'autre
panneau_cnx_droit






- le branchement avec des prises européennes, du compresseur, de l'aspirateur de fumée et de la pompe refroidisseur d'eau avec sa sécurité

Utilisation semblable à SmoothieLaser (Smoothignstech)

Pour l'utilisation et autres infos, 
regardez la page wiki de la lazer..jaune   c'est ici

Documentation technique

Synoptique
Un grand merci à Didier pour la réalisation de ces superbes schemas en téléchargement

File:DecoupeLaser.pdf

File:SchemaLaserRouge.pdf

Galerie photo

  • AncienDriver.jpg
  • Autopsie existant.jpg
  • Electr origine.jpg
  • Integration platine.jpg
  • LR droit.jpg
  • LR face.jpg
  • LR gauche.jpg
  • Panneau eau air.jpg
  • Panneau PC gauche.jpg
  • Panneau cnx droit.jpg
  • Panneaux.jpg
  • Platine dans chassis.jpg
  • Platine tests.jpg
  • SmoothieBoard.jpg

  • Alimentation laser

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