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激光雕刻:M4 与 M3 #235

推推 grbl 3年前 (2023-01-21) 296次浏览

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kees1948 开启了这个问题 2017 年 7 月 27 日 · 20条评论
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激光雕刻:M4 与 M3#235

kees1948 开启了这个问题 2017 年 7 月 27 日 · 20条评论

注释

激光雕刻:M4 与 M3 #235

你好,我正在玩激光雕刻。我正在使用 inkscape/bCNC/grbl1.1 来控制流程和硬件。
我正在尝试雕刻文本,所以在 inkscape 中我定义了 3 个不同大小的文本行。
我观察到的是,使用 M3 启动代码,一切都已完成,但很繁重。使用 M4 开始代码
,雕刻效果更好,但结果中遗漏了一些开始时刻。
有什么我可以进一步测试为什么会发生这种情况吗?附件是一张 jpeg,其中标记了差异,它是三行中最小的一行,“D”的高度约为 8 毫米。使用 M4 代码看起来非常好,但激光在某些时候打开得太晚了。
g 代码文件约为 250kB,除了 M3/M4 起始代码外,这两个测试都相同。如果有人想要,我很乐意发送。

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激光雕刻:M4 与 M3 #235
贡献者

Grbl 根据当前速度调整激光器的 PWM 输出。图像的圆圈部分是 Grbl 加速的地方。因此,在调整 M4 时,M3 会额外燃烧一点 我的猜测是,当 PWM 太低时,您的激光器不会打开,或者您的激光器在低 PWM 时以不同方式燃烧材料。您可以在 config.h 文件中更改最小 PWM 电平。Grbl 将其视为从最小 rpm 到最大 rpm 的线性。

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作者

我试一试。可见的是激光被延迟了。例如,“i”上的“点”在第一圈没有激光,但仅在第二圈激光。

激光雕刻:M4 与 M3 #235
贡献者

@kees1948: 你能提供一些东西吗?我需要你的 $$ Grbl 设置、你的 $I 构建信息字符串和你的 g 代码程序的副本。

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作者

通过论坛还是电子邮件?

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贡献者
香奈儿 评论了 2017 年 7 月 28 日  

这里。只需将 gcode.nc文件的文件类型后缀更改为文本文件即可.txt。然后您可以将文件拖放.txt到响应中。

激光雕刻:M4 与 M3 #235
贡献者

我仍然需要你的构建信息 $I 字符串。

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作者

好的
$I
[VER:1.1f.20170531:]
[OPT:V,15,128]
好的
$G
[GC:G0 G54 G17 G21 G90 G94 M5 M9 T0 F0 S0]
好的

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@kees1948 @chamnit我一直用M4模式。它工作得很好,但如果你有一台加速缓慢的机器,你就会看到这个问题。最简单的解释是,如果您在 100% 的激光功率下以 3000mm/min 的速度进给,您会烧掉一条线,但是如果您将所有内容都减少到 10%,那么在 10% 的激光功率下以 300mm/min 的进给速度,您将不会烧掉任何东西,因为激光没有足够的功率来显着加热材料。M4 在防止过烧方面非常有效,但是对于缓慢加速的钻机,您可能会出现未烧毁的区域。
@chamnit其他控制器通过使用 ppm 或每毫米脉冲来解决这个问题。这意味着如果您设置为 60ppm,则无论您行进的速度如何,激光只会在 1 毫米内发射 60 次。可能是未来版本中需要研究的内容。

激光雕刻:M4 与 M3 #235
作者

激光雕刻:M4 与 M3 #235

这些是输出文件生成器在 inkscape 中的设置。我不太明白“缓慢加速”的含义 bCNC 发送 G 代码,grbl 解释它,什么会导致这种效果?你是说板上的控制硬件?无论如何,感谢您的调查。

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贡献者

@mayhem2408: 明白了。不幸的是,328p 处理器的限制不允许 PPM。你需要一个备用计时器,我没有。

然而,Grbl 的 M4 动态模式基本上做了一些类似于常量 PPM 的事情。它确保每毫米的功率量是恒定的。这是通过改变 PWM 宽度来完成的。如果激光器以 RPM 线性响应,那么它应该可以正常工作。但正如您所说,大多数激光器都不是。

作为临时解决方案,我为激光等特定用例安装了非线性主轴 PWM 功能。还有一些关于如何生成常量以输入到 Grbl 以使其工作的说明。全部免费,并通过 Python 的网络 repl 解决。

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如果仅限于具有快速步进输入的驱动程序,您不能劫持 timer0 吗?

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@chamnit不仅仅是激光功率是线性的。我有一个自定义驱动程序,它的输出尽可能接近线性输出。我的二极管激光设备额定功率为 5W,经测量可产生 4.7W 输出。当我以 10% 的功率运行它时,我得到 0.46W,而 50% 的功率得到 2.33W,所以它们非常接近。这里要考虑的另一个因素是材料吸收和消散激光能量的能力。5W 打木头 1 秒,木头散热不够快,会燃烧。如果您以仅 10% 的占空比脉冲 5W 10 秒,木材表面会升温,但在它变得足够热之前,激光器会关闭并且积聚的热量会消散,当激光器重新打开时,表面温度必须再次加热只是为了再次冷却。

我有自己的表格,其中列出了不同材料的功率曲线。有些材料在功率达到 30% 之前什么都不做,有些材料在功率低至 5% 时就显示出迹象。

克服这个问题的一种方法是设置最小激光值,因此 0-100% 的运动比例可能会为 25-100% 的激光提供动力,这将消除低通电无烧伤情况。问题是你不能真正硬连线最小值,因为它对于不同的材料是不同的。

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作者
基斯1948 评论了 2017 年 7 月 28 日  

“如何”测量激光输出功率?这是我们可以用(最小)努力做的事情吗?

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贡献者

好问题。我不确定。主轴转速相对容易。激光倾向于以不同的速率燃烧材料,因此纯瓦特测量值(伏特*电流消耗)可能不准确。此外,激光器可能而且很可能对功率输入做出非线性响应,其中多余的能量会因热量而损失。

但是,这将是测量功耗的良好开端。您可以S在 M3 恒功率模式下设置不同的值并快速测量电压和电流。

我敢打赌有更准确的方法来测量激光输出,但我不太精通激光切割机。因此,如果其他人知道替代方法,希望他们会在此处发布。我也很好奇。

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加尔特 评论了 2017 年 7 月 28 日 通过电子邮件
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作者

带有 Mega2560 的控制器会更适合这里吗?

激光雕刻:M4 与 M3 #235

@kees1948我有一个朋友在一家公司工作,该公司的传感器可以测量激光输出能量。他说是这样的。https://www.coherent.com/measurement-control/measurement/sensors-laser-power/air-cooled-thermopile-sensors-to-150w-rohs他说很贵。超过 1000 美元。我们用它来测量激光输出并校准驱动器以获得基于 16kHz PWM 输入的近乎完美的线性输出。

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贡献者

由于使用非线性主轴 PWM 模型的临时解决方案而关闭。测量和校准雕刻的动态功率显然很棘手。我会为将来的版本做一个注释,以尝试为此找到固件解决方案。

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弗塞尔迪布 评论了 2020 年 3 月 3 日  

您可以在 config.h 文件中更改最小 PWM 电平。Grbl 将其视为从最小 rpm 到最大 rpm 的线性。

我成功地改变了cpu_map.h. 有一个选项叫SPINDLE_PWM_MIN_VALUE. 有时 0(默认)激光太弱,导致 M4 太低甚至无法雕刻,所以我将其设置为 10(可能差异很大,在另一台机器上我将其设置为 60。彻底测试它!) .

使用 MIN 10 和 MAX 1024(在我的身上!)效果很好。将它与 M4 S128(50% 负载 cicle,30 美元设置为 255)结合使用,它雕刻得很好,没有燃烧或弱点。

目前在生产中使用它。GRBL 是一个非常好的固件!?

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