LaserBot-桌面激光雕刻机

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LaserBot简介

LaserBot是基于Makeblock开源平台开发的一款桌面级激光雕刻机。采用1.6W 445nm大功率固体激光,配合专门为LaserBot开发的软件mLaser,能够轻松完成生活中各种切割和雕刻。

特点

• 简洁明了,结实耐用的H型结构
• 高精度阳极氧化铝合金
• 兼容Arduino体系
• 一键使用的软件体验

零件列表

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参数

框架结构 阳极氧化铝合金
整机尺寸(长×宽×高) 535mm×637mm×184mm
最大雕刻范围 (X×Y) 383mm×367mm
精度 0.1mm
最大工作速度 200mm/s
噪音等级 低噪音
电源 100-240 V~50/60Hz AC/DC电源适配器, 12V/2.0A
主控 MegaPi (Arduino & Raspberry 适用)
通信接口 USB
净重 3.87kg
净重 4.475kg
包装尺寸 562mm×336mm×90mm
软件 mLaser
支持的文件格式 *PNG, *JPG, *BMP, *SVG, *DXF

激光模组技术参数

产品外形尺寸 Φ33mm X 79mm
输出功率 1.6W
最佳雕刻距离 20-50mm
光斑精度 ≤1mm
聚焦模式 可调焦距
镜片损耗 10%
实际出光功率 1.3W
波长 445nm
工作电压 DC 12V ± 30%
工作电流 600mA
光束直径 5mm
点状光|发散角 ≤1°
点状光|同心度 ≤0.02°
连续工作时长 ≤5h
工作寿命 6000小时(工业级)
雕刻材料 深色可燃材料
激光等级 IV (注意:50mW以上功率点状激光不能直对肉眼)
工作温度 -40℃ ~ 50℃
储存温度 -50℃ ~ 60℃

可加工材料

材料 切割(或刻线) 雕刻
书写纸
硬纸板 可达 0.8mm
木板 可达 0.6mm
橡胶板 可达 0.5mm
泡沫纸 可达 3mm
深色布(麻布,棉布,牛仔布) 可达 1mm
亚克力(非透明) ※1
塑料板 ※2
聚氨酯板 可达 0.8mm
镜子 × ×
玻璃 × ×
陶瓷 × ×
× ※3
× ×
不锈钢 × ×

※1.仅不透明的黑色亚克力,※2.仅深色的塑料板,※3.仅特定颜色的阳极氧化铝合金

警告

波长 γ= 445nm 蓝光半导体激光
禁止激光光束直接照射眼睛或者皮肤
警告:由于激光能量密度较高,因此使用时请务必做好相应防护措施
• 禁止肉眼直视激光光路。
• 禁止使用激光照射别人。
• 禁止小孩和不熟悉产品的人接触激光模块。
• 当你使用激光时,请做好眼睛防护措施。
• 使用激光切割某些特定物质时,可能会产生有毒烟雾,请做好通风措施。

雕刻作品展示

LaserBot可用于切割或雕刻各种适用材料。

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LaserBot搭建说明

请观看搭建视频,根据视频的步骤安装好LaserBot。
LaserBot 3D模型下载

LaserBot桌面激光雕刻机搭建说明动画(优酷在线播放)

LaserBot桌面激光雕刻机搭建说明动画(视频下载)

mLaser使用说明

mLaser软件教学视频,带你快速熟悉软件的各个功能。

mLaser软件下载

mLaser Github 开源地址

mlaser-download-cn

mLaser软件使用及LaserBot调试视频(优酷在线播放)

mLaser软件使用及LaserBot调试视频(视频下载)

使用流程

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mLaser软件详细使用教程

1.软件的安装

请双击下载好的mLaser软件安装包,按照安装指引进行安装。(注:安装地址请全部使用英文字符)

步骤 0. 首次登陆配置

(第一次使用laserbot时需要操作此步骤,之后使用laserbot时直接跳到步骤1)

装配好LaserBot机械部分后,打开mLaser软件,进入登陆界面:

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默认登陆密码: 123(您可以点击右侧的“设置密码”来设置您自己的专属密码)

超级密码: makeblock321(当您不小心忘记自己设置的专属密码时,可以通过输入超级密码进入应用)

点击“登录”进入下层界面:

2

点击“开箱使用”,进入界面如下图:
3

点击“烧录固件”,选择端口,烧录完成后界面如图:

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点击“OK”,软件会自动重启,拔掉USB,然后重新连接。

输入密码,进入下层界面, 选择“开箱使用”,进入如下界面:

 

3

点击“下一步”,进入界面如图:
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选择LaserBot所连接的电脑的串口(如果电脑中有多个串口设备,需转到设备管理器中,查找MegaPi主控板所对应的串口号,本教程里MegaPi主控板连接的计算机串口为COM5,点击“连接”,连接成功后如图:
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点击“OK”,点击“下一步”,进入如图界面:
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按照该界面上的步骤进行操作:

1.检查机器电源,接线及位置是否就绪。

2.用手触碰X轴的限位开关2秒,此时图标X变成绿色:
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用手触碰Y轴的限位开关2秒,此时图标Y变成绿色(如下图):
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检查完毕后点击“开始机器自检”:
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完成自检后点击“下一步”,进入如图界面:
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按照图中界面步骤进行操作,聚光调节后点击“下一步”进入如图界面:
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将雕刻材料放置在LaserBot激光头的下方,带上护目镜。点击“开始测试”,此时LaserBot按照内定的程序进行雕刻,雕刻结果如下图:

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雕刻完成后界面如下:

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注意:步骤 0 为第一次使用mlaser需进行的操作,之后使用时直接从步骤 1 开始即可!

步骤 1. 进入mLaser

单击“进入使用”

2

mLaser软件提供了两种控制界面,一种“简单模式”,另一种“专家模式”。简单模式只提供默认参数雕刻图形。如下是简单版本的界面:
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要在专家模式和简单模式界面之间进行切换,只需要找到工具下拉菜单中的“界面选择”,选择对应的模式即可:

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注: 本说明文档完全针对高级控制版面来进行说明。

A.选择对应的串口(如果电脑中有多个串口设备,需转到设备管理器中,查找MegaPi主控板对应的串口号,如串口驱动未自动安装,请调整本说明最底部的问题与解答)

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点击“连接”:
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B. 固件更新(** 有新版本发布时执行此部分,无新版本发布时,请直接跳至步骤 2.)

找到工具下拉菜单中的“固件更新”,如下图:
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单击“固件更新”,进入如下界面:
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单击“烧录固件”,此时正在烧录,可以看到MegaPi主控板正中央的蓝色LED灯快速闪烁。烧录完成:
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步骤 2. 调整焦距

带上护目镜,单击“弱光聚焦”,此时激光会以最小功率打开。
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通过调节激光头上的旋钮(如下图)来调节激光的焦距。当光打在平面上的点最小时,即调节完成,再次单击“弱光聚焦”,关闭激光。

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步骤 3. 检查各轴及限位开关是否安装正确

确定串口是否正确连接,MegaPi主控板是否正常上电(若没有正常上电,风扇不转)

A.点击界面右侧的“操作台”:
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B.调解LaserBot的起始雕刻位置

单击“复位”按键,LaserBot执行复位动作,各个轴都会运动到限位开关原点。如果各轴不是向着限位开关方向运行,应立即关闭电源。此外,如果XY轴到达限位开关处还未停止,也需要立即断开电源。若复位失败,请重复检查接线是否正确。

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如果你不想让让LaserBot在默认起点雕刻,而是在你指定的位置雕刻,可通过鼠标点击Y+(快捷键:“W”),Y-(快捷键:“S”), X-(快捷键:“A”),X+(快捷键:“D”)来调节LaserBot的位置。

步骤 4. 开始你的第一次雕刻

开始雕刻前,请再次确定MegaPi主控板是否上电以及连接电脑USB。

A.雕刻你的名字
在连接好串口,开启电源,复位正常后,放置雕刻木板后,你就可以开始创作了。第一个任务是用LaserBot雕刻出你的名字。按照下面的步骤执行:

(1) 打开“文字输入”
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(2) 选择字体和字体大小(建议第一次打印时选择80号字体,之后可根据个人爱好调整)

(3) 输入内容,单击“确定”
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(4) 点击“边框预览”,此时激光头会移动出一个矩形框,这个矩形框就是LaserBot雕刻文字时的范围,如果材料不在该雕刻范围内时,需移动材料或调整雕刻起始点。
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(5) 单击“开始”,LaserBot就开始雕刻你的名字啦!
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到这里,你已经成功雕刻你的名字啦,但是你发现,此时雕刻的名字是只有边框效果的,如图:

如果要雕刻实体字体,那需要选择mLaser的另一种工作模式: 雕刻模式。

在界面右侧第三行(左图),我们点击“雕刻”模式,切换至如下界面(右图):

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在雕刻模式下,我们看到有一个 “图片处理” 选项。这个选项下,有两个选项,灰度和黑白。这是什么意思呢?

黑白的意思就是专门处理黑白图片的效果,比如我们雕刻的自己的名字,输入的字体只有黑色。灰度模式的意思是专门处理有彩色,或者有灰度变化的图片。在该模式下,雕刻出来的图片将会有颜色深浅的变化。我们可以通过如下几张图来比较他们各自的应用场景。任何只有黑白(没有任何彩色)的图片,我们都强烈建议您使用黑白模式来进行雕刻,不然会损失一些细节。

我们首先选择“黑白图片处理”方式,选择完毕后,点击“开始”,mLaser就开始雕刻啦(对比图的上图)。同样,我们可以再选择“灰度图片处理”方式,选择完毕后,点击“开始”,开始雕刻。雕刻后的效果对比如图:(对比图的下图)

B.雕刻你的照片:

在学习完雕刻你的名字后,那要如何才能雕刻照片呢?

(1)点击左上角的“打开”按钮:
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进入如下界面:
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(2)选择好你要雕刻的照片,点击“确定”,此时进入如下界面:
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(3)在界面右侧第三行,我们点击“雕刻模式”,在雕刻模式下,我们看到有一个 “图片处理” 选项。这个选项下有两个选项,灰度和黑白。因为要雕刻的图片为全彩色图片,所以选择“灰度”图片处理方式。
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(4)点击“边框预览”,此时激光头会走一个矩形框轨迹,这个矩形框就是图片雕刻的范围。
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(5)单击开始,LaserBot就开始雕刻你的图片啦!
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C.图像处理简单原理:

mLaser图片处理对比

 

由上图可以看出,如果图片中有很多的细节,建议使用“灰度图片处理”模式进行雕刻,如果图片仅仅为黑白效果,则建议使用“黑白图片处理”模式雕刻。此外,用户需要知道svg和dxf是矢量图,目前不支持灰度雕刻。

进阶DIY极客,掌控你的LaserBot

要进一步玩好LaserBot,需要您对mLaser软件中的参数有一定的了解。这一章,我们介绍mLaser软件在使用过程中,要设置哪些参数,来让您更加灵活的使用他。mLaser软件内部分为两种工作方式,一种是切割,另一种是雕刻。在上一章中,我们已经知道了这两种方式的区别,这一章内容将对两种工作方式的参数进行详细的介绍。

A.切割

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切割模式只使用一种功率来雕刻。如下参数:

• 雕刻材料: 选择不同的材料,程序会自动设定对应的参数,无需设置其他参数。

• 重复次数: 切割较厚物体时,可能需要重复切割多次。

• 激光光强: 激光切割时的功率光强,以百分比问单位,最大值为100%。

• 像素速度: 雕刻过程中,激光开启时的运动速度,默认设置为一分钟运动300毫米。

• 空程速度: 雕刻过程中,激光头抬起来时激光关闭,没有激光和材料接触时的移动速度,默认设置为一分钟运动2000毫米。

B.雕刻

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雕刻模式可视情况更改参数,mLaser软件默认参数如下:

• 图片处理: 图片处理包括两种方式,处理灰度和处理黑白。在前面已经介绍过如何选择这两种模式了

• 移动速度: 在雕刻模式下,所有的移动速度都是指雕刻空白处的速度,需要开启激光移动的地方,只是一个点,通过控制激光的光强和照射的时间,来控制一个点的深浅,从而达到灰度雕刻的效果。

• 功率设置: 激光开启时设置的功率,最大为100%。

• 烧刻时间: 激光烧刻一个像素点的时间,单位是毫秒。烧刻时间越短,效果越不明显。

• 间隔像素: 是否间隔像素雕刻。等于1时每个像素都雕刻,这时雕刻出来的效果最好,等于2时每间隔一个像素雕刻,等于3时每间隔两个像素雕刻,依次类推。

问题与解答

问题1:电脑没有成功安装MegaPi驱动?
答:MegaPi的主控芯片是Mega2560,驱动芯片是CH340。部分电脑可能无法自动安装驱动,需要手动安装驱动。

以下是Arduino及驱动完整安装过程。(注:可跳过Arduino的安装步骤,仅安装CH340驱动程序)
Arduino是一个开源平台,由操作简便的硬件和软件组成,它包含一个开发环境(IDE)和库。该IDE由Java语言编写,基于processing开发环境。我们提供完整的Arduino开发环境给用户使用。

步骤一:下载Arduino IDE并安装Arduino驱动

步骤二:安装Makeblock官方库。

(提示:Arduino安装包已经集成Makeblock官方库)

1.下载Makeblock库压缩文件: https://github.com/Makeblock-official/Makeblock-Libraries/archive/master.zip

2.将压缩文件解压到Arduino默认目录下。

  • Windows 7: “[Arduino安装目录]\libraries”    Windows用户的Arduino文件夹类似如下:
    [arduino 安装目录]\libraries\makeblock\src
    [arduino 安装目录]\libraries\makeblock\example
    ....
  • Mac用户的Arduino文件夹如下:
    [arduino directory]\Contents\Java\libraries\makeblock\src
    [arduino directory]\Contents\Javalibraries\makeblock\example
    ...
  • Linux系统用户类似.

3.打开Arduino IDE。如果你已经打开需要重启。

4.选择“文件-示例”即可查看Makeblock文件夹下的示例代码。

问题2:为什么套件配备的是视频搭建教程?
答:因为此套件为极客套件,用视频展示更形象具体。而且可以结合3D模型查看装配细节,请点击此超链接查看或下载3D模型。

问题3:激光雕刻图形,发现精度不够如何进行调整?
答:可以导入一个标准的正方形的文件进行测试,具体测试方式如下。
1.点击此超链接下载测试文件

2.启动mLaser软件,进入使用,切换为高级模式。点击软件右上角三杠→界面选择→高级模式。

3.打开→Square Test.svg→调整大小到40×40mm。

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4.设置好激光参数,设置雕刻起始点。用边框预览功能调整好位置。然后点击开始进行雕刻。以下是正常与失真的对比,失真还有其它比如变形,平行四边形,长宽比不正确等问题。

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5.产生不正常雕刻图形的问题一般是由于LaserBot没有严格按照视频教程进行搭建。导致X轴和Y轴不垂直,同步带传动有松动或不同步。以下是排查和解决方法:
5.1. 将X轴和Y轴的安装进行调整,使之相互垂直,如搭建视频中4:40注意说明。

mLaser中文说明1.1

5.2. 拉紧Y轴同步带的时候,开始可以初始拉紧。最终拉紧的时候,需要选择U形支架作为参照,使拉紧的两根同步带锁紧牢靠,运动同步。Y轴垂直X轴。此部分可能需要反复调节,才能保证最终精度。

mLaser中文说明2.1

5.3. X轴和Y轴的同步带松紧度要合适,以张紧后略微有弹性为宜。6个同步带轮的M3紧定螺钉需要锁紧,否则会出现打滑现象失去机器精度。同时Y轴上用的512mm的4mm轴是为了保证传动同步,因此其上的2个18T同步带轮需要调节和锁紧。(锁紧要保证Y轴和X的垂直性和一致性)
5.4. X轴和Y轴滚轮安装需要保证顺滑性和松紧度合适,以便保证机器最终的精度。关于顺滑性以滑动顺畅,不卡顿为宜。松紧度以各个锁紧的螺丝锁紧,同时滑块不出现晃动为宜。以上需要经过调节,请耐心调整。
5.5 完成以上调整,可以手动滑动激光头在运行范围内运行一下,是否顺畅。否则需要继续调整。
5.6. 重复本问题下的1 2 3 4的4个步骤,直至绘制出正常的正方形为止。
问题4.mLaser无法正常升级固件。
答:如果进入开箱使用的时候,无法正常烧录固件。请重新插拔一下USB。如果发现没有串口,请按照问题1所述,安装CH340驱动。然后在烧录固件。如果此时还无法烧录附件,可尝试重启电脑或联系客服。联系方式:tec-supprt@makeblock.com或加入QQ群324113572
问题5:. 为什么mLaser对DXF格式支持不好?
答:由于DXF比较复杂,目前版本的mLaser软件对直接生成的DXF格式打开会出现异常。建议使用*.svg或者转换为*.svg普通格式。
问题6.mLaser打开文件为什么会出现很大的外围边框,如何解决?
答:目前版本的mLaser显示SVG文件是浏览器打开SVG文件类似的方式,因此显示效果打开一样。为了获得最终的线框格式的显示效果的SVG文件,下面是具体方法。
1.下载并安装inkscape软件
https://inkscape.org/en/download/
2.只保留线框显示的方式
2.1. 选取文件,点击Inkscape界面左下角的X按钮,可以去掉填充。
2.2. 查看→显示→线框,可以将显示更改为线框模式。
2.3. 推荐保存格式,文件→另存为→另存为格式→普通SVG格式(*.svg)→保存
问题7. 关于格式AI.Coreldraw,CAD等矢量文件格式如何转换为SVG格式?
答:可借助网络,搜索相关介绍。一般的方法是将矢量格式保存成通用格式,比如dxf格式,然后用Coreldraw软件打开另存为Coreldraw格式,在用inkscape打开,按照问题6的方式进行转换即可。
问题8,. mLaser的G代码格式是怎么样的?
答:LaserBot中使用到的标准Gcode指令
如下是LaserBot中,使用到的标准g代码指令集

指令名称 指令参数 说明
G0 X100  Y100 F200 激光头关闭时的移动,X Y后街移动的坐标(取决于是绝对移动还是相对移动)。F后接的是速度,单位为毫米/分钟
G1 同G0 同G0
G28 X Y F X Y表示复位的轴,F表示复位速度
G90 设置成绝对定位
G91 设置成相对定位
G92 X  Y 设置当前位置为指定位置
M92 X Y 设置每毫米转动的角度
M114 获取当前位置

LaserBot中自定义的Gcode指令集

指令名称 指令参数 说明
M4 P P后接0~256范围的数字,表示激光头给出的pwm大小
M800 P P后面接舵机旋转的角度

 

问题9. 按照LaserBot搭建视频搭建完成LaserBot,发现LaserBot与软件正确运行方向不一致如何解决?
答:此种情况很少见,一般由于步进电机出厂默认方向错误导致的。请找出运行反向的那个步进电机,其默认接线的线序是黑绿红蓝。此时你可以调换一下线序,从而改变步进的的运行方向。比如改成绿黑红蓝的线序即可。

 

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