Re: CNC-Schnittstelle für einen Laser

Knolles ELEKTRONIK Forum

Geschrieben von Theodor Wadelow am 27. März 2017 15:45:53:

Als Antwort auf: CNC-Schnittstelle für einen Laser geschrieben von cnc-eddie am 26. März 2017 17:53:11:

Hallo CNC-Eddie,

> Ich wollte meine CNC-Fräse zur Laser-Graviermaschine umrüsten und habe dafür einen blauen 2500 mW Laser aus China gekauft.
2500mW? Reicht das zum Gravieren? Kommt mir ein bischen wenig vor. Aber egal.

> Leider verfügt der nicht über eine Schnittstelle zur CNC, wie angekündigt war.
Versand-Ware. Ja, das kann passieren.

> Bevor ich den Kauf rückgängig mache (das Teil hat nur 96,- Euro gekostet), suche ich nach einer Möglichkeit, selbst einen Eingang für das EIN/AUS Signal zu basteln.
Was kann der "Treiber" wenn da überhaupt einer drin/dran ist ?
Hast Du einen Schaltplan vom Laser(-treiber), und/oder kannst du den öffnen um den Schaltplan zurück zu entwickeln ?
Kannst Du eine Adresse von Hersteller und/oder Dokumentation oder Produktfotos etc. angeben ?
Zumindest eine Bestell-Seite gibt's, oder ? da hier im Forum das Wort "h t t p" gesperrt ist, einfach den Link ohne das gesperrte Wort angeben oder in "ht tp://" oder so zerlegen.

> Darüber hinaus müsste der Laser zum Zweck des Einrichtens (Nullpunkt setzen) in der Leistung reduziert werden können.
Das einfachste wäre ein Lasertaugliche (für mindestens 5 Watt) 1:1000 Grau-Filterscheibe oder besser eine Blende. Das wäre auch sehr zuverlässig.
Das Problöem ist vermutlich die Punktleistung, da müßtest Du den Strahldurchmesser kennen. Eine weiter Strahlzuführung mit separater Kollimatoroptik hast du (vermutlich) nicht, oder?
Oder ist das ein Faserlaser ? Dann geht das garnicht.

> Der Laser wird mit einem normalen 12V Netzteil betrieben. Ich könnte z.B. ein Potentialfreies Signal der CNC-Steuerung zum EIN/AUS schalten nutzen.
Ja, das sollte so gehen. Hat der Laser zusätzlich keinen "Enable"-Pin am Treiber ?

> … Leistungsreduzierung … Reicht es aus, bei Bedarf über einen Schalter einen
> Widerstand zwischen die 12V zu klemmen, um so vorübergehend auf eine kleinere Spannung zu kommen?
Wenn das ein (ordentlicher) Lasertreiber ist, nein.
Dann schaltet er den Laser nicht ein, bis er nominale Nennspannugn +/- 5% hat und dann arbeitet er mit Nennleistung.
Ein ordentlicher Lasertreiber hätte aber auch ein Leistungs-Feedback, mit einer kleinen Photodiode im Laser.
Da könnte man das Feedback verändern um so zu kleinen Leistungen zu kommen.

> Für gutgemeinte Tipps jederzeit dankbar!
Laser. Aua. Augen. Achtung !
Das "Hinterherstricken" einer Leistungsreduzierung ist leider nicht so ganz ohne, weil man sich gewaltig die Augen verblitzen kann,
falls da was schief geht und der Laser (fehlerhaft) auf hohe Leistung schalten sollte während man noch am Einrichten ist.
Da wäre die Lösung mit der Laser-Blende (s.o.) ggf. sicherer. Aber ich glaube, mit einer Reduzierblende kommt man v.a. dann hin,
wenn der Strahl eine Gewisse dicke hat. Andererseits weiß ich von der Existenz von mindestens einer patentierten "LASER-Strahlschere",
man sich mechanisch nachbasteln könnte. Man muß halt einen geeigneten Absorber im Bereich der Strahldicke des Lasers gezielt einschieben
können; das ist ein Mechanik-Problem. Und der Absorber muß die Wärme loswerden können und man muß ggf. das Streulicht sauber in einem schwarz mattierten (nicht: Alu schwarz eloxiert) Gehäuse abfangen.
Das Problem am Streulicht sind die u.U. auftretenden Punktreflexe, da hat man dann schnell mal Bruchteile der Laserleitung als feinen Strahl in eine Richtung laufen und das ist unabgefangen wieder augengefährlich.
Andererseits, wenn der Lasertreiber ein "Murks-Treiber" (im Worst-Case nur ein Vorwiderstand von der Laser-Diode) ist, dann könnte man
a) PWM machen; was aber nicht gut wäre wegen den hohen Pulsleistungen und der Gefahr daß das PWM auf "an" hängenbleibt. Außerdem muß der LASER-Treiber das (ab-)können.
b) relativ zuverlässig könnte man die Eingangsleistung des ganzen Lasers auf z.B. 1-5mW begrenzen. Dazu bei 12V eine entsprechnede Strombegrenzung (12V: 1mW/12V = 83µA) vorsehen und das sollte gehen.
b1) Diese Strombegrenzung solte man mit einer entsprechenden "Crowbar"-Schaltung versehen, die als Extra-Sicherung verhindert, daß der Laser unerlaubt auf hohe Leistung geht. Irgendwas was Eingangsstrom und/oder -spannug überwacht und im schlimmsten Fall den Laser hart kurzschließt. Lieber 1x die Sicherung ausgebrannt als 2x 1 Auge ;-)
c) man könnte der Laserdiode völlig ungeregelt 1-5 mW zuführen. Das ist für echen Betrieb von Laserdioden nahe der Leistungsgrenze ungeeignet, aber bei einer 2.5W-Diode dürften ungeregelte 5mW nicht schaden. Wenn denn die Diode damit überhaupt an geht.
b2/c1) Es kann (im Falle b,c) sein daß die 'ersten' 5mW Leistung in den internen Leck-widerständen der Laserdiode verloren gehen ohne das was passiert. Dann müßte man mehr Leistung anlegen. Davor würde ich aber warnen, denn wenn der Laserdiode plötzlich doch "einfiele" daß Leckwiderstand nicht mehr bestromt würde (z.B. nach einer Periode hoher Leistung) und dann würde der Laser u.U. die gesamte Eingansleistung abgeben; mehr als die z.B. 1-5mW.

In jedem Falle: Pass' bitte auf deine Augen auf! Davon hast du nur/hoffentlich zwei und die kannst Du nicht im Laden nachbestellen.
Ist es möglich z.B mit einem blau/rot dichroischen Prisma einen weiteren (z.B. roten) Laser aus einem weniger gefährlichen Laserpointer einzukoppeln ?
Das wäre vermutlich sicherer. Ich weiß aber leider nicht wie gut die Transmissivität von dichroischen Prismen ist. Zumindest reicht es bei denen für Show-Laser und Display-Projektoren ("Beamer"), aber das sind beides unkollimierte Anwendungen.

-Theo

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