Longer vient de sortir sa première machine autonome, Longer Laser Engraver Ray 5, fonctionnant sans PC connecté, avec une carte micro SD. La commande se fait sur un écran couleur tactile de 3,5 pouces. La gravure et la découpe LASER se démocratisent, la puissance des diodes LASER utilisée sur les machines de makers augmente régulièrement. Toutes ces machines ont en commun de nécessiter le pilotage de la gravure depuis un PC sous LaserGRBL ou Lightburn. Avec la Longer Ray 5, vous pouvez piloter le Laser à partir d’un fichier sur une carte micro SD, comme en impression 3D.

Longer n’est pas une marque inconnue des makers, puisque c’est le fabricant des imprimantes 3D Longer, mais aussi des machines vendues sous le nom d’Alphawise. La technologie développée pour ces imprimantes 3D a été portée sur ce graveur/découpeur Laser. Longer m’a proposé de tester gratuitement cette machine de découpe et gravure Laser. Je les en remercie et c’est donc un

============= Article sponsorisé =============

Je n’ai pas de lien direct avec Longer. Ils m’ont simplement offert la machine et j’ai choisi de rédiger cet article, tout en conservant ma liberté rédactionnelle.

Ce graveur/découpeur Laser Longer Ray 5 est disponible sur le site Longer en cliquant sur ce lien. Vendu au prix de 330$ (318€) il vous reviendra à ~300$ avec le code : RAY5$30 qui offre 30$ (29€) de réduction aux lecteurs du blog framboise314. Expédition gratuite et taxes incluses ! Pas de TVA à payer en plus.

Graveur/Découpe LASER Longer Ray 5 autonome, avec écran tactile de 3,5 pouces couleur et connexion WiFi

Le Laser

LASER (acronyme issu de l’anglais light amplification by stimulated emission of radiation qui signifie « amplification de la lumière par émission stimulée de radiation ») est un système photonique. Il s’agit d’un appareil qui produit un rayonnement lumineux spatialement et temporellement cohérent reposant sur le processus d’émission stimulée. La lumière du laser est aussi appelée lumière cohérente. (Wikipedia)

Sécurité d’utilisation des LASER

Cet appareil utilise un Laser de Classe 4 : C’est un Laser de forte puissance. Sa vision directe ou celle des réflexions diffuses comportent des risques oculaires majeurs (cécité irréversible). L’exposition cutanée est également dangereuse. Le port de lunettes de protection professionnelles adaptées est obligatoire.

[stextbox id=’alert’ caption=’A lire absolument’]Vous ne devez pas utiliser cet appareil autrement qu’à titre personnel. Il faudra veiller à ne pas regarder le faisceau directement, ni ses éventuelles réflexions ou diffractions, sous peine de destruction irréversible de la rétine. Pas question, par exemple, de mettre librement ce graveur à disposition dans un FabLab, un collège ou un lycée. Utilisation interdite pour les enfants.
L’utilisation de cet appareil présente un risque d’incendie du fait de la haute température engendrée par le laser sur la surface de contact. Restez à proximité immédiate pendant les opérations de gravure. Conservez un extincteur à proximité.
La gravure élève fortement la température du matériau. Des particules fines et des vapeurs/fumées éventuellement toxiques se dégagent. Prévoyez de travailler dans un lieu aéré et évitez de respirer les émanations toxiques ![/stextbox]

En aucun cas framboise314 ne pourra être tenu pour responsable en cas d’accident provoqué par le Laser. Vous l’utilisez sous votre responsabilité et en pleine conscience des risques encourus.

Pour information, en milieu professionnel :

Système d’arrêt d’urgence et d’avertissement d’un laser en fonction

• Un panneau lumineux « DANGER LASER » doit s’allumer pour indiquer qu’est en marche un laser émettant un rayonnement invisible, dont la longueur d’onde est inférieure à 400 nm et supérieure à 700 nm).
• Les panneaux lumineux doivent s’éteindre lorsque le laser n’est plus en fonction
• Le bouton d’arrêt d’urgence doit faire en sorte de couper tous les faisceaux lasers (classe 3B et 4) présents dans la pièce
• Lorsqu’on enclenche de nouveau le bouton d’arrêt d’urgence pour le remettre dans sa position initiale, l’émission laser ne doit pas repartir
• Le bouton d’arrêt d’urgence et le panneau lumineux doivent se trouver à l’extérieur de la salle, et près de la porte d’entrée
• Le capot de la machine doit comporter un dispositif qui coupe l’alimentation en cas d’ouverture.

Lunettes de protection obligatoires

• Le port de lunettes de protection laser est obligatoire lorsqu’on travaille dans un laboratoire dans lequel sont en fonction des lasers de classe 3R (émettant un rayonnement invisible), 3B ou 4

Pour plus d’informations lisez ce document de l’Université de Laval sur les risques Laser.

Ces documents sur les EPI (Équipements de Protection Individuelle) de RS composants pourront aussi vous guider.

Consultez également la législation au sujet des LASERs : Décret n°2007-665 du 2 mai 2007
https://www.legifrance.gouv.fr/loda/id/JORFTEXT000000646998/

Je vous conseille également de lire cet article du blog sur la sécurité et les précautions à observer pour une utilisation « maker » des graveurs/découpeurs Laser.

Déballage

Comme d’habitude vous retrouverez plus d’images et de détails dans la vidéo que j’ai réalisée au cours du montage et des essais. La Longer Ray5 est livrée dans un carton très costaud et l’intérieur est constitué de mousse qui protège intégralement chaque pièce.

Une fois tout le matériel sorti, on a une kit à assembler. A noter que la partie la plus « sensible », le chariot qui porte et déplace le Laser, est déjà pré assemblé. Le reste est à la portée de tout maker qui sait manier une clé 6 pans et est un peu précautionneux. La vidéo vous aidera également.

Notice

Le graveur Laser est fourni avec un notice (Guide de démarrage) qui décrit pas à pas l’ensemble des opérations à réaliser pour assembler la machine.

Tout est bien détaillé en anglais et même si vous ne lisez pas l’anglais vous pourrez suivre avec les images qui accompagnent le texte. Cette notice se trouve en version papier dans la boîte et également sous forme de fichier sur la carte micro SD fournie avec la machine.

Vous y trouverez aussi des fichiers exemples (gc = gcode), les logiciels pour piloter la Longer Ray5 (LaserGRBL et LightBurn), des tutos vidéo et la première version du firmware.

Un manuel utilisateur est aussi disponible. Il est maintenant disponible en version 1.2 téléchargeable via ce lien.

Montage

Le chariot de guidage du Laser est à préparer en premier. Les deux parties sont couplées par une tige qui amène la rotation du moteur pas à pas de l’autre côté du chariot. Attention lors du montage : il faut que l’axe du moteur (flèche jaune) et la tige de transmission ne soient pas en contact. La transmission est censée autoriser un léger désalignement, ce ne sera plus le cas si les deux axes sont en contact. Laissez libre la zone centrale (pointillé blanc), chaque axe restant de son côté. Serrez ensuite les deux vis, une de chaque côté.

Vous allez ensuite assembler le carré en mettant une équerre dans chaque angle (sans serrer les vis). Quand c’est en place mettez les 4 vis des angles, serrez en maintenant les profilé bien alignés. Revenez ensuite sur les vis des équerres et serrez les. Ainsi chaque angle est maintenu par une vis extérieure et par les vis des équerres. Ceci assure la stabilité de l’ensemble.

Mettez le chariot en place, la roue seule passe sous le rail en profilé, les deux roues viennent sur le dessus du profilé. Vérifiez que le chariot se déplace librement… mais pas trop ! si les roues ne sont pas assez en contact avec le rail, le chariot va bouger et la gravure manquera de précision. De même si le serrage est trop fort, vous allez user les roues rapidement et il y aura peut être des points durs qui créeront des défauts de gravure/découpe. La vis inférieure est montée sur un excentrique, c’est lui qu’i faudra régler pour avoir un bon contact, mais pas trop. Pour essayer, je bloque le chariot avec une main et je fais tourner avec l’autre main la roue de dessous. elle doit tourner à frottement gras. Ne pas être bloquée et ne pas tourner librement…

Les excentriques

Les deux chariots mobiles du graveur Laser sont dotés de ces excentriques. Ces pièces supportent les roues en V situées sous le rail, qui viennent s’appuyer sur la structure en V des rails. En faisant tourner l’excentrique, on approche ou on éloigne la roue du rail.

Le profilé en aluminium extrudé est utilisé pour guider les  “chariots”. La roue vient en appui sur la partie en “V”. On voit ci-dessus que si la roue appuie trop fort sur le profilé, on va avoir des soucis car ça va freiner et retransmettre tous les défauts à la tête Laser. Les roues utilisées ont une forme adaptée à la rainure du profilé. Elles sont montées sur un roulement qui diminue les frottements. On a parfois des surprises avec des roulements qui grognent. Il peut être intéressant d’avoir quelques roues de guidage d’avance… Vérifiez bien les dimensions de la roue avant de commander, il y a plusieurs dimensions. N’hésitez pas à les remplacer si vous constatez des points durs que vous n’arrivez pas à supprimer lors des réglages.

Si la roue est insuffisamment plaquée contre le profilé, il va exister un interstice entre la roue et le profilé, ce qui va entraîner l’apparition d’un jeu qui sera préjudiciable à la qualité de gravure. Ce sera à vous de trouver le bon compromis… Une indication qui peut vous servir : lorsque vous faites tourner la roue que vous êtes en train de régler à la main, elle doit tourner à frottement gras. Si elle tourne librement il faut resserrer, si vous n’arrivez pas à la tourner manuellement il faut desserrer… A vous de jouer. Vous ne réussirez peut-être pas du premier coup, le “feeling” (le toucher) s’acquiert avec l’expérience. Insistez !

Réglage des excentriques

Cette courte vidéo montre comment se fait le réglage. Regardez l’écart entre la roue et le rail. Le réglage de l’excentrique se fait avec la clé plate. Les chariots de chaque côté du châssis ont chacun un excentrique.

Montage des courroies

Les courroies crantées passent a l’intérieur du rail de guidage, puis sous les deux poulies en V avant de remonter sur la poulie d’entrainement.

De chaque côté on va faire sortir la courroie crantée par le trou prévu à cet effet. On mettra ensuite une vis avec un écrou adapté au profilé. L’écrou va tourner au serrage, passer dans l’intérieur du profilé et bloquer la courroie.
Il faut que la courroie soit le moins « tordue » possible à l’endroit du serrage de la vis. Recommencez si ce n’est pas le cas. Pour la tension de la courroie, c’est comme pour le réglage des excentriques, il faut trouver le juste milieu. Trop tendue la courroie va s’user rapidement, pas assez tendue, elle va sauter des pas lors des accélérations ou des changements brutaux de sens de rotation du moteur. Il faudra aussi vérifier que la courroie soit bien centrée sur la poulie et ne frotte pas d’un côté ou de l’autre sur les côtés de la poulie…

Il restera une butée à monter pour que le chariot reste dans la zone qui lui est attribuée. Pour terminer on fixe les pieds et l’écran, et le Laser mais ça na pose pas de problème particulier.

La connexion des différents éléments ne pose pas de problème non plus, il y a juste les deux moteurs et le Laser à connecter, on ne peut pas se tromper de connecteur…

Mise en service

On commence par connecter l’alimentation à la prise jack ci-dessus. A noter une prise métallique massive et solide, que j’ai rarement rencontrée sur un graveur Laser. On a généralement des prises en plastique, mais ici c’est du costaud !

Sur le dessus de l’écran on trouve de gauche à droite L’interrupteur A/M métallique lui aussi (flèche blanche), le slot de la carte micro SD (flèche jaune) et le connecteur USB de type B (flèche rouge), un classique sur les périphériques (imprimantes, imprimantes 3D, graveurs Laser…).

Un regret ici quant à la position de a prise USB B et du slot de carte micro SD. Je comprends que ces prises étant soudées sur la carte, leur position s’explique. Elle sont aussi très accessibles. Non ce qui me gêne c’est que les ouvertures étant situées sur le dessus il n’est pas improbable qu’un corps étranger vienne s’y loger… (C’est bien dit, non ?). Ce que je veux dire c’est que dans un atelier tu as toujours un bout de truc qui saute quand tu le coupe ou qui tombe quand tu trimballe quelque chose et que ce serait con ballot que ça tombe dans un des trous…

Le panneau de commande

Adjustment permet de régler la puissance du Laser

Control sert à positionner la tête Laser. A noter sur cette machine l’absence de capteurs de position Zero. C’est vous qui fixez la position 0 avec l’icône Home. C’est assez pratique car on n’est plus « prisonnier » du point Zero de la machine.

Engraving permet de choisir quel fichier gcode (.gc) on va graver ou découper, ce qui permet aà la machine de travailler en autonomie, sans être connectée à un PC.

Tool affiche les informations sur le modèle de carte mère, la version de Firmware et la température CPU.

Enfin dans la partie WiFi, vous pouvez choisir un point d’accès (votre box) et vous y connecter en entrant le mot de passe. Une fois qu’on a pris l’habitude du clavier virtuel, ça va assez vite.

La connexion WiFi

Une première sur un graveur/découpeur Laser. Je n’avais pas encore vu cette fonctionnalité qui complète bien le fonctionnement en autonome sur carte micro SD. Une fois connecté, l’appareil affiche l’adresse IP qui lui a été attribuée. Connectez vous à cette adresse IP avec un navigateur sur un PC, une tablette ou un smartphone. La page web qui s’affiche vous permet de piloter la machine : Positionnement de la tête, allumage du Laser, lancement d’une impression depuis un fichier de la carte SD ou encore paramètres GCODE…

On a un peu l’équivalent d’Octoprint sur le graveur, mais directement, sans avoir à ajouter un Raspberry Pi supplémentaire.
Le choix de la langue d’affichage est limité au Chinois et à l’Anglais. On aurait aimé une traduction en Français pour les makers qui ne lisent pas l’Anglais.
Vous verrez un exemple d’utilisation de l’interface Web avec une tablette dans la vidéo.

Mise à jour du Firmware

Le Firmware (logiciel interne) des machines évolue pour améliorer les performances, corriger des bugs ou renforcer la protection. Le Longer Ray5 n’échappe pas à la règle

Vous trouverez le logiciel de mise à jour du firmware sur la carte SD.

Téléchargez la dernière version du Firmware

Dans le logiciel de mise à jour choisissez ESP32

 

Dans la première ligne, allez cherchez le firmware que vous avez téléchargé et mettez 0 dans la case Adresse (@). Cochez la case à gauche de la ligne. Sélectionnez SPI SPEED à 80MHz et SPI MODE à DOUT.
Branchez le câble USB du graveur et sélectionnez le port de COM (ici COM6), réglez la vitesse de transmission (BAUD).

Il vous reste à cliquer sur START en bas de la fenêtre et d’attendre patiemment que la mise à jour se fasse.

Lorsque la barre a terminé son défilement et que FINISH apparait, attendez encore un peu que la mise à jour se termine. Au redémarrage du graveur Longer Ray5 vous pourrez vérifier que le firmware est bien dans la nouvelle version.

Vidéo de mise en route framboise314

Vidéo constructeur

Présentation

Travail en autonomie

Détection de mouvement

Protection thermique

Conclusion

Ce graveur/découpeur Laser fait partie de la nouvelle génération de ces appareils. L’ajout d’un écran couleur tactile, la possibilité d’imprimer depuis une carte micro SD et la gestion distante via une liaison WiFi offrent des possibilités que je n’avais pas encore trouvées sur d’autres modèles.

Si on ajoute la qualité de gravure, on a un appareil vraiment intéressant pour un maker ou un FabLab. Il faudra néanmoins toujours garder à l’esprit que le Laser n’est pas un jouet et qu’il est susceptible de provoquer des blessures graves ou des incendies. Il y a lieu de respecter les consignes de sécurité lors de son utilisation : surveillance constante, port de lunettes de protection, proximité d’un extincteur…

Ce graveur/découpeur Laser Longer Ray 5 est disponible sur le site Longer en cliquant sur ce lien. Vendu au prix de 330$ (318€) il vous reviendra à ~300€ avec le code : RAY5$30 qui offre 30$ (29€) de réduction aux lecteurs du blog framboise314. Expédition gratuite et taxes incluses ! Pas de TVA à payer en plus.

^{*Les prix peuvent changer légèrement en fonction des fluctuations du cours des monnaies.}