Conception personnelle (DIY) : ma "VSLOTIE LASER"

Ayant acquis plus de connaissances et d'assurance quant à la conception et la fabrication des CNC (après avoir assemblé, modifié, etc. ma fraiseuse OMM PRO), j'ai eu à mon tour l'envie de franchir le pas et de concevoir ma propre machine numérique, entièrement dessinée sous FreeCAD (en dehors du module laser : fichier téléchargé et converti d'un modèle légèrement plus large que le mien). C'était un grand défi pour moi car je n'ai absolument aucune connaissance en électronique et ne suis pas du tout programmeur.

• Le module Laser, acheté en Chine est assez puissant : 5 W. Fixé sur une plaque mobile, il coulisse contre la chariot X, guidé par deux cornières et reste verrouillé par deux boutons M5 imprimés en 3D.
• Les plaques des chariots etc. sont en Compact/HPL rouge de 8 mm (matériau que j'avais déjà chez moi) et ont été découpées par mon OMM PRO : 4 ou 6 mm auraient bien suffi avec ce type de matériau, surtout pour le chariot X, afin de l'alléger.
• Pour la structure j'ai choisi des profilés "VSlots" (initialement pré-découpés pour une imprimante 3D) : sections : 20x40 pour les chariots et 20x20 pour le maintien du devant et de l'arrière. J'aime beaucoup ce système aux larges possibilités et cela m'a donc conduit à utiliser ce mot pour baptiser ma machine !
• Pour l'entraînement des chariots, je me suis inspiré du modèle chinois très répandu, "EleksLaser" : c'est efficace, il n'y a pas besoin de mettre en boucle les courroies avec des galets de renvoi aux extrémités des profilés. Mais il y a aussi des inconvénients : la question du rangement des câbles des moteurs qui se 'promènent' chacun avec leur chariot. Pour le moteur X, on peut les regrouper avec ceux du module laser : cela fait tout de même à la fin un gros câble qui par son poids tend à s'affaisser sur la table de travail (je teste des solutions pour éviter cela). Pour la même raison, surtout pour les moteurs Y, j'ai dû racheter tout un lot de câbles plus longs que ceux d'origine.
• J'ai protégé l'électronique par deux boîtiers dessinés et imprimés en 3D : un pour la carte du module laser fixée à l'arrière du chariot X, avec un bouton poussoir pour activer l'allumage à puissance minimale permettant de régler la mise au point du rayon laser ; un autre pour l'Arduino et son CNC shield, avec un petit ventilateur latéral en plus des radiateurs alu pour les pilotes des moteurs, les fameux Pololulu 4988. Ces éléments ne figurent pas sur mon assemblage (cf. ci-dessous) dans FreeCAD.
  
• Finalement, je n'ai pas installé les end-stop prévus : je n'en ai pas vraiment besoin et je gagne ainsi quelques mm.
• La surface de travail utile définitive est de 368x418 mm. C'est un peu moins que ce que je pensais au départ, à cause du choix d'une position très basse du chariot X et du module laser, ce qui permet la gravure sans martyr, directement sur des supports très grands.  Le corps du module, déporté du chariot X vers l'avant, ne surplombe donc  pas la structure avant en fin de course. Idem pour l'arrière de ce chariot X avec la carte électronique+capot et moteur tout en bas : je perds ainsi environ 5 cm de déplacement en profondeur.
  

Quelques copies-écran de l'assemblage des dessins 3D sur FreeCAD

Enfin les premières photos de la machine...

... Mais encore sans sa plaque métallique "martyr" : pour le moment je travaille avec des supports de protection divers, dont un petit nid d'abeille de récupération. Cette plaque n'est donc pas urgente pour moi, dans la mesure ou la cnc a été conçue pour pouvoir graver – si besoin – directement sur de grandes surfaces (donc hauteur du passage sous les chariots réduite à 5 mm !).

06/07/2019