Machine de gravure LASER miniature BENBOX

Publié le 21 Juin 2015

Machine de gravure LASER miniature BENBOX

Après avoir réaliser une machine grâce au site instructable : "Pocket laser engraver. by Groover" (sympa mais limitée), j'ai acquis cette petite machine nommée "Benbox" (cela doit être la V6).

Attention la prise micro USB est soudée trop légèrement : brancher cette prise avec précaution ou renforcez les soudures du corps de prise.

Cette machine est chinoise à 100% (comme on peut s'en douter), et contrairement à beaucoup de made in china, elle dispose d'une très bon service de suivi (en chinois) sur le site www.benbox.cn (merci google translate, si vous voyez ce que je veux dire...).

J'ai acheté la mienne sur Banggood pour une centaine d'euros.

Elle est livrée complètement montée, juste le laser à brancher et visser dans le support.

Le carton d'emballage protège parfaitement la machine : mousse blanche avec empreinte de la machine.

La machine est plutôt petite : 15 * 15 *25 cm

Mais du coup, la surface de travail (taille maxi de l'objet à graver) est petite aussi (7 * 7 * 6 cm).

Elle est fournie avec :

- une alimentation 5v 2A (avec prise anglaise que j'ai modifié en version française), prise ronde 5.5mm clasique.

- Un cordon USB vers micro USB pour piloter la machine.

- une paires de lunettes de protection (vertes) marquées "ANSI Z87.1", EN166.F, CE (ce qui ne semble pas dire quelles protègent efficacement contre les lasers mais bon...c'est mieux que rien).

- pas de logiciel : il faut allez sur le site benbox et le télécharger : environ 35Mo (actuellement j'utilise la V3.3.80).

Edit :

V3.04.84 : la vitesse de gravure est théoriquement plus rapide : bof, amélioration de la restitution d'image : bof aussi

V3.5.85 : Corrections de bugs

V3.6.96 : Correction de bugs et impression en niveaux de gris (image Ironman inclue pour test) : très moyen (je vous conseille plutot la méthode expliquée plus bas).

V3.7.99 : ajout de la langue française (approximatif) et japonais

Et si on regardait "sous le capot" :

Intérieur de la bète...
Intérieur de la bète...

Intérieur de la bète...

La machine se démonte facilement par 4 vis Torx 1*40.

Elle est composée de :

- une carte électronique équipée d'un micro-contrôleur AMTEL "MEGA328".

Si c'est comme pour le projet Instructable : certainement programmé en langage ARDUINO avec le code du genre GRBL pour table CNC (mais pas compatible GRBL)

Cette carte a également un circuit de communication USB PL2303 (convertiseur USB série) et de plusieurs transistors MOSFET 9110 pour la gestion moteur et unipolaires pour la gestion du laser : c'est du très bon boulot de réduction des coûts et de dimensions (pour la machine "instructable", il faut 4 cartes à relier ensemble pour un résultat similaire).

- 2 minuscules moteurs pas à pas (on trouve les mêmes dans les lecteurs CD) mais équipés d'une vis de 8 cm (7cm de course de chariot).

Il y a un jeu important dans les glissières "lowcost" de cette machine mais sans effet notable sur le résultat*.

- Un bouton rouge (qui coupe l'alimentation 5V, pas la connexion USB), apparement, il n'existe plus sur la nouvelle version de BenBox.

- Un laser de 300mW bleu-violet 405 nm (405 nanomètres de longueur d'onde), c'est plutôt puissant : le risque de brûlure voir pire au niveau des yeux est réel : porter les lunettes et attention aux enfants !

Ce laser permet de couper du papier épais ou du film plastique !

Pour info ,les pointeurs laser du commerce ont généralement une puissance entre 1 et 3 mW (soit 100 à 300 fois moins), de plus le laser bleu est plus fin donc plus concentré que le laser rouge (le rouge a une longueur d'onde de 660nm généralement).

Il brule superficiellement le bois sans problèmes

Il brule superficiellement le bois sans problèmes

L'installation du logiciel est un jeu d'enfant (en anglais), mais fonctionne uniquement sur pc windows (XP, 7, 8 ou 10).

L’installation comprend 2 phases : le logiciel "Benbox" et le pilote USB. : moins de 5 minutes.

Maintenant une petite vidéo de présentation rapide (désolé pour la voix pas très claire et la caméra qui bouge mais c'est pas si simple) :

Maintenant voyons le logiciel Benbox de plus prés :

Interface avec mes anotations

Interface avec mes anotations

Explication des fonctions du logiciel :

Ce logiciel est "assez" simple et stable mais un peu limité pour le moment.

Il est interressant de noter que le fabricant du BENBOX le fait évoluer en permanence (voir site).

La première chose est cliquer sur le drapeau en haut à gauche et choisir une langue (Chinois, taïwanais, anglais, russe et italien pour le moment).

Lorsque vous déplacer le curseur, il y a un affichage de la fonction dans la langue choisie (j'ai annoté ces fonctions en français sur la vue au dessus).

Connecter l'USB : L'icone bleue en haut à droite est très importante, elle permet de vérifier la connexion du logiciel à la table de gravure : à serial port : vous devez avoir un port d'affiché (le numéro à une importance secondaire).

Si aucun port n'est affiché : vérifier que l'appareil est bien branché, allumé et que le pilote est bien installé.

Mettre en service : Si votre appareil a un bouton rouge en façade, il faut l'activer (je préfère le dire car j'ai chercher avant de m'en apercevoir).

Déplacer le chariot : Si le LASER n'est pas au fond à gauche de la table : utiliser les 4 flèches vertes pour déplacer le chariot.

Préparation à la gravure :

Pour éviter de brûler la zone de travail de votre machine, ajouter une couche de protection : du bois fin (cagette) ou du carton par exemple.

Les paramètres de la gravure :

Réglage de la focale du LASER :

Si vous avez déjà jouer avec une loupe au soleil, vous avez remarqué qu'il faut bien focaliser les rayons pour que ce soit efficace : c'est la même chose ici : le LASER doit être focalisé pour que la concentration soit maximum sur l'objet (suivant sa hauteur).

- mettre les lunettes.

- appuyer sur le bouton "laser faible" ou Weakness dans BenBox : vous devez voir le point LASER faiblement sur votre support.

- régler la hauteur (dévisser le LASER du support blanc), jusqu'à obtenir le point le plus précis (petit) et serrer le support du LASER.

- éteindre le LASER (bouton Eteindre/close)

Vitesse et puissance du laser :

Toujours dans le même menu de paramétrage en haut à droite (trois traits blancs sur fond bleu)

En dessous de serial port, on trouve :

- low light Intensity : réglage 16 : ne pas toucher (ne sert apparemment pas à grand chose)

- intensity (intensité) : puissance du laser de 0 soit 0% (éteint) à 255 soit 100% (puissance maxi)

On demandera pourquoi 0 à 255 plutôt que zéro à 100 ? parce que en informatique on travail en binaire (0 ou 1) et octet (0 à 255 soit 00000000 binaire à 11111111 binaire).

- Speed (vitesse) : vitesse de déplacement des moteurs : une vitesse proche de zéro est lente, une vitesse proche de 1000 est rapide (sur le mien, au delà de 800, les moteurs ont du mal à suivre.

Ce paramètre "SPEED" est très important pour des courbes et mode "outline" (expliqué plus loin), il n'a que peu d'importance pour des images (car Time sera beaucoup plus long).

Pour faire simple :

SPEED 50 = lent(environ 12 secondes par centimètre) : gravure profonde

SPEED 500 = rapide (environ 1 seconde par centimètre) : gravure faible

- Time (temps) :

Le paramètre "Time" est le temps auquel le LASER reste à chaque point du dessin ou du texte (en mode Scan by line : point par point).

TIME est à l'inverse de SPEED : un TIME proche de zéro est faible (augmente la rapidité), une valeur proche de 1000 est longue.

Ce paramètre "TIME" est très important les modes "points par points" (scan by line ou Z shapped)

Pour faire simple :

TIME 50 = rapide (environ 14 secondes pour un A de 4mm (taille1)) : gravure superficielle

TIME 500 = long (environ 55 secondes pour un A de 4mm (taille1)) : gravure profonde

- STEP (pas) : j'ai pas trop trouvé la fonction de ce paramètre !

- Mode de gravure :

On a maintenant le choix entre trois modes de gravure :

- Scan by line (numérisé ligne par ligne)

- Scan by Z shaped (numérisé en forme de Z ! ) : je ne sais pas ce que çà veux dire Mode de gravure un peu plus rapide, la gravure se fait dans le sens allez et retour du chariot, mais le résultat est différent (photo dessous)

- outline (contour) : détecte et trace uniquement les contours : bien plus rapide mais moins joli.

et le sous mode de gravure :

Discrète : point par point ou continuous : ligne continue.

Le mode "servo" ne nous concerne pas.

Machine de gravure LASER miniature BENBOX

Tracer une forme :

Vous voila prêt pour votre première oeuvre :

Trait : cliquer sur trait : clic gauche : origine du trait , on déplace la souris clic gauche : fin de la première partie du trait, on déplace la souris et clic gauche pour un nouveau trait ou clic droit pour arrêter de tracer.

Cercle : De même : le premier clic gauche donne le centre du cercle, le deuxième clic trace le cercle au diamètre choisi et un clic droit sort de la fonction cercle.

Texte : le choix de cette fonction ouvre un petit éditeur : choix du texte à écrire, sa police, la taille de police, en positif ou négatif et en miroir si besoin.

Ces 2 derniers outils sont très intéressants pour faire un tampon en gravant en surface un bloc de mousse.

Importer un image : compatible avec de nombreux formats (JPG, BMP, PNG, ...)

A noter que les images en couleur et niveau de gris sont mal gravées avec cette version logicielle (V3.380 et inférieure).

Modifier un objet : à partir de la V3.380 : on peux modifier la taille d'un objet sur la zone de travail (il était temps...diront certains).

Clic gauche pour sélectionner l'objet : clic sur le carré en bas à droite de l'objet pour changer la taille.

Un objet texte à un carré en haut à droite pour retourner à l'éditeur de police.

Supprimer un objet :

le sélectionner et appuyer sur la touche "Supprimer" du clavier

Graver votre travail :

Mettre un support de taille adapter sur la table de gravure.

Régler la focale du LASER si besoin (expliqué plus haut)

Pour faire rapide : intensity: 255, Speed: 800, Time: 10, mode: outline (contour)

Vérification de la position :

Appuyer sur le bouton zone de tracé (gris : Border Preview), le LASER va vous monter un rectangle à faible puissance autour de la zone à graver.

Déplacer votre support ou votre dessin dans le logiciel si besoin.

Gravure :

Appuyer sur le bouton "Démarrer gravure" (triangle vert : start), le carré rouge (stop) est un arrêt d'envoi d'instruction mais pas forcément immédiat (s’arrête à la fin du trait en cours).

On remarque que le temps de gravure (passé/restant) apparaît en bas de l'interface : peu facilement atteindre 60 minutes

On peut essayer de changer les paramètres de gravures pour se faire la main (c'est ce que j'ai fait).

Cet exemple de découpe de tissus est fait en "outline", et speed 100

Machine de gravure LASER miniature BENBOX

Comment grave t-on une photo en niveaux de gris :

La version actuellement utilisé BenBox V3.380 ne sait pas graver en niveaux de gris : bouuuuuh

Mais si on transforme notre image dans un logiciel de dessin en mode bitmap (carte de points en français), le résultat est top : idée trouvée sur instructable (encore).

On peut utiliser par exemple Photoshop mais je pense que d'autres outils similaires peuvent faire l'affaire.

Ouvrir votre image (couleur ou niveaux de gris, peut importe) dans l'éditeur genre Photoshop.

Optimiser la zone à graver au laser : recadrer, enlever l'arrière plan, augmenter le contraste et éclaircir.

Redimensionner à une dimension raisonnable (environ 150 pixels par centimètre) : par exemple si vous voulez graver sur une zone de 4cm par 3 cm : une résolution d'image de 600 par 450 pixels est assez bien.

Passez l'image en niveaux de gris (image/mode/niveaux de gris).

Passez l'image en mode points (image/mode/bitmap avec réglage mode "diffusion" de 60 pixels/pouce.

Sauvez ce nouveau fichier image et importez le en image dans BENBOX.

4 phases en photos
4 phases en photos
4 phases en photos
4 phases en photos

4 phases en photos

Boite en boite gravée en plusieurs fois (trop grande pour les 7cm max de la machine) : photo gravée en 3h (speed800, Time4, Step1, scan by line, continu)

Boite en boite gravée en plusieurs fois (trop grande pour les 7cm max de la machine) : photo gravée en 3h (speed800, Time4, Step1, scan by line, continu)

Pour répondre à une question : Un cercle dessiné à 20mm se grave bien à 20mm

Pour répondre à une question : Un cercle dessiné à 20mm se grave bien à 20mm

* Au bout d'un temps, les glissières de l'axe Y s'usent et il y a trop de frottements pour les faibles moteurs : j'ai modifié la machine avec des vrais glissières à roulements type LM5UU (c'est pas de la tarte à ajuster).

Modification des glissières Y
Modification des glissières Y
Modification des glissières Y

Modification des glissières Y

Si vous avez un problème de dimension imprimée : c'est ce paramètre qu'il faut changer : un pour chaque axe

Si vous avez un problème de dimension imprimée : c'est ce paramètre qu'il faut changer : un pour chaque axe

Rédigé par cyril50

Publié dans #Web-Tech, #gravure, #laser, #benbox

Commenter cet article

franck 08/12/2016 10:31

Bonjour
J’ai une machine à graver de 40 cm x 30 cm avec une carte EleksLaser pas moyen de la faire marché avec benbox même après l'avoir initialisé.
Elle ne marche pas sauf avec le logiciel T2Laser mais qui ce coupe au bout de 5mn.
Aurais vous une solution merci.
Cdlt
Franck

franck 09/12/2016 20:15

Salut
Oki je regarde tout ca et te tien au jus merci.
franck

cyril50 09/12/2016 12:22

Je suis aussi sous W10,
1 : verifie que ton drivers série est bien installé (et que tu connecte le bon port sous Benbox)
2 : essaie GRBL (le prompt GRBL te dira si le microcontroleur fonctionne)
3 : achète un autre arduino NANO pour voir si le tien est défectueux : c'est 2 à 3 € : pas cher

Bonne chance et merci pour le lien, je teste dès que j'ai le temps

franck 09/12/2016 11:54

je pense à un truc je suis sous win10 ??

franck 09/12/2016 11:40

Bonjour Cyril50

oui c'est exactement la même carte, le laser fait une trac que si je tourne la molette de réglage si non rien.
Avec ben box il ce passe rien les moteurs ne fonctionne même pas.
voici le lien de T2Laser :
http://telecharger.cnet.com/T2Laser/3000-2130_4-76476538.html
J'ai comme l'impression que j'ai des réglage ou le firmare qui ne marche pas.

cyril50 08/12/2016 21:10

Quand tu dit "initialisé", tu as bien charger le firmware dans le microcontroleur?
sinon tu as un lien a me fournir pour que je teste ton logiciel T2laser ?

Jerome 28/11/2016 20:47

Bonjour,
Je viens de faire la commande d'un graveur laser.
Merci à l'auteur de ce site pour touts les infos qui s'y trouvent

cyril50 02/12/2016 17:48

Salut, tu peux espérer couper la couche de cuivre d'un circuit imprimé avec un laser de 2500mW mais c'est un support réfléchissant : dangereux à cause des reflets et il faut mieux peindre le support pour êtree efficace.
Pour les circuits imprimés, c'est plutôt une CNC qu'il faut (et c'est d'autre problèmes aussi (vibrations, bruit, profondeur de coupe, casse de fraise si on va trop vite...) : http://chezcyril.over-blog.com/2016/05/convertir-une-cnc-fraiseuse-3-axes-de-mach3-a-grbl-avec-un-arduino-nano-en-gardant-les-drivers-de-moteurs-tb6560-v2.html et http://chezcyril.over-blog.com/2016/07/usinage-d-une-plaque-de-texte-avec-une-cnc-low-cost.html

CARDONA 01/12/2016 17:13

Bonsoir Jerome je veux faire l'acquisition d'une graveuse laser sur quel site avez vous commandé la votre et peut on graver des circuits imprimés car je bricole dans l’électronique ancien ampli ou table de mixage power et autres
Merci de votre aide
Henri

Oncle Dan 30/08/2016 04:47

Oh! J'oubliais!

Si je veux dessiner une forme à l'aide du menu de formes à gauche de l'interface graphique, y a t-il une façon se sauvegarder celles-ci?

Ça serait bien que Benbox ajoute cette fonction .. ne serait-ce que pour la fonction d'utilisation en mode « CNC » du graveur LASER.

Merci de me répondre.

Cordialement
Daniel.

Oncle Dan 30/08/2016 04:41

Oh My God! Je m'excuse pour le formatage du dernier commentaire! Ce n'était surtout pas voulu!

Oncle Dan 30/08/2016 04:39

Cordiale bonjour à la Communauté Chez Cyril.

Par où débuter ..

Je suis, moi aussi, l’heureux propriétaire d’un graveur LASER avec un contrôleur Eleks Maker, et le logiciel Benbox, révision 3.7.99 (la révision la plus à jour à ce jour).

Les problèmes, car il y en a eu des tonnes, ont débutés lors de l’assemblage. Et oui, moi aussi, j’au vu la petite vidéo tourné par le p’tit chinois en accéléré, et j’ai dû recommencer trois fois avant d’obtenir une mécanique fonctionnelle. Rassurez-vous, ça fonctionne maintenant. Enfin .. la mécanique fonctionne! Héhé!

Fut venu le temps d’installer le pilote du port série correspondant. Pas évident ça non plus. À force d’exécuter un programme d’installation après l’autre, j’ai finalement réussi à ce faire. Maintenant, j’me souviens pourquoi on appèle cette plateforme « Windows » .. J’avais envie de tout foutre par la fenêtre!! Hahaha!

L’installation du micrologiciel fut une autre saga. J’ai fait appel à notre Cyril national et il m’a donné tout l’aide nécessaire pour « flasher » et réinstaller ce dernier. C’est maintenant chose faite, et mon graveur LASER respire. Il était rendu bleu.

Par ce qui est des instructions d’utilisation, ça va pour la plus part. Petits points à apporter, toutefois.

AJUSTEMENT DE LA FAIBLE INTENSITÉ DU LASER.
Après avoir regarder la vidéo explicative de l’ajustement du potentiomètre de base intensité .. lequel change de réglage d’après la tête LASER utilisée (500mW / 1.6W / 2.5W / 5.5W), je n’obtiens pas de résultat À MOINS de cliquer sur le bouton « Impulsion LASER » du Logiciel, après avoir activé le bouton rouge de faible intensité sur l’interface. C’est LA SEULE façon que j’ai réussi à obtenir un faisceau de faible intensité.

MISE AU POINT DE LA FOCALE DU LASER.
Malheureusement, j’ai constaté que la mise au point d’un LASER de fabrication chinoise est difficile à basse intensité, car le faisceau n’est plus « pointu » comme s’il opérait à pleine puissance. La focale doit dont être ajustée à pleine puissance, ce qui n’est pas de la tarte.

J’ai réussi à faire la focale, grâce à la fumée qui se dégageait du bois qui brûlait. Cette fumée aide à voir le faisceau, et là, c’est du gâteau. Il faut être très prudent lors qu’on ajuste la focale. Si les lunettes de sécurité vertes n’atténuent pas assez le faisceau, ESSAYEZ LES LUNETTES ROUGES, qui sont plus indiquées pour cette longueur d’onde. Le filtre rouge est utilisé pour filtrer le vert et le bleu.

LES BOUTONS D’INTENSITÉ DU LASER.
Ces boutons activent le LASER au maximum de sa puissance.

LE BOUTON DE ZONE DU TRACÉ.
Active le LASER au maximum et brûle tout sur son passage! Hahaha! La fonction « Faible Intensité » n’est pas activée.

LE PARAMÈTRE « STEP » (ÉTAPE) Mauvaise traduction, encore une fois! Ah! Ces chinois!
J’au finalement trouvé à quoi servait ce paramètre. Il détermine de combien de PAS le charriot se déplacera lors d'un déplacement par les flèches de positionnement. Un réglage à 1, aura un minimum de déplacement, à l’opposé d’un paramètre de 10 ou plus, où le chariot se déplacera plus loin, certes, mais avec moins de précision. Un paramètre de 0 (zéro) annulera tout déplacement. Aussi, j’ai découvert que les flèches de curseur ont la même fonction que les flèches de positionnement (bon raccourci)

Sur l’autre tableau de paramètres ..

LE PARAMÈTRE « FEED RATE ».
Ce paramètre est, par défaut, réglé à 1000. Le chariot se déplace lentement ente les périodes de brûlage. Diminuez ce nombre et il ira encore plus lentement ENTRE les étapes de brûlage. Augmentez ce dernier, et le brûlage se fera plus rapidement. D’après mon expérience, ce paramètre est entre 1 et environ 2500 ~ 3000 .. après ça, ça ne donne plus rien. À noter que ce paramètre n'affecte pas le temps de brûlage comme tel. Juste la vitesse de déplacement du chariot entre les points de brûlure.

AUSSI
Les cases « Low intensity » et High Intensity » n’ont AUCUNE utilité SAUF qu’il ne faut pas mettre le paramètre « High Intensity » à 0, car il n’y aura plus de LASER!

— — — — — —

Le Graveur LASER fonctionne relativement bien À L’EXCEPTION .. (Oui, il y aura toujours une exception) Hahaha!

J’ai remarqué que mes dessins ne se gravaient pas toujours bien. J’ai fait une investigation et voici ce que j’y ai remarqué.

Lorsque j’active la fonction « Zone de tracé », les moteurs Y1 et Y2 se braquent parfois .. pas toujours. J’ai alors un tout petit rectangle d’à peine une couple de millimètres sur l’axe des Y. à force d’essayer, j’obtiens un tracé complet.

J’active cette fonction plusieurs fois de suite, et je vois bien qu’il y a un décalage d’une fois à l’autre (sur l’axe des Y, toujours. Jamais sur l’axe des X)

Une solution possible (?)
J’ai remarqué qu’il y avait de microscopiques potentiomètres sur les modules qui « drive » (excusez l’anglicisme) les moteurs. Quelqu’un sait si ça pourrait être ça?


Je n’ose pas y toucher, car je n’ai pas la procédure d’ajustement de ces contrôles .. s’il en existe une.

Merci d’avoir eu le courage de me lire jusqu’au bout. Je sais que je suis « verbeux », mais c’est ma façon bien personnelle de m’exprimer.

Je ne prétends pas avoir un français sans reproche, donc il peut y avoir des « fôtes de fransait » (outch!) Hahaha!

Merci pour vos commentaires, et je vous relis très bientôt, j’espère.

Très cordialement,
Daniel (aka « Oncle Dan »)

cyril50 30/08/2016 19:04

Salut dan,
Pour la puissance : eleks ne gère pas les impulsions comme un vrai benbox (c'est le problème des chinois : pas cher mais ils piquent le soft des autres sans finaliser), il faudrait une commande TTL (modulation) sur le laser (mais j'ai pas trouvé de plan pour le faire).
Avec un vrai benbox : la zone de tracé est bien réaliseée en faible intensité (sans brulure)
Pour la qualité de gravure : il est souvent nécessaire de passer à l'étape du dessus (corel + inkscape +grbl ) : tu as lu mon article GRBL ?
Pour la focalisation, il faut un support plutôt sombre (pour ne pas être ébloui) et plutôt dur à fondre (genre bakélite) .
Les micro potentiomètres sont des limitations de puissance pour les moteurs : aucun risque de casse en les "tripotant" car nos moteurs sont forts.
Ton français est parfait et surement mieux que mon anglais...