Snapmaker Ray 40W Laserkoneen kasaaminen

Alunperin julkaistu: 23.7.2024

Viimeksi muokattu: tiistai 23.7.2024

Tässä kirjoituksessa käydään läpi omakohtainen kokemus Snapmaker Ray 40W laserleikkuri/-kaiverrinkoneen kasaamisesta ja ensikäyttökokemuksista. Tämä kirjoitus ei (valitettavasti) ole sponsoroitu, joten kaikki mitä tässä kirjoitan, tulee esille ilman konnankoukkuja. Aivan kaikkia yksityiskohtia ei käydä tässä kirjoituksessa läpi, sillä yksityiskohtainen ja laadukas manuaali löytyy osoitteesta: https://wiki.snapmaker.com/en/snapmaker_ray/manual/quick_start_guide. Tästä manuaalista pystyy ulkopuolinen ilman laitettakin saamaan käsityksen, kuinka tämä rakennetaan kasaan. Ja tietenkin jos joku muu rakentaa samaa laitetta, niin toivottavasti tästä kirjoituksesta on apua myös siinä tapauksessa.

Tilaaminen, hinta ja toimitusaika

Tilasin tämän laitteen 3DJakelta (https://www.3djake.fi/snapmaker/snapmaker-ray-sis-kotelon) ja kokonaishinnaksi tuli osamaksulla 1938 euroa ja hilut päälle. Tilasin laitteen 11.7.2024 (torstai) ja toimitus oli perillä seuraavan viikon keskiviikkona kotiovelle tuotuna. Tilaus saapui kahdessa suuressa pahvilaatikossa, joista toinen piti sisällään laserlaitteen ja toinen suojakotelon laitteen ympärille.

Molemmat laitteet tulivat kuvan mukaisessa pahvilaatikossa.

Pahvilaatikot avattuani tutkiskelin hetken aikaa osien sekä paketoinnin laatua ja olin tyytyväinen saamaani sisältöön. Ensivaikutelma oli oikein hyvä. Avasin ensiksi kotelon paketin, sillä en lukenut paketin kyljestä että kumpi laatikko tämä oli. Selvisi kuitenkin pian että itse kone on toisessa laatikossa, mutta eipä se mitään, molemmat näistä piti avata joka tapauksessa.

Toimituslaatikoiden avaaminen

Turvakotelossa päällimmäisenä on laser-valon suodattavat paneelit.

Turvakotelon laatikon avauskuva

Paneelien alta paljastuu kotelon muut osat, kuten rungon alumiiniprofiilit, poistotuuletin, poistoletku, tiivisteet paneeleille ja tietenkin kiinnitystarvikkeet.

Paneelilevyjen alta paljastuu muut tarvittavat osat.

Seuraavaksi avasin laserleikkurin pahvilaatikon ja sieltä paljastui seuraava näkymä. Mikäli kiinnostaa mikä mikäkin osa näistä on, niin vilkaise artikkelin alussa linkittämääni kasausmanuaalia: https://wiki.snapmaker.com/en/snapmaker_ray/manual/quick_start_guide.

Laserleikkurin osat siistissä paketissa.

Poistin paketin päältä leikkausalustan, jolloin nähdään loput osat kokonaisuudessaan. Jälleen, jos kiinnostaa tietää mikä mikäkin osa näistä on, niin vilkaise artikkelin alussa linkittämääni kasausmanuaalia: https://wiki.snapmaker.com/en/snapmaker_ray/manual/quick_start_guide.

Loput osat paljastuvat leikkausalustan alta
Ilmaletkut ja muut tarvikkeet löytyvät siististi paketoituna omassa laatikossaan

Nyt kun paketit olivat auki, pystyi manuaalin avulla aloittamaan laitteen kasaamista.

Snapmaker Ray 40W kasaaminen

Suurimmat komponentit ovat valmiiksi kasattuja lineaarimoduuleita kuularataruuveineen. Elektroniikkalaitteet, lasermoduuli ja ilmapumppu ovat myös täysin valmiita yksiköitä, joten tässä ei käytännössä ole muuta hankaluutta kuin osata liittää osat toisiinsa oikeassa järjestyksessä ja oikein päin.

Kasaaminen aloitetaan liittämällä laitejalat ja tassut toisiinsa ja yhdistämällä L-muotoiset kiinnikkeet jalkoihin.

Laitejalkojen valmistelu

Seuraavaksi laitejalat kiinnitetään Y-akseleihin ruuvien avulla. Tässä sai kiinnittää huomiota, että jalkoja ei kasaa vahingossa samalla tavalla, sillä näiden kuuluu olla peilikuvia toisistaan.

Laitejalkojen kiinnitys Y-akseleihin

Tämän jälkeen laatikosta etsitään kaksi erilaista X-akselin kiinnikettä, toinen vasemmalle ja toinen oikealle ja ruuvataan ne Y-akseleihin kiinni. Alla olevassa kuvassa on jo toinen puoli Y-akselista kiinnitetty X-akseliin.

Y- ja X-akselien liittäminen toisiinsa epäsymmetristen kiinnikkeiden avulla

Kun molemmat Y-akselit on kiinnitetty X-akseliin, on laserin runko tältä osin valmis.

X- ja Y-akselit kiinnitettynä

Seuraavaksi ruuvataan kiinnitysrauta X-akselin kelkkaan ja siihen kiinnitetään lasermoduuli. Kuvassa taustalla näkyy tabletti, mistä seurasin ohjeita.

Lasermoduuli kiinnitetty

Seuraavaksi oli johtotehtävien aika ja mukana tulleita kiinnikkeitä käyttämällä johtimet saatiin juoksemaan sujuvasti laitteen runkoa pitkin niille tarkoitettuihin paikkoihin.

Johtimien kiinnitystä ja reititystä
Johtimien kiinnitystä ja reititystä

Laitetta ohjaava keskusyksikkö on tämän näköinen laatikko. Speksit laitteesta voi lukea ehkä Googlesta, en ole varma, mutta tämä on vähän mysteeriyksikkö sisältä tässä vaiheessa. Tässä on kuitenkin kaikki mitä laserin ohjaamiseen ja käyttämiseen tarvitaan. Huomionarvoista heti on, että laitteessa on turva-avain joka on oltava paikoillaan ja käännettynä oikeaan asentoon laserin käyttämiseksi. Tietokoneella tehdyt työtiedostot tallentuvat mukana tulevalle muistikortille, joka on työnnettävä keskusyksikön microSD-korttipaikkaan.

Mysteerilaatikon sisältä löytyy ESP32(Wifi), GRBL-ohjain, IO-ohjaimet, PSU sekä turvalogiikka.

Tässä vaiheessa lopetin kasaamisen ruokahuoneen pöydälle ja siirsin laitteen työhuoneeseeni. Tämä ei mennyt ihan niks naks, vaan ensin täytyi työhuoneen tiloja hieman järjestellä uusiksi ja käyttää vanhaa askartelupöytää hyväksi. Lopulta kuitenkin sain laserin siirrettyä tulevalle työpaikalleen.

Laserkone omalla pöydällään.

Turvakotelon kasaaminen

Turvakotelo kasataan suureksi osaksi erillään itse laitteesta, mutta kasauksen loppuvaiheessa laserkone siirretään turvakotelon sisälle, joten tätä ei kannata aivan valmiiksi asti kerralla tehdä. Jatketaan tarinan kerrontaa kuitenkin kotelon rungon kasaamisesta.

Pahvilaatikosta nostetaan esille päätyjen alumiiniprofiilit, joista ensin kasataan kaksi U:n muotoista kokonaisuutta.

Sen jälkeen päätypalat kiinnitetään poikittaisin oleviin profiileihin ja aletaan liittämään turvapaneeleita aluprofiilien keskiuriin. Poistin suojamuovia reunoilta vain sen verran, kuin oli tarpeellista ylimääräisten sormenjälkien jättämisen välttämiseksi. Poistoletkun paneeli (reiät tuulettimelle ja johdoille) on ohjeen mukaan oikeassa reunassa. Tässä kohtaa jouduin kuitenkin tekemään ensimmäisen modaamiseni tähän koteloon, koska tämän laitteen sijainti on työhuoneessani niin, että poistoputki on helpompi reitittää ikkunaan vasemmasta reunasta.

Sama suojakalvon esipoisto tehtiin myös lopuille paneeleille.

Kun paneelit on paikoillaan, voidaan kiinnittää poistoputken adapteri, tuuletin, sormisuoja ja kytkeä tuulettimen, ledien ja kannen anturin johdot liitäntäyksikköön (alapoikkituen keskellä). Paksu musta johto menee ohjainboksille. Tässä kuvassa on myös kotelon yläosan alumiinipalkit jo asennettu.

Koska olin siirtänyt poistoputken vasempaan reunaan, minun piti hieman omia kikkoja käyttää johtimien saamiseksi siististi kotelon reunoille. Eli nippusidekiinnikkeitä ja nippusiteitä käyttäen johtimet nidotaan kiinni profiilin reunaan. Alla olevassa kuvassa kyseinen työvaihe on vielä hieman kesken.

Johtotehtävien jäädessä taka-alalle, aloitettiin laserin siirto suojakotelon sisälle. Eli aluksi laser pois työpöydältä, sen jälkeen keskeneräinen kotelo pöydälle. Alla olevassa kuvassa nähdään, että X/Y-akseleilta ja lasermoduulilta tuleva johdinnippu ei kulkeudu kotelon vasempaan reunaan ilman komplikaatioita. Tästä johtuen seuraavan kotelomodin paikka on tässä -> tarvitaan uusi reikä johtonipulle.

Laserkone on nostettu oikealta reunalta ylös, ettei poraus osu Y-akseliin.

Kokenut rakentelija huomaa virheen kuvassa, eli vääränlainen reiäntekoväline. Tässä vaiheessa oli jo muutenkin pitkä päivä takana ja hain kuppiporanterän autotallista sen kummempia ajattelematta. Kun rupesin poraamaan, niin paneelihan tietysti vähän halkesi. En onneksi pyörittänyt terää kovin suurella nopeudella, joten tilanteen pystyi vielä paikkaamaan lehtiporanterällä. Askartelin terävään reunaan suojuksen paksusta sähköjohdosta sisukset poistamalla ja halkaisemalla johdon yhdeltä pitkältä sivulta.

Lehtiporanterällä aukko johdoille.

Kun johtimet on niputettu ja saatu kulkemaan nätisti oikeille paikoille, kiinnitetään etummainen poikkituki, missä on myös pieni musta liitinyksikkö keskellä mihin johdin taaemmasta liitinyksiköstä tulee. Tästä lähtee myös johdin oikean puolen led-nauhalle. Poikkituessa on hall-anturi tunnistamassa onko kansi auki vai kiinni.

Paneelin ja alumiinikehyksen väliin survotaan ikkunatiiviste, joka auttaa pitämään leikkaus- ja kaiverrushuurut kotelon sisällä. Tästäkin huolimatta, ilmanpuhdistin on valmistajan suosittelema lisälaite joka kannattaa työtilaan hankkia.

Paneelien tiivistys mukana tulleella kumitiivisteellä.

Seuraavaksi kiinnitin poistoputken koteloon ja järjestelin johtoja keskusyksikölle ja ilmapumpulle, jotka nähdään kuvassa pöydän alatasolla. Tässä kohtaa laite on periaatteessa käyttövalmis, mutta kärynpoisto pitää vielä toteuttaa tässä työtilassa loppuun asti.

Leikkaushuurujen poistoputken teko

Kesäaikaiseksi poistoputkeksi värkkäsin irroitettavaan hyttysverkon kehikkoon kiinni ohuen levyn ja siihen 100 mm reiän. Ulkopuolelle tuli 100 mm kiinnityskehys putkelle. Kaikki kiinnitykset tehtiin sopivan mittaisilla vetoniiteillä.

Poistoputken ulko-osa ikkunaan.

Kotelossa oleva poistoputki on 3 tuumaa eli 76,2 millimetriä halkaisijaltaan, mutta pituutta ei aivan riittävästi ikkunaan ollut. Ratkaisin asian niin, että tulostin adapterin 100 mm. putkelle ja kiinnitin putket klemmareilla adapteriin.

3D-tulostettu putkiadapteri

Nyt asennus näyttää siis tältä ja käytön opettelu voidaan hiljalleen aloittaa.

Käyttökuntoisen laitteen sisusta näyttää nyt tältä. Alumiininen leikkausalusta suojaa pöytää laserilta ja toimii samalla korokkeena työstettäville materiaaleille. Leikkausalusta on irto-osa, joten se kohdistetaan laserin ristikon avulla. Laserpäässä on siis laserosoitin ja leikkaava laser erikseen.

Turvatoimenpiteenä laserin viereen hankittiin uutena myös pieni vaahtosammutin tulipaloriskin vuoksi. Laitteessa on kyllä liekkihälytin, mutta aina kannattaa olla varovainen ja tämä on myös laitevalmistajan suositus, että ensisammutusvälineistä on heti lähettyvillä.

Asennettu laserleikkuri / laserkaiverrin valmiina töihin!

Ohjelmien asennus ja ensimmäinen kaiverrus

Laserleikkuri tarvitsee luonnollisesti ohjeet töiden tekemiseen ja ne tehdään tietokoneella. Snapmakerin oma Luban niminen ohjelmisto tarjoaa tähän oivan työkalun, joka on ehkä hieman hidas käynnistymään, mutta tällä saatiin ensimmäinen kaiverrus tehtyä. Asennus on suoraviivainen ja siinä ei mitään erityistä ongelmaa ollut. Myöhemmin asensin myös LightBurn nimisen ohjelmiston.

Käyttöohjeet Lubaniin löytyvät niin ikään valmistajan sivuilta ja ensimmäisen projektin ohjeet pikaoppaasta https://wiki.snapmaker.com/en/snapmaker_ray/manual/quick_start_guide. Koska ohjeet ovat jo valmistajan puolesta tehtyjä, niin en ala niitä tähän kirjoittamaan uudestaan, vaan selostan lyhyesti miten kokemus omalta osaltani meni.

Heti aluksi laitteeseen päivitetään suosituksen mukaan uusin ohjelmisto, mikä on muutaman napin painalluksen avulla tehtävä toiminto Lubanissa. Päivitys sujui vaivatta ja kone käynnistyi päivityksen jälkeen oikein.

Tietokone kytketään USB-johdolla keskusyksikköön kiinni ja laserkone käynnistetään päävirtanapista. Turva-avain voi olla lukitus tai vapautus asennossa. Jos avain on lukittu virtojen käynnistyessä, keskusyksikkö piippaa ja punainen valo välkkyy laitteen päällä olevassa napissa. Kun avaimen kääntää vapautus asentoon, valo muuttuu vihreäksi ja laser on valmiina käyttöön.

Fire-nappi ja turva-avain sijaitsevat laitteen päällä.

Sitten kun Lubanissa on kuva saatu tehtyä, voidaan se siirtää USB-yhteyden (sarjaportti) avulla laserille tai erillisille tietokoneeseen liitetylle muistikortille. Digitaalisen työn jälkeen tehdään fyysinen työ eli asetetaan työstettävä materiaali laitteen sisään alumiinilevyn päälle. Laser kohdistetaan materiaalin pintaan ja asemoidaan ohjeiden mukaan, minkä jälkeen keskusyksikön päältä painetaan nappia työn aloittamiseksi.

Noudattamalla pikaoppaan ohjeita saatiin kaiverrettua alla oleva kuva tuollaiseen ruskeaan levyyn, joka tulee mukana esim. PCBWaylta tai JLCPCB:ltä, kun tilataan taipuisia stensiileitä.

Laserasetukset kuvaan olivat 5400 mm/min ja 50% teho (20W). Laserin teho osoittautui tässä harjoituskappaleessa turhan voimakkaaksi, sillä piirroksen ääriviivat ovat selkästi uria. Tarkkaa syvyyttä uralle on hankala sanoa, mutta neulan kärjellä mitattuna arviolta 0.2-0.3 mm. Kuvan tekoon meni aikaa n. 90 sekuntia.

Valmistajalla on tarjolla useita erilaisia todennettuja laserin asetuksia eri materiaaleille niin leikkaamiseen kuin polttamiseen. Ne löytyvät tästä linkistä: https://wiki.snapmaker.com/en/snapmaker_ray/manual/recommended_parameters_for_20w_and_40w_laser_modules. Tälle materiaalille ei asetuksia tästä listasta löytynyt, mutta päättelemällä lähimpänä vastaavaa materiaalia olevan oletusparametreista voi saada suuntaviittaa, mitä asetuksia kannattaa alkaa kokeilemaan.

Aloitushetkellä kohdattuja ongelmia

Pikaoppaan mukaisesti tehtynä laserleikkuri olisi pitänyt olla mahdollista liittää wifi-verkkoon, jolloin sarjaportin käyttäminen ei olisi ollut alkuasetusten jälkeen enää tarpeellista. Minä en kuitenkaan saanut tätä liitettyä omaan wifi-verkkooni, joten käyttö on USB-yhteyden varassa. Kokeilin vaikka mitä kikkoja ja valmistajan ratkaisuita parin illan ajan, mutta en saanut wifiä toimimaan, joten jätin yhteyden sarjaportin varaan. Toivottavasti asiaan tulee parannus päivitysten myötä.

Komentoja joita on hyvä tietää

Snapmaker Ray on GRBL ohjattu CNC-kone. Eli tätä konetta ohjataan G-koodin avulla GRBL-firmiksellä, joka löytyy laitteen sisältä. Laitekohtaisia komentoja voi joskus olla hankala löytää, joten listaan alle komentoja, joita olen tarvinnut ensimmäisten tuntien aikana tai joita luulen muiden tarvitsevan alussa. Joitain näistä komennoista olin etsinyt tuntikausia internetistä, joten siksi listaus. (Tuntuuko muillakin että google ei enää toimi kuten ennen?).

Komennon seliteKomentoParametri 1Parametri 2
Kotelotuuletin päälle kokonaanM2000W2P100
Kotelotuuletin 30%M2000W2P30
Tulipalon tunnistimen herkkyyden säätö minimiinM2000L16 P10 (P500 default)
Tulipalon tunnistimen herkkyyden maksimiM2000L16P4095
Tulipalon tunnistin pois päältäM2000L16P5000
GRBL-komentoja

Komentoja voidaan lähettää millä tahansa sarjaporttiyhteyteen kykenevällä ohjelmalla, missä pystyy sarjaporttiasetukset asettamaan laserkoneen vastaaviksi. Sarjaportin nopeus on epätavanomainen 460800 baudia (muutoin lienee 8N1), joten aivan kaikki sarjaporttiohjelmat eivät välttämättä tue tällaista numeroa.

LightBurn ja Snapmaker Ray

Valmistajalla on tähänkin ohjeet, miten laite otetaan käyttöön LightBurn -ohjelmiston kanssa. Ne löytyvät tästä linkistä: https://wiki.snapmaker.com/en/general/manual/use_ray_with_lightburn_guide.

Lyhyesti kuitenkin:

  • Asenna LightBurn
  • Hyväksy kokeilulisenssi LightBurniin
  • Lataa laiteprofiili yllä olevan linkin takaa (40W tässä tapauksessa)
  • Tuo laiteprofiili LightBurniin
  • Valitse Snapmaker Ray laitteistolistasta ja paina OK
  • Valitse oikea sarjaportti ja LightBurn avaa yhteyden automaattisesti

Loppusanat

Tämä artikkeli on jo varsin pitkä, niin pidetään tämä lyhyenä.

Tämän laitteen myötä sisällöntuoton aihealue laajenee laserjuttuihin ja mahdollisesti myös joskus avautuu laserleikkauspalvelu. Sitä ennen kuitenkin täytyy opetella laitetta käyttämään ja tuntemaan leikattavia ja kaiverrettavia materiaaleja ja koneen asetuksia sekä huoltoa.

Lasertyöt sivulle koostetaan tämän laitteen käyttöön liittyviä asioita, modauksia tai mitä vaan mikä liittyy aihealueeseen, joten jos laserasiat kiinnostaa niin laita sivu vaikkapa kirjanmerkkeihin. Sivupäivitykset toki näkyvät hutasun etusivullakin jos säännöllisesti vierailet.