Shield FluidNC K40 plug & play pour Lightburn (V8.XX)

Attention ! Cet article n’est valable que pour les shield FluidNC K40 avec une version >= 8.xx

Ce shield est optimisé pour les découpeuses laser K40 mais il fonctionne avec tous types de machines yc les lasers diodes

Vous pouvez acheter ce shield plug & play ici : lien

La première étape est d’installer Lightburn (lien)
Il est très important de le paramétrer exactement comme je le demande dans le post ci-dessus.

Une fois Lightburn installé, veuillez vous reportez à la bonne section de l’article en fonction de votre machine. L’article semble long, mais il prend en compte toutes les configurations possible des K40. Vous n’aurez qu’un seul cas à réaliser sur votre machine.

Note importante : si votre machine est très ancienne, vous pourriez avoir une carte mère orange avec un connecteur d’alimentation 6 voies. Mon shield sera compatible avec ce genre de machine, mais il faudra recâbler un peu ce connecteur car le +24V et GND sont intervertis par rapport à toutes les nouvelles cartes mères (vertes et violettes). Merci de me contacter si vous êtes équipé de cette planche orange.

Cas 1 : Machine avec panneau numérique, équipée avec un câble nappe – Cliquez ici

Cas 2 : Machine avec panneau numérique et non équipée avec un câble nappe – Cliquez ici

Cas 3 : Machine sans panneau numérique, équipée avec un câble nappe – Cliquez ici

Cas 4 : Machine sans panneau numérique et non équipée avec un câble nappe – Cliquez ici

Cas 1 (panneau numérique – nappe)

Dans cette configuration, l’installation du shield FluidNC K40 est plug & play.
Pas besoin de modifier de connecteurs.

Anciennes cartes :

Nouveau Shield FluidNC K40 :

Il suffit de débrancher les 4 câbles des anciennes cartes et de les rebrancher sur la nouvelle carte en conservant le code couleur. Il se peut que le fabricant de votre machine ait utilisé de la colle chaude pour immobiliser les connecteurs. Il suffit d’enlever avec précaution suffisamment la colle pour pouvoir sortir le connecteur des anciennes cartes (ne pas essayer d’enlever toute la colle).

Pour le connecteur orange (celui qui était branché sur la carte numérique sous le capot), il faudra sortir les fils associés à ce connecteur de la gaine range câbles. Le but étant d’avoir assez de mou pour pouvoir se brancher sur la nouvelle carte.

Pour le connecteur gris (celui qui se branche sur l’axe Y sur la nouvelle carte), il faut mettre le fil rouge du câble vers le bas de cette photo (autrement dit le câble rouge doit être du côté du connecteur de l’axe Z)

Pour le connecteur jaune (la nappe), il faut soulever le capot blanc sur votre shield FluidNC K40 puis insérer le câble nappe contacts métalliques vers l’extérieur de la carte (donc vers le haut sur la photo ci-dessus), puis refermer le capot

Branchez maintenant le câble USB (format micro) sur le processeur de la nouvelle carte (composant électronique au milieu de la carte)

Cas 2 (panneau numérique – pas de nappe)

Dans cette configuration, l’installation du shield FluidNC K40 est plug & play.
Pas besoin de modifier de connecteurs

Anciennes cartes :

Nouveau Shield FluidNC K40 :

Il suffit de débrancher les 5 câbles des anciennes cartes et de les rebrancher sur la nouvelle carte en conservant le code couleur. Il se peut que le fabricant de votre machine ait utilisé de la colle chaude pour immobiliser les connecteurs. Il suffit d’enlever avec précaution suffisamment la colle pour pouvoir sortir le connecteur des anciennes cartes (ne pas essayer d’enlever toute la colle).

Pour le connecteur orange (celui qui était branché sur la carte numérique sous le capot), il faudra sortir les fils associés à ce connecteur de la gaine range câbles. Le but étant d’avoir assez de mou pour pouvoir se brancher sur la nouvelle carte.

Pour les connecteurs bleu et gris (ceux qui se branchent sur les axes X et Y sur la nouvelle carte), il faut mettre le fil rouge du câble vers le bas de cette photo (autrement dit le câble rouge de chaque connecteur doit être du côté du connecteur de l’axe Z)

Branchez maintenant le câble USB (format micro) sur le processeur de la nouvelle carte (composant électronique au milieu de la carte)

Cas 3 (pas de panneau numérique – nappe)

Dans cette configuration, il faudra câbler un connecteur Dupont à 5 voies (Lien Amazon pour info).
Pas de soudure nécessaire pour installer votre shield FluidNC K40.

Ancienne carte :

Nouveau Shield FluidNC K40 :

Il suffit de débrancher les 3 câbles de l’ancienne carte mère et de les rebrancher sur la nouvelle carte en conservant le code couleur. Il se peut que le fabricant de votre machine ait utilisé de la colle chaude pour immobiliser les connecteurs. Il suffit d’enlever avec précaution suffisamment la colle pour pouvoir sortir le connecteur des anciennes cartes (ne pas essayer d’enlever toute la colle).

Pour le connecteur gris (celui qui se branche sur l’axe Y sur la nouvelle carte), il faut mettre le fil rouge du câble vers le bas de cette photo (autrement dit le câble rouge doit être du côté du connecteur de l’axe Z)

Pour le connecteur jaune (la nappe), il faut soulever le capot blanc sur votre shield FluidNC K40 puis insérer le câble nappe contacts métalliques vers l’extérieur de la carte (donc vers le haut sur la photo ci-dessus), puis refermer le capot

Il faut maintenant câbler le connecteur marron sur la gauche de la photo.
Voir la section ci-dessous (câbler le connecteur Laser Management)

Branchez maintenant le câble USB (format micro) sur le processeur de la nouvelle carte (composant électronique au milieu de la carte)

Cas 4 (pas de panneau numérique – pas de nappe)

Dans cette configuration, il faudra câbler un connecteur Dupont à 5 voies (Lien Amazon pour info).
Pas de soudure nécessaire pour installer votre shield FluidNC K40.

Ancienne carte :

Nouveau Shield FluidNC K40 :

Il suffit de débrancher les 4 câbles de l’ancienne carte mère et de les rebrancher sur la nouvelle carte en conservant le code couleur. Il se peut que le fabricant de votre machine ait utilisé de la colle chaude pour immobiliser les connecteurs. Il suffit d’enlever avec précaution suffisamment la colle pour pouvoir sortir le connecteur des anciennes cartes (ne pas essayer d’enlever toute la colle).

Pour les connecteurs bleu et gris (ceux qui se branchent sur les axes X et Y sur la nouvelle carte), il faut mettre le fil rouge du câble vers le bas de cette photo (autrement dit le câble rouge de chaque connecteur doit être du côté du connecteur de l’axe Z)

Il faut maintenant câbler le connecteur marron sur la gauche de la photo.
Voir la section ci-dessous (câbler le connecteur Laser Management)

Branchez maintenant le câble USB (format micro) sur le processeur de la nouvelle carte (composant électronique au milieu de la carte)

Câbler le connecteur Laser Management

Vous devez sauter cette section si votre machine était équipée d’un panneau numérique.
Dans ce cas, allez directement à la section connexion à un ordinateur de votre Shield FluidNC K40.

Cette étape n’est donc nécessaire que si votre machine était équipée d’un potentiomètre pour le réglage de la puissance.

Il y a trois alimentations possibles pour une K40 :

Type 1 (connecteurs verts)

Si vous avez cette alimentation (et pas de panneau numérique), débranchez les fils branchés sur les emplacements L (deux fois) et IN

Vous devez maintenant relier l’alimentation et votre shield FluidNC K40 de la façon suivante
L du connecteur central de l’alimentation sur ENA (L) de la nouvelle carte
IN du connecteur central de l’alimentation sur PWM (IN) de la nouvelle carte
G du milieu du connecteur central de l’alimentation sur GND de la nouvelle carte

Type 2 (connecteurs blancs)

Si vous avez cette alimentation (et pas de panneau numérique),

Laissez branché le connecteur K-/K+. Il n’y a qu’un seul fil branché sur ce connecteur. Suivez le jusqu’au capot. Coupez le au plus près du capot. On appellera ce fil L

Laissez branché le connecteur G/IN/5V.

• Suivez le fil IN qui va jusqu’au potentiomètre du capot. Coupez le fil au plus près du potentiomètre. On appellera ce fil IN
• Suivez le fil G qui va jusqu’au capot. Coupez le fil au plus près du capot. On appellera ce fil G

Vous devez maintenant relier l’alimentation et votre shield FluidNC K40 de la façon suivante
Fil L du connecteur K-/K+ de l’alimentation sur ENA (L) de la nouvelle carte
Fil IN du connecteur G/IN/5V de l’alimentation sur PWM (IN) de la nouvelle carte
Fil G du connecteur G/IN/5V de l’alimentation sur GND de la nouvelle carte
Le fil 5V du connecteur G/IN/5V n’a aucune importance. Vous pouvez le supprimer si vous le souhaitez. Si vous le conservez, faites attention de bien l’isoler.

Type 3 (boitier noir – en général pour des lasers de puissance > 50W)

Si vous avez cette alimentation, mon shield FluidNC K40 pourra être installé.
Toutefois, contactez moi pour que je vous guide pour l’installation !

Connexion à un ordinateur de votre shield FluidNC K40

Vérifiez que le câble USB est bien connecté de votre PC à votre ESP32

Ensuite, sous lightburn, cliquez sur l’onglet “Console” de la colonne de doite. Vous devriez voir quelque chose comme :

Cliquez maintenant avec le bouton droit de votre souris sur le bouton “Devices” dans la colonne de droite.
Ceci à pour effet de relancer la connexion USB/Série entre Lightburn et l’ESP32.
Vous devriez voir les indications semblables à celle ci-dessous sur la console :

Si c’est le cas, votre ordinateur et votre votre shield FluidNC K40 sont bien connectées ensemble.

A ce stade, vous avez sans doute des erreurs sur la console de Lightburn
(Alarm 14, Alarm 1 or/and error 8).
C’est normal. Vous pouvez passer aux étapes suivantes.

Dans le cas contraire, vérifiez bien :

• Que la vitesse de connexion USB est bien la bonne (Edit/Device Settings) : elle devrait être sur 115200 ou 921600 bauds
• Que le contrôle DTR est bien activé (Edit/Device Settings)

Il se peut également que le driver USB ne soit pas compatible de votre ESP32.
Il convient alors de télécharger et d’installer la bonne version en allant ici :
https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers
Liens directs :
Pour windows : CP210x Windows Drivers with Serial Enumerator
Pour MacOS : CP210x VCP Mac OSX Driver

Si ça ne fonctionne toujours pas, il est possible que vous ayez plusieurs périphériques sur votre PC qui utilisent les ports COM.
Allez dans le gestionnaire de périphériques de votre ordinateur (touche Windows+R et entrez devmgmt.msc)
Cherchez les périphériques COM et LPT

Notez le numéro du port COM associé au driver Silicon Labs CP210x installé juste avant et vérifiez que Lightburn utilise bien le même port COM :

Réglage de l’axe Z :

Très important : si vous avez acheté votre shield FluidNC K40 avec 3 drivers ou plus mais que vous n’avez pas encore de lit motorisé / axe Z, il faut absolument désactiver le homing de l’axe Z.
Sinon votre machine ne pourra pas fonctionner.

Pour désactiver l’axe Z, entrez les commandes suivantes, une par une, en attendant une réponse OK entre chaque commande :

$axes/z/homing/cycle=0
$cd=config.yaml
$reset

Pour réactiver le homing de l’axe Z, entrez les commandes suivantes, une par une, en attendant une réponse OK entre chaque commande :

$axes/z/homing/cycle=2
$cd=config.yaml
$reset

Si vous avez un axe Z / lit motorisé, rendez vous sur cet article section “réglage de l’axe Z” pour le régler (lien)

Premier démarrage de votre shield FluidNC K40 :

Si vous avez bien suivi mes instructions à la lettre, à ce stade, votre machine n’est pas encore sous tension -> vérifiez que la machine n’est pas alimentée

Positionnez la tête laser au centre de la zone de travail à la main

Allumez la machine

Soyez prêts à couper l’alimentation de la machine si la tête ne part pas dans la bonne direction lors de l’étape suivante.

Cliquez sur le bouton HOME dans lightburn

Normalement, la tête doit aller dans le coin supérieur gauche de la machine, puis revenir de 5mm sur les deux axes vers le centre, puis repartir vers le coin, puis revenir une dernière fois de 5mm sur les 2 axes vers le centre (donc 4 étapes en tout)

S’il y a la moindre erreur dans la console / le moindre warning, ou que vous ne voyez pas un OK dans la console de lightburn, le HOME n’a pas fonctionné.
Il est indispensable de régler le problème avant d’aller plus loin
Vous pouvez vous aider de cet article (Lien) – Si malgré les explications de ce post vous n’arrivez à régler le problème, contactez moi.

Une fois le HOME réussi, vous pouvez utiliser votre machine avec Lightburn !

Bravo !!

A ce stade vous avez une K40 avec une toute nouvelle électronique en mesure de fonctionner avec Lightburn, un lit motorisé et plein de nouvelles fonctionnalités !

Vérifiez que vous avez bien la dernière version du firmware et du fichier de configuration en lisant cet article : lien

Rappelez vous que suite à la mise sous tension de votre machine, le shield ne peut pas savoir où se trouve la tête. Il est donc indispensable de lancer un HOME via Lightburn à chaque mise sous tension de votre machine !

Il vous reste à apprendre à utiliser Lightburn en détail : lien vers le manuel

Lien vers le STL pour imprimer le support du shield : Lien

Connecting an air assist :

Si vous voulez connecter un air assist sur le shield, veuillez suivre le schéma ci-dessous.
La connexion sur le shield se fait via le connecteur vert (pas de polarité)
Lien vers le relai (pas d’affiliation)

Merci de vérifier que vous avez paramétré Lightburn comme dans mes instructions d’installation.
A savoir que vous avez choisi M7 comme commande d’activation du Air Assist et non pas M8 dans le menu Edit / Device settings

Branchements axes Z et A

Si vos moteurs pas à pas font des bruits étranges et tremblent, c’est soit dû à une charge trop importante (trop de résistance par exemple), soit plus probablement à un pinout différent des moteurs pas à pas que vous avez acheté. En effet, il n’y a pas de standard, et deux moteurs NEMA17 par exemple, peuvent avoir différents câblages.

Pour référence, ma carte est câblée de la façon suivante.
Vous devez brancher les deux sorties A (A1 et A2) de ma carte sur les entre entrées A (A et A_barre) du moteur. Idem pour les sorties B (B1 et B2).

Plus d’informations sont présentes dans ce post (en anglais seulement) : Lien