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備忘録 - 2017年2月の記事
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「Arduino UNO」で、GRBLコントローラアプリケーションを試す その5

手順を踏まえず勝手に始めた「GRBL」を試すシリーズ。

素人にとって、結構面倒な事が判ってきた。
疑問だらけの「GRBL」となってしまったが、レーザー、ミル、ペン・・等々、ヘッドに取り付けるオプションが異なれば、「ハードウェア」の違いにあわせた、ソースやアプリの選択もしなければならない。

「GRBL」を利用して、3Dプリンターを「お絵かきマシン」にも「レーザー加工機」にも変化させる事が出来るため、目的を絞らないと、混乱の原因にもなってしまう。

今回、「UNO」に書き込んだ Servo 対応 GRBL の設定事項で分かった事

「UniversalGcodeSender」のコマンドラインや、「GrblController」のコマンドラインに「$$」を打ち込んで表示させたもの。
詳しい説明は他のサイトにお任せすることに。
(備忘録にならないって!)


$0=10 (step pulse, usec)
$1=25 (step idle delay, msec)
$2=0 (step port invert mask:00000000)
$3=0 (dir port invert mask:00000000)
$4=0 (step enable invert, bool)
$5=0 (limit pins invert, bool)
$6=0 (probe pin invert, bool)
$10=3 (status report mask:00000011)
$11=0.010 (junction deviation, mm)
$12=0.002 (arc tolerance, mm)
$13=0 (report inches, bool)
$20=0 (soft limits, bool)
$21=0 (hard limits, bool)
$22=0 (homing cycle, bool)
$23=0 (homing dir invert mask:00000000)
$24=25.000 (homing feed, mm/min)
$25=500.000 (homing seek, mm/min)
$26=250 (homing debounce, msec)
$27=1.000 (homing pull-off, mm)
$100=250.000 (x, step/mm)
$101=250.000 (y, step/mm)
$102=250.000 (z, step/mm)
$110=500.000 (x max rate, mm/min)
$111=500.000 (y max rate, mm/min)
$112=500.000 (z max rate, mm/min)
$120=10.000 (x accel, mm/sec^2)
$121=10.000 (y accel, mm/sec^2)
$122=10.000 (z accel, mm/sec^2)
$130=200.000 (x max travel, mm)
$131=200.000 (y max travel, mm)
$132=200.000 (z max travel, mm)

この設定から分かるように、このまま製作予定の「AxiDraw」を自作して描画を実行した場合、ハードウェアとの整合性がまったく取れておらず、悲惨な結果を招くのは必至である。

幸いな事に、ArduinoIDEを介さず「GRBL」コントロールソフトのコマンドラインから「UNO」への書き込み($100=XXなど)が出来るため、タイミングプーリーの歯数に合わせたステップ調整など、面倒なスケッチを弄る機会は減りそうである。(下の画像)

【ボード(UNO)を接続し、変更値を書込中】



「Arduino UNO」で、GRBLコントローラアプリケーションを試す その3

アプリの準備が整ったところで「jwwcad」のデータから、早速「NC」データの作成にとりかかる。

「NCVC」のヘルプから、データ生成に必要な項目のみ設定する事に。
あくまで「GRBL」のコントロール・アプリケーションでシミュレートできる事が目的。

【jwwcadでの注意事項】
・・と言っても2つだけ。

1..原点を設定するレイヤーに「NCVC」で設定した名前を付ける。
2..図面を書くレイヤーに「NCVC」で設定した名前を付ける。

【最初に「jwwcad」の、2つのレイヤー名を設定しておく】
※少なくともトレース(切削)対象になる図面レイヤーだけでも名前を設定しておく必要がある。


【今回使う、猫戸のモッコを三つ葉でデザインした図面。すでに書き込みレイヤーとして2に移動してある】

サイズと尺度設定が終了したら、そのまま「jww」の属性で図面を保存。


【「NCVC」を起動して「開く」メニューから「jww」データ読み込む】
読み込んだ直後の画面。





ここで「NCVC」の設定を2つだけ。
「オプション」→「CADデータの読み込み設定」から、先に触れた、原点レイヤー名と、切削レイヤー名を設定しておく。
ここでは原点レイヤーに「ORIGIN」、切削レイヤーに「CAM」としてレイヤー名を設定した。


次に、
「オプション」→「切削パラメータの設定」から、NC生成オプションの設定。
まだアプリの詳しい使い方が分からないので、Z軸のアクションと原点の一部だけを変更してみた。


実際の設定については以下のように、ヘルプに詳しく記載されている。

ここで重要なのが切削原点(G92)のZ値とR点,切り込みパラメータの3つです.

図6 は工作機械を正面から見た図, 上下にZ 軸, 左右にX 軸です. ワークをセットしたあと, ワーク平面を基準にZ センサー等でZ 軸の位置決めを行います.
これを切削原点(G92)のZ値とします.Zセンサーの厚みが100mm なら100 と入力です.
センサーでの調整後, 好みの位置に移動させてもかまいません.
無論そのときは移動した座標値を入力して下さい.

次に切り込みですが, イメージ通り. ワークに何ミリ切り込むかという設定です.
最後にR点ですが,これは次のシマ,この例図5 加工条件の設定で言うと「N」を削って「C」に移動するときのZ値を指定します.Z軸の初期位置(原点)で移動してもかまわないのですが,初期位置は高く設定する傾向があるため,効率よく移動できる下限値と考えて下さい.
この設定ではワーク平面上空1mm の所で刃物が次のシマへ高速移動します.



設定が終了したら「ファイル」→「NCデータの生成」と進み、「標準生成」をクリック。
生成したデータの保存先と、NCデータの属性を指定したら一連の作業は完了する。



すべて"おまかせ"の全自動だが、これで本当にNCデータが生成できてしまうのはすごい!。


「NC生成後に開く」にチェックが入っていると、データ生成後、即座に結果を確認することが出来、下ような画面に切り替わる。


・・次はいよいよコントロール・アプリで「UNO」を使った「GRBL」シミュレーションの予定。


「Arduino UNO」で、GRBLコントローラアプリケーションを試す その2

前の続きから

UNO に USBケーブルを接続してドライバーが正しくインストールされたら「XLoader」を使って下の手順でFirmwareを書き込む。

1..UNOと、USBを接続してドライバーをインストール。


2..grblのファイルから「hex」のついたファイルを指定。
※ 通常のCNCとして動作させたい場合、"servo"対応で無い方を選択した方が良いかもしれない。



3..COMポートと、ボーレートを指定して「Upload」ボタンを押す。



NCデータをシミュレートする、GRBL CNCコントロールソフトの起動画面




jwwcadのデータからNCデータを作成する「NCVC」の起動画面


これ等のアプリケーションが揃ったところで、次回は実際にjwwcadを使ってNCデータを作成し、「Candle」でシミュレートしてみたい。

うまく行けば次に続く・・かも。


「Arduino UNO」で、GRBLコントローラアプリケーションを試す その1

予備で購入していた「Arduino UNO」で、GRBL。

「GRBL」が何であるかは、まだ知識ゼロの状態。
CNCの制御に最もポピュラー?なオープンソースの「Firmware」程度しか理解していない。

どうやら「AxiDraw」で必要になるらしいのだが、すでにパーツをプリントしてしまったため、無理にでも覚えなくてはならなくなってしまった。



【準備】(すべてFree)

1..「Arduino UNO」に書き込む「GRBL・Firmware」を下のリンクから。
https://github.com/grbl/grbl

2..「ArduinoIDE」でうまく「UNO」に書き込めない場合は「XLoader」というアプリを使って、解凍した「GRBL」の中の、「hex」ファイルを指定して書き込むと良いらしいので、今回の「Firmware」の書き込みは、これを使用。
http://russemotto.com/xloader/

3..数あるCNCコントロールソフトの中から、画面がシンプルなCandle(キャンドル)を選択。
(AxiDrawで頻繁に登場する「GrblController」も同時にインストール)
https://github.com/Denvi/Candle
http://zapmaker.org/projects/grbl-controller-3-0/

4..NCのデータ作成を簡単なものから始めたいので、JwwcadのデータをCNCデータとして作成できる「NCVC」を使って見ることに。
http://s-gikan2.maizuru-ct.ac.jp/xcl/modules/d3downloads/

とりあえず、この準備のもとにシミュレートを始める事にした。

・・・次に続く。 ・・かも。
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