328Pを搭載した「UNO」や、その互換機で使用されている「GRBL」で動作するレーザー専用機では必要無い作業だが、あくまで一般の3Dプリンターで、「GRBL」のデータをコンバートして動かしたい場合の個人的な備忘録。

データ抽出用の対象アプリは画質と機能を優先して「LaserGRBL」一本に絞った。
市販のレーザー彫刻機に付属している数種類のアプリ（Benbox、NEJE LaserCarver・・等々）を試してみたが、画像のGCODEデータを保存出来ないなど機能不足なものが多い。
その点「LaserGRBL」は処理体系が完成されているだけでなく、レーザーの強弱をコントロールしながら照射できる「PWM」機能を有するなど、難しい条件を満たしている。
（最新のバーションでは「BACKLASH」対策と思われる機能も追加されている）

結論からの提示。　

レーザーヘッドに「PWM」コントロールが無い場合の一般的なラスターデータ。　他のレーザーアプリと比較すると精細で綺麗。



レーザーヘッドの「PWM」コントロールを有効にした場合のデータ。　非常に綺麗！
（この機能を使うには、オプションの「PWM」機能にチェックを入れる必要がある）



上の二つのコード（PWMの有無）を出力して比較。
まるで異なる別コードが生成される。
どちらも3Dプリンターのファームウェア「Merlin」では処理する事が出来ない。


下の実行画像は、自作の3Dプリンター（ファームウェア「Merlin」）で出力したもの。
左側の画像はPWM機能無しの一般的なラスター処理画像。
右側の画像がPWM機能を有効にした場合の処理画像。
どちらの方が綺麗な画像で出力されるか一目瞭然。　人魚の高さは３センチ程度。



上の画像は事務用の茶封筒でテストしたもの。


一見、不可能に思えた「Merlin」でのレーザー出力PWMコントロール。
FANのコントロールバーが、レーザーの強弱に合わせて気ぜわしく動く。


これ等のデータを3Dプリンター用に出力するための作業手順は次回。

「GRBL」の3Dプリンターへのコード変換も慣れると30万行もあるコードが数分で出来るようになる。

慣れは大事！

あとはコードと画質の"最良"を探すための旅に出るだけ。
意匠の関係でプリントした封筒を使う事は出来ないので、あくまでテスト用。

※使用した画像は公式サイトからフリー素材として公開されていた「壁紙」をダウンロードしたもの。

まだ暫く"探す"旅が続きそうだ。

自作レーザー彫刻機で今でも困るのがアプリの選定。
同じGcode体系でも「GRBL」と3Dプリンターなどで用いる「Gcode」ではほぼ互換性が無く、うまく共有出来ない。

唯一「Inkscape」でエクスポートするデータだけは、書き出すMコードと、S値を設定できるため、双方を動かす事ができる。
ただし、ラスターデータの出力解像度だけが非常に低く、とても印鑑などを彫刻できるほどの解像度を持たない。

「GRBL」のコードをテキストエディッターの正規表現での"置き換え"機能を利用し3Dプリンター用のGCODEに変換。　スライサーにうまく読めたが、データ用のビュワーでは無いため、サイズと輪郭しか把握出来ない。



フリーの「LaserGRBL」で書きだし、そのまま「GrblController」で読み込んでみた。
レーザー出力用にMコードを編集し、「Repetier-Host」でプリントすると、レーザーの「ON」「OFF」とが反転してしまう。　画像もどこか見難い。



こちらは3Dプリンター用に完全に変換できたデータ（ヘッダー除く）。画像をハッキリ認識できる！



「LaserGRBL」のデータを3Dプリンター用のコードにうまく変換できた場合、下の画像のように綺麗に出力できる。　印鑑でも楽に彫刻できるほどの解像度がある。
※サンプルで使用した画像は過去にDisneyがフリー素材（固定サイズ）として掲載していたもの。


現在は廃止されてしまったが、コード変換に利用したテキストエディッターは「Peggy Pad 4.62」

「GRBL」を正規表現の置き換え機能を用いて3Dプリンターで処理できる「GCODE」に変換する手順はまた後日？

「FB」のS様から、「ベクトル」と「ラスター」のデータを混在して処理した際、弊害となる干渉があるかについての？コメントが寄せられた。
これまで、常にどちらか一方の処理と、それに該当するソフトの選定しか頭になかったので、これには目から鱗！
老化した脳はハイブリッド対応で無かった事を改めて自覚！

いずれのデータ形式であろうと、書き出すデータはテキスト形式なので合成はいとも簡単。

コード接続部分の一部コードを修正するだけで実現できるため時間短縮のための荒いデータを準備し早速テストしてみた。

Inkscapeで処理する際、"ベクトル"で書き出すデータと"ラスター"で書き出すデータを、予めレイヤー分けしておく。　（合成時の位置とサイズをきちんと合わすのが目的）

※レイヤー名を指す矢印の「yuki」と「waku」が逆になっているので訂正！


それぞれ異なるプラグインでラスターデータとベクトルデータを書き出し、後で合成する。

合成した「GCODE」データの生成状態を「GrblController」を利用して確認。　ラスター画像とベクトル枠がうまく合成されている


混在データのレーザー彫刻結果。
レーザーのテスト用で使える余白がまだ十分にあるため、外枠は切り抜かずマークするだけに留めた。


当たり前だが、あっさり成功！
たったこれだけでも、レーザー彫刻の応用の幅が"グ〜ン！"と広がる。

今更な話では無いが、順調に行かない方が当たり前なのか？

作業対象：Jwwで設計した仏具（小型の六角灯籠）図面


「Inkscape」でレーザー用の"gcode"として生成し、「Repetier-Host」で読み込む。


図面尺度と円弧サイズに合わせて分割数（解像度）が自動調整されてしまう？
個人的には大いに不満が残る"ガクガク"の分割数。


"ガクガク"の分割数が、排出したデータに原因が無い事の証明。
「GRBL」では円弧大小のサイズ関係なしに滑らか。


初めての白紙描画・・のつもりが切れまくり！　で、緊急停止！
描くより切る方が好きらしい。



また振り出しに戻った！

みての通り。
経験を積んで解決するしかない。
卓上レーザー機と同じ感覚で設定した結果、A4サイズの茶封筒を下（２枚厚）まで貫通させてしまった。

サイズ40ミリの図面では数字など、肉眼で読むことすら出来ない。
数字そのものも輪郭だけの袋文字だったため中が切り抜かれている！


ひとつ分かった事は、実用域を超えた精細な加工が出来るという事。

東本山・屋根彫刻　（仏壇宮殿用）
レーザーの照射速度を３倍にして今度は成功。
しかし、図面で使うにはあまりにも線が細くて撮影時のフラッシュで飛んでしまう。

降圧コンバーター購入後にきた商品案内メール

10Pだと？
もう、異常事態！

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激安どころの価格ではない。

サイズ比較とは言ったものの、手間暇かけて作るより買った方が早い。
デジタル表示付き１枚+表示無し２枚の合計で2,400円弱。
興味本位の衝動買い。

当分出番は無いが、電圧を規格内で自由に設定できるメリットは大きい！


そろそろ、ハードの製作よりデータ作りに没頭しなければ本末転倒に。

大した苦労や技術など必要無い割に、時間だけを浪費して兼用機の完成！
今度は"ラスター"と"ベクトル" 両方の加工が可能になった。

レーザーと3Dプリンターのヘッドを抱き合う形で取り付け。


プリンターに取り付けたレーザーの照射テスト。
照射中の画像サイズは30ミリ✕50ミリの極小サイズ。（理論上の精度は16倍に上がった）


レーザー二度目を照射中。　（二度目で表面に切れ込みが入った！）
動作音は静かで、ファンの音しか聞こえない。


レギュレーターの出力には充分な余裕があるので、1.5W程度のレーザーで発熱する事は無かった。
計算上、7Wのレーザーまでは大丈夫なので、せめて4W程度のレーザーヘッドが欲しい。（ちょっと間を置かないと無理っぽい！）

特にプラットフォームの改造無しでも合板の切り抜きまでは出来そうなので次にヘッドを交換する際はやってみたい。（希望だけ？）

特に見たいテレビ番組無し！＝TTLモジュール製作
"無茶苦茶"な式が成り立ったところで早速製作開始！

とっとと必要なパーツを取り付け、組み立てていく。


指で触って「ヒートシンク」を取り付けるか否か判断すると意気がってた割には臆病な結果に。　・・反省！　（ここは安全第一で）


んで、完成！


リップルを気にかける余り、今度は過渡特性が気になりだし、入出力ともデカップリングは控えめの2.2μに決定。
（ｔ/255）のデューティ比では問題にもならないとは思うが、何せ「オシロ」が無い。


あとは3Dプリンターに取り付け、「PWM」信号を出力し、正常動作するか確認するのみとなった。

ちなみに、TTLのスレッショルドレベル（L,H）の参考値は以下の通り。
スレッショルド（L）最大電圧0.8V
スレッショルド（H）最低電圧2V

何もしない1日で終わりそうなので、卓上レーザーのヘッド取り外しだけ。

デッキを固定しているナットを4ヶ所取り外す。
※取り外しの際、邪魔になるので冷却ファンも取り外しておく。

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レーザーヘッドを固定してる六角穴付ボルトを取り外す。

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デッキのレンズ部分に固定されている六角ボルトも取り外す。

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レーザーレンズ

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レーザー・リード線引き出し後部

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Amazonなどでよく見かける構図

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最後に、TTLのモジュール製作用に、ユニバーサル基板を必要領域ほど切り取っておく。（ニッパーで両端に僅かな切り込みを入れ、小型のモンキーに挟んで折る）


今日はここまで。

思いつきの"テスト"をする予定だったが、さすがに400ｇでは重すぎてベッドが動かなかった！



本来、CDやDVDのトレイを"開閉"するだけの役割なので無理も無い。
とっとと3Dプリンターに移植すれば解決する問題だが、どうにも気力不足！

その気になるだけの話なのだが・・。

いつも採れたてのおいしい"旬"や、"デザート"などをいち早く玄関まで届けてくれる「喫茶・くろんぼ」。
頂いてばかりで心苦しい限りだが、ささやかな恩返しのチャンスが巡ってきた。

トロピカルハウス・くろんぼ（Facebook)



自宅のパソコンが不調らしく、PCの電源を入れたら"けたたましい"ブザー音が鳴り響き、以後「モニター」に何も表示されなくなったらしい。

妻と娘が食事に立ち寄った際、不調PCを預かってきてもらった。

調べるとRGB端子、DVI-D端子のどちらからも映像信号が出ていない。
幸い、同型機のグラボを交換したばかりで役にたてる時が来た。
GBを交換すると無事に画面が表示され、起動画面を確認できるようになったが、再び起動途中にエラー音が鳴り始め、起動不能に陥ってしまった。



5350の型番を持つこの機種特有の不具合が存在する。
OSのオートアップデートや、何等かの更新を切っ掛けにブザーが鳴り始め、以後起動できなくなる。（我が家にも２台あるが、どれも同じ現象で突然現れる。スパンも１〜２年越しだったりする。）
BIOSが起動しないと何も出来ないので焦るが、対処方法はある。（個人的な荒療法なので、保証はでき無い！）

本体カバーを外し、メインメモリーを２枚とも抜いてお互い差し替える事で、一時的に起動可能となる。

起動後に一気にシステムを正常化し、作業を完了させる。
ついでに、BIOSが起動可能になった時点でネットワークからのブート機能を切っておくと良い。

起動不能に陥った際、幾度も強制終了、起動を繰り返していたと見られ、正常化に多少手間取ったが、無事に修理を完了した。

市内に出かけた帰り、知人の工場へちょっと寄り道。
最近60Wの工業用レーザー加工機を購入したとの情報を得て、現物を拝見させてもらった。　
予想以上の本体サイズに驚く。
ワークエリアもさることながら、サイズも勉強机並み。（それ以上？）

寺院用の大型彫刻や組子の製造が仕事の彼にはこのくらいは必要なのかもしれない。

まだ稼働しては無かったが、付属の専用アプリ以外のソフトを検討しているらしい。
DXF図面との相性は重要なファクターとなる。

同型機のメーカーの参考画像。




まぁ、個人用途では無かった。
あ！、仕事を止めてまでのコーヒー、ご馳走様。