いやぁ、ゴールデンウィークも最終日ですね。自分は、明日もあさっても休みなのでまだお休みなんですが、ついにプロッターができました。

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=q00rKc7ZEUU]

詳細は後ほどとして、まずは感じを出力させましたのでスクリーンショットなど載せておきます。

WEBサービスのEasel で作成中の漢字「美」。SVG ファイルをインポートしたものです。大きさは25mm x 25mmの中にちょっと小さめで割付。

Machine からG-Code を出力すると右側に3D プレビューが出ます。ペン上げ幅は、3mm

全体の編集画面は、こんな感じです。

ポストイットに、プロットした直後。

なかなか、いいんでないでしょうか？

消せる水生ボールペンの赤です。

当初、画像が鏡面状態になって修正方法がわからずかなりハマリマシタ。下のABC は米粒大。ちょっと潰れますね。軸の精度とペンの滲みがあるのでまぁ、しかたないですが。

精度はまぁ、こんなものです。

とりあえず、できました！。

後ほど、映像でも載せます。冒頭に載せました。さぁ、気分転換に外出してきまーす！

さて、前回まででプロッターとしての機械的な部分は完成したのであとは、それを送り込むソフトウェア側の問題です。

試してみて、堂々巡りになってきているのでとりあえず情報を整理してみます。簡単に言えば、はまってます。

 

全体の仕組みとしては、以下のようです。

・Arduino 側でG-CODE を受けて解釈し、モータードライバーへ信号を出す仕組み。

GRBL
https://github.com/grbl/grbl/wiki/Compiling-Grbl

HexUploader

https://github.com/paulkaplan/HexUploader/wiki/Using-HexUploader

http://paulkaplan.me/HexUploader/

・PCからG-Code をUSB シリアル経由で流し込む仕組み

いろいろあります。osx で対象となるものは、以下の２つが見つかりました。

Universal-G-Code-Sender
https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender/downloads

https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender

Grbl Controller
http://zapmaker.grblcontroller.s3-website-us-west-2.amazonaws.com/

・G-CODE を作成

こちらも、いろいろとあるようです。３次元加工ができるものから、プロッター用途までさまざま。フリーで使えるものを対象に選んでみました。

InkScape + Inkscape Gcodetools plug-in

https://inkscape.org/en/download/

http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?t=35

or

InkScape + Big Blue Saw DXF Output

PyCAMでG-Code を生成 （以下に、Homebrew での手順）

http://www.shapeoko.com/wiki/index.php/PyCAM-MacOS

or

WEB Services の Easel

http://app.easel.com/

 

とりあえず、Arduino 側へgrblのバイナリを転送します。

以下からダウンロード。HexUploader を使いアップロードします。

https://github.com/grbl/grbl

osx だと、HexUploader が使えるらしいんですがアップロード方法がよくわからず、結局VirtualBox のWIN7で Xloader を使いアップロードしました。

http://xloader.russemotto.com/

 

VirtualBoxだと、一回USBをはずしてつければ認識するはず。ドライバーは以下を入れました。

http://wch.cn/download/CH341SER_ZIP.html

 

以下のように、COM4 で認識したのでXloader のポートを合わせて、Device にはNano を選択。

 

 

 

ちょっと、ここらで言葉の整理を。調べ物をしていると、CAD と CAM という言葉が出てきます。

CAD はデザインする computer aided design でなじみがありますが、CAM とはCNC マシンに渡すデータを作成する処理とのこと。つまり、CAM とはG-Code を作成する処理のことと理解しました。

 

これがスタンダードなワークフロー。そして、これをすっ飛ばすWEBサービスがEaselというのがあるようです。

 

 

Inventables 社のアカウントを作ります。

https://www.inventables.com/sessions/new

ログインして、図を書きMachine から各種設定をしてAdvanced からG-Code が出るようです。

ちょっとよくわかりませんが、とりあえずG-Code を作成してみます。

Generate g-codeで3D画面に出ます。Export してファイルに出します。

このファイルは以下のよう。

G21
G90
G1 Z2.000 F228.6
M3 S18000
G1 Z2.000 F228.6
G0 X14.521 Y14.973
G1 Z-0.051 F228.6
G1 X14.521 Y14.973 F635.0
G1 X21.512 Y13.953 F635.0
G1 X16.456 Y9.024 F635.0
G1 X17.646 Y2.066 F635.0
G1 X11.397 Y5.350 F635.0
G1 X5.151 Y2.066 F635.0
G1 X6.341 Y9.027 F635.0
G1 X1.284 Y13.953 F635.0
G1 X8.276 Y14.973 F635.0
G1 X11.400 Y21.300 F635.0
G1 X14.521 Y14.973 F635.0
G1 Z2.000 F228.6
M5
G0 X0.000 Y0.000

 

で、これをGrbl Controller 3.6.1 から読み込んでみます。これは以下にユーザがビルドしたものがあります。

さぁ、お休みに突入しましたのでJunkなFDDでプロッターを作る続きの作業をやりましたよ。

まず、筐体を仮組みしていたのを本格的に組み付け作業です。２つ穴をあけてボルト締めした後、いらないプラスティック部分を切り落とし、古いパソコンの筐体の裏側に貼り付けてあった金属板を切り出しました。

これは、手曲げ加工して筐体に貼り付けて、ボロイ雰囲気を出そうという魂胆です。素材を見るとスリット加工してあり、ほどよく腐食している部分がかっこいいなと、ここを使うことにしました。

昔のPCには、電磁波防止だったのでしょうか？ こんなパーツと筐体加工があったとはね。

で、程よく加工して両面テープで貼り付けました。どうでしょうかボロイ雰囲気でていますかね？ えっ？そんな加工しなくても十分ボロイですって？ 確かに。

 

あと、ガレージのジャンクを物色していたら、バイクのバッテリーがありました。12Vのやつでもう使えないんだけども、モーターくらい回るかもと思い充電してみることに。

容量が2.3Aくらいなので1/10くらいのの0.3Aで10時間くらい充電してみまいた。充電前は、４Vくらいあったのでもしかしたら使えるかもと思いましたが、充電後１0.34Vくらい。うーん、１３Vは超えていないようでだめっぽいかも。

 

いちおう、モーターは回りましたが電圧降下が激しくすぐに６V以下になってしまいます。鉛蓄電池の原理は知りませんが、電気を溜め込む要素が不足しているんでしょうね。これは寿命です。

筐体の一番下に置いて、重しにはなりそうなのでとりあえず作業を続行。最終的には、ソーラーパネルのちっこいのを上に乗せていつでも使えるCD-ROMレーベルプロッターにしようかなという魂胆だったのですが、、、まぁ、おいおい考えるとして。

 

で、ちょっと配線を変えて、コードはこんな感じにしました。AccelStepper でZ軸を追加した形です。Step と DIR のピン配線は前回と若干変えてあります。

 

/*
 Junk FDD Stepper Motor Control Sample.
 xy table moving sample.
 AccelStepper ver 1.47
 JunkHack 2015.04.26
          2015.05.04 Z-axies add
 */

#include <AccelStepper.h>

AccelStepper y_stepper(1, 2, 5); // 1 > two wires. 2 > STEP pin , 5 > DIR pin.
AccelStepper x_stepper(1, 3, 6); // 1 > two wires. 3 > STEP pin , 6 > DIR pin.
AccelStepper z_stepper(1, 4, 7); // 1 > two wires. 4 > STEP pin , 7 > DIR pin.
int halfRev = 700; // 片道移動幅 ( Step )
int halfdelay = 10;

void setup() {
    y_stepper.setMaxSpeed(6000); // 最大許容速度
    y_stepper.setAcceleration(12000); // 加速
    x_stepper.setMaxSpeed(3000);
    x_stepper.setAcceleration(6000);
    z_stepper.setMaxSpeed(3000);
    z_stepper.setAcceleration(12000);
}
void loop() {
    if (y_stepper.distanceToGo() == 0) {
        delay(halfdelay);
        halfRev = -halfRev;
        y_stepper.moveTo(halfRev);
    }
    if (x_stepper.distanceToGo() == 0) {
        delay(halfdelay);
        halfRev = -halfRev;
        x_stepper.moveTo(halfRev);
    }
    if (z_stepper.distanceToGo() == 0) {
        delay(halfdelay);
        halfRev = -halfRev;
        z_stepper.moveTo(halfRev);
    }
    y_stepper.run();
    x_stepper.run();
    z_stepper.run();
}

 

とりあえず、これで3軸が動きました。動画もよかったらどうぞ。

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=eTOpfWcYASM]

次なる課題は、G-CODEという座標軸を操作するものを送り込むようにしたいのですが、どうやるのかよくわかりません。ちょっと調べることにします。

※現在、ものすごくはまり中。次号にて報告します。