コレットナットを軸からはずす

普通に緩めて外すだけ

ナットからコレットを外す

コレットをちょっと押してみると、ナットの位置によって傾むくほうと傾かないがあることがわかる。

傾むくほうを下にして、そのまま下に少し強めに押すと外れる

ナットにコレットをつける

ナットの内側をよくみると、コレットの溝にはまるようにリングがついていることがわかる。そしてそのリングが一方が深く、一方が浅いようになっている (偏心している)

なので、深いほうを先に入れ、浅いほうに向けてコレットを押しこむとつけられる。

ナットを軸につける

普通に締めるだけ

いちいちナットにコレット脱着するのが面倒だ!!

ナットだけ追加で買って、1コレット1ナットをセットにしてしまうのが早い。これなら、緩めて別のナットをつけるだけですむ。

メモ

これとは別にもう一枚切削したが、そちらはちょっとZが安定しなかった。おそらく両面テープ不足。また、バリがかなり出てしまった。ビビったせいかもしれない。とにかく、固定はしっかりしたほうがいいっぽい?

φ0.5mm のエンドミルはかなり扱いが怖い。φ0.8のミルも注文したけどまだ届いてない。

0.8mm厚だと切削したパスが表面から透けて見えるので、部品の配置がやりやすい。1.6mm よりいいかも?

現状

ふとやってみよう、と思ったので、0.8mm のエンドミルを使うべきところ (穴あけ) に 1mm のエンドミルを使っており、ランドが消滅していたりする。実際はシミュレーションとほぼ同じように削れたので、0.8mm にすれば解決するだろう。

Eagle -> G-code

Eagle -> G-code は直接出力する ULP が公開されているものがあったので、これを使ってみた。キデッジ メイカーズ ブログ　-卓上CNCでプリント基板を簡単に作ろう！- CNCとEAGLEによる片面プリント基板の自作法！, キデッジ メイカーズ ブログ　-卓上CNCでプリント基板を簡単に作ろう！- ドリル、外周カット用ULP version2！

これらのうち以下だけを使った。

• 1_linepattern_gcode_bottom.ulp
• 2_drill_holes_cutoff_v2.ulp

--- 1_linepattern_gcode_bottom.txt	2015-09-07 01:19:30.000000000 +0900
+++ 1_linepattern_gcode_bottom.ulp	2015-09-06 23:23:36.000000000 +0900
@@ -42,7 +42,7 @@
 //////////////////// ユーザー設定 ////////////////////
 //////////////////////////////////////////////////////
 
-string  DefaultSuffix   = "_bot.tap";   //お使いのCNC似合わせた拡張子に変更してください
+string  DefaultSuffix   = "_lines.gcode";   //お使いのCNC似合わせた拡張子に変更してください
 real    Width           = .3;           //実際に削る線幅を指定してください
 real	Lift            = 1;            //空中移動時の高さを指定してください
 real	Depth           = .1;          //実際に削る深さを指定してください
@@ -129,7 +129,7 @@
          printf ("G0Z%2.3f\n",Lift);
 //         printf ("G0Z0.23\n");
          printf ("G0X0Y0\n");
-         printf ("M03\n");
+         printf ("S10000 M03\n");
          printf ("\n");
          printf ("(Begin)\n");
 }

--- 2_drill_holes_cutoff_v2.txt	2015-09-07 01:19:20.000000000 +0900
+++ 2_drill_holes_cutoff_v2.ulp	2015-09-07 00:16:18.000000000 +0900
@@ -12,13 +12,13 @@
 //////////////////// ユーザー設定 ////////////////////
 //////////////////////////////////////////////////////
 
-string  DefaultSuffix   = "_cut.tap";           // お使いのCNC似合わせた拡張子に変更してください
+string  DefaultSuffix   = "_cuts.gcode";           // お使いのCNC似合わせた拡張子に変更してください
 real    dtool           = 0.8;                  // エンドミルの直径を指定してください
 real    zstep           = 0.4;                  // Z軸のステップ値を指定してください
-real    depth           = -1.5;                 // 基板の厚さを指定してください
-int    fvalue          = 200;                   // XY軸のF値を指定してください
+real    depth           = -1.7;                 // 基板の厚さを指定してください
+int    fvalue          = 80;                   // XY軸のF値を指定してください
 int    z_fvalue        = 50;                    // Z軸のF値を指定してください
-real 	cut_up 		= 1;  			// 空転移動時の高さを指定してください
+real 	cut_up 		= 2;  			// 空転移動時の高さを指定してください
 int     drill_cut       = 1;                    // 取り付け穴のパスが必要ない場合は0にしてください
 int     drill_on        = 1;                    // エンドミルによるドリルのオンオフ
 int     pecker_mode     = 1;                    // キツツキドリルのオンオフ
@@ -764,7 +764,10 @@
   {
     line_counter();
     checkturn_right_or_left();
-    printf("T2 M06 S0 M03\n");
+    printf("G90\n");
+    printf("G0Z2\n");
+    printf("G0X0Y0\n");
+    printf("T2 S10000 M03\n");
     
     if (drill_cut == 1)
     {

実際の切削

基板をしっかり固定するのが重要なのは言うまでもないけど実際難しい。基板自体が反ってしまっている場合、両面テープで貼ろうとしてもどうしても浮いてしまうし、クランプするとクランプした周辺だけ浮かない状態になって削れなくなってしまう。

切削で楽をしようとするなら、基板作成の段階のデザインルールで0.5mmぐらいのルールをしくのがよさそう。ユニバーサル基板の代わり(自動配線したいだけ) なら、このほうが圧倒的に楽

あと処理

結構バリがでるのでなんらかの方法でとりたい。

WebAudio で入門する 信号処理

メインセッションは、いつも20分枠に応募して、かなり説明をはしょりまくってもギリギリ、という感じだったので60分(50分)にしてみたのですが、時間配分が難しくて結局あわあわしてしまいました。これならもっと切りつめて20分のほうがメリハリがあってよかったので、大変大変反省しています。

いちおう少しでも面白いという反応が頂けのがよかったです。少しでも WebAudio 面白そうということで手を出していただければ幸いです。

LT コミュ力あげてこ

音量がうまくでないトラブルがありご心配をおかけしました。接続テスト時にネタバレをしたくなかったので、別のツールで「音が出る」ことだけを確認して、音量ならいくらでもあがるやろｗｗｗと思っていたら全然あがらなくてあせりました。

本当は 1.5分ぐらいひたすらモールス聞きとり(説明しませんでしたが、流れてくるモールスの聞きとりをやっていたのです)をやろうと思ったのですが、トラブルで時間をとられたので早々に諦めました (音が出た時点でデオチなので)。

ネタですがモールスやったらいいのにというのはマジ

• [ham][モールス] なぜ今僕がモールスを学習するのか | Thu, Aug 22. 2013 - 氾濫原

YAPC::Asia Tokyo 2015

今回あんまりセッションを聞けなかったので、動画の公開を楽しみにしたいと思います。

とりあえず CONBU さんの LT が最高に面白かったし、衝撃的すぎて良かった。LT でいっぱい人が出てくるという発想がまず全くなかったのでやばかった。

あと、今回は LT のドラの前に終わる人が多いように感じた。自分もそうだけど焦りすぎたかもしれない。結構、20分トークぐらいのをLTで圧縮する(そしてドラがなる)というのが例年あった気がするけど、リジェクトコンとかが充実してきてそういうのがなくなったのかもしれない。

最後の YAPC::Asia Tokyo、牧さんはじめスタッフのみなさん本当にありがとうございました。

Grbl - USB G-code 実行

Grbl はシリアル経由で G-code を与えると制御用信号を生成してくれるファームウェアで、オープンソースで開発されている。Arduino に書きこめば動いてくれる。Arduino Nano 互換ボードに書きこんで使っている。

CNC 用のステッピングモータ制御基板は、古来からパラレルポート (という名のGPIO) をインターフェイスにしているが、現代のコンピュータにはパラレルポートは存在していないため、制御信号をコンピュータで直接つくるのではなくマイコンにやらせる、という感じ。

書きこんで設定すれば動くので特筆するようなことはない。

$0=10 (step pulse, usec)
$1=25 (step idle delay, msec)
$2=0 (step port invert mask:00000000)
$3=1 (dir port invert mask:00000001)
$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=50.000 (homing feed, mm/min)
$25=500.000 (homing seek, mm/min)
$26=25 (homing debounce, msec)
$27=1.000 (homing pull-off, mm)
$100=1066.667 (x, step/mm)
$101=1066.667 (y, step/mm)
$102=1066.667 (z, step/mm)
$110=800.000 (x max rate, mm/min)
$111=800.000 (y max rate, mm/min)
$112=800.000 (z max rate, mm/min)
$120=150.000 (x accel, mm/sec^2)
$121=150.000 (y accel, mm/sec^2)
$122=100.000 (z accel, mm/sec^2)
$130=200.000 (x max travel, mm)
$131=150.000 (y max travel, mm)
$132=60.000 (z max travel, mm)

仕様通りに設定すればちゃんと動いた。

配線の回路図

とりあえず仮でリミットスイッチを強力な両面テープを使ってつけており、ホーミングも実際は有効にしている。

緊急停止ボタンは、一番最初のうちからつけておくべき。うっかり操作をミスったときにとても便利。だいたい機械側からガガガガ〜とか音がなるとパニくるので、停止ボタンだけはとにかく物理ボタンで目立つようにすべき。

ちなみにこの緊急停止ボタン、中国製の安いの買ってみたら接点が接触しないという、用途的に致命的だろという欠陥製品だった。一旦分解して接点にハンダ盛ったした……

防音箱

動かしている間結構なお点前の音を出すのと、安全性のため、最初から箱を作ろうと考えていた。

仕様に書いてあるサイズを信用できなかったので、届いたものの稼動範囲や、でっぱりを調べたところ、内径として

   H=420mm
   W=410mm
   D=530mm

ぐらいは必要ということがわかった。スピンドルのでっぱりがかなり大きかった…

一旦箱の全景を SketchUp でモデリングしたあと、板取図も SketchUp でおこし、エコモクという通販サイトにカットを依頼した。

かなり正確にカットされたのがきて良かった。板さえ完璧に切れていれば組立は一瞬なので最高。

材質はパーティクルボード。MDF よりも若干比重が高く (遮音性が高いということ)、そして安価なのでこれにした。板は安いが配送料がどうしても高くなる。

防音箱の下にはゴムの防振パッドをしいている。

また、中身に吸音シート (ホワイトキューオン) を貼っている。ホワイトキューオンは50mm厚のやつを裂いて4分の1にしてある。最初吸音材は貼らないつもりだったけど、実際やってみると共鳴音っぽい響きをしてしまったので結局入れた。

扉は、スペースに余裕がないため観音開きにし、マグネットキャッチによってできるだけぴったり閉まるように調整をした。最初、ローラーキャッチで試してみたけど、キャッチの力が弱くてダメだった。マグネットキャッチのほうが保持力が強いみたい。

LED のライトもつけてある。秋月で250円で売っているやつ。普通の部屋用のLEDライトだとオーバースペックだよなと思って試してみたけど正解だった。ちょうどいい。micro USB 端子から直接12Vに昇圧できるボードを入れて、配線を簡単にした。

制御まわり

別のエントリを書く

500 Can't connect to lowreal.net:443 (certificate verify failed)

GrblServer

https://github.com/cho45/GrblServer

そもそもやりたいこととして

• 無線でジョギング(手動でXYZを動かす)
  • スマフォとか
• 複数の端末で同時に表示を行いたい
  • 箱の近くのRaspiと、ネットワーク上の別のPCとか

で、これらを実現するため

• シリアルポートで Grbl を通信しつつ WebSocket を喋るサーバ
• そのサーバと通信して制御するHTMLのビュー

を作った。前者は nodejs、後者は Polymer を使って実装している。

実際の使用

Grbl のサーバはネットワークに繋げた Raspberry Pi で動かしている。WebSocket は same-origin ポリシーとかがないので、LAN 内なら接続を許可するようなコードにしてある (つもり)

サーバさえ立っていれば、LAN 内のどの端末でも Grbl を制御できるので、PC 上で G-code を作ったやつを実行させたり、スマフォで開いてXYZを手動で動かして原点を出したりとできる。自分的には現時点でそこそこ満足いく構成になっている。

G-code 生成ソフト (CAMソフト)

別のエントリを書く

CNC フライス、G-code 生成・CAM・CADソフト編 | tech - 氾濫原

SketchUcam の勘どころ

SketchUcam は基本的に 2.5D CAM なので、パスの設定は完全に平面でなければならない。(Z軸方向の高さがあってはならない)

また、設定したセーフエリア外のオブジェクトは完全に無視される。SketchUp 上の複数の図面を書いたうえで、セーフエリアだけを動かせばそれぞれ別の G-code として生成できる。

2段以上の加工を行う場合、SketchUcam では一発で生成できないので、図面コピー + 切削条件再設定が必要。セーフエリアを動かして複数回 G-code 生成を行って、連結する。

SketchUcam でワーキングポジション設定

SketchUCam はセーフエリア(機械稼動範囲)の設定ができるが、セーフエリア左下に常に原点が固定されてしまう。しかし実際は「ここを中心(原点)にして機械を動かしたい」という場合がある。

可能なら任意の点を原点にできればいいんだけどできないので、オフセットを設定するしかない。

セーフエリア内の適当なところ(中心とか)にオブジェクトを起き、機械側でも原点まで移動させたあと、ゼロリセットではなく、オフセット分のリセットを行う。

例えば、セーフエリア原点から 50mm, 50mm オフセットした位置を中心にして図面を書いた場合、機械側の原点あわせは、中心点を手動であわせたあと、G10 P0 L20 X50 Y50 とか送ればいい。

生成済み G-code の確認方法

ビューの状態によってオブジェクトが出力されたりされなかったりするので、生成した G-code は必ず確認が必要。

この用途だと OpenSCAM が良さそうなので使っている。

1. G-code を出力したら、 OpenSCAM 側でそのファイルを開く。
2. OpenSCAM の Workpiece Settings を Manual にし、切削対象の大きさにあわせる
   • 最低でも Z 軸は正しくしないといけない。1mm厚で原点を上に設定する場合 Z Dimension は 1.00000, Offset は -1.00000 になる
3. Tool View を選択し、エンドミル直径を変更する
4. Simulation View の下側にある Rerun simulation ボタンを押す

特に Z 軸方向のチェック、例えば貫通すべきパスが貫通しているかとかをちゃんとチェックする。

出力しなおした場合、Rerun simulation すれば再度リロードされる。

これで正しく切削できそうなのが確認できればいよいよ実際に切削できる。

表示するまで

基本的には https://github.com/cdario/waveshare-3.5-Spotpear-for-Rpi これの通りするのだが、一部手順が古いためハマる。

fb0 -> fb1 に (HDMI からTFT側に)

sudo vi /usr/share/X11/xorg.conf.d/99-fbturbo.conf

FBTFT kernel module を使えるように firmware update をかける。ちなみにLinux のカーネルバージョンが4系になる。SPI の DMA 転送が有効化される。

sudo REPO_URI=https://github.com/notro/rpi-firmware rpi-update

これは 50MB ぐらいダウンロードする。が https://github.com/notro/rpi-firmware から前もって Download Zip したやつを使うこともできる。notro-rpi-firmware-master.zip としてファイルをダウンロードして、ローカルネットワーク内から scp で転送しておいたとする、そのうえで

unzip -d "/tmp/rpi-firmware"  notro-rpi-firmware-master.zip 
sudo FW_REPOLOCAL="/tmp/rpi-firmware/rpi-firmware-master" SKIP_DOWNLOAD=1 rpi-update

とすれば良い。

/etc/modules に追記

spi-bcm2708

fbtft_device name=waveshare32b gpios=dc:22,reset:27 speed=48000000

waveshare32b width=320 height=240 buswidth=8 init=-1,0xCB,0x39,0x2C,0x00,0x34,0x02,-1,0xCF,0x00,0XC1,0X30,-1,0xE8,0x85,0x00,0x78,-1,0xEA,0x00,0x00,-1,0xED,0x64,0x03,0X12,0X81,-1,0xF7,0x20,-1,0xC0,0x23,-1,0xC1,0x10,-1,0xC5,0x3e,0x28,-1,0xC7,0x86,-1,0x36,0x28,-1,0x3A,0x55,-1,0xB1,0x00,0x18,-1,0xB6,0x08,0x82,0x27,-1,0xF2,0x00,-1,0x26,0x01,-1,0xE0,0x0F,0x31,0x2B,0x0C,0x0E,0x08,0x4E,0xF1,0x37,0x07,0x10,0x03,0x0E,0x09,0x00,-1,0XE1,0x00,0x0E,0x14,0x03,0x11,0x07,0x31,0xC1,0x48,0x08,0x0F,0x0C,0x31,0x36,0x0F,-1,0x11,-2,120,-1,0x29,-1,0x2c,-3

/boot/cmdline.txt を変更

dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait fbtft_device.custom fbtft_device.name=waveshare32b fbtft_device.gpios=dc:22,reset:27 fbtft_device.bgr=1 fbtft_device.speed=48000000 fbcon=map:10 fbcon=font:ProFont6x11 logo.nologo dma.dmachans=0x7f35 console=tty1 consoleblank=0 fbtft_device.fps=50 fbtft_device.rotate=90

ここまでやって reboot すればTFT側に表示がでる、はず。

タッチパネルを有効にする

書いてある通りパッケージをいれる。

sudo apt-get -y install xinput evtest libts-bin
wget http://adafruit-download.s3.amazonaws.com/xinput-calibrator_0.7.5-1_armhf.deb

sudo dpkg -i -B xinput-calibrator_0.7.5-1_armhf.deb
sudo rm /usr/share/X11/xorg.conf.d/99-calibration.conf
sudo reboot

/boot/config.txt に追記。XPT2046 は ADS7846 (-> TSC2046) 互換の中華コントローラらしいので ADS7846 を指定したらいいっぽい?

dtoverlay=ads7846,speed=1000000,penirq=17,swapxy=1

/etc/X11/xinit/xinitrc に追加 (軸補正)

DISPLAY=:0.0 xinput -set-prop "ADS7846 Touchscreen" "Evdev Axis Inversion" 1 0

startx

dpi が恐しく低いので指定して起動したほうが良い。とはいえフォントサイズしか変化しないので、アイコンとかはデカいまま。

startx -- -dpi 60

タッチパネルキャリブレーションは以下でできるが、結果を conf に書いておかないとreboot時に失われる。

DISPLAY=:0.0 xinput_calibrator

備考

タッチパネル座標と画面座標をあわせるためには

• /boot/cmdline.txt の fbtft_device.rotate=90
  • reboot 必要
• /boot/config.txt の swapxy=1 (と rotate=...)
  • reboot 必要
• "Evdev Axis Inversion" 1 0
  • X が起動していれば xinput -set-prop は即時反映されるので reboot いらない

あたりをしっかりする必要があるが、これが結構面倒で試行錯誤した。とはいえあんまりパターンがあるわけではないので適当にやれば良い。

links

ref. https://github.com/cdario/waveshare-3.5-Spotpear-for-Rpi
ref. https://github.com/notro/fbtft/issues/215
ref. http://www.circuitbasics.com/setup-lcd-touchscreen-raspberry-pi/
ref. http://www.circuitbasics.com/raspberry-pi-touchscreen-calibration-screen-rotation/

使いかた

$ ano init

すると新規プロジェクトができる。

既存プロジェクトの場合、.ino ファイルは src ディレクトリ以下に入っている必要がある。

$ ano list-models
         yun: Arduino Yún
         uno: [DEFAULT] Arduino Uno
   diecimila: Arduino Duemilanove or Diecimila
        nano: Arduino Nano
        mega: Arduino Mega or Mega 2560
     megaADK: Arduino Mega ADK
    leonardo: Arduino Leonardo
       micro: Arduino Micro
     esplora: Arduino Esplora
        mini: Arduino Mini
    ethernet: Arduino Ethernet
         fio: Arduino Fio
          bt: Arduino BT
  LilyPadUSB: LilyPad Arduino USB
     lilypad: LilyPad Arduino
         pro: Arduino Pro or Pro Mini
    atmegang: Arduino NG or older
robotControl: Arduino Robot Control
  robotMotor: Arduino Robot Motor
       gemma: Arduino Gemma

で対応モデル名が出る。

nano 向けにビルドするにはオプションをつける。

$ ano build -m nano --cpu atmega328

アップロード(書きこみ)する場合は build を upload に変えて、-p でシリアルポートへのパスを指定する。ポート指定をつけないと勝手に推測して書きこもうとするが、意図せず違うデバイスに書きこむのを避けるためにも絶対に指定したほうが良い。

.ino とかやめたい場合

.ino はほぼ cpp だが include とかがないというなんか中途半端な状態のファイル型式になっている。

ano preproc src/sketch.ino をすると cpp の完全な形で吐いてくれるので、これを src/sketch.cpp として保存して .ino を消しさっても問題なくビルドできる。

ビルドプロセス

ちなみにおおまかなビルドプロセスは https://www.arduino.cc/en/Hacking/BuildProcess に書いてある

Arduino IDE はヘッダファイルなどのパスを解決しつつ .ino を .cpp に変換（ちょっと足すだけ）して avr-gcc している。

setup() と loop() の定義：
Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/cores/arduino/Arduino.h

HIGH とか LOW とか定数定義マクロもここに書いてある。
型のエイリアスもここで定義してある。

実際に実行している場所
Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/cores/arduino/main.cpp

よくある main ループ。

よかったところ

• 当日18時、19時の不正利用に対し少なくとも23時ぐらいには既にカード停止になったところ
• 23時50分ぐらいに前述のメールがきたところ (こちらから電話しないとかかってくるらしい)
• 途中、電話代がかかるので向こうからコールバックするとう申し出があったところ
• 話がスムーズだったところ

わるかったところ

• そもそも不正利用されたことが大変遺憾。
• それなりに気をつけてるつもりだったので、心あたりは全くない。

思うところ

不正利用モニタリングの精度が高くてすごいな、と思った。ちょいちょい海外通販してるけど、特に不正利用検知とかされたことがなくて、モニタリングしていないんじゃないかと思っていたが、しっかりされてたみたい。

直近2日ぐらいの利用履歴を口頭で確認させられるので、細かいの買いまくってると面倒くさい。たまたま PayPal の決済履歴画面を開いていたのである程度スムーズだった。あと、直近でDMMで動画買ってなくてよかった。