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この先、EtherCATなのかな。

LinuxCNCKnowledgeBaseより。

LinuxCNCサポートされているハードウェア

イーサネットベースのバスシステムとして、EtherCATを使用した入出力装置が2つほど記載されてます。
結構高価ですが、ノートPCなど拡張バスの無いPCでも、利用できるので、、、。。

個人使用の3軸CNCマシンでも、パラレルポート1ポートでは、スピンドル制御まで行うとちと足らない。。
高速エンコーダー入力を行おうものなら、追いつきません。。


国内FPGAカードメーカーも、LinuxCNC準拠のPCIExpressボードなりを作ってくれれば、、、と思う今日このごろ。。
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テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

Processing を調べてみる。

メモメモ。


https://www.processing.org/

http://yoppa.org/より。

ProcessingとArduinoを接続する


Arduinoで計測したものをPCに表示、シリアルモニタ使えばできるのですが、数値だけでは味気ないと思ったので。

プログラム書くセンスが微塵もない私としては単純に、簡単に計測結果を表示、とか、PCからArduinoのGPIOを触るとかできそうです。


あ、PCのGUIでArduinoのGPIOをポチポチ触れるのなら、ステッパモーターも動かせるじゃん。。

サーミスタに関するメモ。

個人的メモ。

大川電子設計より。

NTCサーミスタによる測温回路とパラメータの選定

サーミスタって、温度にたいしてリニアな変化じゃないから、測定範囲を狙って行かないと、なのかな。。

ホットエンド、樹脂溶融温度とか、3Dプリンタ系のサイトに設定温度等が書いてあるけど、ホットエンドの形状と測定位置、あと、サーミスタに繋がる抵抗の具合で結構振れてると思うので大きな目安、として読んだほうが良いかも。。

温度計測はいろんなことに役にたつと思うのでこの際覚えておこう。。

もひとつ。。
http://www.eleki-jack.com/より。
Arduinoとサーミスタで温度を計ってみる(2)




Thermister2.jpg
んで、Arduinoを利用して作ってみました。

サーミスタをメーカー、品番の違うものを使用して、2チャネル分。

Arduinoのアナログ入力が6ポートあるので6チャネル分まで増やせると思います。

全く違うメーカーの使用温度、係数等々も違うサーミスタを使用したのですが、この温度域ではこの程度しが差がありませんでした。

T1側のサーミスタはReprapでも使用できるSEMITECの104GT-1。
使用温度が300℃まであるので、ホットエンドの温度測定ができます。
RS Online や、マルツで購入できます。

T2側は村田製作所のNXFT15XH103FA2B。
使用温度が125℃まで。
秋月電子で購入できます。

サーミスタは温度によって抵抗値が変わるので電圧を計測して温度に換算します。

電流制限抵抗?が、必要で、この抵抗の値も算出式に必要になります。

で、この抵抗値をなるべく正確に入力するためにLCRメーターDE-5000を使いました。

T1側の抵抗はReprapのコントロールドーターボードRampsを参考に4.7KΩ
実測値で4.592kΩ

T2側の抵抗は10kΩを使用
実測値で9.86kΩでした。


厳密にとなると、マイコンのAREF電圧や、サーミスタに掛かる電圧の安定性とかが問題になってくるのだろうと思いますが、まぁ、その辺は^^;

ただ、Reprapとかで使われるサーミスタに繋がる抵抗の抵抗値とか考えるとあくまでも、目安、なのかもしれません。



3Dプリンタ化したCNCルーターにて、ヒートブロックの温度を測って見たところ、175℃程度でPLAでプリント可能な温度、210℃位でPLAが焦げ始める温度でした。
これもあくまで目安です。

また、0.8mmのノズルで、割りと高速に樹脂を吐出した時は温度が5℃程度低下しました。
まぁ、ヒーター自体が温調ハンダゴテの流用ですので^^;



参考までに、超適当なコードですが、これに使ったスケッチを続きに載せておきます。

計測温度から、特定の温度になったら、OnOffの信号やPWM信号を出力してとか結構色々な事に使えるのでは?と思います。







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3Dプリンタコンバート木製CNCルーターでの出力。

相変わらず3Dプリンタってますが、どうやってもとてつもない時間が掛かってしまうので、太い吐出ノズルを作りました。

頂いたエクストルーダーに付いていたノズルは0.35mm。

ノズル径以上の積層はどう考えても無理なので、最大6割り程度なのかなぁ、と漠然と思い、ソレで計算すると最大積層可能厚は0.2mm。

単純に1mm厚の積層をすると、5層、10mm厚の積層をすると、50層の積み上げが必要です。

ヘッドの駆動スピードを上げれば出力速度は上がりますが、物理的に物が移動するので、限度があります。

特に、高精細なフィギュアを作りたいわけでもないので、太いノズルを作りました。

0.8mm径と1mm径。

積み上げ方向であるZ軸方向の解像度はCAM(Gコード)でいかようにも設定できます。

じゃぁ、太いノズルだと何がイケないのか、とゆうと、XY軸平面上の最小Rの大きさが大きくなります。

ついでに、出力時間の短縮の為、0.8mmノズルでは、0.4mm厚の積層、1mm厚のノズルでは、0.8mm厚の積層を試してみました。


3dp6_15_1.jpg

コレは0.8mmノズルでの積層中。
ヒーター上部から樹脂が漏れてますね^^;。
ノズル取り付き部分でシールする必要があるのですが、ノズルテストと、漏れた樹脂の具合を見てどの程度の温度が適正か?を見てたりします。

3dp6_15_2.jpg

で、出力されたもの。。
小さい方の積層厚は確か0.2mmだったはずだけど、出力時間は大きいのも小さいのもほぼ変わらないくらい。

3dp6_15_3.jpg



3dp6_15_4.jpg

んで、1mmノズルの物。これも出力時間は画像の小さいものとそんなに変わらず。。

交換したノズルも画像上に載ってますね。

頂いたものに付いてたノズルも袋ナットに追い加工したもので、私の作ったのも同じく。
ただ、スチールの袋ナットなので、ドーム部の肉厚が無いので、外形加工はしてません。

3dp6_15_5.jpg

ノズルが太いとXY軸面上での最小半径が小さく出来なくなるのですが、このようなブラケットやフレームのようなものであれば、内部塗りつぶし速度等々、移動が半分で済む事もあるので、使い方次第、でしょうか。

切削加工の刃物径の選定と同じように、必要な物を出力するのに、より適したノズルの選択、積層厚、積層スピードが必要だと。。

どのような加工でも、結局のところ加工して作成する品物の価値以上の加工方法、時間、手間を掛けていては、、、。。

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3Dプリンタでの出力テストと出力物。

有り物でなんとか構築したベルト駆動木製CNCルーターコンバート3Dプリンタですが、プラスチックの溶融、吐出、となると、切削加工とは全く勝手が違うのでなかなかに手強く、手探り状態での出力です。

また、通常の3軸CNCマシンと同じくGコードで作動するのですが、使用するCAMであるSlic3rの設定項目等が切削加工に使うような設定項目と全く違う(モーションのスピード設定とかは同じだけど)ので、かなり戸惑います。


printtest.jpg

これは、エクストルーダーをご提供頂いたichibeyさんがThingiverseにUPされているPrintTest Modelです。

ichibey日々の記録


変な毛みたいな樹脂の引きずりや、樹脂吐出量が多いせいか、変な枝が生えてますが元々のモデルは棒状の三叉。。

エクストルーダーの具合がモロに出るモデルでなかなかに出力が難しいので、自作の3Dプリンタ、また、市販の3Dプリンタの一つの出力性能のベンチマークとなる物だと思われます。

市販の3Dプリンタでも、出力出来ないものもあるようなので、、、。。

上記のモデル、結構短い時間で出力できるので3Dプリンタを持ってるのであればチャレンジしてみては??


printtest2.jpg

フィギュアとか、3Dな複雑な形状の出力が取り上げられている3Dプリンタですが、結構威力を発揮するのが上記のような出力物。
ニュル系3DプリンタはNC装置そのものなので、3軸NC切削機と同じ矩形の動きはとても早く、画像のようなプレートも、私の機械で約20分程度で出力。

出力してる動きはまさにプリンタッて感じでした。



このような形状のものはNCルーターとかレーザーカッターでも作成出来ますが、3Dプリンタでも、割りと得意な出力なんでは?と思います。そもそも、NCルーターとかでは、キッチリあった厚みの材料から調達することを考えるとある意味材料に合わせるって事が必要なくなるので、その点ではメリットが有るんでは?

また、切削に依る騒音やゴミも出ませんので割りと導入はしやすい「加工機」であると思われます。

ちなみに画像上のモデルはPlotclockの部品です。


3Dプリンタも色々とその特性があるので、上手く使え、ば、とても便利な道具だと思います。
色々な加工手段の一つ、として、とてもおもしろい物だと思います。


Gコード生成のCAMソフトの設定一つにしろある程度やってみてコツを掴まなければ、なので、買ってきて直ぐにフィギュアが出力できるわけではなさそうです。

直接的な出力できるGコードの公開ではなく、オープンソースでのSTLファイルの公開、としてるのは出力する機械が異なってる事もあるでしょうか、その辺の細かな設定等々をユーザーにぶん投げているのでは??と、変な深読みをしてしまいます。。。







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あきらひとし。

Author:あきらひとし。
木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

モーターは回るだけでも楽しい。制御(速度、トルク、位置)できるともっと楽しい!

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