2018年2月3日土曜日

小型工作機CNC2418 その43(外部SWボックス)

EAGLE。進んではいるのですが、苦戦しております。_| ̄|○
ちょっとCNC2418に触れて頭を冷やすことにします。

今年初のCNC2418の出番です!

ず~と前、GRBL v1.1情報を探している時、
GitHubのここで偶然見つけたWoodpeckerのピンアサインです。
見つけてすぐに「HOLDやRESUMEスイッチが外付けできるぞ」と
構想をアイデアノートに書いて、そのままでした。
ここはリミットスイッチの付け方についてですが
いつの間にかv1.1 Upgradeの話題にすり替わっているようです。
後で分かったのですが、これは、GRBL v0.9のピンアサインでした。
*****
 The external contacts are all GND.
 2* Limit-X-Axis
 2* Limit-Y-Axis
 2* Limit-Z-Axis
 A5 = Probe
 A4 =
 A3 = Coolant Enable
 A2 = Cycle Start/Resume
 A1 = Feed Hold
 A0 = Reset/Aboat
 A7 =
 A6 =
 D13 = Spindel Direction
 RST
 5V
*****

その後、GRBL v1.1f でA4とA5を入れ替えた時に気づいたのですが
cpu_map.h を見ていると、上の情報で空のはずのA4が使われていま~す。
「COOLANT_MIST」になっていま~す。
上のGitHubサイトの写真では、
 A3:COOLANT_MIST
 A4:not used / reserved
なのに、どこかで変更され
 COOLANT_FLOOD:A3
が追加され
 COOLANT_MIST:A3 ⇒ A4
に変わったようです。
(MISTとFLOODの違いがよくわからいし?)
つまりまとめるとGRBL v1.1fでは
(左側は、PCBシルク印刷の名称)
*****
 Xen = Limit-X-Axis(X・Y・Z共、Normally OpenのLimit SW)
 Xen = Limit-X-Axis
 Yen = Limit-Y-Axis
 Yen = Limit-Y-Axis
 Zen = Limit-Z-Axis
Zen = Limit-Z-Axis(モドキWoodpeckerでは、空白だが、D11)
 A5 = Probe
 A4 = Not Used / Reserved ⇒ MIST
 A3 = Coolant Enable ⇒ FLOOD
 A2 = Cycle Start/Resume
 A1 = Feed Hold(Pauseのこと)
 A0 = Reset/Aboat(Software RESET)
 A7 = Not Use / Reserved
 A6 = Not Use / Reserved
 D13 = Spindel Direction
 RST = RESET(Hardware RESET)
 5V
*****

ドキドキの切削開始時は、PC画面上のPAUSEをすぐ押せるように
マウスを待機しておかねばなりません。
焦って押すとカーソルも同時にズレてしまって、PAUSEできないことがあります。

RESETは、PAUSEが効かない時に止めたいことがあります。
1mm移動のはずが、前の設定のままで50mm動いてしまい
当たるとわかっていながらどうにも間に合わず、エンドミルがボキッ!あ~ぁ
とか、マイコン暴走してレーザーが照射したまま止まってたり。

ということで
メカニカル・スイッチでPAUSEとRESUME(PAUSE解除)とRESETの
3つスイッチをつけようと構想していたのです。

スイッチは随分前に購入していました。
 モーメンタリースイッチの大小、各6色のミックスパックです
大きい方は、16mmとありますが、これは、穴径でボタンの直径は13mmです。
6色/各2個でUS$ 2.79
小さい方は、穴径:10mm ボタン径:8mmです。
6色mixpackでUS$ 1.08
それと、この時のレーザーTTL駆動テストで異常な照射があったので
レーザーをTTL駆動する時は、直前まで12Vを入力しないで済むように
この「ロッカースイッチ」というLED付きスイッチもつける事にしました。
ちょっと軽すぎる気もしますが、なかなか感触のいいスイッチです。
45%引きでUS$1.38でした。

検討の結果、欲が出て、スイッチは、
PAUSE、RESUME、ABORT、RESETとLaser用12V ON/OFFの5つになりました。
こんな感じで並べようかな
スイッチボックスは、
この古~いBroadband Routerのケースを使うことにします。
幅狭のボックスにするため切って両側だけを使います。
使っているのはゼット販売(株)の「ソーガイド」日本製です。
素人でも手引ノコギリで正確な直角に切ることができる木工用の補助具です。
マーティーはこれがないと綺麗に切れないもので(^^ゞ
ソーガイドと対象ケースをクランプで固定してノコを引いていきます。
外は寒いので夜のダイニングテーブルで作業します。
両端が切れました。
この様に切った両端を合体するわけです。
接着剤で貼り合わせます。
切った後で調べるとBuffalo BBR-4MG 2003年10月発売です。
10年以上前のYahooBBのADSL時代に使っていたものです。
が、アマゾンには、まだ新品が売られていて現役なんですね~
悪い事したかな~
丁度、黒い窓ができてパワーインジケーターのLEDもつけれます。
さてスイッチの写真を(自立しないので手の上で)撮ります。
これをGIMPで1個1個にバラしてPNG画像にします。
Inkscapeで各ボタンのPNG画像を正しい大きさにして
配置図と穴開け図を作成します。
Fusion360でモデルを作っておけばいいのですが...
穴開け図だけにして横向きにしてSVG形式(InkscapeのDefault)で保存します。
 そのSVGファイルをFusion360の[挿入]-[SVGを挿入]で読み込みます。
[下絵を挿入]や[SVGを挿入]は、ここで調査していましたが
そのまま挿入では、実寸横幅:122mmが、32.263mmに縮まり寸法は合いません。
(HKさんの「ドキュメントの設定」を事前にやるのを忘れております)
これには、縮尺:1で取り込んだ寸法と実寸で、縮尺を計算して対応します。
122÷32.263=3.78142(少数位5桁でいいでしょう)
で[SVGを挿入]の[平面XYの尺度指定]に入力して挿入します。
横幅:122mmになりました。
不要なスケッチをトリムして穴だけにします。
ケースの板厚が2.3mmなので3mmの厚みにします。
スケッチを最上面にしたいので-3mmで押し出しモデルを作成します。
まず、4つのモーメンタリースイッチは、単純な丸穴なので4つ一緒に開けようと
セットアップのストック原点をここにします。
エンドミルΦ2.0がいいでしょう
PVC(ポリ塩化ビニル)用 2フルート 2LX3 212(Φ2.0)です。
プラスチックはこれがいいです。

2.0mmの時の工具設定はこれです。
以前のQFPGアダプターの切削でのやや弱腰な、でも確実な、経験値です。
プラスチックは溶着し易いのでスピンドルの回転は低速です。
輪郭を削っていって最後に中が傾いてグラついた時に
貴重なエンドミルが折れたりするのでタブを付けます。
[複数深さ]にして、慎重に0.3mmずつ「均等切り込み」です。
これも溶着防止の為です。
ツールパスを確認します。
シミュレーションも良さそうです。
次は、ロッカースイッチの穴です。
この穴は、切り欠きがあるので単独で開けます。
ストックを新規に作成し原点を穴の中心にします。
エンドミルは、最近新調した0.8mmです。
PVC(ポリ塩化ビニル)用 2フルート 2LX3 0803(Φ0.8)です。
0.8mm 2LX3 0803 US$ 1.24/本
このSellerは、バラ売りなので助かります。
沢山削るわけではないので3本あれば、大丈夫なのです。

これも[2D]-[輪郭]です。
0.8mmなので2.0mmの時より速度は下げた方が良さそうです。
回転数はそのままで速度を約半分にしました。
これもタブを付けますが、さっきより細いエンドミルなので
ちょっと大きめにします。
[複数深さ]にして、さっきと同じ設定です。
ツールパス
シミュレーションします。
Φ0.8エンドミルなので切り欠きの所も手修正しなくて済みそうです。
所でケースの天面は横から見るとこの様に天面が湾曲しているのです。
結局、穴を1個ずつ開けることにします。
穴の数だけセットアップ
全部通しでシミュレーション。
よく考えると1個ずつ穴けするなら、
Gcodeは、穴の種類分だけの3種類でよかったですね~
ポスト処理します。
やはり頻繁にUpdateされているので
[G28 Safe retracts]が[はい]に戻っています。
[いいえ]にするのを忘れないようにしないといけません。
Candle v1.1.7(GRBLcontrol)を起動します。
一応、「$$」コマンドで設定を確認します。
おっと!危ない所でした!$32=1のLaser Mode ONになっていました。
Laser使って戻すのを忘れておりました。
$32=0コマンドでLaser Mode OFFします。
これしておかないとG0の移動時や退避時にスピンドルが止まります。

ステージには、端に板を敷いて傾けることにします。
特に切り欠き付の穴は、できるだけ垂直に開けたいものです。
まずは、動画で。
タブも付けているので時々少~しに上下しています。
 エンドミル:2flute 0.8mm for PVC(ポリ塩化ビニル)用
 S300 F150 深さ0.3mmずつ
切り屑が結構飛び散ります。
飛び散るということは溶着していない証拠なのですが、散らかります。
以前作ったサイクロン掃除機は活躍中ですが、ホースは手持ちです。
やっぱし手持ちの方が痒い所に手が届くもので
これが一番やり易いのです。
できました。
あ゛~~~
間違えました~
傾ける事に頭が一杯になり上下が逆です。
まあ最初の穴で気づいたのでまだ大丈夫です。

気を取り直して、Laser電源SWを一番下に配置することにして
穴のセンター位置の印を付け直します。

次の穴に移るので敷板を薄くして傾きを変え、エンドミルも2.0mmに交換。
単純な加工ですが、これも動画で。
いい感じです、サクサク削れている感じです。
 エンドミル:2flute 2.0mm for PVC(ポリ塩化ビニル)用
 S300 F250 深さ0.3mmずつ
丸穴だけなのですぐに終わります。
2個目の16mmの穴ができました。
10mm穴の3個目と4個目は、敷板なしで天面がほぼ水平になるので
2つ一緒に開けれます。
センターを合わせて、ここでXYゼロセット。
時々、ゼロセット忘れて、あっ!ということがあるんですよね~
3個目は、小さいので更に早いです。
そのままの固定で4個目に行きます。
5個目は、また板を敷いて傾けます。
もう少しの所でタブ不足で中が落ち込みました!
辛うじてタブが1個だけ残って繋がっています。危ない所でした。
タブ幅:0.5mmは小さ過ぎたようです。
全部終わりました。
右端の最後のやつが、ぎりぎり繋がっているのがよくわかります。
裏側。
裏蓋を止めるボスを利用したかったのですが、位置が悪く削除されます。
まあ、裏蓋はいらんでしょう!
タブはこんな感じ。
丸穴の所はタブ幅が狭過ぎでしたね~
改めてシミュレーションを見ると、ほとんど同じです。
深さは仕方ないけど、幅狭は、この段階で気づかないといけないですね~
Fusion360で吐き出したGcodeをCandleで実行するといつもこのErrorがでます。
[Ignore]するだけで進み動作には支障はないのですが
工具交換するわけでもないので、これ、出ないようにできないのかな?
カッターでタブを切り取って穴をきれいに整えます。
ロッカースイッチとモーメンタリースイッチを取り付けました。
ロッカースイッチは、3つも切り欠きがありますが、
ピッタリカッチリで気持ちのよい取り付け感でした。
裏側。
ロッカースイッチは、防水(にする必要はないのですが)のゴムブーツがついて、
なかなかCOOLなのです。
さ~て、取付は、ここに決めていたので、このボックス形状にしたわけですが、
どうやって取り付けようかな~
取り付けるに当たってこの三角の穴を利用したくなってきたので
外してスキャナーでコピーするのがいいのですが
外したくないので、紙をピッタリ巻きつけて型をつけます。
この6Bの鉛筆で、
穴の形状を炙り出しします。
小学生の時に十円玉とかやったやつですね~
精度的には結構な不安がありますが...
こんな感じ。何とか捕れました。
これをインクジェット複合機のスキャナーで600dpiでスキャンします。
GIMPの[計測]で傾きを測って[回転]を使って
スキャンした時の微妙な傾きを整え水平にします。
水平になりました。
これをFusion360の[下絵を挿入]で取り込みます。
GIMPの画像というかJPEGやPNG画像を
Fusion360の[下絵を挿入]で、そのまま取り込むと正しい寸法にはなりませんが、
ここで調べたやり方でピッタリはめることができます。
先のSVGの様に縮尺は計算しなくていい方法があります。
スキャンして整えた画像は、2319 x 998 pixel  600dpi なので
サイズを計算すると98.171 x 42.249mmになります。
画像を取り込む前に、そのサイズの長方形をスケッチします。
次にターゲット画像を[下絵を挿入]します。
この時、面の選択で、先に描いたスケッチの長方形を選択します。
そうして[イメージを選択]でめあての画像を選択すると、ピッタリ嵌るのです。
下調べしておいてよかった~
バッチリ挿入できたので、先に進みます。
なぞってスケッチします。
鉛筆の線が太いので、ここでも精度が狂う要因がありますね~
実物の三角と三角の間の壁の厚みを実測すると3.1mmあります。
スケッチで一番狭い所は、2.837mmなので、このままではハマリません。
当たり前でしょうが「炙り出し方式」は、精度が悪いですね~(^^ゞ
ここを3.2mmに広げるとして
3.2 - 2.837=0.363mm の半分は0.1815mm なので
スケッチの三角を[オフセット]で全て0.2mm小さくすることにします。
モデルができました。これが作りたかったわけです。
こんな複雑なものにしなくても取り付け方法はあるはずなのですが
炙り出し方式をやってみたかったわけでして...
CAMに行きます。
幸い、三角柱の隙間を3.2mmにしたのでギリギリ3.175mmのエンドミルが使えます。
もしも2mmのエンドミルだったら深さ12mmまでしか掘れません。
軸径まで2mmのエンドミルであれば、ある程度は深く掘れますが
コレットも小さくする必要もあります。
CNC2418さんの限界であるところです。
やはりこの手の製作物は3Dプリンタが必要ですね~
今年は、作らないといけないかな~

っと、ここまでやって、この方法は、やめることにしました。(´-﹏-`;)
これを木材で作ってスイッチボックスと接着するのもスマートじゃないし...
やっぱしアルミ板で作るのが妥当でしょうね。
唐突に思いついた炙り出し方式は、今回は実用ならずです。

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