USBマイクロスコープとOpenCV／Python

USBマイクロスコープがAliExpressから届きました。

ゼロ点調整用に使えないかなあ、と
これをポチっていたのです。

アフィリンクありません。
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AliExpressにしては、珍しく箱入り者です！
というか初めての印刷箱です。
いつもパーツばかりですからね。

箱を開けると

足は伸びませんが三脚も入っています。

お医者さんが喉を見る懐中電灯って感じ。
先端にLEDが４つ。
ケーブルの途中のボリュームで明るさが調整できます。

付属のminiDVDに「RsCap1.10.exe」ソフトが入っていました。

インストール不要でそのまま実行できます。

［Device］の所で内蔵カメラとUSBカメラの切り替えもできます。
これはNotePCの内蔵カメラの映像。

こちらが、このUSBマイクロスコープの映像。
被写体との距離で倍率（視野角）を合わせ、
お尻を回してFocus合わせる。という使い方。
標準カメラの視野角（遠方もOK）～２００倍まで可能。

家の廊下。標準レンズ位の焦点距離かな。

スケールの拡大。これ１０mmの「１０」。

スケールの線を拡大。
線間隔０．５mm。 倍率はわかりません。

マイクロスコープで遠方にも焦点を合わせられるのは初めてです。

これいいです。
これに照準を付けることできれば、ばっちりです。

こんなビューワソフトを簡単に作れる時代になっているじゃないかと

色々探していると

「OpenCV」というのに出くわしました。
GitHubにもあります。

「OpenCV.JP」
「OpenCV入門【3.0対応】（1）
　「OpenCVとは？ 最新3.0の新機能概要とモジュール構成」

辺りを見ると
OpenCVには、主に次の機能を利用できるとのこと。 

　・画像／動画ファイルの入出力、カメラキャプチャ

　・カメラキャリブレーション（Calibration）

　・特徴点抽出
　・物体認識（Object recognition）
　・フィルター処理
　・オブジェクト追跡（Object Tracking）
などなど

公式サポート言語は、C++、Java、Python

おっ！この前、bCNCの時にインストールしたPythonだ。
Pythonは、スクリプト言語なので、できそうな気がしてきました。

「Python OpenCV」で検索すると
Python版OpenCV入門 がでてきました。
「プログラミング初心者の方にはPythonでOpenCVを始めることをお勧めします。
 （Python版に慣れればC++版に移行するのは簡単です）」
とあります。
Python版に決定！

Pythonは、bCNCの時にインストールしているので

NumPyってのをインストールに進みます。

Downloadして解凍して
コマンドラインで「python setup.py install」をする。

が！

Librariesが無いと沢山の警告が出ています。
ERRORが多すぎて手に負えません。

そこで
「Python、OpenCVを手軽にインストールする方法まとめ」
「標準のPythonを使うと、OpenCVを動かすのに別のライブラリ（Numpy）も
　入れる必要があるため少々面倒です。
　そこで、それらのライブラリが最初から付属しているPythonパッケージ
　（WinPython、Python[x,y]、Anacondaなど）を使うことで
　Python+OpenCVの導入が簡単になります。」
とあります。
「Anacondaを使う場合：最も更新頻度が高くて人気なPythonパッケージ」

ともあります。。
Pythonに NumPy, Spyderが付属しているそうです。

よし、これに乗り替えることにします！

で、
この「Anacondaのインストール手順」で進めます。
インストーラは、
本家サイトから下の方に行って

Python2.7の64bit版をDownloadします。
メールアドレスの入力を求めるボックスが出てきますが入れなくて大丈夫でした。

DownloadしたAnaconda2-4.3.1-Windows-x86_64.exeを実行。
途中、Installフォルダは心配なのでＣルートに作りました。

ここは、両方にチェック（環境変数のPath設定など）

途中、Python 2.7.13の表示がでていました。
１５分位でしょうかかなり時間がかかります。
bCNCの時のPythonと違って

モジュールがいっぱい入ったようです。

次に「AnacondaにOpenCVをインストール」を見ながら
OpenCVのサイトに行き
下の方の［SourceForge］をクリックするか
上の方の［Releases］から飛んで最新の［Win pack］でもいいです。

［Win pack］をクリックしてopencv-3.2.0-vc14.exe をDownload
opencv-3.2.0-vc14.exeを実行すると解凍します。
解凍先はどこでもいいです。
生成されたフォルダの内から

...build\python\2.7\x64フォルダの「cv2.pyd」というファイルを
C:\Anaconda2\Lib\site-packages内にコピー。
これでOpenCVのインストール作業は完了。
えらく簡単です！

これでAnacondaからOpenCVを使えるはずです。

すべてのアプリを見ると「Ａ］の所に
色々アイコンができています。
パイソン、アナコンダ、スパイダー、蛇が２匹と蜘蛛が１匹！

色んな生き物がPC内に入りました。蛇は好きです。

また、使い方がわからないので色々探すと
Spyder上でスクリプトを書いで実行できるとありました。
起動に、ちと時間かかります。Spyderはこんな画面です。
左側にスクリプト書いて上の▶で実行します。
右上にHELPなど、右下にエラー情報などでてきます。

Python 2.7と3系では文法が異なるそうです。
手始めは、ここが分かり易いです。
「今から始めるPython　その２　Spyderを使う 」
「Python チュートリアル 」とかも

OpenCVの公式ドキュメント
「Getting Started with Videos」
から一番上のサンプルをそのままはりつけ実行してみます。
＊＊＊＊＊ ＊＊＊＊＊
import numpy as np
import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0)

while(True):
    # Capture frame-by-frame
    ret, frame = cap.read()

    # Our operations on the frame come here
    gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

    # Display the resulting frame
    cv2.imshow('frame',gray)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

# When everything done, release the capture
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

何と！あっさり動きました！
ウインドウが開き、内蔵カメラの映像が白黒で出る。
"q"キーでウインドウが閉じられます。
すばらしい！

これは、簡単にできそうです。

面白くなってきました。

CNC2418は当分お休みになりそう。

外部にUSBカメラをつけます。

cv2.VideoCapture(0) の「0」を「1」にして

⇒ cv2.VideoCapture(1)

あっさり外部USBカメラの映像がでてきました。

いいですね～！

USBカメラは顕微鏡なので上下左右逆転します。

探すと「Python OpenCVの基礎 flipで画像を反転」に
cv2.flip 命令というのがあります。
これでいいでしょう。

cv2.flip(frame0, -1)

上下左右逆さまになりました！

調子に乗って、照準にいきます！

たぶんオーバーレイの命令があるはずです。

Inkscapeでターゲットを描きpng形式で保存。
後でわかったことですが
GIMP2でキャンパスを640x480にしてエクスポートしたら

線にアンチエイリアスがかかっていると輪郭のオーバーレイがうまくいかないので
GIMP2でアンチエイリアスなしの１pixel幅線で作り直したりして 

結局、これになりました。
どうしてもスナイパーライフル調になってしまいます。

この照準をオーバーレイする方法を探します。

この調子だと一発命令がありそうです。
ここを参照するも、どうもわかりません。
「Overlay」をOpenCVのサイトでSearchしてもでてこない。
でたどり着いたのがこれ！
何と！どうやら動画と静止画を四則演算できる様子。
しかし、参考サイトのままにすると真っ黒になる。
私のmask画像が良くないのでしょう。
結局、数式を３０分ほど色々いじって、一応できました。
OpenCVはバージョンにより記述が変わっている場合が多いようです。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

# -*- coding: utf-8 -*-

import numpy as np

import cv2

# オーバーレイ画像の読み込み。-1はαチャンネル付きの意味。

overlay_image = cv2.imread('TargetD_VGA.png', -1)

# オーバーレイ画像からαチャンネルを抜出し0から1までの値にする。3チャンネルにする。

mask = cv2.cvtColor(overlay_image[:,:,3], cv2.COLOR_GRAY2BGR)/255.0

# αチャンネルはもういらないので消してしまう。

overlay_image = overlay_image[:,:,:3] 

cap1 = cv2.VideoCapture(1)

while(True):

    # Capture frame-by-frame

    ret, frame1 = cap1.read()

    # USBカメラが接続されていないとエラーにする

    if not ret:

              print 'error?'

              break

   

    # 上下左右反転

    FlipXY1 = cv2.flip(frame1, -1)

# オーバーレイ画像の合成。

    # 1.0/255で明るさが変わる。128明るい。512暗い。

    overlay1 = FlipXY1 * (1.0/255 - mask ) + overlay_image * (128 - mask )

   

    # Display the resulting frame

    cv2.imshow('USB-CAM #1 Q:END',overlay1)

    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):

        break

# When everything done, release the capture

cap1.release()

cv2.destroyAllWindows()

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

これをSpyder上で実行ボタンを押すと。
いいっ！。

被写体は、以前、ＰＣＢ切削テストのもの。
スコープはまだ手持ちです。

拡大です。
これこれ！

スクリプトで動画演算なので動きが遅いかもと思いきや。

遅延はほとんど感じられません。

動きも滑らかで１５fps以上はあると思われます。

タスクマネージャーでこのプロセスのCPUパワーみると、１７～１８％です。

Corei3 1.8GHz グラフィックは非力です。映像の演算しているからですね～。

CNC2418に取り付ける時は鏡筒の回転と上下（倍率）調整できるように
取付方法を検討する必要あります。

この「OpenCVの描画機能」に直線や円の描き方がありました。
画像上に直線、長方形、円、楕円、多角形、テキストの追加があります。

三角形の塗りつぶしがわかりません。
OpenCVのバージョンにより命令の書式が変わっているようです。
かなり探し回って、
「ピリ辛的備忘録」
「OpenCVによる画像処理〜図形などの描画2〜」
cv2.fillConvexPoly命令でいいことがわかりました。

で映像の演算を使わずに照準を描くようにしました。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

# -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import cv2

# カメラからキャプチャする。
# (1)：USBカメラ、(0)：内蔵カメラ
cap1 = cv2.VideoCapture(1)

while(True):
       # Capture frame-by-frame
       ret, frame1 = cap1.read()
       # USBカメラが接続されていないとエラーにする
       if not ret:
           print 'error?'
           break

       # LINE描画、線幅：1px
       cv2.line(frame1,(320,0),(320,480),(0,0,0),1)
       cv2.line(frame1,(0,240),(640,240),(0,0,0),1)
       # 最後 -1：塗りつぶし、1：輪郭のみ、cv2.LINE_AA：アンチエイリアス
       cv2.circle(frame1,(320,240), 230, (0,0,0), 1,cv2.LINE_AA)
       cv2.circle(frame1,(320,240), 100, (0,0,0), 1,cv2.LINE_AA)
       cv2.circle(frame1,(320,240),  50, (0,0,255), 1)
       cv2.circle(frame1,(320,240),  25, (255,0,0), 1)
       cv2.circle(frame1,(320,240),  10, (0,255,0), 1)

       # 描画する多角形の頂点座標を配列に格納。
       # 三角形を塗りつぶしている。
       pts1 = np.array([[91,235],[91,245],[220,240]], np.int32)
       cv2.fillConvexPoly(frame1,pts1,(0,0,0),cv2.LINE_AA)

       pts2 = np.array([[549,235],[549,245],[420,240]], np.int32)
       cv2.fillConvexPoly(frame1,pts2,(0,0,0),cv2.LINE_AA)   

       pts3 = np.array([[315,11],[325,11],[320,140]], np.int32)
       cv2.fillConvexPoly(frame1,pts3,(0,0,0),cv2.LINE_AA)   

       pts4 = np.array([[315,469],[325,469],[320,340]], np.int32)
       cv2.fillConvexPoly(frame1,pts4,(0,0,0),cv2.LINE_AA)

       # 上下左右反転
       FlipXY1 = cv2.flip(frame1, -1)
   
       # 名前を入れてみた。
       font = cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL
       Text = 'Target Scope & Electronic Projection Cross Gauge'
       cv2.putText(FlipXY1,Text,(10,472), font, 1,(255,255,255),1,cv2.LINE_AA)

       # Display the resulting frame
       cv2.imshow('INTERNAL-CAM #0    "q":END',FlipXY1)

       # キー入力"q"で終了
       if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
            break

# When everything done, release the capture
cap1.release()
cv2.destroyAllWindows()

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

スコープ手持ちでユニバーサル基板で見てみます。

ちょうど照準の円が偶然いい感じになっています。

CPUパワーは、２．２～３．０％です。軽くなりました。

映像の演算がないので軽くなっています。

ついでにこんなの

「100均Webカメラ2台でステレオマッチングやってみた」
を見ていると、カメラ２つにできそう。
ソースをそのまま貼り付けでは、さすがに動きませんね～？

OpenCVの公式ドキュメントのサンプルを書き直すことにします。
内蔵カメラとUSBマイクロスコープの２つにしてみました。
for文でも使えば、スマートになるのでしょうが

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

# -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import cv2
# カメラからキャプチャする。
# (0)：内蔵カメラ、(1)：USBカメラ：
cap0 = cv2.VideoCapture(0)
cap1 = cv2.VideoCapture(1)
while(True):
    # Capture frame-by-frame
    ret, frame0 = cap0.read()
    ret, frame1 = cap1.read()
    # USBカメラが接続されていないとエラーにする
    if not ret:
           print 'error?'
           break

    # LINE描画、線幅：1px
    cv2.line(frame0,(320,0),(320,480),(0,0,0),1)
    cv2.line(frame0,(0,240),(640,240),(0,0,0),1)
    cv2.line(frame1,(320,0),(320,480),(0,0,0),1)
    cv2.line(frame1,(0,240),(640,240),(0,0,0),1)
    # 最後 -1：塗りつぶし、1：輪郭のみ、cv2.LINE_AA：アンチエイリアス
    cv2.circle(frame0,(320,240), 230, (0,0,0), 1,cv2.LINE_AA)
    cv2.circle(frame0,(320,240), 100, (0,0,0), 1,cv2.LINE_AA)
    cv2.circle(frame0,(320,240),  50, (0,0,255), 1)
    cv2.circle(frame0,(320,240),  25, (255,0,0), 1)
    cv2.circle(frame0,(320,240),  10, (0,255,0), 1)
    cv2.circle(frame1,(320,240), 230, (0,0,0), 1,cv2.LINE_AA)
    cv2.circle(frame1,(320,240), 100, (0,0,0), 1,cv2.LINE_AA)
    cv2.circle(frame1,(320,240),  50, (0,0,255), 1)
    cv2.circle(frame1,(320,240),  25, (255,0,0), 1)
    cv2.circle(frame1,(320,240),  10, (0,255,0), 1)
    # 描画する多角形の頂点座標を配列に格納。
    # 三角形を塗りつぶしている。
    pts1 = np.array([[91,235],[91,245],[220,240]], np.int32)
    cv2.fillConvexPoly(frame0,pts1,(0,0,0),cv2.LINE_AA)
    cv2.fillConvexPoly(frame1,pts1,(0,0,0),cv2.LINE_AA)
    pts2 = np.array([[549,235],[549,245],[420,240]], np.int32)
    cv2.fillConvexPoly(frame0,pts2,(0,0,0),cv2.LINE_AA)   
    cv2.fillConvexPoly(frame1,pts2,(0,0,0),cv2.LINE_AA)   
    pts3 = np.array([[315,11],[325,11],[320,140]], np.int32)
    cv2.fillConvexPoly(frame0,pts3,(0,0,0),cv2.LINE_AA)   
    cv2.fillConvexPoly(frame1,pts3,(0,0,0),cv2.LINE_AA)   
    pts4 = np.array([[315,469],[325,469],[320,340]], np.int32)
    cv2.fillConvexPoly(frame0,pts4,(0,0,0),cv2.LINE_AA)
    cv2.fillConvexPoly(frame1,pts4,(0,0,0),cv2.LINE_AA)
    # 上下左右反転
    FlipXY0 = cv2.flip(frame0, -1)
    FlipXY1 = cv2.flip(frame1, -1)
   
    # 名前を入れてみた。
    font = cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL
    Text = 'Target Scope & Electronic Projection Cross Gauge'
    cv2.putText(FlipXY0,Text,(10,472), font, 1,(255,255,255),1,cv2.LINE_AA)
    Text = 'Target Scope & Electronic Projection Cross Gauge'
    cv2.putText(FlipXY1,Text,(10,472), font, 1,(255,255,255),1,cv2.LINE_AA)
    # Display the resulting frame
    cv2.imshow('Internal Camera #0    "q":END',FlipXY0)
    cv2.imshow('External MicroScope #1    "q":END',FlipXY1)
    # キー入力"q"で終了
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
           break

# When everything done, release the capture
cap0.release()
cap1.release()
cv2.destroyAllWindows()

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

動きました。
左：内蔵カメラの前にパンフレット
右：ユニバーサル基板

遅延はほとんど感じません。

動きも滑らかで１５fps以上はあるでしょう。

タスクマネージャーでこのプロセスのCPUパワーみると、７～８％です。

先の映像演算のオーバーレイ照準で２台カメラだと
０．３～０．５秒のディレイがあります。
動きは、ギリギリ滑らかに動いている感じなので
フレームレートは、１０～１２fpsでしょう。
CPUパワーは４０％程になります。

沢山の演算をするには、強力なグラフィックボードが必要ですね。

できたソースファイル名を「TargetScope.py」とすると
メモ帳で
Python TargetScope.py
とだけ書いた ***.batファイルを作成して実行すればいいです。
bCNCの様にPython窓が出た後、カメラのウインドウが出てきます。

ここまで来てふと気づきました。
スコープは円筒で上下の区別はないので
本体を回せば正立像になりますねー。
何と頭の硬いこと！
ということで
上下左右反転の操作は不要です。更に軽くなるはず。
スクリプトはこれに落ち着きました。
外部USBマイクロスコープのみ。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
# -*- coding: utf-8 -*-
import numpy as np
import cv2

# カメラからキャプチャする。
# (0)：内蔵カメラ   (1)：USBカメラ：
cap1 = cv2.VideoCapture(1)

while(True):
    # Capture frame-by-frame
    ret, frame1 = cap1.read()
    # USBカメラが接続されていないとエラーにする
    if not ret:
        print 'error?'
        break

    # LINE描画、線幅：1px
    cv2.line(frame1,(320,0),(320,480),(0,0,0),1)
    cv2.line(frame1,(0,240),(640,240),(0,0,0),1)
    # 最後 -1：塗りつぶし、1：輪郭のみ、cv2.LINE_AA：アンチエイリアス
    cv2.circle(frame1,(320,240), 230, (0,0,0), 1,cv2.LINE_AA)
    cv2.circle(frame1,(320,240), 100, (0,0,0), 1,cv2.LINE_AA)
    cv2.circle(frame1,(320,240),  50, (0,0,255), 1)
    cv2.circle(frame1,(320,240),  25, (255,0,0), 1)
    cv2.circle(frame1,(320,240),  10, (0,255,0), 1)
    # 描画する多角形の頂点座標を配列に格納。
    # 三角形を塗りつぶしている。
    pts1 = np.array([[91,235],[91,245],[220,240]], np.int32)
    cv2.fillConvexPoly(frame1,pts1,(0,0,0),cv2.LINE_AA)
    pts2 = np.array([[549,235],[549,245],[420,240]], np.int32)
    cv2.fillConvexPoly(frame1,pts2,(0,0,0),cv2.LINE_AA)   
    pts3 = np.array([[315,11],[325,11],[320,140]], np.int32)
    cv2.fillConvexPoly(frame1,pts3,(0,0,0),cv2.LINE_AA)   
    pts4 = np.array([[315,469],[325,469],[320,340]], np.int32)
    cv2.fillConvexPoly(frame1,pts4,(0,0,0),cv2.LINE_AA)

    # 名前を入れてみた。
    font = cv2.FONT_HERSHEY_COMPLEX_SMALL
    Text = 'Target Scope & Electronic Projection Cross Gauge'
    cv2.putText(frame1,Text,(10,472), font, 1,(255,255,255),1,cv2.LINE_AA)

    # Display the resulting frame
    cv2.imshow('External-CAM #0    "q":END',frame1)

    # キー入力"q"で終了
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
          break

# When everything done, release the capture
cap1.release()
cv2.destroyAllWindows()
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

よっし！
このマイクロスコープ２台でゼロ点調整とＸ軸の平行調整をできるように
取り付けを考えることにします。
ということでマーティーは、もう１台カメラをポチります。

車の修理（ドアノブ交換 ）

色んなことが起きます。
もう１０年目のダイハツ ムーヴです。
型式：L150S です。
（あまりにもアクセスが多いので型式を追加しました！2018.5.14）

いつものように乗ろうとしてドアノブを引くとボキッと折れたそうです。
運転席のドアノブがーーーー！まさかっ！

大胆に折れています。
いくら１０年経っているとはいえ、しかも女性の力で、強度弱過ぎでしょう！
素人目に見てもこの肉厚、薄いですね～
最近のムーヴをみるとこの形式のドアノブはなくなっていますね～

数キロ先のダイハツのパーツセンターに折れた現物持って行きます。
明日朝には届くということで注文。

翌日、パーツセンターでドアノブを受け取って、早速、交換作業です。
まず、ドアパネルを外す為、この部分から外していきます。
ここはビスなし。プラスチックの工具でコジ開ける感じ。

２つのコネクタを外して窓スイッチモジュールを取り外します。 

その横の取手も取り外します。

ビス無しなのですぐに外せます。

今度は、３つのビスを外します（内側のドアノブ部、取手部の２箇所）

周りのロックピンを外していって、ドアパネルが外れました。

防水のビニールを剥がすと、ドアノブの裏のナットが２つ見えてきます。

上から隙間を覗くと、下からドアロックアームが伸びてきていて
ドアノブに繋がれています（拡大部分）
実は、ここにブッシュ（薄く赤い部品）が入っていて、外れ防止になっています。
入れるのは楽だが外すのは大変です。
手は入るが狭いので作業がやり難く、やっとのことで外れました。

これが新品のドアノブ。２，５５０円（税抜）。

ドアノブの取付は外すよりぜんぜん簡単です。
内張りやら窓スイッチモジュールやらをもとに戻して、完了です。

窓スイッチは一度外すと、運転席の窓開閉の自動停止が効かなくなります。
窓スイッチのリセットをします。
運転席の窓下スイッチを下げ、窓全開でそのままスイッチを５秒下げたままにします。
窓上方向にスイッチを上げ窓を完全に閉めそのままスイッチを５秒上げたままにします。
これでオートの設定が完了です。

窓の動きが重たい！
ガラスの両サイドのレールもヘタレています。
そこにこの「アーマオール」と「タイヤワックス」を流し込み、軽くなりました。

完了です。

＊＊＊2020.12.26 追記＊＊＊

これより３年半後「ドアノブ交換の再来」が来るのであります(T_T)

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

小型工作機CNC2418 その１２（サイクロン集塵機）

掃除機で両手が塞がるのでなかなか大変です！

小型掃除機をアマゾンで探していると
こんなものに出くわしました。何だろうとよく見ると。
（画像にAmazonリンク入れました）

「DIY 自作 集じん機 （ 集塵機 ）用 サイクロン式 分離器」とあります。

サイクロン掃除機？ＤＩＹ？自作用？

大きさはこれくらいらしい。
（画像にAmazonリンク入れました）

一緒に原理図もあります。
（画像にAmazonリンク入れました）

AliExpressみるとほぼ同じ物がでてきました。

アマゾンでも3000円クラス。ここでもUS$２５前後と高い。
こうやって使うみたいです。

出典：AliExpress

沢山出てきます。流行っているのだろうか？

ちょっと「サイクロン掃除機 自作」と、Google先生に聞いてみると
ここで本格的に作られている方がいらっしゃいました。
原理もよくわかります。
展開ソフトを使って側面の穴を開けられています。

そもそもCNC2418用に小さい掃除機を探していたので
このサイクロン掃除機の原理で小さいの作りたくなりました。

ちなみに私が今使っている掃除機はこれ！
たぶん３０、４０年前のものではないでしょうか？
普通の寄りは小さくて軽いので、加工中は、膝の上においてちょこちょこやります。
スイッチは本体上の黒いシーソースイッチなので両手が塞がるのです。

これの先に小型サイクロン集塵機をつけてみようかな。
家の中を探して～
このペプシの容器をサイクロン部にしましょう。
炭酸が「STRONG」なので容器もややストロングではないかと？

コーヒーの瓶で集塵容器。
これの組み合わせで行こう！

こんな感じでしょうか。

ナフコに行って小径のホースを探しました。
これ、先をだんだん細くできるように
Φ１６mmのを１m、継ぎ足していく小さい径のものを１０cmずつ４種購入。

まず、難関は、ペプシのボトルにこのパイプを綺麗に通したいのです。
動作原理にあるようにペプシのボトルの壁面ギリギリに接線に近い角度で挿したいので
穴は円でも楕円でもなく、水滴型という所。
私も円柱にパイプを通した穴の展開図を描き
それを印刷してペプシボトルに貼り付けてなぞって切りたいのです。
展開図を出力できるソフトはあるのですが有料ばかりです。
試用版を使うと後でできなくなるし。
ソフトはフリーにこだわりたいところです。

調べていくとFusion360とお友達関係の
「Autodesk 123D Make」が見つかりました。
非商用であればフリーです。
もうすぐメンテナンス終了らしく、
Fusion360に組み込まれるかもという情報もあります。
展開図ができそうなのでインストールしてみました。
Fusion360で円柱にパイプを挿したモデルを作って
OBJ形式でエクスポートして、それを読み込んでみます。
変換形式は８種類ありました。一応全部並べてみます。
＃１、展開図はでてきません。

＃２違うなあ

＃３違うなあ

＃４違うなあ

＃５違うなあ

＃６
ちょっと近いが駄目です。

＃７違うなあ

最後の＃８
おっ、展開図に一番近いような。
左下の方にオプションの設定項目があるが、下にスクロールできないのです。

仕方ないので、ＰＣ画面設定を横向き縦長画面にして
ようやくオプションが設定できるようになりました。
少し数値を変えてみたりしたが、右側の３枚が印刷用の画面です。
しかし３枚に分かれた、この辺りが限界、諦めました。
２枚目と３枚目が合体してくれれば使えるのですが．．．

このAutodesk_123D_Makeは、
こんなダンボールアートができるみたいなのでUninstallせずにしておきます。
その内、何か作りたい気もします。

その後、ふと思いついたのが
「そうだ多角形を使えば何とかなるかも？」
Fusion360で４０角のポリゴンをスケッチ、いらない部分をカットして
０．１mmの薄壁のモデルを作ります。

ボディの各面を分割していきます。

別ボディに分割できたら隠します。

円筒の一部だけになりました。

この側面に穴を開けます。
穴のスケッチを描きますが、起点を厚みの内側にしたので拡大します。

Φ１６の円をスケッチします。

手前に押し出して、切り取りで穴を開けます。
この斜めの穴を開けたいわけです。

中心から各角にスケッチで線を引きます。
穴が開いた近辺だけ。

 中心からの線の面で各面をバラバラに分割していきます。
一度に２つの面が指定できます。

ボデイを分割したら
ライトマークを消して隠します。

次も同じように分割。

その次も。

 最後の分割です。

端から面を平行に揃えて（展開して）平面にしていきます。

まず、手前２つの面が真っ直ぐになりました。

真っ直ぐなった２つの面を結合します。

手前の２面が、１枚の水平な面になりました。

続いて、結合できた手前の面を、３枚目の面と平行に揃えます。

同じ様に順次やっていきます。
最後の結合のです。ふ～っ

隠していたボディを表示すると
おーできた！
この様に穴の周りだけ展開できています。
曲線が滑らかではないですが、
まあ、切る時にブレるのでこの位の分解で十分でしょう。

紙に印刷したいので投影図として図面に出力します。

図面出力モードです。
いらないボディはライトボタンで隠します。
用紙サイズＡ４縦を指定します。

投影の向きを指定します。

ＰＤＦで出力します。

できたＰＤＦを普通紙に印刷してカットします。

ペットボトルに貼り付けます。

上から見ると
いい感じの円になっています。

CNC2418のＺ軸がもっと高く上がれば
こんなことしなくてもできたのですが
ここは手作業で穴あけです。
たまには手作業しないと腕が鈍りますので、これの登場です。

この前、AliExpressから届いたビットを使います。
今回はこれにしましょう。

購入先を知りたい方がいらっしゃましたので
今回からアフィリンクがあるものは、貼らせて頂くことにします。
009、014、018 SIZEを買ってしまってます。
軸径２．３５mmです。

AliExpress.com Product - Mini dremel rotary tools Komet Steel Burs for jewelry dental wood metal working Abrasive Grinding Polishing burs and drill 009#

まあ綺麗にできたと思います。

ヤスリでバリを整形します。

上から見るときれいな円。いい感じです。

底の部分はノコギリで切り落とします。
木材でＶブロック風にしてボトルを回しながら垂直に切ります。

次は下側の集塵瓶の蓋に穴を開けます。

ペプシのボトルの蓋はこのようにカッターでカットします。

ペプシのボトルとコーヒー瓶の蓋を合体します。

カットしたペプシボトルの蓋で締め付けて固定します。

この様になります。

このままコーヒー瓶に蓋をします。

次はペプシボトルの底側を９mmＭＤＦで作ります。
エンドミルが抜け落ちないように０．５mmずつ２００mm/minで掘ります。

ペプシボトルの底側に付けます。

真ん中の穴には、この塩ビのΦ２０mmソケットをつけます。
これが丁度、掃除機にぴったりなのです。

Φ１６mmのホースを通します。
壁面にヘバリつく感じで取り付けます。

全体のパーツが揃いました。

ホットメルトで固定します。

ホースとペプシボトルは特に念入りに固定します。

掃除機と合体です。
悲しいかな自立しませんね～。

掃除機のパワーをコントロールしたいのでフットペダルの登場です。
かなり前にAliExpressから購入していましたが
デザインと踏みやすそうなのでこれにしたものです。

AliExpress.com Product - Variable Speed Electric Foot Pedal Jewelry Repair Too foot pedal

中身はただの可変抵抗器。定格は４．０Ａとなっています。
この掃除機くらいでは熱くはなりませんが、ほんとかなあ？

CNC2418に仮取付してテストです。
ここに取り付ける前にテストしたので既に集塵が瓶に入っています。

ステーでガイドして固定します。
すぐやりたい時は輪ゴムに限ります。
中央に切り屑をダミーでバラ撒いております。

最後に動画で。
何か削りながらやればよかったのですが
大した威力はありません。近づけないと吸わないです。
でも屑は下の瓶に貯まるので便利です。

スピンドルの周りは、取り付けたいものが色々でてきます。
非金属用のプローブ、ゼロ合わせのターゲットスコープ、集塵ホース。
取り付け方法が浮かんでいません。
その前にせめてＸＺモジュール部だけでもFusion360で描いてから
考えないといけませんね～。