これまでのあらすじ:
2016年3月、フェルト生地を手で裁断している際にレーザーカッターがあれば複雑なカットが容易にできるなあと思って、安価になってきたレーザーカッターを購入しようと思ったのがきっかけ。調べていくうちに、合板も切れたほうがいいと思うようになって、CNCルーター(CNCミリング)についても考えるようになった。
Arduinoは以前から使っており、CNCシールドがあると気付いて自作も可能と思うようになった。当初はShapeOkoやX-CARVEを参考にMakerSlide、OpenRail、V-Wheel、2GTタイミングベルトなどで5万円くらいで自作しようと思っていた。AliExpressでも部品が安く買えることが分かって、しばらくは部品探し。探せば探すほど安くて本格的な部品も見つかってくるので、そんなにケチらなくてもいいのではないかと徐々にスペックアップ。最終的には剛性や精度のことも考えてボールスクリューやリニアスライドを使うことになり、予想以上に重厚な3軸CNCマシンをつくることに(約7万円)。
構想から約5週間(制作約3週間)でルーターとレーザーともに使えるようになり、現在はgrbl1.1+Arduino CNCシールドV3.5+bCNCを使用中(Macで)。余っていたBluetoothモジュールをつけてワイヤレス化。bCNCのPendant機能でスマホやタブレット上のブラウザからもワイヤレス操作可能。



CNCマシン全般について:
国内レーザー加工機と中国製レーザー加工機の比較
中国製レーザーダイオードについて
CNCミリングマシンとCNCルーターマシンいろいろ
その他:
*CNCマシンの制作記録は2016/04/10〜の投稿に書いてあります。

利用例や付加機能など:
CNCルーター関係:

2016年12月14日水曜日

最新版Grbl1.1をインストール

早速grbl1.1をインストールしてみました(Macの場合)。基本的にはgrbl0.9のインストールと同じようです(grbl0.8と0.9のインストールについてはこちら)。
注意としては、もうすでにgrbl0.9や0.8などをArduino IDEに以前インストールしてある場合は、保存されるフォルダ名が同じなので、一旦古いのは捨てたほうがいいです(もしくは古い方をリネームしておくとか)。
Macの場合なら、
/Users/username/Documents/Arduino/libraries内のgrblフォルダ(旧バージョンのgrbl)を捨てる。

Arduino IDEによるインストール方法:(インストールの仕方はこちらを参照
このページの緑色のボタン(Clone or download)のDownload ZIPを選択。
「grbl-master.zip」ファイルがダウンロードされるので、それを解凍すると「grbl-master」フォルダが出来上がります。
次に、Arduino IDEを立ち上げて、メニューバー>スケッチ>ライブラリをインクルード>.ZIP形式のライブラリをインクルードを選択(以下)。
そうすると、ファイル選択の画面がでてきて、先ほど解凍した「grbl-master」内の「grbl」フォルダを選択(以下)。
そして、Arduino IDEのメニューバーでファイル>スケッチの例>grbl>grblUploadを選択(以下)。
そうすると、以下のようなgrblのプログラムが書かれた画面がでます。
注意書きとして、ここには何も書き込まないようにと。

あとは、ArduinoボードをUSB接続して、「検証」「マイコンボードに書き込む」を押してアップロードします。メモリめいっぱい使って書いてあるコードなので、書き込みが不安定になることがあるような注意がでますが、なんとか書き込めればOKです。

たまに、中国製Arduinoボードの場合、シリアル通信用のICが違うためか(CH340など使用している)、Arduino IDE上のシリアルポート選択でボードのポートが見当たらないときがあります。そのため専用ドライバが必要な場合もあります。「CH340 Arduino」などで検索すると、専用ドライバが見つかると思います。

Arduino IDEのシリアルモニタでgrbl設定内容確認:
Arduino IDE画面の右上にあるシリアルモニタ機能を使ってアップロードしたgrblの内容を確認してみます(アップロード後、一度Arduino IDEを再起動してみたほうがいいかもしれません)。
こんな感じ↑で、「Grbl 1.1e ['$' for help]」が先頭にでます(ボード再接続やIDEの再起動しないとでないかもしれません)。画面右下のbaudrateは115200bpsを選択。
$$
を入力してリターンを押せば、このような各設定がでてくるかと思います。
あるいは、$I(ドル大文字アイ)を入力すれば、
[VER:1.1e.20161208:]
というように、バージョンとビルドされた日付がでてきます。
あとは、CNCマシンに合わせて各項目を設定していけば、すぐに使えると思います。
ちなみに、grbl0.9までは$xの各項目のあとに()でそれぞれの説明/コメントがついていましたが、メモリ削減のためgrbl1.1ではカットしたようです。

Universal-G-Code-Senderの場合:
以下はUniversal-G-Code-Senderの画面。バージョンは1.0.9です。
使っているArduinoボードのPortを選び、Baud:は115200、Openボタンを押すと先ほどと同じように、「Grbl 1.1e ['$' for help]」がでて、$$入力で各種設定内容が出てきます。

古いG Code Senderだとダメっぽい:(理由不明/もしかしたら大丈夫かも)
ためしに、やや古いバージョンである1.0.7でやってみると(以下)、
冒頭に「Grbl 1.1e ['$' for help]」は出て来たのですが、$$を入力しても反応なし。
画面中ほどにある「Show verbose output」にチェックを入れてみると、このような↑反応がずらずらと止まることなくでてきました(追記:これは1.0.9でも同じでした)。まだ理由は分かりませんが、1.0.9では大丈夫だったので、この際grbl1.1にすると同時にUniversal-G-Code-Senderも1.0.9の最新版にアップデートしておいたほうがよさそうです。

同様にbCNCの場合もそうでした。ということから、grbl1.1にバージョンアップするなら、G Code Senderも最新のものにしたほうがよさそうです(理由不明)

追記:
上記画面でShow verbose outputにチェックを入れると、このように連続的に状況がアウトプットされるので、通常はチェックを入れないでおく方がいいです。

その他エラーなど:
Known Issuesに書いてありましたが、USBシリアル変換チップであるCH340Gが搭載されているArduinoボード(特に中国製クローンに多い)でシリアル通信のエラーが発生するらしいです(いまのところ対応策なし)。
同様にAtmel 16U2(ATmega328ではなく)を搭載してあるボードにも同様のエラーが生じるようです。解決方法などはKnown Issuesのリンク先にのっています。

ということから、grblを使うならATmega328搭載のArduinoボードのほうがよさそうです。

以下は個人的メモ:grbl0.9jの時の設定内容(grbl1.1へこの設定を引っ越し)
$0=10 (step pulse, usec)
$1=25 (step idle delay, msec)
$2=0 (step port invert mask:00000000)
$3=2 (dir port invert mask:00000010)
$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=1 (hard limits, bool)
$22=1 (homing cycle, bool)
$23=0 (homing dir invert mask:00000000)
$24=30.000 (homing feed, mm/min)
$25=600.000 (homing seek, mm/min)
$26=25 (homing debounce, msec)
$27=5.000 (homing pull-off, mm)
$100=320.000 (x, step/mm)
$101=320.000 (y, step/mm)
$102=320.000 (z, step/mm)
$110=1000.000 (x max rate, mm/min)
$111=1000.000 (y max rate, mm/min)
$112=400.000 (z max rate, mm/min)
$120=10.000 (x accel, mm/sec^2)
$121=10.000 (y accel, mm/sec^2)
$122=10.000 (z accel, mm/sec^2)
$130=740.000 (x max travel, mm)
$131=940.000 (y max travel, mm)
$132=190.000 (z max travel, mm)

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