Co2レーザーカッターのコントローラ調査（LinuxボードとLinuxCNC）
こんばんは。
ルアー製作の合間にCo2レーザーの情報入手も行っています。
今日はCo2レーザーで使うコントローラの調査をしました。
Co2レーザーはX・Y・Z軸のモータが必要みたいで、このモーターどもに指令してくれる「何か」がいります。これをここではレーザーコントローラーと言っておきます。
このレーザーコントローラーはハード・ソフトで構成されます。問題となるのは基本コントローラーソフトの方で、以下にまとめてみます。
１．パソコン（パラレルポート付）＋Mach3/4（LinuxCNC）
利点：比較的情報が多くて日本語で情報を探すにははまりが少なそう
欠点：パラレルポート付きのPCを探すのが大変でパソコンの場所もとる
コントローラソフトのMach3/4は有料で結構高い（$175, $200）
リンク：
２．Arduino＋GRBL
利点：相対的に安価で構築出来そう。Aruduinoは手持ちにあります。すぐに取り掛かれそう。
欠点：コントローラーソフトのGRBLの機能が十分でない模様。v1.1について要追加調査。
リンク：Home · gnea/grbl Wiki · GitHub
３．Linuxボード（Ubuntu・Debian）＋LinuxCNC
利点：パラレル接続するPCを見つけなくて良い。
欠点：コントローラソフトのLinuxCNCの情報が微妙。v2.7について要追加調査。
リンク：LinuxCNC
前置きはこれくらいにして、今日の本題に入ります。
3.のLinuxボード＋LinuxCNCについて手持ちボードが使えるか検証してみました。
・LinuxボードがPCのパラレルポートの役割をしてくれる。
・一応ページにはDebianの文字もあるが、Ubuntuがおすすな感じ
・LinuxCNCをLinuxボードにインストールして、PCからリモート接続する
・インストール条件がちょっと気になる
HDD：8G
Memory：512M
解像度：1024x768
・手持ちのボードは以下の通り：
Orange pi zero：HDD ○ ：Memory × ：解像度 ？
BeagleBorad：HDD ○ ：Memory × ：解像度 ？
Rasberry pi 2：HDD ○ ：Memory ○ ：解像度 ○
手持ちボードで確定なのはラズパイです。Orange piかBeagleBoardで何とかしかたったですが、テストに取り掛かる時間と使いまわしを優先するのでラズパイですかね。
ちなみに以前ラズパイにUbuntu入れたことがあるので大丈夫なはず。リモートディスクトップもやったので大丈夫なはず・・・
ここまで来て、こんな記事を見つけてしまった～
簡単に言うとBeagleBoneBlackがおすすめだと・・・ラズパイだと色々と問題があるとのことだ。もう少し掘り下げるとProgrammable Real-time Unit（PRU）機能がないと困難みたいですね。どうしてもラズパイでやりたい人は同等の機能を実装（つまりはカーネルハック）すればいいよって軽く書いてくれてます（笑）
蛇足ですが、2017年のおすすめボードがこちらにまとめられています。
３．の結論としては組込みLinuxボードを使う場合はBeagleBoneBlackを購入するのが一番早そうだってことです。
秋月で￥6500。仕事の延長でも使いそうなので、コンデンサとか細かい部品を購入するときに一緒に買う予定です。あ～、また出費がかさむよ。
追記として、BeagleBoneBlackでの作業をいま分かる範囲でまとめておきます。
ダウンロードは事前にしておくとして、インストールだけで半日～１日作業かな？
・Ubuntuのダウンロード
・UbuntuイメージをSDに書き込み
・BeagleBoneBlackにSDを挿し起動確認
・PCとBeagleBoneBlackをリモートディスク接続
・LinuxCNCのコンパイル＆インストール
■まとめ
そういう訳で暫定ですが、すぐにステッピングモーターのテスト出来そうなのはArduino＋GRBLみたいです。実際にCo2レーザーに適用出来るかはわかりませんが、ステッピングモーターのテストをするには十分みたいなので、まずはこちらで作業を進めたいと思います。
タナゴのつもりだった・・・
こんばんは。
週末はCo2レーザー部品を注文してから、ルアーの制作でした。
マグロ！を作りかたったのですが・・w
色々と考えてタナゴを作ったつもりでした。
1310さんに送るルアー候補になります。
可愛いタナゴ・・タナゴ・・・タナ・・
色を塗るとなぜかブルーギルにっ！
珍しいスローシンキングバイブレーションです。
ここで・・・
「買ってよかった３Dプリンター！」
ついでに赤系統もエアブラシで塗って見た。
エラのとこが欠けてますが・・・w
ちなみにこれも大きめで85mmあります。動きはそこそこですが
釣れるのだろうか・・・
そのあとはリップ角度を変えたクランクのテスト。
一箇所で粘りまくってなんとかひねり出せました。
「やっぱり買って正解だった３Dプリンター」
（何度でも言わせていただきます）
ぼちぼちCo2レーザーの部品もプリント開始します。
Co2レーザーカッターの事前調査
こんにちは。
さて、昨日記事に書いたCo2レーザーの続きです。
■やりたいこと
自前ルアーで使うリップの成形を行いたいんです。
素材はアクリルとポリカーボネート。（2mm～3mm）
願わくばアルミのカット（1mm）
他にも作りたいものはありますが・・・
■CNCミリングとレーザー
アルミ加工を優先したい場合はCNCミリングを購入後に、レーザーモジュールを取り替えてアクリル・ポリカのカットに挑戦する方法があるみたい。
こちらの方がCNCミリングマシンの構造で自作されています。
レーザーを自作されている方は
後は英語ですが・・・
英語のサイトは他にも参考にしています。
■現状の方針
レーザーもCNCも当然マイコン制御になる訳ですが、ステッピングモーターの制御と機械の剛性・トルクに関しては未経験。なので、レーザーからスタートしようかなっと思っています。レーザーは主にX/Y軸の制御なので、CNCよりはシンプルかな？って言うのが理由です。他にはCNCの場合は切削なので騒音など色々と困ることがありそうです。
■仮の計画
一気に部品を揃えたいとこですが・・・フェーズに分解して作業をするつもりです。
１．X/Yステージの設計・組み立てを行う
X/Yフレームとブッシュなどを調達して、反射台なんかは3Dプリンターで出力予定。
上記のんさやさんプロジェクトのコピー？になるかも。
２．ステッピングモーターとモータドライバテスト
ほとんどの人はMach3/4の実績が高いですね。しかし・・パラレルポートしかもUSB－パラレル変換は信号のタイミングでまともに動作しないらしい。
となると、GRBL(Arduino)かLinuxCNCとかになるのかな？そうすると今度はコントロールするマイコンがLinuxベースのボードになりますね。悩ましい問題です。
３．Zステージの設計・組み立てを行う
動作テストと平面出し。ここは嵌る自信あります！
経験ないのでまったくの白紙状態ｗ
４．Co2レーザーの動作確認・組込み
Co2レーザーの電源配線が主な作業になりそうです。電源周りは少々高くなっても良いのでデータシートがあるものを選びたいところ。光軸調整とか怖い作業が多そうです。
高価な部品だけに購入タイミングも大事かもしれません。
５．配線作業＋細かな修正作業
配線をきれいにしたり、細かい部品の修正・追加。
このフェーズまで来るとかなり知識も増えてるはず・・はずです
と、ここまで書いてみて・・・価格と時間を考えると組み立てキットがリーズナブルなんですよね。元々の工具や備品が揃っている状況なら確実に安いんですが。
目標としては2のステッピングモータ制御までをお盆休みくらいを目処に作業を進めたいと思います。
積極的にFusion360とCreatorProは使っていきたいですね。。
「買ってよかった3Dプリンター！」と言いたい（笑）
レーザーカッター部品を見積ってみる
こんにちは。しばらく更新が滞っていましたが・・・
Fusionを使ったCAD設計もちょこちょこっと修正してはプリント出力って言う作業になっています。
友人にぼちぼちとルアーを配布しているのですが、どうも赤が人気のようです。
そういうわけで赤いおいかわと赤いあまごを塗装してみました。
前置きが長くなりましたが、ここからが本題・・・
せっかくFusionをちょびっと使えるようになったのにルアーだけではもったいない。
くぼっちょさんも書いておられたんですが、レーザーカットが高すぎる！
で、レーザーカッターについてちょっと調べてみたんですよ。
以下のように、いつの間にかお手ごろ価格になっています。
が、厚めのアクリルは無理っぽい。マテリアル京都にあるのはCo2レーザーっていう出力が高いものです。
smartDIYさんでも取り扱ってますが20万オーバー！
これだとアクリルは切れるようです。
まぁ、レーザーカッターは何かと使い勝手が良さそうなのと自作しておられる方もいますので主要部品だけでも見積もってみようかと・・・
・Co2レーザーチューブ
送料込み：$107
・Co2レーザー
送料込み：$72
・ステッピングモーター
送料込み：$40.7
・冷却用モーター
送料込み：$14.3
・レンズ
送料込み：$21.0
あとはステッピングモーター用のドライバ
筐体関係を抜くとこんな感じでしょうか？
ざっくり計算ではここまで$250くらい。
シャフト・プーリー・ブッシュなども合わせても全部で5万くらいの予算でしょうか？
レーザーカットに20回いく分くらいの予算になります（笑）
ただ、トランスが高いんですよね・・・V110の昇圧トランスが1万くらいです。
自分的には3Dプリンター・レーザーカッター・CNCフライスが3種の神器ですね。
レーザーカッターの細かい部品は3Dプリンターで製作出来るみたいなので
Fusion360の勉強も兼ねてやってみようかな・・・と思案中なのです。
レーザー部品は後にするとしても、ステッピングモーターとシャフトくらいは注文してマイコン制御させても面白いかもですね。。。
現状報告（CADネタ無しです）
おひさしぶりです。
更新が滞ってましたが、元気にルアーを作成しています。
なんだかんだ言いながらも、ルアー製作→実釣テスト→修正・・・
これをひたすら繰り返している状況です。６月になると琵琶湖は
ハードルアーの釣りが難しくなるので、テスト期間が足りません（笑）
数種類のクランクベイトを作成・塗装が終わりました。
最近は塗装に時間をかけていることが多いです。(^^;
このクランクは50gある大型クランクベイト。魚が欲しいときはこればっかり投げています。いまのところ、エース的存在。
フラットサイドも作ってみました。残念ながら浮力が十分でないので出番はあまりありません（笑）塗装の練習がてら赤系とブルーギル系・・・
友人用に作成した小ぶりなクランク。それでも28gと琵琶湖サイズになっています。
これが一番上のクランクを修正した次期主力候補。
バスカラーに塗ってみました。リップの取り付けと角度を多少変更します。
クランクベイトを中心に40個くらいは製作したと思います。浸水したり、リップが折れたりとトラブル続きでしたが、なんとか軌道に乗った感じ。
で、3月のはじめに自作のルアーで59cmが釣れました。このシーズンこれ以上のを釣るのはかなり難しいかも・・・
次の目標は自作ルアーで60up・・・かなり敷居高いですが、チャレンジしてみます！
3Dプリンターでのルアー製作注意ポイント３つ
こんにちは。
少しルアー製作も落ち着いたので、ここまでのトラブルをまとめておきたいと思います。
約半年間の経験では以下の3つがポイントだと思っています。
１．３DCADのルアー設計で気をつけること
２．積層式プリンター出力で気をつけること
３．プリント後のルアー製作の注意事項
１．3DCADのルアー設計で気をつけること
ABSは若干縮むことを想定して寸法の決定・デザインをしなければ
ならない。自分の3Dプリンター置き場が寒い場所だったので、縮小率は
7%の時もありました。
これに伴って起こったトラブルは：
・ヒートンの穴が狭くなり、ルーターで作業する手間があった。
・肉厚が薄くなって、ルアーが浸水したことがあった。
対策としては：
・実質寸法よりも5%設計段階で大きく取る。
・ウェイト穴やヒートン穴は十分な肉厚を残しておく。
・防水対策は十分にしておく。
最後の対策は3Dプリント出力では馴染みがない方法かもしれません。
下の図は、トラブルが起こったルアーの断面図です。
ダメな点はウェイトルームとリップ・ヒートン穴が近すぎる。
ウェイトルームと空洞部分が薄すぎる。後者は致命的な不具合で
少しでもウェイトルームに水が入ると徐々に内部に水が溜まっていきます。
インフィル100%にしていても、壁は薄い網目状になってるので水が浸透します。
修正版がこちら
空洞部分は肉厚を厚め・可能な限り均等に変更しました。
２．積層式プリンター出力で気をつけること
積層式プリンターは繊維を下から積み上げていきます。なので、製作物の
出力方向によって得意不得意があるようです。
■背中・腹をボトムに配置した場合
・外形は比較的きれい
・サポート材を大量
・造形時間４時間～６時間
■頭・尻をしたにした場合
・サポート材の量は少なめ
・造形時間２時間～２．５時間
・出力失敗のリスクがある
テストしたところ、全長7cmまでなら頭・尻を下にした方が良いみたいです。
全長10cm以上（自分のルアーはほとんどこれ）の場合は背中・腹を下に
して出力した方が良いようです。
でも、サポート材や配置角度の工夫で今後変わるかもしれません。
この辺りはまだ試行錯誤中です。
３．プリント後のルアー製作の注意事項
最初の頃はプリントしたルアーはコーティングなしで水に浮かべてました。
スイムテストの最初10分はいいんですが、20分、30分と続けると徐々に
浮き上がる時間が長くなっていって、最後はシンキングになってしまいます。
見た感じはつるつるでも、積層式なのと温度変化でひっぱられる部分が
あるようです。（勝手に想像してます）
なので、カラーリングする・しないに関わらず防水対策はしっかりとする
必要があります。
・セルロースセメントでディッピングを3回
・ウェイトルームの穴埋めは防水用パテを使用
・カラーリングする場合はエポキシ樹脂で重ね塗り
上記３点をすることでいまのところ防水対策は出来ています。
ウェイトルームの穴埋めは当初グルーガンでやってましたが、密封しにくい
のとやすりかけ後の仕上げがいま一つなので辞めました。
コスト的には魅力なので、時間と工夫でうまくいくかも・・・・
情報がまとまったら、また報告したいと思います。
自作ルアーで釣れました！
こんにちは。
金曜日にいよいよ実釣テストに行ってきました。
当日は暖かい日のあとの小雨で好条件！出来たてほやほやのクランクを持って
期待と不安で釣りを開始しました。
様子を見ながら、3投目にヌーと重くなってあれ？っと感じたのも束の間・・
ぐんぐんと引いて、魚だー！
ばらさないように丁寧にやり取りして・・・しっかり掴みました。
初バスは45,6cmくらいの子でした！
写真も撮りましたけど、暗くて写りが悪い(^^;
今日はいいかも？と思いながら、またキャスト！
コンっと当たって、ロッドがひん曲がる・・・50は楽勝ある
と思った瞬間にばれちゃいました(> <;
その後も40クラスがぽろぽろ釣れて、帰ろうかと引き返している最中に
足元でゴン！と来て、下の写真のが釣れました。
50ジャストの今年初アップです。
苦労して作ったルアーで釣れるとうれしいですね
おおげさですけど、60釣ったのと同じくらい嬉しかった（笑）
そして、日曜日はルアー製作に集中しました。オイカワ？カラーっぽく塗ってます。
夜にはコーティングも乾いてるはずなので、ヒートンとリップを付けてから最終のコーティングで第２陣の出来上がりです。
次にプリントするルアーはもう決めていて、フラットサイドクランクをやるつもりです。ウロコ模様をつけてみようと思っています。
プリントに時間かかりそーだ（笑）
