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EZ-CNCの機能アップを試みている。
CNCは刃物が高速で回転しているし強いトルクでX-Yテーブルを動かすなど、極めて危険な代物である。安全面には十分、気をつけて臨まなければならない。
盛り込める安全策は全て盛り込むつもりで製作するわけだ。また、こういった安全サイドの対策は人身事故を防ぐだけではなく機械にもやさしい場合が多い。
今回の改良点はソフトウェア的に盛り込んだリミットスイッチである。EZ-CNCのホストソフトウェアはステップパルス数をセットしながらと同時にコントローラが保持しているパルス数の読み込みも行っている。このパルス数の積算が一定の量を超えたら、軸のステップモータを停止する。ソフトで実装しているのでコストは０。こういうのは何度も言ったけど、本当に好き。
テーブルサイズは任意の大きさが入力できる。でも、まだ保存機能を付けていない。この辺も直していかないと...
昨日のブログでは、ヘタレな内容を書いてしまった。
32bit が不自由な SDCC と書いたわけだが、本当に不自由なのは俺のほうだったわけだ。
こちらの方からアドバイスをいただいた。俺のコードより全然良い。
このコードが奏功して、かなりまともになった。これで 32bit データのやり取りも簡単に出来そうだ。
ファームウェアもいくつかの点で機能拡張したいので、このアドバイスは貴重な戦力になる。
多謝。
ファームウェアのバグが取れた。このバグはかなりストロングなバグでNCとして使うには致命的なものだった。なんせ、送りをした時に設定した点を通過してしまうのだ。当然、ホームポジションに戻すときも通過してしまう。これも必ずしも全部の設定でそうなるわけではなく、なったりならなかったりなのだ。
どの設定値の時に発生するかを調べることにした。けっこう、まちまちだったがなんとか傾向がつかめた。32bit 変数が少し不自由な SDCC の場合は、トリッキーなワザが必要になる。嘆いていてもしょうがないので、対症療法でなんとかバグを沈静化した。
まぁ、なんとか使いやすくなった。パーサを入れれば出来上がりだな。
細かい不具合がいくつか見つかったので、EZ-CNCのホストプログラムを修正した。こうやって、品質を上げていくのだ。開発環境と実行環境が近いので、すぐにデバッグが出来る。
今までの作業内容をまとめてみました。
やっている時は必死だったけど、俯瞰すると大した事をしていないような…。
いくつか不具合があるから早いとこ、完全なCNCにしないとだな…。
http://www.teamknox.com/EZ-CNC/EZ-CNCj.html
がんばります。
一応、動作するようになったので送り機構を使って、各種の加工を行ってみた。気付いたことはソフトのバグが多い。多すぎる！！
HomePositionにうまく戻れないやら、指定したポイントを通り過ぎるやら…。ただ、ジョイスティックによる送り機構は中々使い勝手が良い。
それで作ってみたのが、ステッピングモータドライブ回路のマウンティングブラケット。
出来たので、さっそく取り付けてみることに…。
まだ、フタをしていないけどフタには自動送りでメッシュ状の穴を沢山開ける予定。
システムはこんな感じ。
色々と描かせてみたけど、筆圧とバックラッシュが出ているような感じ。
結局、Y軸の動きに手こずってしまった。ジャンク箱にあったスプラインプーリをスペーサ代わりに使ってみた。
こちらの方のページを参考に、制御用のPCを取り付けるフレームを組んでみた。
とりあえず、ハードは細かなものを作るだけで終わりそうだ。
１．延長ケーブル
２．コントローラユニットブラケット
１．は既に部品は購入してあるので、組むだけ。
２．に関しては設計（って言うほどじゃないけど）は終わっているので、材料（アルミアングル）を買ってくる。
後はZ軸だけになるね。
こんな感じでY軸もステッピングモータを取り付けてみた。
Y軸は動きが軽く、X軸よりスムースに動く感じ。
全体的にはこんな感じ
後は延長ケーブルの製作とPCの取り回しで送り機構の代わりくらいは出来そうだな。
CNCのパーサは継続して開発する。
更に発注した部品が到着したので、作業を進めた。
これが、現在使っているカップリングシャフト。
正しいかどうか、わからんけどこんな感じで押さえつけて座ぐってみた。
ケースの加工も始めた。
最初は良い感じだったんだけど…。
見た感じ、わからない様に撮影してありますが、大失敗。穴位置が大幅にずれているのだ。近いうちにリベンジしたい。
加工精度上げねば…。
で、やすりがけしまくったので腱鞘炎に…。加工精度を上げれば、腱鞘炎にもならずにすんだのに……。
やっと、カップリングシャフトが送られてきたので、ステッピングモータを取り付けた。
まぁ、それなりに精度は出ているかな？って感じ。
スパルタンな感じがして良いね。
今回、購入したカップリングシャフトは 6-8 なのでステッピングモータの径と微妙な差があり、最初はそのまま取り付けられなかった。とりあえず、6.5mm のドリルで座ぐってから入れてみた。
もう一つの落とし穴は、動作電圧。最初は定格（と言うか、表記と思いたい…。）の６Vでやっていたんだけど、完全なトルク不足で最低速度にしても脱調する。カップリングシャフトの取り付けがよろしくないのかな？と思ったけど、色々とやってみて動作電圧を上げてみることに…。
とりあえず、１２Vまで試してみたけど、９Vの時とそんなに変わらないので９Vで動作させている。しばらくはこの辺りで使って様子を見ようと思う。
と言うことで、次はY軸ですな。カップリングシャフトの発注をしないと…。アダプタはもう出来ています。
＃カンバン方式。
かなり、てこずりましたよ。このジャイロは…。
ユニバーサル基板だと、取り付けに苦労します。あと、熱にも弱いみたい。
取り付けがうまく行かず、コテを当て続けていたら出力が出なくなってしまいました。このジャイロはA,B２種類あって、同じ種類のジャイロを使う場合はそれなりの距離をとらないといけない。
幸い、２種類のジャイロを購入していたわけなんだけど、Aの接続に手間取り４個つぶしてしまいました。（自分でも信じられないし、いやになった。）
幸い、５個目にして動作を開始したわけ…。
Bの接続は一発で決まって、その出力を見てAの接続が適切に行われていないことを認識した次第…。
早いとこ、CNCで俺基板を削れるようになりたいです。
ジャイロを付けてみた。
２ｃｈ分付けたけど、テストしたのは１ｃｈだけ。もう一度、チェックしてから再度火入れしようと思う。
ジャイロってなんだか難しいな。一応、0700 コマンドで信号はなんとなく出ているっぽいけど、なんかイメージと違う。オペアンプを使って、プリアンプも作らないといけないけど、こういう配線ってイマイチ自信が無い。
けっこう、キツキツの配線なのでトラシューが大変そう。
EZ-SERVO は今までの試作と違い、ホンチャンのコントローラなのでセンサなども付けてみる。
外側はこんな感じ。
なるべく部品は外に出さずに、内側に入れる。
１１ｍｍのスペーサを使って、完全に固定する。これにより、コネクタとネジによる嵌合になり剛性が高まる。
接続した加速度センサ。ジャイロは工事中。
加速度センサはロボットの転倒検知に使う。
加速度センサはこれを利用した。特にアンプなどを介さずともAD0.0-AD0.2までに直結で値を読み出すことが出来た。
接続後は コントローラを色々な角度に傾けて、0700コマンドを 投入して値が変化することを確かめる。近いうちに転倒検知→起き上がりモーションの実行を実装予定。
インターネットで発見したスペーサー屋さんからカラーを購入した。７０ｍｍのがあればバッチリだったけど無かったから３５ｍｍｘ２とした。CNCが出来上がれば、自分で自分のパーツが出来るようになるのでそれまでのガマンだ。
まぁ、こんな感じ。
このスペーサ屋さんで、今度は RoboShell 関連のお買い物。
１１ｍｍのスペーサ。この中途半端さが EZ-SERVO と 子基板をガッチリと固定するのだ！！
RoboShell のシステムは基本的にシリアル(57.6Kbps, 8N1) でコマンドを投入する。PCからコマンドを直接、送れるようにシリアルのコネクタを付けてみた。また、近藤のサーボ KRS-4014HV のコネクタを付けるために基板を少し削ってみた。
シリアルの部分を拡大するとこんな感じ。
この基板の裏に加速度センサとジャイロセンサを取り付ける予定。少し細かい配線になるが、実装密度はかなり上げられそう。
RoboShell にはこのセンサ類のフレームワークを拡張予定。
とりあえず、作り始めてみました。
まず、X軸にステッピングモータを取り付けてトルクを見ると言うことです。
穴あけを始めたところです。
ホールソーを取り付けてみました。
やっと、穴が開け終りました。
これから仕上げです。
タッピングも出来たので、モータを取り付けるためのカップリングとカラーの発注をしました。うまくすれば今週中に組み上がると思います。
Y軸はX軸に比べて軽く動くので、X軸に問題がなければ治具さえ出来たら簡単に動作しそうです。
問題は…… Z軸……。