Oživení stroje

Sestavený a funkční stroj a funkční řízení pomocí firmware GRBL Hotwire je jedna věc. Druhou věcí je, jak připravit program G-code, který bude GRBL vykonávat.

Začínám studiem stránky rcKeith. Keith doporučuje placené programy

• DevWing Foam 2
• DevFus Foam

a probírá i neplacené programy

• Wing Cutter in G-code
• WingWire
• Wing Designer
• Jedicut
• Wing G-code Generator - viz Wing G-code Generator

Když si o programech začínám něco zjišťovat, začínám i chápat, jak takové workflow funguje. Není to tak, jak jsem zvyklý u CNC routeru, že si vymodeluji libovolný tvar a CAM program připraví g-code program, který ten tvar obrobí na routeru.

Tady to je jinak. Ve výše uvedených programech je třeba zadat nějakým zjednodušeným způsobem, co se má řezat. Horký drát může řezat přímkové plochy, programy pracují jen s koncovými řezy. Je to vlastně stejné, jako když se řeže ručně podle šablon. Tady je vidět práce s programem DevWing Foam:

anglicky možnost zapnout české titulky

Nastavení

Propojil jsem řídící jednotku se strojem a nastavil GRBL Hotwire.

Zkušební program (G-code) jsem vygeneroval v programu Wing G-code Generator. Ten vygeneroval dva soubory: test1-left.nc a test1-right.nc. Nechápal jsem proč dva soubory, když program GRBL Hotwire požere jen jeden soubor. Docvaklo mi to až po chvíli. Je přeci třeba vyříznout levou a pravou polovinu křídla!

Program projel správně přednastavenou rychlostí 50 mm/min profil křídla, na jedné straně s větší hloubkou, na druhé s menší. Když jsem na to koukal, ručně bych tak pomalu nedokázal jet. Příště už zkusím řezat.

První řezání

Tak jsem to přišrouboval ke stolu, vzal odporovou pilu, co jsem s ní řezal ručně, zavěsil na stroj, našel jsem kus polystyrénu a zkusil říznout křídlo.

Musel jsem ještě pořešit nějaké detaily. Pila třeba měla obě ramena otočná. Při ručním řezání každé rameno drží jedna ruka. Na stroji ale žádná ruka není a pila se mi skládala jako pantograf. Musel jse jedno rameno zafixovat v pravém úhlu. Druhou věcí bylo připojení vodičů od transformátoru k pile. Strkal jsem oholené a zakroucené konce vodičů do svorkovnice na pile, teď, když mám ty nové kleště, opatřil jsem konce vodičů dutinkami!

Výsledek prvního řezání hrozný. Mám moc tlustý drát, nebo jedu moc pomalu, nebo to moc žhavím!

Čtvrtý pokus už vydal docela pěkné křídlo. Ruční řezání podle šablon je proti tomu, jak to jede stroj, hrozně hrubá záležitost. Stroj jede krásně stejnoměrně. Jen to bude chtít zmáknout parametry řezání pro různé materiály a hustoty materiálů.

Budu mít problém s nastavováním proudu do drátu. V tom černém kanystru mám trafo a u něj tyristorovou regulaci. Jeden zoubek pootočení kolečka na regulaci dělá dost velký skok. A hlavně bez měření mám problém s opakovatelností nastavení.

To trafo to je taky historie. Vzniklo, když jsem byl kluk. Rok cca 1980, chtěl jsem řezat odporovým drátem, ale tehdy se nedaly koupit kombinačky, natož trafo požadovaných parametrů. Můj táta sdělil problém svému kamarádovi a ten na to, že když se trafo nedá koupit, tak že si ho s jeho pomocí vyrobím! Byl jsem v devítce, koukal jsem na něj jako puk. Provedli jsme výpočet, tedy já jen jak cvičená opička počítal na kalkulačce vzorečky, pak jsme šli k němu do garáže, kde měl různé transformátorové plechy a smaltované dráty různých průřezů, a trafo jsme namotali. A funguje dodnes! Inženýr Jirásek.

Kalibrace

Základní kontrolu už jsem dělal, ale je třeba ověřit, zda jezdí stroj přesně. Vytvořil jsem program, který řeže čtvercový profil 50 x 50 mm.

Změřil jsem vyříznutý hranol a změřil jsem díru, která řezáním v přířezu vznikla.

Z rozdílu rozměru díry a hranolu v jednom směru se zjistí propal:

(Xdíra - Xhranol)/2 = propal

Z rozdílu rozměru díry a hranolu v jednom směru se zjistí rozměr, který pila řeže:

(Xdíra + Xhranol)/2 = rozměrX
(Ydíra + Yhranol)/2 = rozměrY

rozměrX a rozměrY by měly odpovídat programu. V mém případě 50 mm. Pokud to tak není, je třeba upravit konstanty v GRBL Hotwire - počet kroků na mm. Je-li rozměr menší, je třeba konstantu zvětšit. Musel jsem ladit svislou osu. Pro řemen pro horizontální posun jsem se dopracoval k hodnotě konstanty 40 kroků/mm, Pro šroub svislého posunu jsem se dopracoval k hodnotě konstanty 199 kroků/mm.

Jak připravit řezání?

První testy řezačky byly o tom, připravit jakýmkoli způsobem program v G-code a ten zkusit spustit v GRBL Hotwire. Modelářská praxe ale vyžaduje vymyslet postup, jak připravit program pro řezačku pro řezání vymyšleného křídla, jak připravit program pro řezačku pro řezání obecného tvaru, třeba části trupu letadla. Jak a čím.

Vyšel jsem z informací uvedených na stránce rckeith - G-code generation software comparison . Keith zevrubně probírá různé programy pro přípravu kódu pro žezání a výsledek svého zkoumání uvedl v tabulce.

Keith nakonec dovozuje, že nejlepší řešení je nákup programů od devCAD , že se to vyplatí.

Když jsem ale koukal na ceny programů a zvážil, kolik asi projektů ještě stihnu do konce svého života realizovat (), tak mi to tak ekonomicky výhodné nepřipadá. A navíc mi ty programy připadají ne úplně univerzální. Nebo jinak: nedávají mi úplnou volnost. (kdo ty programy nezná - devWing Foam 2 a devFus Foam 2, na Youtube jsou ukázky práce s nimi, i Keith nějaká videa vytvořil)

Hledal jsem na netu i jiná řešení, našel jsem nějaké diskuze, výčet programů podaný Keithem je ale docela reprezentativní. Nakonec jsem se pustil do vlastního výzkumu. Úkol je export dvou profilů z CAD, vygenerování G-code a import do GRBL Hotwire.

• WingWire - thingiverse , Youtube
• Hot_wire - GitHub , QT - GitHub

Zjistil jsem, že do Fusionu neexistuje postprocesor pro GRBL Hotwire, navíc licence Fusionu pro hobíky omezuje počet os na tři.

Měl jsem už zkušenost s programem Wing G-code Generator, ale ten umožňuje jen import .DAT souborů. Já potřebuji mít možnost importu souborů z CAD programu. Z Keithovy tabulky je patrné, že jediný program, který to umí je Jedicut. Věnoval jsem tomu dvě noci, zkoumal jsem, jak to s programem je. Samozřejmě to nebylo bez problémů!

První problém je to, že program vytvořil Francouz a chybové hlášky nebo varování, které program dává, jsou ve francoužštině. To se nedá moc konzumovat. A stejně tak jsou mnohé diskuze kolem programu taky ve francoužtině. To už se dá naštěstí řešit. Jinak vlastní rozhraní se dá přepnout do češtiny a překlad je dobře udělaný. A logika programu, jeho rozhraní, je také docela dobrá. Zkušenost s programem jsem popsal zde: Jedicut

Druhý problém je soubor .DXF, který jsem vygeneroval ze skeče Fusion 360. Nejde do Jedicutu načíst. Vykoumal jsem, že to je tím, že formát .DXF produkovaný Fusionem je příliš moderní na program Jedicut, který byl naposledy udržován někdy v roce 2018. Řešením byla konverze souboru .DXF v programu LibreCAD na starší formát. To už Jedicut načetl bez hlášení chyby. I tak to ale nebylo ono. Jedicut ignoroval křivky typu spline. To je při práci s profily křídel kardinální problém! Dalším bádáním jsem se dobral toho, že knihovny použité při programování programu Jedicut umí jen primitivnější geometrické objekty a tedy je potřeba spline transformovat na něco jednoduššího, třeba na lomenou čáru. A na takovou transformaci existuje plugin pro Fusion: DXF Spline To Polyline

Dobral jsem se tedy k tomuto postupu: Kreslím vše ve Fusion a ve Fusion připravím i dráhu drátu včetně korekce na propal. Dráhy exportuji do programu Jedicut, kde připravím řezání, a z programu Jedicut generuji program pro GRBL Hotwire. Moje potřeba je říznout to, co si nakreslím ve Fusion 360, nestačí mi jen vzít .DAT soubor s profilem, nějak nadefinovat náběžku, nosníky, odtokovku. Já chci ty profily modifikovat a ty modifikace dělám v CADu. A chci řezat i jiné tvary než křídla. Proto takto. Vyzkoušel jsem a popsal postup zde: Workflow

Nejasnosti

GRBL Hotwire ukazuje malými čísly zřejmě souřadnice stroje. Nepřišel jsem na to, jak je vynulovat nebo kdy se nulují.

Údaje se vynulují příkazem connect, předpokládám, že se vynulují při houmování.