Fraiseuse CNC DIY v3 – Episode 1

Vous vous souvenez de ma « fraiseuse CNC v1« , c’était une première version, pas vraiment fonctionnelle mais qui m’a permis de me familiariser avec la fabrication d’une telle machine.

CNC Mill
CNC Mill

Ensuite, j’ai fabriqué la version actuelle, estampillée V2, tout à fait opérationnelle celle là.

Cnc mill
Cnc mill

Cependant, avec l’expérience, elle souffre de quelques limitations:

  • La première, la plus gênante est la surface de la table de fraisage, beaucoup trop restreinte ( 12 x 12 cm) alors que l’encombrement de la machine est assez conséquent. C’est essentiellement du à la conception de type fraiseuse avec une table X / Y mobile et un axe Z fixe.
  • Le deuxième soucis vient de la précision, elle est très bonne, mais encore insuffisante. J’arrive sans problème à faire des circuit imprimés mais ils ne sont pas parfaits. On doit pouvoir faire mieux.

Partant de ce constat, j’ai décidé de me lancer dans une 3° version qui j’espère sera plus performante. Avec toutefois 2 contraintes:

  • Le prix devra rester raisonnable
  • La fraiseuse devra pourvoir rentrer dans le caisson anti-bruit que j’ai fabriqué pour la V2. Ça limite la surface totale de la table de fraisage à une taille de 40x40cm ce qui, si je ne fais pas d’erreur de conception, devrait donner une surface utile d’environ 30x30cm ce qui est bien plus grand que la précédente.

Pour arriver à un bon résultat, j’ai cherché du matériel me permettant d’obtenir des mouvements linéaires très précis sans pour autant êtres ruineux. Pour cela, j’ai trouvé sur Ebay des arbres de précision avec des paliers en aluminium équipés de douilles à billes. Pour la structure de la machine et les différentes pièces mécaniques, je me suis orienté vers du polyéthylène haute densité ou PEHD, moins cher que le DELRIN. C’est un plastique très dur, facile à fraiser / couper qui sert notamment dans le domaine alimentaire pour faire des planches à découper la viande. Je vais utiliser la fraiseuse V2 pour fabriquer les petites pièces plastiques de la V3. Concernant les entrainements, je pense rester sur des tiges filetées de 6mm, même si le rendement n’est que de 30%, elles sont d’un coût < à 1€ / m alors que les vis à billes sont de l’ordre de 100 € / m…

Les premières pièces:

DIY CNC Parts
DIY CNC Parts

Voilà deux exemples glanés sur le net de ce que pourrait être la machine finale:

aliversionwk9

drawingfi4

Il ne me reste plus qu’à valider quelques « concepts » côté mécanique avant de me lancer dans la construction. La suite au prochain numéro.

Fraiseuse CNC sous Linux, « Do It Yourself »

Après quelques tests sur ma précédente fraiseuse, je me suis rendu compte que le manque de précision était fatal à ce genre de machine. Bien décidé à ne pas laisser tomber, j’ai décidé d’en reconstruire une nouvelle beaucoup plus précise.

Le cahier des charges est assez simple:

  • La machine doit rester bon marché
  • Il s’agit d’une petite fraiseuse de bureau et non d’un routeur de 2x3m
  • Elle devra fonctionner sous EMC2 (Linux Ubuntu 8.04)
  • Elle devra être suffisement précise pour réaliser des gravures de circuits imprimés.
  • La conception se fera au feeling, je suis incapable de concevoir une telle machine sur plans.

J’ai choisi des matériaux faciles à trouver, il s’agit de tube carré en aluminium vendu en barres de 1 mètre chez LeroyMerlin, de tige filetée de 6mm, de boulons de 6mm et de roulements à billes de roller et d’autres récupérés dans des imprimantes ainsi que du tube de 25mm en acier pour la potence de l’axe Z.

La motorisation est assurée par 3 moteurs pas à pas unipolaires 4.1V 1.1A acheté chez Technimaniacs, les prix sont très corrects et le service parfait 🙂 à recommander. Je n’ai pas réutilisé les anciens moteurs, ils nécessitaient d’être démultipliés ce qui me faisait perdre en précision, de plus, leur puissance était vraiment limite.

Pour ce qui est de l’électronique, il s’agit de la même carte que ma première fraiseuse, un kit de chez HobbyCnc. Elle a le mérite de bien fonctionner et d’être très bon marché par rapport à la concurrence. Le pilotage ce fait cette fois sous linux avec EMC2. Un excellent logiciel opensource de pilotage de fraiseuse.

La chaine logiciel (opensource)utilisée est la suivante:

  • Qcad pour le dessin des pièces. Les fichiers sont enregistrés en DXF

  • Gcnccam pour générer le GCODE

  • Ensuite c’est axis qui est utilisé comme interface à EMC2.

EMC2 est installé sur une ubuntu 8.04 avec un noyau temps réel RTLinux. C’est absolument nécessaire sur ce type de machine afin de garantir la précision du fraisage.

Pour la gravure de circuits imprimés, il y a Eagle et un script de génération du Gcode. Je ne suis pas certain que ce soit facilement faisable avec Kicad 🙁

Voici quelques photos de la machine construite. Le seul gros problème rencontré: un axe des Z trop souple donc une machine très imprécise. Je l’ai donc entièrement refait en acier soudé au chalumeau. Il est maintenant très rigide. Pour le reste, c’est assez simple, un châssis rectangulaire en aluminium dans lequel vient coulisser le mobile de l’axe des Y. C’est sur ce mobile Y que vient glisser le plateau de fraisage. L’axe des Z qui porte la dremel est guidé par des rails en alu. Des roulements de roller maintiennent le chariot Z en place.

[flickr album=72157607793713840 num=30 size=Medium]

Voilà une petite vidéo de test avec le fichier de démo d’Axis. Le fraisage ne se termine pas la course de ma machine étant trop limitée. Pour un premier test, la précision est au rendez-vous.

[youtube:http://fr.youtube.com/watch?v=GhIafLmoYuc]

Import en masse de photos dans F-spot: une solution ;-)

Depuis pas mal de temps, j’accumule les photos numériques comme beaucoup d’entre vous. J’en suis à 14000 photos en 8 ans, mon système de classement en dehors de tout logiciel de gestion de photos, se base sur une arborescence chronologique.

Capture-Photos2007 - Navigateur de fichiers

On voit bien les limites de ce système, il manque une gestion efficace des tags. Après avoir testé divers produits: digikam, picasa, jbrout, mon intérêt s’est porté sur F-spot. Étant utilisateur de Gnome, c’est celui qui semble le mieux intégré à l’environnement. Les fonctionnalités sont intéressantes, mais il manque cruellement d’une fonctionnalité d’import en masse qui marche (l’import prévu dans f-spot ne permet pas de dépasser le millier de photos sous peine de saturer toute la ram) et qui ne perturbe pas mon classement en dossiers. Après une petite analyse de leur système de stockage des metadata (sqlite3), voici un petit script perl vite fait qui permet d’importer en masse sans déplacer vos photos.

[code lang= »bash »]

sudo apt-get install libdbd-sqlite3-perl libdate-manip-perl libdbi-perl libimage-exiftool-perl

wget https://www.equinoxefr.org/wp-content/uploads/2008/07/import2fspot.pl

chmod +x import2fspot.pl

[/code]

Lancez maintenant F-spot une première fois si ce n’est pas déjà fait afin qu’il créé une base de donnée vierge.

F-spot vide

Quittez F-spot,ensuite, dans un terminal, lancez l’import.

Capture-pierre@EquinoxeFR: ~-.gnome2-f-spot.png

Quelques minutes plus tard, vous voilà avec toutes vos photos importées dans F-spot. Voilà les temps relevés avec la commande time pour importer 13800 photos:

real    17m28.227s
user    12m12.038s
sys    0m23.117s

Les photos sont toutes taggées avec le nom du répertoire dans lequel elles se trouvent pour ne pas perturber le classement par répertoire. Normalement, les photos déjà importées ne sont pas réimportées.

F-Spot bien rempli

Je n’ai pas importé les éventuels tags exifs existants dans les photos (je n’en ai pas) mais ce n’est pas très difficile à faire. Si jamais quelqu’un s’y intéresse, merci de m’envoyer le code, je publierai les modifs ici 😉

Rémy vous propose une nouvelle version disponible ici http://zouf.org/public/import2fspot.pl Merci 🙂

Arduino PhotoLab

Ca y est, je viens de terminer la mise au point de la première version de mon « Arduino PhotoLab », derrière ce nom se cache un petit circuit fait maison qui permet de piloter mon EOS 400D pour prendre des photos à haute vitesse ( goutte d’eau, orage, bris de verre…).

Voilà un exemple de mes tests du jour avec de gouttes d’eau et d’huile:

Impact ! (Serie)

Impact ! (Serie)

Impact ! (Serie)

Le cœur du circuit est un ATMEGA 168 avec le firmware Arduino. Le boitier dispose d’une LED  de contrôle, d’un écran LCD pour le paramétrage et de 4 boutons.

Arduino PhotoLab

L’intérieur de la boite. C’est mal rangé mais ça marche 😉

Arduino PhotoLab

Le boitier dispose de 5 entrées / sorties:

  1. un port série pour mettre à jour le firmware
  2. une sortie pour le premier servomoteur
  3. une sortie pour le deuxième servomoteur
  4. une sortie pour une commande de flash
  5. une entrée pour un capteur analogique. actuellement j’ai fait 3 capteurs: un de contact, un capteur sonore et un capteur IR.

Arduino PhotoLab

Arduino PhotoLab

Voilà la zone de test :-). J’ai fabriqué une boite en carton peinte en blanc pour la prise des photos. Un goutte est projetée avec une seringue, lors de la traversée de la demi-sphère rouge, elle est détectée par une barrière IR. Le PhotoLab attend alors un délai réglable (ici 305ms)  avant de déclencher le flash.

Arduino PhotoLab

Principe de fonctionnement:

  1. On place la pièce dans le noir.
  2. L’appareil photo est déclenché manuellement avec une télécommande. Il est paramétré pour une pose de 4 seconde. Le temps de faire tomber une goutte.
  3. On appuie sur la seringue pour lacher une goutte.
  4. La goutte est détectée. le photolab attend quelques milli secondes.
  5. Le flash est déclenché. Il illumine la pièce et fige la photo.
  6. Les 4 secondes sont écoulées, l’appareil photo referme l’obturateur.

Le système est assez basique actuellement mais ça fonctionne, j’arrive a prendre en photo trois gouttes sur cinq à peu près. Par la suite, de simple mise à jour du logiciel me permettront de contrôler 2 servomoteurs pour effectuer de grosses photos panoramiques automatiquement. J’ai commandé 2 servos d’une puissance de 10Kg pour ça 😉

Si ça intéresse quelqu’un, je peux mettre le schéma en ligne (enfin il faut d’abord que je le fasse…).