Souřadnicový snímač

Princip

Na hlavu tiskárny, nebo CNC stroje, připevníme kameru a postupně najíždíme a odečítáme souřadnice klíčových bodů součástky. Tyto souřadnice jsou následně podkladem pro další konstrukci.

Geneze

Původně jsem měl kameru připevněnou na CNC frézce, na mobilu nakreslen fixem křížek a souřadnice jsem si zapisoval na papírek. Bylo to zdlouhavé, ale překvapivě efektivní. Ne každý má ale CNC frézku… A co má každý 3D tiskař… správně, 3D tiskárnu!

Takže zbývalo proniknout do jejího online ovládání a napsat nějaký komfortnější program…

Jak na to?

Zde popisuji řešení pro Prusa Mk3/Mk4 a čínský ušní mikroskop NE3, ale klíčové je pouze to, abyste měli tiskárnu, kterou lze ovládat přes sériové/USB rozhraní.

1. Připevněte kameru na hlavu tiskárny.
2. Zprovozněte kameru a na mobil položte zaměřovací kříž, nebo něco podobného. Kolikrát stačí gumičky do kříže, jen abychom měli k dispozici záměrný bod.
3. Propojte USB kabelem tiskárnu s počítačem. Mk3 má takový hranatý ‘tiskárnový’ konektor, pro Mk4 použijte USB-C, který je vzadu u ethernetového konektoru.
4. Spusťte aplikaci XYCordReader.exe
5. Vyberte port tiskárny (zpravidla ten s nejvyšším číslem) a dejte [Open]
6. Dejte [Homing], tiskárna si najde počátek souřadnic a vám se nestane, že do něčeho nabouráte.
7. Upravte výšku kamery v ose Z klávesami [Page Up] a [Page Down].
8. Umístěte měřenou součástku na plochu a pomocí šipek nadjeďte na počáteční bod, říkejme mu ZERO.
9. Přeneste absolutní souřadnice do ZERO souřadnic. Využijte tlačítka se šipkami, nebo můžete souřadnice editovat v příslušných políčcích.
10. Přidejte souřadnici tlačítkem [APPEND]
11. Najeďte na další souřadnici a přidejte ji tlačítkem [APPEND]
12. A tak pořád kolem dokola až to budete mít všechno…
13. Vyexportujte souřadnice a použijte podle libosti.

Tipy

Vycházím z praxe, ale není to nic, na co byste nepřišli po čase sami…

1. Srovnejte si kameru i součástku tak, aby byla rovnoběžná s nějakou osou, usnadní to konstrukci po přenesení souřadnic.
2. Každé důležité tlačítko má svou horkou klávesu, ta se zobrazuje jako tooltip.
3. Pokud jste v editovatelných polích nebo seznamech, nefungují šipky a pod, přesuňte se na nějaké tlačítko.
4. Nastavte si krokování podle vašich preferencí v tabulce Settings.
5. Tlačítko GOTO XY přesune tiskárnu na aktuálně vybranou souřadnici z tabulky. 
6. ZERO bod můžete průběžně měnit, souřadnice se automaticky přepočítají.
7. USB mikroskop by s jiným držákem měl jít taky použít.
8. Před a po použití programu XYCordReader není od věci tiskárnu resetovat, vyhnete se různým překvapením.
9. Napadne-li vás nějaký zlepšovák, sem s ním!
10. Ptejte se!

Fusion 360

Modelujete-li ve Fusion 360, můžete k importu bodů použít Pythonový script ImportPointsCSV.py, který je také ke stažení.

Další informace

1. Pokud víte, jak se k tiskárně připojit přes síť, dejte vědět, zkusil bych to doplnit do programu.
2. Aplikace potřebuje .NET 8 a Windows. Podle všeho by měla jít spustit také na Unix, OSX a Linux (x64, arm64 a arm), ale nemám to jak vyzkoušet.
3. ZIP s aplikací je ke stažení přímo odsud.
4. Zdrojové kódy aplikace XYCordReader jsou na GITu ( https://github.com/xPaRi/XYCordReader ), je psána v C# pro .NET8 / WPF a využívá komunitní licenci Syncfusion ovládacích prvků ( https://www.syncfusion.com/wpf-controls )
5. V ‘Souborech’ jsou jako příklad ke stažení dva soubory se souřadnicemi (zahnutá žiletka co je na fotce).
6. Kamerka NE3 na AliExpressu ( https://vi.aliexpress.com/item/1005005038398094.html )
7. Pokud vám nevyhovuje NE3, mrkněte na Držák pro USB mikroskop pro MK4 nebo Držák pro mikroskop pro MK4S 

USB Camera

Protože NE3 má svá specifika (malá výdrž akumulátoru a nutnost připojit telefon na jeho WiFi), vytvořil jsem aplikaci pro obecné USB kamery. Kříž se kreslí přímo do obrazu, stejně tak úsečky k odměřování úhlů.

Archiv s aplikací si můžete stáhnout přímo zde, pokud si to chcete sami zkompilovat nebo si to přiohnout k obrazu svému, tak zde: https://github.com/xPaRi/UsbCam

Změny

• 12. 1. 2024 - Doplněn python script pro Fusion 360 na import bodů z CSV souboru (ImportPointsCSV.py)
• 1. 2. 2024 - Doplněn odstavec USB Camera.
• 14. 2. 2024 - Doplněn odkaz na Držák USB mikroskopu pro MK4 a doporučení restartu tiskárny před a po použití aplikace XYCordReader.
• 18. 11. 2024 - Doplněn odkaz na Držák USB mikroskopu pro MK4S.