FFmpegの利用

何か、いい方法ないか・・・、そうだ！
以前Linuxにインストールした、「FFmpeg」を思い出しました。

３０年前の８ｍｍビデオを無料でＤＶＤディスクへ変換。

Windowsやスマホでも、標準でMP4ファイルが再生できるので、DVD-Videoの必要は少なってきています。 ただ、古いDVDデッキで再生しようと思うと、やはりDVD-Videoメディアが必要です。 Windowsソフトでも、フリーや体験版のソフトは沢山ありますが、 せっかく、linux環境があるので、フリーライセンスで作成してみました。

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2023.08.28

この記事で紹介している、「動画リストファイル」を作成すると、連結してくれます。
ところが、今回は動画ファイルが多いので、リストファイルを手作業で作るのは面倒です。
シェルでどうにかする方法も可能ですが、Linuxマシンへの転送も面倒なので、今回は、Windows環境で作業しようと思います。

FFmpegのWindowsへのインストール方法は、ネット上にたくさん公開されていますが、基本的には実行ファイルをダウンロード・展開して利用する方法です。
標準では一般的なインストーラではないので任意のフォルダへ保存するだけで動きますが、プログラムへのパスも通っていません。
実行にはフルパスで指示するか、環境変数でパスを通す必要があります。
操作は基本的に、CUIでの作業になります。
今回のやりたい作業は撮れてた動画はTVで見たいので、「AVI」を「MP4」に連結したいです。
動画連結は、頻繁にやると思うので、連結するファイルリストとFFmpeg用のコマンドを生成するだけの仕様ですが、ソフト作りました。

FFmpeg、ダウンロード

ダウンロードはこちらからできますが、下記２つの選択があります。
・Windows builds from gyan.dev
・Windows builds by BtbN
どっちが、いいんだろう？
こちらに説明がありましたので、参考にさせていただきましたが、
私は、「Windows builds from gyan.dev」の「release builds」「ffmpeg-release-full.7z」をダウンロードしました。
「.7z」で圧縮されていますが、筆者のWindows11の環境では、エクスプローラ上でクリックすると、圧縮されているフォルダが表示されるので、適当なフォルダへドラッグ＆ドロップでコピーしました。

連結支援アプリ、FFmpegVideoMerger.exe　開発

FFmpegを利用して動画の連結させるだけのWindowsアプリです。
もちろん、FFmpeg だけでもコマンドをたたけば、連結は可能ですが、環境整えたり、ファイルリストを作成するのも面倒だったので、ソフト化しました。
通常は、下記の操作が必要です。

• 環境変数を編集し、パスを通す
• 連結する、ファイルリストをテキストファイルで作成する
• FFmpeg のコマンドで、連結を実行する

書き出してみれば、大した作業ではないですが、ファイルリストを作るのも、結構面倒です
アプリの仕様としては、連結したい動画ファイルを任意ファルダへコピーしておいて、そのフォルダをアプリ上へドロップする事で、ファイルリストを作成します。
ファイルリストの順序も変更可能にしました。
FFmpeg のパスも、コピーした実行ファイル「FFmpeg.exe」が保存されているフォルダをドロップする事で、環境変数の設定なしでも、動作できるようにしました。

FFmpegVideoMerger.exe　使い方

ダウンロード、インストール

• こちらから、ダウンロード
• ダウンロードした圧縮ファイルを、適当なフォルダへ解凍
• 解凍されたフォルダ内の、「Readme.txt」を読んでいただけると幸いです。
• 連結したい動画類をコピーした、フォルダを準備します。
• 対応拡張子
  FFmpeg はかなりのファイル形式に対応しているみたいですが、このアプリでは下記の拡張子を動画ファイルと判断し、リストを作成します。
  ” TS, MP4, MOV, MKV, AVI, FLV “
  ただし、筆者の環境では、「AVI、MP4」の結合しか確認していませんので、ご了承ください。
• フォルダ内の、「FFmpegVideoMerger.exe」で起動できます。

使用方法

簡単に説明すると、

• 「動画フォルダをドロップ」
• 「FFmpegフォルダをドロップ」
• 「ビデオファイルボタンクリック」
• 「FFmpeg実行ボタンクリック」

の手順です。
下記で、もう少し詳しく説明します。

• 動画が登録された、フォルダを①のパネルへドロップします
• 登録されている動画ファイルの一覧が、②のエディタ領域へリスト化されます
• 一般的な、エディタ的な操作になります。
  追加、削除、順序変更などが可能です。
• ③は、結合された、ファイル名です。
  ファイル名は変更可能ですが、現バージョンでは、「MP4」を想定しています。
• ④に、「ffmpeg.exe」のファイルか、登録されている親フォルダ「bin」をドロップ
• ⑤私の環境では、無変換で、結合させた動画が、「メディアプレーヤー」でうまく動作しなかったので、「H.264」でエンコードするオプションを追加しました。
  デフォルトでは、チェック状態になっていますが、エンコードは少し時間がかかるので、不要な場合には、チェックを外してください。
• 設定が正常であれば、「Create a video list file.」のボタンが表示されます。
  クリックすると、動画ファイルフォルダに、ファイルリスト「list.txt」と、実行コマンドファイル「cmd.txt」が作成されます。
• FFmpeg は、最適化や品質など、多くのパラメータがあるので、「cmd.txt」を手動編集することも可能です。
• この「cmd.txt」を、手動で一行づつ確認しながら、コマンドプロンプトで実行する事も可能ですが、表示された「Run FFmpeg」をクリックすると、実行用バッチファイルを作成し、自動実行します。
• 多少の動画ファイルの削除、追加の場合、動画フォルダに追加・削除して、エディタ等で「list.txt」を編集し、「cmd.bat」に名前変更して実行すれば、再結合する事も可能です。

あとがき

ばあちゃん宅に来てたのは、タヌキでしたぁ～
他にも、猫やカラス、イタチみたいの・・・近所に墓地公園があるので、動物には暮らしやすいと思います。

FFmpegは、CUIが基本ですが、かなり多くの機能があります。
今回公開のアプリは、GUI操作でFFmpegの結合オプションをFFmpegに渡すだけの機能ですが、FFmpegのコマンド操作を少しづつ、GUI化で支援機能を追加していけば、簡易的な動画編集アプリに進化していく可能性はありますね。
動画編集は、あまりやらないので、まったく素人ですが、またなにか必要な操作がでてきたら、ソフト化してみたいと思います。

ダウンロード

下記、「自作ソフト」ページから、ダウンロードできます。

自作ソフト

サイト内記事で紹介した、自作ソフトやデータをダウンロードできます。

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2021.07.11

FLASHFORGE ３Dプリンタスライサー FlashPrint の 「.GX」 ファイル編集ソフト

FlashForge製３Dプリンタ専用スライサー「FlashPrint」は「.GX」拡張子のG-Code を生成します。G-Codeファイルはメモ帳やエディタなどで読めるように、アスキー（テキスト）形式が一般的ですがFlashPrintの「.GX」は、ファイル上部に、バイナリ文字が含まれていて正常な...

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2022.12.04

データによってはエディタ領域にうまく読み込めない現象が起きていました。

ヘッダー部分、切り分け方法ミス

調べてみると、テキスト形式のデータでないと、エディタ表示できないため
バイバリー形式のヘッダ部分を切り離す処理をしていますが、ヘッダの最後の文字の判断を間違えていました。
ヘッダー部分には、プリンタタッチパネルに画像が表示できるように、データ内に画像のデータも収めているようです。
したがって、画像によって、ヘッダ部分の長さや、文字も変わってきます。
筆者が、ヘッダー部の最後と判断する方法がうまくいっていない場合があったようです。
今回の更新では、ヘッダー終了後のG-Codeデータは先頭が、下記コードを想定しています

;machine_type:

したがって、このコードが先頭にない場合は、「Header Error」になります。
「EditorForFlashPrint5.exe」では、データ作成する時に、必ずこの先頭コードは確認しています。
現状では、手持ちの「.GX」データで、検証して問題は起きていませんが、
環境によっては今後も同じような現象がおきるかもしれません。

ヘッダのデータ容量が大きい場合の処置

ヘッダ部分には、画像データが挿入されていそうなので、画像によってはかなり大きくなる場合があるようです。
ヘッダ部分は、プログラム的に、静的文字配列を使っているため、予想よりも大きな文字数になった場合、うまく動作しなくなってしまいます。
現状では、想定文字数よりも、大きくなった場合には、メッセージを出し、強制終了させています。

G-Codeデータ容量が大きい場合の読み込み進捗表示

Adventurer3での使用で開発したので、それほどデータ容量は気にしていませんでしたが
私の環境では、１０MBぐらいのデータになると、かなり読み込みが遅くなります。
読み込み時には、G-CodeデータのZ指令（高さ）なども一行ずつ確認していますが
筆者のレベルでは、そういった処理方法のプログラムがあまり高速にできていません
遅い場合のストレスとなるべく解消するため、読み込み状態を表示するようにしました。

G-Codeデータ容量が大きい場合の検索や編集

読み込みが終わると、任意文字や高さの検索やG-Code編集を行うと思いますが
この処理もデータが大きい場合、異様に遅くなる場合があります。
こちらも、C++Builderの「memoコンポーネント」を使っていますが、その処理方法がへたくそなのかもしれません。

EditorForFlashPrint5 Ver1.7 公開

いくつかのデータで検証した結果では、５Mb程度のデータであれば、それほど気にならないと思います。
それ以上になってくると、レスポンスがきになるかもしれません。
ただし、筆者が検証した限りでは、遅いだけで、データ的には正常です。

フリーソフトページから、ダウンロードできます。
ver1.7 になります。

筆者は、「めねじ」（ナット）の場合には、プリント後にタップ処理をしていました。
「おねじ」（ボルト）の場合には、金属ではダイスと言う道具を使用しますが、プラの場合には、ネジ山を壊しやすいので、モデルでクリアランスを施したり、ダイスの代わりに金属のナットで処理をしていました。
舞ちゃんの飛行機を作った時にも、ネジをかなり多用しましたが、同様な方法で作成しました。

朝ドラ『舞いあがれ！』の、舞ちゃんの飛行機をFusion360と３Dプリンタで作ってみた。

私の出身地の五島列島のバラモンが話題になると言うことで、NHK＋でお昼休みに見ています。五島だけでなく、もの作りの町工場もテーマなので、親近感を持ってみています。ドラマの中で、主人公の舞ちゃんが、町工場と連携して、模型飛行機を製作しました。私も３Dプリンタで作ってみました。パーツのＳＴＬデータは、フ...

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2023.03.20

Fusion360でのねじ機能

ネジのモデリング

ネジのモデリングは、「めねじ」も「おねじ」も「Fusion360」では簡単にできます。
穴やピン形状を描いて「作成」⇒「ねじ」を実行し、ネジ処理したい円筒面をクリックするだけです。
ねじ込んで組付けた位置を合わせたい場合であれば、位相を合わせなくてはいけませんから
「おねじ」か「めねじ」どちらのモデルからか、引き算したモデルのほうが無難ですが
ボルト・ナットのように位相があまり関係ない場合では、Fusion360のネジ機能を使用した方が簡単ですね。
今回は、Fusion360のネジ機能でモデリングしたモデルを使用してプリントした製品がそのまま、市販の金属ネジに入るような方法を考えてみます。

Fusion360ネジ機能のクリアランス

Fusion360では、簡単に「おねじ」「めねじ」のモデリングができますが、この二部品のクリアランスはどうなっているのでしょう？
M5サイズを、適当に描いて、断面をみてみましょう。

なにもしなくても、自動的にクリアランスは付けてくれるみたいです。
測定してみると、横方向では片側で約0.08mm、楔の法線方向では約0.04ぐらいでした。
隙間は、ネジの大きさでも変わると思いますが、この程度の隙間で家庭用のプリンタでは、
たぶんそのまま印刷しても結合できないと思います。

Adventurer3 のプリント精度

FFF方式の家庭用プリンタの場合、精度はそれほど期待できないと思います。
このサイトでも、簡単に調べた時の記事があります。

3Dプリンタ、Adventurer3 Pro　キタぁ～

約５年前に購入した３Dプリンタ「FlashForge Finder」が壊れました。最近動かす機会も減って数か月ぶりのプリント。一個目は正常に終了しましたが、二個目の途中でフィラメント詰まり。詰まりを解消しノズル掃除して、再度スタートでもまた詰まり。予備のノズルに交換したけど、また詰まり・・・今度はま...

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2022.08.23

この時は、凸形状は結構狙い通りの寸法になりましたが、
凹形状では径で0.2～0.3mm程度小さくなりました。
したがって、凹の場合には少なくても片側0.15程度は、水平方向に調整する必要がありそうです。

ねじモデルの修正

では、Fusion360でねじモデルを調整するには、どうすればいいでしょうか？
確実なのは、スケッチで断面形状を取り出して、２D的に横移動した図形を螺旋形状にスワーフする
モデリング方法だと思いますがちょっと、面倒だし大変ですね。

スケーリング（尺度）

筆者は、水平（横）方向のみ、スケーリングする方法でやってみました。
ねじの側面方向２軸（Z軸がねじ進行方向の場合、X軸とY軸）のみをスケーリングします。
ナットは大きく、ボルトは小さく縮尺します。

ナットのモデリング

通常は、スケッチ⇒ポリゴンで六角形とねじ用穴を描き、「押し出し」後「作成」⇒「ねじ」で
「モデル化」にチェックする事で、ねじのモデリングが完成します。
ところが、このままAdventurer3 に持って行ってプリントしても、市販の金属ボルトは
すんなり入りません。
筆者のプリンタの傾向で、凹形状では上記の精度確認テストから、径で0.2～0.3mm程度小さくプリントされてしまいます。
したがって、最低でも、それ以上は径を広げる必要があります。
そこで、ねじの側面方向への拡大は、Fusion360の「尺度」機能を使用しました。

・まずは、ねじ部のみ「拡大」したいので、ねじより大きい径の円輪郭を「分割ツール」にして「修正」⇒「面を分割」の機能で「分割」。
・次にねじ部分のみ、「尺度」で拡大。
・「尺度」で「尺度のタイプ」は「不一致」とし、ねじ径方法のみ尺度を設定。
・ここで、拡大する原点の設定「点」を、必ず「ねじの中心軸上」に設定しなおす事。
・尺度量は筆者の環境でテストした結果、径で+0.4ｍｍぐらいでいい感じになった。
・具体的には、Ｍ６の場合、尺度の設定を「6.4/6=1.07」。
・その後、分割しておいた、外周と「結合」して完成。

ナット裏面にザグリを設ける

上記の方法でモデリングしたナットは、プリント後すぐに市販の金属ボルトがスルスル入ります。
ところが、最後まで入ったところで、抜け出す時にすごく固くなります。
レンチを使用して何度か抜き差しすれば緩くはなりますが、できればレンチは使いたくないですね。
原因はわかりませんが、積層の始まり付近なので、少し太めに積層されるのかもしれません。
筆者はここには、ザグリを付ける事で回避しました。

大きさとしては、ねじ呼径よりも、+１ｍｍの径とし、ねじの半ピッチの深さとしました。
この処理で、レンチを使用しなくても、手締めで入るようになりました。

ボルトのモデリング

ボルトは、ナットと同形状のヘッド部分と、ネジ部の円筒部分を結合した形状になります。
ただし、ねじ部分はナットとは逆に、小さく縮尺しますから、結合は縮尺後に行います。

・ヘッド部分と結合する前に、ナットと同様に「尺度」機能を使用。
・「尺度」で「尺度のタイプ」は「不一致」とし、ねじ径方法のみ尺度を設定。
・ここで、縮尺する原点の設定「点」を、必ず「ねじの中心軸上」に設定しなおす事。
・縮尺量は筆者の環境でテストした結果、径で-0.2ｍｍぐらいでいい感じになった。
・具体的には、Ｍ６の場合、尺度の設定を「5.8/6=0.97」。
・その後、ヘッド部分と「結合」すれば完成。
・追加でヘッドとネジ部の付け根は壊れやすいので、フィレット処理したほうが安心。
・必要あれば、結合前に、ヘッドとねじの間にフィレットモデルも用する。

先端は若干細くしてねじ込みやすくする

ボルトも縮尺した事で、市販の金属ナットにレンチを使わず入るようになりました。
ただ、どうしても先端が入りにくい場合が多いです。
どのみち縮尺するのであれば、ねじ込みやすいように、先端はさらに少し細めにしようと思います

・先端部分を分割するために、「構築」⇒「オフセット平面」で「平面」を作成。
・オフセット量は、「ねじピッチ×２」とした。
・この「平面」を「分割ツール」として「修正」⇒「面を分割」の機能で「分割」。
・M6の場合、ネジ部は「5.8/6=0.97」で縮尺。
・先端部は、さらに細くしたいので、「5.6/6=0.93」で縮尺。

ボルト完成

先端を細くしたので、ねじ込みやすくなりました。

ボルト・ナット完成

今まで、タップなどの道具を使用して作成していましたが、それでもM5ぐらいが限界でした。
今回、モデルから作り込む事で、道具も不要になり、M3も問題なく作成できました。
まとめると、下記のように、スケーリングしました。

・ナットねじ部は、「ネジ径+0.4/ネジ径」の尺度で拡大
・ナット裏面には、「ネジ径+1.0mm」深さ「ネジピッチ/2」のザグリを追加
・ボルトねじ部は、「ネジ径-0.2/ネジ径」の尺度で縮小
・ボルトねじ先端部「ネジピッチ×2」は、「ネジ径-0.4/ネジ径」の尺度で縮小

この方法で、M3、M4、M5、M6、M8、M10　のボルト・ナットをプリントしてみました。
黄色がプリント製品で、黒とシルバーは市販の金属性です。
いずれも、道具やレンチを使用せず、すんなり入りました。

３Dプリンタで部品作成する場合、形状によってはどうしても分割になってしまいますし
使用方法によっては、組み立てが必要な場合もあります。
接着などは、二度と分解しない場合には簡単でいいですが、取付・取り外しをしたい場合には
ねじ締結は非常に便利です。
今回道具なしで「M3」まで製作できたことで、３Dプリントの幅が広がると思っています。

データ公開・ダウンロード

Mねじ規格寸法、表示ソフト

ボルト・ナットをモデリング際、ネジ頭径やナット幅などの標準の幅を調べるのが面倒でした。
表示するだけの簡単なソフトですが、メートルネジの寸法を表示するツールを作成しました。
興味あれば、下記からダウンロードして使ってみてください。

Fusion360データとFlashPrint5設定ファイル

今回紹介の、M3～M12までの、ボルトナットのFusion360用モデルと、Adventurer3でテストプリントした際の、FlashPrint5用の設定ファイルがダウンロードできます。

バイナリ形式ヘッダー

通常エディタ等で、正常に編集作業をする場合は、アスキー（テキスト）形式に限ります。
バイナリ形式のデータはソフトによっては、読み込めない場合や、
読み込めたとしても、文字化けで表示されてしまいます。

「.GX」ファイルは、メモ帳や秀丸エディタでは、ヘッダー部が文字化けしていますが
ヘッダー以外は、通常のテキストファイルと同じように編集が可能でした。
ただ、編集後保存すると、ヘッダー部分のコードが書き換えてられてしまい、
「FlashPrint」では正常に読み込めないデータになってしまいました。

エディタ上書き保存で、ヘッダー部は、どう変化したのか？

私がメインで使っている秀丸エディタには、バイナリ（１６進数）で表示する機能があります。

この機能を使用して、オリジナルの「.gx」ファイルと、メモ帳で編集後保存したファイルを比較してみます。

「00」コードが「20」に変換されているのがわかりますね。

プログラム言語では、「00」コードは、文字列の最後を表すコードとして扱われます
主に文字列を扱うテキストエディタは、「00」コードは扱いにくいのかもしれませんね。
それで、メモ帳は勝手に「20」に変更したのかもしれません。
ちなみに、１６進数の「20」コードは、「スペース」を表します。
結局、FlashPrintはヘッダーを読んだ時点で、正常に処理する事ができない事になります。

「.G」拡張子ファイル

「FalshPrint 」は、一般的なアスキー（テキスト）ファイルも拡張子を「.g」にする事で
読込み事ができます。
したがって、他のスライサーで出力したG-Codeもアスキー形式であれば、
「.g」拡張子にする事で読み込む事はできると思います。
実は「.gx」ファイルも、バイナリヘッダー部分を削除し純粋なアスキーだけにし
「.g」拡張子で保存し直せば、編集可能になります。

FlashPrint Editor ソフト

実は５年ほど前、「.g」拡張子のテクニックを知らなかったので、
「.gx」ファイルを直接編集できる今回紹介ソフトの前身を作成していました。
このソフト久しぶりに先日試した所、「FlashPrint 5」が出力した「.gx」ファイルが
処理できませんでした。
おそらく、ヘッダー部分の形式が「FlashPrint 5」になり変更になったと思います。
まぁ、あまり必要としている人は少ないかもしれませんが、今回「FlashPrint 5」にも対応し
一時停止と温度設定のコードを追加する機能を追加した、
FlashPrint 編集ソフト「EditorForFlashPrint5.exe 」を作成したので、紹介します。

EditorForFlashPrint5.exe　使用方法

最初このソフトを作ったのは、もともと筆者はNCが専門なので、３DプリンタのG-Code に興味があり
手打ちのG-Code で動かないかなぁ～と思ったのがきっかけでした。
興味があった当時は、手打ちG-Codeで３Dプリンタにプリントさせてみましたが
最近は、３Dプリンタのメンテナンスの時に、空運転する、ランニングデータを
手打ちした程度ですが、打ち込んだデータで機械が動くのは楽しいものです。

追加機能

FlashPrint5はFlashForge専用スライサーなので、通常編集する必要性はほとんどないと思いますが
一時停止の設定が使いにくいと感じているので、一時停止と温度設定のコマンドを挿入する
機能を付けました。
一時停止と温度設定は、以前のFlashPrintは積層高さで指定できましたが、FlashPrint5では、
レイヤー指定に変更になってしまいました。
なぜレイヤー指示になったのか分かりませんが、筆者は積層高さで設定するほうが
設定しやすいので積層高さで設定する機能を追加しました。
他の用途としては、FlashPrint出力のG-Codeを調べたい場合などには使えると思います。

インストールとアンインストール

インストールは特に必要ありません。
ダウンロードした圧縮ファイル（ZIP）を適当なフォルダへ展開し、EditorForFlashPrint5.exeを起動するだけです。
アンインストールも、展開したフォルダを削除すれば完了です。

起動

このような画面で起動します。

使用方法

まずは、画面上に、「.gx」ファイルをドロップ
データを解析し、右側にエディタが起動します。

①　ドロップしたファイルのフォルダです。
　　ここに、編集されたファイルが作成されます。
②　作成されるファイル名。必要あれば、変更してください。
③　ラフト高さを除いた、造形品積層の始まり高さです。
④　全体の高さです。「造形品高さ」+「ラフト高さ」＝「全体高さ」
⑤　コマンドを追加したい、造形品積層高さを指定。
⑥　「Search」ボタンで、データから指定高さを検索します。
　　指定高さと同じ高さがない場合には、一層低い位置を検索します
　　基本は検索位置に挿入ですが、マウスクリックで自由に変更できます。
⑦　検索位置に、「M25」一時停止指令を挿入します。
⑧　温度指定指令を挿入します。
　「T0」ヘッド右、「T1」ヘッド左、「Bed」プラットフォームに温度指定できます
⑨　編集された、ファイルが作成されます。

一時停止と温度調整だけでなく、通常のエディタ的に編集できるので、自信がある方は自分でG-Codeを挿入する事も可能です。

テストプリント

各ステップの高さを、3mm　としたモデルを準備しました。

このモデルから、「FlashPrint5」でG-Codeを作成し、「EditorForFlashPrint5.exe」を使用し
「3.0mm」「6.0mm」位置へ、一時停止「M25」を挿入したデータで印刷しました。

一時停止高さの確認のため、一時停止ごとに、フィラメントの交換を行いました。
一層程度、ヅレている感じもしますが、まぁこんなもんでしょう。
このように、一時停止させる事で、途中で色を変えたり、内部にナットなど別のパーツを挿入したりできるので、プリントの幅が広がります。
今回は温度設定も、「一時停止」の前に挿入してみました。
ヘッド温度は、指定温度へ変更されましたが、プラットフォーム温度は変化しませんでした。
ウチのAdventure3 が対応していないのかもしれません。

まとめ

「FlashPrint」で作成した「.gx」ファイルを、編集するソフトを作成してみました。
必要性は・・・少ないかもしれませんが、G-Codeが触れるのは楽しいものです。
ただし、筆者の環境では、実機はAdventure3しか確認できませんのでご了承ください。

フリーソフトページから、ダウンロードできます。
　2023/01 オリジナルデータの上部のコメント文「;」を全て削除して作成すると
　再度そのデータを読み込んだ場合、正常に読み込めない症状を修正しました
　ver1.6 になります。

Fanuc と OSP の違い。

昔の資料を整理していたところ、違いを書きだしたメモが出てきました。最近はあまり必要としていませんが、とりあえず、残しておこうと思います。もう、１５年以上前の資料なので、現在では変わっている箇所もあるかもしれません。この手の記事は、ネット上には沢山あると思うので、怪しい場合にはそちらも参考にしてくださ...

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2021.11.09

ここで書いた以外でも、機械特有の機能を操作するコードは、さらに違ってきます。
機種依存機能は、Fanuc、OSPなど違うメーカーと言うだけでなく、
同じFanuc機でも違ってきますので最終的には保有機械の取説で確認してください。

変換ソフト開発

Fanuc、OSPに限らず、数種類のNC機を保有している場合、
CAMでNCデータを作成する場合では、CAMに各機械のポストプロセッサを用意して
各々専用のNCデータを準備するのが、一般的だと思います。
一番安心な方法かもしれませんが、機械の種類が増えてくると、結構面倒です。
機械操作側とデータ作成側が違う組織で、特にデータ修正作業を行い、
加工機械が変更になった場合などデータ管理ミスが発生する可能性もあります。
そんな事もあり、筆者は、CAMによるNCデータは一種類の標準構成のデータのみ作成し、
各機械へは自作したNCデータ変換ソフトにより各機械へ供給する方法で運用しています。
同じFanuc機でも機械オプションにより違いがありますが、Fanuc制御機同士であれば
冷却コードやコンベアなど補助コードの違いが多く基本的なコードは互換性も多いので、
文字列の変換程度で対応できる場合も多いと思います。
手打ち修正でもできなくはないですが、程度にもよりますが、
エクセルやエディタマクロでも対応できる場合もあると思います。
とりあえず実際に変換データで動作させ、実績が出てくれば非常に便利です。
ただ、Fanuc、OSPになると、重要なコードの違いも多いのでソフト開発も結構面倒ですね。
特に、加工動作に直接かかわる、ワーク座標系や工具長補正コードが違うのは厄介です。
今回は、投稿用として基本コードのみの仕様ですが、C++Builder で、
変換ソフトを作成しましたので、紹介したいと思います。

変換コード

ワーク座標系

工具長補正

原点復帰

固定サイクル

ドウェル

その他

仕様

違いは、まだまだ、あると思いますが、同じメーカー製であっても機械仕様などでも変わってくるので、今回は上記の項目を変換対象にしようと思います。
また、今回のソフトは、サブプロ形式には、対応しません。
もし、サブプロを変換させたい場合には、下記ソフトでメインのみに変換させてください。

NCプログラム／メイン・サブ構成のNCデータを一本化（パッケージ化）したい場合もあるよね！

前回は、複数種類のマシニングセンターを運用する場合、「メイン・サブ仕様」の構成をお勧めしました。ただ、サブプロに対応していない制御機やシミュレーションソフトの場合や、データ管理的には、一つのパッケージのＮＣプログラムのほうがいい場合もあります。そこで、メインプログラムのサブプロ呼び出し指令「M98 ...

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2020.02.06

変換プログラミング作成のポイント

コメント文

NCデータの処理をさせる場合で、結構面倒なのが、「コメント文」です。
人間へのメッセージとしては便利ですが、制御機的には、無視するコードです。
無視するので、GコードやMコードもコメントとして書くこともありますが
これが、変換ソフトにとっては厄介です。
単純な文字列変換だけでは、つじつまが合わなくなる可能性もあります。
変換をさせる場合、まずコメント文か純粋なNCコードかの判断が必要になります。

NCワード

指令の最小単位が「ワード」です。
通常ワードは、「アドレス（半角英文字）」と「数字・数値」で構成されています。
「アドレス」は「G」とか「M」とかですが、「数字」の部分が厄介です。
例えば、「G1」と「G01」は同じ意味です。
さらに、モーダルという機能があるので、そのコードがない場合でも、
前のコードを引き継いでいる場合もあります。
ここでも、単純な文字列変換だけでは、正常に変換できない可能性があります。

工具呼び出しと工具交換

工具交換する場合には、「T数字」で指定番号の工具を待機させ、「M06」で主軸へ交換させます。
この指令もちょっと厄介です。機械構造により動作や指令方法が違う場合があります。
私の経験では、「T02 M06」と同じ行で指令しなければいけない機械と、逆に行をわける必要がある場合がありました。
さらに、「T02」の指令で、特別な工具待機位置へ移動する機械もありました。
変換ソフトを開発する場合、このへんも、少し頭に入れておく必要があります。
今回は、Fanuc から OSP へ変換する場合、基本的な単純な変換機能しか考えていませんが
筆者の知っているオークマの機械では、主軸工具の番号を呼び出し指令すると、アラームになった記憶があります。
ファナック機では、単純に無視するだけの機械もあったので、この部分は変換ソフトにも盛り込んだほうがよさそうです。
基本構成としては、主軸工具を呼び出すコードが来た場合、コメント文に変更しようと思います。
ただし、次工具を事前に呼びだしておいて、さらにその工具番号を呼び出す場合は？

T10 M06
T11
・
・
T11 M6

実機を触れないので、よくわかっていません。このソフトでは、この場合は、無視しています。

サブプログラム構成

上にも書きましたが、今回のソフトは、サブプログラムには対応しません。
サブプロ構成のNCデータを変換したい場合には、「フリーソフト」のページの
「メイン・サブ構成のNcデータを一つのメインにまとめる」ソフトを使用してみてください。

ソフト公開

上記の仕様で、ソフト開発しました。
単純な文字列変換だけでなく、少しはNCプログラムを理解させていますが
標準的なコードのみ変換の仕様です。
ただし、実際の機械での検証をおこなっておりません。
もし、実加工に使用する際には、十分に確認して使用してください。
著作者は一切の責任を負いかねますので、ご了承ください。

ダウンロード

インターネットサーバー

インターネット上で情報を提供するには、サーバーを立ち上げ、利用者の要求に応じたサービスを提供するソフトウェアを動作させておく必要があります。
サーバーソフトは、Windowsでも提供されていますが、Linux であれば、無料でありながら、セキュリティも動作も優れたソフトが豊富に公開されています。

OS

メインサーバーには、linux（CentOS7）を使用しています。

自宅サーバー再構築（centOS7インストール）

NC加工の情報は、ネット上では十数年ほど前までは結構盛んでしたけど成熟してきたのかな？新しいサイトはなかなか見つからないです。 それでも、展示会などへ行くと機械や工具やソフトはますます進化を続けているのも事実です。使ってみたいなぁと思っても、使ってみないと・・削ってみないと・・・・はたして期待した効...

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2019.06.09

バックアップ用としては、CentOS8 を使用していますが、とつぜんCentOS8は昨年（2021年）末でサポートが終了されてしまいました。
CentOS7 は、2024年6月末まではサポートされるみたいなので、それまでには、別のディストリビューションに移行しなければいけません。
こういった事はフリー版を使用する上では宿命みたいなもんです。
有料版であればこのような事は少ないと思いますが、商売ではないのでそれはそれで楽しみでもあります。

Weｂサーバー

OSが立ち上がり、Webサイトを世界中に公開するには、Webサーバーを動作させます。
このソフトを動作させておくことで、外部PCのウェブブラウザからの要求に対して、サイトのページを表示する事ができるようになります。
こちらも、何種類かのアプリケーションが公開されていますが、筆者は一番メジャーは「apache」にしました。

WWWサーバーのインストール

前回でリモートアクセスが可能になりましたこれで作業がだいぶ楽になりました次はいよいよ、wwwサーバを動作させ外部に発信できるようにしますApacheの導入wwwサーバは、現在は一番メジャーなApacheにします。インストールは 「yum」で 簡単にインストールできますApache関連パッケージの確認...

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2019.07.07

歴史も古く、動作が安定していて信頼性もたかいアプリケーションで絶対王者でした。
ただ最近では、Nginxのほうが、ショアを伸ばしているようです。

ドメイン管理（残念ながら無料ではできません。）

インターネットへホームページを公開する場合には、独自ドメイン名が必要になります。
外部から、ドメイン名でなくグローバルIPアドレスでアクセスする事も可能ですが、
一般公開はむずかしいですね。
まずは、独自ドメインを取得する事になりますが、プロバイダやレンタルサーバーの
サブドメインでなく自分が希望するドメインを取得するには残念ながら無料ではできません。
筆者は、こちら「https://muumuu-domain.com/」で発行してもらい管理してもらっています。
年間、￥1628 です。　

ネームサーバー（DNS）

インターネット上のサイトを閲覧するにはプロバイダと契約してアクセスしていると思います。
自宅のPCをインナーネット側へ公開するには、グローバルアドレスが必要ですが、
プロバイダによってはプロバイダ内部のプライベートアドレスが発行されている場合と
グローバルアドレスを発行してくれる場合があります。
会社内やマンション共有環境などの場合には、プライベートアドレスになっている場合
もあると思います
その場合には、自宅サーバーを独自ドメインで、インターネット側へ公開するのは難しいと思います。
グローバルアドレスを割り当ててもらっている場合には、独自ドメイン名とグローバルアドレスを
紐づけすれば、外部からドメイン名で自宅のWebサーバーへアクセスできるようになります。
この紐づけするのが、ネームサーバーの仕事です。
Linux にも、DNSソフトはありますが、外部に公開すると攻撃の対象になりやすいようです。
また、自宅などの場合、固定IP契約していないと不定期にIPアドレスが変わる事になります。
その場合、動的にドメインとアドレスを紐づけする設定（DDNS）が必要になります。
このようなサービスも無料でやってくれるサイトがあります。
筆者はこちら「https://www.mydns.jp/」を利用させてもらっています。

SSL（暗号化）

ここまでくると、ドメイン名でインターネット上に公開できるようになりますが
３年ほど前でしたか？Chromeなどのブラウザが、SSLを導入していないサイトには、
「保護されていない通信」などのメッセージを出すようになりました。
具体的には、アドレスの始まりが「http:」か「https:」か、の違いです。

HTTPS化

今回の自宅サーバーの再構築は、自宅サイトの「https」化ですやっとここまでたどりつきましたまたしても、こちらのサイトを参考にさせていただきました今回も流れはこのサイトに則って作業しますが、自分の環境に合わせて覚書きとして書き残しておきたいと思いますホスト名でのアクセスが必要http の場合は、IP...

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2019.07.19

暗号化自体は、Linux には用意されているので、簡単に利用できますが、
これだけでは安全なサイトとは認定してくれません。
このサイトが正常に動作されている証明書を発行してもらう必要があります。
証明書を発行してくれる機関は沢山あり、費用もピンキリです。
特に、信頼性を重視する企業向けの場合には、かなりの費用になります。
一方、動作確認程度であれば無料で証明書を発行してくれる機関もあります。
筆者は「Let’s Encrypt」を利用しています。

メールサーバー

Eメールの送受信をするには、メールサーバーを動作させる必要があります。
通常は、プロバイダからメールアドレスを発行してもらいますが、アドレス数を増やすにはやはり費用がかかります。
メールサーバーを動作させる事で、好きなだけメールアドレスを追加できます。

Postfixでメールサーバー構築

サーバーを運用していると、動作させているサービスがエラーやログなどのメールを発進する場合がありますから、サーバーのトラブルをいち早く知るにはやはりメールサーバは動作させておきたいですまた、自宅サーバーであれば、ほぼ上限無くメールアドレスを設定できますcentOS7へのメールサーバー設定にはこちらを参...

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2019.08.19

筆者は「Postfix」と「Dovecot」を使っています。
ただし、セキュリティ対策にも気を使わないと、踏み台にされてスパムメール発信基地にされてしまう可能性もあるので、セキュリティ対策を行いながら必要最低限で利用しています。
現状は、サーバーシステムからの、情報を自分のメインメールアドレスへ送信する程度の設定にしています。
こちらも、無料で使用する事ができます。

Webサイト

Webサーバーが正常に動作すれば、自分のウェブサイトを公開できるようになりますが、「HTML」言語などを使用してページを作成する事にまります。
特に、ブログページなどのように、動的なページを一から作成するのは非常に大変です。
動的な掲示板やブログ的なページも比較的簡単に作成できるアプリケーションも沢山あります。
私は、「WordPress」を使わせていただいていて、このサイトも「WordPress」で作成しています。

自宅サーバでWordPressを動かそう。インストール

前回までで、WordPress要求の PHPバージョン7.3以上、MySQLバージョン5.6またはMariaDBバージョン10.0以上の環境は出来上がっています。いよいよ、WordPress をインストールしようと思います。環境の確認インストール状況を確認するには、「rpm -qa 」や「yum l...

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2019.11.12

「WordPress」はブログページだけでなく、通常のホームページのような固定ページも作成できます。
さらに、問い合わせページやバックアップ、サイトマップなど、非常に豊富なプラグインも公開されています。

プログラム開発

このサイトにも、いくつかフリーソフトとして公開していますが、趣味の一環でWindowsソフトを作っています。

開発環境は、C++Builder Community Edition　です。

趣味やスタートアップ企業の場合には、無料で使えます。
無料で使える開発環境としては、「Visual Studio」が有名で情報も豊富だと思いますが
筆者は以前、「Delphi」 を使った経験があったのでその流れで「C++Builder」 を使っています。
「Visual Studio」 は使ったことがないので、なんとも言えませんが、
趣味レベルでのWindiwsのビジュアルソフトを作ろうと思うと、C++Builder のほうが簡単だと思います。

3D-CAD/CAM

このサイトでも、かなりの比率で取り上げている、「Fusion360」を使っています。

Help

help.autodesk.com

Fusion360でマシニングセンターを動かす／CAM機能の検証

「Fusion360」 を使いはじめたきっかけは、ボケ防止に個人で購入した３Dプリンターで遊ぶためですが、「CAM機能」も備わっていました。個人使用なら無料ですが、商用でも年間６万円ちょっとで使用できます。この価格で本当に会社のマシニングセンターが動くのだろうか？と思い取り組んでみたのが、約２年前。...

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2020.03.27

３Dプリンタ用の３Dデータ作成ソフトを探している時に見つけました。
かなり高機能でびっくりしました。
２か月ほど使った後で、CAM機能もある事を知り、またビックリ！
会社でも、もちろん有料版ですが実際のマシニングセンターのデータ作成に使っています。
個人向けの無料版でもCAM機能はありますが、卓上CNC機レベルだと思います。

2D-CAD

自宅で図面を描くことは多くないですが、自宅の間取り描いたり、町内会の資料作りなどに使いました。
使用しているのは「RootProCAD」です。
オフィス系のソフトよりも、実際の寸法で描けるので、実際のイメージで印刷するのに便利です。
最近では、年賀状の宛名書きに使ってみました

Fusion360とRootProCADで年賀状の宛名印刷をやってみた。

いつも年賀状の通信面は、利用フリーのサイトからはがき画像をゲットして「LibreOffice」の描画ソフトで印刷してます。オープンソースですが、描画ソフト以外にも、文章や表計算、プレゼン資料も作成できます。MS-Officeは高価なので、自宅でのちょっとしたOffice作業なら十分です。宛名書きは、...

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2021.12.27

会社でも有料版を使っていますが、かなり複雑な図面も書けます。

治具などの設計には、十分だと思います。

テキストエディタ

WdindowsのBATファイルや、設定ファイル、HTMLなどで簡単なプログラムをしたり、ちょっとした文章を書く場合非常に便利です。
筆者は以前から、「秀丸エディタ」を使っています。
シェアウェアですが、フリーソフト作者は免除してくれると言う事で、かなり昔ですが免除してもらいました。
最近では、Fusion360のポストを編集する時に、「Visual Studio Code」を使い始めました。

Fusion360 CAM ポストプロセッサ徹底解説・概要編

数回にわたって、Fusion360 CAM のポストプロセッサの説明をしようと思います。しかし、筆者自身も独学なので、わかっている範囲での説明になりますし、もしかすると間違いもあるかもしれませんので、ご了承ください。ただ、ポストプロセッサはＮＣデータを出力する機能であり、それ自身が機械を動かすわけで...

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2020.11.28

これは、マイクロソフトが無料で公開しているソフトウェアですが、すごく高機能です。
Fusion360ポスト作成以外でも、HTMLでコーティングする時リアルタイムプレビューできて便利です。

Office

会社では、Microsoft Office を使用していますが、自宅では使用頻度は多くありません。
それで、ある程度、Microsoft Officeと互換性もある、「LibreOffice」を使っています。
ライセンスは、「Free Softwere」でありながら、MS-Officeとの互換性も高いです。
MS-Office のデータを直接読み込めますし、Microsoft Office のデータで保存も可能です。

さらに、MS-Officeにない画像や数式を描く機能もあります

まとめ

こんな感じで、かなり、無料で遊ばせてもらっています。
無料と言っても、とてもとても使いこなす事はできませんね。
じじぃの暇つぶしには、十分です。(^^ゞ

Windows10の、表示機能

エクスプローラーでも「表示」タブで、「隠しファイル」は見えないようにする機能はあります。
ただこれは、隠したいファイルやフォルダをプロパティで「隠しファイル」属性に設定しなければいけません

さらに、「表示」タブの「隠しファイル」にチェックがなければ、そのフォルダは隠れてくれますが

チェックを入れると、薄いながら、出現してしまいます。

結局これじゃ、あまり意味ないですね。

attrib コマンドで可能

何かいい方法はないのかな～？
と探してみると、ありました。ありました。
Windowsの「attrib」コマンドで、設定できそうです。
このサイトの情報では、「+r」「+h」「+s」のオプションで、「読み取り」「隠し」「システム」の３つの属性を付加する事で完全に非表示にできるようです。

ソフト開発

確かに「コマンドプロンプト」から実行すれば、完全に非表示にする事ができました。
でもちょっと面倒ですね。
それに、後々隠したフォルダを忘れてしまう可能性もあります。
そのあたりも考慮して、もう少し簡単に隠しフォルダにするツールを作成してみました。

仕様

• 開発環境：このサイトでもたまに紹介している、C++Builder で作成します。
• フォルダのみを対象にします
• 対象フォルダをドロップする事で、隠しフォルダにします
• 隠しフォルダにすると同時に、そのフォルダのショートカットも同時に作成します。
• 隠しフォルダには、そのショートカットからアクセスできます。
• ショートカットをドロップする事で、隠しフォルダを見えるようにします。
• 隠しフォルダの場所が分かっている場合には、その親フォルダ内のリストから、復活できるようにします

こんな仕様で、開発していこうと思います。

C++Builder からコマンドプロンプトを実行させる。

「_wsystem」関数が使えます。

UnicodeString path = "C:\\TempFolder";
UnicodeString cmd="attrib +r +h +s ";
cmd += path;
_wsystem(cmd.c_str());

こんな感じで、コマンドと対象フォルダの文字列のポインタを「_wsysytem」関数に渡します

使用方法

ソフトを立ち上げたら、隠したい対象のフォルダをドロップします。

ドロップすると、「ターゲットフォルダ」にフォルダのフルパスが表示されます
隠す場合には、「フォルダを隠す」にチェックを入れます
ショウーカット名で、対象フォルダ名の前にその文字列が追加された、ショートカットが追加されます
ターゲットフォルダを確認し、「実行」ボタンで実行されます。

確認のメッセージが表示されるので、再度ターゲットフォルダを確認し間違っていなければ、「OK」で処理されます。
たまに、隠したはずが、隠れていない場合がありますが、エクスプローラで【F5】キー・更新で結果が反映されます。

この例では、「フォルダー01」フォルダは見えなくなり、「（秘密）フォルダー01」ショートカットが作成されています。
隠れたフォルダへは、作成されたショートカットからアクセスできます。
ショートカットは、違う場所へ移動可能です。
たとえば、USBなどに移動しておくと完全に見えなくなり、USBを所有している人以外は簡単には探せません

ショートカットから復活させるには

①ショートカットから復活させるには、そのショートカットをドロップします。

②ドロップすると、エクスプローラが起動しショートカット先が表示されるので、再度そのアドレスバーから対象のフォルダをドロップします。
「隠しフォルダを表す」にチェックをいれて、「実行」ボタンで復活できます。

親フォルダから選択して復活させる

今は見えていないけど、確かこのフォルダには、隠しフォルダが存在しているはずだ！
と隠しフォルダの親フォルダが分かっている場合にはそのフォルダをドロップします。

ターゲットフォルダが間違いなければ、「フォルダリストから選択」をチェックして「実行」

右側にフォルダ内部のリストが表示されます。このリストは、隠しフォルダも表示されます。
復活させたい「隠しフォルダ」を選択すると、ターゲットフォルダにも反映されます
そのフォルダで間違いなければ、「隠しフォルダを現す」をチェックして「実行」ボタンで復活させる事ができます。

ダウンロード

こちらから、ダウンロードできます

【WindowsによってPCが保護されました。】
が表示されますが、詳細情報をクリックし「実行」ボタンで実行できます

先日、Vector にも公開されました。

こちらであれば、「Windows」からの警告はでないはずです。

バージョン２での変更点

キャンパスサイズ変更

ウィンドウサイズを変更する事で、図形描画領域を変更できるようになりました。
エディタ領域も変更できます。

この機能の実現は、なかなかできませんでした。
イメージとしての拡大・縮小は簡単ですが、そうすると、図形が変形されてしまいます。
図形としての、拡大縮小の方法が見つかりませんでしたが
やっと見つけた、こちらサイトの記事が参考になりました。
インターネット様様ですねぇ～
詳細は後ほど覚書として、書き残しておきます。

拡大・縮小

マウスの「MouseWheel」イベントを利用して実現しました。
ただし、描画レスポンスが悪いため、データ量が多いとホイール操作への追従が即座に反映されません。
下段の「SetScale」横で、拡大率を入力したほうが速く描画できます。
「MouseWheel」イベントはC++Builderで は大元の「Form」しか、このイベントがありません。
図形を描くキャンパス上でのみマウスホイールに対応したい場合には、マウスの位置がキャンパス上がどうかの監視が必要になります。
この方法も、後ほど書いておこうと思います。

移動

「移動」は、マウスクリック位置をキャンパス中心に移動するような操作になります。
通常のCADのような、マウス右でのドラッグのような操作は実現できませんでした。

真円

始点・終点が同一の円弧補間指令の真円指令に対応しました。

ダウンロード

Vector へは、現在登録申請中です。
登録完了しましたら、お知らせします。
登録されました、こちらからもダウンロードできます

• こちらからダウンロードできます(Ver2.6)
• 始めて実行する時には、セキュリティのメッセージが出ると思います。
• 「詳細情報」から「実行」をクリックしてください。

C++BuilderでＧコード図形化の方法

NCファイル読み込みの高速化

このソフトの全体の流れとしては、
・ドロップされた、NCファイルを読み込み
・一ブロックごとに、座標やGコードを分析し
・図形データへ変換
・Image Canvasで描画
の流れで、処理しています。
そんな事もあり、NCファイルは一度「TStringList」へ登録し、その「TStringList」から、一行ずつ、「TRichEdit」へ追加後
さらに「TStringList」から、一行ずつ、NCデータ分析処理を行っていました。

TStringList *list = new TStringList;
reditNcFile->Lines->Clear();
list->LoadFromFile(FilePath);
for(int i=0; i < list->Count; i++){
  reditNcFile->Lines->Add(list->Strings[i]);
}

「TRichEdit」への読み込みは、こんな感じです。
「TStringList」は便利なので、結構よく使います。
ところが、大きめのファイルを読み込んでみると、結構時間がかかります。
読込み後のNCデータの分析ルーチンは、私が書いたコードなので、ここが遅いのは私のレベルの問題でしょうがないとしても、「TRichEdit」への読み込み時点で結構時間がかかっていました。
いろいろ検索しても、前回の公開時には見つからず、このまま公開しましたが、なんの事はない、「TRichEdit」から直接ファイルを読み込めば、瞬時に読み込みは完了し、「TRichEdit」の「Lines」を「TStrings *」で参照するほうがはるかに高速なのに気が付きました。

reditNcFile->Lines->Clear();
reditNcFile->Lines->LoadFromFile(FilePath) ;　//直接読込む
TStrings *list;
list = reditNcFile->Lines;

さらに、NCデータファイルから一行ずつ文字列として取り出す場合
TStringList の、Strings[i]　で取り出していましたが、
Ｃ言語標準の、FILE * でfopen し、fgets で取り出したほうがデータによっては高速でした

私の環境では、1MBのデータで、前バージョンでは
読込み：56秒 + 図形分析：76秒 = 132秒でしたが
今回のバージョンでは、
読込みは瞬時に終了し分析完了まで、約77秒ぐらいでした。
さらに、データの最後をクリックして、全体表示させてみると
前バージョンでは、5分以上でしたが、今回バージョンでは、２秒程度でした。
図形表示に関しては、前回はNCの一ブロックずつ描画処理していましたが
今回からは、処理した図形データを保存しておいて、一気に描画するような仕様に変更したのでクリック描画はかなり高速になりました。
分析処理ももう少し速くしたいのですが、この部分の改善には最初からの見直が必要で、継ぎ足し継ぎ足しでかなり肥大化してしまっているので、今更難しいかなぁと思っているところです。

エディタや図形領域のリサイズ

「Form」に「Memo」や「Image」を配置する際、まず土台として「TPanel」コンポーネントでレイアウトし、その上にImageコンポーネントを配置するようにします。
土台の「TPanel」は、「Align」プロパティで、「alTop」「alLeft」「alClient」などに設定しておくと、ウィンドウのリサイズ時に追従していきます。

C++Builderに図形を描かせる

C++Builder には、TCanvasオブジェクトが用意されているので、これを使用すれば簡単に図形を描く事ができます。
TCanvasは、TFormやTImage などのプロパティとして用意されているので、まずは対象のオブジェクトを配置して、そこに描く事になります。
例えば、上でPanelを２個配置しましたが、TPanelにはCanvasプロパティはないので、その上にTImage を配置して、そこに図形を描いてみます。
Panel2の上に、Image1を配置して、「Align」プロパティを「alClient」に設定します。
その後、Form1のFormCreateイベントに、線を描く指令を追加すると起動した時に図形が描画されます。

void __fastcall TForm1::FormCreate(TObject *Sender)
{
  Image1->Canvas->MoveTo(100,100);
  Image1->Canvas->LineTo(200,200);
  Image1->Canvas->AngleArc(200,200,60,10,300);
  Image1->Canvas->LineTo(300,300);
}

こんな感じで、簡単に図形を描くことができます。
ただし、Canvas の座標系は一般的な数学の座標系と方向が違いますので
ＮＣデータの図形化のような、数学座標系で図形を描きたい場合には、数学座標をCanvas座標系への変換が必要になります。

Canvas 座標系

数学座標系

一般的にＮＣ機械のＸＹ平面の
座標系は数学座標系と同じなので
（最近では稀ですが違う機械も存在します）
ＮＣデータを描画させる時には、NC座標からCanvas座標への変換が必要になります。
これ単純にY軸の符号を変換だけでなく、原点をキャンパスのどこへもっていくかなど、ちょっと面倒です。

図形のリサイズ

図形を描いた、ウィンドウをリサイズしてみます。

あれぇ～
Panelはリサイズに追従しているのに、Image1上の図形は追従しません。
「Align」プロパティも「alClient」に設定しているのに何でだろう？
ここで結構悩みました。
実は、TImage のStretchプロパティをtrue に設定すれば追従するようになります。

ところが、画像としての追従なので、形状が歪になったり、線の太さが変わってしまったり、図形としては成り立たなくなります。
じゃぁどうすればいいのか？
やっと見つけたのが、こちらのブログでした。
「Delphi言語」の記事だったので、なかなか検索できなかったのでしょう。
言語の構文は違いますが、クラス名やプロパティはC++Builder も大差ないので参考にさせていただきました。

TBitmap *ImageA = new TBitmap;
ImageA->Width = Panel2->Width;
ImageA->Height = Panel2->Height;
Image1->Picture->Bitmap = ImageA;
delete ImageA;

こんな感じで、Image1 の土台であるPanel2 の現状サイズを取得して
新規に生成した、ImageAのサイズを合わせ
そのImageAを、Image1->Picture->Bitmap へ代入する事で実現できました。

マウスホイールの利用

マウスホイールで拡大・縮小をさせたいと思います。
マウスホイールは、TForm のMouseWheelイベントでは処理できますが
図形キャンパスの、TImageにはこのイベントがありません。
したがって、図形キャンパス内での、マウスホイール動作を処理したい場合には
マウスがTImage内かどうかの判定をする必要があります。
コントロール内でマウスを移動させたか？は
TImageの、onMouseMoveイベントで処理できます。
コントロール外へ移動したか？は
onMouseLeaveイベントで処理できます。
これを利用して、グローバル変数でマウス位置の状態を記録しておいて
コントロール内でのマウスホイール操作の場合のみ、拡大・縮小処理を行いました。

C++Builderのサンプルソース添付

以上の機能を盛り込んだ、サンプルソースファイルを添付します
数学座標系指令をキャンパス座標系へ変換し、リサイズやマウスでの拡大・縮小ができます。

C++Builder のサンプルソースファイルは、左よりダウンロードできます

C++Builder は最高！

プログラミングに興味がある方で、とりあえず簡単にビジュアル的なプログラムを作成してみたいと思っている人にとっては、最適なツールだと思います。
少し複雑な処理をさせようと思うと、C++の知識は必要になってきますが、
ちょっとした計算をさせたい場合は、エクセルマクロ的な操作で実行ファイル「EXE」を作成できます。
ＤＬＬのいらない、ネイティブな実行ファイルが作成できるので、エクセルを立ち上げないと動作しないエクセルマクロよりも簡単に利用できます。
こんな素晴らしいツールが個人使用なら無料で使用できますから、プログラムに興味あるかたは是非体験してみてください。

NCプログラム／Gコード　工具経路指令

前回は、NCプログラムの概要を説明しました。今回は工具経路の図形を定義する指令に使用されるＧコードについて説明します。ここまで理解できれば、二次元の図形をＧコードで定義できるようになります。 絶対座標系と相対座標系 経路指令なので、「どこへ行け！」が基本になりますが「どこへ」の指令に２種類の指令方法...

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2019.12.07

絶対座標系(G90)の場合には、原点基準からのＸ軸やＹ軸の移動位置は、比較的イメージできますが、相対座標系(G91)モードの場合は、次の移動位置はわかりますが、全体的な図形形状はなかなかイメージできません。
さらに、「I」「J」円弧の場合はその中心と半径も、電卓を叩かないとわかりませんね。
NCデータの最終確認用として、加工輪郭の図形情報を表示するソフトを作ってみました。

ＮＣデータから、図形輪郭確認

最近は、ＣＡＤ／ＣＡＭを使用して、ＮＣデータを作成する場合がほとんどだと思いますが、２Ｄ輪郭形状で、工具径補正を利用して形状精度を加工する場合、最終的には、使用ＮＣデータと図面寸法を比較して確認したくなります。
確かに、ＣＡＤ上で輪郭スケッチと図面寸法を確認する事はできますが、ＮＣ機械はＣＡＤデータから直接動作するわけではありません。
ＣＡＤで輪郭を描いた後、ＣＡＭで工具径や補正、仕上げ代などを設定後、ポストプロセッサを経由して、最終的なＮＣデータが作成されます。
３Ｄ加工は、ＣＡＤ／ＣＡＭに任せるしかありませんが、精度が必要な２Ｄ輪郭は、ＮＣデータで確認したいと言うのが、このソフトの目的です。

図形要素

基本的に、２Ｄ輪郭は、直線と円弧の連続です。
直線は、絶対座標(G90)であれば、ＮＣ指示の数値で始点終点が簡単にわかるので、その形状も簡単に理解できます。
ところが、円弧補間はちょっと面倒です。
Ｇコードでの円弧指示は、「I」「J」方式と「R」方式があります。
「R」方式であれば、その半径はすぐにわかりますが、「I」「J」方式の場合は簡単にはわかりません。
ただ、円弧の中心位置は、「I」「J」方式のほうが簡単だと思いますし、制御機などによっては、「R」方式には対応していないものもあります。
今回は、「I」「J」方式のみで検討しています。

円弧の中心・半径の求め方

詳細はこちらに書きましたが、円弧の半径は

で求めることができます。
また、円弧中心と「I」「J」の関係は

円弧の始点から見た、中心座標までの、相対位置です。
「I」はX軸、「J」はY軸になります。
逆算すると、円弧の中心座標を（Xｃ、Yｃ）とすると

Xc = 始点のX座標 + I
Yc = 始点のY座標 + J

となります。
ただしこれは、日本国内では始点から見た「相対座標」が一般的なのでこうなりますが
海外の制御機の場合には、「絶対座標」の場合もあるので、注意が必要です。
このソフトは、「相対方式」の「I」「J」のみに対応しています。

電卓による確認

上記の計算式がわかれば、NCデータの一行（一ブロック）ごとに、計算する事で図形データと照合する事ができます。
部分的でも、この方法で確認する事で、ミスを見つける確率があがります。

ソフトを作ろう！

でもやっぱり、電卓は面倒。
C++Builder を利用して、輪郭の情報を表示するソフトを作成する事にします。
図面と照合する時に一番ほしいのは、円弧の中心と半径です
こんな仕様とします。

この情報は、リアルタイムに表示するようにして、工具径補正モードかどうかも
分かるようにします。
相対座標系、絶対座標系、両方に対応できるようにします。
ただし、半径指示は、「I」「J」のみとします。
「R」指示は、１８０°以上とか以下とかいろいろ面倒そうなので、
非対応とします
そして、やっぱり、図形が描画できるようにしたいと思います
私のレベル的に、２D表示までです。
３Dはちょっと敷居が高いです。
次期バージョンでは対応したいと思っていますが
キャンパスサイズの変更や拡大縮小にも現バージョンでは未対応。

こんなイメージ

ソフトのウィンドウ上に、NCデータをドロップすれば、解析を始めます
キーボードの矢印キーで、一行づつ、表示していきます。
マウスでNCデータをクリックすると、そこまで連続で移動します。

小容量のデータが対象です。

大容量のデータでも表示できますが、私のソフト開発のレベルの問題でかなりレスポンスが悪いです。
私の環境で試したところ、600KB 30000行ぐらいのデータで、
読込みに、約30秒。全行描画に約1分　かかります。
基本的なポリシーは、NCデータの図形要素の確認なので、２D輪郭の確認用と言うことで了承ください。

NCプログラムの学習にも使用できそう！

新人さんが入社して来たとき、NCプログラムを指導した事がありました。
その時に、適当な図形の例題を出して、NCデータで図形を定義させたのですが
その確認が面倒でした。
その時は、別のシミュレーションソフトで、新人さんが作成したデータを確認したのですが、そういった用途にも使用できそうです。

エディタ機能

他のエディタで、NCプログラムを手入力して保存し、そのファイルをドロップすれば、一行づづ確認できますが、せっかくなのでこのソフトにも簡易エディタ機能を追加してみました。

例題

試しに、この図形を手打ちで定義してみましょう！

エディタモード

ソフトが立ち上がったら、「Edit」を選択すると、入力モードになります

最近手打ちなんてやってませんが、久しぶりに、例題の図形の輪郭を手打ちでＮＣプログラムしてみましょう！

入力途中でも、「読込み」ボタンで、確認モードに戻ります。
「確認モード」では、矢印キーで、一行づつ確認できます。
「Check」と「Edit」を行き来しながら、確認しながら手打ち作業ができます。

円弧補間で入力ミスや定義がおかしいと、中心や半径が黄色の表示になります。
再度、「Edit」モードに移り、修正します。

ダウンロード

こちらから、ダウンロードできます。
Vector へは新バージョンの登録が完了しました

開発環境

C++Builder Community Edition を使用しています
このような、ソフトウェア開発環境を無料で提供していただいて
感謝！です。

まとめ

NCデータの座標確認を簡単にできないか？
の目的でこのソフトを作成しました。
おまけとして、エディタ機能も追加したので、手打ちでのNCプログミングやＧコードの学習にも使用できると思います。

注意点

• XY平面（G17）のみの対応です。
  Z軸も情報としては表示しますが、描画は、XYのみとなります。
• 始点と終点が同じ、３６０°真円には対応していません。
  半円に分割して定義してください。
• ファナック系の場合、座標値指令の小数点の「有り」「無し」で
  単位が変わる場合がありますが、このソフトは対応していません。
  互換性のためには、基本的に小数点使用をお勧めします。
• 等高線などの、３Dパスも読み込み可能ですが、データ容量が多くなるとレスポンスはかなり悪くなります。
  待てない場合には、「強制終了」で終了してください。
• 拡大・縮小や、キャンパスのサイズがデフォルトよりも大きくできません
  プログラムミング方法を検索中です。
  できそうであれば、次回バージョンで対応予定です。

サブプロを挿入するソフト公開

ダウンロード後、起動すると、上のようなウィンドウが表示されます。
通常、メイン・サブ構成でNCプログラムを作成した場合、フォルダ内は下記のようなイメージだと思います。

この例では、一番上が「メインプログラム」。
その下、４個がメインから呼ばれる「サブプログラム」です。

「メイン・サブ」構成のNCプログラムを、一つに統合するには、この画面の①エリアへ、「メインプログラムファイル」をドロップします。
もし「サブプログラム」が違うフォルダに登録されている場合には、②のエリアへ「サブプログラム」のどれか一つをドロップします。
後は、「サブプロ挿入実行」のボタンクリックで作成が始まります。
「作成しました」のメッセージダイアログが表示されれば完了です。
作成されたパッケージファイルは、「PackageData.nc」になります。
ただし、サブプロ呼び出しは、ファナックの「M98 / M198」しか対応していません。OSPの「CALL」など他の制御機には対応していません。

無料で使用できる、C++Builder で作成

このソフトは趣味で使わせてもらってる、「C++Builder Community edition」で作成しました。
ランタイムが不要な、Windowsネイティブな「EXE」ファイルが作成できるので遊ぶには持って来いですね。
会社では、有料版の「 C++Builder XE6」を使っていますが、私程度のレベルでは、ほとんど同じ関数しか使用しないので、C＋＋の勉強するには最適です。

フリーソフトとして公開

ベクターに登録しました

メインプロにサブプロを挿入の詳細情報 : Vector ソフトを探す！

www.vector.co.jp

こちらからも、ダウンロードできます。

ソフトの使用条件は、同梱されている「README.TXT」をお読みください。
インストールの必要はありません。
展開された、「SubToPackage.exe」 を実行するのみです。
ただ、ダウンロードされたファイルは実行ファイル（exe）のため、下記のような警告が出る場合があります。
「詳細情報」⇒「実行」で起動してください。

起動後は、メインプログラムファイルをドロップ後、「サブプロ挿入実行」ボタンのクリックするのみです。

ＮＣプログラムの記事