Inkscape – ابزارهای G-Code

... بسیاری از برنامه ها می توانند این فرمت را وارد کنند. Inkscape همچنین می تواند بسیار بیشتر از گرافیک انجام دهد. این مجموعه کارهایی را به شما نشان می دهد که می توانید علاوه بر گرافیک با Inkscape انجام دهید. این اولین مقاله از این مجموعه نشان می دهد که چگونه می توان از پسوند ابزارهای G-Code Inkscape برای تولید G-Code استفاده کرد. G-Code به نوبه خود برای برنامه نویسی ماشین هایی مانند پلاتر لیزری و حکاکی مفید است.

G-Code چیست و چه کاربردی دارد؟

ساخت ماشین آلات برای بخش سرگرمی در حال رونق است. انتشار کد منبع چاپگرهای سه بعدی RepRap برای خودسازی و در دسترس بودن قطعات الکترونیکی مانند آردوینو یا رزبری پای احتمالاً از دلایل این رونق است. مهندسی مکانیک به عنوان یک سرگرمی هر روز پذیرندگان بیشتری پیدا می کند. این روند با چاپگرهای سه بعدی متوقف نشده است. همچنین آسیاب های CNC، پلاتر، حکاکی های لیزری، برش ها و حتی ماشین هایی وجود دارد که می توانید خودتان آنها را بسازید.

لازم نیست خودتان این ماشین ها را طراحی یا بسازید. شما می توانید این ماشین ها را با قیمت نسبتا پایین به صورت کیت یا مونتاژ شده خریداری کنید. همه این ماشین ها یک چیز مشترک دارند: آنها توسط کامپیوتر کنترل می شوند. ساخت به کمک رایانه (CAM) که در تولید گسترده شده است، اکنون در خانه نیز انجام می شود.

G-Code یا زبان برنامه نویسی G

پرکاربردترین زبان برای برنامه نویسی ماشین های CAM G-Code است. G-Code به عنوان زبان برنامه نویسی G نیز شناخته می شود. این زبان در MIT در دهه 1950 توسعه یافت. از آن زمان، سازمان های مختلف نسخه هایی از این زبان برنامه نویسی را توسعه داده اند. این را هنگام کار با آن در نظر داشته باشید. کشورهای مختلف استانداردهای متفاوتی برای این زبان دارند. این نام از این واقعیت ناشی می شود که بسیاری از دستورالعمل های این کد با حرف G شروع می شوند. این حرف برای انتقال دستورات سفر یا مسیر به ماشین استفاده می شود.

دستورات به معنای واقعی کلمه از A (موقعیت مطلق یا افزایشی حول محور X؛ چرخش حول X) به Z (مطلق یا افزایشی در جهت محور Z) می‌روند. دستورات با پیشوند M (بسیاری) دستورالعمل های دیگری را به دستگاه منتقل می کنند. روشن/خاموش خنک کننده نمونه ای از دستور M است. اگر لیست جامع تری از دستورات کد G می خواهید، جدولی در ویکی پدیا وجود دارد.

%
G00 X0 Y0 F70
G01 Z-1 F50
G01 X0 Y20 F50
G02 X20 Y0 J-20
G01 x0 y0
G00 Z0 F70
M30
%
این مثال کوچک یک مربع را آسیاب می کند. می توانید این G-code را در هر ویرایشگر دلخواه خود بنویسید. اما وقتی صحبت از چیزهای پیچیده تر به میان می آید، معمولاً این نوع رمزگذاری سطح پایین را با دست انجام نمی دهید. وقتی صحبت از پرینت سه بعدی می شود، کاتر G-code را برای شما می نویسد. اما زمانی که می خواهید از یک پلاتر یا حکاکی لیزری استفاده کنید چطور؟

نرم افزار دیگری برای نوشتن کد G

سپس به برنامه ای نیاز دارید که این کار را برای شما انجام دهد. مطمئناً برخی از برنامه های CAD می توانند G-Code بنویسند. اما همه برنامه های CAD منبع باز نمی توانند این کار را انجام دهند. در اینجا چند راه حل منبع باز دیگر برای این کار وجود دارد:

dxf2gcode، معمولاً یک ابزار خط فرمان است اما دارای یک رابط کاربری گرافیکی است که در پایتون پیاده سازی شده است
dmap2gcode، می توانید گرافیک های شطرنجی را وارد کرده و آنها را تبدیل کنید
Millcrum، ابزاری مبتنی بر مرورگر
LinuxCNC، می تواند گرافیک های شطرنجی را وارد کرده و آنها را به کد G تبدیل کند
اگر می خواهید فونت ها را حکاکی کنید TrueTypeTracer یا F-Engrave
همانطور که می بینید، هیچ مشکلی برای یافتن ابزاری برای انجام این کار وجود ندارد. چیزی که من دوست ندارم استفاده از گرافیک شطرنجی است. من از دستگاه CNC استفاده می کنم زیرا دقیق تر از آنچه که با دست می توانم انجام دهم کار می کند. استفاده از گرافیک شطرنجی و ترسیم آنها برای ایجاد مسیر برای G-Code دیگر دقیق نیست. به نظر من استفاده از گرافیک برداری که به هر حال دارای مسیر است، بسیار دقیق تر است.

وقتی صحبت از گرافیک برداری به میان می آید، هیچ راه حلی در مورد Inkscape وجود ندارد. حداقل اگر از لینوکس استفاده می کنید نه. چند برنامه دیگه هم هست اما آنها به هیچ وجه به ظرفیتی که Inkscape دارد نزدیک نیستند. یا برای اهداف دیگری طراحی شده اند. بنابراین سوال این است: "آیا می توان از Inkscape برای ایجاد G-Code استفاده کرد؟" و پاسخ مثبت است! "از نسخه 0.91، Inkscape با افزونه ای به نام GCode Tools همراه شده است. این برنامه افزودنی دقیقاً همان کاری را انجام می دهد که ما می خواهیم: مسیرها را به کد G تبدیل می کند.

بنابراین تمام کاری که باید انجام دهید، اگر قبلاً این کار را نکرده اید، نصب Inkscape است:

$ sudo dnf Inkscape را نصب کنید
یکی از مواردی را که باید از قبل به خاطر بسپارید (جایی که نور است، سایه نیز وجود دارد): برنامه افزودنی GCode Tools دارای ویژگی های زیادی است که به خوبی مستند نشده اند. توسعه دهنده فکر می کند استفاده از یک انجمن برای مستندسازی ایده خوبی است. علاوه بر این، دانش اولیه G-Code و CAM برای درک عملکردها مورد نیاز است.

نکته دیگری که باید به آن توجه داشت این است که توسعه به اندازه زمانی که ابزارهای GCode با Inkscape بسته بندی شده بودند پویا نیست.

مقدمه ای بر افزونه Inkscape G-Code Tools

مرحله اول مانند زمانی است که شما هر کار دیگری را در Inkscape انجام می دهید: ویژگی های سند خود را تنظیم کنید. بنابراین تنظیمات سند را با Shift + Ctrl + D یا با کلیک بر روی نماد در نوار فرمان باز کنید و مشخصات سند را به اندازه قطعه کار خود تنظیم کنید.

سپس، با رفتن به Extensions> Gcodetools> Orientation Points، نقاط جهت را تنظیم کنید. می توانید از تنظیمات پیش فرض استفاده کنید. تنظیمات پیش‌فرض احتمالاً چیزی شبیه به آنچه در زیر نشان داده شده است به شما می‌دهد.

Inkscape با تنظیمات سند و نقاط جهت

مرحله بعدی ویرایش کتابخانه ابزار (Extensions> Gcodetools> Tool Library) است. با این کار پنجره محاوره ای برای پیکربندی ابزار باز می شود. در آنجا ابزار مورد استفاده خود را انتخاب می کنید. ابزار پیش فرض خوب است. هنگامی که ابزار را انتخاب کردید و Apply را فشار دادید، یک مستطیل با تنظیمات ابزار روی بوم ظاهر می شود. این تنظیمات را می توان با ابزار متن (T) ویرایش کرد. اما این کمی مشکل است.

Inkscape با تنظیمات کتابخانه ابزار پیش فرض به سند اضافه شده است

برنامه افزودنی G-Code Tools بعداً از این تنظیمات استفاده خواهد کرد. این تنظیمات ابزار با یک نام قابل شناسایی گروه بندی می شوند. اگر این تنظیمات را لغو گروه بندی کنید، این نام از بین خواهد رفت.

در صورت عدم گروه بندی تنظیمات ابزار، دو امکان برای جلوگیری از گم شدن دسته وجود دارد. با فعال شدن ابزار انتخاب می توانید از لغو گروه بندی با 4 کلیک استفاده کنید. یا می توانید با استفاده از Shift + Ctrl + G آن را از حالت گروه بندی خارج کنید و بعداً با استفاده از ویرایشگر XML به گروه یک نام بدهید.

در مورد اول، باید مراقب باشید که گروه قبل از ترسیم چیز جدیدی بازیابی شود. در غیر این صورت شی جدید ترسیم شده به این گروه اضافه می شود.

اکنون می توانید مسیرهایی را که می خواهید بعداً به G-Code تبدیل کنید ترسیم کنید. اشیایی مانند مستطیل، دایره، ستاره و چند ضلعی و همچنین متن باید به مسیر تبدیل شوند (Path> Object to Path یا Shift + Ctrl + C).

فونت هرشی یا فونت استروک

در مورد فونت ها، توجه داشته باشید که TTF و OTF را فونت های طرح کلی می گویند. این بدان معنی است که طرح کلی شخصیت فردی تعریف شده است و به همین ترتیب حک یا بریده می شود. اگر این را نمی‌خواهید و می‌خواهید برای مثال از یک فونت اسکریپت استفاده کنید، باید به جای آن از Stroke Fonts استفاده کنید. خود Inkscape با مجموعه کوچکی از آنها به طور پیش فرض همراه است (به Extensions> Text> Hershey's Text مراجعه کنید).

فونت های Inkscape Hershey Extension Stroke Text
فونت های سکته مغزی پسوند متن Hershey
در اینجا مقاله دیگری در مورد نحوه ایجاد فونت استروک خود آورده شده است. آنها نه تنها برای حکاکی، بلکه برای گلدوزی نیز مفید هستند.

توابع پر کردن منطقه

در برخی موارد، ممکن است لازم باشد مسیرها را با یک الگو پر کنید. برنامه افزودنی G-Code Tools دارای ویژگی است که دو روش برای پر کردن اشیا با الگوها ارائه می دهد: زیگ زاگ و مارپیچ. ویژگی دیگری وجود دارد که در حال حاضر کار نمی کند (Inkscape برخی از قسمت های افزونه ها را با انتشار نسخه 1.0 تغییر داد). آخرین تابع با کمک توابع جبران در Inkscape، شی را پر می کند. این توابع در Extensions> Gcodetools> Area یافت می شوند.


تابع Fill Area پسوند ابزار G-Code.

در سمت چپ پر کردن الگو و در سمت راست (در حال حاضر کار نمی کند) پر کردن افست. برنامه افزودنی تب فعال را اجرا می کند!
ناحیه ابزار GCode، در بالای Zigzag و در پایین Spiral پر می شود. توجه داشته باشید که اگر از این تابع حروف به حرف به جای مسیر کامل استفاده کنید، نتایج متفاوت به نظر می رسند.
ناحیه ابزار G-code پر می شود، در بالا زیگ زاگ و در پایین Spiral. توجه داشته باشید که اگر این ویژگی را حرف به حرف به جای کل مسیر اعمال کنید، نتایج متفاوت به نظر خواهند رسید.

با پر کردن مناطق بیشتر و متفاوت، اغلب باید مسیرها را با دست ترسیم کنید (حدود 90٪ مواقع). پسوند EggBot عملکردی برای پر کردن مناطق با الگوها دارد. شما همچنین می توانید از الگوهای دریچه کلاسیک استفاده کنید. اما شما باید الگوی پر را دوباره به یک شی تبدیل کنید. در غیر این صورت، برنامه افزودنی G-Code Tools نمی تواند آن را تبدیل کند. علاوه بر اینها، Evilmadscientist یک صفحه ویکی زیبا دارد که روش های پر کردن را توضیح می دهد.

تبدیل مسیرها به کد G

برای تبدیل مسیرهای ترسیم شده به G-Code، از تابع Extensions> Gcodetools> Paths to G-Code استفاده کنید. این تابع بر روی اشیاء انتخاب شده اجرا می شود. اگر هیچ شی ای انتخاب نشده باشد، تمام مسیرهای سند تبدیل می شوند.

در حال حاضر هیچ عملکردی برای ذخیره G-code با استفاده از منوی فایل وجود ندارد. هنگام تبدیل مسیرها به G-Code، این کار باید از گفتگوی برنامه افزودنی G-Code Tools انجام شود. در تب Preferences باید مسیر و نام فایل خروجی را مشخص کنید.

خطوط و فلش های رنگی مختلف بر روی بوم نمایش داده می شود. خطوط آبی و سبز منحنی (G02 و G03) را نشان می دهند. خطوط قرمز خطوط مستقیم را نشان می دهند (G01). وقتی این سبک را می بینید، می دانید که با G-Code کار می کنید.


نتیجه

در مورد اینکه آیا Inkscape ابزار مناسبی برای ایجاد G-Code است یا خیر، نظرات متفاوت است. اگر به خاطر داشته باشید که Inkscape فقط در دو بعد کار می کند و انتظار زیادی ندارید، می توانید G-Code را با آن ایجاد کنید. برای کارهای ساده مانند ردیابی برخی حروف یا آرم ها، قطعا کافی است. نقطه ضعف اصلی پسوند ابزارهای G-Code این است که فاقد مستندات است. این کار شروع با G-Code Tools را دشوار می کند. نکته منفی دیگر این است که در حال حاضر توسعه چندان فعالی از G-Code Tools وجود ندارد. افزونه های دیگری برای Inkscape وجود دارد که G-Code را نیز هدف قرار می دهند. اما آنها در حال حاضر تاریخ هستند یا فعالانه در حال توسعه نیستند. پسوند Makerbot Unicorn GCode Output و پسوند GCode Plot نمونه هایی از مورد دوم هستند. قطعاً نیاز به یک راه آسان برای صادرات مستقیم G-Code وجود دارد.