Twinwright 独自カーネル

Twinwright 独自カーネルは、Twinwright が自社で開発した CNC コントローラのファームウェアです。Studio では、ツインの機械を動かします。同じコードが、MC-1 のコントローラ基板用にもビルドされます。

Grbl 1.1 シリアルプロトコルで通信するため、G コード送信ソフトがそのまま使えます。設定、アラーム、エラーは、送信ソフトが知っている番号のままです。

機能

• モーション： 100ブロックにわたる先読み計画、$11 から決まるコーナー速度、真円に沿った円弧。モーションは 1 ms のスライスで進みます。各軸は、最大速度（$110–$112）と加速度（$120–$122）を守ります。
• 機械の機能：
  • 原点復帰、ハードリミットとソフトリミット、プロービング、ツールセッター
  • Modbus 経由の主軸インバータ、クーラント
  • $341 の設定に従う工具交換
  • パーキング付きの安全扉
  • オーバーライド、ジョグ、ハンドル（手動パルス発生器）
• コントローラ上のプログラム： コントローラのファイルシステム上のプログラムは、O ワードのサブルーチンとマクロを使って実行されます（O ワードを参照）。
• G コード： RS274/NGC と LinuxCNC に対応しています。工具テーブル、工具径補正、パスブレンディング、式、パラメータを含みます（G コードと M コードを参照）。

シリアルプロトコル、リアルタイムコマンド、$ コマンドは、プロトコルにあります。すべての設定は設定に、すべてのアラームはアラームコードに、すべてのエラーはエラーコードにあります。

ほかの Grbl コントローラとの違い

Grbl 向けに作られた送信ソフトは、このコントローラでも使えます。この節では、ほかの Grbl コントローラに慣れている場合に気づく点を挙げます。

コントローラが停止する場面

次の場合、一部の Grbl コントローラは動作を続けますが、Twinwright 独自カーネルは停止するか、アラームを出します。

• 主軸インバータが自分で停止した場合（トリップ、過負荷、またはインバータ自身の停止キー）：送りは 0.2 s 以内に止まり、コントローラは ALARM:14 を出します。
• 主軸インバータが応答しない場合： まず軸が減速して停止するので、位置は保たれます。そのあと、コントローラは ALARM:19 を出します。
• 工具交換：
  • 工具交換のときは、主軸は必ず停止します。
  • 確認なしで工具交換が続行される場合、主軸とクーラントは元の状態に戻ります。
• フィードホールドまたは扉のあとの再開： 主軸が回転数に達してから、工具が動き出します。
• 機械がパーキングから戻る途中で、扉がもう一度開いた場合： 機械は停止し、もう一度パーキングの高さまで上がります。次のサイクルスタートを待ちます。
• 送信ソフトとの接続が切れた場合（USB が抜かれた、ポートが閉じられた）：ジョブが停止します。これは $1030 で制御され、既定ではオンです。
• プローブスイッチと原点復帰スイッチ： 配線上のグリッチは、接触として扱われません。
• プログラム中の UTF-8 テキスト（中国語、「Ø」、「–」）は、テキストとして読まれ、リアルタイムコマンドとして解釈されることはありません。
• 平面内に弦がない R 形式の円弧、たとえば G91 G2 X0 Z1 R5 は、error:33 を返します。

より多くの G コード

一部の Grbl コントローラは、次のものを拒否するか無視します。Twinwright 独自カーネルは、規格の定義どおりに実行します。

• 工具テーブル（G43 Hn、G43.2、G10 L1/L10/L11）
• 工具径補正（G41、G42）
• パスブレンディング（G64 P）と正確停止（G61.1）
• O ワードのサブルーチンと制御フロー、# パラメータ、式
• G52、極座標（@、^）、M99
• G85、G86、G89 の穴あけとボーリング（一部の Grbl コントローラはこれらを受け付けますが、動きません）
• CAM のポストプロセッサがよく出力するもの：名前付きの % 行、G49 H0、Fanuc のプログラム番号行（O1000）、Centroid の M25

プログラムにより忠実な動作

• 円弧 は、真円をたどります。一部の Grbl コントローラは円弧を弦に分割し、円からのずれは最大 4 × $12 になります。
• 逆時間送りの円弧（G93）は、プログラムされた時間をかけて動きます。一部の Grbl コントローラは、これを数倍の速さで実行します。
• ドウェル（G4）は、プログラムされた長さどおりに続きます。一部の Grbl コントローラは、50 ms 刻みに丸めます。
• ステップ送り穴あけ： 穴ごとに、必要な分のステップだけを行います。深さがステップ量のちょうど整数倍のとき、一部の Grbl コントローラは、リトラクト高さからもう 1ステップ分を丸ごと穴あけします。
• ソフトリミット付近の大きな円弧 で、誤ったアラームは出ません。
• M72 は、M70 または M73 で保存した工具長補正を元に戻します。保存した値が 0 で、補正モード（G43.1）が同じ場合、一部の Grbl コントローラは元に戻さず、後で設定した値を保持します。そのため M72 の後、同じプログラムでもそのようなコントローラでは工具長補正が異なることがあります。
• 加速度： すべての軸は、小さな円弧でも $120–$122 を守ります。小さな円弧が非常に多いプログラムは、一部の Grbl コントローラより最大で約 2 % 長くかかることがあります。通常のプログラムは、約 0.1 % 短くなります。

プロトコルの詳細

• ステータスレポート：
  • フィードホールド中、または扉が開いているときは、FS: の送り速度は 0 です。軸は止まっています。
  • 残りの距離は、軸が止まるまで報告されます。
  • 重大なアラームの間、Bf: はプランナが空であることを示します。
  • $10 でパーサの状態をオンにしている場合、[GC:] は変化ごとに 1回出力されます。
• 入力チェック：
  • $45x のような不正な設定番号は、error:3 を返します。
  • $1=25.0 のように整数の設定を書くと、25 が保存されます。一部の Grbl コントローラでは、250 が保存されます。
  • M6 と移動を 1行に書くと、error:40 を返します。
  • G65 または G66 を、ほかのコマンドと 1行に書くと、error:21 を返します。
• アラームと起動：
  • アラームのあとに 100 ms の待ちはありません。
  • 設定の保存領域が空の状態での最初の起動では、error:7 を返しません。
• テキストと設定：
  • 設定、アラーム、エラーの説明文は、Twinwright 独自のものです。
  • コントローラには独自の設定があります。$1030（送信ソフトとの接続が切れたときに停止する）と、入力シェーピング用の $1000 以降（既定ではオフ）です。
• $39=0（従来のリアルタイム文字をオフ）：?、!、~ は、$ 行とコメントの中ではテキストで、それ以外の場所ではコマンドです。コントローラは、バイトが届くたびにその場で判断します。そのため、扉が開いているときやフィードホールド中でも ? に応答します。一部の Grbl コントローラでは、応答しないことがあります。

非対応

• G65 P7（Modbus メッセージ）。
• Fanuc のシステム変数。#4120 などは通常のパラメータとして扱われ、値は 0 です。
• 主軸エンコーダのないねじ切り（G33、G76、G33.1）。MC-1 にはエンコーダがないため、これらは error:20 を返します。
• 旋盤の荒削りサイクル（ほかの Grbl コントローラにもありません）。
• ネットワーク機能、Trinamic ドライバ、ほかのメーカーの主軸インバータ（一部の Grbl コントローラがプラグインとして提供しています）。

送信ソフト

動作を確認した送信ソフトとその設定は、G コード送信ソフトにあります。実機とそのツインを比較するには、実機とシャドーモードを参照してください。