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4. Gravure PCB - 1 - Logiciel Gravit

Gravit, un outil très pratique !

Graver par fraisage ses circuits imprimés est l’une des motivations pour se lancer dans la construction ou l’achat d’une petite fraiseuse CNC.

Mais on se rend rapidement compte que cela n’est pas si simple !

Il y a deux « approches » pour graver (par fraisage) un circuit imprimé : soit, je suis l’auteur du circuit imprimé, j’utilise un logiciel de CAO spécialisé type Eagle, Orcad, …, je peux donc théoriquement « exporter » ma création en GCode pour gravure dans la foulée ; soit je souhaite graver un circuit imprimé trouvé dans une revue, internet ou autre, il faudra « convertir » une image en un fichier Gcode exploitable.

Dans les deux cas, ce n’est pas forcément immédiat, ni évident.

Si je suis l’auteur du circuit imprimé, cela peut être « relativement » simple, si j’utilise la bonne chaîne d’outils, j’y reviendrais dans un autre tutorial ; si mon circuit imprimé vient d’une autre source, les choses se compliquent.

En effet, jusqu’à maintenant, j’essayais de vectoriser l’image du circuit imprimé. Pour avoir la chance que la vectorisation soit exploitable, je devais passer l’image du circuit imprimé dans différents logiciels pour optimiser, corriger, mettre à l’échelle l’image avant tentative de vectorisation.

C’est ensuite au logiciel de CFAO de digérer ce fichier vectorisé et cela ne se passe généralement pas très bien, il y a beaucoup de reprise à faire à la main, isoler les points de perçage et j’en passe. Globalement, c’est aléatoire, long et ennuyeux ; au final, on ne le fait que si c’est vraiment vital, dommage.

Et par hasard, j’ai découvert le logiciel Gravit.

D’après l’auteur, ce logiciel s’occupe de toutes les étapes nécessaires pour transformer l’image d’un circuit imprimé en un circuit gravé à l’aide de votre fraiseuse CNC.

Le logiciel Gravit peut être utilisé 30 fois avant de réclamer une clé de licence, cela ne coûte rien d’essayer…

Ce petit tutorial présente le logiciel Gravit, je n'ai pas d'accord "commercial" avec l'auteur ou autre. j'ai trouvé son logiciel très bien fait, performant et parfaitement adapté à un besoin que j'avais depuis longtemps, je souhaite partager mon expérience avec ce logiciel qui m'a conquis.

Si ce logiciel vous plait, je vous encourage à acheter une licence pour encourager l'auteur, le coût de la licence est très abordable.

C’est parti !

Le logiciel Gravit est fourni avec une très bonne documentation au format PDF, le logiciel est très simple à utiliser, mais la documentation contient des informations importantes pour réussir la transformation de votre circuit. A lire impérativement !

Justement, la documentation indique que l’image du circuit imprimé doit être au format BMP, bi couleur (noir et blanc). Attention Noir ET Blanc, pas en niveau de gris !

Bien entendu, plus la qualité de la source sera bonne, plus facile sera la conversion.

Concernant l’image source, il n’y a pas d’autres prérequis.

Gravit est livré avec quelques circuits imprimés au format BMP qui permettent de tester et utiliser le logiciel.

Essai, tutorial du logiciel Gravit :

Pour ce tutorial, j’ai envie de réaliser une petite pédale d’effet pour guitare. Le dossier de réalisation de cette pédale est un fichier PDF. Le fichier PDF contient le schéma, le circuit imprimé (pas à l’échelle), la liste des composants, …

Comme on ne part pas d’un circuit imprimé directement au format BMP, il va falloir extraire l’image du circuit imprimé dans le PDF (c’est finalement l’étape la plus compliquée !).

Vous pouvez télécharger le fichier ICI : http://www.tonepad.com/project.asp?id=1

Etape n°1 : obtenir une image de circuit imprimé exploitable par Gravit.

Le dossier PDF contient tout, le schéma, le circuit imprimé, la nomenclature et les informations de montage, il va falloir extraire le circuit imprimé du fichier PDF.

Il y a plusieurs possibilités, Acrobat Reader ou autre lecteur de PDF possède toujours une fonction pour capturer un morceau du document PDF et le transformer en « image ».

Malheureusement, le PDF issu du site « TonePad » est verrouillé, impossible d’extraire par AcrobatReader une image de ce fichier.

Pas grave… On ouvre le fichier PDF, avec les touches « Alt+Impr écran », on fait une copie de la fenêtre en cours dans le presse papier ! C’est une fonction de base Windows.

On ouvre un logiciel de retouche d’image, il y Paint avec Windows, mais j’ai l’habitude d’utiliser PhotoFiltre, utilisez le logiciel que vous préférez.

J’ouvre Photofiltre.

gravit_tuto_1.jpg

Puis « Edition/ Coller en tant qu’image » (l’image dans le presse papier sera « collée » dans Photofiltre).

gravit_tuto_2.jpg

On « isole » le circuit imprimé. Dans PhotoFiltre il suffit de prendre l’outil de sélection pour sélectionner la zone voulue, puis faire Edition/Copier. La zone sélectionnée est maintenant dans le presse papier.

gravit_tuto_3.jpg

On va « copier » l’image du presse papier dans PhotoFiltre, comme pour l’étape précédente : « Edition/ Coller en tant qu’image ».

gravit_tuto_4.jpg

On peut fermer la fenêtre précédente, il ne restera que l’image du circuit imprimé.

gravit_tuto_5.jpg

Très facile, non ?

Nous avons extrait l’image de notre circuit imprimé, il reste encore une petite action à réaliser, car notre image n’est pas encore en « deux couleurs » mais bien en « dégradé de gris ».

Important : la documentation de Gravit impose que l’image du circuit imprimé soit composée de deux couleurs uniquement, le noir et blanc.

Lorsqu’on passe d’une image en niveau de gris en 2 couleurs (noir et blanc), il faut fixer le seuil de « binarisation », c’est le seuil au-dessous duquel tous les dégradés de gris seront transformés en blanc et vice versa pour le noir.

La grande majorité des outils de retouche d’image de base possède cette fonction.

Avec PhotoFiltre c’est facile -> menu « Reglage/Bichromie ».

Une fenêtre va apparaître, on peut modifier le seuil entre le noir et le blanc.

gravit_tuto_6.jpg

L’objectif est de faire des essais pour obtenir des contours les plus nets possibles et contrastés, sans faire disparaître les perçages. La seule méthode est donc bien de réaliser des essais, puis valider avec « Ok » pour terminer la transformation.

 

Ex 1 : pas bon, seuil trop faible, les pistes deviennent trop fines :

gravit_tuto_7.jpg

Ex 2 : pas bon, seuil trop important, des perçages ont disparu :

gravit_tuto_8.jpg

Ex 3 : le seuil est bon, nous avons tous les perçages et les pistes bien contrastées :

gravit_tuto_9.jpg

C’est terminé, on enregistre le fichier. Attention, le format d’enregistrement doit être « BMP ».

Je vous conseille d’enregistrer l’image BMP dans le répertoire Gravit.

J’ai enregistré l’image sous le nom : ElGriton.bmp

Etape 2 : Gravit

Il est temps d’ouvrir le logiciel Gravit.

gravit_tuto_10.jpg

On « charge » l’image de notre circuit imprimé via le bouton « Charger le typon d’origine ».

gravit_tuto_11.jpg

Notre circuit imprimé apparaît.

Puis, on lance la reconnaissance automatique des pistes et perçage par Gravit, grâce au bouton « Traiter le typon d’origine ».

Remarque : j’ai n’ai pas touché aux paramètres « Taille des trous de perçages » et « Nbr points max par pastilles ». Ces paramètres seront utilisés si Gravit n’arrive pas avec la configuration d’origine à « extraire » notre circuit imprimé (voir la doc si besoin).

gravit_tuto_12.jpg

Si tout se passe bien, Gravit colorie le circuit imprimé en bleu.

Passons à la mise à l’échelle de notre circuit imprimé.

Depuis le début du tutorial, je ne me suis absolument pas soucié de la taille du circuit imprimé ! échelle ? Dpi ?? J’ai juste extrait l’image d’un doc PDF, j’aurai pu scanner la page d’un magazine d’electronique ou autre…

Une fonction géniale de Gravit, c’est que l’on va « mesurer » sur notre circuit imprimé l’espace entre 2 ou 3 pastilles graphiquement. Gravit va ensuite mettre à l’échelle tout seul notre circuit imprimé ! Génial !!

La procédure est très bien décrite dans la doc (page 6), je résumerais donc uniquement.

On repère sur le circuit imprimé les pastilles d’un composant connu, un CI, un portar, une led.

L’espace entre les pattes de ces composants sont normalisés, en « pas », un pas = 2.54mm.

Donc je vais « mesurer » sur mon circuit la distance entre 3 pastilles (potar).

Il y a une fonction « loupe » pour se placer précisement sur les pastilles.

Info : si vous remarquez, lors de l’utilisation de la loupe, qu’il y a un petit décalage entre ce que vous pointez à la souris et ce qui est grossi par la loupe, c’est qu’il faut « étalonner » la loupe, c’est très facile, il suffit de faire un « clic droit » sur la loupe et changer les « offset » (décalage) de X et Y, l’objectif est d’obtenir par essai une concordance parfaite entre ce que vous pointez à la souris et la vue de la loupe. Tout est prévu dans Gravit !

gravit_tuto_13.jpg

gravit_tuto_14.jpg

J’ai donc « tiré » un trait entre 3 pastilles (donc 2 écarts) sur le circuit imprimé avec la souris et le mode loupe. Dans la zone « Mise à l’échelle », je mets « 2 » comme coefficient multiplicateur.

Il FAUT cliquer sur le bouton « appliquer la mise à l’échelle », c’est le petit icône avec la flèche rouge en bas à gauche du bouton « Valide ». Si vous oubliez, la mise à l’échelle ne sera pas appliquée !

gravit_tuto_15.jpg

Puis, on clique sur le gros bouton nommé « Valide ».

Gravit va mettre à l’échelle notre circuit et afficher ce qu’il a détecté….

gravit_tuto_16.jpg

Pas mal ! Il y a tous les trous et les pistes sont toutes validées (en noir).

En jaune, c’est ce que Gravit considère comme « Inutile », les points verts sont les points de perçage.

Avant de demander la génération du Gcode, on peut travailler un peu le circuit. En effet, je souhaite retirer l’écriture qui a été détectée comme des pistes (normal) et des perçages, ainsi que les trous de fixation, un perçage suffira.

Je ne vais pas réécrire la documentation, c’est simple, il suffit de faire un « clic droit » sur la piste ou perçage que l’on souhaite éditer (elle devient bleue) et indiquer à gravit ce qu’il doit en faire, soit cocher/décocher « inutile », soit transformer la sélection en « pastille ».

Attention, ne pas faire « Valide » tant que toutes les modifications ne sont pas terminées ! Par contre, vous pouvez relancer la « vérification du fichier de gravure » autant que vous souhaitez.

C’est l’opération qui prend le « plus de temps », pour la police, on aurait pu simplement la gommer avec le logiciel de dessin mais je voulais vraiment illustrer la puissance de Gravit en important une image non retouchée.

Résultats après la petite séance de travail :

gravit_tuto_17.jpg

Tout est ok, je « Valide » le projet.

On peut sauvegarder le projet réalisé (conseillé).

Remarque aux utilisateur de Ninos : en standard, l’extension du fichier Gcode généré est .GRV ! n’essayer pas de l’ouvrir directement dans Ninos. Utiliser une autre extension, .txt par exemple pour ne pas faire l’erreur.

Gravit peut simuler la gravure et le perçage :

Simulation de la gravure :

gravit_tuto_18.jpg

Simulation du perçage :

gravit_tuto_19.jpg

Avant de générer le gcode, on peut modifier les paramètres de gravure.

Profondeur de gravure : descente de l’outil en matière.

Profondeur de perçage : descente du foret en matière.

Distance de retrait : remonté en Z pour le déplacement hors matière (G0).

Vitesse de gravure : vitesse en matière lors de la phase de gravure (G1).

Vitesse de perçage : vitesse de pénétration du foret en matière (G1).

Et on lance la génération des Gcode. C’est (déjà) terminé.

Gravit est aussi équipé d’un module de pilotage d’une fraiseuse numérique par le port parallèle. Etant équipé d’un autre logiciel pour piloter ma fraiseuse, je n’ai pas tester cette partie, qui a l’air cependant très complète !

Etape n°3 : Usinage

Suivant les possibilités de votre logiciel de CFAO et de votre fraiseuse (capteurs home X/Y/Z, palpeur d’outil, …), il peut être intéressant de fusionner les deux fichiers Gcode et ajouter les codes G pour demander un changement d’outil, la gravure et le perçage dans la foulée !

Sinon les deux fichiers Gcode seront injectés dans votre machine à la suite, surtout, ne perdez pas le « 0 » de machine entre les deux usinages, là encore l’usinage en OM (Origine Machine) simplifie la vie. Faites suivant vos habitudes.

Je pars du principe que vous avez déjà gravé des circuits imprimés ou autre, donc, que votre martyre est parfaitement rectifié, que votre système de bridage est au point et que vous possédez une pointe javelot carbure (CncFraises bien entendu !) et un foret de 0.8mm carbure (CncFraises aussi, sinon cela ne fonctionne pas ! humour…).

Les infos pour graver des circuits imprimés, le choix des outils, … feront l’objet d’un autre tutorial.

Direction le garage pour l’usinage.

J’utilise Ninos pour piloter ma fraiseuse, les photos d’écran seront donc données à titre indicatif.

Pour l’exemple, j’ouvre dans la CFAO Ninos le fichier de gravure uniquement non modifié :

gravit_tuto_20.jpg

Vue 3D iso :

gravit_tuto_21.jpg

Nickel !

Reste à fixer la matière, faire l’OP et Go !

Le résultat de la toute première gravure d’un gcode généré par gravit sur une vielle chute d’epoxy, avec l’image du circuit imprimé pour mémoire :

gravit_tuto_22.jpg gravit_tuto_9.jpg

Le résultat est plus que correct, le circuit imprimé est directement exploitable, l’échelle est bonne. YaPluKa souder les composants !

Conclusion :

Gravit permet, en quelques clics et un temps record, d’obtenir un circuit imprimé issu d’une image par fraisage. Si vous avez déjà vectorisé, « à la main » un circuit imprimé vous aurez, je l’espère, apprécié le peu d’étapes nécessaires à l’obtention d’un fichier Gcode pour graver le circuit imprimé, ne perdez pas plus de temps et utilisez Gravit !

Le rapport qualité/prix/gain de temps est juste ultra compétitif, merci Gravit wink

Gravit est disponible auprès de l’auteur au prix de 20 €, il est destiné aux machines sous Windows (sous Windows 7, il fonctionne).

L’auteur du logiciel est Christophe Grosse.

Lien direct sur le site de gravit : http://cgrosse1.free.fr/guppy/articles.php?lng=fr&pg=57


Date de création : 22/11/2012 13:46
Dernière modification : 22/11/2012 15:03
Catégorie : 4. Gravure PCB
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