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とてもシンプル

Printrbot Calibration Test Prints pt02 from Printr Bot on Vimeo.


Printrbot Calibration Test Prints pt05 from Printr Bot on Vimeo.


Printrbot-Mystery-Print from Printr Bot on Vimeo.



これくらい軽負荷ならばA4983ステッピングモータードライバでも問題ないかも。
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CNC用パラレルポートインターフェース2

自作したCNCルーターのパラレルポートインターフェースボードには、

3軸分のステッピングモータードライバ

3軸分のリミットスイッチ

秋月電子の半導体リレー

が繋がっています。

ステッピングモータードライバとパラレルポートインターフェースの接続はエレ・メカ・ホビーショップ・SECさんの新型CNCインターフェース用基盤セットのページに書いてあります。

リミットスイッチは市販のマイクロスイッチを1軸+方向-方向ひとつずつ、計2つを直列にスイッチオンで回路が切れるように配線。CNC制御ソフトウエア側で信号を反転させています。
また、ホームスイッチも兼用でEMC2でもMach3でもホームシーケンス作動時にはリミットスイッチとしては作動せずホームスイッチとして作動しています。

半導体リレーは、パラレルポートインターフェースの出力を直接接続。
Gコードによって、スピンドルのON,Offを制御できます。


CNC用パラレルポートインターフェース1

PCにてCNCマシンを制御する場合、PCからの信号はパラレルポートからの信号を使用するのが単純で簡単だと思います。
パラレルポートからの出力信号を直接ステッピングモーターのドライバに入力しても多分、制御できます。(試したことはありませんが。。)


私はロジックアナライザや、オシロスコープ等を持ってないのでパラレルポートから出力された信号の良し悪しがわかりません。又、電流も小さいようなのでステッピングモータードライバに直接パラレルポートの信号を送った場合、ステッピングモーターの作動が不安定になる場合があるそうです。

なので、インターフェースボードにてバッファを通して信号を整形、増幅させています。

また、私が使わせていただいているSEC_Suzuki製のインターフェースボードはカレントダウン用の信号出力があります。
ステッピングモーターは、停止時に作動時と同じように電流を流し続けると発熱する場合があります。

発熱を抑えるために一定時間を過ぎるとステッピングモーターに流れる電流を抑制させる信号を出力できます。
また、停止時の電流の量(すなわちステッピングモーターのホールディングトルク)も調節可能です。





続きを読む

すくい取る、削りとる。

自作CNCルーターには金工用のエンドミルを使っています。
木工用のルータービット(トリマービット)を使っていたのですが、金工用のエンドミルの方が安いので。。

それと、国産の木工用のラフィングビットやスパイラルビットがφ12のピンルーターとか、産業用のNCルーター用しかないからです。
特注とかだと作ってもらえるかもしれませんが、ナニモソコマデ。。。

数年前にトリマーにたまたま安く手に入った金工用のエンドミルを取り付けて使ったこともありましたが、案の定、回転数が早すぎて刃が焼けて切れません。
CNCルーターを作り、マキタの電子ハンドグラインダGD0800Cにて回転数を落としようやくエンドミルがつかえるようになりました。(ハンドグラインダにエンドミルをつけて使用するのはメーカーの想定の範囲外のことなので自己責任により使用)

木工用のトリマービットと金工用のエンドミルの大きな違いは刃物の研ぎ角です。
木工用のトリマービットのほうが柔らかい材料を加工するので角度がエンドミルに比べて鋭角です。

しかし刃物の研ぎ角は違うものの、刃物の先端の刃先についている刃は両方共手でこすれば手が切れてしまいます。刃が付いているのです。

ルーターやトリマーみたいな回転する刃物で加工する時のイメージは、刃物で被削材をすくいとるような感覚でしょうか。感覚が。

切れない刃物は切削抵抗が大きくなり、被削材を刃物で削り取る感覚です。
刃先ですくい取る事が出来ずに機械のトルクに任せて切れない刃先をぶつけて削りとる感覚です。

刃物の回転数、切込み量、送り速度は刃物の形状や状態によって様々です。
もちろん被削材にもよりけりです。



Allegro A4983

a4983.jpg

Allegro Micro Systemsが製造しているバイポーラステッピングモータードライバチップが載った米PolouRobotics&Electronicsが販売している基板を購入してみました。
日本では、SWITCHSCIENCEにて購入できます。

チップ単体の日本での販売はサンケン電気株式会社が販売しているようでホームページにて日本語のアプリケーションノート等を公開しています。

A4988を試してみたかったのですが、欲しかったときにSwitchScienceに在庫切れで、
ドライバとしての機能は変わらないA4983にしました。

A4983のチップ自体5mm角程度の大きさでチップから生えている足には私の技術ではハンダ付けできません。
この基板自体親指に隠れてしまうくらいの大きさです。

元々はReprap等、ステッピングモーターの負荷が小さいマシン用のドライバのようです。

小さなチップと基板ですが、以前秋月電子で販売していた中型ステッピングモーター(ミネベア製23KM-K036-P10V)を回すことが出来ました。
ステッピングモーター自体はユニポーラ用ですが、各相の中間にある配線を接続せずに使用。

自作したCNCルーターのSEC_SUZUKI製の二相ステッピングモータードライバを一つ取り外し、この基板に置き換えてステッピングモーターを無負荷状態での試験。パラレルポートインターフェースはそのまま。

基板上にある半固定抵抗を反時計回りに回しきり電源を入れ、モーターの調子を見ながら少しづつ時計回り方向へ。
本当は、基板裏白い丸が書いてあるref端子の電圧を測りながら半固定抵抗の位置を調節しなければならないのですが、とりあえず動くのかどうか確かめてみたかったので電圧の計測は端折ってしまいました。

無負荷状態では結構な回転数にて回すことが出来ましたが、電流制限のせいもあるのでしょうが高速回転では指で押さえた程度で脱調。
低速回転では、かなりのトルクがある模様(指で回らない位)
やはり、ミネベアのステッピングモーターのページのデータ通り、低速回転向きなのでしょうかね。。

また、チップ自体も結構な発熱。。
こんなちいさなチップ、どうやってヒートシンクを??


海外のステッピングモーター、ドライバの製品、個人での作成例を見ているとバイポーラタイプの物が多いのでどんなものかと思いましたが、送りがチェーン駆動ラックピニオン駆動、ネジピッチが大きいボールねじや多条ねじであれば、使用出来そうな感じです。

このA4983は相あたり2A 35Vまで電気を流すことができます。
チップの熱処理のめどがつけば卓上のCNCにでも。。

海外のサイトにある超でかいバイポーラステッピングモーターとMAX70V6Aのドライバーって、どんな感じなんでしょ?
やはり、CNCマシーンをチェーン駆動させなければならないくらいの怒涛のトルクなんかなぁ。。











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あきらひとし。

Author:あきらひとし。
木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

モーターは回るだけでも楽しい。制御(速度、トルク、位置)できるともっと楽しい!

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