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ヒント。

ここしばらく、ReprapのWikiを読んでます。

その中に木製Reprapの作例があったので紹介します。
http://reprap.org/wiki/WolfStrap

Reprapのwikiには参考になる部分が沢山あります。

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ステッピングモータードライバの回路等

USサイトのCNCZone,comのフォーラムのオープンソースCNCデザインセンターにオープンソースなステッピングモータードライバとかのオープンソースな回路図、基板レイアウト等があります。

英語が不得意な場合、ウェブブラウザにグーグル翻訳等の機能拡張を入れて読みましょう。

その他、ドライバICの名前で検索すると回路図、基板レイアウトを公開しているページにたどり着きますが、
実際に私が作って試していないのと、権利関係がどうなっているのかわからないのでこのブログでは直接紹介いたしません。


多分、個人で使うには問題ないと思いますが。。

ステッピングモーターの負荷

試しで作った洋書BuildYourOwnCNCMachineの作例のCNCルーターですが、ちゃんと作るとステッピングモーターに掛かる負荷(送りねじを回転させるトルク)はかなり軽いです。

洋書の作例で使用されているステッピングモータは私の使ったミネベア製のステッピングモータより長い物。

また、ステッピングモータの駆動方式は洋書ではトルクの出しやすいバイポーラ駆動、
実際私が使ったのはユニポーラ駆動のドライバ。。

送りネジのピッチはほぼ同じで2mm。

使った送りネジはピッチ2mmを確保したかったのでどこでも手に入りそうな寸切ねじのM16。

送りネジを指で軽く回せるくらいにスライドレール、送りナットの位置、角度を調整。

秋月電子販売のミネベアのステッピングモータ、カタログには型番のない物で正確なトルクと回転数のグラフがないので、数値でのトルクはよくわかりません。

いちいちバネばかりとかでステッピングモータが何Kgfmmで脱調をするかを計測するのも面倒なので指先の感覚にて計測。

なので、どれくらいの大きさのステッピングモータだと、どの程度のCNCマシンが動かせるか?なんてわかりません。








ステッピングモータの脱調

ステッピングモータは、一定の作動条件以上の事をさせると脱調します。
その構造上仕方ないのでしょう。

脱調を避けるためなのかどうかよく知りませんがCNCコントロールソフト(Mach3とかEMC2)には各軸の加速度
が設定できます。

止まっているものを動かすときには動いているものを動かすより大きな力が必要になります。

ステッピングモータの仕様や駆動方法にもよりますが、トルクのピークが低回転時なのでCNC加工機等
負荷がかかった状態で動き出さずにいきなり脱調した場合など、加速度の設定を低くして様子を見ながら加速度の設定を決めます。(余裕を持った数値で)

ステッピングモータは無負荷状態でも電流量、電圧、励磁方式、加速度、最大速度等の設定が合わないと脱調します。
ステッピングモータードライバICは定電流制御されていて電圧を変化させて駆動させています。
回転数が上がるとモーター自体に電流が流れにくくなってしまうのでトルクが減少してしまいます。
ステッピングモータードライバのモーター側の電源の電圧が高いと高回転まで回るようですが、試していません。。

ユニポーラ駆動、バイポーラ駆動共、体感上マイクロステップの分割数が多いほうが高い回転数まで上がる気がします。しかし、分割数が多いとトルクが減少しているようにも思います。






ステッピングモータードライバIC3

中華なサイトやアメリカのサイトとかを見ていると最近、やたらと東芝製のTB6560を使用したドライバ、ドライバ付きパラレルポートインターフェースを見かけます。良いのかしらん?

ただ、TB6560のICのみの販売をみてみるとやたらに日本製とゆうことを主張しています。また、IC自体の写真にTOSHBAの文字がなく丸にHのマークの付いたものがあり、ただ単にTB6560と謳っているものには???

バイポーラ接続のドライバICなのであまり回転数には期待していませんが、バイポーラ接続で3A/相1/16マイクロステップでどれだけのトルクが出るか興味があります。

データシートには絶対最大電流が3.5Aとなってますが、作動範囲の最大電流出力は3Aとなってます。

中華ドライバの謳い文句には3.5Aと、、、。。。
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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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