Baumkuchen’s Workshop

バイオリンと電子工作、DIY、ジョギングなど。

作りかけの自作CNCを完成させます#9-スピンドル、制御回路

コントローラが(暫定的に)できたので、スピンドル系を作っていきます。

CADからの一連の流れをやろとしましたが、XYZ各軸の制御系をもう少し調整(後日記載)しなければならないこともあり、まずは、全体の形を作ることを優先することとしました。

baum-kuchen.hatenablog.com

スピンドル

このCNCの製作が途中、挫折しかかった理由が、このスピンドル系です。

使うモータとしては、マブチモータのRS-380PH(定格10630rpm、118g・cm)です。RS-540Hも買ってありますが、スピンドルにどの位の回転数/トルクがいるかも分からなかったので、まずは、作動確認程度の観点で、選定しました。

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これに、小型のドリルチャックをアダプターを作ってつなげようとしたのでした。

が、アダプターが問題。Φ6のステンレス棒の真ん中に、モータ軸とドリルチャックの軸にあうΦ2.3の穴をあけ、イモネジで固定しようとしました。

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当時の工作治具(今もほぼ変わらないが)では、ステンレス棒の中心に傾かずに正確に穴あけすることが困難で、試しに作ったものでモータを回すとブレがひどくて、とても使えない代物でした。

ということで、ここから数年の眠りにつくことになったのでした。

今回は、リベンジといことで、まずは、これで何とか物にしようと、あとひと踏ん張りしますが、バックアップとして、Amazonで見つけたスピンドルモータ(ドリルチャック付き)をゲットしておきました。

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AUTOTOOLHOME DC 12-24V モーター 電気の ミニ ハンドドリル キット0.3-4mm JT0 ドリルチャック クランプツール 薄いウッド PCB 掘削孔の鋸に適して

本当は、さっさとこっちを使えば良いんですが、自作魂がまだ頑張れと許しませんので。

スピンドル部の組込み

ドリルチャックの取付の問題は未解決ですが、電気系を含めたた全体を組んでいくことにします。スピンドルモータは、アルミのLアングルを使ってCNC本体に固定します。配線は、既存のステッピングモータ等の配線に添わせる形で、制御回路まで配線しますが、各軸が動くので配線にはかなり余裕を持たせていいます。

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CNCの裏側です。スライド機構には、引き出し用レールをつかっています。もう少し加工精度が出せる工具があれば、ステンレスパイプにしたかったのですが、苦肉の策です。

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スピンドルモータ制御回路

スピンドルモータ駆動の制御回路も、過去作っていたものをそのまま使います。8pinのPICに正逆変切替用のリレーとパワートランジスタがのっていて、PWM制御、過電流保護付きになってます。Grblを最初から使うのであれば、パワーアンプのモジュールで事足りるわけですが、当時はここも自作してます。せっかくですので、これも使います。

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CNCに取り付けたところです。取り付ける場所を考えていなかったので、たまたま空いていたステッピングモータの上の所に付けました。配線が、かなりごちゃごちゃしてますが、作動が確認出来たら整理するつもり。

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作動確認

スピンドルモータ制御のPICの中身がまだ古い状態なので、Grblの制御に完全に対応してませんが、Candle経由動作確認してみました。Candleで、スピンドルON(回転数最大)とすると、モータが回転することが確認できました。一応、電気系としては動いた様です。

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今後について

次は、スピンドルにちゃんとドリルチャックを付けていきます。ここで、ダメなら、Amazonで買ったドリルチャック付きモータに乗り換えることにします。

まだまだ、先は長いですが、よろしかったら、引き続き、お付き合い願います。