前回からの残タスク
・レーザー制御端子ドライブ回路の追加・配線
・各種制御基板を既存の筐体の穴にマウントするアダプターを3Dプリント
・W/P、排気ダクト、コンプレッサー、ガイドレーザーのON/OFFスイッチを追加
・冷却水タンクを外部ソース化するため、ホースのカプラーを外出しする。
・メンテナンスハッチ等の開口作業の実施
こいつらを片付けていく。
レーザー制御端子ドライブ回路の追加・配線
おもにレーザー制御信号に関して
・トリガ信号(PWM) Active Lo
・インターロック Active Lo (端子開放でレーザー動作)
・フローセンサ接続 Active Lo
を入力する必要がある。
トリガ信号はCNCシールドのスピンドルPWM出力で良い。V3.0基板にgrbl1.1を焼いている場合、Z+のところかPWM出力になる。ここは適当なFETでスイッチングをする。なくても行けると思うけど。
インターロックはテスト時は配線不要。
フローセンサの仕様が良く分からないので、調査しつつ進める。
・付属のフローセンサーはどうやら24V DCでも動作するっぽい。
・羽根車が回るとホールセンサか何かでDUTYだいたい50％ 0-24Vの矩形波を出力する。
・停止時、センサ出力0Vか24Vかのどちらかの状態で停止する(重要！！！)
・ポンプと合わせるとだいたい18Hzくらいの周波数で流量安定する。ポンプは純正以上のスペックなら問題ないはずなので、この周波数以下ではレーザーをONできないようにする。
この停止時に24V出力することがある、というのが実に厄介。フロースイッチに切り替えたいくらい。
停止時必ず0Vなら適当にコンデンサを挟んでFETをドライブすればいい感じになるが、それが使えない。
つまり立ち上がり・立下りエッジを検出し続けている間はLo、そうでない場合はHiレベルを出力せねばならない。面倒だな…わざわざサブプロセッサ用意するとかまっぴらごめんだし…
ということで、CR微分→整流・平滑→C1815駆動→FET駆動→5Vリレー動作 という流れで動かしてみようと思う。
リレーな理由？なんとなくリレーで動かしたくてね…
とはいえこれを18Hzで動くパルスで動かすのは結構しんどかった。新しく部品も買いたくなかったので、家にあるやつで何とか動くようにしておきました。回路？ちゃっとじーぴーてぃーにでも聞け。
一番面倒なところができたので、次に面倒な筐体加工。
電源スイッチを外したところ、なんか使えそうなサイズの穴だったので手持ちの非常停止SWを取り付けたところ…サイズぴったりでしたｗ
じゃあこれをベースにして色々とレイアウトとか考えていく。
メンテナンス性を考えて、横にデカい穴をあける。あとウォータポンプ、コンプレッサー、排気ダクト(可変)のスイッチも欲しい。
筐体の穴あけ用に、最終的にタケノコドリルを買った。クソ便利だ。リーマーとか二度と使わんｗ
横にデカい穴をあけるのは普通に外に持って行ってグラインダーで開けた。
基本的に強度は底板＋XYフレームでもっているので、蓋の方は基本的に何をやっても問題はないはずだが、念のためフレームは切らずにパネルのみを切除した。
パネル組み込みタイプのスライダックが転がっていたので、100Vダクトファンの出力調整はこれで行う。ジャンク品は取っておくべきですね。
200Wくらいしか絶えないはずだけど、起動時電力がメインのはずだから耐えるはず。トライアックとかで組む方のはまあまあダルいので、これでいい。
あとはここにウォーターラインの取り出し口とウォーターポンプの電源ハーネスの取り出し口を付けたパネルをレーザーカットで作れば完了だ。スライダックのツマミと固定穴も忘れずに。
コンプレッサーは本来外出しだが、今回はウォータータンク内臓をやめるので空きスペースに内蔵配置。
切断ガスなどをモロに浴びるので、吸気ホースを外に伸ばして筐体外から吸えるようにしておいた。これなら多少汚れるだろうが問題あるまい。気になるレベルで汚れるなら適当に仕切り板を用意する。
あとはひたすら配線するだけ…なのだが、メンテナンス時のことを考えて配線する必要がある。
蓋を外すためにねじを緩めるだけでも大概重労働なのだが…今回はパネル面にいろいろとスイッチが取り付けられている。これらはきちんとカプラーオンで脱着できないと地獄を見ることになる。
横にメンテナンスハッチを用意したので、手順としては
・電源OFF後、ウォーターライン・ポンプを取り外し
↓
・メンテナンスハッチを外し、パネル側のコネクタを抜く。
↓
パネル固定ビスを外す
↓
パネルを上に持ち上げるだけで外れる
これが理想形！
これのための配線・部品配置を意識していい感じに配線する。コネクタはバイク用でも耐電圧は余裕でクリアしているので、いろいろ組み合わせて誤組しないような配置・種類を意識して選んでおく。
配線が出来たら、ついにgrblをPC接続してテスト稼働してみる。寸法精度出しとかもしないといけないのでね。
まずは放電で確認のみ。一応動いってるっぽいので、精度出しのためにベンチを出力
動作するまでにはそこそこいろいろあった。最終的にgrblもCNCシールドも新品を奢ったら動作したｗ
それでもなぜかホーミングは動作しないし、ソフトリミット効かせると駆動範囲がマイナス側になるしよくわからん。まあとりあえず使う分には問題ない。ハードリミットも結局使ってません。
レーザー加工機程度なら、せいぜいインターロックだけは守っておけば事故は起きにくい(と思う)ので…皆さんはマネしないでください。
最終的に１５０mm角の図形をレーザーで出力して、それをベースにパラメーターチューニングの計算をエーアイにやらせて適用したら完璧に制度が出たのでこれでおしまいです。
まあパネル作るとか排気ダクトを配管し直すとか部屋を片付けるとか、やることは山程ありますが…それはまた今度の機会に。
改造によってクソみたいなソフトとメンテナンス性からおさらばできたことと、加工範囲もXYそれぞれ25ミリづつ広がったのが嬉しいポイント。このレーザー加工機自体は中古でも入手しやすいですし、加工範囲は狭いですが剛性高めでメカは優秀っぽいので、皆さん試してみてはどうでしょうか。