必殺マイナーホビー
始めましてNAKAYANです。主に二足歩行ロボット競技会の事を書いてます。
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NC改造計画「自作セーフティーブレーカー」

私はレグホーンの製作プロジェクトが立った時、即効NCを買ったのですが、
それには「安全装置」的な装置が一切搭載されておらず、万が一エンドミルが材料
なんかに引っ掛かってスピンドルモーターがロック状態になったりすると焼けてショート
してドライブ回路が死んで制御基板のマイコンが異常をきたすまで電流が遮断
されないというちょっと危ないものでした!。
CNC

万が一とか言ってますが実はすでに1回やっちゃってます!!。
これはNCの制御基板のドライブICが発熱してプラスチックのケースが
溶けちゃったもの!。

旧コントロールボックスケース

そしてこれが焼けて死んだドライブIC!危うく火事になるとこでしたよ!!。
旧NC制御基板

こんなことがあったので、それからというものNCを動かす時(特に金属を削る時)は
休みの日にツキっきりで見張っていました!。
しかしNCは俗称「小人さん」と呼ばれるモノなのにこれでは手伝ってあげないとうまく
ハタオリできない鶴の恩返しみたいなものです!。
そこでスピンドルモーターがロックすると電源を遮断する安全装置を考えました!。
動作原理はいたって簡単、スピンドルモーターにロータリーエンコーダーを押し付けて
おいて、回転が止まったらマイコン制御でリレーで電源を遮断するというものです。
電流の値を検知する方法もありますが、アナログ回路は苦手なもので・・・。
下の写真は光学式ロータリーエンコーダです。
1万円もしましたが、モノ作りに取り込まれた人はお金のことをあまり考えなくなります!・・・。
 光学式ロータリーエンコーダー

下の写真は自作の安全装置回路。PICマイコン使用で、エンコーダーの回転が止まると
約0.5秒後にリレーを作動させ、NCの電源を遮断します。

安全装置基板

新コントロールボックス赤いボタンが主電源SW、白が安全装置のON、OFFをするSW
です。
コントロールボックス

コントロールボックス中身。緑の基板がNCの制御基板、
茶色の基板が自作安全装置基板です。
コントロールボックス中身

そしてこれが安全装置のメカ部。
安全装置メカ部

スピンドルモーターのプーリーにゴムベルトを巻いたプーリーを軽くバネで押し付け、
モーターの回転を検出します。
安全装置機構②

アームの関節部分にはスラストベアリングを挟み、スムーズかつガタの無い構造に
仕上げました。
安全装置機構①

NCに搭載したところ。
安全装置装着
とりあえず実際には材料を削らず試運転してみましたが、誤動作は起きませんでした!
これで平日でも火事の心配をせず金属部品を削れるかも!!。
後はこの装置の耐久力の問題かな?

できればさらにブラシレスモーター化したい・・・。

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【2007/11/13 22:09】 | CNC | トラックバック(0) | コメント(10) |
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コメント
NAKAYANさん、おはようございます。

CNCですが、いろいろ工夫されているんですね!
まつしろは電子工作系にも弱いので
こういう風に自作できる人がうらやましいです。
勉強すればいいのでしょうが
ロボットにかかりきりなので、時間を作るのが
難しいです。

まつしろのプロクソンCNCには
リミットスイッチがついているのですが
現在は外してしまっています。
加工範囲ぎりぎりまで材料を削ろうとすると
スイッチが入ってしまってとまってしまうからです。
プロクソンの加工範囲は狭いですから…。
おかげで、切削中はCNCのそばを
離れることができません。(笑)

大会が近づくにつれ、不安ばかりが増してきます。
こんな技で通用するのか、とか
動作をもっと早くしたほうがいいのではないか?とか…。
どれだけ作業しても、足りないような気がします。
まあ、なるようにしかならないんですけどね…。

それでは~!
【2007/11/15 06:13】 URL | まつしろ #k7Eg95eM[ 編集]
>まつしろさん
この話題、もうちょっと食いついてくると思ったん
ですが、ぜんぜんコメント来ない・・・。失敗だっ
たかな?。
私のCNCにもテーブルが端っこまで来ると反応
するセンサーが付いていますが、安全装置では
ありません。テーブルを動かすステッピングモー
ターはロックしても大丈夫ですが、スピンドルモ
ーターは焼けてしまいます!。
「→大会が近づくにつれ、不安ばかりが増してき
ます。」
それはみんなですよ!まつしろさんだけではあ
りません。試合直前のドキドキ、これでいけるの
かという不安、いい気分なわけではないのです
がそのスリルもまた大会の醍醐味かなと私は思
います。レグホーンも初めから強かったわけで
はありません、何度も大会に出場し、試合のム
ービーを何度も見てどうしたら勝てるのかと研
究し、改良を重ねに重ね、現在に至ります。
ハーデスはこれからです!出来るだけ多くの大
会に出場し、場数を踏むのが上達への近道だ
と私は思いますよ!それでは頑張って下さい!
【2007/11/15 21:13】 URL | NAKAYAN #-[ 編集]
すごいです。ここまでやってるのは始めて見た!
でも、やっぱり削ってる時は、見ておいたほうが良いと思いますよ (^^;
【2007/11/16 15:21】 URL | KAZZ #HfMzn2gY[ 編集]
>KAZZさん
見ないで済むのが理想なんですよ!
会社行く前にNCスタートして帰ってきたらできあ
がってる部品を取り出してまた新しい材料とデ
ータをセットして次の日また会社行く前に・・・
とできれば平日中に部品のできあがりという訳
ですよ!。今までもFRPとかの樹脂パーツは
そうしていたのですが、アルミはどうも危険で、
休みにしか削れなかった訳です。
ちょっと心配なのはロータリーエンコーダーが
NCの振動に耐えられるかですね。ケース外し
て中身見たんですがけっこう精密な造りになって
ました、回転盤とフォトトランジスタ?がハードデ
ィスクを連想させます・・・。
【2007/11/16 19:49】 URL | NAKAYAN #-[ 編集]
ロータリーエンコーダは高いですね~
回転の有無だけ調べるなら、プーリーに切り欠けを作ってフォトインタラプタで検知するだけでも使えるかも? 壊れたらお試しください。 
【2007/11/17 11:36】 URL | 吉田 #-[ 編集]
>吉田さん
ロータリーエンコーダは機械式のやつは安いん
ですが光学式になるとケタが変わります!。
機械式だと回転時にコリコリとした感触があり、
連続高速回転には適さないですからねえ・・・。
「→プーリーに切り欠けを作ってフォトインタラプタで・・・」
実は初めそうしようと考えたのですが、FRPな
んかを削るとNC全体が粉まみれになり、密閉
されていない光学系デバイスはたまに誤動作を
おこすので、思い切っていいやつを買いました。
まあちょっと使ってみたかったっていう気もありま
して・・・。
【2007/11/18 12:18】 URL | NAKAYAN #-[ 編集]
NAKAYANさんこんばんわ!

いまさらながらタレこみです。
日本橋の某ジャンク屋に時折光学式ロータリーエンコーダが入荷されます。
動くかどうかわからない代物ですが、一つ800円です(^^;
【2007/11/23 22:45】 URL | りひと #SHLDkvn6[ 編集]
>りひとさん
いらっしゃいませ!
→「・・・一つ800円です」
安っ!!。私ってもしかしてあんまりお金無い
くせに無知なセレブみたいなことやってる??。
ちなみに○ジットですよね?。今回のエンコーダ
もそこで新品のやつ買ったんですが・・・。
【2007/11/23 23:30】 URL | NAKAYAN #-[ 編集]
こんばんわ~

>ちなみに○ジットですよね?
残念ながら違います。(^^;
○○ぐちいさお商店です。
たいてい100分割のやつなんですが、本当に稀に200分割のやつが入荷されます。
どうやら、ガラスかなにかのピックアップ装置の一部らしいのですが・・・・。
【2007/11/25 00:18】 URL | りひと #SHLDkvn6[ 編集]
>りひとさん
もしかして表通りにあるやつですね?
隅の方に真空管も転がってたような・・・。
店頭に置いてるのはホントにジャンクばっかり
ですよね!けっこう好きですけど・・・。
ちなみに今回使ったエンコーダーは10分割の
ものです。回転さえ検知できれば誤動作しにくい
少ない分割のモノの方が適してるかなと思った
ので・・・。
【2007/11/26 21:19】 URL | NAKAYAN #-[ 編集]
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