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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CNCブラシレスモーター化改造

最近は自作なんたらの開発やレグホーンの改造、調整、整備などでやる事てんこ盛り
なのですが、以前からCNCの切削能力に不満を感じていたので、スピンドルモーター
を強化し、切削スピードを上げようと改造してみました。

元々搭載されている12Vブラシモーター(回転数4700rpm 連続トルク14.7mNm)を
MAXON製24Vブラシレスモーター(回転数9350rpm 連続トルク61.3mNm)に置き換
えるという改造になります。回転数を見るだけでも倍ぐらいの切削スピードUPが見込め
ますね。

仕組みとしては、以前ブログで紹介しましたロータリーエンコーダー式安全装置を外し、
スピンドルモーターに供給されている12V電圧の有無を検知して別ユニットとなって
いる24Vブラシレスモータードライブユニットを動作させるという感じです。
安全装置はエンコーダー式から温度センサー式に変更。

そしてこれが24Vブラシレスモータードライブユニット↓
CNCBL化①

中身はこんな感じ、殆んど電源です。↓
ちなみに電源ユニットはCOSEL製24V、10Aのもの。取り寄せで買いました。
CNCBL化②

ブラシレスモータードライブ回路です。↓
ブラシレスモーターがホールセンサ内臓型なので、ホールセンサー対応式になって
おります。
部品配置をあまり考えずにハンダ付けしていったので、
最後には空中配線的な作品になってしまいました。
CNCBL化③

こちらは前回の改造でNCの制御ユニットに搭載していたロータリーエンコーダー式
安全装置基板です。1から新しい回路を造るのがめんどうだったので、この基板に
OPアンプを追加し、温度センサーのアナログ電圧を0~5Vの範囲で得られるように
しました。これをマイコンのA/Dで変換します。↓
CNCBL化④

CNCにブラシレスモーターを搭載した様子。↓
申し訳程度の温度センサー内蔵型自作ヒートシンクを付けました。
CNCBL化⑤

切削テストです・・・↓
とりあえず以前の2.5倍切削スピードを上げても問題なく切削できました!!
厳密にはスピードを上げたのではなくZ軸の一度に掘り進む量を0.2mmから0.5mmに
変更しました。これでも少し余裕があるぐらいですが、とりあえずこの設定で使っていこう
と思います。
CNCBL化⑥

モーターの温度です。↓
初め上昇していきますが、だいたいこのぐらいの温度で一定となりました。
使用温度範囲が、-20℃~100℃なので余裕ですね。
モーターは余裕ですが、ブラシレスモータードライブ回路に使用しているFETドライブIC
に15V電圧を供給しているレギュレータがけっこう熱くなります。(FET自体は以外と
余裕です)またケースの蓋を閉めると電源ユニットもちょっと熱くなりますので、
この後また時間があれば、ケースにファンをつけて冷却するよう改造を加えようと
考えております。
CNCBL化⑦

まあ、予想以上に切削能力があがりましたし、10数時間の長時間切削テストもクリア
しましたので、この改造は大成功したといえますね!。
これでごっついアルミ板も安心して削っていけますね!。

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【2009/05/03 15:56】 | CNC | トラックバック(0) | コメント(1) |
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【2010/01/12 14:42】 | #[ 編集]
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