CNC1310セットアップ-3

今回はスピンドル。モーターを標準の775モーターからブラシレスモーター LD42WS-250W へ換装します。このモーターはコントローラーとセットでAliExpressで調達したものです。検索するといろんなお店で扱ってるので定番なんだと思いますが、いざ使おうとしてこの LD42WS-250W やコントローラー LD-WS4810 をググっても出てくるのは販売ページばかりで、詳細な実装例はほとんど出てきません。ロシア語のはあるけど読めないし。

LD42WS-250W は DC24V/250W、胴径42mm、最高12,000rpmのブラシレスモーターです。胴径が775モーターと同じなのでそのままCNC1310にセットできます。8色のカラフルな線が出ていますが、この結線については後述。

LD-WS4810 は DC24-48V/10A 駆動のブラシレスモーター用ドライバーです。回転速度指示は0-5Vのアナログか10-300HzのPWMで入れることになっています。モーターとの結線は色で指示されてます。この配色を信じていいのか不安を感じつつ、信じて繋いだら回ったの結果オーライ。電流は無負荷最高速度で1Aちょっとでした。10Aに備えて大きめの電源用意したのだけど無駄だったかも。回転音は775に比べると圧倒的に静かです。

モーター単独での動作確認ができたのでCNCボードと接続していきます。動作確認に使用するのは前回に引き続きCandleです。まずはパラメータを合わせます。初期状態GRBLの最高回転速度は1000回転になっているので、コンソールから $30=12000 と送って上限を12000回転に設定し直します。Candleの最大回転数設定も変更します。

コントロールボード(MKS DLC V2.1)からの出力は1kHzのPWMでした。出力端子はボードの左端に3つ、LASER、MOTOR、TTLがありますが、LASERとMOTORはコネクタ形状が違うだけでピーク電圧=電源電圧のPWMが、TTLは5VのPWMが出力されます。下の写真は3000回転と9000回転を設定した時のTTL出力の波形です。

LD-WS4810 が受け付ける回転指示は0-5Vのアナログ電圧か10-300HzのPWMってことになっています。1kHzは範囲外だけどなーと思いつつ繋いだら動いちゃいました(TTL-GをLD-WS4810のGNDへ、TTL-SをLD-WS4810のSVに接続)。LD-WS4810がアナログ電圧とPWMを同じ端子で受けているところからして、おそらくLPFが入っていてPWMもアナログ電圧として受けているんだと思います。もともと10-300Hzなんて遅い信号を想定してるので、カットオフ周波数も十分低いでしょうから1kHzでも大丈夫だった、と。ただ、個人の推測なのでこの接続で使用するのは自己責任です。

なにはともあれこれで使えるようになった、と思ったのも束の間、致命的な問題が判明しました。Z軸を一番下まで下げてもビットが天板に届かず1cmくらい隙間が生じます。これ、コレット含む軸長が775は47mmぐらいなのに対し、LD42WS-250Wは37mmしかないのが原因です。さらに軸周りの段差径が大きくて下のプレートにはまらないので座りが悪く、胴部分を押さえつけるネジ1本だけ固定という何とも頼りない状態になります。これはハードに修正しないとダメそう、ということでまだまだ本格運用は遠い。