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プラズマ切断機 DRV8825 ステッピングモータドライバ (1)

CNC大型プラズマ切断機を作成予定です。

メカは最低限ながら動くまで出来上がっています。それなりですが、、、、、、社内の機械なので、今は、見かけは無視しています。

すでにZ軸には、プラズマのトーチが搭載されています。

 

 

プラズマ切断機も準備済。

「さっさと動くようにしろ」と急かされています。

 

 

方向性(構成)を考えてみました。

CNCソフトの選定ですが

MACH3というソフトがあるのですが、パソコンのプリンタポートが必要なのであまり使いたくありません。

今回はGRBLを使用します。

 

モータはステッピングモータで、ミネベアさんの 23KM-K762-99V です。

 

ステッピングモータは、高速動作が苦手で、見る見るトルクが下がり、すぐに脱調してしまいます。

 

この原因の一つは

モータ(コイル)は、電圧をかけても、電流が直ぐに流れないからです(電流の時間変化は「I(t)=(V/L)*t」)。

解決策として「モータ動作電圧を上げる」ことです。

 

(極端な表現ですが、電流制御していれば、「絶縁破壊しない程度の高電圧」なら大丈夫です)

 

そこで、それなりの高電圧を扱える、ステッピングモータドライバを探していたところ

DC45Vまで扱える、ストロベリー・リナックスさんの「DRV8825 ステッピングモータドライバ・モジュール」を見つけました。

 

ひとまず、このドライバでトライしてみます。

 

ステッピングモータは、停止時は特に「熱っチっチ」になるので対策が必要です。

この説明書を読んでみると

ドライバに「SLEEP」信号入力があるのですが、恐らく、モータ電流がほぼ「0」になってしまうと思います。

モータ電流がほぼ「0」になってしまうと、Z軸の位置が保持できなくなるので

移動時は電流「MAX(設定値)」、停止時は「程ほど」に電流を流したいのです。

 

そこで、マイコンで入力パルスを監視し、一定時間パルスが来なければ「低電流にする」回路を付け加えます。

使用マイコンは、社内で在庫のあった、秋月電子さんのRL78、「AE-R5F10Y47ASP」です。

 

P137でパルスを監視

P00で、通常、低電流の切り替え

LEDは状態確認用

 

開発環境はCS+を使用しました。

 

プログラムソース ↓

ステッピングモータ_カレントダウン

 

外部から「モータ動けパルス」が来ている時は、フル電流

10秒間「モータ動けパルス」が来なかったら、低電流

にしています。

 

「DRV8825 ステッピングモータドライバ・モジュール」の裏面から信号を横取りします。

 

組みあがったものが

これです、

モータ電源(45V位)と回路電源(5V)の両方が必要なのがイマイチ。

 

DINレールに取付できるようにしておきました。

次回は、このボードを3枚作って、ケースに入れていきます。

 

Daiyu Kano

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