CNCの実験4:2007.01.01〜2007.09.19 2008.03.20(木)〜 BLモータ。SAL7078。V形カッター。
2007.09.19(水) 再研磨したカッターの先端です。 67μの部分が逃げ代加工で出来た切り刃です。 再研磨の手順: 1) 冶具にカッターを取り付けて、冶具とすくい面との位置出し。 2) 冶具を60度傾斜してフライス盤に固定。 3) フライス盤のスピンドルにダイヤ砥石(#400)を取り付け。 4) 古い逃げ代がなくなるまで研磨。60度の円錐状。 5) 新しく50μの逃げ代を研磨。10μから20μづつ。 すくい面の研磨は行いませんせんでした。 所用時間は、約15分です。 2007.09.15(土) AVRライター基板を5枚切削した後のカッター先端です。 5枚目のバリはサウンドペーパの#600程度です。 切り込み量は70μ。 2007.09.07(金) AVRライター基板のパターンとFT245RL端子です。(未半田) パッケージはSSOP。端子ピッチ=0.65mm。端子幅=0.30mm。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------+--------+------+----------+--------+------------ V形60゚1枚刃超鋼 0.07 ON F50 4,600 無し カッターは、こちらの方法で再研磨しました。 バリは#600のサンドペーパー程度です。 2007.08.26(日) AVRライター用基板のパターンを切削しました。 FT245(SSOP)の面実装用のPadは使えそうです ドリル穴位置が下方向に0.2mmずれました。原因は不明です。 溝幅=0.2mm。 バリは#300のサンドペーパー程度です。 新たに研磨したカッターが、切削によって先端がかなり磨耗しました。 次回使用前に再度研磨が必要です。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------+--------+------+----------+--------+------------ V形60゚1枚刃超鋼 0.07 ON F70 4,600 無し 2007.08.12(日) FT245モジュール+ATtiny2313+SLA7078で、16分割マイクロステップの実験を行いま した。 16分割マイクロステップとステップn倍モードの組合せで、送りの分解能、高速な送り 、ハードの簡易性、ソフトの容易性、データ送信の軽量化、静かな回転、のいずれに も好ましい結果が得られそうです。 FT245モジュールの実験をご覧下さい。 2007.06.23(土) SECさんのブログで紹介された基板切削用カッターの画像から作図しました。 刃は対象の位置に2枚です。 芯ぶれの少ないスピンドルとの組合せで、バリの無いパターンに仕上がっています。 2007.04.16(月) シルク図作成の資料をP板CAD(EAGLE編)に追加しました。 2007.04.15(日) SECさんのショップから 「2相ステップモータードライバー基板+部品キット」が届きました。 ガラエポに緑の半田レジストが施された基板は信頼感があります。 コネクターは圧着端子加工が不要で、使いやすそうです。 HPの資料置き場も分かり易く充実していて、 優れた性能のSLA7078MPRが利用しやすくなりました。 ATTiny26L用のステッピングモータ回転プログラムにCK/DIR方式を追加し、 4相制御方式と切換えて出力するようにしたいと思います。 2007.04.14(土) 切削パターンとシルク図のずれが無くなりました。 mill_outlines.ulpで、 enum { HPGLsolution = 1016 } // Inch/1016 = 0.025 mm を enum { HPGLsolution = 1000 } // Inch/1000 = 0.0254 mm に変更。 mill_outlines.ulpは、inchをmilに換算する時の係数に1016倍を使って、25mm/inch 単位を25.4mm/inch単位にしています。 EAGLEのボードデータは25.4mm/inch単位の為、1000倍でmilに換算するように変更し ました。 2007.04.12(木) BLモータProject(26) 切削パターンとシルク図を重ねて描きました。 右上隅の取り付け穴で見ると、切削パターン側の取り付け穴がシルク図の中心線 (十字線)より横方向に約1mm、縦方向に約0.5ミリずれています。 ボード図面では、右上隅の取り付け穴の位置はX71,Y40で、シルク図の方が正しい 寸法です。 切削パターンは、mill_outlines.ulpでHPGLデータを出力し、HGPL2NC.exeでNCコード を生成します。 NCコードの生成時に、ミルを0.0254倍してミリに変換します。 シルク図は、dxf.ulpでDXFコードを作成し、鍋CADで不要な部分を削除したあとに DXF2NC.exeでNCコードを生成します。 2007.04.11(水) BLモータProject(25) RCサーボ信号発生基板パターン切削後、マウント面にシルクパターンをボールペンで 印字しました。 右端上隅にある3Pコネクターの部品穴(未完通)と部品枠のシルクがずれています。 上下で0.5mm、左右で1mm程度です。 基板左下の取り付け穴(原点)の周辺から離れるに従ってずれが大きくなります。 dxf.ulpで出力したシルクパターンを鍋CADで読み込み、上記の原点から採寸すると基 板右上の取り付け穴のセンター位置が、X方向で-1mm短くなっていました。 2007.04.08(日) BLモータProject(24) ボールペンテストをしました。 送り速度F200で描画しました。 使用したボールペンです。 ボールペンの芯を先端から42mmでカット。スプリングのストッパー用突起部分も2mm を残して切除。 スプリングでペン先に筆圧を与えます。 取り付けは、ペン先が1mm程度上下する様にコレットナットの位置で調節します。 コレットからの突き出し量が少ない為、印字用紙はワークテーブルから20mm程度オフ セットします。 コレットΦ3.2mm用。 芯はBSRF-8EF(Pilot)。 ペンテスト終了後は写真下のケースに保管、カットした残りの芯も爪楊枝で詮をして 一緒に収納します。 以前より大分使い易くなりました。 2007.04.06(金) BLモータProject(23) RCサーボ信号発生基板の回路図です。 2007.04.05(木) BLモータProject(22) RCサーボ信号発生基板のマウント参考図です。 EAGLE CADで16Bottom、17Pads、18Viasを非表示にし、FontをVectorに変換後に dxf.ulpでdxfファイルを出力。 鍋CAD(Ver5.9)で同dxfを読み込み編集しました。 鍋CADで編集後にdxfファイルを書き出し、DXF2NC AppでNCコードを生成。 マウント面シルク印刷用の切削ルートをシミュレーションしました。 2007.04.04(水) BLモータProject(21) 60゚V字超鋼カッターを再研磨して、RCサーボ信号発生基板を切削しました。 バリ、ヒゲともに良い結果に仕上がり、部品をマウントしました。 久しぶりにSn:Pb=60:40で、ご機嫌な半田付けをしました。 ATTiny26LのI/O配置変更でパルス幅とLED点滅周期に不具合が発生したため、プログ ラムを修正しました。 仕様概要 タクトスイッチ : 左から[1msec]、[1.5msec]、[2msec]、[set]。 [1msec] : 1msecのパルス幅で出力します。 [1.5msec] : 1.5mse]のパルス幅で出力します。 [2msec] : 2msecのパルス幅で出力します。 [set] : パワーオンスタート時のパルス幅を選択するときと、 : 1msec幅の調整をする時に押します。 トグルスイッチ : 本固定VRで調整したパルス幅を出力します。 : 上記の釦押しは無効です。 コネクタ : 上から「サーボアンプ」、「+5電源」、「スピンドル」。 「サーボアンプ」: 3PINで上からパルス出力、+5V電源、GNDの順です。 「+5電源」 : 2PINで「サーボアンプ」コネクターの+5V電源、GNDに接続して : います。 「スピンドル」 : 2PINでスピンドル オン/オフの信号入力とGNDです。 : アクティブhighです。 2007.04.01(日) BLモータProject(20) BLモータ用RCサーボ信号発生基板を切削。 パターンの一部です。 バリが多く、ヒゲも数箇所で発生。 60゚V字超鋼カッターの刃先。 今回(4枚目)の基板切削後。 参考:3枚目の基板切削後。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------+--------+------+----------+--------+------------ 60゚V字超鋼 0.07 ON F70 4,600 無し 基板は真空吸着テーブルに透明シートを貼り付け、6個の吸着孔で固定。 基板のサイズ50mm×100mm、t1.6mm。材質紙フェノール。銅箔の厚み35μm。 2007.03.31(土) P板CAD(EAGLE編)にライブラリ作成項目を追加しました。 2007.03.29(木) BLモータProject(19) 昨日、秋葉原で入手した部品をBLモータ用RCサーボ信号発生基板に載せてみました。 コネクター位置の変更。サイズ縮小、47mm×80mmより小さく。半田ランドの拡張。 パターンの引き回し。などの変更をしたいと思います。 2007.03.26(月) ATTiny26L用のステッピングモータ回転プログラムを作成しました。 1) 2相ユニポーラ ステッピングモータ用に、4ビットの1−2相制御信号を出力し ます。 2) 半固定VRでステップインターバルを調整可能です。 ステップインターバル調整範囲:0.096msec〜24.8msec 400ステップ/回転のステッピングモータで1562.5rpm〜6.0rpm 相当です。 3) CWまたはCCWのスイッチ オンで回転します。 4) スイッチのチャタリング処理をタイマー1割込みの20msecごとに実施。 5) ステップインターバルは、タイマー0割込みの0.1msecごとにインクリメントする カウンタ変数値(t0_cnt)とAD変換値(10回平均値)との比較で決定します。 これにドライバー用のFETを接続すれば、ステッピングモータのテストがPCを介さずに 行えるようになります。 参考) プログラムソースからステップパルスの出力部分を抜粋 // ROM領域にパルスデータを設定 const unsigned char pulse[] = {1,1+4,4,4+2,2,2+8,8,8+1}; main(){ // タイマー、変数、ADCなどの初期化は省略 while(1){ // ADC値取得。AD変換が終了していなければ引数値を返します。 adv = get_adc(adv); // CCW SW押しチェック if((key_fix & CCW_SW) == CCW_ON){ // ステップパルス出力 PORTA = pulse[pulse_ptr]; // ステップパルスデータアドレッシング変数を更新 if(++pulse_ptr == 8){ pulse_ptr = 0; } // ステップインターバル t0_cnt = 0; while(t0_cnt < (int)adv); // 0.1msec×adv 待ち } // CW SW押しチェック if((key_fix & CW_SW) == CW_ON){ // ステップパルス出力 PORTA = pulse[pulse_ptr]; // ステップパルスデータアドレッシング変数を更新 if(--pulse_ptr < 0){ pulse_ptr = 7; } // ステップインターバル t0_cnt = 0; while(t0_cnt < (int)adv); // 0.1msec×adv 待ち } } } // タイマー割り込み、EEPROMのR/Wなどの関数は省略。 2007.03.24(土) 3枚目の基板切削を終えた後の60゚V字超鋼カッターの刃先です。 角がすこし磨耗していますが、まだ使えそうです。 ハイスの刃先SLA7078基板1枚を切削した後 よりも主切り刃が残っています。 切削前と1枚目を切削した後の60゚V字超鋼カッターの刃先 左:切削前。右:1枚目切削後。 60゚V字超鋼カッターで切削した基板の種類 1枚目、2枚目:SLA7078MPR基板 3枚目 :RCサーボパルス発生基板 2007.03.22(木) BLモータProject(18) RCサーボパルス発生基板を切削しました。 Φ0.8mmドリル終了。 切削したパターン。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------+--------+------+----------+--------+------------ 60゚V字超鋼 0.07 ON F70 4,600 無し 基板は真空吸着テーブルに透明シートを貼り付け、6個の吸着孔で固定。 基板のサイズ50mm×100mm、t1.6mm。材質紙フェノール。銅箔の厚み35μm。 2007.03.20(火) BLモータProject(17) VR方式のパターンを作図しました。 パターンの切削ルートです。 ATTiny26Lマイコンのピンアサインを変更しています。 2007.03.18(日) BLモータProject(16) VR方式の回路図です。 2007.03.16(金) BLモータProject(15) 1) ブッシュスイッチは左から [1msec] [1.5msec] [2msec] スイッチを押すと直ちに指定のパルス幅になります。 2) 右のブッシュスイッチは、マイコン発振周波数校正用[clock]です。 3) VRでパルス幅を1msecから2msecまで任意に調節出来ます。 VRの右隣のスナップスイッチをオンにします。 スナップスイッチをオンからオフにすると、パルス幅が1msecになります。 スピンドルのオン・オフ信号でBLモータの回転を制御できます。 4) リセットスタートしたときのパルス幅を、1msec、1.5msec、2msecのいずれかを 選択設定出来ます。 動作テスト: 小型のRCサーボモーターの回転軸に矢印を貼り付けました。 [1msec]で+60度、[1.5msec] で0度、[2msec] で-60度に回転します。 マイコンはATTiny26L。AVRライタ経由で電源を供給しています。 2007.03.14(水) 基板切削用V字カッターの製作資料をまとめました。 V字カッターの製作をご覧下さい。 2007.03.12(月) V字カッター研削冶具の概略図です。 2007.03.09(金) BLモータProject(14) 回転数調整用の可変抵抗器と、回転ON/OFFスイッチを別基板に取り付けました。 タクトスイッチよりも使い易くなりました。 2007.03.08(木) BLモータProject(13) サーボ信号のパルス幅を可変抵抗器(VR)で調整する様にしました。 回路図) ATTiny26L ┌─────┐ │ VCC├ 5──●──────────●─────── +5V │ AVCC├15──┘ │ │ │ │ │ PORTB0├ 1─────────────┼─────── サーボ信号出力 │ PORTB1├ 2──────┐ │ ┌┐ ┌┐ │ PORTB2├ 3──────┼──────┼────┐ ─┘└───┘└─ │ PORTB3├ 4 │ │ │ │ PORTB4├ 7 │ │ │ │ PORTB5├ 8 │ │ │ │ ADC9├ 9──────┼───┐ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ LED│ │ │ │ │ │ ┌┴┐ │ ┌┴┐ │ │ │ │ │ │ │V │ ○ / │ XRESET├10──┐ ├─┤ └→│R │ / S1 │ │ │0.1 └┬┘ │ │ ○ -START/STOP │ │ ─┴─ │ └┬┘ │ │ │ ─┬─ │ │ │ │ │ │ R220 │ │ │ AGND├16──● │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ GND├ 6──●───●──────●────●── GND └─────┘ PORTB4,5をXTAL1,2にすると、クロック周波数校正が不要になり、パルス幅と周期が 温度や電源電圧の影響を受け難くなります。 PORTA0〜7にLCDモジュールを接続し、パルス幅の表示を検討中です。 2007.03.07(水) 左:至近距離単眼鏡。顕微鏡 20倍 7cm。至近距離 11倍 26cm。 マイクロレンズ、アクリルスタンド、ケース、ストラップ付属。 中上:Cマウントアダプター。(オプション) 中下:ダイオプターレンズ。(オプション、至近距離 約15p) 左:マグネットスタンド用ホルダー(Φ6mm)。(オプション) カッターの研削中にルーペが砥石に接触する事が何度かあり、危険回避の目的で購入 しました。 当初、顕微鏡 35倍 7cm、至近距離 17倍 30cmの機種を予定していましたが、CCDを 使用したときに外周の歪が少ない機種を選択しました。 2007.03.03(土) 1枚の基板を切削した後のハイスV字カッターの先端です。 左肩の切り刃部分が、切り込み量の60μと同じくらい磨耗しています。 切削したBLモータ用サーボ信号発生回路基板。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 ----------------------+--------+------+----------+--------+------------ Φ3mm60゚V_逃50 ハイス 0.06 ON F70 4,600 無し 基板は真空吸着テーブルに透明シートを貼り付け、6個の吸着孔で固定。 基板のサイズ50mm×100mm、t1.6mm。材質紙フェノール。銅箔の厚み35μm。 2007.03.01(木) 刃先の磨耗した部分を円錐研削でいったん尖らせ、逃げ代研削と、すくい面の研磨 によってカッターを再生できるかの検証を行いました。 再研磨したハイスV字カッター。(Φ3mmドリルの転用)。 先端の左肩が切り刃で、右肩が底面の切削用に研磨した部分です。 再研磨したカッターで切削しました。 ↑(カッターの進行方向) 溝幅は0.2mm。 測定はCNCフライス盤のスピンドルが停止した状態で、カッターを 0.05mmづつ移動させ、溝の左縁から右縁までの刃先の送り量を求めました。 溝の側面が波打っています。 カッター一回転当りの送り量がおよそ0.015mm。 波のピッチは約0.16mmで約10倍。 電気信号ならば10倍の高調波で納得ですが、果たして機械の場合は、高調波振動の節 が切削結果に出るのでしょうか。弦の振動、共振、振動の節。基板の振動を電気信号 に変換、FFTで分析。 パターンの切削幅に実質的な影響が無い限り、この現象の検討 は棚上げにします。 バリはありません。 溝の底に銅箔の残りもありません。 ハイスの場合、これまでのところSLA7078基板一枚毎に刃先の再研磨が必要なようです。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------+--------+------+----------+--------+------------ Φ3mm60゚V_逃50 0.06 OFF F70 4,600 無し 基板は真空吸着テーブルに透明シートを貼り付け、6個の吸着孔で固定。 基板のサイズ50mm×100mm、t1.6mm。材質紙フェノール。銅箔の厚み35μm。 2007.02.28(水) 基板V字カッター先端形状の考察。 切削径0.2mm以下で使用するカッターです。 (1)の点線は、円錐研削後で、逃げ代加工前の先端形状です。 (2)の実線は、すくい面側から見た逃げ代研削後の先端形状です。 (3)より先をパターン切削に使用します。 (4)は(3)から銅箔の厚み分を切り込んだ時の深さです。 (5)は切り刃です。 (6)を設けると、切削した溝の底が平面になります。 2007.02.26(月) カッター研削用の冶具に4本のスリット(深さ約2mm)を入れました。 上:目盛りと六角穴付ビスの締め付け力改善。裏側にも1本あります。 中:カッターを水平に固定。すくい面の切削、研磨。 下:カッターを60度に固定。円錐、逃げ代研削。 2007.02.24(土) 超鋼カッターの刃先です。 左:基板切削前。 2007.02.23(金)に掲載したカッターの先端部。 右:基板1枚切削後 切削したパターンはSLA7078MPR基板です。参考パターン 切削結果 バリ:良好。 銅箔残り:無し。 ヒゲ:無し。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------+--------+------+----------+--------+------------ Φ3mm60゚V_逃50 0.07 ON F70 4,600 無し 基板は真空吸着テーブルに透明シートを貼り付け、6個の吸着孔で固定。 基板のサイズ50mm×100mm、t1.6mm。材質紙フェノール。銅箔の厚み35μm。 2007.02.23(金) 折れた超鋼Φ0.3mmエンドミルをV字カッターに研磨しました。 円錐60度、円周逃げ代50μ、先端をわずかに研磨し逃げ角を設けました。 超鋼V字カッターによるパターンの切削テスト。 左から切り込み量が70μ、60μ、50μです。 溝の幅は、70μで直尺の目盛線の幅程度(0.1〜0.2mm)です。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -------------------+--------+------+----------+--------+------------ 超鋼Φ3mm60゚V_逃50 0.07 OFF F70 4,600 無し 〃 0.06 〃 〃 〃 〃 〃 0.05 〃 〃 〃 〃 2007.02.22(木) 2枚のSLA7078MPR用基板を切削したカッターの先端です。 切削前は、赤い線の様に角がありました。 パターンの仕上り: バリはほとんど気にならない程度です。 3箇所、狭くなった溝を修正しました。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------+--------+------+----------+--------+------------ Φ3mm60゚V_逃50 0.06 ON F70 4,600 無し 基板は真空吸着テーブルに透明シートを貼り付け、6個の吸着孔で固定。 基板のサイズ50mm×100mm、t1.6mm。材質紙フェノール。銅箔の厚み35μm。 2007.02.20(火) Φ3mmカッターの逃げ代について。 スピンドルの回転4,600rpmは、13.0msec/rev。 F70は、1.17mm/sec。 スピンドル1回転当りの移動量は、1.17mm/sec×13.0msec/rev=0.0152mm/rev。 刃物の移動に関係する逃げ代は、15.2μm必要です。 更に、スピンドルの芯ぶれを考慮します。 今回は、逃げ代を50μmにしました。 No.16000フライス盤のZ軸送りの最小目盛が 0.1mmで、目分量でもその半分ならば逃げ代の再現性に期待できます。 50μm−15.2μm=34.8μm が、進行方向の芯ぶれ許容量です。 スピンドルの芯ブレは、2006.06.30(金)の記事で下記の値です。 MIN 11 MAX 56 平均 34.25 その後スピンドルの軸受けベアリングを交換し、芯ぶれの値も改善されているものと 思われます。 したがって、芯ぶれ許容量の34.8μmは実用的な値と考えます。 進行方向に対して左右の逃げ代も50μmで、余裕があります。 2007.02.19(月) Φ3mmドリルをカッターに仕上げます。 No.16000フライス盤にバイスで固定。 傾斜角の設定には、ボール紙で作ったゲージ使用。 円錐の研削には、粒度#400の電ドルダイヤ砥石を使用。 すくい角の研削には、粒度#200のダイヤモンドインターナル、Φ12mm、t0.2mmを使用。 60度に研削した円錐の直径が0.2mmの部分の断面図です。 1) 直径0.2mmです。 2) 120度の範囲の直径を0.05mm細くし、逃げ代にします。 真鍮製のツマミの側面に90度、0度、-120度の目盛があります。 3) 上部を中心まで研削し、すくい角にします。 4) 3)で研削した面をオイルストーンで研磨します。 製作したΦ3mm円錐60度、逃げ代50μのカッターで切削した基板です。 2007.02.17(土)に使用したカッターで切り込み量を40μと50μで切削したところ、 銅箔が残った為、再研磨し切り込み量70μで切削しました。 2007.02.17(土) カッターを再研削し、SLA7078MPR用基板を切削しました。 赤枠の部分を拡大。 残った銅箔はケガキ針で除去しました。 バリ、ヒゲは少なく、修正は不要。 切削終了後のカッターの刃先。 切削前は、鋭角でした。 カッター仕様: 刃先角60度。円錐。半月。逃げ代50μ。シャンクΦ3mm。ハイス材。 切削条件: 切込量 平面 送り速度 回転数 カッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------+--------+------+----------+--------+------------ Φ3mm60゚円錐半月 0.05 ON F70 4,600 無し 基板は真空吸着テーブルに透明シートを貼り付け、7個の吸着孔で固定。 基板のサイズ50mm×100mm、t1.6mm。材質紙フェノール。銅箔の厚み35μm。 2007.02.16(金) 1/4刃でも折れずに切削できました。 テストパターンの一部です。 4回目、オイルストーンで半月面を研磨した後の切削です。 回目 バリ 切込量 送り 回転数 備考 1 240 60 70 4,600 2 240 50 70 4,600 3 240 60 70 9,600 4 600 60 70 4,600 オイルストーンで半月面を研磨。 5 400 60 70 4,600 カッターの取付け位置を変更。 バリの評価は#240,#400,#600の耐水ペーパと比較し、より近いざらつき感で決めました。 赤枠の部分で、刃が磨耗しています。 2007.02.15(木) カッター研削用の冶具を製作しました。 N0.16000フライス盤にバイスで固定。 ダイヤモンドインターナルで研削しました。 すぐに折れそうなカッターが出来ました。 製作工程 1) Φ3mmのドリルの刃先角を60度に研削。 2) 50μの逃げ代を1/3回転分研削。 3) 水平にして先端1mmを半月に研削。 4) 90度回転して。1/4に研削。 明日、切削テストを予定しています。 2007.02.11(日) BLモータProject(12) セラミック発振子を用いたクロック発振は、パルス幅の精度に安心感があります。 MEMORY SW関連の操作性をいろいろと試しています。 マイコンはハードの変更をせずに機能や操作性を簡単に変更できて便利です。 今は、次の機能で操作性をテストしています。 1) MEMORYを2秒間押し続けます LEDが点灯します。 2) 5秒以内に(+)を押すと、現在のパルス幅をAUTOの最終値としてEEPROMに保存しま す。 3) 5秒以内に(-)を押すと、現在のパルス幅をAUTOの増速ステップの切換えポイント としてEEPROMに保存します。 4) EEPROMに保存後は、LEDが点滅します。 5) 5秒以内に(+)(-)が押されない場合や、MEMORYがOFFした時は設定モードを解除し ます。 回路図) AT90S2313-10 ┌────┐ │ VCC├20───────── +5V │ │ │ │ ┌┐ ┌┐ │ PORTB0├12────────── サーボ信号出力 (─┘└────┘└─) │ PORTB1├13─────┐ │ PORTB2├14─────┼──────────────────────┐ │ PORTB3├15─────┼──────────────────┐ │ │ PORTB4├16─────┼──────────────┐ │ │ │ PORTB5├17─────┼──────────┐ │ │ │ │ PORTB6├18─────┼──────┐ │ │ │ │ │ PORTB7├19─────┼──┐ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ LED│ │ │ │ │ │ │ │ │ ┌┴┐ │ S1 │ S2 │ S3 │ S4 │ S5 │S6 │ │ │ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ │ XRESET├ 1─┐ ├─┤ ├ ├ ├ ├ ├ ├ │ │ │0.1 └┬┘ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ │ │ ─┴─ │ │MEMO- │SPIN- │AUTO │STOP │(+) │(-) │ │ ─┬─ │ │ RY │ DLE │ │ │ │ │ │ │ R220 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ GND├10─●─●─●──●───●───●───●───●───●─ │XTAL2 │ │ GND │ XTAL1│ │ └─┬┬─┘ │ 4││5 │ ┌─┴┴─┐ │ │ 4MHz ├────┘ └────┘ セラミック発振子 2007.02.10(土) BLモータProject(11) ATTiny26L用のプログラムをAT90S2313用に移植しました。 クロック発振には、手持ちの関係で4MHzセラミック発振子を使用。 スピンドルスイッチ入力を追加し、CNCソフトからのスピンドルON・OFFを可能にまし た。 ON・OFFは変化のエッジを検出します。 1) スピンドルスイッチをオンにすると、パルス幅を2msecまで徐々に拡張します。 2) スピンドル回転中は、スイッチをオンし続けます。 3) スピンドルスイッチをオフにすると、パルス幅を1msecにします。 4) スピンドル停止中は、スイッチをオフし続けます。 ───────┐ ON ┌─────── SPINDLE SW OFF └─────────────┘ OFF 2msec 1msec ┌ ─ 徐々に拡張 ─ ─ ──┐ 1msec パルス幅 ───────┘ └─────── 従来からの(+)(-)(AUTO)(STOP)スイッチも機能します。 クロック調整機能は削除しました。 2007.02.08(木) 左:先が磨耗したΦ0.3mmセンタードリル。 右:約60度に研削したセンタードリル。 No.16000フライス盤にセットして研削しました。 精度と再現性向上には、何らかの冶具が必要です。 2007.02.07(水) 左の透明シートを気泡が出ないように貼り付けました。 黒枠7箇所の吸気孔をケガキ針で開放しました。1つはコラムの影にあります。 再生Φ0.3mmセンタードリルでパターン切削。 バリが少なく、細いパターンもしっかりと残っています。 溝の深さにばらつきが少なく、銅箔の削り残しがありません。 真空吸引テーブルで基板を固定。 吸気孔の数は少なくした方が、基板をしっかりと固定できるようです。 切込量 平面 送り速度 回転数 使用したカッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -------------------------+----------+------+----------+--------+--------- 再生Φ0.3mmセンタードリル 0.06 ON F70 4,600 無し 2007.02.06(火) Φ0.3mmドリル拡張スリーブの製作で刃先が磨耗したΦ0.3mmセンタードリルの刃先を 約60度に再生して、パターンを切削しました。 1目盛は0.5mm。 溝幅は0.2mmから0.3mmです。 切込量 平面 送り速度 回転数 使用したカッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -------------------------+----------+------+----------+--------+--------- 再生Φ0.3mmセンタードリル 0.06 ON F70 4,600 無し 真空吸引テーブルで基板を固定。 2007.02.05(月) センタードリルによるパターン切削。 溝幅は0.4mmから0.5mmです。 切込量 平面 送り速度 回転数 使用したカッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -------------------------+----------+------+----------+--------+--------- Φ0.5mmセンタードリル 0.05 OFF F70 4,600 無し 2007.02.03(土) BLモータProject(10) ATTiny26Lサーボ信号発生回路をユニバーサル基板で製作しました。 スイッチは、左から(−)(+)(STOP)(AUTO)です、 この基板上で、インサーキットプログラミングとデバッグも出来ます。 部品間の配線には、0.26mmのUEW線を使用しました。 2007.02.02(金) 折れたΦ0.3mm超鋼エンドミルを研磨。 ダイヤモンドインターナル、粒度#200、Φ12mm、軸径Φ2.35mmをNo.16000フライス盤 のドリルチャックに取り付けました。 回転数約2,000rmp。 ハイスのドリルシャンクはあっというまに削れますが、さすがに硬いです。 パターン切削後のエンドミルの先端。 切り刃の先端が欠けています。 昨日の基板切削では、銅箔を「切った」と言うよりは「押しのけた」のほうが妥当の ようです。 2007.02.01(木) SLA7078MPR用基板を切削しました。 使用したカッター 銅箔残 バリ 備考 ---------------------------+--------+------+--------------------------------- 1) Φ3mmドリル(Xシンニング) 多 多 先端振れ多し。刃先角135度。 2) Φ0.2m半月ドリル 多 多 Φ0.3mmドリルシャンクを加工 3) Φ0.3mm半月ドリル 無 多 超鋼Φ0.3mmエンドミルを研磨再生 4) Φ1mmボールエンドミル 無 バリ取り 5) Φ0.8mmドリル(穴あけ) 無 3)と4)と5)で完成した結果になりました。 Φ3mmのドリルの利用について: a) センターポンチやセンタードリルが無くても位置決めが可能なドリルであれば、 ドリル先端で横切削が可能。Xシンニングなどの先端加工。 b) 刃先角を小さくできれば切り込み量を多くでき、主切刃による銅箔切削が確実に 行えます。 バリの発生、銅箔の残りなどに有効と思われます。 d) コレット端からドリル先端までの長さを短くし、先端の振れを少なくする必要が あります。 切削条件 切込量 平面 送り速度 回転数 工程 [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 --------------+----------+------+----------+--------+--------- パターン切削 0.06 ON F70 4,600 無し バリ取り 0.01 ON F70 4,600 無し パッド穴あけ 1.6 ON F20 4,600 無し 1)2)は両面接着テープと真空吸着を併用。 3)4)5)は両面接着テープのみ使用。 2007.01.31(水) 基板パターン切削テスト。 Φ3mmドリル装着。 一目盛りは、直尺の0.5mm。 左:Φ0.3mmドリルのシャンクを先端約Φ0.2mm円錐に研磨後に半月に研磨。 切削後Φ1mmのボールエンドミルでバリ取り。 右:Φ3mmドリル。 先端クロスシンニング加工(センターポンチ不要)。 Φ3mmドリル(先端クロスシンニング): 1) バリがありません。 2) 溝がきれいです。 3) 何より、Φ0.3mmよりはるかに頑丈です。 4) 基板の浮き上がりに余裕。 主切刃の刃長が長い為、余裕があります。 但し、隣のパターンを削らないようにする為に、平面補正を行います。 5) Φ3mmなら、廉価版のドリル研磨機で再研磨の可能性があります。 6) プロクソンフライス盤の3mmコレットに装着出来。0.3mm拡張スリーブを使用する よりは芯ぶれが軽減されます。 7) 刃物のランニングコストが抑えされそうです。 これまでのところは、いいことずくめです。 切込量 平面 送り速度 回転数 使用したカッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -------------------------+----------+------+----------+--------+--------- 左 Φ0.2mm円錐半月 0.06 OFF F70 4,600 無し 右 Φ3mmクロスシンニング 0.06 OFF F70 4,600 無し 2007.01.30(火) BLモータProject(9) 朝一番、アンプとモータが冷えた状態(10℃くらい)で通電し、モータからのビープ音 が鳴り止んだ後、AUTOスイッチをオン。 始動から最高速回転までスムースに立ち上がりました。 ATTiny26Lのプログラムに、キー入力のチャタリング処理を追加しました。 タイミングチャート │ │ │ │ │ 20msec ──┴─────┴─────┴─────┴─────┴─── ─────┐ AUTO KEY │ on └──────────────────────── (1) (3) ──┬─────┬─────┬─────┬─────┬─── key_new │ 0xFC │ 0xEC │ 0xEC │ 0xEC │ 0xEC ──┴─────┴─────┴─────┴─────┴─── (2) ─────────┬──────────────────── key_old 0xFC │ 0xEC ─────────┴──────────────────── (4) ───────────────┬────────────── key_fix 0xFC │ 0xEC ───────────────┴────────────── (5) if((key_fix & 0x10)) == 0){ // AUTO スイッチオン auto_flg = 1; } ポートからのキーデータ入力とチャタリング処理は、マイコンのタイマー1割込み のなかで実施します。 実施の間隔は20msecです。 (1) ポートを入力し、キー以外のビットをマスクしkey_newへ格納します。 (2) key_new(=0xEC)とkey_old(=0xFC)を比較し、 一致しない為,、key_newの値をkey_oldへ代入します。 (3) ポートを入力し、キー以外のビットをマスクしkey_newへ格納します。 (4) key_new(=0xEC)とkey_old(=0xEC)を比較し、 一致する為、key_newの値をkey_fixへ代入します。 (5) キー押しを判定する場合は、key_fixを参照します。 スイッチの特性や劣化、ノイズ(電源、静電気放電)などの影響を受け難くなります。 2007.01.29(月) BLモータProject(8) AUTOでモータを始動したときに、回転開始直後にモータが停止する不具合を対策しま した。 対策内容: AUTOスタートで、パルス幅が1msecから1.5msecまでの増速間隔を60msecで、 1.5msecから2msecまでの増速間隔を20msecで行う様にしました。 増│ 速├───────┐ 間│ │ 隔│ └─────── └───────┴───────┴─ 1msec 1.5msec 2msec パルス幅 ├←─────→┼←─────→┤ ゆっくり増速 はやく増速 切換えポイントは、デフォルトで1.5msecに設定しました。 MEMORYとAUTOスイッチの同時押しで変更可能です。 2007.01.28(日) BLモータProject(7) ATTiny26Lサーボ信号発生プログラムのドキュメントを作成しました。 ブラシレスモータの制御をご覧下さい。 2007.01.27(土) BLモータProject(6) サーボ信号発生プログラムにクロック発振周波数の微調整機能を追加しました。 操作手順 1) サーボパルス出力をオシロスコープで観測します。 2) S2(-)を押し続けるとLEDが点灯します。 パルス幅が最小になってから、5秒以上押し続けます。 3) S2(-)を押す毎に、クロック周波数が下がります。パルス幅が広くなります。 4) S3(+)を押す毎に、クロック周波数が上がります。パルス幅が狭くなります。 5) パルス幅が1msecに最も近くなるように 3)または4)で操作します。 6) S4(MEMORY)を押すと、クロックの調整値をEEPROMに保存し、LEDが点滅します。 7) スイッチが5秒以上押されないと、クロック発振周波数調整プログラムを終了しま す。 2007.01.26(金) BLモータProject(5) AVRマイコンで、サーボ信号を発生するようにしました。 赤の枠内がテスト中の回路です。枠外は以前に検討した回路の名残りです。 回路図) ATTiny26L ┌─────┐ │ VCC├ 5──●─────── +5V │ AVCC├15──┘ │ │ ┌┐ ┌┐ │ PORTB0├ 1────────── サーボ信号出力 (─┘└────┘└─) │ PORTB1├ 2──────┐ │ PORTB2├ 3──────┼───────────────────┐ │ PORTB3├ 4──────┼───────────────┐ │ │ PORTB4├ 7──────┼───────────┐ │ │ │ PORTB5├ 8──────┼───────┐ │ │ │ │ PORTB6├ 9──────┼───┐ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ LED│ │ │ │ │ │ │ │ ┌┴┐ │ S1 │ S2 │ S3 │ S4 │ S5 │ │ │ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ │ XRESET├10──┐ ├─┤ ├ ├ ├ ├ ├ │ │ │0.1 └┬┘ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ ○ │ │ │ ─┴─ │ │+ │− │AUTO │MEMORY│STOP │ │ ─┬─ │ │ │ │ │ │ │ │ │ R220 │ │ │ │ │ │ AGND├16──● │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ GND├ 6──●───●───●───●───●───●───●─ GND └─────┘ 表示とスイッチ) LED :モータ回転速度に対応して点滅します。 S1(+) :モータを増速します。 S2(-) :モータを減速します。 S3(AUTO) :メモリーで設定した速度まで、増・減速します。 S4(MEMORY) :現在のモータ回転速度(パルス幅)をEEPROM(内蔵)に保存します。 :S3(AUTO)と同時押しの場合は、一時休止用のパルス幅としてEEPROM :に保存します。一時休止についてはAUTO時のモータ停止対策を参照。 :S4単独押しの場合は、保存後LEDが点滅します。(0.2秒周期) :S3と同時押しの場合は、保存後LEDが点灯します。 S5(STOP) :パルス幅を1msecにしてモータを停止させます。 パルス幅) プログラムスタート時のパルス幅 : 1.00msec 最大パルス幅 : 2.048msec パルスの繰り返し周期 :19.97msec (約50Hz) AUTOの最終パルス幅 : 2.048msec (EEPROMにデータが無いとき) 一時休止の一致比較用のパルス幅 : 1.12msec (EEPROMにデータが無いとき) AUTO時のモータ停止対策) パルス幅を1msecから2msecまで連続して増速すると、回転開始直後にモータが停止す ることがあります。 増速中のパルス幅と、一時休止用のパルス幅とが一致したときに、増速を約1秒間休 止することで対策しました。 1msecから2msecまでの遷移時間は、125カウント×20msec+1秒=3.5秒です。 マイコンクロック発振) 内蔵RC発振を使用し、OSCCALレジスターの値を微調整してパルス幅の精度を改善しま した。 2007.01.25(木) BLモータProject(4) BLモータを約1時間連続回転しました。 回転数 電流 温度 [rpm] [A] [℃] 備考 --------+----------+-------+--------+-------------------------------------- 始動時 24,000 1.8 18.7 室温 1時間後 24,000 1.8 26.1 停止後 28.6 停止後数十秒間は温度が上昇 回転中は温度センサーに、アウターローターが巻き起こす風が当り、強制空冷状態に なっているようです。 BLモータ用アンプの温度上昇はほとんどありません。 高速回転の割りに騒音が小さいとはいえ、1時間が耐えられる限度でした。 上:30A ブラシレスモータ用アンプ。 下:ブラシレスモータ。軸と一緒に外側が高速に回転します。 2007.01.24(水) 簡易タコメーターの製作。 フォトリフレクタ(レンズ付。GP2S05) ┌─┐A │ ├─●─────────────●───── 4.5V-6V │←│PD├─┼─┐ │ │ ├─┤ │ │ 2SC1815 R10K │→│PT├─┘ │ ┌──┐ │ │ ├───┼──R47K──┤B │ │ └─┘E │ │ C├─●───── オシロスコープへ R150 ┌─┤E │ │ │ └──┘ └────●──────────── GND センサーをBLモータの回転面から約4mm離して固定。 回転面に黒いマジックを塗った紙、幅約10mmを貼り付けました。 タコメーター出力。 1÷2.5msec×60=24,000[rpm] 2007.01.23(火) BLモータProject(3) 回転テスト。 モータ電源は7.5V 2AのACアダプターを使用しました。 パルス幅 モータ モータ 回転数 [msec] 電圧[V] 電流[A] [rpm] 備考 ---------+---------+---------+----------+------------------- 1.10 8.09 0.25 2,083 回転開始 2.10 7.31 1.85 24,000 フルスロットル 操作手順: 1) パルス幅1msecを供給。 2) 数秒間連続したビープ音を確認。 3) モータ電源を接続。 4) ビープ音5回が鳴り終るまで待機。 5) パルス幅を徐々に拡張。 2007.01.22(月) BLモータProject(2) アンプ制御用信号の発生プログラム変更しました。 1) スタート時のパルス幅を1msecに設定。 2) ポートBのビット4を入力に設定し、スイッチのオン・オフを入力します。 3) 入力がLOWの時に、20msec毎に3.3usecづつパルス幅を拡張します。 4) 連続でLOWの時、約6.7秒でパルス幅が2.1msecのフルスロットル状態になります。 →┼───────────┼← 20msec →┼┼← 1msec →┼──┼← 2.1msec ┌┐ ┌┐ ┌──┐ ─┘└──────────┘└─── ─ ─ ─ ───┘ └─── PORTB bit4 入力 ─────────────────┐ └ ─ ─ ─ ─────────── 2007.01.21(日) BLモータProject(1) スピンドルモータの換装を目的に、RC用ブラシレスモータの利用方法を検討します。 RC用ブラシレスモータのアンプ制御用信号の発生プログラムを作成し、下記のタイミ ングで出力することを確認しました。 →┼───────────┼← 20msec →┼─┼← 1.5msec ┌─┐ ┌─┐ ─┘ └─────────┘ └─────── プログラム仕様: 1) 使用マイコン MINI EZ-USBマイコンキット。 2) タイマー0 パルス幅設定用。最小分解能 0.167μsec。 3) タイマー1 パルス周期設定用。最小分解能 0.5μsec。 4) 割込み タイマー1の割込みでパルスをセットし、タイマー0をスタート。 タイマー0の割込みでパルスをリセットしタイマー0のカウント を禁止。 5) ポート Bポートのビット0にパルスを出力。 2007.01.19(金) 基板固定用接着テープ・シートなど3品。 ハンズで調達してきました。 右は使用中のもので、在庫補充です。 他の二つは、これから使ってみたいと思います。 2007.01.18(木) 90度円錐半月カッターでSLA7078MPR用基板を切削しました。 ヒゲ状の残留が数箇所あり、ケガキ針で溝を掃除しました。 溝の幅は150mmステンレス直尺の目盛りの幅くらいです。 Φ0.3mmドリルでは、ヒゲ状の残留はありませんでした。 再生ドリルの課題: 溝幅の拡張 → 切り込み量、先端角 溝底の平面化 → 円錐先端部の形状 ヒゲ、バリ → 切刃、送り速度 切削条件 切込量 平面 送り速度 回転数 使用したカッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 ------+-----------------+------------+------+----------+--------+--------- 1回目 Φ0.3mm円錐半月 0.07 ON F70 4,600 無し 2回目 Φ0.3mm円錐半月 0.08 ON F70 4,600 無し 2007.01.16(火) 先端を90度の円錐に研磨後、径の半分程度まで研磨しました。 基板を切削。 切込量 平面 送り速度 回転数 使用したカッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 -----------------------+------------+------+----------+--------+--------- 左 Φ0.3mm円錐半月 0.06 OFF F70 4,600 無し 右 Φ0.3mm円錐半月 0.07 OFF F70 4,600 無し バリ取りの必要がなく、切り込み量で若干の溝幅調整が出来ます。 刃先の加工にはルーペが必須です。 2007.01.14(日) 折れたドリルを半月に研磨し、基板の切削テストを行いました。 左から刃物の位置をずらしながら切削。下し金状のバリがあります。 右は半月カッターで切削後に、Φ1mmボールエンドミルでバリ取り。 Φ0.3mmドリルの再生は、加工が簡単な半月研磨が有力です。 今回は刃厚を0.15mmにしました。 バリの程度により、Φ1mmボールエンドミルによる面取りを行います。 バリ取りの際に基板が浮き上がると、細いパターンが削られて無くなる事がある為、 注意を要します。 切込量 平面 送り速度 回転数 使用したカッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 --------------------+------------+------+----------+--------+--------- Φ0.3mm半月カッター 0.04 OFF F70 4,600 無し Φ1mmボールエンドミル 0.01 OFF F70 4,600 無し 「はがせる両面テープ」で吸着テーブルに基板を固定し、吸引はOFF。 2007.01.13(土) 「はがせる両面テープ」で吸着テーブルに基板を固定し、吸引OFFで30分毎に平面度を測定しました。 一時間経過後も目立った変化が無い為、SLA7078MPR用基板を切削しました。 切込量 平面 送り速度 回転数 使用したカッター [mm] 補正 [mm/min] [RPM] 切削油 --------------------+------------+------+----------+--------+--------- Φ0.3mmドリル 0.03〜0.07 ON F70 5,600 無し 30μ、60μ、70μの順に3回切削。 文字の高さは1.4mm。幅0mmのパターンで左右逆に作図。+5Vの5が逆でした。 結果: 1) 深さにばらつきがあり、溝の底数箇所に銅の削り残りがあります。 2) 切削の中盤以降でバリが発生しています。 紙やすり#600より細かめのざらつき感があります。 3) 1箇所、半田パッドの角に削り残しがあります。 パッドとパターンとが近すぎた為に、輪郭データが生成されなかったようです。 4) 0.3mmドリル2本を使用。最後の文字切削で2本目も折れました。 所感: 1) 50mm×100mmの基板で両面接着紙だけで十分かと思ったのですが、切削中に基板が 浮き沈みすることがあるようです。 2) 0.3mmドリル在庫1本。折れたドリル約30本。ドリルの再生が課題です。 2007.01.12(金) デジタル温度計キットを組み立てて動作テスト。 IC温度センサーを使用しました。 モータのケース温度などが直読できます。 ー40℃から100℃。 付属の熱電対で-200℃から1250℃。 室温11.7℃。 省エネの真っ最中です。 2007.01.10(水) EAGLE CAD のmill_outlines.ulpのコントロールパネルです。 赤枠の部分を毎回変更するので、ソースファイルを手探りで編集しました。 [OK]釦のクリックだけでHPGLファイルが出力され、便利になりました。 数字に全角を入れるとフリーズする現象からも解放されます。 変更箇所: 1) int Layer = 0; → int Layer = 16; Layerを16 Bottomに変更。 2) real MillToolOutl = 0.3; → real MillToolOutl = 0.1; too;#1 Isolateを0.1mmに変更。 3) int millfreeyes = 1; → int millfreeyes = 0; Rub outのチェックを外します。 4) real Distance_Copper_Dimension = 1.016; → real Distance_Copper_Dimension = 0.001; Dist Copper/Dimを0.001に変更。 5) real DimensionMillTool = 2.0; → real DimensionMillTool = 1.0; Mill Board/Dimを1に変更。 コントロールパネルの配置順と、ソースファイルで該当する行の順序は異なります。 2007.01.08(月) ICProject(36)。 SLA7078の検討(18)。 X軸モータを駆動しました。 温度上昇測定中のX軸モータです。 アルミ板とモータの間にトランジスターを差し込んでいます。 テスト条件 ステップ分割 :16分割マイクロステップ モータ電源電圧:12V モータ電流調整:0.85A(VREF=0.13V) モータ回転数 :F10,F20,F30,F40,F50,F60,F70,F80,F90,F100,F200,F300,F400 :F500で脱調しました。 モータ回転音 :2相駆動>>16分割マイクロステップ 停止時コイル鳴:停止した位置により若干聞こえます。 温度上昇(参考):IC放熱器 ⇒自然空冷で5.5度 (停止30分以上):モータ上部⇒自然空冷で18.5度 2007.01.06(土) ICProject(36)。 SLA7078の検討(18)。 ICのヒートシンクとモータの温度上昇を測りました。 1) 温度上昇 測定箇所 | ヒートシンク | モータ上部 電源電圧 | 12V | 24V | 12V | 24V ----------------+--------+--------+--------+------- 停止 | 16.0 18.0 | 12.0 25.0 500rpm30分回転後| 4.0 16.5 | 14.5 31.5 単位:度(上昇分) 較正された測定器による測定ではないため、電源電圧の違いによる各箇所の温度 上昇の大小比較と捉えてください。 2) テスト条件 ステップ分割 :16分割マイクロステップ モータ電源電圧:12V、24V モータ電流調整:2A(VREF=0.31) 3) 温度測定方法: 2SC1815をヒートシンク及びモータのケースに接触し、 B-E間の電圧を測定しました。 ┌───┐ ┌────4.7K───┐ │2SC B├─┘ ↑ ─┴─ │1815 C├── VBE ┬ 6V BAT │ E├─┐ │ │ └───┘ └─────────┘ 温度上昇=(測定VBE - 基準VBE)/2mV 基準VBE=736mV。14℃(室温)に放置した時のVBE。 B-E間の温度係数=-2mV/℃。 2007.01.05(金) ICProject(35)。 SLA7078の検討(17)。 1) EZ-USBプログラムで、スタートからの増速方法を変更しました。 タイマー0:クロックの周期を設定します。 タイマー1:回転開始と終了時の増減速の間隔を設定します。← 今回追加。 ┌┐ ┌┐ CLOCK ─┘└───────┘└──────── │←──────→│ T=15μsec(66.67KHz)まで回転を確認。1250rpm相当です。 T=14μsec以下では、定常回転に入る前にACアダプターがシャットダウンする為、 テストが出来ませんでした。 テスト条件 ステップ分割 :16分割マイクロステップ モータ電源電圧:12V モータ電流調整:2A(VREF=0.31) モータ :(23KM-K144U相当品) 2) モータ電流 電源電圧 12V 24V ----------+-------+--------- 停止中 0.57 0.37 SyncON 0.1 0.2 2007.01.04(木) ICProject(34)。 SLA7078の検討(16)。 secさんの工房でSLA7062、SLA7078の動作テストを行いました。 回転音は7062と7078及び、secさんの7078標準基板と自作基板でも差異はありません。 1) トルク測定: ロックヒルさんが用意されたプーリーとバネばかりでトルクを測定しました。 プーリの半径は28mmです。 参考画像 測定トルク(Kg.cm) 自作基板 secさんの標準基板 --------+----------+---------------------- 電流 2A 2A 3A --------+----------+----------+----------- 停止 4.48 4.48 7.00 回転 4.48 4.20 6.44 SyncOn 2.24 2) 16分割マイクロステップで850rpm secさんの工房ではMACH3を使用し、850rpmで回転していました。 EZ-USBプログラムで、スタートからの増速方法を検討する必要があります。 2007.01.03(水) ICProject(33)。 SLA7078の検討(15)。 SLA7078MPRへのクロックを高速化する為に、EZ-USBマイコン単独でクロックを発生す るようにしました。 1) クロック最高周期 ┌┐ ┌┐ CLOCK ─┘└───────┘└──────── │←──────→│ 22.8μsec(43.86KHz) 2) モータ最大回転数 スタートから徐々に増速し、モータが回転する最も速い周期は27.2μsec(36.76KHz)。 モータ回転数 :689RPM (無負荷時。送りねじ1mmピッチでF689相当) テスト条件 ステップ分割 :16分割マイクロステップ モータ電源電圧:12V モータ電流調整:2A(VREF=0.31) 3) Sense出力波形 回転中のSense出力波形 上:SenseAの出力波形。 下:SenseBの出力波形。 停止中のSense出力波形 左:Sync OFF。 右:Sync ON。 4) Sense ON・OFFによる軸の挙動 Sync OFFからONでわずかに軸が動き、OFFにすると軸は元に戻ります。 見た限りでは1ステップかそれ以下です。 5) 発熱 上記の条件で15分間モータを回転。室温=16℃。 IC :自然空冷でヒートシンクが少し暖かくなります。 モータ:自然空冷でICより若干暖かくなります。 6) 最大回転数の比較 スタートからの増速方法で変わる可能性があります。 クロック周期 周波数 モータ回転数 分割 [μsec] [KHz] [RPM] -------+--------------+---------+---------------- 4 84.8 11.79 884.4 8 44.0 22.73 852.3 16 27.2 36.76 689.3 条件 モータ電源電圧:12V モータ電流調整:2A(VREF=0.31) モータ負荷 :無負荷 2007.01.01(月) 新年あけましておめでとう御座います。 今年も宜しく、お願いします。 ICProject(32)。 SLA7078の検討(14)。 ┌┐ ┌┐ CLOCK ─┘└───────┘└──────── │←──────→│ 55.2μsec(19.2KHz) で出力し、回転しました。 ステップ分割 :16分割マイクロステップ モータ電源電圧:12V モータ電流調整:2A(VREF=0.31)。 3A(VREF=0.465V) モータ回転数 :339.7RPM (無負荷時。送りねじ1mmピッチでF339.7相当) モータ回転音 :静かです。 :CLOCKの揺らぎに同期したうなりが少しあります。 停止時コイル鳴:停止した位置により若干聞こえます。 IC発熱 :2A駆動時は、自然空冷でヒートシンクが少し暖かくなります。 :3A駆動時は、自然空冷でヒートシンクがかなり熱くなります。
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