26LS31の出力波形


ロジックアナライザーの波形も綺麗でした。
WS000479.jpg



その他の汎用信号も動作OK
カレントダウンの信号もOK

アナログ的に検査
写真に記録しました

8P端子のコネクター1,2,3,4番の信号
波形上段1,3
波形下段2,4のプローブで観測

順番にX,Y,Z,A軸の波形


X軸
DSCN8940_R.jpg




Y軸
DSCN8941_R.jpg




Z軸
DSCN8942_R.jpg



A軸
DSCN8943_R.jpg



テスト環境
USS - パラレルポート1
DSCN8944_R.jpg




1CH=CK+
2CH=CK-
3CH=DIR+
4CH=DIR-
DSCN8945_R.jpg




A軸テスト中
DSCN8946_R.jpg



MACH3の画面
DSCN8947_R.jpg




A軸テスト中
DSCN8948_R.jpg


計測結果
全ての軸は同じ波形でした
特に気に成るものはなかったです










CNCインターフェース基板・・・カレントダウン


CNCインターフェース基板の
カレントダウン信号生成の説明図

0001.jpg















MACH P0RT2 2-9PIN-INPUT


MACH のPORT2 の2-9PINが入力設定の時のインターフェースボード
IC1を74HC245に変更して入力モードに切り替える
入力をプルアップと入力保護抵抗を新設
その他は不要な回路を無視する

E5560001.jpg



全てのパーツを差し込んだところ
今までの入力5点+出力4点はそのまま
8点が新規の入力になる

CIMG4506_R.jpg





CIMG4507_R.jpg



8ぴんのコネクターが入力2点+ 5V + 0V

CIMG4508_R.jpg





CIMG4509_R.jpg





CIMG4510_R.jpg














26LS31の信号の不具合


X軸が動かない
波形が出力されていない

WS000351.jpg



修理後正常に出力しています

WS000352.jpg



ロジアナは32チャンネル同時観測

P6230041_R.jpg



専用のアダプタケーブル
接続
X,Y,Z,A軸の差動信号とオーブンコレクタ信号と電源

P6230042_R.jpg



差動ドライバーを取り外し

P6230045_R.jpg



不具合のIC

P6230048_R.jpg
















CNCインターフェース基板の部品表


部品表のリンク

https://drive.google.com/file/d/0B7CLtfM4qjI4NGVQcFVULXZRYmc/edit?usp=sharing







CNCインターフェース基板の高速化と外来ノイズ抑制


汎用の外部入力のプルアップ抵抗を100KΩから5.1KΩにして電流を20倍増やす
その為にコンデンサを最初取り除いたが
インバータ駆動時にノイズが入るとのこと
コンデンサを以前
0.001uFをプルアップ抵抗を100KΩから5.1KΩにしたので
0.01uFを付けました

ノイズ源はカーボンブラシのAC100Vの電気ドリルをオンオフして
積極的に火花が発生するようにした

DSUB25PtoAM26LS31_HC541_201312271826548c3.png



入力オープン
基板のIC付近に電機ドリルのノイズを注入
3カ所

DSUB25P-1からの、出力コネクターの出力ピンの信号・・・ICの出力
DSUB25P-14からの、出力コネクターの出力ピンの信号・・・ICの出力
DSUB25P-16からの、出力コネクターの出力ピンの信号・・・ICの出力

いずれも、パラレルポートの出力信号


計測時間は25秒ほど
入力にコンデンサが付いているポートは
ノイズは出力されません

ロジアナの0-7CHはICの入力
ロジアナの8-15CHはICの出力

PC270014_R.jpg





PC270015_R.jpg





PC270016_R.jpg





PC270017_R.jpg





WS000379_20131227182718311.jpg






WS000378.jpg











WS000368_20131227182956862.jpg





WS000370_201312271829576a2.jpg






WS000371_201312271829588ef.jpg



入力コネクターに接点で信号とGNDをショートしたりオープンしたりしています
DSUB25P-15ピンの信号
上がICの入力側、下がICの出力側
ひげのような物は綺麗に消えている

WS000375.jpg






WS000293.jpg






WS000294.jpg




WS000135_20131227221817306.jpg








CNCインターフェース基板・・・カレントダウン


CNCインターフェース基板の
D-SUB25PとモータードライバーへのインターフェースICや汎用入出力IC
此処にバッファーを設けています
ノンインバータ(非反転)です


WS000232_20120601172327.jpg


ノンインバート(非反転)です
反転しません

WS000231_20120601162459.jpg


全体図 クリックするとでかい図面で見られます

DSUB25PtoAM26LS31_HC541.png


カレントダウンが正常に効く時に回転方向が逆にしたい場合
此処の条件で逆にするとカレントダウンが効かなくなります
パルスの出る方向が反転すると何時でも信号がある方向でパルスを待機してしまいます
するとカレントダウンが無効に成り不都合です
此処ではカレントダウンが有効な状態にしておきます

WS000328.jpg


回転方向変更はDIR LOWACTIVEを有効無効で行います
2013年12月8日追加 画像

WS000279.jpg







汎用入力はLOWにて入力を検知します
プルアップされた入力です
非常停止も同じです、常時閉のスイッチの場合条件を逆に設定して下さい
+5V電源を設けています

WS000332_20120601173222.jpg



17ピンのオープンコレクターや1,14,16ピンはバッファICによる電圧出力です

WS000330_20120601173221.jpg


テスト時の出力の設定で使用しています

WS000331_20120601173220.jpg



取説の図では判りにくいのでピン番号と信号名をレイアウトを合わせました

DSUB25PtoAM26LS31_HC541_PCB.png




上記の条件でカレントダウンが正常に効く時
モーターの回転方向を逆にしたい時
例として
当社のモータードライバーの時、モーターの配線を 赤、青を入れ替えます
逆方向に回転します
注意・・・・此の時はモーター電源がオフの時行います
電源オンで作業するとモータードライバーのICが壊れます


m-DSCN6148.jpg



もう一つの方法
モータードライバーへの信号の8ピンのコネクター
緑色のDIRが4ピンにしていますが3ピンにすると反転します

m-DSCN6149.jpg











以前、私の説明でMACHの回転方向の設定はコンフィグのモーターのタグで
反転設定で行うと言っていましたが、カレントダウン機能を利用していた場合
カレントダウンの条件ではなくなると回転方向は合っても
カレントダウンが無効になる、MACHの取説でもそのようになっているはずですが
当社のインターフェースを利用してカレントダウン機能を利用したモータードライバーの場合
上記の反転方法が重要になります

変更の優先順位としては
CNCインターフェース基板のコネクター側 差動の場合はDIRの2ピン入れ替え
又は、DIRのピンを4から3に変更

次の手として、モータードライバーのコネクター2PIN入れ替え

2013-12-08訂正





参考にして
長時間切削可能なマシンにして下さい



CNCインターフェース基板・・・高速オープンコレクタの信号対応


電圧信号時には高速対応するのとインピーダンスを高く軽負荷としている
通常のスイッチ信号時には時間的に問題が出ない領域のことですが

オープンコレクタの信号ではどのように成るのか見てみる
100Kのプルアップ抵抗とコンデンサの効果でオフ時に少し鈍るしバラバラと変化したノイズも出る
通常のスイッチ信号時には時間的に問題が出ない領域のことです

オープンコレクタの信号では
プルアップ抵抗の低抵抗化やコンデンサの除去の確認をしてみる









モーターにフラグを付けてホトインタラプタにて光を遮光するスリットにする
ch0 input
バッファの入出力に成る
ch1 output

WS000357.jpg



SL14-10PINのコネクターより信号を入れる
立ち上がり時にデレーにて信号がバタつきます
R10は100K
R2 は10K
C7 0.01

WS000356.jpg



高速でオープンコレクタのホトカプラを5mAでドライブ
R10は100K --> 1K ドライブ電流を流して高速信号とノイズに強くする
R2 は10K --> 1K 少しでも高速に対応するようにしてみた
C7 は取り除く・・・遅れをゼロに近づける

WS000361.jpg





WS000263.jpg




CNCインターフェース基板の在庫切れ・・・テスト完了 各3枚




プレフラックス後、1日経過
乾燥しましたが、寒いので、半田相の温度が30分経過後で
200度に達せず
すきま風で冷えているようです

1時間後に、半田付け開始
一気に半田付け終了

その後、間髪入れず
リードカットしました

半田付け修正を各3枚 26Pコネクター有り無し
デジトラも取り付け
その後、テストも終了して
袋詰め

明日、ケーブル加工、圧着が残っているだけ
出荷まであと少しです

m-DSCN6531.jpg





m-DSCN6532.jpg





m-DSCN6533.jpg





m-DSCN6534.jpg





m-DSCN6535.jpg





m-DSCN6536.jpg





m-DSCN6537.jpg



















CNCインターフェース基板の在庫切れ・・・製作中


基板に半田不要部にマスキング

リードフォームして部品挿入

コンデンサ挿入

IC挿入

コネクター挿入

プレフラックス・・・・只今乾燥中・・・イソプロアルコールの臭いがきつい

明日半田付けとリードカットします
明日出荷予定

m-DSCN6509.jpg





m-DSCN6510.jpg





m-DSCN6511.jpg





m-DSCN6512.jpg





m-DSCN6514.jpg





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m-DSCN6527.jpg




m-DSCN6530.jpg











SANYO DENKI PMM-BA-5603-1 で 5相 ステッピングモーターを駆動


PMM-BA-5603-1モータードライバーの資料抜粋

WS002234.jpg





WS002235.jpg





WS002236.jpg











下記に当社のCNCインターフェースとの接続図を記します

CNCインターフェース基板との接続図












CNC基板組み立て


基板のVカット部のバリを紙やすりを定盤に置き
基板の端面を立てて擦りバリを取る

その後

半田を付けたく無い所をテープで養生する

今日は此処まで

先ず、テープをカッティング用のマットに貼る
15ミリ幅の物です
7.5ミリに幅を狭める

3種類作る
7.5ミリは4カ所の基板取り付け穴用
50ミリはデジトラ用
40ミリは26Pストレートヘッダーコネクター用

4列で今回の分は足りました

s-DSCN5765.jpg





s-DSCN5766.jpg





s-DSCN5769.jpg




テープやカッティング環境が別にあったのですが
何処に仕舞ったか忘れています
探すのは面倒なので工房の机のテープ用の引き出しから取り出しました




CNCインターフェーステスト中


モータードライバーへの信号は多種なのでテストをする時何時も一工夫が必要です

今回は、ロジアナを2種類使い全てのピンをテストすね事が1回で可能に成る

電圧差動の4ピンとオープンコレクターの2ピンの信号×4回路分=24点

16点+8点=24点 として2台使用します

先ずは何時もの8点のロジックをセッティング




オープンコレクターの信号をチェックします

WS000281_20110604185712.jpg



此のロジックは凄く記憶容量が多いのでパルスを全て捉えられます

WS000283_20110604191926.jpg




此方は少し時間が短いのでパルス数を少なくして記録時間に合わせた

WS000282_20110604185712.jpg



そして、2台同時に記録した物が此です
意外とパートパートで区切れているので信号に意味がありよく判るものですね

LL-WS000284.jpg



26Pヘッダー付きと無しの基板
保護テープを取り除き、半田ブリッチを取り除いて、次の半田修正待ち

Nm-DSCN4833.jpg



一度に作業しないと疲れますが、枚数が多いと又疲れます

Nm-DSCN4834.jpg



新規ソフトをダウンロードして仮テスト

Nm-DSCN4826.jpg



直接接続は1大のみのテストですが枚数が多い時はコネクターにて接ぞします

Nm-DSCN4827.jpg



16点+8点のロジアナテスト

Nm-DSCN4828.jpg



変換コネクターを作らないと不安定ですね

Nm-DSCN4829.jpg



16点側

Nm-DSCN4830.jpg



8点側

Nm-DSCN4831.jpg



基板側

Nm-DSCN4832.jpg




16点+8点同時計測






此の接続用に今度変換コネクターを専用に作成しましょう

成功でした

CNCインターフェース基板と2相ドライバーの5V系の消費電流


CNCインターフェース基板と2相ドライバーの5V系の消費電流を計測してみた

測定器は
高精度電源 HP 6634A
設定値 5V 0.5Aリミット

消費電流は果たして如何ほどでしょう

Nm-DSCN3494.jpg


CNCインターフェース基板と2相ドライバー 1個 の5Vを接続している時
0.1083Aです


Nm-DSCN3493.jpg


CNCインターフェース基板単体 の5Vを接続している時
0.1031A

と言う事は。

CNCインターフェース基板単体 0.1031A=103.1mA
2相ドライバー単体       0.0052A=  5.2mA

モーターが起動停止の瞬間にパルス的な電流が流れているようです
それぞれの基板の電源に
ケミコンやセラミックコンデンサーのバイパスコンデンサが有効です

Nm-DSCN3495.jpg



本日の作業

電源とCNCインターフェース基板とドライバー基板のテストをしました

電源入れても電圧が出ないとのこと

電源単体は正常に電圧でていました
CNCインターフェース基板にセットしても各所の+5Vは正常でした

ドライバー基板も正常に回転しました
カレント調整とマイクロステップの調整をしました
ドライバーのREF,0Vのチェック用の穴にデジタル電圧計にて
カレント調整は
モーター回転時・・・コイル電流 2Aとして 300mV=0.30V
モーター停止時・・・コイル電流 1Aとして 150mV=0.15V
に、セット

デップスイッチは 2と4をオン 1/8 分割 
1600パルスで/1回転モーターシャフトが回る 
に、セット




ドライバーとの接続テスト




出力にLED付けて点灯確認




カレントダウンコネクター出力テスト
LEDにて確認




秋月モーターにてドライブ電流 2Aでテスト




カレント調整
回転時の電流をドライバー側の基板外側 +24Vの電源コネクターの隣のVRにて、調節
停止時の電流はCNCインターフェース基板側の各軸のVRで行います




3枚目の基板
此で全て動きました






写真のリンク


CNCインターフェース基板と当社2相と5相の接続・・・・2010年10月2日改訂版

2010年10月2日改訂版



CNCインターフェース基板と当社2相の接続

ドライバー側 ---- CNCインターフェース側 8ピン
.CK               2
.DIR              4
.+5V             7
.0V               8

対応するパラレルポート番号と8ピンの接続図

WS000255.jpg

インターフェース側 20090120
Nm-DSCN3662.jpg



2相の基板のレイアウト
実際のシルクが
右側上の端子台に
CNCインターフェースからのカレントダウン信号はREF端子に接続します
此は単独信号線です

DIR,CKもCNCインターフェースから
+5V,0Vと一緒の4芯コードで接続します

+5V,0Vは右下の端子台に接続します




139_4_45.jpg







新型 2相基板 2009/02/15
Nm-DSCN3719.jpg

CK(白),CW/CCW(緑),+5V(赤),0V(黒)
の接続位置
Nm-DSCN3721.jpg


カレントダウンは デジタルトランジスタとR9のボリュームは使いません
新規端子台の REFに接続します

WS001047.jpg








5相のレイアウト
CC=DIRとしてください
CK,DIR,0Vを端子台の所に接続します


WS000258.jpg

デップスイッチの4番の所 REFの信号です
裏面に半田付けします
デップスイッチは必ずオフにしておいてください

WS000257.jpg




全て画像をクリックして拡大し
その後右クリックでダウンロードしてから参照してくださいよく見えます

プロフィール

切り粉好きです、CNCやってます

  • Author:切り粉好きです、CNCやってます
  • 思いっきり
    切り粉を出したい
    激安をメインテーマに
    CNCマシン製作
    基板切削までの道のり
    治工具製作
    工房整備
    色々考えてしまい、頭が破裂しそう

    ヘロヘロに成って
    只今、ジャン測や電子工作してます
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