2011年2月6日日曜日

3Dプリンター CupcakeCNC Mk5樹脂押出機のモーターが、動かなくなる~ その4

3Dプリンター CupcakeCNCの樹脂押出機のモーターが成形途中で止まってしまう問題で、ハンディオシロで波形を計測したところ波形が怪しので、モータードライバーをつくり直してみることにしました。

改造案1
モータードライブICへ行っている信号横取りで、別のモータードライバーICを接続
ICをちょっと調べたけど、入力の論理が同じICを入手するのがメンドクサイ?のでボツ

改造案2
モータードライバーICの出力へ、別のモータードライバーICを繋ぐ
これなら、TA8428K(S)や、TA7267Bあたりが使えそうなので秋月電子さんあたりで購入可能。
でも、前回のハンディオシロスコープでの計測実験からモーター無しでも、出力に貫通電流出ているっぽいので辞めとこう。

改造案3
ボード上のマイコンのD7端子もとい、LED2のところから信号ブン取りパワーFETに接続してやる。
ただしこれには問題があって、Forward、Reverse関係なく同じ方向にモーターが回るようになる。
メンテナンス時以外逆転指示使わないはずだし、問題ないでしょ (^●^)


というわけで?案3を試してみる。
FETは75N75という、75V、75Aなやつ。
ものすごくオーバースペックな気がしますが、部屋に転がっていた使えそうなFETだった以上の意味はありません。
FETゲート抵抗に3.3kΩと0.1μFのセラコンを入れて、ブレッドボードに組んだテキトー回路で仮実験。

Makerbot CupcakeCNC用自作暫定モータードライバー

CupcakeCNC用DIYモータードライバー拡大

ちなみに、FETのゲート抵抗に入れた3.3kΩについては、感覚値なので理由は有りません。0.1μFについてはFET駆動波形を改善するためのスピードアップコンデンサと呼ばれる小技。

Extruder Controllerからの信号、電源取り出しはこんな感じ。

カップケーキCNCのモータードライバー用信号取り出し

文章にすると
 +12V : 7805DTのINから
 GND : 7805DTのGNDから
 駆動パルス : 制御マイコンのD7。LED2のところから横取り。

自作モータードライバー(暫定)による駆動波形をHDS1022Mというハンディオシロスコープで計測。モーター駆動の指示値は230。青がD7の波形。赤がモーターの駆動波形(12Vと、FETドレインの間)。

CupcakeCNC用モータードライバー駆動波形ノイズキラーコンデンサ無し

前回の実験時に、モータードライバーの発振疑惑でモーターのノイズキラーコンデンサを外したままなので波形汚い (^^;

ノイズ対策でモーターにコンデンサーを取り付け。

自作改良型モータードライバーの駆動波形をハンディオシロで計測

あまり綺麗な波形ではなく、指示値が220以下だと回らない感じなので完璧ではない感じ?

でも、220以上の指示値では問題ないようなので、これでテストプリントしてみることに

MKEABOT3Dプリンター造形物

色々とプリントしてみましたが樹脂押出モーターは大丈夫そうです。

ただし、整形中にX.Y軸の座標ずれが起こり、積層ズレが発生したので、ノイズせい????
と、ノイズ対策でモーターに還流ダイオードを追加。

回路図的には、永遠のβ版ということでとりあえず、こんな感じ?

CupcakeCNC樹脂押出機モータードライバー改造

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