CNCルーターが壊れた

昨晩のことです。
ある方から相談を受けていた彫刻を試すためにMDFで治具を作成。
加工データーも出来上がり試作を開始し、しばらく確認後作業部屋(冷房無し)からパソコン部屋(冷房あり)へ戻りました。

吹溜りの整理をしているうちに寝落ち...Zzz…

朝になり仕上がりを見に行くと途中で終わっている。Ooz…
ただしCandle上は正常完了となっていました。

おかしいなぁと動作状態を調べてみると、なんとX軸のモーターが動かない。
故障だ!、壊れたと大慌て。

コントローラーにはX、Y、Z軸用のドライバーモジュールが載っているので、まずはドライバーモジュールの切り分けを実施。

結論から行くとX軸のドライバーモジュールの問題のようです。
さてどうしようかと思ったのですが、USBコネクタの取れた古いコントローラーがあることを思い出し、そちらのモジュールを使ってみることにしました。

左が新ドライバー、右が旧ドライバー

左の新しいタイプはDRV8825とよばれるもの、右の古い方はA4988 と呼ばれるもので一応互換性のあるものです。

まずは思惑通りにモーターが動いたのですが、移動量がおかしい。約倍の移動量です。
どうやら駆動量を決めているのはドライバーモジュールなんですね。
ドライバーモジュールでは 1パルス(でいいのかな)に対する移動量の設定ができるようで、A4988 では最小1/16 なのですがDRV8825 では1/32 になります。
おそらくこの違いで移動量が倍に変わったと思います。

GRBLの定数でX軸のステップ数を変更して、再度チャレンジ。
思い通り数値を半分にすると正常な移動量になりました。
うまい具合に2ブロックのうち1ブロックを終了したいたので残っていた2ブロック目の彫刻を続行。

加工中に朝ご飯を食べ戻ってみると、今度はX、Y 両軸が動いてない模様で同じところでじっとしています。時折Z軸が上下しているのでコントローラーは動いている模様。

加工が終了したので再度切り分け。

X、Yに旧ドライバーモジュールを入れると、X軸のモーターから異音。
慌てて電源を切り、ドライバーモジュールの切り分けを行うと異音はコントローラーに原因がある模様。
さらにY軸の確認中、ドライバーモジュールを装着し電源を入れると白煙が上がりました。
慌てて電源を切り調べてみるとどうやらコントローラー上の抵抗が焼損していました。


右上が抵抗(102なので100Ω)その下はFuseと思われます。このFuseは自己修復型となっているので、本来ならば焼損する前に止まるのが正しいのですが今回は Fuse が正しく機能しなかったのかなぁ。

これで完全に対応不能となったので活きているドライバーモジュール(旧2個、新1個)を使って、旧コントローラーで暫定復帰させました。

壊れた原因として考えられることですが、機器を防音のためケースに入れているのですが、筐体内の温度が上昇したことで破損したのではないかと思っています。
何しろ作業部屋には冷房がないので。室温に加えモーターの発熱、ドライバーモジュール自体の発熱が考えられます。
ドライバーモジュールの破損により過電流になり抵抗が焼けたのではないかと思います。

至急コントローラーとドライバーモジュールの予備を発注しました。
コントローラーは現状と同じものを注文。
GRBLは現在1.1J まで進んでいるのですが 1.1Fのどちらが来るかは不明。このコントローラーは0.9 でも出荷しているようでそれが来たら面倒だなぁ。

ドライバーモジュールは DRV8825 と 旧コントローラーをスタンバイさせるためにA4988 も注文。

付属の9x9x5mmのヒートシンクでは再発の危険性もあるので DRV8825 にも使える少し大きめ(15x14x13mm)とA4988 用に9x9x12mm のヒートシンクも追加しました。

しかしこれでも根本対策にならないので防音ケースの排気も考えないといけないです。当然防塵も考えないといけないのでちょっと面倒です。

1件のコメント

  1. その後の調査結果
    コントローラー基板のX軸用Fuseは完全に焼損していました。
    Y軸のFuse は異常加熱した形跡はありますが現在は導通しています。
    壊れた DRV8825 は2個とも VMOT(+24V) が GND どショートしていました。
    おそらく 初めにX軸が停止したときにDRV8825を入れ替えてテストしたことで2つ目のDRV8825も破損。壊れたDRV8825をY軸に入れたためY軸のFuseが過熱したのではないかと思います。
    何度も電源を入れ直したことでX軸のFuseが焼損に至ったのではないかと思います。
    これじゃ自己復帰型のFuseではないですね。
    でも焼けても交換する術がないですねぇ。

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