こんにちは、趣味で購入した中国製のCNC1419ルーターのスピンドルを大型の500Wに交換してみます。
交換する１番の理由は、もともと付属している775スピンドルが非常にうるさいのと、高回転にするとスピンドルから発生するノイズでコントロールボードとの接続が切れてしまうためです。
そのため、実用に耐えられず交換することにしました。。。
せっかく交換するので、それなりのパワーがあって情報多めの500Wのスピンドルにしようと思います。
ただ、500Wのスピンドルモーターも入力電圧によって種類があるようで、下記の黒いスピンドルは100v入力になります。
500ワット空気がスピンドルモータ100v + WK611電源スピード知事ER11-8mmチャックcnc 52ミリメートルクランプブラケット
Grblのコントロールボードで100vの出力が出来るものを見つけることが出来なかったので、こちらのスピンドルモーターを使用する場合は、セットで購入できる電源に直接接続して、電源のボリューム操作等で回転数を変更することになるかと思います。
なので、Grblで制御が可能そうな500wのスピンドルモーターを探したところ、以下の商品が見つかりました。
24V-48Vで使用できるスピンドルモーターです。
結果的に、下記の100vのスピンドルモーターで十分だった気がします。お値段もお手頃ですので。
500ワット空気がスピンドルモータ100v + WK611電源スピード知事ER11-8mmチャックcnc 52ミリメートルクランプブラケット
過去にGrblコントロールボードをしらべたときに、48V対応のものあるのは知っていたので、こちらを取り付けることにしました。
詳しくは、以下の記事をご覧ください。
待つこと2週間ほどで到着しました。
到着したスピンドルモーターです。今回は、電源とスピンドルモーター取付用のクランプなどが全てセットになっているものを購入しました。
早速、CNC1419にスピンドルモーターを取り付けるのですが、付属しているクランプを本体を固定するボルトがM6 60mmなのですが、そのままだと固定するナットが無いのと、長さが若干長いため、取り付けるアルミフレームに干渉してしまうため、20用M6 Tスロットスライダーナットを４つとワッシャーを８枚用意する必要があります。
20用M6 Tスロットスライダーナットは、Amazonで購入可能です。
あとは、もともと付属されているスピンドルモーターを外してクランプで固定するだけになります。
ぉぉぉぉ！。すごくパワーアップした感が出てきました。ちなみにスピンドルモーターの電源ケーブルは、ギボシ端子で延長しています。
次に電源との接続になります。
電源とコンセントを接続するケーブルを用意します。こちらもAmazonで「エルパ 耐熱コード」を購入しました。
片方が、ワッシャータイプになっているので、電源に取り付けやすいです。
配線は、下記写真の通り。
これで、配線は完了になります。コンセントに接続すれば、電源に付属しているボリュームプラグを回転させることによって、スピンドルモーターに0V～48Vが供給されます。
ってことで、恒例の電圧ごとの回転数を測定していこうと思います。
テスターで電圧を変えながら、タコメーターでスピンドルの回転数を確認します。
結果は、以下になりました。
| 入力電圧(V) | 回転数(RPM) |
| 5 | 978 |
| 10 | 2000 |
| 15 | 3022 |
| 20 | 4033 |
| 25 | 5065 |
| 30 | 6074 |
| 35 | 7092 |
| 40 | 8112 |
| 45 | 9134 |
| 48 | 9902 |
以前の775スピンドルモーターと違い、5V上昇するごとに1000rpmずつ回転すが線形に上がっていき、綺麗なグラフになりました。
ただ、最大の48V時でも製品説明にある回転数12000rpmには、なりませんでした。。
（素人発想で、日本の家庭用電源が100vなのが原因なのかなと？知りませんけどね。後日アップトランスでを使って200vで試してみたなと思いました。）
それ以上に、もともと付属していたスピンドルモーターに比べてとても静かになりました。（さすがに高回転なるとそれなりに音が出ますが、許容できるレベルです。）
ひとまず、気を取り直して取り付けたスピンドルモーターの回転数をGrblボードから制御できるかの挑戦になります。
まずは、48V出力に対応したGrblコントロールボードを用意します。
オフライン制御だったりと、もともと付属しているコントロールボードより高機能で高性能です。
まずは、設定をCNC1419のものにします。
[CTRL+X] < Grbl 1.1f ['$' for help]
$$ < $0=10
$1=25
$2=0
$3=2
$4=0
$5=0
$6=0
$10=3
$11=0.010
$12=0.002
$13=0
$20=0
$21=0
$22=0
$23=0
$24=25.000
$25=500.000
$26=250
$27=1.000
$30=1000
$31=0
$32=0
$100=800.000
$101=800.000
$102=800.000
$110=1500.000
$111=1500.000
$112=1500.000
$120=10.000
$121=10.000
$122=10.000
$130=200.000
$131=200.000
$132=200.000
ok48Vのスピンドルモーターの接続図も商品説明欄に記載がありましたので、それに従います。
付属していた電源を上記の接続に従て接続をしてみましたが、スピンドルが回る気配がなかったので、
なぜか思い付きで24VのACアダプタを入力電源にしたところ、基板から煙が出てきて燃えてしまいました。。。シクシク。。。
素人が知識も無く思い付きで試した悪い例ですね。。
幸い、48Vのスピンドルコネクタが使えなくなっただけで、それ以外は問題なく動いてそうなのでコントロールボードでの回転制御は諦めて電源付属のボリュームで操作することにします。。
それっぽいカバーを作成して、電源スイッチと回転す制御のボリュームを取り付けました。
ボリュームに関しては、300度回転するのでそれに合わせてメモリを適当に作って張ってあります。
入力電圧に対する回転数は上記のグラフからわかるので、大体の回転数を指定することが可能になりました。
綺麗なメモリのグラフィックを作ることが出来なかったので、一部で汚い字で手書きですが、今回は良しとしましょう。。。