ヒューズの追加と非常停止スイッチの交換

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記事日付: 2012/09/17
先に購入した中華卓上CNCフライス盤 「CNC3040」について
ヒューズの追加と非常停止スイッチの交換を行った。
※本記事は筆者の購入した「CNC3040」の作りにあわせて書かれているが、
同じ「CNC3040」でも内部の作りが同じ仕様とは限らないので注意いただきたい。

1. ヒューズの追加

(1)問題点
「CNC3040」のコントロールボックスはヒューズがついておらず、
何らかのミスでショートしたとき、保護する機構がない。
家のブレーカーが先に落ちてくれればいい話だが、なんだか気持ちが悪い。
製品を買ったまま使うにしても不安があるし、さらに改造するつもりでいる身としては、より不安である。
このため、ヒューズを追加することにした。
(2)ヒューズ定格の設定
以下のように、ヒューズ定格を設定した。
※その後しばらく運用しているが、特に問題は生じていない。
・ヒューズの目的
コントロールボックスまたはCNCフライス盤の本体でショート事故が生じたとき、
火事を起こさないことを目的とする。
すなわち、定格よりもだいぶん大きい電流が流れた時に遮断できればよいことにする。
したがって、ヒューズの定格電流は、機器の定格最大電流と同じ程度とする。
特に速断などとはしない。
・定格電流
コントロールボックス内には、ステッピングモータ用電源(入力定格100V 3.2A)と、
スピンドルのDCモータ用電源(入力定格不詳)がある。
なお、電源のインレットにはノイズフィルタが備えてあり、この定格は6Aである。
スピンドル用DCモータが、モータドライバの損失を含めても200W以上使うようには思えないので、
機器の電流定格は5A程度であるものとして、ヒューズの定格もこの値にあわせた。
(3)取り付け
秋葉原で適当に買ってきた定格5Aのガラス管ヒューズと、ヒューズホルダを使うことにした。
フロントパネルに以下のように取り付けした。
前から見るとそれらしく収まっているが、隅によせすぎたためパネルの裏のフレームと干渉してしまった。
ナット止めできなくなったので、接着剤どめとしてある。
パネル前面より
なお、前面パネルについている黄色と緑のバナナソケットは、
コンタクトプローブ機能を追加するため実装したもので、はじめから実装されているものではない。
そちらは別記事にまとめる。

2. 非常停止スイッチの交換

(1) 問題点
CNC3040のコントロールボックスの非常停止スイッチの接点信号はパラレルポートにだけ接続されており、
非常停止スイッチ自身が電源遮断するように作られていない。
すなわち、機械の非常停止の動作はCNCアプリ頼みである。
もし何らかの原因でCNCアプリが正常に動作しなかったときは、装置に非常停止がかからないことになる。
(2) スイッチの交換
もともとついている非常停止スイッチは定格不明だが、電源の投入・遮断を直接できるほど
容量がないように思われる。
そこで、電源の投入・遮断と非常停止信号の生成をそれぞれ行うため、
IDEC製の双極の非常停止スイッチを取り付けした。

パネル背面より

(3) メモ
本改造により電源入力を直接遮断するようにしたものの、電源モジュールやモータドライバ等が持つキャパシタの
充電により、短時間は動作を継続してしまうことが考えられる。
本当であれば、アクチュエータにつながる電力ラインをすべて遮断することがのぞましい。
なお、CNC3040の場合、電源モジュールを含めて特段に大きな容量は持っていないことから、
電源遮断後の動作時間は短いように思われる。
今回の改造では、非常停止後にいつまでも機器が動作を続けることさえ防げれば十分と考え、
電源入力だけ遮断でOKと整理した。

3. まとめ

電源まわりの改造でヒューズと非常停止スイッチの電源連動を追加した。
実装後しばらく運用しているが、特段の問題は生じていない。

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本ページの管理人

Likipon

埼玉在住の一応エンジニア。最近はシステムエンジニア気味で回路が本業でなくなってしまった。

うなりくんのファン。

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