動作が不安定。電力不足?

モーターが止まる、あるいは正常に動かなくなるといった現象が連続的に起こり悩まされています。
知恵をいただければと思います。

●ArtCNC Large
●CNC xPRO v5
●ハイトルクモーター x4
●産業用スピンドル(手動運転)
●加工物:アルミ板 t1.2

1.直近、Z軸が正常に動かなくなった。CNCjsで制御して動かすとゴリゴリ音がして、正転でも逆転でも同じ方向に軸が回る。モーターを変えても解消せず。
手回しだとスムーズに回るのでコネクタの接点不良を疑ったが、原因はケーブル内部での断線。擬似接触のせいですぐには原因特定できなかったが、ケーブルの交換で解消。

2.運用再開後、Y軸のモーターが片方だけ停止。
組んですぐの試運転時も同じようなことが起こったが、基板とスピンドルの電源を同じブレーカーから取ってしまっていたので電力不足が原因と判断し、ブレーカが違うコンセントからそれぞれ電気を取るようにしたら解消した。
しかし現在再び同じ現象が起こっているように見える。

3.運転再開後、ルーターの動作が停止する
ドリルの突っ込み下限で停止する規則性がある。
1個目の穴を開けると止まる。プログラムを中断し、もう一度初めから走らせると2個目の穴を開けたところでまた止まるような動作をする。
スピンドルへの負荷が関係するように見えるが、スピンドルは手動運転なのでルーターの動作と相関しているように見える意味がわからない。止まるのはあくまでルーターの動作で、手動運転のスピンドルはもちろん止まらない。
刃物がついていない無負荷運転状態で走らせたら完走したので、電力の問題に見える。
コンソールにソフトリミットなどの表示も出ない。

1は断線が原因であろう
2は電力供給の不具合が疑わしい
3も2と同様に思うが、プログラムの可能性もあるのか?

対処方法として、基板の電源を200vにして安定化を試みるのが良いのではないかと考えています。

また、ケーブルを交換するのも一つとは思いますがここに疑問があります。
日常生活で、外傷のないケーブルの内部での断線など過去一度も目にしたことがありません。
初期不良なら交換で済むのですが、もし過電流による断線が起こったのだとすると、ちょっと問題の質が変わるような気がしてしまいます。

スピンドルのケーブルによるノイズ問題は、試運転時に解消したつもりです。

対処の順番として、どのように考えるべきなのかご教授いただければと思います。
また、考え違いやもっと良い対処法があるならご指摘いただけると幸いです。

こんにちは。

ArtCNC Largeの場合はケーブルキャリアにケーブルを入れて軸移動とともにケーブルが動く仕組みとなっているようなので、ケーブルキャリア内が余裕がなくてパツパツになっているとか、ケーブルの曲げ半径が厳しかったりするとかだと動いているうちに断線ということはあるかもしれません。
個人的には同症状の場合はコネクタの接点不良であることがほとんどで、本BBSでも同様の症状が接点不良だったということがよく見られるので、接点不良が起こりにくくして(ワンタッチコネクタを使ったり、圧着スリーブで繋いでしまう、フェルール端子を使う等)みて様子を見るのも良いかもしれません。

これのルーターと出ている部分はモーターでしょうか?スピンドルの負荷が大きいときに軸移動が止まってしまっているということであっていますか?
残念ながら私は産業用スピンドルを使っていないので検証はできないのですが、話を見るかぎりスピンドルの負荷の影響でスピンドルの消費電力が大きくなって、その影響がDC電源側にあったのかな?と思いました。仕組みはわかりませんが、電圧降下とかが起きて制御基板側が瞬停とかしたのでしょうか・・・。

あと、ご存知かもしれませんがアルミ加工では条件によって溶着が起こることがあり、工具と加工物がくっついて動きが止まるとかはあるかもしれません。
もしその場合は穴あけ時は手動で油をかけるとか、アルミ加工用の工具を使うとかすると解決する可能性があります。

CNCxPRO v5は24V直流電源入力なので、200Vを入力するということはできませんが使用しているDC電源を容量を大きいものに変えてみるというのは試してみても良いかもしれません。

産業用スピンドルは入力対応レンジが200Vをカバーしているようであれば、そのまま電源の線を差し替えて200V入力してもよいかと思います。

過電流での断線だったら部分的にケーブルが燃えてしまうんじゃないかなと思いますが(実際に見たことはないですが・・・)、上記の曲げとかで断線しかかっていて、通常のモーター電流に耐えられなくなったとかじゃないと考えにくいのではないかと思っています。
というのも、モーターに流れる電流はせいぜい2,3,4Aなので許容電流であろう10Aとかにはなかなか到達しえないのではと思います。なんらかの原因でショートとかすれば話は別ですが・・・。

心配であれば、少し太めのケーブルに変えてみて様子を見てもよいかと思います。

ご参考まで。

遅くなって申し訳ありません。

いつもありがとうございます。
Z軸に関しては元々圧着スリーブとフェルール端子を使っていたので、自分の技術の稚拙さを相当疑ったのですが、結果まさかの断線でした。
被覆を剥くときに傷つけた?
導線を両端とも出して検査してもテスターが反応しないので、断線で間違いないと思います。

ルーターが止まると言うのはモーターが止まると同義のつもりでした。
15Aのブレーカーに対して定格3Aのモーターが4個なので問題は起こりえないと認識しているのですが。
ただ、ストアに記載されている「ピーク電流2.7A以下となる設定で」と言う意味がわかりません…
何らかの方法でこの設定をすることで解消するのなら万々歳なのですが。

切削油を使えば確かに負荷は低減できますね。
しかし元々はアルミ用のエンドミルを突っ込む工程だったのを、ドリルで下穴を開けるように変更しているので、負荷は減っているように思うのですが。
とにかくなんでも試してみます。

基板の電源について、ストアの記載は [入力電圧: 90 〜 132 VAC 或いは 180 〜 264 VAC] とありますが、おっしゃる通り基板への出力は24DCですよね。
果たして200vにすることに意味があるのか。
これも試してみます。

原因は電力の供給不足か、接点の接触不良であって欲しいです。
基板の不具合だと原因特定ができなさそうです。

今回もありがとうございました。

おそらく解決しました。
3時間程度のプログラムを2回走らせて完走したので、問題なさそうです。
結果から言うと、PCと基板を接続するUSBCケーブルの交換で解消しました。

以下、必要とされるかはわかりませんが経緯を書きます。

経緯
1の対処としてケーブルを交換。
2の対処をより確実にするため、スイッチング電源に200vを供給。
それでも動作の停止が無くならなかったので、原因が別にあるはずなので特定に取り掛かった。

1と2は対処できたものと考え、スピンドルのケーブルからのノイズを疑い(負荷が大きい時にはノイズも比例して大きいのだろうと考えた)、ハードリミットの回路を省いた。
しかし動作の停止は無くならなかった。
次にスピンドルのケーブルの取り回しを変え、他のケーブルやモーターから概ね10センチ以上離すようにしたが、依然として停止は取り除けなかった。

当初(1の対応に追われていた時期)はCNCjsとPC間の接続には問題なかった(と思う)が、3の対応時には停止時にCNCjsがダウンし、USB接続を認識しなくなることが連発した。
認識しない状態からの復帰方法が、当初はCNCjsの再起動や基板の200vの抜き差しで復帰できていたのだが、妙なことに再現性が無かった。(←これについてはUSB認識のLED点灯が不安定だったことが原因かもしれない。ソフト的に切断状態でもハード的に接続されていてLEDが点灯していたとか、そういったことが起きていた可能性も。)
色々試すうちに、基板側のUSBCを抜き差しすることで必ず復帰することに気づいた。
この時、PC側のUSBC(MACなのでAtoCの変換を行なっている)の抜き差しでは復帰しなかったので、試しに基板側USBCの向きを元の向き(3への対処に伴い、他のケーブルとUSBケーブルの物理的距離を離すために差し込み向きを変えていた)に戻してみたら動作の停止が解消された。
この事からプログラム停止の原因はCNCjsのダウンで、さらにその原因はUSB接続の不安定さであったと仮定した。
純正のケーブルはもはや疑わしいので、念の為に新しいUSBC二重シールドケーブルを使用するようにして、それ以降動作の停止は起こっていない。

結果、おそらく200vを供給する必要はなかったし、ハードリミットを回路に復帰させても異常は起きないだろう。Z軸のケーブルとUSBの擬似接触が今回の問題の原因であったと考えている。

僕は電気に精通していないので、事実から原因を深堀ることはできませんが、詳しい方は何かしら見えるものがあるかもしれないと思い投稿しました。
最初の3行だけで報告は事足りると思っています。

「いいね!」 1

解決したようでよかったです。
なるほど、USBのトラブルでしたか・・・

結構前の話ですが、USBをセルフパワーのものに変更したらPCとの接続が切れるのが解消されたという事例もありました。参考になれば。

今回もお世話になりました。
ありがとうございました。

セルフパワーの件、見たことはあったのですが忘れていました。
今回に関して言うと、ケーブルの問題だったことに絞り込みができたので、結果的にはよかったのかもしれません。