GRBL v1.1fにUpgradeしてから
レーザーを使うと、途中でCNC2418がフリーズして止まるのです。
ここで紙をカットしている時です。
RESETスイッチを押さないと復帰しません。
時にはレーザー照射したまま止ります。
恐ろしや～
失敗の残骸。
この様に止まる所は同じ所ではないのです。
以前は、正常に動作していたので
WoodpeckerをGRBL 0.9jに戻してみると、
止まらず最後まで行くのです。
２、３度カットしましたが異常なしです。
v0.9j と v1.1fの違いであることは明白のようです。
まずは、気になっていた
GitHubのv1.1レーザーモードの解説を読みます。
"Grbl v1.1 Laser Mode
Sonny Jeon edited this page on 24 Feb · 10 revisions"
Google先生に助けを借りて翻訳すると～
新しく素晴らしい機能が追加されていることがわかりましたが
その試用は別の機会にするとして。
ここにスピンドルPWM周波数の事がありました。
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By default, the spindle PWM frequency is 1kHz, which is the recommended PWM frequency for most current Grbl-compatible lasers system. If a different frequency is required, this may be altered by editing the cpu_map.h file.
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訳すと
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デフォルトでは、スピンドルPWM周波数は1kHzです。これは現在のほとんどのGrbl互換レーザーシステムで推奨されているPWM周波数です。 異なる周波数にする場合は、cpu_map.h ファイルを編集して変更できます。
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てなことが書いてあります。
わざわざ、この周波数にした説明があるということは、
PWM周波数を変えている感じがします。
これ、怪しいです。
直ぐにcpu_map.hを眺めていくと
”SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK”が
PWM周波数に関係しているようです。
PWMは、最後の#defineが有効になっています。
v0.9では7.8KHz (Used in v0.9)だったのが
ｖ1.1で0.98KHzに変わっていたのです。
周波数が下がっているので
12V系の電流のPeak to Peakは、相当増えていると思われます。
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// #define SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK (1<<CS20) // Disable prescaler -> 62.5kHz
// #define SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK (1<<CS21) // 1/8 prescaler -> 7.8kHz (Used in v0.9)
// #define SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK ((1<<CS21) | (1<<CS20)) // 1/32 prescaler -> 1.96kHz
#define SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK (1<<CS22) // 1/64 prescaler -> 0.98kHz (J-tech laser)
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GRBL v0.9jの時のPWM周波数に戻してみます。
GitHubからダウンロードした
「grbl-master.zip」を解凍します。
バージョンはv1.1f（2017-07-17 Release）です。
解凍したら、バージョンがわかるようフォルダ名を変えます。
［grbl-master］⇒［grbl_11f_20170717mod］
中のフォルダも
［grbl］⇒［grbl_11f_20170717mod］
このフォルダに
cpu_map.h があります。
元の#defineの前に"// "を追記
(Used in v0.9)の#defineの前の"// "を削除します。
黄色部の所です。
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// #define SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK (1<<CS20) // Disable prescaler -> 62.5kHz
#define SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK (1<<CS21) // 1/8 prescaler -> 7.8kHz (Used in v0.9)
// #define SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK ((1<<CS21) | (1<<CS20)) // 1/32 prescaler -> 1.96kHz
// #define SPINDLE_TCCRB_INIT_MASK (1<<CS22) // 1/64 prescaler -> 0.98kHz (J-tech laser)
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その前にArduino IDE v1.8.3にある
現在のGRBLをアンインストールします。
マーティーのWindows10 64bit、Arduino IDE v1.8.3では、
「C:\Users\(User Name)\Documents\Arduino\libraries」
の「grbl 」フォルダを削除します。
一旦、Arduino IDEを起動するとアンインストール終了です。
［ファイル］－［スケッチの例］から
GRBLが消えていることを確認します。
Arduino IDE 1.8.3を起動して
［スケッチ］－［ライブラリをインクルード］
－［.ZIP形式ライブラリをインストール...］に進み
先ほど解凍し改名した［grbl_11f_20170717mod］フォルダ内の
「grbl_11f_20170717mod」を選択します。
Arduino IDEから［ファイル］－［スケッチの例］から
▼にカーソルを置いて一番下まで行くと
［grbl_11f_20170717mod］ができています。
CNC2418をUSBで接続して
Arduino IDE ｖ1.8.3を起動
［ファイル］－［スケッチの例］から
［grbl_11f_20170717mod］－［grblUpload］をクリック
設定を確認して
［マイコンボードに書き込む］します。
Arduino IDEを終了し
WoodpeckerをRESETして
Candle v1.1.7を起動します。
Consoleから"$I"でバージョンを確認します。
設定がv1.1f デフォルトなのでCNC2418用に変更します。
$3=5 (dir port invert mask:00000101)
$100=800 (x, step/mm)
$101=800 (y, step/mm)
$102=800 (z, step/mm)
$110=2000 (x max rate, mm/min)
$111=2000 (y max rate, mm/min)
Candle ｖ1.1.7にエラーで止まっていたGcodeを読み込みます。
このマスクパターンです。
S40 F1500 にしています。
ゴーグルを忘れないように！
慣れて先を急ぐと忘れそうになります。
テストカットはマスクパターンを４つ。
予想通り最後まで行きました。
エラーも起こっていません。
左からF1000、F1500、F2000、F3000、全てS40です。
設定は、
$110=3000 (x max rate, mm/min)
$111=3000 (y max rate, mm/min)
にしています。
F1500より右は、変わらないですね～
スポット径が安定していないので
均一に切れていません。
今回は久しぶりに”感”が的中！
やはりPWM周波数の変更が原因でした。
この周波数が変わったことで
12V系の電流のPeak to Peakが、かなり増えているはずです。
カレントプローブがなく、電流測るのが面倒なので測っていません。
Woodpeckerのパターンを見るとGNDラインが・・・・！
入力24V～ATmega328P回路～12V電源
とATmega328P回路を経由しています。
これでは、12Vに大きな電流が流れると
ATmega328P回路のGNDが振られて不安定になるはずです。
下手したらチップが壊れる可能性も否めません。
実際、RESETがかかるほど振れていたようです。
CNC2418のWoodpeckerに起こりうる特有のものですね。
しかもその先に5V電源がある構成です。
GNDの引き回し方が大変悪いです。
12V電源のGNDは、すぐにでも修正する必要があります。
また、レーザードライバ基盤の電源は
CNC2418のWoodpeckerからのレーザードライブ出力から得ています。
S40ですと12Vの4%のPWMです。
スポット径が安定しないはずですね～。
このドライバ基盤にはTTL端子があるので
その内、試したいと思います。
低パワーでスポット径が安定しないのは治るはずです。
レーザーは、このXL4003でドライブされています。
Datasheetをみると300KHz駆動のようですので
Woodpeckerの12Vの電流Peak to Peakは、相当小さくなるはずです。
一方、スピンドルは、max 12000rpmとすると
200回転/秒：200Hz相当なので
v1.1fの0.98KHz駆動だと5倍しかなく
何か不具合が起きそうな気もします。
ということで
マーティーのCNC2418は、GRBL v0.9jの7.8KHz駆動を標準にします。
WoodpeckerのGND引き回し修正は、後ほど！
