サイクロン集塵器をつくる

CNCルーターであれこれ加工をしていますと、当然多量の切りくずが出ます。これをこれまで私は、家のお下がりの掃除機で適当に吸ってきましたが、あっという間に紙パックがいっぱいになってしまいます。

ずっと集塵機欲しいな、こんなのでいいな、と思っていたんですが、これまでなかなか手が出ないでいました。

そんな折り、こちらのサイトでサイクロン集塵機を作られているのをみて、これなら私にもできそう、ということで作ってみました。

が、全く同じではないものになりましたので、こちらに書いておきます。

ペール缶に集塵される仕組みは同じですが、こちらのペール缶は2個つなぐことがうまくできませんでしたので、サイトで紹介された部品を使って、ちょっと小さめのサイクロン分離器を作りました。

それが、これ。

サイクロン集塵機

ペール缶の蓋にサイクロン分離器がついているような感じなので、ごみ捨て楽々です。

サイクロン分離器の方は、サイトに書かれている内容とほぼ同じで、スパイラルニップルの側面に展開図を作図し、ルーターであけた穴にホースを差し込んで エポキシパテを使って固定しました。

サイトの方でいろいろ工夫されている部分は、私は、CNCルーターと3Dプリンターがありますので、CNCルーターで12mm 厚のベニア板から円盤を切り出し、3Dプリンターで印刷した部品を使ってスパイラルニップル等と接続するようにしました。

こんな感じで、中心の塩ビ管は、CNCルーターで直径5mmの穴を15度おきに400個以上開けました。普通にやるとまずやる気が起きないと思いますが、CNCだとプログラム書くだけだからラクチン。

側面の穴から入ってきたゴミは遠心分離されて下の穴へ向けて落ちていき、ペール缶の中に回収されちゃいます。

早速、実験、というか工作室のお掃除をやってみましたが、掃除機の紙パックの方には全くゴミがいきませんので、成功です!

吸引力も、ダイソンの宣伝で言われているように、変化しませんし、ホースが軽いものになりましたので、掃除が楽しくなりました。もっと早く作ればよかった。

あ、それで、苦労して無数の穴をあけた塩ビ管なのですが、実験の時に、このパイプをつけるのを忘れて掃除しちゃったんですが、ごみのサイクロン分離はちゃんとできていて、紙パックの方はきれいでしたし、分離器の中が汚れるようなことも見られませんので、塩ビ管の部分は省略してもいいのかも。

塩ビ管は差し込んであるだけなので、つけているのとつけていないのとどちらが良いのか、今度試してみます。

中華CNC スピンドルをもとに戻す

この間500Wのスピンドルに付け替えた話をしたところですが、やっぱり、この500W中華スピンドル、いまいち感がぬぐえず、結局、元の1.5kW水冷スピンドルに戻してしまいました。水冷はやはり安心感が高く、水冷配管を新しいチューブに取り換えて、ちゃんと使ってやろうということにしました。

とはいえ、もとに戻すだけではちょっとね。ということで、1.5kWのスピンドルの電源のほうは三相ブラシレスモーター用のコントローラー(VFD)を使っていますので、これをlinuxcncから制御するようにしようと考えました。

水冷1.5kWスピンドルについてきたVFD

ということで、ググると、こんなページでやり方書いてますので、ほぼそのまま実装。

とはいえ、全く同じではいけませんでしたので、変えたところを書いておきます。

PCからのRS485通信をVFDにするのには、今使っているPCには、RS232Cポート(/dev/ttyS0)がありますので、そちらにアマゾンとかで売っている安いRS232C-RS485変換器をつけてやりました。VFDへの配線はその辺に転がっているLANケーブルのツイストペア1対を適当に配線しました。

あとは基本的にVFDの設定を行ったうえで、linuxcncの設定でOKですが、本体のキーパッドから行うVFDの設定は、上記のブログに書かれている、

  • PD001 2 (listen for run commands on the RS-485 bus)
  • PD002 2 (listen for frequency/speed commands on the RS-485 bus)
  • PD164 3 (baud rate – 38400 baud)
  • PD165 3 (communication data method to 8N1 RTU) に加えて、
  • PD163  001 (unit number) が必要でした。

あとは、当然ながら、シリアルポートのアクセスはlinuxcncを実行しているユーザーから行えるようなパーミッションが必要。

そこさえ、設定してあれば拍子抜けするぐらい簡単にlinuxcncからスピンドルのON/OFF、回転方向、回転数の変更が行えました。

右側のHunyang VFDで制御の状況をチェックできる。

今のところ、なぜかスピンドルの回転数が11520 RPM以上にならないのですが、本体の設定のせいかも。また後で考えることにしてます。

補足)やっぱり、VFDの設定のせいでした。linuxcnc のhy_vfdモジュールのマニュアルを見ると、スピンドルの最高速度の設定は、VFDのPD144の設定から持って来る、となっており、こちらの設定がデフォルトの1440だと、50Hz の時のRPMということですので、出力周波数は400Hz までしか出しませんので、最大回転数(RPM)= 400/50 * 1440=11520 ということになります。そこで、この定数(PD144)を3000 に変えましたら、400/50*3000=24000 ということで、狙い通り、最高回転数24000 RPM で動かすことができました。