2020.12.10
Home/Limit sensor
ML４のCNC化に着手した当時の２０１５．７頃に、３軸のHome/Limitセンサーを設けたが、
ローテク時代だったので、レベルが上がってきたこともり、改めて見直しをし、 ついでに、Home/Limitセンサーのモニター用に発光LEDを付けた。
構 成
１、必要な物
２、繋ぎ方
３、マッハ３の設定
４、センサー取り付けステーなど完成
５、作業を終えて
１、必要な物
ＸＨコネクタ ハウジング用コンタクト ＳＸＨ−００１Ｔ−Ｐ０．６
ＸＨコネクタ ベース付ポスト トップ型 ２Ｐ Ｂ２Ｂ−ＸＨ−Ａ（ＬＦ）（ＳＮ）
・フォトインプランタＬＧ248Ｄ1
遮光時Hi、 EE-SX3239-P2これは、Omron
・コネクター
マシ進無線 DINプラグ・ソケットMJ194 6極
・シールド線 6極
●芯数：6 ●導体太さ：0.2SQ(撚り線) ●仕上外形：5.5mm
・ラインデコーダ
ラインデコーダ ＣＤ７４ＨＣ２３８Ｅ
ラインデコーダーは、センサーの動作モニター用に発光LEDをつけるために、用いた。
つまり、
Y軸のセンサーは、常時ONなので、センサーに直列に発光LEDを繋げた場合、常時センサーに電流を吸い込んで発光LEDが光ってしまうからです。
２、繋ぎ方
X 軸
刷新たる所以→ モニター用に発光LEDを追加
実験の内容
・ 最終的にSEC基板の入力端子にどれくらい電流が流れ込むかテストをした。
まずその前に以下の項目を確認
１、 フォトインプランタの負荷（赤発光LEDとその制限抵抗)を次の組み合わせで発光LEDの消費電流の確認
@ 制限抵抗1kΩ →3.73mA
A制限抵抗 750Ωで3.5ｍA。750Ωで行く。
フォトインプランタの供給電流も確認 13mA。
２， GNDラインで全体の通電量を確認。
@ 並列設置の２個のフォトインプランタで約27ｍA、発光LEDは５ｍAでした。
※ 実験結果
・ 清流ダイオードを発光ダイオードに直列にかませると、ダイオードの性質により、
電源ON/Offによる一瞬の発光がなくなった。
性質とは、清流ダイオードの電圧状況をオシロで見て分かった事です。 オシロの画面を見ていると、電圧が、急激な変化をするのではなく、 一定のスピードで減衰するのが分かった。
ダイオードがアブソーバーの役割をして、リップルを吸収しているようです。
で、これだけでもないようで、ダイオードの代わりに発光LED（能動素子）を入れると同様に元の発光LEDも追加の発光LEDも一瞬光りません。
こういった能動素子を入れると、発光ダイオードに掛かる電圧が減ります。これが原因の様に思う。というのも、
青色発光ダイオード（順電圧３Ｖ）にすると、発光しません。 電源Ｏｆｆ時の一瞬の電圧上昇は、ほんの２Ｖ位のような感じでした。
・ フォトインプランタのVout端子には、１０ｋΩのプルアップ抵抗を付けた。ちなみに、SＥＣ基板の入力端子にもプルアップ抵抗がある。
SEC基板には、７４HC５４1の論理ICが入力端子になっていて、その入力端子に5.1ｋΩのプルアップ抵抗がついている。
そこで、SEC基板にある論理ICに見立てたPICを使い、その入力端子に１０ｋΩのプルアップ抵抗を付けた。
mAのところで計測。
フォトインプランランタＨｉ0mA、Loで0mAであった。
Y軸Homeセンサー動作確認用発光LEDを付けるために、７４HC２３８を用いました。
センサーの出力端子に、74HC238の入力端子E3に繋いでいます。
フォトインプランタと繋がるSEC基板。74HC541Nが入力端子になっいて、5.1ｋΩのプルアップ抵抗がついている。
実験結果
測定は、フォトインプランタ１個の方(Y軸Home)
SECさんでは、SS基板Port2用のインターフェース基盤を 【パラレル・インターフェース】 CNCインターフェース基板 SEC20120330Aと言っているようです。
SEC基板入力端子（実験：PICの入力端子）〜フォトインプランタの出力端子：フォトインプランタHi時0mA
全体：25mA
74HC238の消費電流：3.4ｍA（フォトインプランタHi）
CD74HC238の入力端子は、プルダウン、出力側は、プルアップ、
出力側をプルアップにした理由
上位装置にあるマイコンなどの出力を受けて、フォトインプランタがフォトプランタ側の電源ダウン時にプルダウンにした時に短絡事故を無くすためには、
フォトプランタ側の端子をプルアップにするという
方法が書籍にあったから、ま〜、今回は、関係ないかもしれませんが、試しにやってみた。
Y軸のLimitセンサー用基板
Y軸は、基板設置のスペースがあったので、論理IC(CD74HC238)により発光LEDを駆動させることにした。
Y軸側のフォトインプランタは、遮光時ICがLo、
なので、フォトインプランタにつながるCD74HC238は、CD74HC238の入力端子E3がHの時、CD74HC238の出力端子Y0がH,その他の端子は、L
となっている。
しかし、いかにも手作りですね〜（笑い
今回の計画で気をもんだのが、電源からフォトインプランタTrに繋がる５１０ωと４００Ωの抵抗（以下合成抵抗）
電流が流れていると、並列の合成抵抗になるが影響はないだろうかと思った。 書籍を見ると、Trのスイッチング回路と同じだと分かった。
つまり、合成抵抗は、コレクター抵抗であって、出力をそのままの形でSEC基板になるバッファ（74HC540）に出力するものだという事
だから、問題ないだろうと踏んだ。
３、マッハ3の設定
フォトインプランタは、遮光時Hi
なので、遮光時フォトインプランタのVout端子は、フォトインプランタのICが通電することにより、Loとなる。
従って、
Mach3の Port＆Pin〜InputSignalsの設定は、Active Low
５、センサー取り付けステーなど完成
アクリル板をくりぬいて、センサーをホットボンドで接着。
LED用制限抵抗やセラミックコンデンサーは、DIN端子に付けました。
写真左：こちらが完成品。写真右の不満な点を解消。ケース上端には、切削油を防ぐフードを付けた。
写真右：センサーケース上部のふちに見えるもやもやっとしているのはスポンジです。
スポンジとアクリルはスポンジ用両面テープで固定。
このスポンジで通常使用に伴う切子や切削油を防いでくれます。 しかし、この作品は、没、高さが少し高くて、切削油が、ケースを伝って、回り込んでしまった。
写真左：右側に向かって、切子除けの板を天側に傾斜させました。 一番めんどかった。
６、作業を終えて
素人なので、芋半田があったりして、急に断線したりするんですよね、そういった事があるので、いつも、遮光板がセンサーにかかったかどうか
注視しています。今回の刷新により、発光LEDで動作確認できるようになって、安心感が出ました。
サーボアンプの場合、追突などによってモーターの過負荷がかかると停止するので、大丈夫といえば大丈夫なのですが、
他力本願では危ないでしょうから、発光LEDでも、確認できるようにして良かったです。