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      Rack and Pinion X3000 Y12000mm(masso controller type)
      Article in 'DIY STYLE CNC' published by kiminhan, August, 20 , 2025.

      첫쨰 저렴해야 한다.
      둘째 조립및분해를 할수있게하여 지하실,옥상,컨테이너에 설치 이동 할수있어야한다.
      세째 모든부품을 저렴하게 직접구입및 교체가능하고 단순화하여 직접정비가능하게 한다.
      네째 기존 사용하시는분이 업그레이드 가능하게 프레임호완할수있게 한다.
      추가:다섯번째 고출력으로 기존대비3배까지 출력향상

      추가:여섯번째 스핀들 5마력이상

      도면은 실측으로 만들면서 수정할부분이 생겨 수정후완료후 오픈하겠습니다. masso controller 사용 제품입니다. 컴퓨터및제어소프트가 필요없는 자체 내장형 차세대 컨트롤러 입니다.





      Rack and Pinion X3000mm Y12000mm Z500mm(3m 12m 사이즈)

      캠핑카및카라벤 제조하시는 사장님 주문건입니다.
      사이즈는 캠핑카 벽판넬재료 원장을 사용할수있는 크기로
      가로 3M 세로 12M Z축을 500까지 사용할수있는 크기로 요청하셨습니다.
      힘은 강력하게요청하셨습니다.




      2025.08.20 작업일지

      렉기어박스 업그레이드
      두꺼운재료를 커팅하여야 하기때문에 기존 렉기어박스에서 업그레이드 하였습니다.

      기존것과비교사진

      IMG_0382.jpg IMG_0381.jpg


      기존 nema23 3 (N.m) ========================> 수정 nema34 8 (N.m)
      기존기어박스 풀리 60 : 22 = ======================= > 기어박스 풀리 90:30


      1. 감속비 (Gear Ratio) 계산
      먼저, 두 풀리의 톱니 수를 이용해 기계적인 힘이 얼마나 증폭되는지를 나타내는 '감속비'를 계산합니다.



        • 모터 측 풀리 (입력): 30개 톱니
        • 출력축 측 풀리 (출력): 90개 톱니
      계산식:
      감속비 = 출력 풀리 톱니 수 ÷ 입력 풀리 톱니 수
      감속비 = 90 ÷ 30 = 3

      이 시스템의 감속비는 3:1 입니다. 이는 모터가 3바퀴 회전할 때 최종 출력축이 1바퀴 회전하는 대신, 힘이 3배로 강해진다는 것을 의미합니다.

      2. 최종 출력 토크 계산 (이론상)
      계산된 감속비를 모터의 기본 토크에 곱하면 최종 출력 토크를 구할 수 있습니다.



        • 스텝 모터 토크 (입력): 8 N·m
          감속비: 3
      계산식:
      최종 출력 토크 = 입력 토크 × 감속비
      기존 출력토크=입력토크 x 감속비 (8.8 N.m에서)
      최종 출력 토크 = 8 N·m × 3 = 24 N·m

      정확히 3배의 힘.

      따라서 이론적으로 이 장치의 최종 출력축에서는 24 N·m의 힘을 낼 수 있습니다.

      기존것도 힘이 남아돌았는데
      최종 업그레이드로 어마무시한 힘을 낼수있습니다.


      도면
      화면 캡처 2025-08-23 205057.png


      대형 CNC 기계에서 기어 랙 방식이 선호되는 이유
      대형 CNC(컴퓨터 수치 제어) 기계에서 기어 랙(Rack and Pinion) 구동 방식은 여러 가지 뚜렷한 장점 때문에 널리 채택되고 있습니다. 특히 긴 이송 거리가 필요하고 높은 강성과 속도가 요구되는 환경에서 그 진가를 발휘합니다.

      1. 무한에 가까운 이동 거리 확장성
      기어 랙 방식의 가장 큰 장점은 이론적으로 이동 거리에 제한이 없다는 점입니다.[1] 표준 길이의 랙을 계속해서 이어 붙이면 수십 미터에 달하는 긴 축도 구성할 수 있습니다.[2][3] 이는 긴 자재를 가공해야 하는 대형 갠트리 라우터, 플라즈마 절단기, 레이저 커팅 머신 등에서 필수적인 특징입니다.[3] 반면, 볼 스크류 방식은 길이가 길어질수록 스크류의 처짐(sagging) 현상과 고속 회전 시의 떨림(whip) 현상 때문에 장거리 이송에 한계가 명확합니다.

      2. 고속 이송 및 높은 생산성
      기어 랙 시스템은 고속 주행에 매우 유리합니다.[3][4] 피니언 기어가 회전하며 랙을 따라 빠르게 이동할 수 있어, 볼 스크류 방식보다 훨씬 높은 이송 속도를 구현할 수 있습니다.[4] 이는 가공 시간 단축과 직결되어 대형 부품을 생산하는 현장에서 생산성을 크게 향상시키는 요인이 됩니다.

      3. 뛰어난 강성과 내구성
      대형 CNC 기계는 무거운 가공 헤드나 스핀들을 지지하고, 강력한 절삭 부하를 견뎌야 합니다. 기어 랙 시스템은 구조적으로 매우 견고하여 높은 하중을 견딜 수 있는 능력이 뛰어납니다.[3][5] 랙이 기계의 프레임에 직접 단단하게 고정되므로 외부 힘에 의한 변형이 적고, 안정적인 가공 정밀도를 유지할 수 있습니다.[4]

      4. 비용 효율성 및 유지보수의 용이성
      긴 이송 거리를 구현할 때, 기어 랙 방식은 대구경의 고정밀 볼 스크류를 사용하는 것보다 비용 효율적입니다.[1] 볼 스크류는 길이가 길어질수록 가격이 기하급수적으로 상승하고 제작도 어려워집니다. 또한, 시스템에 문제가 발생했을 경우 손상된 부분의 랙만 교체하면 되므로 유지보수가 비교적 간편하고 경제적이라는 장점이 있습니다.[2]

      5. 설계의 단순성
      기어 랙 시스템은 구조가 비교적 단순하여 기계 설계에 적용하기 용이합니다.[3][5] 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 직관적인 메커니즘은 시스템의 복잡성을 줄여줍니다.[6][7]

      이러한 장점들 덕분에 기어 랙 구동 방식은 긴 스트로크, 고속, 고강성이 요구되는 대형 CNC 머시닝 센터, 목공 기계, 석재 가공기 등 다양한 산업용 장비의 핵심적인 이송 시스템으로 자리 잡고 있습니다.




      2025.08.21 작업일지

      Masso 제품입니다.
      컴퓨터및제어소프트가 필요없는자체 내장형 차세대컨트롤러입니다.
      20201219_163627.jpg 2020-12-20 07;27;27.jpg

      내부 구성품은 제품마다 부여하는 시리얼번호와 wifi 무선안테나 masso 스티커 이렇게 포장되었습니다.
      20201219_163838.jpg 20201219_163627.jpg


      처음 제품 사용시 battery 경고 창이뜨면서 동작이 안되어 많은 당황을하였는데 이제는 바로 건전지 투입합니다.
      수은건전지가 처음부터 장작이 안되어져 출시 되는제품입니다. 아마도 수은 건전지로인하여 전지액 누수때문인거 같습니다.긍정적인 생각으로 그냥 수퍼에서 사와서 장착했습니다.제품 한박스 전부 다그렇네요.(cr2032)보드에 작은 글씨로 적혀있어서 아주좋네요.


      2025.08.22 작업일지
      20201221작업.gif

      2020-12-21 19;15;16.jpg 20201220_163601.jpg

      MASSO 전원 공급 장치 커넥터는 위 그림과 같이 컨트롤러의 오른쪽 상단 모서리에 있습니다. MASSO는 최소 1.5A 출력 의 12 ~ 24VDC 전원 공급 장치가 필요합니다 . MASSO는 전원이 연결되면 즉시 전원이 켜집니다.




      2025.08.23 작업일지

      20201212_171251.jpg 20201220_161720.jpg


      z축 터치 프로브연결
      터치 프로브 input 3번에 연결
      5.6k 짜리 저항을 추가했습니다. 프로브 센서는 일반 시중에 나오는 제품 전부 사용가능합니다.


      2020-12-21 19;20;48.jpg 20201220_163601 (1).jpg



      e-stop 단자 입니다.
      단자 출력이 별도로 나와있습니다.



      2025.08.24 작업일지
      Setting up VFD (Variable Frequency Drive) with MASSO (Spindle Drive) 스핀들5마력과 masso 연동.
      오늘 작업은 (4kW5마력) 공냉식 스핀들과 HuanYang VFD의 배선 및 프로그래밍을위한 것입니다. 이 가이드는 VFD의 패널을 통해 스핀들 제어를 설정합니다. 최적의 사용을 위해 최소한 시작하고 학습 할 때 VFD / 스핀들을 CNC 컨트롤러와 완전히 분리해주세요.

      주의:먼저 VFD 매개 변수를 조정하지 않고 스핀들을 작동하지 마십시오. 스핀들이 돌이킬 수 없게 손상 될 수 있습니다.
      masso 와 연동을 위한 매개변수 수정 입력값입니다.
      VFD 연결 :
      VFD로 종단 할 때 크림프 커넥터를 사용하고 와이어를 스핀들의 터미널에 납땜하는 것이 항상 가장 좋습니다. 단락으로부터 보호하기 위해 항상 열 수축을 사용하여 모든 연결을 덮으십시오.

      2022-06-27 15;24;05.PNG
      2022-06-27 15;27;28.PNG

      20220627_145326.jpg

      전원 연결 : 10A 240V에 적합한 케이블을 사용하십시오.
      R = 활성
      S = 없음
      T = 중립
      접지 = 접지
      스핀들 연결 : 길이로 자르고 케이블 끝을 주석으로 처리하십시오. 그런 다음 케이블을 터미널에 납땜하고 제대로 연결되는지 확인합니다. 완료되면 모든 연결을 열 수축시킵니다.
      U = 1
      V = 2
      W = 3
      접지 /접지 = 4
      스핀들이 시계 반대 방향으로 회전 하는 경우 VFD 에서 U와 V를 바꾸면 시계 방향으로 회전합니다.
      접지 / 접지 터미널 기호는 다음과 같습니다.


      IMG_0386.jpg

      초기모델 jump VR pin ----> VI pin 으로 옮겨서 프로그램세팅 설치합니다.

      IMG_0385.jpg

      masso 보드쪽 컨넥트입니다.

      IMG_0384.jpg
      spindle 5마력 컨넥터입니다.
      ACM 녹색단자는 필히 MASSO 컨트롤보드 GND 단자에 연결.


      공장 초기화 Pd 013 = 8
      실행 명령 소스 Pd 001-0 0:자체패널에서조정 1:masso 연동제어 1 번으로 세팅하면연동됩니다
      작동 주파수 소스 Pd002 = 0 0:자체패널에서조정 1:MACH3 연동제어 1 번으로 세팅하면연동됩니다
      최대 작동 주파수 Pd005 = 300 순서에 안맞게 먼저하는 이유는 최대작동주파수 먼저 세팅을 하여야 pd003이 입력됩니다.
      pd001=1
      pd002=1
      주 주파수 Pd003 = 300
      기본 주파수 (최대 작동 주파수를 먼저 변경하십시오. Pd005)
      Pd004 = 300
      pd005=300
      pd006=2.5
      최소 주파수Pd007 = 0.1
      최대 전압Pd008 = 220
      중간 주파수Pd009 = 25
      최소 전압Pd010 = 0.1

      시작 모드Pd025 = 0
      pd026=0
      pd070=0
      pd071=20
      pd072=300
      pd073=0

      정격 모터 전압Pd141 = 220
      정격 모터 전류Pd142 = 10a
      pd144=3000



      2025.08.25 작업일지
      2025.08.26 작업일지

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