♪高橋裕美のブログ

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趣味に関した内容を中心に掲載

 安田工業製のYBM640V3用のエロワ製ワークチ
ェンジャーは以前、2022年6月前後にも全く同様の
トラブルが発生しています。

 その際にはだいたい予測はついており、上図の右側に
あるEROWAの制御盤正面の扉を開けた所にある・・・

上図下部に見える基板ラック内の基板を交換すれば直り、その基板を改造修理した方が後々良さそうな気がし
ていました。

 しかし、制御盤内の基板を改造して直して直れば良い
のですが、万が一改造が原因で壊れたと判断されても困
りますので、当時はメーカーに修理を依頼しましたが、
結局はメーカーも色々な所に原因があるとしてしてケー
ブルハーネスを交換したり基板を交換したりで何度かし
15万円の基板を1枚交換して落ち着きました。

 その基板が上図の電源基板で、油圧サーボバルブを制
御している回路がアナログの為に、その動作の基準とな
る±15V電圧を作り出している基板です。


 問題が上図の赤いDC-DCコンバータと呼ばれる部
品で、この基板には24Vから±15Vの2つを作り出
す物が付いています。


 以前、当社の装置を制御している8bitマイコンボ
ードにRS-232Cのシリアル通信用の信号レベルを
作り出す為に±12Vを使用していました。


 その際に使用していたメーカーさんに聞いた話では、
負荷が軽すぎると全て熱になる為に、内部が高温となり
内部部品が焼け易くなると言う事の様です。


 実際にはチョッと電源を入れただけで上図のDC-D
Cコンバータの金属ケースが暖かくなりますので、長時
間となるともっと熱を持ち内部は更に熱くなるものと思
われます。


 実際、2004年に購入した設備が2022年まで
作していた訳ですから18年は動作しており、全く同じ
ワークチェンジャーがマキノ放電EDGE2でも使用し
ておりますので、2005年に設備を購入で現在まで無
トラブルで11年は動作
しています。


 そして2022年に交換した基板は今年2026年に
壊れてしまいましたので、15万円もした基板が4年間
しかもたなかったと言う事になります。

 このDC-DCコンバータは現在国内外で購入出来る
為に、上図の様に1万円弱で部品は交換できるものの
年もつかわからないのが現状の為に、今回は前回の修理
の際に壊れた部品を受け取っていますので、これを利用
して改造修理をする事にしました。

 そこで使用する電源が上図のスイッチング電源で、ま
だコーセルで±15Vの2電源出力タイプが販売されて
いましたので、これを使用して設備内部の200Vから
電源を取り±15Vを作り出す様に変更します。

 見積を取って頂いた所、上図の様に4千円弱で済みま
すので、元々のDC-DCコンバータを購入するよりも
半分で済みますが、実際には電源のON/OFFを同期
する為にリレーとリレーソケットを1個使用しましたの
で1~2千円の追加となっています。

 これらを使用して作った物が上図で、右側が基板自体
に直接電源を取り付けた物と、左側が電源を同期させる
為のリレーになります。

 スイッチング電源は元々上図の様に基板上には取り付
けずにDINレールに取り付ける予定でしたが、現物を
合わせてみると基板上の電解コンデンサーを1個取り外
せば上図の様に基板内に収まる様でした。

 その為にスイッチング電源からはDINレール取付金
具を取り外してしまい、その金具を取り付けてあったネ
ジ穴を利用して上図の様に基板に取り付け穴を追加工し
てスイッチング電源を固定してあります。

 そして24V側の電解コンデンサを取り外した他に、
±15Vに付いていた電解コンデンサーも取り外してお
く様にした。


 これは内部電解液の経年変化による特性変化で電源に
負担がかからない様に取り外しておきます。


 基板のパターンは意外と広いので、0-24Vや0-
±15Vの部分にはφ1.6位の穴を開けて上図の様に
配線を追加します。

 配線する部分に穴を開けたら上図の様に半田付けでき
る様に基板の絶縁物をマイナスの精密ドライバー等で削
って剥がしておき、線材を挿し込んだら半田付けしてお
く様にする。

 線材は上図の様にスイッチング電源底面にある取り付
けネジ穴を利用して、装置で使用しているMB1のタイ
マウントにM3の皿ビスで固定した物で、線材をしっか
り固定しておく様にする。

 それらのうち±15Vの線材は上図の様にスイッチン
グ電源の端子台に圧着端子を使用して接続しておく。

 青い線材は200V用で、左上にある様に2Pのナイ
ロンコネクターのオスを取り付け、24V用には小型の
ナイロンコネクターのメスを取り付けておく様にする。

 そしてリレーにはMY2N-Dの24V用を使用して
、コイルの電極から出した線材には小型の2Pナイロン
コネクターのオスを取り付け、同じ方向に出る青い線材
の先端には2Pナイロンコネクターのメスを取り付けて
おく様にする。


 更に、リレー接点の反対側には以前追加した作動油ポ
ンプ駆動用リレー電源である200Vへ送り配線になる
様に接続しておく丸圧着端子にしておく。

 この基板とリレーを取り付けた物が上図で、基板は従
来のスロットに挿し込むだけで良く、リレーは以前取り
付けたDINレールに並べて取り付けてある。

 本来はこの部分にはカバーが付くのだが、トラブル以
来閉めた事が無い為に、とりあえずはこのままで使用す
る事にしている。


 また、この基板ラックはVMEサイズのラックと思わ
れる為に、装置で使用している基板用パネルを利用して
基板1枚毎に固定できる様にした方が良いと思われる。

 200Vは上図の白-黒のキャプタイヤケーブルで供
給している為に、以前追加したリレーの同じ側から送り
配線として接続しておく。

 そしてリレーの手前側からは基板へと200Vを供給
するナイロンコネクターへと出て行くが・・・

 上図の様に、部品配置に自由度を持たせる為に大きく
左回りに余裕を持って配線できる様にしてあるが、後々
変更が無ければ左側で全てまとめられる様に線材を短く
しても良いだろう。


 以上が対策内容だが、おそらくメーカーに依頼すると
結果的にこの電源基板を交換してまた15万円+出張修
理費となっていたと思われる。


 それでいていつまでもつかわからないと言う事もあり
、今回はこのスイッチング電源による基板改造による対
策で上手く動作する様になった様である。


 その為に今回の改造修理では費用(部品代)も5千円
前後で済み、今後は何時再発するかと言う心配も無く
ったと思われる。


 また、マキノ放電であるEDGE2にも同じタイプの
エロワ製ワークチェンジャーが使用されている為に、こ
ちらでも同様のトラブルが起きた際にはスイッチング電
源を購入してもらい、今回YBM640V3のエロワか
ら取り外したDC-DCコンバータ基板を改造して対策
する様に保管して置く。

 

 YBM640V3操作盤にあるシートスイッチとバッテリーの交換が完了致しました。

 交換したスイッチは上図のFANUC製操作パネルの
表示下部にある12個のシートスイッチです。

 昨年の初め頃から上図の様な感じでシートスイッチの
シート部分が剥がれて来ており、昨年の7月にメーカー
見積を頂いておりました。

 剥がれて来ているシートだけでなく内部のスイッチ自
体も怪しくなってきている為に合わせて交換する事に。

 また、このパネル背面にはFANUCのPLCが付い
ており、上図の左上の方にはバッテリーが見えます。

 こちらは3Vの抵抗入りでコネクター付きの為に専用
のバッテリーをFANUCから調達しました。


 今回の交換作業の際に気づいた事ですが、上図の部分
にFANが2つ付いていますが電源を入れて回転させた
際にガラガラ音が大きくなっている為に、回転しなくな
るとアラームが出て加工できなくなるおそれがある為に
、何かのタイミングで交換しておいた方が良いかと思わ
れます。


 最悪、アラームが発生してからファンをパーツクリー
ナで洗浄すればしばらくは動作してくれると思います。

 パネルの取り付けは周囲にあるネジ穴に入れてあるゴ
ムキャップを取り外すと、上図の様に+ネジが見えて来
ますが、これはFANUC自体の取付固定ネジで今回は
この部分は取り外しません。

 まずは上図の様にスイッチ表面に付いていたシート
を取り外しますが、本来両面テープで貼り付けられてい
るだけですが今回は既に剥がれてしまっており何度か両
面テープやセロテープ?で貼り付け直されていました。


 これらを全て剥がしておき、上図の状態で両面テープ
の糊等が残ってベタベタしていた為に、パーツクリーナ
を使用してある程度綺麗にしておきます。

 上図の様にフィルムスイッチ基板の周囲にはシートを
貼り付ける為の両面テープを接着する部分がある為に、
特にこの部分を綺麗にしておく様にする。

 そしてスイッチのフィルム基板には上図の様に左右と
中央の3ヵ所にマイナスドライバーが入る切り込みが付
けられていますので、ここにマイナスドライバーを挿し
込んで持ち上げればスイッチのフィルム基板が浮いて来
ます。

 今回のパネルでは右側から配線されていましたので、
上図の様に左側から取り外します。

 そして上図の様に右端からはフィルム基板が四角い溝
から入り込んでおり、こちら側からはこれ以上外れませ
んので無理に引っ張ると別のスイッチの配線が切れてし
まったり、基板側のコネクターが破損してしまう可能性
がある為にこの状態のままにしておきます。

 このシートスイッチのフィルム基板は、上図の様に背
面の左下部にある2つのコネクターのうちのどちらかに
接続されています。


 このどちらかは実際に分解してしみて調べるしかあり
ませんのが、ここから見る限りでは板金の溝から奥の方
に入り込んでおり、ここでは横方向のままフィルム基板
が入っていますが・・・

実際に出て来る方は縦方向に出て来ていますので、何処
かでフィルム基板が折り曲げられています。


 色々と分解ヶ所を探してみましたが・・・

上図の左下に見える位置にあるネジを取り外せば、液晶
表示器に背面にある全ての基板がまとめて取り外せる様
でした。


 この固定ネジは右側の端にもあり・・・

 上図の様に右側にもありますので取り外します。

 上図左側にもネジが見えますが・・・

この中央にあるネジは上図の様に板金がネジを逃げてい
ますので、この中央にあるネジは外す必要がありません。

 ネジを取り外したならばネジのあった部分の板金を手
前に引き出すと、下側に自重で落ちて来て上側の挿し込
まれている部分が抜ける様な構造になっています。


 そして背面の基板等をまとめて倒すと、上図の様に丁
度フィルム基板が折り曲げてテープで巻きつけてある部
分が見えて来ますので、テーピングを外して取り外した
い方のフィルム基板を探しておきます。


 但し、背面下部にはコネクターが多々あり配線が固定
されている為に、安全性を重視してある程度線材を取り
外しておきます。

 その1つが上図に見える2本の光ファイバー製のケー
ブルで、上の方にあるコネクターのロック機構を外しな
がら下側に引き抜きます。

 これにより上図の様な感じにして放置しておきます。

 背面下部の配線はこれ1本で大丈夫ですが・・・

背面の右側にあるLANケーブルも固定してある状態で
は長さが短い為に、上図の様に背面の拡張基板からコネ
クターを抜いておく様にします。


 そして一緒に倒れて来るかと思っていた上図右端にあ
る箱部分ですが、以前はノートPCにもよく付いていた
PCMCIAカードスロットも外さないと、上図の背面
に見える全体が倒せませんでした。

 その為にこのPCMCIAカードユニットの上部に見
える上図のネジを取り外します。

 同様に、PCMCIAカードユニットの下部にある上
図のネジも取り外しておきます。

 この2本のネジを取り外せば上図の様にPCMCIA
カードユニットが外れますが、上図の背面全体を倒さな
いと配線が短い為に外れて来ませんので、ここで無理に
上図の様に取り外さなくでも大丈夫です。


 後は上図の背面全体を下側を軸にして倒せば・・・

上図の様に表示部の周囲にあるフィルム基板の配線部分
が見えて来ますので、テーピングを外して2本あるフィ
ルム基板のうちどちらが今回交換するスイッチの物かを
探しておきます。

 この2本あるフィルム基板の配線部分は、上図の様に
今回交換する下部のスイッチ部分の他に、右側に見える
9個ある縦方向のスイッチ用の配線部分も同じ所を通っ
ています。

 その為に一旦、スイッチ側と上図の部分で2本のうち
どちらかなのかを調べておき・・・

更に、上図の基板側のコネクターの上下どちらなのかを
調べておきます。

 今回調べた結果では上図の様に2つあるコネクターの
うち上側が表示部下部のスイッチ用で、その下にある物
が表示部右側にあるスイッチ用でした。


 このコネクターはフィルム基板が挿し込んである部分
のコネクター側を軽く持ち上げると1~2mm程度持ち
上がりフィルム基板のロックが解除されます。


 その状態でフィルム基板を引き抜けば、ほとんど力を
入れなくともフィルム基板がコネクターから取り外せま
す。

 後は上図の部分へと基板側に挿し込まれていたフィル
ム基板を完全に引き出しておいて・・・

それから上図のパネル表面側へとフィルム基板を抜き取
って上図のスイッチ自体を取り外しておきます。

 そして今回購入してもらったスイッチが上図になり、
FANUC型式がA86L-0001-0301になり
ます。

 上図の上側が取り外した物で、下側が今回新品で購入
した物ですが、途中で折り曲げられていますので同じ部
分を取り付ける前に折り曲げておくか、組立途中で折り
曲げる様にします。

 今回はスイッチの状態を見てみて大丈夫ならスイッチ
は交換せずにスイッチの表面にあるシートだけ交換する
予定でしたが、上図てもわかる様に下側の新品のスイッ
チ部分は押してから話すと飛び出ているのに対して、上
側のスイッチ部分は押すと凹んだまま戻らなくなってし
まっている物がほとんどでした。


 その為に今後接点が接触して戻らない事や接触不良等
が発生してしまう可能性が高かった為に、シートだけで
なく上図のスイッチ自体も交換しました。

 配線の長さも同じでしたので、同じ様な折り曲げをし
ておけば大丈夫ですが、上図右端のコネクターに指し込
む部分に貼ってあったシールが下側の新しい方には無く
なっており、代わりにスタンプか印刷された物で表記さ
れていました。


 この表記はコネクターに指し込む際に挿し込み方向の
確認の為に目印にしますので、挿し込む際には注意して
下さい。

 新しいスイッチのフィルム線は上図の様に背面の基板
等を倒しておきながら、一度上図の様に全て挿し込みま
す。

 もちろん古いスイッチを取り外した後は、上図の部分
を全てパーツクリーナ等で綺麗にしておきます。


 そして新しいスイッチのフィルム線は上図の様に表面
の保護ガラスと液晶表示器の間に入れておきます。

 後はスイッチ裏側の両面テープから剥離紙を剥がして
おき・・・

スイッチの左端を合わせて丸穴部分を軽く押して仮止め
しておき・・・

スイッチの右端も合わせてこちらも丸い部分を軽く押し
て仮止めします。


 この時にパネル内に押し込むフィルム線がはみ出さな
い様に、上図の様に綺麗に収納する様にする。

 そして上図の様に仮止めしたならば、ある程度力を入
れてスイッチ基板にある3カ所の丸穴部分を何度か押し
て固定します。


 この際にスイッチの丸く銀色の部分を押してしまうと
フィルムが潰れてしまいスイッチが破損してしまう可能
性がありますので、絶対にスイッチ部分は押さない様に
します。


 スイッチ部分は押さなくても使用する際にスイッチを
押す事で貼り付きますので、それで十分かと思います。

 そして上図の部分で上手く折り曲げた部分を見えない
所に収納する様にして液晶パネル側を起こして固定しま
すが、固定する前には正面から見てフィルムがはみ出て
いないかを確認してやく必要があります。


 更にこの折り曲げ部分が板金の合わせ目等に噛み込ま
ない様に注意して組み立てる必要があります。

 今回は噛み込み防止の為に液晶パネル側にはあまり余
裕を持たせない様な折り曲げにした為に、上図の様に以
前よりは長めにコネクター側へと出て来る様になってい
ます。


 フィルム線を挿し込む前にはコネクター側のロックが
解除したつもりでも作業中にロックされてしまう可能性
がある為に、この時点でもう一度コネクターのロック解
除を確認してからフィルム線を挿し込む様にする。


 もしもロックか解除かわからない場合には、一度コネ
クター側の頭部分を押し込んでみて、再度持ち上げれば
解除した事が確実に確認できるだろう。

 そして作業上取り外しておいた光ファイバーケーブル
コネクターも上図の様に確実に挿し込んでおくが、挿し
込む方向がある為に注意して挿し込む様にする。

 そして取り外しておいたLANケーブルとPCMCI
Aカードユニットも固定しておくが、上図の黄色い部分
を起こして固定する前にある程度傾いた状態でPCMC
IAカードユニットを固定までしなくとも、固定できる
位置にセットしておく必要がある。

 最後に上図がシートスイッチの上に貼り付けるシート
になっているが、FANUC型式がA98L-005-
0255になっている。

 こちらの裏側にも両面テープが取り付けてある為に、
この剥離紙を剥がしてからパネル側に貼り付ける様にす
る。


 また、上図の様にスイッチ部分を押す為の丸く小さい
物が細い樹脂材でつなげられている為に、これらを折っ
てしまったり壊してしまい外れない様に注意する。

 以前の様にこの白い丸い部分が抜け落ちてしまうと、
シートの上から押しても接点部分が上手く押せず接触不
良の様になってしまう事から、万が一シート裏の部品が
破損した場合にはシートを買い直した方が良いだろう。

 そして電源を入れて全てのスイッチが動作する事を確
認したならば、上図のバッテリーを交換しておく。


 こちらは既に10年は経過してしまっていたが、まだ
バッテリー警告は出ていなかったが交換しておいた。

 バッテリーの交換は必ず電源を入れた状態で行う様に
するが、保守説明書では5~10分は大丈夫と書いてあ
ったり、今回の説明書では30分以内と記載されていた。


 しかし、部品の劣化と共にもしかしたら時間が短くな
っているかも知れず、しばらく電源を入れないで置いた
設備では一旦電源を入れて数十秒間充電しないといけな
い事等から、電源を入れたままで交換するのが一番安全
な方法とした方が良いだろう。


 これで無事FANUC操作パネルのスイッチ交換と、
FANUCのPLC部分のバッテリー交換が完了した為
に、しばらくは大丈夫だと思われる。

 

 以前からNCのバッテリー切れ等の心配があり、設備の電源を切っているとバッテリーアラームが出ないと言う事もあり、なかなか交換時期が特定できない所がありました。

 テスターで毎回電池BOX背面にある端子を測ると言う事も大変ですし、何か良い物がない物かと思っていました。

 そんな中で先日良い物を見つけました。

 その部品が以上図で・・・

電圧計は1個350円で・・・

スイッチは1個100円だったのでとりあえず各10個程確保しました。

 用途としては上図の様なFUNACの電池ボックスを使用している物に良いかと思います。

 スイッチを押している開いただけ電圧を表示する様にします。

 残念ながらサーボアンプに直接取り付けてある3Vや3.6Vの電圧では、別に電源を用意しないと動作しませんでした。

 また、サーボに直接コネクターで電池が付いている物の場合には、電圧計を取り付ける為のT型分岐式中継ケーブルを作る必要があります。

 これらを使用して取り付けるパネルを作ってみました。

とりあえず6Vの電池ケース用には電源ラインにスイッチを入れただけの簡単な回路にします。

 パネルで使用する部品は上図の様な感じになり、このパネル毎を設備の電装盤の扉や電装盤内部に取り付ける様にして使用します。

 組み立てに関しては上図の様にして組み付けます。

 今回作成したパネルは上図の様な寸法で、33x21mmの角穴はワイヤー放電加工機で穴を開けてもらいましたが・・・

上図の様にφ3mmのドリルで角穴の周囲を開けていき、穴同士の細いつなぎ目は大きなニッパー等で切り取てしまい、最後にヤスリで仕上げれば意外と簡単に角穴が開けられます。

 角穴パンチを使用して少しずつ大きな角穴にして行く方法もありますが、上図の方法の方が楽かも知れません。

 設備の方には電装盤の扉に穴を開けるには大変なので、上図の様にφ26のホールソを使用して横長に3つ穴を開けておき・・・

最後に上図左側の俺な地色の部分の様に、ホールソ同士のバリは角穴用のハンドパンチを使用して少しずつ切り取るか、ヤスリ掛けで削り落とすかして右上図の様にします。

 後はこの大きさのままで先程の電圧計とスイッチが付いたパネルをそのままネジで固定出来る様になります。