【CNC自作】本番アルミ筐体完成！CNCjs(GRBL)でのテストと「Check Door」エラーの意外すぎる罠（第7回）

はじめに
アルミ筐体の組み立てとGRBLの再設定
初動テスト！…あれ、動きが遅すぎる？
恐怖の「Check Door」エラー連発とノイズ対策の泥沼
判明した意外すぎる真犯人（UTF-8の罠）
ペンを持たせて図形描画！CNCプロッターの完成
次回予告：いよいよ「レーザーモジュール」の搭載へ！
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はじめに

こんにちは！にんじんです🥕

久々の記事更新です。

サボっていた訳ではないですよ。本番用アルミ筐体用部品の到着待ちでした

前回の第6回記事（【CNC自作】ホーミング失敗（ALARM:8）の原因はこれ！4ステップ動作とZ軸未連動での突破方法（第6回））では、頭を悩ませていたホーミング設定を無事に突破しました。

そして今回、ついに本番用のアルミフレーム筐体が届き、組み立てが完了しました！実験用のXYテーブルとは比べ物にならない剛性と、X350mm × Y340mmという稼働領域を手に入れました。

さっそくペンを持たせての動作テスト（プロッター化）に挑んだのですが……そこで私を待ち受けていたのは、Gコードならではの「文字コードの罠」でした。

今回は、環境移行に伴うGRBLの再設定から、恐怖の「Check Door」エラー解決、そして図形描画の成功までを一気にお届けします！

アルミ筐体の組み立てとGRBLの再設定

新しいフレームにモーターやベルトを組み込んだことで、物理的な動作環境がガラッと変わりました。まずは新しい筐体に合わせてGRBLの頭脳（設定値）を書き換えます。

X軸の反転（$3の設定）

筐体に組み込んだことで、X軸の正回転が実験時と逆になってしまいました。
X軸の回転方向のみを逆にするため、$3（Step direction invert）のビットマスクを再計算します。 Y軸(2)とZ軸(4)の反転に、新たにX軸(1)を足して、$3=7に設定しました。

移動量（step/mm）の再計算

プーリーをこれまでの「2GT・32歯」から、本番用の「2GT・20歯」へ変更しました。歯数が減ったことでトルクと分解能が向上します。

2GTの20歯(ベルト幅6mm対応)を使用します。

5個プーリー 2GTタイミングベルトプーリー 3Dプリンター交換用アイドラプーリー

モーターは1.8度（200ステップ）でマイクロステップ16分割なので、以下の計算式になります。

理論値：(200 × 16) ÷ (2mmピッチ × 20歯) = 80 step/mm

これで、X軸とY軸の設定を $100=80.000、$101=80.000 にアップデート。さらに最大移動量（$130、$131）も新しい稼働領域に合わせて書き換え、準備完了です！

初動テスト！…あれ、動きが遅すぎる？

まずは刃物を持たせずに「空切り（Air Cut）」で、正方形や円を描くGコードを流し込んでみました。

「よし、動いた！」と感動したのも束の間……「なんか、10倍くらい動きが遅いぞ？」

送り速度は F500（500mm/min）を指定しているのに、常にモッサリとした動き。原因を探ると、GRBLの加速度設定（$120〜$122）が初期値の 10 と極端に低くなっていたことが判明しました。

これを 100 に引き上げたところ、本来の「スッ！」というキビキビした動きを取り戻しました。

恐怖の「Check Door」エラー連発とノイズ対策の泥沼

ここからが本当の地獄でした。

Gコードを走らせた直後、突然マシンの動きがピタッと止まり、コンソールに無慈悲なメッセージが表示されました。

[MSG:Check Door]

GRBLの安全扉（Safety Door）機能が誤作動し、強制的に一時停止させられてしまったのです。自作しているCNCに扉なんて付いていません。

1回目2回目の指示にCheck Doorが発生し、3回目の指示で動き出したので、「これは強烈なノイズが原因に違いない！」と確信した私は、以下のようなあらゆるハードウェア的ノイズ対策を講じました。

外部プルアップ： ArduinoのA1（Hold）ピンと5Vの間に6.8kΩの抵抗を繋ぎ、強力に5Vを維持。
RCフィルタ： さらにA1とGNDの間に104（0.1μF）のセラミックコンデンサを挿入し、ノイズの波を吸収。
フェライトコア： ケーブル類にノイズ吸収用のコアを装着。

ハードウェア的には「最強の盾」と呼べる対策を施しました。しかし……それでも Check Door が出る。 一時停止を解除すると、なぜか3回目くらいで急に動き出すという謎の挙動。モーターの電源を抜いてUSB給電だけにしても発生するため、ハードウェアやノイズは完全に「無実」であることが確定しました。

判明した意外すぎる真犯人（UTF-8の罠）

ノイズではないとすれば何なのか？原因は、送っていた「Gコード」そのものに隠されていました。

Check Doorの原因だったテスト用Ｇコード(抜粋)

(2. 真円を描画 - 直径200mm)
G0 Z10.0 (Zを上げる) [cite: 1]
G0 X100.0 Y0.0 (円のスタート地点、底辺の中央へ)
G1 Z0.0 F150.0 (Z軸を下ろす) [cite: 1]
(現在地 X100.0 Y0.0 から、中心座標 X100.0 Y100.0 を軸に円を描く) [cite: 1]
G3 X100.0 Y0.0 I0.0 J100.0 F500.0 (反時計回りに円を描画) [cite: 1]

テスト用のGコードには、わかりやすいように (2. 真円を描画 - 直径200mm) といった日本語のコメントをカッコ書きで入れていました。

GRBLには、緊急停止や扉の開閉を即座に処理するための「リアルタイムコマンド（1バイト）」という仕様があり、Safety Doorには 0x84 が割り当てられています。

そして、コメントに入っていた「径」という漢字をUTF-8で変換すると E5 BE 84 になるのです。

おわかりいただけたでしょうか？

Gコードを読み込んだGRBLは、コメントのカッコ内であるにも関わらず、文字コードの一部である 84 を「リアルタイムコマンド」として拾い上げ、「あっ！今、扉が開けられた（0x84）！」と勘違いして緊急停止を発動させていたのです。

解決策は驚くほどシンプル。Gコード内の日本語コメントをすべて削除するだけでした。あれだけ苦労したノイズ対策の抵抗とコンデンサを外し、コメントなしのGコードを実行すると……エラーは一度も出ず、最後まで完璧に走り切りました！

ペンを持たせて図形描画！CNCプロッターの完成

「Check Door」の呪縛から解放されたCNCにペンを固定し、ついに実際の紙へ描画テスト（200mm角サイズ）を行いました。

結果は……大成功！ピッタリ収まる真円（●）、そして斜めの追従性が試される星型（★）が、紙の上に美しく一筆書きで描かれました。ガタつきやズレもなく、本番用アルミフレームの剛性の高さが証明された瞬間です。これで、ペンプロッターとしてのCNCマシンは「ほぼ完成」と言って良いでしょう。

実行したテストコード(test_plot.nc)はこちら

G21
G90
G17
G94

G0 Z10.0
G0 X0.0 Y0.0

(2. )
G0 X100.0 Y0.0
G1 Z0.0 F350.0
G3 X100.0 Y0.0 I0.0 J100.0 F500.0

(3.)
G0 Z10.0
G0 X100.0 Y200.0
G1 Z0.0 F350.0
G1 X158.78 Y19.10 F500.0
G1 X4.89 Y130.90
G1 X195.11 Y130.90
G1 X41.22 Y19.10
G1 X100.0 Y200.0


G0 Z20.0
G0 X0.0 Y0.0
M30