「つながらない」ときほど、配線を変える前に止まる
UGSを起動したのにCNCへ接続できない。ポートが見つからない。接続ボタンを押してもGRBLの応答が出ない——そんなとき、最初から基板や配線を触る必要はありません。
接続の問題は、大きく分けると次の4層にあります。
- USBケーブルとパソコンの接続
- OSによるUSB機器・シリアルポートの認識
- UGSで選んだファームウェア、ポート、通信速度
- Arduino側のGRBLファームウェア
上から順番に確認すると、「どこまで認識できているか」を崩さずに切り分けられます。この記事では、モーターを動かすJog、ホーミング、G-code送信、GRBL設定変更は行いません。
Studio Kuraで確認済みの構成
FabLab Itoshimaの中央記録では、次の構成を確認しています。
- Shapeokoの機体を復活させた取り組み
- Arduino UnoとArduino用CNCシールド
- GRBLによる制御
- Universal Gcode Sender（UGS）
- パソコンからArduino／CNCコントローラーへのUSB接続
一方、Studio Kura実機のOS、UGSとGRBLの版、表示されるポート名、Arduino Unoの純正・互換、USB変換チップ、必要なドライバー、通信設定値は未確認です。この記事中の一般的な表示例を、実機の値として断定しません。
確認前の安全準備
USB通信の確認だけでも、CNCが動ける状態なら安全準備が必要です。
- スピンドルやレーザーをOFFにする
- 加工データをUGSへ読み込まない
- Jog、Home、G-code実行を行わない
- 可動範囲から人、工具、材料を離す
- 非常停止や主電源を切る方法を確認する
- 通電中にモーター、ドライバー、配線を抜き差ししない
焦げ、発熱、煙、異臭、意図しない動作があれば、接続確認を続けず、施設スタッフへ知らせてください。高電圧部、安全回路、インターロックを開けたり無効化したりしません。
1. まず症状を一つに絞る
「つながらない」だけでは原因を切り分けられません。次のどれに近いか記録します。
- UGSのポート一覧に候補が出ない
- ポートは出るが、開けない、または使用中と表示される
- 接続状態になるが、GRBLの応答が表示されない
- GRBLの起動メッセージは出るが、UGSが正常接続と判断しない
- 一度つながるが、すぐ切れる
エラー文が出た場合は、言い換えず、そのまま記録します。UGSの版やOSが違うと表示名も変わるため、この記事と画面の文言が完全に一致しなくても問題ありません。
2. USBケーブルと接続経路を確認する
Arduinoの公式サポートは、ボードが認識されない場合に、充電専用ではなくデータ通信対応のUSBケーブルを使うこと、別の機器でケーブルを試すこと、USBハブを避けてパソコンへ直接接続すること、別のUSBポートを試すことを案内しています。
次の順で、一つずつ確認します。
- USBケーブルを一度抜き、差し直す
- OSのUSB許可通知が出たら内容を確認する
- USBハブを使っている場合は、可能ならパソコンへ直接つなぐ
- データ通信できると確認済みの別ケーブルで試す
- パソコンの別のUSBポートで試す
基板のLEDが点灯しても、「電源が来ている」ことしか分からず、データ通信できている証明にはなりません。ケーブルを交換するたびに、次の手順でポートが現れるかを確認します。
3. パソコンが機器を認識しているか確認する
UGSを開く前に、OSまたはArduino IDEでUSB機器・シリアルポートが認識されているかを見ます。
最も分かりやすい方法は、抜き差し前後を比較することです。
- Arduino／CNCコントローラーをUSBから外す
- 現在のポート一覧を確認する
- USBを接続する
- 一覧を更新し、新しく現れたポートがあるか確認する
Arduinoの公式サポートでは、Windowsはデバイスマネージャー、macOSは「システム情報」の「ハードウェア ＞ USB」、Linuxは利用中のデバイス管理ツールでUSB機器を確認する方法を案内しています。Arduino IDEを使う場合は「Tools ＞ Port」の一覧も確認できます。
ポート名の例として、WindowsではCOM3、macOSでは/dev/cu.usbmodem...、Linuxでは/dev/ttyACM0のような表示があります。ただし、同じ名前になるとは限りません。USBを挿したときに増え、抜いたときに消える候補を手掛かりにします。
Arduino IDEのシリアルモニターや別の通信ソフトを開いた場合は、確認後に閉じてください。同じポートを別アプリが使用中だと、UGSがポートを開けないことがあります。
ここでの判定
- ポートが増える：USBとOS認識は進んでいる。次はUGS設定を確認する
- USB機器は見えるがポートが出ない：ボード、USB変換部、OS側の認識条件を確認する
- USB機器自体が見えない：UGSの設定より先に、ケーブル、接続口、ボード認識を確認する
ドライバーが必要に見えても、検索結果から出所不明のファイルを入れません。Arduinoの純正・互換、USB変換チップ、OSを確認し、Arduinoまたは確認できた製造元の公式資料を優先します。Studio Kura実機ではこれらが未確認なので、この記事では特定のドライバー名を指定しません。
4. UGSの接続項目を確認する
UGSの公式資料では、USBシリアル接続に、接続ドライバー、ファームウェア、ポート、通信速度が必要とされています。画面の配置はUGSの版によって異なりますが、役割は同じです。
確認する項目は次の4つです。
- 接続方式：USBシリアル接続
- UGS内部の接続ドライバー：UGS公式資料では
JSerialCommが標準で、多くの利用者に推奨（OSへ入れるUSBドライバーとは別の項目です） - ファームウェア：
Grbl - ポート：前の手順で増えたポート
- 通信速度：使用中のGRBL版・ビルドに合う値
GRBL公式のv1.1資料は115200、8-N-1を案内しています。UGS公式資料も、標準的なGRBL v0.9以降は115200、それより古い版は9600と説明しています。ただし、独自ビルドでは異なる可能性があります。
Studio Kura実機のGRBL版は未確認です。まず既存記録や起動メッセージで版を確認し、インターネット上の値を順番に総当たりしません。
5. 接続後は「応答が見えた」ところで止める
標準的なGRBL v1.1へ接続できると、Consoleに次のような起動メッセージが表示されます。
Grbl 1.1… ['$' for help]表示内容は版やビルドによって異なります。この段階で確認できるのは、パソコン、UGS、コントローラー間のシリアル通信が成立したことです。CNCが安全に動くこと、座標やリミットが正しいこと、加工準備が完了したことの証明ではありません。
初回の切り分けでは、応答を確認したところで止めます。Jog、Home、G-code実行、設定の代入コマンドは、機械側の安全確認を終えた別工程で行います。
症状別の次の確認先
| 症状 | 先に確認する場所 | 今回しないこと |
|---|---|---|
| ポートが一覧に出ない | データ対応USBケーブル、直結、OSのUSB認識 | UGS設定値の総当たり、配線変更 |
| ポートを開けない／使用中 | Arduino IDE、シリアルモニター、別UGSなどを閉じる | アプリを複数開いたまま再試行 |
| 接続状態だがGRBL応答なし | Firmware、ポート、GRBL版と通信速度 | Jog、Home、設定変更 |
| 接続がすぐ切れる | ケーブル、コネクター、USBハブ、OS側の切断記録 | 通信中の配線・基板操作 |
| 焦げ・発熱・異臭・意図しない動作 | 直ちに停止し、施設スタッフへ連絡 | 再通電、保護機能の解除 |
記録テンプレート
次回に同じ確認を繰り返さないよう、結果を短く残します。
確認日：
使用OS・版：未確認／確認済み
UGS版：未確認／確認済み
GRBL版：未確認／確認済み
Arduino純正・互換：未確認／確認済み
USB変換チップ：未確認／確認済み
USBケーブル：データ対応確認済み／未確認
USBハブ：あり／なし
OSでUSB機器を確認：できた／できない
抜き差しで増えたポート：
UGSで選択したFirmware：
UGSで選択したポート：
通信速度：
Consoleの起動メッセージ：
エラー原文：
今回変更した設定：なし
次に確認すること：次に読む記事
USB接続前の配線・電源・停止条件がまだ確認できていない場合は、先に「Arduino＋CNCシールドを初めて通電する前に確認したいこと」を確認してください。
UGSとGRBLの接続を確認でき、機械側の安全準備が整った後は、「Universal Gcode Senderで自作CNCを調整する｜GRBLの$100・$101・$102とsteps/mm校正方法」へ進めます。
まとめ
UGSでCNCにつながらないときは、次の順番で確認します。
- 症状を具体的に記録する
- データ対応USBケーブルと接続経路を確認する
- OSがUSB機器・シリアルポートを認識しているか確認する
- UGSの接続方式、Firmware、ポート、通信速度を確認する
- GRBLの応答が見えたところで止める
早く機械を動かすより、「どこまで通信できているか」を一段ずつ確認する方が、原因を見失いません。未確認のドライバー、配線、GRBL設定を試す前に、画面とエラーを記録し、FabLabのスタッフへ相談してください。