CNC Machine Controller JY5300 and Handwheel MHC2 User Guide V3.0 2013 JULY 3
JY5300 CNC 控制箱
& MHC2 控制手轮
使用说明书 V3.0
* JY5300-V2 于 2013 年 7 月已发布
1
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1) 产品特有功能
2) 产品规格
3) 控制箱结构
i)
主板
ii)
步进电机驱动卡
iii) 直流主轴电机驱动卡
iv) 交流主轴电机驱动卡
v)
插座针脚说明
4) 首次安装说明
5) MACH3 基本设置
6) 运行演示 G 代码
7) MHC2 手轮说明
P4
P5
P7
P8
P9
P10
P11
P12
P13
P14
P20
P21
i)
按键说明
P21
ii)
LCD 显示屏
P21
手轮控制功能介绍:
P22
i)
标准电极控制
P22
ii)
电脑手动模式转换
P23
iii)
记忆功能
P23
iv)
紧急停止
P24
v)
中心定位
P24
vi)
归零
P24
vii) 旋转功能
P24
viii) 限位开关
P24
ix)
P24
修改步进电机参数
8) MHC2 手轮功能在 MACH3 设置
i)
Modbus 沟通与 Mach3 brain 控制
ii)
Mach 3 首轮设置和校验
9) 如何使用自动对刀功能
10) 主轴电机控制
11)
12)
13)
14)
15)
P25
P25
P28
P32
P32
i)
软件加速与减速控制
P32
ii)
PWM 运行速度保持
P32
iii)
手动 PWM 控制
P32
iv)
MACH3 G 代码控制 PWM
P32
v)
超载保护
P33
vi)
交流 800W 或高速水冷主轴电机
P33
步进电机管理
P33
限位开关保护
P33
水冷终端
P34
输出继电器 (OUT1)
P34
应用程序指导
P35
i)
MACH3 基本控制
P35
ii)
如何将 3D 图生成 G 代码
P36
iii)
如何将图片生成 G 代码
P36
iv)
如何制作标准 PCB
P37
2
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v)
如何将 CNC 改装成 3D 打印机
P37
16) 常见问题
17) 附录 (并口针脚图解)
P38
P40
3
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CNC 精雕机控制箱 JY5300-光耦隔离
光耦隔离
产品特有功能:
产品特有功能
1) 自动对刀功能和输出继电器端子。
2) 手轮通过串口 modbus 协议控制电脑 Mach3。
3) PWM 直流主轴电机控制板, 支持 MACH3 G 代码控制 (M3 命令) 并设置主轴速度. 使
用者还可以转为手动控制主轴速度。
4) 支持 CNC 改装为 3D 打印机(详情可以登陆我们主页)。
5) 并口输入输出具有高速光耦保护(新版本 JY5300 需要连接 USB 供电)。
6) 数字手轮控制器。
7) 运动记忆功能。 从电脑（如 Mach3）
，或手轮控制器可记录运动。 没有电脑控制下，可
以播放整个运动。手轮具有 LCD 显示屏， 可显示 X, Y, Z 和 A 位置精度达到 0.01mm
8) 首轮控制运动平滑功能. 内置自动加速减速功能。
9) 无需电脑连接，最多可控制 5 轴步进电机（标准包装是 4 轴）
。
10) 主轴恒速运动功能。 可检测主轴电机的转速，一旦转速下降下来，自动提供更多的马
力，实现低转速高功率。
11) 主轴马达过电子式电流保护，防止控制板和电机损坏。
12) 主轴电机以 PWM 控制加速和减速，增长电机的寿命。
13) X，Y，Z 轴的限位开关防碰撞功能，一旦限位开关被触发时，本机将自动退回 5 毫米，
防止碰撞事故。
14) 独立控制板. 由 1 个主板，1 个主轴电机控制器板和 4 个或 5 个步进电机控制器组成。
易于维护，修理和更换。
2
15) 速度性能高，速度可以驱动到 3 500 毫米/分钟，加速到 400 毫米/秒 。
16) 扩展功能可以连接到 800W 或以上的水冷却式交流主轴电机控制器*详细可以咨询销售
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产品规格:
产品规格
项目
描述
参数
步进电机驱动板
5
备注
*标配四个步进电机驱动
板
插座
插槽数量
直流主轴电机驱动板
1
水冷系统
1
限位开关 X Y Z
1
外接控制器
1
电脑并口
1
* 12V 供电水泵
*支持手轮
*必需连接为光耦开关供
电
USB 转串口 Modbus
1
Mach3 modbus 波特率
19200
步进电机驱动板
手轮控制
自动对刀接口
2
继电器输出(3A 110 to 220V)
2
工作电压
24DCV
最大负载电流
3DCA
步进细分
1:8
最大加速度
200mm/s2
最大减速度
200mm/s2
最高速度
3500mm/min
最大加速度
300 mm/s2
最大减速度
300 mm/s2
最高速度
3500mm/min
内存区域数量
4
一个区域最长记录时间
30minutes
最快记忆速度
3500mm/min
MACH3 PWM / 手动 PWM 控制
旋转开关选择
工作电压
48DCV
最大负载电流
7DCA
PWM 速度控制
0 到 100% 1KHz
匀速公差
5 到 15%
最大加速度
~3000RPM/s
最大减速度
~3000RPM/s
320 Steps per mm
MACH3 电脑控制
步进电机记忆
直流主轴电机驱
自动停止保护
动板
使用 300W 12000RPM
直流电机测试
110/220VAC 50/60Hz
输入电压
128X64 点阵有背光
16 按键
手轮 LCD 显示
英制和公制模式
支持 Mach3 Modbus 沟通
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尺寸
电线长度
3m
手轮编码器
100 PPR
轴数
4 Axis
(长 X 宽 X 高)mm
330X220X120
净重(kg)
4.3
控制箱
重量
6
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控制箱结构
控制箱结构
4)
1)
5)
3)
2)
控制箱按键:
控制箱按键
1) 总开关:
总开关 控制箱供电电源开关 ON/ OFF。
2) 紧急停止:
紧急停止 断开整个控制箱供电, 非紧急情况下请不要将此开关当电源开关使用; 此开
关仅用于紧急状态。.
3) 主轴电机速度:
主轴电机速度 旋转旋钮控制主轴电机速度。
4) 电脑/手动控制转换
电脑 手动控制转换:
手动控制转换 切换电脑手动控制模式, 按下时为手动控制模式。
5) 电脑 PWM 模式:
模式 当扭转到此并听到“TAK” 一声, 表示已进入 MACH3 电脑 pwm 主轴
控制模式。
7)
5)
6)
3)
4)
2)
1)
11)
12)
10)
9)
14)
13)
8)
7
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插座:
插座
1) X 轴: 连接 X 步进电机。
2) Y 轴: 连接 Y 步进电机。
3) Z 轴: 连接 Z 步进电机。
4) A 轴: 连接 A 步进电机。
5) 限位开关
限位开关: 连接机器限位开关
6) 主轴电机:
主轴电机 连接主轴电机
7) 冷却装置:
冷却装置 连接水冷系统 (如果存在)
8) 并口:
并口 连接电脑并口
9) 手动控制 / 外接设备:
外接设备 连接手轮, 或其他控制器
10) 输入电压
输入电压: 交流 110V 或 220V (固定比率, 记录在控制箱上)
11) B 轴: 连接 B 步进电机 (*后备连接口)
12) 输出 1: 继电器输出口
13) 自动对刀
自动对刀:
对刀 自动对刀装置
14) USB 电源
电源: 连接 USB 口到电脑; 不要用其他电源 如 USB 充电器. 还要用于 USB 串口与
电脑 Modbus 协议控制
主板
框图:
框图
25 针脚并口
针脚: 1-9, 14, 16,
48V 350W 开关电源
针脚: 10,11,12,13,15
24V 250W 开关电源
74VHCT14 反相施密特
触发器
6N137 高速光耦
6N137 高速光耦
74VHCT14 反相施密特
触发器
微型 USB PORT
可变电
阻
USB 转串口
芯片
步进电机控制
器 CARDS
微型处理器
主轴电机驱动
卡
光耦供电
6N137 高速光耦
微型处理器
RJ12 手轮接口
控制板插座终端
手轮
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电脑和控制箱之间有高速光耦隔离 10Mb/s 。 预防接地回路损坏。
共有 17 个 6N137 高速光耦芯片隔离所有输入输出, 在所有的并行端口引脚加入电平移位
器来提高信号。
插卡槽设计, 支持 5 个步进电机驱动卡和一个主轴电机卡.。可以轻松更换驱动卡。
双电源输入, 一个为主轴电机提供 48V, 独立 24V 电源给步进电机供电。
支持手轮, 限位开关, 继电器输出, 自动对刀功能, 水冷和风冷装置。
USB 接口提供 Modbus 协议与 MACH3 沟通
电源插座含有电磁干扰滤波器滤除交流干扰噪声
12V 水冷电源
6N137 光耦芯片
限位开关
逻辑电路电源
保险丝 5mm
步进电机电源
保险丝 5mm
J4 AutoCheck
步进电机
电源
J3 输出 1 继
电器输出
手轮/ 电脑转换
开关
主轴电
机电源
主轴电源保险丝
5mm 10A
步进电机 X, Y, Z
&A 卡插槽
主轴电机卡
插槽
步进电机驱动卡
使用东芝 TB6560 3A 高电流步进电机驱动卡, 使用独立芯片控制.
使用 32Mb 记忆芯片记录 30 分钟的动作, 可以记录简单的手轮动作和重复的简单工作。.
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直流主轴电机驱动板
直流主轴电机驱动板
恒速 PWM 控制, 使用高速微处理器计算软件加速和减速。 实时监控主轴电机电流和主轴
电机速度。
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交流主轴电机控制卡
可以连接到外部交流主轴电机控制箱 JY800W 使用高功率主轴电机达到 800W 或更高.
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插座针脚说明
步进电机:
A-
B-
A+
B+
主轴电机:
PWM -
VCC 48V
VCC 48V
PWM -
限位开关:
Y LIMIT SWITCH
X LIMIT SWITCH
Z LIMIT SWITCH
COMMON GND
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水冷系统:
GND
12V DC VCC
max 0.8A
初次安装
1) 安装前请确认电源开关处于关闭状态
2) 将接头接入相应标记的插座. 依据标记: “X” 连接到 X 轴, ‘Y’ 连接到 Y 轴,等等. 连接: X,
Y, Z, A 和 B 步进电机, 主轴电机, 电流输入, 手轮控制器 (A, B 步进电机水冷是可以选
择命令) 还有 USB 插座, *请连接到同一台电脑 USB’s 接口以确保光耦功能正常。
3) 再次确认接线正确.
4) 将主轴电机旋钮转至 0% ( 但您将旋钮转至关闭模式 (可以听到 tick 声音) 需要 G 代码
命令 M3 才能控制主轴电机的开和关)
5) 全面检查机器确保没有异常,例如，缺少部件，有异物等.
6) 释放紧急停止按键然后打开电源开关
7) “哔” 声音一旦响起表示主板准备完成
8) 检查手轮控制器, LCD 屏幕亮着
9) 按手轮上“Speed”按键到 X10 档位, 选择 “X”电机 (*详情参阅手轮说明书)
10) 使用手轮或键盘方向键尝试控制 X, Y, Z, 步进电机 (确保你打开了 jog 模式同时设置到
cont 或 step). 确认是否能工作。
11) 将主轴电机速度控制旋钮转到 100%,主轴电机应该开始运转。
12) 再次将主轴速度旋钮转至 0%
13) 将并口连接至电脑 (如果没有连接的话)
14) 依据说明书” MACH3 设置”部分设置
15) 按电脑键盘方向键检查是否能控制步进电机
*确保已经将紧急停止开关释放, (外部紧急停止可以用手轮控制器 “ESTOP” 按键清除,
软件紧急停止可以用 MACH3 左边按键 “EMERGENCY” 按钮清除).
14) 如果还有其他问题, 请及时联系我们的销售代表。
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MACH3 基本设置:
基本设置
您首先必须购买 MACH3 或下载试用版
http://www.machsupport.com/
1)
2)
3)
4)
5)
硬件安装部分请依据 “首次安装”指示
将并口连接至电脑
连接 USB 插座 (必须连接并给控制板供电)
进入电脑的 BIOS 设置, 将并口设置为 ECP 模式
确保您使用的是 32 位 XP, Win2000, 32 位 Win7 OS 含有 25 针脚的打印机并口. (USB
转并口是不能使用的).
如果您电脑没有打印机并口, 请购买一个 含有 ECP 模式的 PCI 并口卡
6) 安装 MACH3
7) 安装 USB Modbus 驱动以便使用手轮控制器(如果你不需要手轮控制 Mach3 那么你可
以不用安装此驱动)
8) 打开 Mach3 -> Mill
9) 选择“Config”,点击 “Select Native Units”, 然后选择 mm 或 inch
最好选择 “mm” 如下
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6) 选择 “Config”, “Ports and Pins”, 步进电机选择 25000Hz
设置正确的并口地址, 一般系统默认 0X378, 如果您使用的是 PCI 并口卡, 并口地址会不一
样,您必须在硬件驱动中确认正确的端口地址-> ports & LPT.
根据下面图片设置引脚
如果您想反转转轴方向, j 只要在 Dir Low Active 选项上打钩。
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7) 选择 “Config”, 点击 “Motor tuning”, 首先选择 X 轴然后依照以下图片设置。当你按照
以下图片设置好所有步进电机后记得按下“SAVE AXIS SETTINGS”按键。请记得一定 要按
下 SAVE AXIS SETTINGS 按键!
按键
在右边的 Axis Selection,分别选择 Y, Z, A 和 B. 分别进行设置，设置参数和 X 轴一样.
Steps per mm 必须设置为 320, (这个参数是 MIB Instruments’仪器 CNC3020, CNC3040
CNC6040 的标准)
如果是英尺参数应为 8128
Velocity 可以设置范围 0 到 3500 mm 每分钟 或 137 英尺每分钟
Acceleration 可以设置范围 20 到 400 mm 每秒或 1 到 16 英尺每秒
Step Pulse 最好设置为 10us,或 5us, 太慢可能会引起失步. Dir Pulse 设置为 2us
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Y, Z, A 轴也按如上设置
8) 然后选择 Config-> System Hotkeys. 您可以将控制按键设置成键盘按键.软件默认 X, Y
和 Z 设置成键盘方向键 上下左右, PAGE UP 和 PAGE DOWN 6 个按键. 您可以点击
A/U++ 然后按下键盘 “<”按键, 点击 B/U--然后按下键盘“>” 按键, 点击 B/V++然后按下
键盘“M” 按键, 点击 B/V--然后按下键盘“N” 按键.
然后您就能用键盘控制更多轴的电机.
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9) 接着我们开始设置主轴电机, 设置好后就可以使用 G 代码 M3 命令打开主轴电机 M5 命
令关闭主轴电机
如需要使用 MACH3 的主轴 PWM 功能确保主轴连接到主轴并口 16，17 针脚。否则您将
无法使用 B 轴。设置如下图
10) 相同窗口选择 Config-> Ports & Pin -> Spindle Setup 按照下图设置主轴电机:
推荐设置为 1000Hz
11) 关闭主轴电机，然后您可以通过输入下面的 G 代码启动主轴电机:
输入 “ M3 S1000” 启动主轴电机速度为 1000, “M5”关闭电机
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运行一个演示的 G 代码
放 入 CD 碟 里 面 有 个 完 整 G 代 码 程 序 运 动 轨 迹 是 一 个 “ 雕 ” 字 。
example_gcode_chinese_word.ncc 雕.
程序里面已经含有代码 M3 S1000, 用于启动主轴电机速度为 1000.
通过这个演示的 G 代码您可以测试机器的 X, Y, Z 和主轴电机
1) 将旋转按钮旋至 PC PWM (听到“Tak” 的一声)
2) 按照基本设置说明-> MACH3 基本设置
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手轮控制器
LCD 显示屏:
显示屏
显示各个轴的位置: +/-000.00mm 至 +/-999.99mm
或英寸模式 +/-00.000 至+/-99.999 inch
按键:
按键
X/ESC:
a) 按一下开始控制 X 轴.
b) 按一下表示退出或者重置
c) 按住进入 X 轴持续运动模式
Y/<:
a) 按一下开始控制 Y 轴.
b) 在记忆模式下当向左按键用
c) 按住进入 Y 轴持续运动模式
Z/>:
a) 按一下开始控制 Z 轴.
b) 在记忆模式下当向右按键用
c) 按住进入 Z 轴持续运动模式
A/Ent:
a) 按一下开始控制 A 轴.
b) 在记忆模式下当确认按键用
c) 按住进入 A 轴持续运动模式
Zero:
a) 按一下会将当前轴显示位置清零
Back to Zero:
a) 按一下所有轴会移动回零位置（相对显示屏的零）
Divide to half: (HC mode only)
a) 电机会移动到当前显示的一半位置（1/2 当前显示位置）, 例如现在显示 X 位置是
10.00mm. 按下按键后 X 轴会移动到 5.00 mm 位置
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Speed:
a) 按一下会切换速度比率 共 5 个速度模式 X1->X2->X5->X10->X20
Spindle On Off:
a) 按一下切换主电机开关状态 (如果您已经将主机旋钮转至 MACH3 PWM 模式, 需要使用
G 代码命令 M3 先开启主轴电机)
Auto Check:
a) 按一下开始切换自动对刀按键, 电脑模式需要使用 MACH3 内置的宏, 手动模式下, 会使
用芯片内置的程序
Macro: (电脑模式专用
电脑模式专用)
电脑模式专用
a) 通过 MACH3 内置的宏命令调用用户使用 brain 和 Modbus 开发的程序
Out1: (电脑模式专用
电脑模式专用)
电脑模式专用
a) 可以接通继电器输出口 1 主板上 J4 位置,
Play/ Pause: (电脑模式专用
电脑模式专用)
电脑模式专用
a) 开始运行 G 代码再次按下会暂停，再按会接着开始.
G-Code Restart: (电脑模式专用
电脑模式专用)
电脑模式专用
b) 按下按键会从 G 代码第一行开始运行
Memory:
a) 按一下进入运行动作录制模式
Estop:
a) 按一下启动或停止紧急停止
b) 长按 3 秒会切换公制或英制模式 (设置好后需要关闭控制箱电源重启方可使用)
手轮控制器功能:
手轮控制器功能
标准运动控制:
标准运动控制
按下 “X”, “Y”, “Z”或 “A”按键选择你需要控制的轴.
通过转动手轮编码器你就可以移动你选择的轴. 方向由手轮旋转方向决定.
通过 “Speed” 按键设置速度,
X1 表示 1 个脉冲移动 0.01mm 或 0.001inch,
X2 表示 1 个脉冲移动 0.02mm 或 0.002inch
X5 表示 1 个脉冲移动 0.05mm 或 0.005inch
X10 表示 1 个脉冲移动 0.1mm 或 0.01inch
X20 表示 1 个脉冲移动 0.2mm 或 0.02inch
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当前位置会显示在 LCD 上,显示范围 000.00mm 至 +/-999.99mm
或 00.000inch 至 +/-99.999inch
您可以通过按“Zero” 按键将当前位置设置为零.
位置会记忆当开机时候会读取记忆.
PC/ HC 模式:
模式
PC 是由电脑控制; HC 是手轮控制模式.
LCD 屏幕会显示“PC Mode” 或 “HC Mode”.
当处于“PC Mode” 时候手轮控制电机运动功能是被禁用的.
但是记忆功能和紧急停止功能是可以在任何模式下使用的.
Memory:
a) 保存:
在正常操作模式, 按下“Mem” 按键进入记忆模式.
使用 “Y/<” 和 “Z/>”按键来选择模式 SAVE -> MANUAL -> LOAD -> LOOP, 然后选择 SAVE
模式, 按 “A/Ent” 来确认 SAVE 模式.
切换 M0, M1, M2 或 M3, 这四个记忆存储区, 选择需要使用的存储区然后按“A/Ent” 按键
开始记录您需要存储的运动轨迹。
b) 读取:
循环模式会重复运行您选择的记忆区内的动作.
在普通操作模式, 按下“Mem” 按键进入记忆模式.
使用“Y/<” 和“Z/>” 按键来选择模式 SAVE -> MANUAL -> LOAD -> LOOP, 然后选择 LOAD
模式, 按 “A/Ent” 来确认 LOAD 模式.
切换 M0, M1, M2 或 M3, 这四个记忆存储区, 选择需要使用的存储区然后按“A/Ent”按键开
始加载储存的运动轨迹.
c) 循环:
循环模式会重复加载选择的记忆区内的内容.
在普通操作模式, 按下“Mem” 按键进入记忆模式.
使用“Y/<” 和“Z/>” 按键来选择模式 SAVE -> MANUAL -> LOAD -> LOOP, 然后选择 LOOP 模
式, 按 “A/Ent” 来确认 LOOP 模式.
切换 M0, M1, M2 或 M3, 这四个记忆存储区, 选择需要使用的存储区然后按“A/Ent”按键
开始循环运行记录动作.
按下 “X/Esc” 按键会回到正常操作模式.
d) 手动:
按下 “X/Esc” 按键会回到正常操作模式.
紧急停止:
紧急停止
以下动作会进入紧急停止模式:
1) 在 MACH3 软件中按下“EMERGENCY”
2) 按下手轮控制器的 “ESTOP” 按键
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3) 主轴电机电流过载或检测到异常情况时候
4) 触发了限位开关
一旦触发了 LCD 屏幕上会显示“ESTOP”.
当触发了紧急停止, 主轴电机, 所有步进电机会停止工作.
主控箱内的蜂鸣器会响.
*不建议将紧急停止按键当普通停机键使用; 紧急停止会使电机在没有减速的情况下强行制
动. 这样会减少电机和机械结构的寿命.
再次按下手轮上的 ESTOP 按键就会回到正常操作模式
计算中心位置:
计算中心位置
通常用于寻找物料的中心位置,
首先在点 1 归零然后移动到点 2, 按下 divide to half 按键, 自动移动到中心位置.
需要注意在移动时候抬高 Z 轴以免碰到其他东西损坏您的物料或机器.
最终的位置
1
2
归零:
归零
长按“SPEED” 按键 3 秒.
所有的步进电机会移动到零位置同时手轮屏幕上显示也会归零
*手轮上的位置和 Mach3 上显示的位置是没有任何联系的. 如果您想依照 MACH3 位置移
动，那你必须在 MACH3 上归零
持续移动:
持续移动
按住 “X”, “Y”, “Z”, “A” 按键 3 秒, LCD 会显示“R” 在当前选择的轴上.
轴步进电机将以恒定的速度向前移动. 通过 “Speed” 按键可以改变速度，共有四个速度档位
选择。
通过手轮编码器控制正传反转或停止, 手轮向逆时针方向旋转 1 脉冲就能控制电机逆转,
此时正转手轮一个脉冲就能停止电机运动, 等等.
限位开关:
限位开关
在 X, Y, Z 轴, 分别在每个轴运动方向的两边安装了机械限位开关. 一旦触发, 控制箱会给电
脑和整个系统发送限位触发的信号.
触发限位的轴会立即向当前触发运动方向的反方向运动 5mm; 这个动作可以预防碰撞以及
对人员造成伤害, 同时还会释放开限位开关.
*限位开关一旦被触发后当前位置会产生错误需要重置.
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MHC2 手轮在 MACH3 上的设置
Modbus 沟通与 Mach3 brain control 功能
1) 安装好控制箱上的 USB 驱动, 您可以安装 CD 里面的驱动 CH340.exe
2) 用 USB 线连接控制箱和电脑
3) 您可以在我的电脑->设备管理器找到一个新的串口，串口名字为 CH340. 请记住这个的
串口的编号(如 COM1).
如果您一直使用同一个电脑的 USB 口那么串口的编号是不会改变的
4) 请将 CD 里面的 MHC2_Brain 文件复制到 C:\Mach3\Brains 文件夹里面, 如果没有找到
Brains 文件夹 , 您需要自己创建一个
5) 打开 MACH3 进入选项 PORTS & PINS 在 ModBus InputOutput Support 和 ModBus PlugIn
Supported 两个选项前打钩
6) 重启 MACH3 软件
7) 运行后打开菜单栏的 Configurations-> Setup Modbus Serial Control:
按下图设置参数, ***注意串口 PORT NUMBER 选项***不能按图中的数字输入，请输入
您按照步骤 3 中找到的串口编码
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Port number maybe different, check
in computer hardward device
8) 按下 TEST MODBUS 然后按下图输入相应的参数 (串口号码“Port Num.”输入你电脑上
的实际号码) 然后按下 OPEN 按键运行串口, 再按下 Read 检查 modbus 通讯是否正常.
如果正常会显示 NO ERROR 同时 modbus 会显示相应收到的十六进制码. 一旦 MACH3
和首轮断开了连接, 你可以进入 TEST MODBUS 模式以重新连接.
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9) 测试完后按下 OK 按键离开,然后在当前页面再次按下 Apply 和 OK 按键退出手轮端口设
置界面. 此时出口 Modbus 通讯设置好了, 接下来进入 MACH3 brain control 功能, brain
control 里面会将手轮按键和 MACH3 相应的功能连接上
10) 点击 Operator-> 选择 Brain Control
11) 选择 MHC2_brain 然后在 Enable 前打钩，然后按下 Reload ALL Brains 按键
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12) 您可以按下 ViewBrain 查看按键运行方法如果您对 modbus 按兴趣的话
13) 设置在 mpg 模式下多步或单步的电机速度:
14)
15)
16)
17)
点击 OK 您可以用手轮控制 MACH3 相应的功能
请确认 控制箱上的 HC/PC 按键 选择的是电脑 PC
此时您会看到手轮上 X, Y, Z 和 A 轴位置会和电脑 MACH3 软件上的位置同步
用手轮选择 X 轴然后转动手轮，如果电机和 MACH3 上 X 轴数字都动了, 此时表示首轮
以电脑的连接成功.
MACH3 MPG 设置和校准
1) 在 MACH3 软件里按下键盘的 TAB 按键可以打开软件手轮界面,再按一次可以隐藏首轮
界面.
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2)点击手轮界面右上角的 CAL 按键然后按照下面指令设置 MPG
3) 设置完后按下 OK 按键, 在 MACH3 首轮界面你可以选择 Velocity 或 Multistep 模式.
建议选择 Velocity 模式这样可以平滑控制电机, 如果需要精确控制可以选择 multistep 模式,
但是此模式下 MACH3 不提供加速减速功能. Multistep 模式有可能造成失步.
6) 您需要在 MPG Feedrate 输入 3000 然后点击键盘的确认键
7) 转动手轮看看电机运动是否平滑.
8) 设置完后你可以按下 TAB 按键隐藏 mach3 手轮界面
9) 现在您能使用手轮控制了
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自动对刀功能在 Mach3 中设置:
1) 将 M1000 和 M1001 宏文件复制到 MACH3 安装目录下的: C:\Mach3\macros\Mach3Mill
文件夹里面
2) 然后选择 General Config in Config
3) 在 “Initiation String” 输入 M1000 开始时候会运行宏文件 M1000
4) 打开 Config-> Ports & Pins -> 按下图设置 OEM TRIGGER 1
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5) 设置 OEM code 将 OEM trigger #2 设置为 301
6) 确认您已将 brain control 的文件放入相应的文件夹同时设置好了 Modbus (具体设置细
节参阅 Modbus 设置部分)
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如何使用自动对刀功能
如何使用自动对刀功能:
对刀功能
手轮控制模式:
1) 将控制电箱的 HC/PC 按键切换到手动模式
2) 将鳄鱼夹夹在雕刻头上
3) 将对刀器放在雕刻头下面
4) 按下自动对刀按键
5) Z 轴会慢慢下降直到碰到对刀器停止
6) 然后 Z 轴会自动抬起 10mm 或 0.5inch
7) LCD 屏幕会显示 10mm 或 r 0.5inch
使用 mach3 宏命令
1) 将控制电箱的 HC/PC 按键切换到电脑模式
2) 将鳄鱼夹夹在雕刻头上
3) 将对刀器放在雕刻头下面
4) 按下自动对刀按键会触发宏命令 M1001 文件里面的对刀程序
5) Z 轴会慢慢下降直到碰到对刀器停止
6) 然后 Z 轴会自动抬起 20mm
7) MACH3 会显示 20mm
主轴电机控制:
主轴电机控制
i)
ii)
iii)
iv)
v)
软件加速和减速
主轴电机控制卡提供加减速功能, 增加电机寿命同时减少突然起启动和停止产生
的大电流冲击.
PWM 恒速驱动:
主轴电机会通过检测电机内的反电动势让电机保持同样速度运转. 一旦电机旋转
空载或者突然有负载,驱动卡通过改变 PWM 方法保持电机速度.
这样可以允许主轴电机以一个慢速状态雕刻同时保证主轴转速是不变的.
手动 PWM 控制:
将旋转按钮转到可变移动范围, 然后旋转 VR 来设置目标速度
使用 G 代码控制 MACH3 PWM
将旋钮转至关闭模式, 你会听到 “TAK” 一声,切换至 MACH3 控制主轴电机模式.
I 如果您使用这个模式,您必须确认 G 代码内包含了 M3 命令已启动主轴电机:
例如:
“M3 S1000 “M3 表示启动主轴电机 S1000 设置旋转速度
主轴电机的驱动卡会读取 MACH3 的 PWM 让后依据加速减速和过载保护刷新 PWM.
过载保护:
主轴驱动卡有两个保护装置, 一个是过流保护另一个是过压保护, 任意一个情
况触发, 会停止电机的运行不进入紧急停滞状态。
这可以保护主轴避免撞坏同时保护驱动卡.
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vi)
交流 800W 或更高功率水冷主轴电机:
您需要交流电机控制卡代替原有的直流电机控制卡, 同时需要另一种高功率控制
箱以驱动功率达到 800W 或更高的主轴电机
步进电机控制卡
步进电机控制卡使用的是东芝 TB6560 3A 高功率步进芯片, 每张卡都标记了 X, Y, Z 或 A.
步进细分 1:8
此细分可以提供高扭矩和较高速度控制。
限位开关保护
X, Y, Z 轴安装限位开关具有防撞功能,一旦限位开关触发,机器会自动回退 5mm 同时进入紧
急停止模式, 预防撞击事故. 你可以按手轮上的 ESTOP 按键或者按一下控制电箱上的
HC/PC 按键回到正常状态.
如果在触发限位开关时候您听见异常杂音, 你可以在 MACH3 的一般设置里（general
configuration ）设置“debouncing/ noise rejection” 如下图:
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水冷系统配置
水冷装置的水泵和风扇需要 12VDC 0.8A 电源供电.
连接如下:
GND
12V DC VCC
max 0.8A
继电器输出口 (OUT 1)
继电器输出口连接了一个 3A 110/220V AC 交流继电器.
主板上有个 3 针脚的插座 JX
1st pin 和 2nd pin 连接继电器常闭 NC， 2nd pin 和 3rd pin 连接继电器常开 NO.
出场时候通常会连接到常开状态 NO.
并口控制此端口的针脚是 PIN 1
高电平会触发这个继电器。
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应用说明
MACH3 基本控制
加载 G 代码:
1) 点击菜单栏的 At file-> 选择 Load Gcode
2) 先确认机器是否在初始位置; 您可以通过手轮或者电脑键盘将 X, Y, Z 位置调整到正确位
置. 然后按下 ZERO 按键将 X, Y, Z 和 4 轴的位置归零
3) 按下 Cycle Start 案件开始运行 G 代码
4) 如果有任何问题, 您可以按下 Stop 按键停止, 再按下 GOTO ZERO 按键机器会回到原点.
按下 Rewind 按键, 接着再按 Cycle Start 按键重新开始
5) 在雕刻过程中,您可以改变 feed rate 来控制机器整体运行速度
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6) 如果您发现有失步的现象, 您可以将 feed rate 设置低些或在 Motor tuning 选项里将加
速参数调低点.
如何将 3D 图转成 G 代码
有许多的软件可以帮到您. (以下软件仅供参考)
-
MASTERCAM http://www.mastercam.com/
LAZYCAM http://www.machsupport.com/
CAMBAM http://www.cambam.info/
Skeinforge http://fabmetheus.crsndoo.com/
如何将图片转成 G 代码
有许多的软件可以帮到您. (以下软件仅供参考)
- PhotoVcarve
http://www.vectric.com/products/photovcarve.html
图片来自 PhotoVcarve:
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阮和制作标准的 PCB
有许多的软件可以帮到您. (以下软件仅供参考)
- CopperCam http://www.galaad.net/coppercam-eng.html
图片来自 Copper Cam:
制作标准 PCB 前你必须拥有电路板的 gerber 文件
如何将 CNC 改装成 3D 打印机
1)
2)
3)
4)
5)
您必须购买一个 3D 打印头和加热控制箱 M3D.
将主轴电机环 3D 打印头
使用 skeinforge 软件将 3D 图转成 G 代码
将 G 代码加载进 MACH3
你就能打印出类似下图的 3D 模型:
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您可以登陆我们主页 www.mib-tech.com 下载详细信息
常见问题
限位开关触发时有杂音:
限位开关触发时有杂音
您可以在 MACH3 的 general configuration 选项中设置消除抖动和屏蔽噪音（ debouncing &
noise rejection）
详细操作请参阅章节 “限位开关保护”
步进电机无法转动
1) 检查步进电机插头是否插好
2) 检查并口是否接好
3) 是否忘了打开电源
4) 多次插拔插头将锈迹或杂物去除.
X, Y, Z 轴没有控制情况下自动移动
轴没有控制情况下自动移动:
移动
1) 800W 交流主轴电机, 请检查所有插头是否插紧. 我们在插头处有屏蔽处理，如果没有
插紧插头，屏蔽将失去作用
2) 电源必须接地
步进电机移动时震动:
步进电机移动时震动
1) 雕刻金属时候材质太硬或雕刻太深造成
2) 检查步进电机插头
3) 检查并口
4) 是否忘了打开电源
5) 多次插拔插头将锈迹或杂物去除.
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主轴电机不工作:
主轴电机不工作
1) 检查主轴电机插头
2) 如果您是认证的电子技工或电子工程师，您可以按以下步骤检查:
a) 断开电插座
b) 打开控制箱
c) 检查主板上的 3 个保险丝, 1.5A, 和两个 10A.
d) 将烧断的保险丝更新
e) 仔细检查是否有异物在控制箱或内部插座松了脱落了.
f) 然后参阅 首次安装指示 安装好后再试下是否正常.
3) 主轴电机属于易损件; 需要更换碳刷. 关闭电源, 拆下主轴电机, 松开主轴电机的螺丝,
更换里面的碳刷.
Mach3 无法控制机器:
无法控制机器
1) 参阅设置 MACH3 重新设置一遍.
2) 您的并口不是 ECP 模式, 请在 BIOS 里面将并口设置成 ECP 模式
3) 您使用的是 USB 转并口设备: 此设备是不支持 USB 转换器, 或者您需要购买第三方转
换器“smoothstepper”
4) 并口内生锈或有杂物，多次插拔试试.
5) 换一条新的并口线
6) 重装 MACH3 软件
*细节请登录 MACH 论坛，网址 www.machsupport.com
如何将 CAD 图转成 G 代码?
代码
有许多软件可以帮到您, MASTERCAM, LAZYCAM, VCARVE, 等等.
细节请登录 http://www.machsupport.com/ 该网站有详细的指导.
使用 Mach3,步进电机方向反转同时移动摆动
步进电机方向反转同时移动摆动:
步进电机方向反转同时移动摆动
1) 参阅设置 MACH3 重新设置一遍.
2) MACH3 没有关闭时候请不要关闭电脑, 非正常关闭 MACH3 软件会导致 MACH3 设置丢
失
记录消失了:
记录消失了
1) 重新试下保存和加载功能
2) 使用者可能在储存新动作时存错了位置,覆盖了原来的记录
手轮不通电:
手轮不通电
1) 确认手轮插座插好了
2) 参考问题 “控制箱无法开机
控制箱无法开机”
控制箱无法开机
移动尺寸不正确
1) 请检查 MACH3 您设置的是公制“MM”还是英制 “INCH”
2) 检查 X, Y, Z 插座和并口.
3) 重启电箱
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4) 多次插拔插头将锈迹或杂物去除.
一直显示 ESTOP 或处于紧急停止状态
1) 请检查限位开关是否一直处于闭合状态, 如果是, 请移动电机将限位开关释放.
2) 如果您使用的是电脑模式,请检查手轮控制器是否显示“ESTOP”, 如果是, 请按 “ESTOP”
按键取消了. 然后在 MACH 3s 软件上点击 “EMERGENCY’ 回到正常状态
3) 如果您使用的是手动控制模式,请检查手轮控制器是否显示“ESTOP”, 如果是, 请按
“ESTOP” 按键取消了.
控制箱无法开机
1) 请检查电源插头
2) 如果您是认证的电子技工或电子工程师，您可以按以下步骤检查:
a) 断开电插座
b) 打开控制箱
c) 检查主板上的 3 个保险丝, 1.5A, 和两个 10A.
d) 将烧断的保险丝更新
e) 仔细检查是否有异物在控制箱或内部插座松了脱落了.
f) 然后参阅 首次安装指示 安装好后再试下是否正常.
是否可以使用第三方手轮控制器或者将这个手轮控制器用于其他机器上?
是否可以使用第三方手轮控制器或者将这个手轮控制器用于其他机器上
不可以，这个设备是自主开发的,是不兼容其他公司的设备,
为什么记忆功能记录的时间要比实际的时间长?
为什么记忆功能记录的时间要比实际的时间长
系统需要重新计算动作, 正常会比实际时间多出 5% 到 8%. 例如, 一个 100s 的保存动作,
读取出来运作需要 108s 左右.
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附录
第三方开发信息:
第三方开发信息
并行端口引脚分配:
并行端口引脚分配
脉
冲
宽
度
应
该
是
5
微
秒
针脚
功能
输入/
输入/输出
1
主电机启动（保留）
输入
2
X 步进电机的脉冲
输入
3
X 步进电机方向
输入
4
Y 步进电机的脉冲
输入
5
Y 步进电机方向
输入
6
Z 步进电机的脉冲
输入
7
Z 步进电机方向
输入
8
A/4th 步进电机的脉冲
输入
9
A/4th 步进电机方向
输入
10
紧急停止
输出
11
Y 限位开关
输出
12
Z 限位开关
输出
13
自动对刀
输入
14
使能（保留）
输入
15
X 限位开关
输出
16
B/5th 步进电机的脉冲
输入
17
B/5th 步进电机方向
输入
18 至 25
接地
-
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或
更
多