Mach3 USB Motion Card AKZ250 Installation Manual http://leafboy77.com/
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USB 运动控制卡(AKZ250 版本)安装手册
Ver1.17
本卡特点:
支持 Mach3 所有版本,包括目前最新版 Mach3 R3.042.040。
支持所有 Windows 版本,包括目前最新版 Windows7。
USB 无需安装驱动,所有 Windows 版本即插即用。
全面支持 USB 热插拔,随时监测 USB 连线状态,Mach3 工
作中,USB 电缆拔出再插上,也可正常连线。
支持 4 轴联动,包括点动 4 轴联动。
支持自动对刀,电子手轮,软件限位,软件消回差功能。
48M 速度,无需 PC 介入,信号由运动控制卡独立完成处理,
确保您拥有真正地实时性和可靠性。
拥有 200KHz 输出,接伺服/步进。
拥有状态指示灯,可提示 USB 连线,Mach3 连线,运行中,
各类状态一目了然。
拥有 16 个输入指示灯,清楚显示信号输入状态。
拥有测速功能,主轴实际转速在 Mach3 界面中实时显示,并
且创新提供实时转速的图表显示,主轴的转速变化清晰且生
动。
拥有板载隔离电源,无需外接电源,简化电控箱电源要求,
方便接线,同时也可使用外部电源,灵活选择。
采用 10Mhz 高速光耦 10 个,通用光耦 24 个,总计光耦达到
34 个,隔离所有输入/输出,高成本设计提供完整抗干扰性能
以及完善的安全保护。
提供完备的安装手册,文档清晰,图文并茂,描述详细。
电路板精心布线,唯选优质器件,制作精良。
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Mach3 USB Motion Card (AKZ250) Installation Manual
Ver1.17 (Date of document updates:2012/11/2)
Features:
Fully supporting all Mach3 versions, including the Mach3 R3.042.040 version.
Supporting Windows series, including Windows2000/XP/Vista/Windows7.
No need to install any USB drivers,it can be used aftr plugging in the computer.
Full support for USB hot-swappable, the card is Monitoring USB connection
status at any time.
Fully suypporting Mach3 software limitation and backlash functions.
Maximum step-pulse frequency is 200KHz,which is suitable for the servo or
stepping motor.
Status indicator LED can be useful to show the USB connection, and working
stauts by flashing.
16 general-purpose input, with particular indicators, the input signal states can
clearly shows.
Feed rate, spindle speed rate, or jog rate can by controlled by the
adjustment-knob.
With on-board isolated power supply, external power supply is not requested.
Simplifying power requirements of electronic control system for easy using. in
addition, external power can also be applied for reduce USB load.
10 high-speed optocouplers whth 10MHz, 24 general optocouplers for isolating
all of the input/ output signals, this high-cost dsign can be porvided high
performance and stable system.
With a real-time speed chart and spindle speed changes can be observed
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安装手册导览
文档更新记录
运动控制卡配线示意图
外形及安装孔机械尺寸
1. 安装准备
2. Mach3 的软件配置
3. 运动控制卡的硬件安装
4. USB 运动控制卡的接线表
5. USB 运动控制卡的接线图
6. 外部倍率旋钮
7. 主轴调速模拟量输出
8. 主轴测速功能
9. 自动对刀
10. 电子手轮
11. 预读缓冲设置
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Contents
Revisions List
Basic connection diagram (an Overview)
Mechanical dimensions diagram
1. Prepare
2. Setup for Mach3
3. Setup motion card Hardware
4. Motion card connection Table
5. Motion card connection Diagram
6. Adjustment-knob
7. Spindle speed PWM output
8. Measure the rotating speed of the spindle
9. Auto tool zero
10. MPG Setup
11. Read-ahead buffer setting
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文档更新记录
日期/版本 内容
2010-11-29
Ver1.05
主轴调速:增加变频器接线图,调速信号 PWM 相位配置
Mach3 的软件配置:增加电机运行参数设置
安装准备:增加使用原配 USB 电缆的提示信息
USB 运动控制卡的接线图:增加必须外接续流二极管的提示
Mach3 的软件配置:增加 Mach3 中输入信号配置 Port#为”1”
排版调整:主轴测试等
2011-1-1
Ver1.06
1. 电子手轮
2. 自动对刀
2011-3-2
Ver1.07
增加自动对刀的软件配置
2011-3-30
Ver1.08
1. 增加主轴继电器配置
2. 增加输入传感器,PNP,NPN,接线和配置
2011-4-18
Ver1.09
1. 输入接线表增加手轮描述
2. 更新控制卡图片(光耦)
2011-12-27
Ver1.10
1. 修正自动对刀章节文字输入错误
2. 增加主轴变频器,正/反转控制接线
3. 增加单线对刀器接线图
2011-12-28
Ver1.11
修改单线对刀器接线图
2011-12-28
V1.12
修正输出接线表 J5(表格增加一个 DC5V 端子)
2012-4-27
V1.15
修正 PWM 频率 KHz => Hz
2012-4-29
V1.16
修改 PWM 实例图片
2012-11-2
V1.17
1. 更改单线对刀器接线图及配置
2. 删除电子手轮内部供电接线图
3. 主轴变频器,增加 ACM、DCM 端子标示
4. 增加说明:隔离电源模块功率有限,不能给传感器供电
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Revisions List
Date/ver Info
2012-4-27
V1.15
Fix: PWM Freq KHz => Hz
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运动控制卡配线示意图
[16 个输入]可任意配置为:
对刀器,电子手轮,急停,限位,零点
或启动/停止/点动,等各类按钮或开关
[4 轴输出]
[8 个输出]
可任意配置为:
主轴开启/关闭,
冷却液控制,
驱动器使能等等
运行 MACH3 的 PC
电主轴
USB 连线 主轴变频器
/调速板
外部
倍率旋钮
调速信号输出
测速信号
输入
步进/伺服
驱动器
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Basic connection diagram (an Overview)
[16 general-purpose input]
E-stop, Limit-switch,Jog, Cycle Start,etc.
[3/4 Axes control]
[8 Output Channels]
Can control the
Spindle rotation,
Mist/Flood coolant,
Tool Change,
User-defined M-code,
etc…
PC that Running MACH3
Spindle
USB
Connection Spindle
Controller
Adjustment
-knob
Spindle speed output (PWM)
Spindle speed
Feedback signal
Steppers
/Servos
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外形及安装孔机械尺寸
Φ3.8 x 4
148.6
141 ±0.1
85
.1
77
.5 ±
0.1
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Mechanical dimensions diagram
Φ3.8 x 4
148.6
141 ±0.1
85
.1
77.5
±0
.1
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1. 安装准备
1.1 Mach3 软件准备
本卡是一款 Mach3 USB 接口的 3/4 轴外部运动控制卡。
最新版 Mach3 官方网站下载地址:http://www.machsupport.com/downloads.php
进入官方网站后,点击 Mach3 下载:如下图中红圈所示
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1. Prepare
1.1 Prepare Mach3 software
This card is a Mach3 USB interface 3/4 axes external motion card。
The latest version of Mach3 official website:
http://www.machsupport.com/downloads.php
Mach3 download: as shown below:
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安装 Mach3 时,可以不安装并口驱动。
可以不安装并口驱动
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Installation the Mach3:
The Parallel Port Driver does not require.
The Parallel Port Driver can deselect.
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1.2 USB 电缆的准备
请将磁环,分别安装在 USB 线的两端
注意:
请使用本产品所配 USB 电缆。
如自行选配,请确保使用质量
合格的电缆。
1.3 运动控制卡的软件安装
本卡不需要安装 USB 驱动程序,Windows2000/Xp/Vista/Windows7 即插即识别。
1.3.1 收到卡后,先使用 USB 线与 PC 连接。
当运动控制卡上的状态指示灯亮
起,表示 USB 已经连接成功。
1 2
3
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1.2 USB cable Prepare
Magnet ring installed in the USB cable at both ends
Attention
Use of acceptable quality USB
cable
1.3 Installation the software of the USB motion card
This USB motion card does not need install any USB driver,Windows2000/Xp/Vista/Windows7
can directly identify.
1.3.1 Connecting the USB cable to the PC and the motion card.
When the status indicator (LED)
lights on the card, USB connection is
successful.
1 2
3
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1.3.2 将所附软件 usbmove.dll (usbmove.zip 解压缩),放置于 Mach3\PlugIns 目录(文件
夹)。例如您的 Mach3 软件安装在 C:\Mach3 ,则将 usbmove.dll 放置于
C:\Mach3\PlugIns.
附注:插件 usbmove.zip,请到以下链接下载最新版本:http://leafboy77.com/
1.3.3 启 动 Mach3 软 件 , 您 会 看 到 运 动 控 制 卡 的 选 择 对 话 框 , 请 选 择
“Mach3-USB-Motion-Card”,还可以选择”Don't ask me this again”以后不再提示。
当卡上指示等闪烁,表示 MACH3 与 USB 卡已经连线完成。
Mach3\PlugIns 目录
文件拖放
选择USB外部运动控制卡
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1.3.2 Installing the motion card plug-in. Unzip the usbmove.zip, copy or drag usbmove.dll
into your Mach3\PlugIns folder.
Note: Download the latest version of plug-in(usbmove.zip) in http://leafboy77.com/
1.3.3 Start the Mach3 software, a dialogueof “Motion Control Hardware PlugIn sensed!!”is
shown. Please select the“Mach3-USB-Motion-Card”,you can also check”Don't ask me
this again”.
When the Mach3 is connecting with the card, the Status indicator (LED on the card) is flashing.
Mach3\PlugIns
drag
Select the“Mach3-USB-Motion-Card”
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2 Mach3 的软件配置
2.1 Mach3 中 X、Y、Z、A 轴配置,如下图所示:(Config => Ports and Pins)
2.2 电机运行参数设置,如下图所示:(Config => Motor Tuning)
每次设置一个轴,
请按此”保存设置”
电机单位脉冲数:
二相步进电机为例,Steps per = 200 * 驱动器细分数 / 丝杆导程(螺距)
例如:驱动器细分数=8,丝杆螺距= 4,Steps per = 200 * 8 / 4 = 400
最大速度 加速度
每次设置一个轴
1
2
3 4
5
不需要配置 不需要配置
4 轴版本需要打”√ ” 建议打”√ ”,
设置为低电平输出
需要打”√ ”
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2. Setup for Mach3
2.1 Mach3 X、Y、Z、A Axis config as shown below: (Config => Ports and Pins)
2.2 Motor tuning setup as shown below: (Config => Motor Tuning)
Save now
Mach3 steps per unit:
Mach3 steps per unit = Mach3 steps per rev * Motor revs per unit
Velocity Acceleration
A
Setup each axis
1
2
3 4
5
Ignore Ignore
For the 4th axis
Pick ticks”√ ”
Suggest to put ticsks”√ ”,
to set low signal levels actived
Pick ticks”√ ”
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2.3 轴的运行方向,建议在下图所示界面中配置:
Mach3 主菜单=〉Config =〉Homing/Limits
轴方向设置:
根据实际需要,打”√ ”或”X”
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2.3 The Mach3 Menu => Config => Homing/Limits dialog
Axes direction, depends on the “Reversed”.
Axes direction:
Depends on ”√ ” or ”X”
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2.4 Mach3 中输入信号的配置。本运动控制卡的输入信号编号从 0 到 15 总共 16 个,在卡的
输 J4 接口上。建议所有输入点在 Mach3 中配置为高电平有效(打”X”)。
2.5 Mach3 中输出信号的配置。本运动控制卡的输出信号编号总共 8 个,在卡的 J5 接口上。
建议所有输出点在 Mach3 中设置为低电平有效(打”√ ”)。
打”√ ” 输入编号 0-15
建议打”X”,
设置为高电平输入有效
打”√ ”
端子编号:
0 - 7 建议打”√ ”,
设置为低电平输出有效
设置”1”
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2.4 Setup the input singles.
There are 16 general-purpose input channels. The channels number is from 0 to 15(at J4).
Suggest Active Low =”X” (Set High signal Level for Inputs)
2.5 Setup the Output signals.
There are 8 general-purpose (open-drain) output channels,
The channels number is from 0 to 7 (at J5).
Suggest Active Low =” √” (Set Low signal Level for outputs)
Pick ticks"√ "
from 0 to15
Suggest pick a cross ”X”,
to set high signal level Active
Pick ticks”√ ”
Number rang:
From 0 to 7
Enter”1”
Suggest to put ticks”√ ”,
to set low signal levels actived
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3. 运动控制卡的硬件安装
本卡采用 USB 供电,已安装有隔离电源模块,不需要外接电源。
所有输出,包括 4 轴脉冲/方向输出/8 个控制输出/主轴调速输出, USB 连接后默认输出高
阻。在 Mach3 启动后,电平由 Mach3 控制,建议所有输出信号在 Mach3 中设置为低电平有
效。
3.1 4 轴输出信号,在控制卡 J3 接线,参见 J3 接线表。
接口原理图
GND
J3: OC (open-drain output)
XS/XD/YS/YD/ZS/ZD/AS/AD
4 轴输出信号
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3. Setup motion card Hardware
The board is used USB power source, with isolated power source module, external power supply
is not requested.
All outputs, including 4 axes pulse/DIR/8 output controls/Spindle-speed PWM output, are set
to be high-impedancestate (Hi-Z) when USB is connected. When running Mach3, Level is
controlled by Mach3.
Suggest: All output signals in Mach3 can be set to be Active Low.
3.1 4 axis output signals, please refer to J3signals indicating.
4-axes and Spindle PWM outputs
GND
J3: OC (open-drain output)
XS/XD/YS/YD/ZS/ZD/AS/AD
4-axes output signal
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3.2 16 个输入点,输入电压 5V(此时输入电流 7mA)。在控制卡的 J4 插口上接线。
接口原理图
16 个输入,板载 330 欧电阻连接输入光耦
GND
330
USB 卡:
板载 330 Ω 电阻+LED
INPUT * 16
Photo transistor
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3.2 16 general-inputs, input valtage 5V(current:7mA). Wired on J4.
16-general-inputs Schematic
16 general-inputs, 330Ω resistor onboard
GND
330
USB Motion card:
330 Ω resistor+LED
INPUT * 16
Photo transistor
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3.3 8 个输出点,J5 的 0、1、2、3、4、5、6、7 接口接线。
最大控制电压 24V,输出低电平时最大驱动电流 500mA,否则输出高阻。
8 个输出点,控制卡 J5 的 0、1、2、3、4、5、6、7 接口接线
GND
OUTPUT * 8
OC (集电极开路输出) DC5V Photo transistor
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3.3 8 general-outputs, wiring of the 0、1、2、3、4、5、6、7 on J5.
Maximum Load voltage=24V / current=500mA, When output Low (turn on),
otherwise the output is high-impedancestate (Hi-Z).
8 general-outputs, wiring of the 0、1、2、3、4、5、6、7 on J5.
GND
OUTPUT * 8
OC (open-drain output) DC5V Photo transistor
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4 USB 运动控制卡的接线表
4.1 驱动器接线表
J3
GND DC5V AD AS ZD ZS YD YS XD XS
引脚名称 对应功能 电气特性 说明
GND 信号地线 GND 信号公共接地
DC5V 输出 5V 最大:120mA 隔离电源模块输出
AD A 轴方向输出(Adir) OC,12V/13mA 接 A 驱动器
AS A 轴脉冲输出(Astep) OC,12V/13mA 接 A 驱动器
ZD Z 轴方向输出(Zdir) OC,12V/13mA 接 Z 驱动器
ZS Z 轴脉冲输出(Zstep) OC,12V/13mA 接 Z 驱动器
YD Y 轴方向输出(Ydir) OC,12V/13mA 接 Y 驱动器
YS Y 轴脉冲输出(Ystep) OC,12V/13mA 接 Y 驱动器
XD X 轴方向输出(Xdir) OC,12V/13mA 接 X 驱动器
XS X 轴脉冲输出(Xstep) OC,12V/13mA 接 X 驱动器
4.2 输入接线表
J4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
引脚名称 对应功能 电气特性 说明 Description
0 通用输入/
MPG 手轮输入
5V
最大:7mA
可作为通用输入,或者作为手轮输入/
“0”,”1”,支持手轮输入”A”,”B”相位信号 1
2
通用输入
在 MACH3 菜单
“Config”=>”Ports and Pins”
=>“Input Signals”中
配置功能
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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4 Motion card connection Table
4.1 4-axes
J3
GND DC5V AD AS ZD ZS YD YS XD XS
Pin Name Function Electrical Description
GND GND GND Signal Ground
DC5V 5V DC Output Max=120mA On-board isolated power module output
AD A Direction OC,12V/13mA A axis Direction Signal
AS A Stepping OC,12V/13mA A axis Stepping (Pulse) Signal
ZD Z Direction OC,12V/13mA Z axis Direction Signal
ZS Z Stepping OC,12V/13mA Z axis Stepping (Pulse) Signal
YD Y Direction OC,12V/13mA Y axis Direction Signal
YS Y Stepping OC,12V/13mA Y axis Stepping (Pulse) Signal
XD X Direction OC,12V/13mA X axis Direction Signal
XS X Stepping OC,12V/13mA X axis Stepping (Pulse) Signal
4.2 16-Inputs
J4
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Pin number Function Electrical Description
0 General-purpose
Input / MPG Input
5V
Max:7mA
general-purpose “0”,”1” Input / or
Manual Pulse Generator (AB) Input 1
2
General-purpose
Input
Functions are set by Mach3
“Config”=>”Ports and Pins”
=>“Input Signals”
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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4.3 输出接线表
J5
GND GND DC5V DC5V DC5V PWM S+ S- 0 1 2 3 4 5 6 7
引脚名称 对应功能 电气特性 说明
GND 信号地线 GND 信号公共接地
GND
DC5V
输出 out:5V 最大 max:120mA 隔离电源模块输出 DC5V
DC5V
PWM PWM 模拟量 OC,12V/13mA 主轴调速输出
S+ 主轴测速输入信号+ 6mA LED 正极(Positive input)
S- 主轴测速输入信号- 6mA LED 负极(Negative input)
0
通用输出
8 general-purpose
(open-drain) output
channels
OC (open-drain),
最大 24V /500mA
在 MACH3 菜单
“Config”=>”Ports and Pins”
=>“Output Signals”中
配置功能
1
2
3
4
5
6
7
注意:
1. “DC5V”为板载隔离电源模块输出(内部电源)。电压 5V,最大输出电流 120mA。
2. ” OC ”表示:集电极开路(漏极开路)输出。
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4.4 Output
J5
GND GND DC5V DC5V DC5V PWM S+ S- 0 1 2 3 4 5 6 7
Pin Name Function Electrical Description
GND GND GND Signal Ground
GND
DC5V
5V DC output Max=120mA On-board isolated power module
output DC5V
DC5V
PWM Pulse-Width Modulation OC,12V/13mA Spindle speed Control (Output)
S+ LED Positive input 6mA Spindle speed Measure (Input)
S- LED Negative input
0
8 general-purpose
(open-drain) output
channels
Max=24V /500mA
OC (open-drain)
Functions are set by Mach3
”Config”=>”Ports and Pins”
=> “Output Signals”
1
2
3
4
5
6
7
Note:
1. “DC5V” is on-board isolated power module output. Voltage:5V, max current 120mA.
2. “ OC “: open-drain output
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5 USB 运动控制卡的接线图
5.1 X、Y、Z、A 轴输出。可以使用以下 2 种供电方式:内部电源/外部电源。
5.1.1 使用运动控制卡的电源,驱动,请根据需要安装合适的限流电阻。
脉冲+ 方向+ 脉冲- 方向-
P+ D+ P- D-
Z 轴驱动器
DC5V
参见:
J3 接线表
X 轴接 XS、XD
Y 轴接 YS、YD
Z 轴接 ZS、ZD
A 轴接 AS、AD
X 轴驱动器
驱动器内部
限流电阻
驱动器内部
光耦
A 轴驱动器
Y 轴驱动器
P+ D+ P- D-
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5 Motion card connection Diagram
5.1 X、Y、Z、A axes output. Optical power supply: Internal(on board) or External.
5.1.1 Using Internal(on board) power supply to drive.
Please install suitable resistance according to your setpping/servo driver need.
Pluse+ Dir+ Pluse- Dir-
P+ D+ P- D-
Z axis driver
DC5V
Refer to:
J3
X => XS,XD
Y => YS,YD
Z => ZS,ZD
A => AS,AD
X axis driver
Resistor
inside dirver
Optocoupler
inside driver
A axis driver
Y axis driver
P+ D+ P- D-
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5.1.2 使用外部电源,驱动,请根据需要安装合适的限流电阻。
脉冲+ 方向+ 脉冲- 方向-
P+ D+ P- D-
X 轴驱动器
驱动器内部
限流电阻
驱动器内部
光耦
5V 外部电源
Y 轴驱动器
Z 轴驱动器
GND
A 轴驱动器
参见:
J3 接线表
X 轴接 XS、XD
Y 轴接 YS、YD
Z 轴接 ZS、ZD
A 轴接 AS、AD
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5.1.2 Using External power supply to drive.
Please install suitable resistance according to your setpping/servo driver need.
Pluse+ Dir+ Pluse- Dir-
P+ D+ P- D-
X axis driver
Resistor
inside dirver
Optocoupler
inside driver
5V
External power supply
Y axis driver
Z axis driver
GND
A axis driver
参见:
J3 接线表
X 轴接 XS、XD
Y 轴接 YS、YD
Z 轴接 ZS、ZD
A 轴接 AS、AD
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5.2 输入:电压 5V。可以使用以下 2 种供电方式:内部电源 / 外部电源。
5.2.1 使用运动控制卡的内部电源,驱动输入点。
DC5V
输入
每个点:
5V / 7mA.
。。。。。
。。。。。
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5.2 Input Channels:
There are two methods of voltage power supply: Internal or External
5.2.1 Internal voltage power supply
DC5V
。。。。。
。。。。。
5V / 7mA per each
input channel
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41
5.2.2 使用 5V 外部电源,驱动输入点。
注意:外部电源电压超过 5V 以上,需串联外部限流电阻(板卡上为 330 欧姆限流电阻)。
电阻取值:24V 时 3K Ω,12V 时 1.5K Ω。
5-2
4V
外部电源
GND
信号公共接地
输入
每个点:
5V / 7mA.
如外部电源
超过 5V,每个输
入点必须串联限
流电阻
。。。。。
。。。。。
。。。。。
。。。。。
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42
5.2.2 External voltage power supply for input.
ATTENTION:
If the external power voltage is over 5V, a resistor must be installed between the power source and
each input channel!
For the external power voltage is 24V, 3K Ω resistor must be used,
And for the external power voltage is 12V, 1.5K Ω resistor must be used,
5-2
4V
Ext-
PO
WE
R
GND
COM
5V / 7mA per each
input channel
If external
power voltage is
over 5V, a resistor
must be installed.
。。。。。
。。。。。
。。。。。
。。。。。
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43
5.3 传感器的接线和配置
5.3.1 PNP 传感器,驱动输入点。
内部隔离电源模块功率有限,不能给传感器供电。请使用外部电源。
Mach3 输入信号配置
5-2
4V
外部电源
PNP 传感器
PNP SENSOR
GND
信号公共接地
输入端口
“0”-“15”
+24V
GND
OUT
根据实际接线,
配置输入端子编号
打勾“√”
该行设置起作用
传感器有信号时
对应指示灯“亮起”
根据实际需要,设置信号极性
PNP 传感器一般设置为“X”
外部限流电阻:
限制最大电流7mA
24V:3.3KΩ
12V:1.5KΩ
5V:0 Ω
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44
5.3 Sensor’s wiring and setting
5.3.1 PNP sensor
Use the external power supply for the sensor!
Mach3 Input Signals Setting
5-2
4V
Exte
rnal
Pow
er s
upply
PNP SENSOR
A resistor:
Input Max=7mA
24V:3.3KΩ
12V:1.5KΩ
5V:0 Ω
GND:
Signal Ground
Input #
“0”-“15”
+24V
GND
OUT
From 0 to 15
according to the wiring
Pick ticks “√”
LED lights up when
the sensor signal
Suggest pick a cross “X”
when using a PNP sensor
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45
5.3.2 NPN 传感器,驱动输入点。
内部隔离电源模块功率有限,不能给传感器供电。请使用外部电源。
Mach3 输入信号配置
5-2
4V
外部电源
NPN 传感器
NPN SENSOR
GND
信号公共接地
输入端口
“0”-“15”
+24V
GND
OUT
根据实际接线,
配置输入端子编号
打勾“√”
该行设置起作用
传感器有信号时
对应指示灯“熄灭”
根据实际需要,设置信号极性
NPN 传感器一般设置为“√”
外部限流电阻:
限制最大电流7mA
24V:3.3KΩ
12V:1.5KΩ
5V:330 Ω
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46
5.3.2 NPN sensor
Use the external power supply for the sensor!
Mach3 Input Signals Setting
5-2
4V
Exte
rnal
Pow
er s
upply
NPN SENSOR
A resistor:
Input Max=7mA
24V:3.3KΩ
12V:1.5KΩ
5V: 330 Ω
GND:
Signal Ground
Input #
“0”-“15”
+24V
GND
OUT
the LED does not
light when the sensor
signal
From 0 to 15
according to the wiring
Pick ticks “√” Suggest to put tick “√”
when using a NPN sensor
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47
5.4 输出:8 个输出最大控制电压 24V,输出低电平时最大驱动电流 500mA,否则输出
高阻。
5.4.1 使用运动控制卡的内部电源,驱动发光二极管
驱动小电流负载,例如 LED,驱动器使能控制等,可以直接使用内部电源。
发光二极管
DC5V
限流电阻
510 Ω
。
。
。
。
。
8 个输出 510
510
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48
5.4 output: 8-general-outputs,
Maximum Load voltage=24V / current=500mA, When output Low (turn on),
otherwise the output is high-impedancestate (Hi-Z).
5.4.1 Drive LED with Internal(On-board) power
When drive tiny current loads like LED, driver enable signal etc, internal (on-board) power supply
can be used directly.
LED
DC5V
Resistor
510 Ω
。
。
。
。
。
8 outputs 510
510
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49
5.4.2 使用 5-24V 外部电源,驱动 500mA 继电器。
驱动大电流负载,例如继电器等,需要使用外部电源供电。
继电器等电感性质负载,
即”线圈”,比如电磁阀等,
都必须安装续流二极管,
否则会损坏控制卡。
二极管参考型号:1N4007
续流
二极管
8 个输出
5-24V
外
部
电
源
。。。。。。。
GND
接地
继电器
线圈最大
24V/500mA
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50
5.4.2 Drive 500mA relay by 5-24V external power supply
Drver high loading devices, must use external power supply
5-2
4V
Ex
t-P
OW
ER
Diode must be installed for
protection the electronic device.
(1N4007 / 1N4148 / etc)
Diode:
1N4007
8 – outputs
Form 0 to 7 。。。。。。。
GND
Relay
Maximum
24V/500mA
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6 外部倍率旋钮
6.1 首先完成本手册第一步“安装准备”。
6.2 将倍率旋钮与 USB 卡的倍率旋钮座 EXT0(J16)连接。
6.3 Mach3 菜单中 Config=>Config Plugins,进入 PlugIn Control and Activation
点击“Config” 不需设置,必为”√”。
否则请检查 USB 卡是否连线,且
Mach3 启动时选择了 USB 运动卡
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52
6 Adjustment-knob
6.1 Please complete the step in Chapter 1 (Prepare).
6.2 Connecting the adjustment-knob with the EXT0(J16) of USB Motion Card.
6.3 Go to “Config Plugins” under “Config” to go into “PlugIn Control and Activation”.
Check ”Config” After connecting the USB Motion
Card, the tick”√”,must be shown,
other wise, please check the
connection between the Card and
computer.
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53
6.4 点击“Config”后出现 USB 卡配置对话框
将 FRO%(进给率 F),SRO%(主轴转速倍率),Jog% (点动倍率)设置为外部倍率“External”
6.5 配置完成后点击“OK”。旋转倍率旋钮 Mach3 界面对应的 FRO%,SRO%数值立刻变化。
旋转倍率旋钮,Mach3 界面对应的 Slow Jog Rate%数值立刻变化。
FRO%(进给倍率 F)
SRO%(主轴转速倍率 S)
Jog % (点动倍率)
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54
6.4 After check the “Config”, USB Motion Card setting will be shown. You can select one of the
functions which is able to controlled by the external knob. Please select “External 0” in your
particular setting. Then, click “OK” to exit.
6.5 Now, you can try to turn the knob to adjust your selected function.
FRO% (Feed Rate)
SRO% (Spindle speed Rate)
Jog % (Slow Jog Rate)
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7 主轴调速模拟量输出
7.1 软件配置
7.1.1 进入主轴设置“Spindle Setup”,勾选“Use Spindle Motor Output”、“PWM Control”。
在 PWMBase Freq.中填写所需频率,其单位为 Hz.
7.1.2 主轴继电器配置
按图打”√”
输入 PWM 频率(Hz)
主轴正反转继电器设置
输入“1”---“20”
图片中配置为:
正转 M3:“Output #1”
反转 M4:“Output #2”
设置信号极性
建议设置为“√”
根据实际接线,
输出端子编号 0—7
打勾“√”
该行设置起作用
Output #1
Output #2
进入输出信号配置“Output Signals”,
设置对应的“Output #1—Output #20”
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56
7.1.3 主轴调速信号 PWM 的相位配置
7.1.4 Mach3 菜单中”Config=>Spindle Pulleys..”,进入”Pulley Selection”
7.1.5 主轴其他的配置说明,请参考“Mach3Chinese-Documents.pdf”中“5.5.6 主轴电机
设置”
任意选择一组 根据实际情况
输入主轴最高转速
根据需要打,”X”, ”√”
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7.2 主轴测试
在手动输入界面上的输入数据框中:
输入“M3”,可听到主轴继电器吸合(如果有配置并安装主轴正转继电器)。
输入“S10000”,主轴旋转。
输入“M5”,主轴停转。
7.3 调速模拟输出接口原理图
USB 卡:GND
USB 卡:PWM
” OC ”:集电极开路
(漏极开路)输出
USB 卡:
主轴调速光耦
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7.4 使用 USB 卡内部电源接线(输出 0-5V)
PWM:
主轴调速模拟
信号输出端
内部隔离电源
DC5V
外接
负载电阻
0-5V
[GND]
信号地
1K
GND
接地
[0—5V]
主轴调速 PWM 信号
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59
7.5 使用外部电源接线(输出 0-10V)
与变频器之间,总计需 4 根连线:1 地线,2 正转,3 反转,4 调速。
“地线 GND”和“正转”信号线是必须。
“反转”和“调速”信号线根据需要可选。
PWM:
主轴调速模拟
信号输出端
外接
负载电阻
1K
GND
接地
[VI]
变频器调速输入
主
轴
变
频
器
AVI
/VI
10V [10V]变频器速度
设定用电源 10V
FWD
REV
[FWD][REV]
正/反/停转控制
正/反转控制
参见前面:
Mach3 主轴继电器配置
Spindle
DCM
ACM
COM
[COM]
变频器信号地
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60
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8 主轴测速
8.1 USB 卡配置对话框
Mach3 菜单中 Config=>Config Plugins,进入 PlugIn Control and Activation
点击“Config”后出现 USB 卡配置对话框
主轴每转一周,
输入的脉冲数。
范围:1-4
点击“Config” 不需设置,必为”√”。
否则请检查 USB 卡是否连线,且
Mach3 启动时选择了 USB 运动卡
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62
8 Measure the rotating speed of the spindle
8.1 USB Motion Card Configuration dialog
Go to “Config Plugins” under “Config” to go into “PlugIn Control and Activation”.
Check the “Config” to entry the “USB Motion Card”
Input pulse number per
each rotation of spindle
rotor. Rang:1- 4
Check ”Config” After connecting the USB Motion
Card, the tick”√”,must be shown,
other wise, please check the
connection between the Card and
computer.
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8.2 主轴转速显示
测量到的转速会在 Mach3 中显示
另外还可开启主轴转速实时波形显示
下图为:测量某主轴启动时的转速曲线
鼠标右键
启动波形/暂停
窗口总在最前
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8.2 Show Spindle Speed
Measured speed will be displayed in the Mach3 as shown below
In addition, you can open the spindle speed real-time waveform display
Right click the mouse
Start/Stop waveform
Wave form always on top
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8.3 测速霍尔元件工作示意图
霍尔元件”44E”为集电极开路(漏极开路)输出,即 OC 输出。
8.4 测速霍尔元件/转盘安装示意图
注意:磁钢有 SN 极,安装时注意调整。
hall
霍尔
元件
44E
51
0
磁
钢
磁钢靠近,指示灯亮 +5V GND
测速转盘
磁钢
hall 霍尔元件”44E”
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8.3 Hall sensor test circuit
Hall sensor Model”44E”, open-drain output (OC).
8.4 Hall sensor /Rotation plate install
Note: Be carefully about the direction of the magnetic poles of the magnet.
Hall
sensor
Model
44E
51
0
When the magnet is closed to the
hall sensor, the LED will light. +5V GND
Rotation plate,
connected with the spindle
Magnets
Hall sensor ”44E”
Magnet
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67
8.5 USB 卡的测速输入接口原理图
8.6 测速霍尔元件 USB 卡接线
hall
霍尔
元件
44E
磁
钢 测速 LED(D16):
磁钢靠近,灯亮
USB 卡:S+
测速信号输入正极
USB 卡:S-
测速信号输入负极
330
USB 卡:
板载 330 Ω 电阻+LED
USB 卡:
主轴测速光耦
霍 尔 输 出
接“S-”
GND
接地
外 接 导 线
连 接
“DC5V”
与“S+”
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8.5 Diagram of the spindle speed sensor part of the USB Motion Card
8.6 Connection Diagram of the hall sensor
Hall
Sensor
Model
44E
USB Card: S+
Positive input
USB Card: S+
Negative input
330
USB Card:
Resistor 330 Ω + LED
USB Card:
high-speed optocoupler
Connecting the “S-”
with the ouput of the
hall sensor.
GND
Connecting
the “S+”with
“DC5V”
When the magnet is
closed to the hall sensor,
the LED (D16) will light.
Magnet
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9 自动对刀
9.1 对刀器接线
9.1.1 “1 线”简易对刀器接线:
Mach3 中对刀输入信号配置,如下图所示:(Config => Ports and Pins)
任意输入端口
“0”-“15”
对刀接触时,
指示灯“熄灭”
主轴刀具:
机架可以接地
5-48V
外
部
电
源
限流电阻
5V:330 Ω
12V:1.5K Ω
24V:3.3KΩ
48V:6.8KΩ
1 线
对刀器 GND
330
根据对刀器实
际接线,输入数
值”0”—“15”。
打勾”√”,
开启探针输入
信号极性
通常为” √”
限制最大输入电流 7mA
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70
9 Auto tool zero
9.1 Tool touch sensor wires
9.1.1 “one wire” simple tool touch sensor:
Setup Probe input signal, as shown below: (Config => Ports and Pins)
5-4
8V
Ex
t-P
OW
ER
Resistor
5V:330 Ω
12V:1.5K Ω
24V:3.3KΩ
48V:6.8KΩ
GND
330
Input Max=7mA
The Tool, and the
machine can also
be connected to
the GROUND. The Probe Input Pin
Number “0”—“15”.
The LED turn off
when touch
“one wire”
tool sensor
Pick tick"√ "
Turn on Probe
”0”—“15”
Depend on wires
Pick tick “√”
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71
9.1.2 “2 线”对刀器接线:
Mach3 中对刀输入信号配置,如下图所示:(Config => Ports and Pins)
根据对刀器实
际接线,输入数
值”0”—“15”。
打勾”√”,
开启探针输入
信号极性
通常为”X”
内部隔离电源
DC5V
任意输入端口
对刀接触时,
指示灯“亮起”
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72
9.1.2 “two-wire” Tool touch sensor:
Setup Probe input signal, as shown below: (Config => Ports and Pins)
on-board isolated
power supply.
“DC5V”
The Probe Input Pin
Number “0”—“15”
Pick ticks"√ "
Turn on Probe
”0”—“15”
Depend on wires
Pick a cross “X”
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73
9.2 为自动对刀按钮,加载 VB 代码
Mach3 的可以对现有的一些屏幕上的按钮自定义功能,比如将自动刀具对零按钮,设置自动
对刀 VB 代码。
9.2.1 Mach3 菜单 (Operator => Edit Button Script)
9.2.2 点击闪烁中的“Auto Tool Zero“按钮
9.2.3 弹出 VB 编辑器,删除代码。
点击菜单:
编辑按钮功能
按钮“闪烁”
点击按钮
删除原来的代码
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74
9.2 Loading the VB Script to the Auto Tool Zero Button
That Mach3 provides for customizable, user-defined button macros on some of the existing screen
buttons is what makes this possible without having to do Mach3 screen designs to add new buttons.
The Auto Tool Zero button on the Programs Run screen is the one used for this purpose.
9.2.1 From the Mach3 Program Run screen, click “Operator” on the Menu bar
9.2.2 then click “Edit Button Script”. The buttons that are editable will start flashing.
9.2.3 click the flashing Auto Tool Zero button. The Mach3 VB Script Editor window will open.
By default this file will always be named "HiddenScript.m1s and at first there is one line of code
in the edit window that may have a “Not Implemented” message in it.
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75
9.2.4 将 VB 对刀代码,输入在 VB 编辑器中。
USB 卡附带的 usbmove.zip 中提供了 VB 对刀演示代码“M7101.m1s”,使用记事本打开。
9.2.5.测试:点击“Auto Tool Zero“按钮,测试对刀动作。
VB 对刀演示代码,根据实际需要更改。
VB 对刀演示代码
复制:记事本中代码到 Mach3 VB 编辑器
关闭窗口
选择“是”,保存
使用记事本打开“M7101.m1s”:鼠标拖入
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76
9.2.4 Click any where in the edit window's white space. Highlight any lines by typing Ctrl+A
and press the Delete key or click Edit > Select All > press Delete key.
Paste them into the VB Script Editor window then click File > Save.
9.2.5 Note: http://buildyourtools.com/phpBB3/viewtopic.php?f=5&t=985
Demo code of auto tool zero
Copy all of the lines in the script from this document
Drag “M7101.m1s” to Notepad
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77
10. 电子手轮
10.1 外部电源供电(推荐)
GND
接地
Vcc 0V A B
5-24V
外
部
电
源
0
输入端口 0
1
输入端口 1
如外部电源
超过5V,输入点
串联限流电阻,
输入电流 5-7mA。
5V:0Ω
12V:1.5KΩ
24V:3.3KΩ
手轮只能接
输入端口 0、1
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10.2 软件配置
10.2.1 Mach3 中电子手轮配置,如下图所示:(Config => Ports and Pins)
10.2.2 按键盘”TAB”,如下所示设置
手轮每转 25 脉
冲,设置为”1”。
手轮每转 100 脉
冲,设置为”4”。
打勾”√”,开启手轮。
无需设置
手轮速度:
数值越大,速度越慢
Jog Mode = MPG
MPG Mode = Multi-Step
Cycle Jog Step = 0.01
MPG Axis = X/Y/Z/A
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79
11 USB 运动控制卡的预读缓冲设置
11.1 Mach3 菜单中 Config=>Config Plugins,进入 PlugIn Control and Activation
11.2 依据所用 PC 机性能,设置预读缓存。调整缓存时间,使运行流畅。
点击“Config” 不需设置,必为”√”。
否则请检查 USB 卡是否连线,且
Mach3 启动时选择了 USB 运动卡
“G 代码” 预读缓存
“点动” 预读缓存
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80
11 Read-ahead buffer setting
11.1 Go to “Config Plugins” under “Config” to go into “PlugIn Control and Activation”.
11.2 In accordance with the performance of a PC, set the read-ahead buffer. Adjust the buffer time
to run smoothly.
Check ”Config” After connecting the USB Motion
Card, the tick”√”,must be shown,
other wise, please check the
connection between the Card and
computer.
“G Code” buffer
“Jog” buffer