2. Introduccin al sistema CNC

2.1 Las partes de un sistema de maquinado

Este captulo lo introducir en la terminologa usada en el resto de este manual y le permitircomprender el propsito de los diferentes componentes en un sistema de frezado controlado

numricamente.

Las partes principales de un sistema de frezado controlado numricamente se muestran en la figura 1.1

El diseador de una parte generalmente usa un programa o programas de diseo asistido por computadora/ fabricacin asistida por computadora (CAD / CAM) (1). La salida de este programa, que es una parte deun programa y usualmente es "cdigo G" es transferido (por una red o tal vez por un disquete (2) a lamquina controladora (3). La mquina controladora es responsable para interpretar esta parte de programapara controlar la herramienta que cortar la pieza de trabajo. Los ejes de la mquina (5) son movidos portornillos, cremalleras o correa que son impulsados por los motores servo o motores paso a paso. Lasseales de la mquina controladora son amplificadas por los Drives (4) de modo que ellos son bastante yconvenientemente poderosos para hacer funcionar los motores.Aunque una fresadora es la ilustrada, la mquina puede ser un router o un cortador de plasma o rayo lser.Un manual separado describe el manejo de Mach3 para un torno, un taladro vertical etc.Frecuentemente una mquina controladora puede controlar el arranque y el pare del motor de eje (y ancontrolar su velocidad), puede prender o apagar un enfriador y verificar que una parte de programa o unoperador de la mquina (6) no est tratando de mover cualquier eje ms all de sus lmites.La mquina controladora tambin tiene botones de control, un teclado, perillas de potencimetros, unarueda de control manual de pulsos (MPG), o una palanca de mando para que el operador pueda controlarla mquina manualmente y arranque y pare un programa que est corriendo. La mquina controladoratiene un diaplay de modo que el operador sabe lo que est sucediendo.Porque las rdenes de un programa de cdigo G pueden requerir de coordinados y complicadosmovimientos de los ejes de la mquina controladora tiene que ser capaz de ejecutar una gran cantidad de

clculos en "en tiempo real" (e.j. cortar una hlice requiere una gran cantidad de clculo trigonomtrico).Histricamente esto es una pieza cara del equipo.

2.2 Cmo encaja en Mach3Mach3 es un paquete de software que corre sobre una computadora y lo vuelve en un controlador demquina muy poderoso y econmico para reemplazar (3) en la figura 1.1.Para correr Mach3 se necesita Windows XP (o Windows 2000) idealmente corriendo en un procesador de1GHz con una resolucin de pantalla de 1024 x 768 pixels. Una mquina de escritorio dar mucho mejorperfomance que la mayor parte de los ordenadores porttiles pequeos y es considerablemente msbarato. Usted puede usar, por supuesto, esta computadora para cualquier otra funcin en el taller (talcomo (1) en la figura 1.1 - correr un CAD/CAM) cuando no es necesaria su mquina.Mach3 se comunica principalmente por uno u opcionalmente dos puertos paralelos (de impresora) y, si lodesea por un puerto serial (COM).Los Drives de los motores de los ejes de su mquina deben aceptar una seal de pulsos de paso y dedireccin. Virtualmente todos los Drives de motores de paso a paso trabajan as, como lo hacen losmodernas sistemas de motores servo DC y AC con codificadores digitales. Tenga cuidado si usted estconvirtiendo un NC viejo cuyos servos pueden usar resolvedores para medir la posicin de los ejes por loque usted tendr que proporcionar un completo nueva Drive para cada eje.

3. Una visin general del software Mach3 para MquinasControladoras

Usted est todava leyendo esto, evidentemente piensa que Mach3 podra ser de gran valospara su taller!Lo mejor que puede hacer ahora es descargar una versin de demostracin libre del software y prubarloen su computadora. Usted no necesita una mquina-herramienta para tenerla conectada, en realidad por

ahora es mejor no tener una.Si usted ha comprado un sistema completo de un revendedor entonces algunos o todos estos pasos de

instalacin puedenser hechos por usted ya.

3.1 Instalacin

Mach3 es distribuido por ArtSoft Corp. por Internet. Usted descarga el paquete como un archivoautoinstalable (que, en la presente release, es de alrededor de 6 megabytes). Este se ejecuta por un perodoilimitado como una versin de demostracin con unas cuantas limitaciones en la velocidad, el tamao detrabajo que puede encarar y carctersticas especiales soportadas. Cuando compra una licencia puede"desblockear" la versin de demostracin que usted ha instalado y configurado. Los detalles completos deprecios y opciones estn en el sitio Web de ArtSoft Corporation www.artofcnc.ca

3.1.1 Descargar

Descargue el paquete de www.artofcnc.ca usando el botn derecho del ratn y grabar destino comopara poner el archivo asutoinstalable en cualquier directorio de trabajo (tal vez Windows\Temp). Usteddebe entrar a Windows como administrador.Cuando el archivo se ha descargado pueda ser inmediatamente ejecutado usando el botn abrir en eldilogo de descarga o este dilogo pueda ser cerrado para una instalacin posterior. Cuando quierarealizar la instalacin ejecute el archivo descargado. Por ejemplo podra ejecutar el explorador deWindows (dar un click con el botn secundario del ratn sobre el botn Inicio), y doble click sobre elarchivo descargado en el directorio de trabajo.

3.1.2 Instalar

No necesita una mquina-herramienta conectada todava. Si usted est empezando en esto, podra sermejor no tener una conectada. Anote donde el cable o los cables de la mquina-herramienta sonconectados en su pc. Desconecte la pc, la mquina-herramienta, sus Drives y desconecte el conector de 25pines de la parte posterior de la pc. Ahora encienda la PC.Cuando ejecute el archivo descargado ser guiado a travs de los pasos de instalacin usuales paraWindows tales como: aceptacin de las condiciones de la licencia y escoger la carpeta en donde seinstalar Mach3. En la ventana de dilogo de finalizacin de la instalacin debera asegurarse que lascasillas de verificacin Load Mach3 Driver e Install English Wizards estn tildadas para luego hacerclic en Finalizar. Ahora ser se le avisar que deber reiniciar la PC antes de ejecutar cualquier programade Mach3.

3.1.3 Los reinicios vitales

Estos reinicios son vitales. Si usted no hace esto entonces podr tener grandes dificultades que slopodrn superarse usando el Panel de Control de Windows para desinstalar el driver manualmente. As porfavor reinicie su PC ahora.Si usted esta interesado en saber el porque son requeridos los reinicios prosiga leyendo entonces, sinopase a la prxima seccin.Aunque Mach3 parecer ser un programa sencillo cuando lo est usando, en realidad consiste de trespartes: un driver que es instalado como parte de Windows (como un driver de impresora o de red, unainterfaz de grfica de usuario (GUI) y un OCX que acepta enviar y recibie mensajes GUI.Las razones para tener tres partes son complejas (por ejemplo es posible a los expertos escribir suspropios programas que controlarn a Mach3 sin su (GUI) pero el driver es la parte ms importante eingeniosa.Mach3 debe ser capaz de enviar muy exactamente las seales de control a los ejes de la mquina-herramienta. Windows carga y ejecuta programas normales de usuario cuando no tiene nada mejor para

hacerse. As Mach3 no es un "programa normal de usuario"; ste debe estar al nivel ms bajo dentroWindows (esto es el manejo de interrupciones). Adems para hacer esto se requiere posiblemente altavelocidad (cada eje puede requerir atencin 45.000 veces por segundo), el driver necesita sintonizar supropio cdigo. Windows no permite esto (este es un truco que juegan los virus) as ello se tiene quesolicitar un permiso especial. Este proceso requiere los reinicios de PC. As si usted no ha realizado losreinicios solicitados entonces Windows puede presentar la pantalla azul de muerte y el driver puede sercorrompido. La nica salida de esto ser desinstalar manualmente el driver.Haber dado estas advertencias, es nica forma de decir que los reinicios se requieren slo cuando eldriver se instala por primera vez. Si actualiza su sistema con una nueva versin, entonces los reinicios noson vitales. La instalacin puede sin embargo todava preguntar si usted desea hacerlo. Windows XPreinicia razonablemente rpido razn por la cual no se pierde mucho en hacerlo cada vez.

3.1.4 Iconos convenientes para el Escritorio

As ha reiniciado! El asistente de instalacin habr creado iconos en el escritorio para los programasprincipales. Mach3.exe es el cdigo de interfaz de usuaria real. Si usted lo ejecuta, le preguntar queperfil desear usar. Mach3Mill, Mach3Turn, etc. son los atajos que ejecutan este con un perfil definido porun argumento "/p" en el objetivo de atajo. Usted puede normalmente utilizar stos para ejecutar elprograma que desea.Es ahora conveniente colocar ciertos iconos de atajos en el escritorio de otros programas de Mach3. Abrael explorador de Windows y ubique el archivo DriverTest.exe y haga un clic sobre el con el botnsecundario del ratn y envelo al escritorio. Repita esto para el archivo KeyGrabber.exe.

3.1.5 Probar la instalacin

Es ahora altamente recomendado probar el sistema.Mach3 no es un programa simple. Toma privilegiosexcelentes con Windows a fin de ejecutar su trabajo;esto significa que no trabajar en todos los sistemasdebido a muchos factores. Por ejemplo, el monitorde sistema de QuickTime (qtask.exe) ejecutndoseen background puede matarlo y habr otrosprogramas que probablemente no est consciente deque se estn ejecutndose en su sistema que puedenhacer el mismo. Windows puede y hace que muchosprocesos arranquen en background; algunosaparecen como iconos en el barra de tareas (abajo ya la derecha) y otros no se muestran en ningunalado. Otras posibles fuentes de operacin errticason las conexiones de red de rea local que puedenser configuradas para detectar de forma automticala velocidad. Usted debera configurar esto para una velocidad real de 10 Mbps o 100 Mbps en su red.Finalmente una mquina que ha estado navegandopor Internet puede haber adquirido uno o ms de unamultitud de programas que espian lo que est haciendo y enva datos a sus creadores. Este trfico puedeinterferir con Mach3 y es algo que usted no desea de ningn modo. Use un motor de bsqueda paralocalizar trminos como "Spybot" y obtener software para poner en orden su mquina.Debido a estos factores, es importante pero no una orden, que revise su sistema cuando sospecha que algono tiene razn o slo quiere verificar que una instalacin est bien.Haga clic dos veces sobre el icono de DriverTest y ver pantalla de la figura 3.1.Puede ignorar todas las cajas con la excepcin de la frecuencia de pulso. Este debe ser bastante firmealrededor de 24.600Hz, pero puede variar alrededor de este valor, an violentamente, en ciertos sistemas.Esto es porque Mach3 usa el reloj de Windows para calibrar el tiempo del pulso, sobre un corta escala detiempo, el reloj de windows puede verse afectado por otros procesos cargados en su PC. Entonces ustedpuede estar usando un poco confiable relos (el de windows) para testear a Mach3 y obtiene una falsa

Figura 3.1 Prueba de programa con Driver Test

impresin que el reloj de Mach3 es inestable.Bsicamente, si ve una pantalla similar a la figura 3.1, con picos solamente en en el grfico de lasvariaciones de tiempo y una frecuencia de pulso estable, toda est trabajando bien entonces puede cerrarel programa DriverTest y saltar a las pantallas de la seccin de abajo.Los "expertos" de Windows pueden estar interesados en ver unas cuantas cosas ms. La ventanarectangular blanca es un tipo de analizador de variaciones en el tiempo. Cuando se est ejecutandomuestra una lnea con pequeas variaciones pequeas indicadas. Estas variaciones son los cambios que sepresentan entre un ciclo y otro. No debera existir ninguna lnea ms larga de pulgada ms o menos enun monitor de 17" en la mayora parte de los sistemas. An si all hay variaciones es posible que estn pordebajo del umbral necesario para crear pnico cuando su mquina herramienta sea conectada y ejecutarun test de movimiento para ver si los movimientos G1/G0 corren suavemente.

Puede suceder una de estas dos cosas al ejecutar la prueba que indiquen que hay un problema.

1. El Driver conductor no encontr o no est instalado, contacte Artsoft, esto significa que eldriver no fue cargado en Windows por alguna razn. Esto puede ocurrir en los sistemas XP quehay una corrupcin de su base de datos de driver, recargar Windows es la cura en este caso. O,puede estar corriendo Win2000. Win2000 tiene un defecto que interfiere con la carga del driver.Eesto puede necesitar la carga del driver manualmente, vea la prxima seccin.

2. Cuando el sistema dice, tomando321.. y entonces reinicia, una de dos cosas ha ocurrido. Ousted reinici cuando se le pregunt o el driver esta corrupto o incapaz de ser usado en su sistema.En este caso vea la prxima seccin y quite el driver manualmente, entonces vuelva a instalar. Sivuelve a suceder lo mismo, por favor notifique a ArtSoft usando el correo electrnico enwww.artofcnc.ca y se le dar una gua. Algunos sistemas tienen motherboards tienen elcronmetro de APIC en el hardware pero cuyo cdigo del BIOS no lo usa. Esto producirconfusin en la instalacin de Mach3. Un archivo por lotes "SpecialDriver.bat" esta disponible enla carpeta de instalacin de Mach3. Encuentrelo con el explorador de Windows y ejectelohaciendo doble clic sobre el mismo. Esto har el driver de Mach3 use el viejo controlador deinterrupciones i8529. Necesitar repetir este proceso siempre que descargue una nueva versin deMach3 dado que esta instalacin reemplazar el driver. El archivo OriginalDriver.bat revierte estecambio.

3.1.6 Test del Driver despus de un cuelgue de Mach3

Si por cualquier razn se cuelga el Mach3 meintras se est ejecutando -esto podra ser un problemaintermitente en el hardware o un bug de software entonces usted debe ejecutar DriverTest.exe cuantoantes despus que Mach3 ha fallado. Si usted se demora dos minutos entonces el driver de Mach3 causarun cuelgue de Windows con la usual "la pantalla azul de la muerte". Ejecutar DriverTest restablece eldriver a una condicin estable an si Mach3 desaparece inesperadamente.

3.1.7 Notas para instalacin y desinstalacin manual del driver

Necesita leer y hacer solamente esta seccin si no pudo ejecutar satisfactoriamente elprograma DriverTest.El driver (Mach3.sys) pueda ser instalado y desinstalado manualmente usando el Panel de Control deWindows. Los cuadros de dilogos difieren ligeramente entre Windows 2000 y Windows XP pero lospasos son idnticos.

Abra el Panel de Control y haga doble click sobre el icono de Sistema. Seleccione el Hardware y haga doble click sobre el icono Asistente para agregar Hardware (Como

se ha mencionado antes el driver trabaja a muy bajo nivel en Windows). Windows buscarcualquier nuevo hardware (y no encontrar ninguno).

Diga al Asistente que usted lo ha instalado y entonces pase a la pantalla prxima. Se mostrar una lista de hardware. Desplcese al fondo de sta y escoja agregar nuevo dispositivo

de hardware y pase a la pantalla prxima.

En la pantalla prxima no le indique a Windows que busque el driver, seleccione Instalar elhardware que seleccionare manualmente desde una lista (avanzado).

La lista que usted ve incluir una entrada para Maquina de pulsos Mach1/2. Escoja este y vaya a lapantalla prxima.

Haga click en utilizar disco y en la pantalla prxima apunte el seleccionador de archivo aldirectorio de Mach3 (C: \Mach3 por defecto). Windows deber encontrar el archivo Mach3.inf.Escoja este archivo y click en abrir. Windows instalar el driver.

El driver puede desinstalarse simplemente. Abra el Panel de control y haga doble click en el icono Sistema. Escoja hardware y haga click sobre Administrador de dispositivos Se mostrar una lista de dispositivos y sus drivers. Maquina de pulsos Mach1 tiene el Driver

Mach3 Driver bajo este. Use el + para expandir el rbol si es necesario. Haga click con el botnsecundario del ratn en el driver Mach3 y de Ok para desinstalarlo. Esto quitar el archivoMach3.sys de la carpeta de Windows. La copia en la carpeta de Mach3 todava puede estar all.

Hay un punto final para anotar. Windows recuerda toda la informacin sobre la forma en que se haconfigurado a Mach3 en un archivo Profile. Esta informacin no es borrada por una desinstalacin deldriver y borra otros archivos de Mach3 as permanecer siempre que actualice el sistema. Sin embargo enun muy improbable evento que necesite una instalacin totalmente limpia desde el principio entoncesusted necesitar borrar el archivo o archivos de perfiles .XML.

3.2 Pantallas

Ahora estlisto parasometer aprueba una "prctica" de Mach3. Esto lemostrar facilmente cmo configurar sumquina-herramienta luego de haber experimentado con Mach3 as. Usted puede"pretender" elaborar yaprender mucho si todava no tiene una mquina-herramienta de CNC. Si tiene una, asegrese que no estconectada a la PC.Mach3 est diseado de manera que sea muy fcil de personalizar segn sus pantallas de especificacionespara adaptar su forma de trabajo. Esto significa que las pantallas que usted ver no sern exactamenteigual las del apndice 1. Si hay grandes diferencias entonces su suministrador del sistema le debera haberdado un conjunto revisado de las pantallas para que coincida con sistema.Haga doble clic sobre el icono de Mach3Mill para ejecutar el programa. Usted debe ver la pantalla delprograma de la frezadora ejecunndose similar a la del apndice 1 (pero con varios DROs puestos encero, ningn programa cargado, etc.).Note el color rojo del botn RESET. Este tiene un LED rojo/verde destellando (simulacin de un diodoemisor de luz) sobre l y algn LED amarillo iluminado. Si usted hace clic sobre el botn RESETentonces los diodos emisores de luz amarillos se apagan y el diodo emisor de luz destellante queda enverde slido. Mach3 est listo para accin!Si no puede restablecer el programa el problema puede estar en que hay algo conectado en su puertoparalelo o puertos (un adaptador tal vez) o la pc ha tenido instalado previamente Mach3 en ella con unadistribucin inusual de pines del puerto para la parada de emergencia (seal EStop). Haga clic sobre elbotn Offline usted estara en condiciones de reiniciar el sistema o busque ayuda o lea el principio delcaptulo 5. La mayor parte de las pruebas y demostraciones en este captulo no trabajarn a menosque Mach3 est fuera del modo de EStop.

3.2.1 Los tipos de objeto en pantallas

Usted ver que la pantalla del programa ejecutndose est compuesta por los siguientes tipos de objeto: Los botones (e.g. Reset, Stop Alt-s, etc.) DROs o informacin digital. Algo mostrado con un nmero ser un DRO. Los principales son,

por supuesto, las posiciones actuales de los ejes X, Y, Z, A, B y C.

Figura 3.2 los botones de seleccin de pantalla

Ddiodos emisores de luz (en varios tamaos y formas) La ventana que muestra el cdigo de G (con sus barras de desplazamiento) Pantalla de Toolpath (cuadro en blanco en su pantalla en este momento)

Existe un tipo importante adicional del control que no est en la pantalla de ejecucin del programa: Lnea MDI (Ingreso Manual de Datos)

Botones y la lnea MDI son las entradas para Mach3.Las DROs pueden ser exhibidas por Mach3 o pueden ser usadas como entradas. El color de fondo cambiacuando se est ingresando datos.La ventana de cdigo G y Toolpath muestran informacin de Mach3. Usted puede sin embargomanipularlas a ambas (e.g. hacer scroll en la ventana de cdigo G, hacer Zoom, rotar y ver la panormicade la pantalla Toolpath )

3.2.2 Usando botones y atajos

La mayora de los botones de las pantallas tienen una combinacin de teclas. Esto se mostrarexactamente despus del nombre del botn o en una etiqueta cercano a l. Presionar la combinacin detecla mostrada es igual que hacer clic con el botn del ratn. Usted puede probar el uso del ratn o lacombinacin de teclas (atajos) para encender o apagar el motor de la frezadora, para encender el flujo delrefrigerante y para cambiarse a la pantalla MDI. Note que las letras se combinan con las teclas Control oAlt. Aunque las letras son mostradas maysculas (para comodidad de la lectura) no use la tecla demaysculas (Shift) con los atajos.En un taller es conveniente minimizar el tiempo cuando se usa el ratn. Llaves fsicas en un panel decontrol pueden ser usadas para controlar Mach3 por el uso de un tablero de emulacin de un teclado (e.g.Ultimarc IPAC ). Este enchufe en serie con su teclado y envia a Mach3 una secuencia de teclaspresionadas que simulan atajos activando los botones.Si un botn no aparece en la pantalla actual entonces su atajo de teclado no est activo.Existen ciertos atajos de teclado especiales que son globales a travs de todas las pantallas. El Captulo 5muestra cmo stas se preparan.

3.2.3 La entrada de datos por DRO

Ustedpuedeentrar nuevos datos en cualquier DRO haciendo click en l con el ratn, hacer click sobre su teclaresaltada o usando la tecla resaltada global para escoger DROs y movindose hacia uno con las teclas deflecha.Intente ingresar un valor de avance como 45.6 en la pantalla de ejecucin del programa. Apriete la teclaENTER para aceptar el nuevo valor o la tecla de Esc para volver al valor anterior. La tecla de Retroceso yBorrar no son usadas al entrar en DROs.Atencin: No es siempre sensato poner sus propios datos en un DRO. Por ejemplo la exhibicin de lavelocidad actual de su frezadora es computada Mach3. Cualquier valor que usted entre ser sobrescrito.Usted puede poner valores del eje en DROs pero usted no debera hacerlo hasta que haya leido en detalleel captulo 7. Esta no es una forma de mover la herramienta!

3.3 Avanzar lento (Jogging)Usted puede mover manualmente la herramienta relativa a cualquier parte en su trabajo usando variostipos de avanzaces lentos. Por supuesto, en ciertas mquinas, la propia herramienta se mover y en otrosser la base de la mquina la que se mover. Nosotros usaremos las palabras "mover la herramienta" parasimplificar.Los controles de movimiento lento estn en una pantalla especial volante (fly-out). stos se muestran o seesconden usando la tecla TAB edel teclado. En la figura 3.4 se ve una vista de la ventana volante.

Usted puede usar el teclado para realizar los movimientos lentos. Las teclas de flecha estan configuradaspor defecto para que pueda mover los ejes X e Y, y RePag/AvPag (PgUp/PgDn) para mover el eje Z.Puede reconfigurar estas teclas (ver el Captulo 5) para ajustar sus prefecrencias. Puede usar las teclas demovimiento lento sobre cualquier pantalla con el botn Jog ON/OFF.En la figura 3.4 podr ver el LED Step iluminado. El botn Jog Mode cambia entre los modos Contnuo,Paso y MPG.,

En el modo Contnuo el eje seleccionado se mover lentamente mientras tenga presionada la tecla de

Figura 3.4 Controles de avance (use la tecla TAB para mostrarlo o esconderlo)

movimiento. La velocidad del movimiento esta configurada por el DRO porcentaje de movimiento lento(Slow Jog Percentage). Puede ingresar cualquier valor comprendido entre 0.1% a 100% para obtener lavelocidad que quiera. Los botones Up y Down junto al DRO alterarn este valor en pasos de 5%. Sipresiona la tecla Shift entonces el movimiento pasar al 100% de la velocidad sobrescribiendo lo yaconfigurado. Esto permite mover rapidamente a un destino y posicin correctamente.

En el modo Paso, cada vez que presiona una tecla de movimiento mover el eje la distancia indicada en elDRO Paso (Step). Puede configurar este valor al que usted quiera. El movimiento ser la actual tasa demovimiento (FeedRate). Puede circular a travs de una lista de Pasos predefinidos con el botn Ciclo deMovimientos de Pasos (Cycle Jog Step).Los encoders de rotacin pueden ser conectados (por los pines de entrada del puerto paralelo) en Mach3como Generador Manual de Pulsos (MPGs). Este es usado para desarrollar el movimiento girando laperilla cuando se encuentre en el modo MPG. Los botones Alt A, Alt B y Alt C hacer circular a travs delos ejes disponibles por cada tres MPGs y el LED define que eje es altualmente seleccionado para elmovimiento.

Otra opcin para el movimiento es un Joystick conectado al puerto de juegos de la PC o al puerto USB.Mach3 trabaja con cualquier Joystick anlogo compatible con Windows (as podra controlar su eje X unvolante de direccin de una Ferrari!). El controlador apropiado para windows ser necesario para el est{eJoystick. La palanca es habilitada por el botn Joystick y, para seguridad debe estar en la posicin centralcuendo sea habilitada.

Si tiene un Joystick real y este tiene un control de aceleracin entonces este pueden ser configuradosambos para cambiar la velocidad de movimiento o cambiar el control de la tasa de movimiento (Ver elcaptulo 5 nuevamente). De esta manera un Joystick es una forma barata de proveer un control manualmuy flexible a su mquina herramienta. Es ms, puede utilizar mltiples Joystick (en rigor Ejes de undispositivo de interfaz humana) para instalar un programa con el perfil del fabricante, o mejor, la utilidadKeyGrabber es un sustituto con Mach.

Ahora sera un buen momento para intentar todas las opciones de movimiento en su sistema. No olvideque hay atajos de teclado para los botones, si bien hay algunos no identificados intente con estos.Encontrar pronto una forma de trabajo que sentir confortable.

3.4 Entrada de datos manuales (MDI) y de instrucciones3.4.1 MDI

Use el ratn o el atajo de teclado para mostrar la pantalla MDI (Entrada Manual de Datos).Esta tiene una lnea sencilla para la entrada de datos. Usted puede hacer clic en ella para escogerlo opresionar ENTER para seleccionarlo automticamente. Puede escribir cualquier lnea vlida que puedoaparecer en una parte del programa y esta se ejecutar cuando apriete ENTER. Puede descartar la lneaapretando Esc. La tecla Retroceso puede ser usada para la correccin de equivocaciones de tipeo.

Si conoce algunas ordenes de cdigo G entonces puede probarlas. De lo contrario entonces pruebe:G00 X1.6 Y2.3

Esto mover la herramienta a las coordenadas X = 1.6 unidades e Y = 2.3 unidades. (Esto es el cero de G,

G letra O). Ver que el DROs mueve el eje a las nuevas coordenadas.Pruebe varias rdenes diferentes (o G0 a lugares diferentes). Si usted usa las teclas de fechas Up y Downmientras est en la lnea MDI ver que Mach3 se desplazar hacia atrs y adelante a travs de los registroshistricos de comandos que usted ha usado. Esto facilita si tiene que repetir una orden sin tener quetipearla. Cuando escoge la lnea MDI ser informado con una ventala volante dandole una vista previa deeste texto recordado.Una lnea MDI (o bloque como una lnea del cdigo G llamada a veces) pueden tener varias rdenesencima y ellas se ejecutarn en el orden "sensato" como se define en captulo 10 - no necesariamente deizquierda a derecha. Por ejemplo poniendo una velocidad de alimentacin algo como F2.5 surtir efectoantes que cualquier velocidad de alimentacin an si F2.5 aparece en el medio o an al final de la lnea(bloque). Si est en duda sobre la orden que ser usada entonces tipee las rdenes MDI separadas una poruna.

3.4.2 Instrucciones

Mach3 puede recordar una sucesin de lneas que ingresa usando MDI y las escribe en un archivo. Estepuede ser ejecutado una y otra vez como un programa de cdigo G.En la pantalla MDI, haga clic en el botn Start Teach. El LED prximo a ste se iluminar para recordarleque ent ingrasando instrucciones. Teclee en una serie de lneas MDI. Mach3 las ejecutar cuandopresione ENTER despus de cada lnea y las almacena en un archivo convencionalmente llamado Teach.Cuando haya terminado, haga click sobre Stop Teach.Puede teclear su propio cdigo o pruebe:

g21f100g1 x10 y0g1 x10 y5x0y0

Todos los 0 son ceros.

Despus haga click sobre Load/Edit y vaya a la pantalla de ejecucin del programa. Usted ver las lneasque ha tipeado son mostradas en la ventana de cdigo G (figura 3.6). Si usted hace click sobre Cycle Startentonces Mach3 ejecutar su programa.Cuando ha usado el editor entonces ser capaz de corregir cualquier error y guardar el programa en unarchivo de su propia eleccin.

3.5 Asistentes CAM sin un software dedicado de CAM

Mach3 permite el uso de pantallas aadidas que permiten la automatizacin de tareas bastante complejassealndole al usuario a proporcionar la informacin pertinente. En este sentido ellas son como losasistentes que utilizan los programas de Windows que lo guian a travs de la informacin requerida parauna tarea. Los clsicos asistentes de Windows manejarn una lnea de tareas importando un archivo a unabase de datos u hoja de clculo. En Mach3, los ejemplos de asistentes incluyen cortar un bolsillo circular,taladrando una grilla de agujeros, digitalizar la superficie de una parte de un modelo.

Es fcil de probar uno. En la pantalla de ejecucin del programa haga click en Load Wizards. Una tablade los asistentes instalados en su sistema ser mostrada (figura 3.7). Como un ejemplo haga click en lalnea Circular Pcket, que est en el Mach3 estandard en circulacin, y haga clic en Run.

La pantalla de Mach3 actualmente mostrada ser reemplazada por la mostrada en la figura 3.8. Estomuestra la pantalla con ciertas opciones por defecto. Puede escoger las unidades para trabajar en, laposicin del centro del bolsillo (pocket), cmo la herramienta entrar en el material y as sucesivamente.No todas las opciones podran ser pertinentes a su mquina. Usted puede, por ejemplo, tener que poner lavelocidad de la frezadora manualmente. En este caso puede ignorar los controles en la pantalla delasistente.Cuando est satisfecho con el bolsillo, haga clic sobre el botn Post Code. Esto escribe parte de unprograma en cdigo G y lo carga en Mach3. Esta es slo una automatizacin de lo que hizo en el ejemplode instrucciones. La pantalla toolpath muestra los cortes que sern hechos. Usted puede revisar susparmetros para hacer cortes ms pequeos u otra cosa y relocalizarr el cdigo.Si desea que pueda salvar las configuraciones as la prxima vez ejecute el asistente los datos inicialessern los que defini recin.

Figura 3.9 Bolsillo Circular con valores y cdigo puesto

Figura 3.8 Bolsillo Circular con valores por defecto

Cuando hace clic sobre Exit volver a la pantalla principal de Mach3 y puede ejecutar la parte delprograma generado con el asistente. Este proceso ser a menudo ms rpido que leer la descripcin aqu.

3.6 Ejecutando un programa de cdigo G

Ahora es el momento de entrar y editar una parte del programa. Usted ser capaz de editar programas sindejar Mach3 pero, pero nosotros todava no hemos configurado que editor usar, es fcil de configurar elprograma fuera de Mach3.Use el Block de Notas de Windows para entrar las lneas siguientes en un archivo de texto y salvarlo enuna carpeta conveniente (Mis documentos por ejemplo) como spiral.tap.Debe elegir All Files la ventana desplegable Save As Type porque el Block de Notas aadira la extensin.TXT a su archivo y Mach3 no prodr encontrarlo.

g20 f100g00 x1 y0 z0g3 x1 y0 z-0.2 i-1 j0g3 x1 y0 z-0.4 i-1 j0g3 x1 y0 z-0.6 i-1 j0g3 x1 y0 z-0.8 i-1 j0g3 x1 y0 z-1.0 i-1 j0g3 x1 y0 z-1.2 i-1 j0m0

De nuevo, todos los "0" son ceros. No olvide para apretar la tecla ENTER despus de m0. Use el menFile>Load G-code para cargar este programa. Usted puede verlo en la ventana de cdigo G.

En la pantalla de ejecucin del programa puede probar los botones de efecto de comenzar ciclo (StartCycle), pausa (Pause), parar (Stop), y rebobinar (Rewind) y sus atajos de teclados.

Cuando usted ejecuta el programa se le mostrar una lnea resaltada que se moeve de una forma peculiaren la ventana de cdigo G. Mach3 lee por delante y planifica sus movimientos para evitar el toolpathtenga que disminuir la velocidad ms de lo necesario. Este preanlisis es reflejado en la ventana y cuandorealice una pausa.Usted puede ir a cualquier lnea de cdigo haciendo scroll (desplazndose) en la pantalla as la lnea

estar resaltada. Puede usar entonces ejecutar desde aqu (Run form here).Nota: Usted debera siempre ejecutar sus programas de un disco rgido y no desde un disquete o unpendrive USB. Mach3 necesita alta volocidad de acceso de al archivo, para cargalo en memoria. Elarchivo de programa no debe ser de slo para lectura.

3.7 Exhibicin de Ruta de Herramienta (Toolpath)3.7.1 Mirar el toolpath

La pantalla de ejecucin del programa tiene un cuadrado en blanco encima cuando Mach3 cuando secarga por primera vez. Cuando el programa espiral es cargado ver que cambia a un crculo dentro de uncuadrado. Usted est viendo directamente abajo en el toolpath la parte programada, i.e. en Mach3Millusted est viendo una perpendicular al plano X - Y.La ventana se parece a un modelo de alambre del camino que la herramienta seguir situada en el interiorde una esfera clara. Arrastrando el ratn sobre la ventana puede hacer girar la "esfera" as como ver elmodelo desde ngulos diferentes. El conjunto de ejes en la esquina izquierda superior de la ventana lemostrar que direcciones tienen X, Y y Z. As si usted arrastra el ratn del centro en una direccin haciaarriba de la "esfera" girar mostrndole el eje Z y usted ser capaz de ver que el crculo es en realidad unaespiral de corte hacia abajo (en direccin negativa de Z). Cada lnea G3 en el programa de la espiral sobredibuja un crculo mientras que simultneamente va bajando la herramienta 0.2 en la direccin Z. Ustedpuede ver tambin el movimiento inicial G00 que es una lnea recta.Si lo desea, puede realizar una ventana con una vista isomtrica convencional del camino de laherramienta (toolpath.)Unos pocos minutos de "juego" le darn pronto la confianza en lo que puede hacerse. Su ventala puedetener un color diferente que el mostrado en la figura 3.11. Los colores pueden configurarse. Vea elcaptulo 5.

3.7.2 Paneo y ampliacin de la ventana toolpath

La ventana toolpath puede ampliarse arrastrando el cursor en sta teniendo presionada la tecla Shift.En la ventana toolpath puede realizarse una vista panormica arrastrando el cursor en sta con el botnderecho del ratn presionado.Haga doble clic sobre la ventana toolpath para restaurar a la vista perpendicular original sin el zoomaplicado.Nota: Usted no debe intentar ampliar o panear mientras la mquina-herramienta est funcionando.

3.8 Otras caractersticas de pantalla

Finalmente es digno pasar por otros aqistentes y todas las pantallas.Como un desafo pequeo podra ver si puede identificar las caractersticas tiles siguientes:

Un botn para estimar el tiempo que una parte del programa tomar para ejecutar sobre unamquina-herramienta real.

Los controles para descartar la tasa de cambio escogida en una parte del programa. DROs que d la extensin del movimiento de la herramienta en todos los ejes para la parte de

programa cargado Una pantalla que le deja controlar los niveles lgicos (cero y uno) en todas las entradas y salidas

de Mach3.

4. La cuestin del hardware y el conexionado a la mquina-herramientaEste captulo habla sobre las cuestiones del conexionado del hardware. El Captulo 5 da detalles de la

configuracin de Mach3 para usar los artculos enlazados.Si usted ha comprado una mquina que ya est equipada para ser usada por Mach3 entonces no necesita

leer este captulo (excepto que fuera de inters general). Su vendedor le habr dado ciertadocumentacin de cmo conectar las partes de su sistema entre ellas.

Lea este captulo para descubrir lo que espera Mach3 ir a controlar y cmo usted puede conectar loscomponentes normales como controladores de motores paso a paso y micro-interruptores. Asumiremos

que puede comprender diagramas de circuito esquemticos simples; de lo contrario, entonces ahora es eltiempo para conseguir alguna ayuda.

En la primera lectura usted podra no querer hacer caso de secciones posteriores a 4.6.

4.1 Seguridad - enfatizado

Cualquier mquina-herramienta es potencialmente peligrosa. Este manual intentadarle una gua de precauciones y tcnicas de seguridad porque no conocemos losdetalles de su mquina y las condiciones locales nosotros no aceptamos ningunaresponsabilidad por la ejecucin de cualquier mquina o cualquier dae causadopor su uso. Es su responsabilidad asegurar que comprende las implicaciones de loque disee y construya y para cumplir con cualquier legislacin y cdigos de laprctica pertinente a su pas o de estado.

Si usted tiene alguna duda debe buscar la gua de un profesional calificado antes que se produzcaun dao usted mismo o a otros.

4.2 Lo que Mach3 puede controlar

Mach3 es un programa muy flexible diseado para controlar mquinas como las fresadoras (y aunque nose describen aqu, maquinas de torneado). Las caractersticas de estas mquinas usadas por Mach3 son:

Algunos controles de usuario. Un botn de parada de emergencia (EStop) debe ser provisto acada mquina

Dos o tres ejes que estn en ngulo recto entre ellos(citados como X, Y y Z) Una herramienta con movimiento relativo a una pieza de trabajo. El origen de los ejes es fijado en

relacin con la pieza de trabajo. El movimiento relativo puede ser (i) el movimiento de laherramienta (e.g. la pa de una fresadora mueve la herramienta en la direccin de Z o unaherramienta de torno montada sobre deslizado en cruz y una montura mueve la herramienta en lasdirecciones de X y Z ) o (ii) por el movimiento de la mesa y la pieza de trabajo (e.g. en unafrezadora del tipo de rodilla la mesa se mueve en las direcciones X, Y y Z)

Y opcionalmente: Algunos interruptores que dicen cuando la herramienta est en la posicin de inicio "Home" Algunos interruptores que definen los lmites de movimiento relativo permitido de la herramienta Un husillo (Spindle) controlado. El husillo podra hacer girar la herramienta (agujereado) o la

pieza de trabajo (torno). Hasta tres ejes adicionales. stos pueden ser definidos como rotativo (e.g. su movimiento es

medido en grados) o lineal. Uno de los ejes lineales adicionales puede se puesto como esclavo delos ejes X o Y o Z. Los dos se movern en conjunto todo el tiempo en respuesta a unosmovimientos del programa pero ellos sern referenciados separadamente. (ver configurando ejesesclavos (Configuring slaved axes) para ms detalles).

Un interruptor o interruptores que enlazan los dispositivos de proteccin en la mquina Controles para el enfriador (lquido y/o niebla) Una sonda en el sujetador de la herramienta que permite la digitalizacin de una parte existente Codificadores, como Linear glass scale, que puedan mostrar la posicin de las partes de la

mquina

Funciones especiales.La mayor parte de las conexiones entre su mquina y la PC, mientras se ejecuta Mach3, son hechas atravs del puerto paralelo (impresora) de la computadora. Una mquina simple necesitar slo un puerto;una compleja necesita dos.

Las conexiones pueden hacerse tambin por un emulador de teclado que genera la presin de pseudoteclas en respuesta a seales de entrada.

El control de funciones especiales como una pantalla por cristal lquido (Display), un cambiador deherramientas, grapas de eje o un conductor de virutas pueden ser hechas a travs de un dispositivoModBus (e.g. un PLC o un controlador Homann Designs ModIO).

Los botones pueden ser entrelazados por un emulador de teclado que genera la presin de pseudo teclasen respuesta a seales de entrada.

Mach3 controlar los seis ejes, coordinando sus movimientos simultneos con interpolacin lineal oejecutando interpolacin circular en dos ejes (no los ejes X, Y o Z) mientras que simultneamente realizainterpolacin lineal de los otros cuatro con el ngulo siendo barrido por la interpolacin circular. As laherramienta puede moverse en un camino helicoidal si es requerido. La tasa de avance durante estosmovimientos es mantenida en el valor pedido por su programa, sujeto a limitaciones de aceleracin yvelocidad mxima de los ejes. Puede mover los ejes con varios controles manuales.

Si el mecanismo de su mquina se parece al brazo de un robot o un hexpodo entonces Mach3 no sercapaz de controlarlo debido a los clculos cinemticos que necesitara realizar para posicionar laherramienta en las coordenadas X, Y y Z relativas a la longitud y rotacin de los brazos de mquina.

Mach3 puede encender el husillo, hacerlo girar en alguna direccin, y puede apagarlo. Puede controlartambin la velocidad de giro (rpm) y controlar su posicin angular para operaciones como cortar filetes derosca.

Mach3 puede encender y apagar los dos tipos de enfriadores.

Mach3 controlar la EStop y puede tomar nota de la operacin de los interruptores de referencia, de losenlaces de proteccin y de los interruptores de lmite.

Mach3 almacenar las propiedades de hasta 256 herramientas diferentes. Sin embargo, si su mquinatiene un cambiador automtico de herramienta o un almacn de herramientas entonces tendr quecontrolarlo usted mismo.

4.3 El control EStop

Cada mquina-herramienta debe tener uno o ms botones de parada de emergencia (EStop); normalmentecon una cabeza de hongo roja y grande. Deben ajustarse de modo que usted pueda alcanzarla fcilmentedesde donde pueda estar cuando est haciendo funcionar la mquina.

Cada botn EStop debera parar rpidamente toda actividad en la mquina con seguridad; el husillo debeparar de girar y los ejes deben dejar de moverse. Esto debe suceder sin depender del software - estamoshablando de rels y contactores. El circuito debe decirle a Mach3 lo que ha hecho y hay una entradaespecial, forzosa para esto. Generalmente esto no tiene la bondad de cortar el suministro elctrico(220v/110v) en una EStop porque la energa almacenada en los capacitores DC (corriente continua)pueden permitir que los motores continen movindose por un tiempo considerable.

La mquina no debe ser capaz de arrancar de nuevo hasta que el botn de reiniciar (Reset) sea apretado.

Si el botn EStop bloquea cuando es presionado, entonces la mquina no debe arrancar cuando se lo dejade presionar.

Esto har que no sea posible continuar trabajando una pieza despus de haber presionado un EStop, perousted y la mquina puede que estn a salvo.

4.4 El puerto paralelo de la PC

4.4.1 El puerto paralelo y su historia

Cuando IBM dise la PC original (disquete de160kbytes, 64kbytes de RAM!) proveyeron unainterfaz para conectar impresoras usando uncable de conductor de 25 hilos.Esta es la base del puerto paralelo que la mayorparte de las PC de hoy lo tiene. Como es una vamuy simple para transferir datos ha sido usadopara muchas cosas adems de conectarimpresoras. Puede transferir archivos entre PC,conectar dispositivos de proteccin de copia, conectar perifricos como scanners y Zip drives y porsupuesto controlar una mquina-herramientas usndolo. El puerto USB toma muchas de estas funciones yeste deja libre el puerto paralelo para que lo use Mach3.

El puerto paralelo en la PC es un conector de hembra de 25 contactos. Este conector visto desde la parteposterior de la PC es mostrado en la figura 4.1. Las flechas dan la direccin del flujo relativo deinformacin a la pc. As, por ejemplo, el pin 15 es utilizado como entrada a la PC.

4.4.2 Seales lgicas

En la primera lectura, puede que quiera pasar al siguiente ttulo y regresar aqu si se ve complicado con eltema de los circuitos de interfaz. Posiblemente sea til leerlo con la documentacin del controladorelectrnico de ejes.

Todas las seales de salida de Mach3 y sus entradas estn en digital binario (e.g. ceros y unos). Estasseales son los voltajes suministrados por los pines de salida o suministrados a los pines de entrada delpuerto paralelo. Estos voltajes son una medida relativa a la lnea de 0 volt de la computadora (que estconectada a los pines 18 a 25 del conector del puerto paralelo).

La primera familia exitosa (serie 74xx) de circuitos integrados us TTL (LGICA TRANSISTOR-TRANSISTOR). En los circuitos de lgica transistor-transistor, cualquier voltaje entre 0 y 0.8 voltios esllamado lo y cualquier voltaje entre 2.4 y 5 voltios es llamado "hi". Conectando un voltaje negativo oalgo sobre 5 voltios a una entrada TTL produce humo.1 El puerto paralelo fue construido originalmenteusando TTL y hoy estos voltajes definen las seales "lo" y "hi". Se avisa que en el peor caso haysolamente 1.6 voltios de diferencia entre ellos.

Es, por supuesto, arbitrario si nosotros decimos que un "lo" representa un uno lgico o un cero lgico. Sinembargo, tal cual se explica abajo, "lo" = uno es en realidad lo mejor en la mayora de los circuitosprcticos de interfaz.

Para que una seal de salida haga algo, una corriente tiene que circular en el circuito conectado. Cuandosta es "hi" la corriente circular saliendo de la computadora. Cuando es "lo" la corriente circula entrandoa la computadora. En la mayora de la corriente que entra, lo ms difcil es mantener el voltaje cercano al1 Ciertas personas piensan que los circuitos integrados trabajan de alguna manera usando humo. Desde luego nadie ha vistoalguna vez que luego de un trabaje haya escapado el humo!

cero, lo ms cercano al lmite permitido de 0.8 voltios para obtener "lo". De forma similar, la corrienteque sale de un "hi" har que el voltaje sea inferior y cercano a los 2.4 voltios (lmite inferior permitido).As con muchas de las corrientes la diferencia entre "lo" y "hi" tendr menos de 1.6 voltios y las cosas sevolvern poco fiables. Finalmente, vale tomar nota que se permite aproximadamente 20 veces mscorriente entrando en un "lo" que saliendo en un "hi".

Esto significa que es mejor asignar un 1 lgico a una seal "lo". Obviamente esto es llamado lo activolgico. La principal desventaja prctica de esto es que el dispositivo conectado al puerto paralelo debatener suministrados 5 voltios. Esto se toma a veces del puerto para juegos de la PC o de un suministro depoder en el dispositivo que est conectado.

Para ingresar seales, la computadora necesitar tener suministrada alguna corriente (menos de 40microamps) para las entradas "hi" y suministrar (menos de 0.4 miliamps) para las entradas "lo".

Porque las modernas placas madres (motherboards) de computadoras combinan muchas funciones,incluyendo el puerto paralelo, en un microchip tenemos sistemas experimentados donde los voltajesobedecen las reglas de "hi" y "lo". Puede encontrar que una mquina-herramienta, que funciona sobre unviejo sistema, se vuelva caprichosa cuando actualice la computadora. Los pines del 2 al 9 tienenpropiedades similares (son los pines de datos al imprimir). El Pin 1 es tambin vital al imprimir pero losotros pines de salida son poco usados y pueden ser menos poderosos en un diseo cuidadosamenteoptimizado. Una buena placa de interfaz de salida (ver la prxima seccin) lo proteger de estosproblemas de compatibilidad elctrica.

4.4.3 Ruido elctrico y humo caro

Figura 4.2 Tres ejemplos de placas de salida disponibles comercialmente

Usted ver que los pines 18 a 25 estn conectados al lado 0 voltios de la alimentacin de potencia de lacomputadora. Todas las seales entran y salen de la PC son relativas a esta. Si usted conecta cables muylargos a este, especialmente si ellos estn cerca de los cables que conducen altas corrientes a los motores,entonces en estos alambres se inducirn tensiones que se asemejarn al ruido y que pueden causar errores.Esto podra causar dao en la computadora.

Los eje y tal vez el controlador (drive) del husillo, que conectarn a Mach3 a travs de su puerto paralelo,y estn como para trabajar entre 30 y 240 voltios y sern capaces producir corrientes de muchosamperios. Correctamente conectados no harn ningn dao a la computadora pero un cortocircuitoaccidental puede destruir fcilmente toda la placa madre de la computadora y tambin la lectora de CD ylos discos rgidos.

Por estas dos razones se aconseja comprar un dispositivo llamado una "placa de interfaz de salida. Estole proporciona los terminales de fcil conexin a un 0 voltio separado (comn) para los controladores, losinterruptores de inicio (home), etc. y evita exceder la corriente permitida que entra y sale del puerto. Estaplaca interfaz, sus controladores electrnicos y suministro de potencia deben ser adecuadamenteinstalados en una caja de metal para minimizar los riesgos de interferencia a las seales de televisin y deradio de sus vecinos. Si usted construye un "nido de rata" est llamando a los cortos circuitos y a unatragedia. La figura 4.2 muestra tres placas comerciales de interfaz de salida.

Aqu termin el sermn!

4.5 Opciones de controladores para ejes4.5.1 Motores paso a paso y servos

Existen dos tipos posibles de fuerza motriz paramover los ejes:

Motor paso a pasos Servo motor (de AC o DC)

Estos tipos de motores pueden mover los ejes atravs de varillas roscadas (plano o tuerca debolas), correas, cadenas o engranaje decremallera y pin. El mtodo mecnico demovimiento determinar la velocidad y torque

requerido y ello determinar el engrane entre el motor y la mquina.

Las propiedades de un motor paso a paso bipolar son:2. Bajo costo3. Conexin simple de 4 cables al motor4. Mantenimiento bajo5. Velocidad limitada del motor cerca de 1000 rpm y torques limitados cerca de 3000

onzas/pulgadas (21 Nm). Conseguir la velocidad mxima depende de la electrnica delcontrolador (drive) del motor y a su mximo voltaje permitido. Conseguir el torque mximodepende de la mxima corriente (amperios) permitida por el controlador

6. Para propsitos prcticos en una mquina-herramienta de motores de paso a paso necesitamanejarse con un controlador de micro-pasos para asegurar una operacin continua acualquiera velocidad con una razonable eficiencia.

7. Proporcionar un control de lazo abierto significa que es posible perder pasos bajo una altacarga y esto no ser apreciado inmediatamente para el usuario.

Por otra parte un controlador para servomotor es:1. Relativamente caro (especialmente si tiene un motor de AC)2. Necesita el cableado para el motor y el codificador3. El mantenimiento de las escobillas (carbones) es requerido en motores DC4. Ms de 4000 rpm de velocidad del motor y un torque prcticamente ilimitado (si su

presupuesto puede afrontarlo!)5. Proporciona control de lazo cerrado as la posicin del drive es siempre conocida para ser

corregida (o una condicin de falla podr ser establecida)

En la prctica los controladores de motores de pasos darn una a ejecucin satisfactoria con mquinas-herramientas convencionales hasta una perforadora de torreta Bridgeport o un torno de 6" de altura decentro a menos que quiere una exactitud excepcional y velocidad en la ejecucin.

Dos advertencias valiosas se dan aqu. Primeramente los sistemas de servo en mquinas viejasprobablemente no sean digitales; e.g. no son controlados por una serie de pulsos y una seal de direccin.Para usar un motor viejo con Mach3 usted necesitar desechar el resolvente (que da la posicin) y ajustarun codificador de cuadratura y tendr que reemplazar toda la electrnica. En segundo trmino est enguardia de los motores de pasos de segunda mano a menos que pueda conseguir los datos del fabricantepara ellos. Estos pueden estar diseados para la operacin de 5 fases, pueden no trabajar bien con uncontrolador de micro-pasos moderno y puede tener una muy baja tasa de torque que si obtendra con unmotor moderno del mismo tamao. A menos que puede probarlos, puede encontrar que han sidoaccidentalmente desmagnetizados y ser intiles. A menos que est confiado de su destreza y experiencia,los controladores de eje deben ser productos actuales comprados a proveedores que le brindarn soportetcnico. Si usted compra el correcto entonces necesita comprar slo una vez.

4.5.2 Haciendo clculos de controladores de ejeUn conjunto completo de clculos para los controladores de ejes puede ser muy complicado yprobablemente usted no tenga todos los datos necesarios (e.g. cual es la mxima fuerza de corte que ustedquiere usar). Algunos clculos son, sin embargo, necesarios para el xito.

Si esta dando una lectura general, tal vez quiera saltar esta seccin.

Los detalles completos de los clculos se incluyen en el captulo 5.

Ejemplo 1 AGUJEREADO DE PLACA POR DESLIZAMIENTO CRUZADO

Empezamos con verificar la mnima distancia de movimiento posible. Este es un lmite absoluto para laexactitud del trabajo hecho en la mquina. Verificaremos de forma rpida velocidades y torques.

Como un ejemplo suponga que usted est diseando controlar un desliz cruzado de una perforadora (ejeY). Usted va a usar un tornillo con un paso simple de rosca de 0.1" (distancia entre filetes) y una tuerca debolas. Usted aspira a tener un movimiento mnimo de 0.0001". Esto es 1/1000 de una revolucin del ejedel motor si es acoplado directamente al tornillo.

Deslizamiento con motor paso a paso

El paso mnimo con un motor paso a paso depende de cmo ste es controlado. Lo normal son motores de200 pasos completos por revolucin. Necesita usar micro-pasos para lograr un desplazamiento suave amxima velocidad y muchos controladores le permitirn tener 10 micro-pasos en un paso completo. Estesistema le dara 1/2000 de una revolucin como el paso mnimo.

Lo prximo es la posible rapidez de la velocidad de alimentacin. Asumiendo, conservadoramente, que lamxima velocidad del motor es de 500 rpm. Esto dara una velocidad de 50 pulgadas/minutos o alrededorde 15 segundos para un deslizamiento completo. Esto podra ser considerado satisfactorio aunque noespectacular.

A esta velocidad la electrnica de micro-pasos que controla el motor necesita 16.666 pulsos por segundos(500 * 200 * 10/60). En una PC de 1 GHz, Mach3 puede generar 35,000 pulsos por segundosimultneamente en cada uno de los seis ejes posibles. Entonces no habra problemas aqu.

Ahora tiene que escoger el torque que la mquina requerir. Una forma de medir esto es preparar lamquina para el corte ms pesado que usted pueda pensar hacer alguna vez y, con una palanca larga (digo12") en la rueda de mano de deslizamiento, coloque al final de la palanca una balanza de resorte (del tipode balanza de cocina). El torque para el corte (en onzas por pulgada) es la lectura de la balanza (en onzas)x 12. La otra forma es usar un motor de tamao y especificacin que usted sabe que trabaja en algunamquina de otra persona con el mismo tipo de deslizamiento y tornillo!

Como la velocidad de alimentacin era razonable usted puede considerar disminuirla con un acople derelacin de 2:1 (tal vez con una correa dentada) que le dara casi el doble de torque en el tornillo.

Deslizamiento con un servo motor

De nuevo miramos el tamao de un paso. Un servo motor tiene un codificador para decirle al controladorelectrnico donde est. Esto consiste de un disco ranurado y generar cuatro pulsos cuadrados para cadaranura del disco. As un disco con 300 ranuras genera 300 ciclos por revolucin (CPR). Esto es bastantebajo para codificadores comerciales. Los codificadores electrnicos pueden dar 1200 pulsos cuadrados desalida por revolucin (QCPR) en el eje motor.

El controlador electrnico para un servo motor normalmente puede girar el motor por pulso cuadrado porcada pulso de paso de entrada. Algunas especificaciones electrnicas de los servos pueden multiplicar y/odividir los pulsos de paso por una constante (e.g. un pulso de paso mueve 5 pulsos cuadrados o 36/17pulsos). Esto a menudo es llamado engranaje electrnico.

Como la velocidad mxima de un servo motor es de alrededor 4000 rpm necesitaremos desde luego unareduccin de velocidad en la gua mecnica. 5:1 parece sensato. Esto da a un movimiento de 0.0000167"por paso que es mucho mejor que el requerido ( 0.001 ")

Qu velocidad mxima conseguiremos? Con 35.000 pulsos de paso por segundo conseguimos 5.83revoluciones [35000/(1200 * 5)] de la varilla roscada por segundo. Esto es bueno, cerca de 9 segundos unavance de 5 " en el deslizamiento. Sin embargo, la velocidad est limitada por la tasa del pulso queentrega Mach3 y no por la velocidad del motor. Esto es cerca de 1750 rpm en el ejemplo. La limitacinpodra ser an peor si el codificador da ms pulsos por revolucin. A menudo es necesario usar

electrnica de servomotor con engrane electrnico para superar esta limitacin si tiene un codificadorrpido.

Finalmente uno verificara los torques disponibles. En un servo motor requiere menor margen deseguridad que un motor de paso a paso porque el servo no pierde pasos. Si el torque requerido por lamquina es demasiado alto entonces el motor puede recalentarse o la electrnica del controlador detectaruna falla por sobre corriente.

Ejemplo 2 CONTROL DE UN ROUTER DE CABALLETE

Para un router de caballete puede necesitar un desplazamiento de al menos 60" en el eje del caballete y untornillo de bolas de esta longitud es muy caro y difcil de proteger de polvo. Muchos diseadores usanpara el movimiento una cadena y un engranaje de dientes.

Nosotros podemos escoger un paso mnimo de 0.0005". Un comando a cadena y engranaje de 20 dientescon 1/4" de paso de la cadena se obtienen 5" de movimiento en el caballete por revolucin del engranaje.Un motor de pasos (de diez micro-pasos) da 2000 pasos por revolucin, as una reduccin de 5:1 (porcorrea o caja de engranajes) es necesaria entre el eje del motor y el engranaje. [0.0005" = 5"/(2000 x 5)]

Con este diseo si nosotros conseguimos 500 rpm del motor de pasos entonces la velocidad de 60",descartando el tiempo de aceleracin y desaceleracin, toma unos razonables 8.33 segundos.

El clculo de torque en esta mquina es ms difcil que con el deslizamiento cruzado, como, con la masadel caballete a mover, la inercia, la duracin de la aceleracin y desaceleracin, es probablemente msimportante que las fuerzas de corte. La experiencia o experimentos de otros sern la mejor gua. Si se uneal grupo de usuarios de ArtSoft para Master5/Mach1/Mach3 en Yahoo! tendr acceso a la experiencia decientos de usuarios.

4.5.3 Cmo trabajan las seales paso y direccin (Step y Dir)

Mach3 pone el pulso de paso (1 lgico) en lasalida (Step) para cada paso que el eje deba hacer.La direccin (Dir) ser puesta antes de que elpulso de paso aparezca.

La forma de onda de lgica se parecer a la mostrada en la figura 4.4. El espacio entre los pulsos ser mspequeo a mayor velocidad de los pasos.

El controlador electrnico normalmente usa la configuracin de lo activo para seales de Step y Dir.Mach3 debera ser configurado as para las salidas que son lo activo. Si esto no se hace entonces laseal de paso ira todava en bajada pero el controlador pensara que los espacios entre los pulsos son lospulsos y viceversa y a menudo causara un movimiento del motor muy brusco o poco confiable. Lospulsos "invertidos" se muestran en la figura 4.5.

4.6 Interruptores de principio y final de carrera

4.6.1 Estrategias

Los interruptores de principio de carrera (LimitSwitches) son usados para prevenir un movimiento de ejedemasiado lejos y causar dao a la mquina. Usted puedeusar una mquina sin ellos pero la equivocacin mspequea puede causar un gran dao.

Un eje puede tener tambin un interruptor de inicio decarrera (Home Switch). Mach3 puede ordenar que un eje (otodos) se muevan al inicio de carrera. Es necesario hacer estosiempre que el sistema es iniciado de modo de saber que losejes se sitan en una posicin convenida. Si no proporcionaun interruptor de inicio de carrera entonces tendr que moverlos ejes a ojo a una posicin de referencia. El interruptor deinicio de carrera para un eje puede estar en cualquierposicin coordinada y usted define esta ubicacin. As losinterruptores de inicio de carrera no tienen que estar en elcero de la mquina.

Como usted ve, cada eje puede necesitar tres interruptores (e.g. interruptores de fin de carrera para los dosfines de carrera y un interruptor de inicio de carrera). As una perforadora bsica exige nueve entradas delpuerto paralelo para ellos. Esto no es muy bueno dado que un puerto paralelo slo tiene 5 entradas! Elproblema puede resolverse de tres formas:

Los interruptores de lmite de carrera son conectados a la lgica externa (tal vez en el controladorelectrnico) y esta lgica desconecta el controlador cuando se alcanza el lmite. Los interruptoresde referencia separados se conectan a las entradas a Mach3.

Un pin puede compartir todas las entradas para un eje y Mach3 es responsable de controlar amboslmites y detectar el inicio de carrera.

Los interruptores pueden ser interconectados por un emulador de teclado.El primer mtodo es mejor y obligatorio para unamquina muy grande, cara o rpida donde no puedeconfiar en el software y en su configuracin para impedirun dao mecnico. Los interruptores conectados alcontrolador electrnico pueden ser inteligentes y slopermiten el movimiento distante de un interruptor cuandoel lmite es el alcanzado. Esto es seguro salvo queinhabilite los lmites as un usuario puede movermanualmente los ejes fuera de los lmites pero hacerlodepende en tener un controlador sofisticado.

En una mquina pequea, cuando usa el segundo mtodo,slo es posible usar 3 entradas para Mach3 para unaperforadora de 3 ejes (4 para una mquina de tipo decaballete - ver esclavizado) y slo dos interruptores sonrequeridos, un lmite y una referencia pueden compartirun interruptor.

El emulador de teclado tiene una respuesta muy lenta en tiempo comparada con el puerto paralelo, pero essatisfactorio para un interruptor de lmite en una mquina de baja velocidad. Para detalles de laarquitectura ver configuracin manual de Mach3 (Mach3 Customization).

4.6.2 Los interruptores

Existen varias opciones para cuando tenga que elegir interruptores:

Si usted va a tener dos interruptorescompartiendo una entrada entonces necesitanser conectados as la seal es un 1 lgico siun interruptor es accionado (e.g. la funcionlgica OR). Esto es fcil con interruptoresmecnicos. Si ellos normalmente tienencerrados los contactos y estn conectados enserie como se muestra en la figura 4.7,entonces darn a una seal hi activo si unode ellos es accionado. Para una operacinconfiable usted necesita "arrancar (pull-up)"la entrada al puerto paralelo. Como losinterruptores mecnicos pueden llevar unacorriente significativa un valor de resistenciade 470ohms es intercalada para obtener una corriente de alrededor de 10 milliamperes. Como el tendidoelctrico a los interruptores pueda ser bastante largo y puede recolectar ruido debe asegurarse que tienenuna buena conexin al 0 voltio de la entrada (la estructura de su mquina-herramienta no sersatisfactoria) y considere usar cable con mallas de aislamiento conectando esta malla al terminal principalde tierra de su controlador.

Si usted usa interruptores electrnicos como un detector ranurado con un LED y fototransistor, entoncesnecesitar en cierta medida una puerta OR (que sera un cableado OR si una entrada lo activa esmanejada por transistores de colector abierto).

Los interruptores pticos,deben estar bien escondidosdel camino de un enfriador,puenden estar bien en unamquina que trabaja conmetales pero tendr un malfuncionamiento con polvo demadera.

No use interruptoresmagnticos en una mquinaque pueda cortar metal de hierro o las virutas se pegarn al imn.

La repetitividad del punto de operacin, particularmente con interruptores mecnicos, dependerrigurosamente de la calidad del interruptor y la rigidez de su armado y la palanca de activado. Laconfiguracin en la figura 4.6 podra ser muy imprecisa. La repetitividad es muy importante para uninterruptor que va a ser usado como interruptor de inicio de carrera.

Overtravel es el movimiento que continua luego dehaberse accionado un interruptor. Con un interruptorde lmite de carrera esto puede ser causado por lainercia de la gua. En un inversor ptico como el de lafigura 4.7 la veleta tiene el largo suficiente y no habrdificultades. Un microswitch puede dar un overtravelarbitrario operando un rodillo en l por una rampa(ver la figura 4.11). La inclinacin de la rampa hace,sin embargo, reducir la repetitividad de la operacindel interruptor. A menudo es posible usar un

interruptor para ambos lmites proporcionando dos rampas o veletas.

4.6.3 Dnde montar los interruptores

La eleccin de la posicin de montaje de los interruptores es a menudo un compromiso entre mantenerlosalejados de las virutas y elpolvo, y tener que usar untendido de cables flexible.

Por ejemplo las figuras 4.6 y4.8 estn ambas montadas pordebajo de la mesa, a pesar delhecho de que necesiten uncable mvil, as estn mejorprotegidos.

Usted puede encontrar que es conveniente tener un cable de traslado con los alambres en el para dos oms ejes (e.g. los ejes X e Y de un router de caballete pueden tener interruptores el caballete mismo y unlazo de cable muy corto para el eje Z puede unirse a los otros dos). No se tiente a compartir un cable demuchas vas entre el cableado de motores e interruptores. Usted puede tender dos conjuntos de cablesseparados y esto no causar contratiempo si ambos estn protegidos (trenzados o aislados con malla) y lasmallas son conectadas a un punto comn de masa de los controladores electrnicos.

Puede encontrar til mirar mquinas comerciales y fotos de ejemplos en el grupo Yahoo!Master5/Mach1/Mach2 Yahoo! para ms ideas y tcnicas sobre interruptores.

4.6.4 Cmo usa Mach3 los interruptores compartidos

Esta seccin se refiere a la configuracin de mquinas pequeas donde Mach3 controla una lgicaEStop externa accionada por los interruptores.

Para una completa comprensin de esto tambin tendr que leer la seccin Configurando Mach3 en elcaptulo 5, pero el principio bsico es fcil. Usted conecta los dos interruptores de lmites a una entrada (otiene un interruptor y dos veletas o rampas). Usted define, en Mach3, una direccin como la direccin deun movimiento buscando un interruptor de referencia. El interruptor lmite (veleta o rampa) al final deleje es tambin el interruptor de inicio de carrera.

En uso normal cuando Mach3 est moviendo un eje y ve que la entrada de lmite se vuelve activa estoparar el movimiento (como un EStop) y muestra que un interruptor de lmite se ha accionado. Usted nopodr mover los ejes a menos que:

1.) Auto limit override sea cambiado a ON (por un botn sobre la pantalla de configuracin(Settings screen). En este caso usted puede hacer clic en RESET y moviendo el eje hasta poner enOFF el interruptor de lmite. Debe referenciar entonces la mquina.

2.) Haga clic en el botn Override limits. Un LED de color rojo parpadeando le advierte delsobrepaso del lmite en forma temporal. Esto le permitir reiniciar y mover el eje hasta poner enOFF el interruptor de lmite y entonces el LED dejar de parpadear. De nuevo debe referenciar lamquina. Una entrada tambin puede ser definida para NO hacer caso a los interruptores de lmite.

Sin embargo, aunque Mach3 limit la velocidad de movimiento manual, no se impedir el mismo, en estecaso, de seguir avanzando fuera del lmite del interruptor puede causar un dao al eje. Tenga muchocuidado.

4.6.5 Referenciando en accin

Cuando pide referenciar (por botn o cdigo G) el eje (o ejes) que tengan interruptores de inicio decarrera definidos se mover (a la baja velocidad seleccionada) en la direccin definida hasta que elinterruptor de inicio de carrera se accione. El eje entonces se mover hacia atrs en la otra direccin paraponer al interruptor en OFF. Durante el referenciado de los lmites no presione aplicar.

Cuando ha referenciado un eje entonces el cero o algn otro valor que se configur en el dilogoConfig>State, puede ser cargado en el DRO del eje como su coordenada absoluta de mquina. Si usa elcero entonces la posicin de interruptor de inicio de carrera es tambin la posicin cero del eje de lamquina. Si la referencia va en la direccin negativa de un eje (usual para X e Y) puede obtener unareferencia para cargar algo as como -0.5" en el DRO. Esto significa que el inicio est media pulgadafuera del lmite. Esto desecha algo del movimiento del eje pero si se excede el lmite, al avanzarmanualmente al inicio, no har tropezar accidentalmente los lmites. Vase tambin el lmite del softwarecomo otra forma de resolver este problema.

Si consulta a Mach3 para referenciar antes que ponga en OFF el interruptor entonces se mover en ladireccin opuesta (porque este le dice que ya est en el interruptor de inicio) y se detiene cuando elinterruptor alcanza el OFF. Esto es bueno cuando tiene un interruptor de inicio separado o est en ellmite al final de la referencia del eje. Sin embargo, si usted est en el otro interruptor de lmite (y Mach3no sabe que este esta compartido) entonces el eje continuar movindose lejos del punto de inicio realhasta que se estrelle. Se aconseja siempre avanzar en forma manual cuidadosamente fuera de los lmitesde los interruptores. Es posible configurar Mach3 para que no mueva automticamente los ejes fuera delos lmites del interruptor de inicio si est conciente de este problema.

4.6.6 Otras opciones e indicios de inicio y lmite

El interruptor de inicio lejos del interruptor de lmite

A veces no es muy conveniente tener el interruptor de inicio en un interruptor de lmite. Considere unagran perforadora mvil de piso o una gran perforadora plana. El eje Z viaja en la columna y puede tener 8pies y puede ser bastante lento sin afectar la ejecucin del corte de la mquina. Sin embargo, si laposicin de inicio est en la parte superior de la columna, entonces referenciar puede implicar casi 16 piesde movimiento lento en la direccin Z. Si la posicin de referencia fue seleccionada a media columnaentonces esta vez puede partirse por la mitad. Tal mquina tiene un interruptor de inicio separado para eleje Z (as requiere otra entrada en el puerto paralelo pero todava hay solo cuatro entradas en una mquinade tres ejes) y puede usar la habilidad de Mach3 para poner cualquier valor en un DRO de eje, despusreferenciando, para hacer que el cero de mquina para Z est en la parte superior de la columna.

Gran exactitud con interruptores de de inicio separados

Los ejes X e Y en una mquina de alta precisin deberan tener un interruptor de inicio separado paralograr la exactitud requerida.

Interruptores limites de carrera de ejes mltiples conectadas entre si

Porque Mach3 no toma la seal de cualquier interruptor como que un eje lo ha sido accionado, entoncestodos los interruptores lmites pueden ser conectados en serie y alimentar una sola entrada deinterruptores de lmite. Cada eje puede tener entonces su propia referencia de interruptores conectados ala entrada de referencia. Una mquina herramienta de tres ejes tres solo necesita cuatro entradas.

Interruptores inicio de carrera de ejes mltiples conectadas entre si

Si tiene escasas entradas para Mach3 entonces usted puede conectar los interruptores en serie y definirtodas las entradas como una seal. En este caso puede referenciar slo un eje a la vez as usted necesita

quitar las referencias en todos los botones de sus pantallas y sus interruptores de inicio deben todos estaral final del recorrido de sus respectivos ejes.

Trabajando como esclavo

En una perforadora o router del tipo de caballete donde las dos "piernas" del caballete son manejadas pormotores separados entonces cada motor debera manejarse por su propio eje. Suponga el caballete semueve en la direccin de Y entonces el eje A debera ser definido como eje lineal (e.g. no rotatorio) y Adeba esclavizarse a Y - vea el captulo 5 sobre como configurar Mach3. Ambos ejes deben tenerinterruptores de lmite e inicio. En uso normal ambos ejes (Y y A) se debe enviar exactamente las mismasordenes de paso y direccin por Mach3. Cuando una operacin de referencia es realizada entonces losejes se movern unidos hasta el final del referenciado donde se accionan los interruptores de inicio. Aquellos se movern de modo que en cada parada recorrern la misma distancia desde su propio interruptor.Referenciar puede corregir por lo tanto cualquier desaliado (e.g. fuera de encuadre) del caballete quepueda haber ocurrido cuando la mquina fue apagada o debido a la perdida de pasos.

4.7 Control del husillo

Existen tres formas diferentes en que Mach3 puede controlar su husillo o puede ignorar estos ycontrolarla manualmente.

1. El control de Relay o contactor para encender y apagar el motor (segn el giro de lasmanecillas del reloj o en sentido contrario al de las manecillas del reloj).

2. Motor controlado por pulsos de paso y direccin (e.g. el motor de husillo es un servo motor).3. Motor controlado por una seal modulada por ancho de pulso.

1. Control de encendido y apagado del motor

M3 y un botn de la pantalla pueden ordenar que el husillo arranque en la direccin segn giran lasmanecillas del reloj. M4 puede ordenar que el husillo arranque en la direccin en sentido contrario al delas manecillas del reloj. La orden M5 detiene al husillo. M3 y M4 pueden ser configurados para activarseales de salida externas que pueden ser asociadas con los pines de salida en los puertos paralelos.Entonces debe cablear estas salidas (probablemente por la va de reles) para controlar los contactores delos motores de su mquina.

Aunque esto suena sencillo, en la prctica necesita ser muy cuidadoso. A menos que realmente necesiteque el husillo gire "hacia atrs" esto podra estar mejor usando M3 y M4 como el mismo o permitir a M4activar una seal que no conecta nada.

Claramente esto es posible, en una situacin de error, para una seal de giro segn las manecillas del relojy en sentido contrario al de las manecillas del reloj para ser activadas al mismo tiempo. Esto puede causarque los contactores corten el suministro principal de energa. Contactores especiales mecnicamenteconstruidos para poder dar marcha atrs pueden obtenerse y si va a permitir que su husillo gire en sentidocontrario al de las manecillas del reloj entonces necesita usar uno. Otra dificultad es que la definicin decdigo G dice que es legal emitir un M4 cuando el huso est corriendo segn las manecillas del reloj bajoun M3 (y viceversa). Si su controlador de husillo es un motor AC, slo cambiando la direccin al girar atoda velocidad va a imponer fuerzas muy grandes en la gua mecnica de la mquina y probablementefunda el fusible de AC o produzca un cortocircuito. Para seguridad necesita introducir demoras de tiempoen la operacin de los contactores o use un controlador inversor moderno que le permita cambiar ladireccin con un motor girando.

Vase tambin la nota sobre el nmero limitado de seales de activacin de reles en la seccin delenfriador.

2. Control de motor por paso y direccin

Si su motor de husillo es un servomotor con un controlador de paso y direccin (como los controladoresde los ejes) entonces puede configurar dos seales de salida para controlar su velocidad y la direccin dela rotacin. Mach3 tomar en cuenta un controlador de polea de paso variable o caja de engranajes entreel motor y el husillo. Para los detalles completos ver afinacin (Tuning) de motor en el captulo 5

3. Control de motor PWM

Como una alternativa al control por paso y direccin, Mach3 puede dar una seal de salida de ancho depulso modulado cuyo ciclo de trabajo es un porcentaje de la mxima velocidad requerida. Usted podraconvertir el ciclo de trabajo de la seal a un voltaje (la seal PWM en 0% de tiempo da 0 voltios, 50% da5 voltios y 100% da 10 voltios) y usar ste para controlar un motor de induccin con un controladorinversor de frecuencia variable. Alternativamente la seal de PWM puede ser usada para accionar eltrigger de un triac en un controlador simple de DC.

Las figuras 4.12 y 4.13 muestran el ancho de pulso de aproximadamente 20% del ciclo y 50% de ciclo.En este orden, para una seal de velocidad de husillo PWM que funcione en corriente continua (enrealidad un voltaje continuo es normalmente utilizado como una entrada para controladores de entradavariable, pero usted sabe que significa) la seal de pulso debe ser transformada. En esencia un circuito esusado para hallar el promedio de la seal modulada por ancho de pulso. El circuito puede ser un simplecapacitor y un resistor o ser mucho mas complejo dependiendo de (a) cuan lineal quiere la conexin entreel ancho y el voltaje final de salida y (b) sobre la velocidad de repuesta que necesita para cambiar elancho del pulso.

Usted necesita tomar precauciones con la electrnica como las entradas de algunos controladores baratosde PWM que no estn aislados del principal. Ms detalles pueden encontrarse en el rea de archivos yforos en el sitio web del Mach2DN y usando los trminos PWM converter o PWM Digispeed en elbuscador de Google o su buscador favorito.

La seal PWM sale por el pin paso (Step) del husillo. Tendr que tomar especial precaucin para apagarel motor a bajas velocidades usando las salidas de giro segn las manecillas del reloj y giro contrario a lasmanecillas del reloj.

Nota: Algunos usuarios han encontrado que PWM y otro controlador de velocidad variable de husilloestn a menudo expuestos a fuentes de ruido elctrico que pueden causar problemas con los controladoresde los ejes de las mquinas, sensado de interruptores de lmites, etc. Si usa un controlador de husillosemejante recomendamos enrgicamente que use una placa aisladora ptica y tenga cuidado de blindarlos cables y colocar los cables de poder a varias pulgadas de los cables de control.

4.8 EnfriadorLas seales de salida pueden se usadas para controlar vlvulas o bombas de enfriamiento por torrente oniebla. Estas son activadas por los botones en pantalla y/o las ordenes M7, M8 y M9.

4.9 Control de la direccin de la cuchilla

El eje giratorio A puede ser configurado para alternar y asegurar que una herramienta del tipo de cuchillaest tangencial a la direccin del movimiento especificado en G1 de X e Y. Esto permite laimplementacin de un cortador de vinilo o tejido con un completo control de la cuchilla.

Nota: en la versin actual estas caractersticas no trabajan con arcos (movimientos G2 y G3). Es suresponsabilidad programar curvas como una serie de movimientos de G1.

4.10 Sonda digitalizada

Mach3 puede ser conectado a una sonda digitalizada para realizar una medicin y un sistema de modelajedigital. Hay una seal de entrada que indica que la sonda ha hecho contacto y previene que a una salidarequiera una lectura sea tomada por una sonda sin contacto (e.g. lser).Para ser til la sonda necesita tener una correcta terminacin esfrica (o por lo menos una parte de unaesfera) montada en el husillo con su centro correctamente sobre la lnea central del husillo y a unadistancia fija desde el punto fijado en la direccin Z (e.g. La nariz del husillo). Para ser capaz de sondarmateriales no metlicos (y algunos modelos digitalizados fueron hechos en espuma, MDF o plstico) lasonda requiere realizar un cambio con un minuto de desviacin de esta punta en alguna direccin (XY oZ). Si la sonda va a ser usada con un cambiador automtico de herramientas entonces necesita ser sincables.Este requerimiento es un gran desafo para el diseador de una sonda que ser construida en un tallerhogareo un sonda comercial no es barata.Una caracterstica del desarrollo es implementada para permitir el uso de una sonda lser.

4.11 Codificadores lineales (Glass scale)

Mach3 tiene cuatro pares de entradas a las que un codificador con salidas cuadradas puede ser conectado(normalmente este podra ser un codificador glass scale ver la figura 4.15. Mach3 mostrar laposicin de cada uno de estos codificadores en una DRO dedicada. Este valor puede ser cargado yguardado desde el DRO principal de los ejes.

Dentro de la caja del codificador hay una regla de vidrio montada (o plstico en algunos casos) con lneasseparadas por espacios en blanco de igual tamao (e.g. muchas veces de 10 micrones de ancho). Una luzbrillando desde un fototransistor por medio del reglado obtendra una seal A como en la figura 4.14. Unciclo completo corresponde a un movimiento de 20 micrones.

Otra luz y fototransistor alejado a 5 micrones de la primera obtendra la seal B un cuarto de ciclodesfasado de A (de aqu el nombre de cuadratura).

Una completa explicacin es mucho ms larga, pero usted notar que una seal cambia cada 5 micronesde movimiento por eso la resolucin de la escala es de 5 micrones. Podemos decirle que esta estmovindose por la secuencia de cambios. Por ejemplo si B va desde lo hasta hi entonces A esta hi(punto x) entonces nos estamos moviendo a la derecha del inicio marcado, mientras si B va desde hi alo entones A esta hi (punto y) entones nos estamos moviendo a la izquierda del inicio.

Mach3 espera seales lgicas. Varias glass scale (e.g. los modelos Heidenhain por cierto) obtienen unaonda senoidal anloga. Esto requiere de electrnica inteligente para interpolar a una resolucin alta tantocomo 5 micrones. Si quiere usar esta entonces necesita realizar una onda cuadrada con unamplificador/comparador operacional. La salida de los codificadores TTL se conectaran directamente alos pines de entrada del puerto paralelo, pero como el ruido producir falsos conteos, ellos soninterconectados por medio de un chip que se conoce como Schmitt trigger. La escala requiere unafuente de corriente continua (con frecuencia 5 voltios) para las luces y algn chip controlador en ellos.

Aviso:a. Para usted puede ser dificil usar una escala lineal como una retroalimentacin del

codificador para un controlador de un servomotor como un leve juego o elasticidad enel controlador mecnico har inestable el servomotor.

b. No es fcil la conexin del codificador rotativo del servomotor al codificador DRO.Esto seria atractivo para una operacin manual de los ejes con posicin fuera delectura. El problema es que el 0 voltio (comn) dentro del controlador del servomotorusado por su codificador no es siempre el mismo 0 voltios que el de su PC o el de laplaca de interface. La conexin entre ellos ocasionar problemas no intente hacerlo!

c. El principal beneficio de usar codificadores lineales en ejes lineales es que susmediciones no dependen de la exactitud o el juego del tornillo gua, la correa, lacadena, etc.

4.12 ndice de pulsos de husillo

Mach3 tiene una entrada para uno o ms pulsos generados en cada revolucin del husillo. Usa esto paramostrar la velocidad real del husillo, para coordinar el movimiento de la herramienta y trabajar entoncescortando filetes de rosca y para orientar la herramienta para el ciclo pesado posterior. Este puede serusado para el control de la alimentacin en una base de tanto por revolucin tanto por minuto.

4.13 Bomba de carga un monitor de pulso

Mach3 entregar un tren de pulsos constantes cuya frecuencia es de aproximadamente 12.5Khz en uno oambos puertos paralelos siempre que est ejecutndose correctamente. Esta seal no estar ah si Mach3no ha sido cargado, esta en el modo EStop o si el generador del tren de pulsos falla en alguna forma.Puede usar esta seal para cargar un capacitor a travs de un diodo bomba (as el nombre) de quien sale,mostrar la salud de Mach3, habilitar sus ejes y el controlador del husillo, etc. Esta funcin esta asimplementada en placas de interfaz comerciales.

4.14 Otras funciones

Mach3 tiene 15 entradas de seales OEM Trigger que usted puede asignar para su propio uso. Porejemplo, ellas pueden ser usadas para simular el clic de un botn o llamar a una macro escrita por elusuario.

Adems hay cuatro entradas de usuario que pueden ser interrogadas por macros de usuarios.

Entrada N 1 pude ser usada para impedir la ejecucin de un programa. Esta podra ser conectada a lasprotecciones en su mquina.

Los detalles completos de la arquitectura de Emulacin de entradas pueden ser obtenidas en la wikiMach3 Customisation. El cuadro de dialogo de configuracin est definido en la seccin 5.

Las salidas de activacin de reles (Relay Activation) no usadas por el husillo o el enfriador pueden serusadas por usted y controladas por macros de usuarios.

Y una reflexin final antes de que usted trate de llevar a cabo muchas de las caractersticasmencionadas en este captulo, recuerde que no tiene un nmero ilimitado de entradas y salidas. Aun condos puertos paralelos hay solo diez entradas para soportar todas las funciones y, aunque un emulador deteclado ayudara a obtener mas entradas, ste no puede ser usado para todas las funciones. Usted debe usarun dispositivo ModBus para expandir dramticamente las entradas y salidas.

5. Configurando Mach3 para su mquina y controladorSi usted ha comprado una mquina herramienta con una computadora para ejecutar Mach3 entonces

probablemente no necesitara leer este capitulo (excepto que sea de su inters). Su proveedorprobablemente habr instalado el software Mach3 y configurado y/o habr obtenido de usted

instrucciones detalladas de que hacer.Usted es debe asegurarse de tener una copia en papel de cmo esta configurado Mach3 en caso de

necesitar reinstalar el software desde el principio. Mach3 almacena esta informacin en un archivo XMLque usted puede ver.

5.1 Una estrategia de configuracin

Este capitulo contiene una gran cantidad de detalles. Usted debera encontrar sin embargo que el procesode configuracin es sencillo si usted lo toma paso a paso, probando como va. Una buena estrategia eshojear el capitulo y entonces trabajar con el en su computadora y su maquina herramienta. Asumiremosque usted tiene instalado Mach3 listo para una ejecucin de prueba descripta en el capitulo 3.

Virtualmente todos los trabajos que har en este capitulo estn basados en cuadros de dialogo que sealcanzan desde el men Config. Este es identificado, por ejemplo, Config>Logia que significa que ustedelige la entrada Logic desde el men Config.

5.2 Configuracin inicial

El primer dialogo a usar es Config>Ports and Pins (puertos y pines). Este dialogo tiene varias solapaspero la primera es la que se ve en la figura 5.1.

5.2.1 Definicin de direcciones de los puertos a usar

Si usted va a usar solamente un puerto paralelo y este es el nico en el motherboard de su computadoraentonces la direccin por defecto del puerto 1 de 0x378 (e.g. 378 en hexadecimal) casi cierto que estcorrecto.

Si esta usando una o ms tarjetas PCI entonces necesita descubrir la direccin de cada uno. No hay unanorma nica. Ejecute el Panel de Control de Windows desde el botn de inicio. Haga doble clic sobreSistema y seleccione la orejeta Hardware. Haga clic en el botn Administrador de Dispositivos. Expandael rbol del tem Puertos (COM & LPT). Haga doble clic en el primer puerto LPT o ECP. Suspropiedades sern mostradas en una nueva ventana. Seleccione la orejeta recursos. El primer nmero en laprimera lnea de rango de IO para usar. Tome nota de este valor y cierre el dialogo Propiedades.

Anote: que instalando o removiendo cualquier tarjeta PCI puede cambiar la direccin de una tarjeta depuerto paralelo PCI an si no la ha tocado.

Si va a usar un segundo puerto repita las instrucciones del prrafo de arriba.

Cierre el Administrador de Dispositivos, Propiedades del Sistema y el Panel de Control de Windows.

Ingrese su primera direccin de puerto (no suministre el prefijo 0x para decir que este es hexadecimal,Mach3 lo asume as). Es necesario tildar Enabled para el puerto 2 e ingrese su direccin.

Ahora haga clic en el botn Apply para guardar estos valores. Esto es muy importante. Mach3 norecordar los valores cuando cambie de orejeta en orejeta o cierre el dilogo Ports & Pins mientrasno presione el botn Apply.

5.2.2 Definiendo las frecuencia de la maquina

El controlador Mach3 puede trabajar a una frecuencia de 25.000 Hz (pulsos por segundo), 35.000 Hz o45.000 Hz dependiendo de la velocidad de su procesador y otros programas cargados mientras se ejecutaMach3.

La frecuencia que necesita depende de la mxima tasa de pulsos que necesita para controlar cualquier ejey su tope de velocidad. 25.000 Hz probablemente ser apropiada un sistema de motores paso a paso. Conun controlador de 10 micro pasos como el Gecko 201, obtendr alrededor de 750 RPM para un motorpaso a paso estndar de 1,8. Una alta tasa de pulsos son necesarios para controlar servo motores quetienen un codificador de alta resolucin en el motor. Mas detalles pueden obtenerse en la seccinafinacin del motor.

Computadoras con un reloj de 1 Ghz de velocidad casi seguro que ejecutar a 35.000 Hz si puedeseleccionar esta cuando necesite altsimas tasas de pasos (e.g. si tiene una varilla roscada de paso muyfino).

La versin de demostracin solo se ejecutar a 25.000 Hz. Adems si Mach3 es forzado a cerrarseentonces en el reinicio automticamente se configurar para operar a 25.000 Hz. La frecuencia real en elsistema que se est ejecutando es mostrada sobre la pantalla Diagnostics.

No se olvide de hacer clic sobre el botn Apply para guardar los valores antes de salir.

5.2.3 Definiendo