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最近換了壞掉的LPT port 的四軸卡，改用USB的軸卡，我使用5相步進馬達，

MACH3的軟體，安裝後3軸卻只能單向旋轉？改變DIR LowActive也沒有解決這個問題。

不知道各位先進有無遇到這同樣的問題嗎？希望能夠獲得解決。

市面上許多 CAD/CAM/CAE 商用軟體漸漸的都整合成在同一套軟體之下，對於個人非商業使用的自由軟體，一樣也有許多人提供智慧設計出相當的整合軟體系統。 Freecad 就是一套不錯的選擇。今天就先來玩玩3D 零件直接進行轉換成 CNC 銑床所用的 g-code及模擬切削刀具路徑。當然，軟體本身還有許多需要加強的地方，大家不妨玩玩看多了解一下。

光騰書齋十一月份第一梯次課程表

課程: Python 軸控班

課程三小時內容:

*CNC 軸控平台基本知識

*Python 軸控軟體開發平台建立

*Python呼叫動態連結庫(DLL)控制步進馬達 及 I/O Port

*剖析motion.py程式如何控制CNC雷射機台

此次開課目的是想引導有Python基礎的朋友進入CNC有趣的領域，學習後學員可自行用Python控制運動卡, 開發相關應用程式或CNC,學員學習後對軟硬體方面有問題也可用Messenger或Email 聯繫我, 可線上指導。

日期: 2019/11/2(星期六)

A班. 早上 9:00 – 12:00 (適合無CNC硬體基礎者)

B班. 下午 2:00 – 5:00 (適合有CNC硬體基礎者)

日期: 2019/11/3(星期日)

C班. 早上 9:00 – 12:00 (適合無CNC硬體基礎者)

D班. 下午 2:00 – 5:00 (適合有CNC硬體基礎者)

註1 . 每班會招收6 – 8人, 滿6人即開課, Python 軸控班只招收三個 月,名額有限請見諒!

註2. 先統計班級人數, 確定要來上課的朋友請連結光騰臉書報名, 看您選哪一班次(A/B/C/D)，並在下面留言A/B/C/D, 我會主動用Messenger連路您， 人數夠了再通知匯款並傳Quantum講義給您(NT$3500)。

上課地點: 基隆

報名連結 >>> 光騰臉書 : https://www.facebook.com/qmlab/

使用Python語言做自動控制的方法 - I 軟體篇

[語法簡單明瞭]

Python語法簡單易學，最重要的是還有大量功能強大的免費模組可下載，其強大的應用層面已經發展到令人不可忽視的重要地位，甚至NASA也拿來當作航太人機介面的控制語言。早期接的專案我都是用Assembly、C、C++、C#等設計自動控制系統，這幾年我很多是改用Python來撰寫，好處是取得系統傳回的資料後，可很容易且快速的結合各種海量模組演算法發展出很專業的人工智慧機器。

[Python是跨平台語言]

Python本身沒有支援特定硬體控制的功能，也正因為如此它才能夠跨平台，但這不是原罪，相反的卻是它的優點，換句話說，在x86、Arm、Arduino、PC、手機或平板等不同的作業系統環境下，相同的程式皆可以很容易互相移植過去正常執行，這 print('免費資源 + 免費的模組 + 簡單易學') 根本是一場世界革命，能不紅嗎!

綜合以上講了一大堆，無非就是要說服工程師們是該改變自已接受世界脈動的時候了，我也不例外，以此共勉之!

[軟體開發]

接下來進入主題談論如何用Python開發一個多軸的CNC平台，會舉這個CNC專題當作例子是因為在我眼裡，CNC其實就是一個機器人，我的經驗是~只要搞懂CNC軟硬體知識後，無論是自駕車、四軸無人機或是工具機皆是囊中物，至於想要用它做些甚麼，端看你無限的想像力而定!

因為Python沒有直接存取硬體的介面，我的方法是用Python當作主程式，將底層存取硬體的API程式(動態連結程式庫 DLL)封裝成Python可調用的格式即可，如此一來多年使用C++/C#寫的程式庫都可引用了。因為程式很長, 為免洗板我簡略敘說過程如下:

(A). 封裝DLL程式庫成PyCNC.py 模組，其中 class __IMC_Pkg()就是封裝成類別的名稱， 將來Python與機器溝通的介面就是依靠這項。

#---------------------------------------------------------------------------

# 這是被呼叫的模組 : PyCNC.py

#---------------------------------------------------------------------------

# 需引用ctypes

import ctypes

import ctypes.wintypes

#------------------------------------------------------------------------------

class __IMC_Pkg():

def __init__(self):

self.ptr = ctypes.WinDLL('IMC_Pkg.dll') # _stdcall

#---------------------------------------------------------------------------

def Open(self, netcardId, imcId):

self.ptr.PKG_IMC_Open.argtypes = (ctypes.c_int, ctypes.c_int)

self.ptr.PKG_IMC_Open.restype = ctypes.POINTER(ctypes.c_voidp)

return self.ptr.PKG_IMC_Open(netcardId, imcId) #---------------------------------------------------------------------------

def Close(self, handle):

self.ptr.PKG_IMC_Close.argtypes = (ctypes.POINTER(ctypes.c_voidp), )

self.ptr.PKG_IMC_Close.restype = ctypes.c_int

return self.ptr.PKG_IMC_Close(handle)

#---------------------------------------------------------------------------

def MoveAbs(self, handle, pos, startvel, tgvel, wait, axis):

self.ptr.PKG_IMC_MoveAbs.argtypes = (ctypes.POINTER(ctypes.c_voidp), ctypes.c_int, ctypes.c_double, ctypes.c_double, ctypes.c_int, ctypes.c_int) self.ptr.PKG_IMC_MoveAbs.restype = ctypes.c_int

return self.ptr.PKG_IMC_MoveAbs(handle, pos, startvel, tgvel, wait, axis)

#---------------------------------------------------------------------------

def MoveAbs_P(self, handle, pos, startvel, tgvel, wait, axis): # P 輔助座標

self.ptr.PKG_IMC_MoveAbs_P.argtypes = (ctypes.POINTER(ctypes.c_voidp), ctypes.c_int, ctypes.c_double, ctypes.c_double, ctypes.c_int, ctypes.c_int) self.ptr.PKG_IMC_MoveAbs_P.restype = ctypes.c_int

return self.ptr.PKG_IMC_MoveAbs_P(handle, pos, startvel, tgvel, wait, axis)

.

.

(B). 主程式motion.py 要引用也很簡單, 只要加上PyCNC.py模組，就可以調用IMC_Pkg所有的功能

#---------------------------------------------------------------------------

# 這是主程式 : motion.py

#---------------------------------------------------------------------------

from CNC import PyCNC

IMC_Pkg = PyCNC.__IMC_Pkg()

#---------------------------------------------------------------------------

if(self.gHandle != None):

IMC_Pkg.Close(self.gHandle)

self.gHandle = IMC_Pkg.Open(netcardId, imcId)

if(self.gHandle != None): #//if(IsOpen())

if(IMC_Pkg.InitCfg(self.gHandle) != 0):

self.nAxis = IMC_Pkg.GetNaxis(self.gHandle) # 取得設備支援軸數

p, self.Position = self.GetPosition(3)

(C). 建議開發環境安裝Anaconda開發包， 在設計Python程式時可少走很多冤枉路，為了相容以前DLL程式庫，我是下載Anaconda3 - 32bit - Python3.7.3版本。

p.s. (1). IMC3xx/IMC4xx系列運動控制卡所有函數(IMC_Pkg.dll)我都有封裝成PyCNC.py以方便Python呼叫，有興趣的朋友可加入我臉書討論。

((2). 圖-1. 八軸運動+I/O+AD/DA控制卡應用圖例

圖-2. motion.py 主程式的視窗介面

影片-1. 使用motion.py 展示CNC軸控，也順便Demo飛行搖桿控制3軸及發射雷射

影片-2. 電腦執行motion.py情形

影片-3. 使用motion.py 執行G-Code，用雷射雕刻一個正圓

(3). 下回有機會再補上 : "使用Python語言做自動控制的方法 - I I 硬體篇"及 "使用Python語言做自動控制的方法 - I I I 通信篇" (UART、USB、TCP/IP)兩篇才算完整，並且教導大家如何組裝一台三軸運動控制平台的知識(機械結構及控制電路的接法)，對於想創業設計自已機器的朋友不要錯過了。在臉書不適合長篇大論所以只能簡單敘述，總感覺見樹不見林，當然我也有開相關的指導課程，有興趣的朋友可上我臉書或私訊我。

G-Code雷射切割成果

趁假日趕快補上回未完的下集!

在設計CNC刀路軟體時, 如果能掌握多軸聯動及圓弧直線插補演算法技巧, 那差不多成功一半了, 有心要走設計機器手定位的人一定要熟悉。DWG/DXF轉CNC程式內部採用Double雙倍浮點運算，至少抓小數點第四位，如果機器校準正確的話精度應沒問題。

此次臨時組裝一個雷射機台做軟體測試，使用一顆5.5W藍光半導體雷射頭做工件雕刻， 圖中皆是用上回介紹的圓弧插補演算法用雷射刻出直徑50mm的全圓, 刀路頭尾都準確接合, 真圓度也高，已符合一般業界需求了。

圖一是製作飛機用的巴沙木。(表面雕刻, 雷射頭停留久時可切斷、貫穿)

圖二是厚皮革。(表面雕刻, 雷射頭停留久時可切斷、貫穿)

圖三是一般影印紙。(切斷)

p.s. 如果要切斷材料功能，可用程式設定進給將G-Code Fxxxx調慢些, 或換功率更大的雷射頭。

DWG/DXF to CNC 工程 I - DWG/DXF圖檔解析篇

對於想用CNC製作一些零組件的朋友來說，要學會AutoCAD、SolidWork、uG、Fusion360、ARTCAM、PowerMill、 MasterCAM、Mach3等，我相信會嚇跑一票人的熱血。其實CAD/CAM套裝軟體很強但有很多功能幾百年也用不到，只是浪費錢而已，在接工廠自動控制客製化軟體方面絕大部分作動都很單純，我這裡是將所有功能精簡成 : /檔案/機器/刀具/G-Code sender，只要讀檔或在螢幕寫字、繪圖後自動產生G-Code直接送至CNC銑床或雷射加工，盡量能由機器代勞的就盡量隱藏在程式裏面，操作介面就只有一個螢幕面板Panel。

要做到這點須先解析DWG檔案結構，後續追加功能才有辦法走下去，AutoCAD DWG檔案簡直就是一個複雜的巨型圖層資料庫而且每兩年改版一次，建議還是用DXF圖檔相容性較高，有機會再談談DXF檔結構。這裡先分享一下DWG解析方法給有興趣研發的好友參考一 下。

基本上程式要解析其中的資料結構如下，有點長刪減一些函數但原理不變。

讀取DWG檔後打開資料庫取實體EntityName的字串名稱(約50個標籤名稱)一層層解析後繪圖即可原圖重現，看你要加圖、刪圖或送去產生G-Code等，另外如果用不著的功能就略過，沒必要全部實作，有興趣可一起討論，下回再討論G-Code產生器。

//-------------------------------------------------------------------

public void Draw(List<CadParse> cadparselist)

{

foreach(CadParse cadParse in cadparselist)

{

switch(cadParse.EntityName)

{

case "AcDbAlignedDimension":

break;

case "AcDbArc":

break;

case "AcDbArcDimension":

break;

case "AcDbBlockReference":

break;

case "AcDbBody":

break;

case "AcDbCircle":

DrawCircle(cadParse);

break;

case "AcDbPoint":

break;

case "AcDbDiametricDimension":

break;

case "AcDbViewport":

break;

case "AcDbEllipse":

DrawEllipse (cadParse);

break;

case "AcDbFace":

break;

case "AcDbHatch":

break;

case "AcDbLeader":

break;

case "AcDbLine":

DrawLine(cadParse);

break;

case "AcDb2LineAngularDimension":

break;

case "AcDbMInsertBlock":

break;

case "AcDbMline":

break;

case "AcDbMText":

break;

case "AcDbOle2Frame":

break;

case "AcDbOrdinateDimension":

break;

case "AcDb3PointAngularDimension":

break;

case "AcDbPolyFaceMesh":

break;

case "AcDbPolygonMesh":

break;

case "AcDbPolyline":

DrawPolyLine(cadParse);

break;

case "AcDb2dPolyline":

break;

case "AcDb3dPolyline":

break;

case "AcDbProxyEntity":

break;

case "AcDbRadialDimension":

break;

case "AcDbRasterImage":

break;

case "AcDbRay":

break;

case "AcDbRegion":

break;

case "AcDbRotatedDimension":

break;

case "AcDbShape":

break;

case "AcDbSolid":

break;

case "AcDb3dSolid":

break;

case "AcDbSpline":

break;

case "AcDbTable":

break;

case "AcDbTrace":

break;

case "AcDbWipeout":

break;

case "AcDbXline":

break;

case "AcDbPdfReference":

break;

case "AcDbDwfReference":

break;

case "AcDbDgnReference":

break;

} //end switch(cadParse.EntityName)

} //end foreach(CadParse cadParse in _cadParseList)

} //end public void Draw()

佳門 JNC-40 MACH3 4軸控制器 USB介面
全新未使用過
售價3500 有軟體及說明書光碟

已將 iMC3xx2E 及 iMC4xxE/A系列所有開發工具、驅動軟體及文件都一次分享到Dropbox上，有興趣的朋友可瀏覽下載，將來我有試用版的軟體也會放在此網站提供免費試用。

我Dropbox網址如下:

只要下載壓縮檔即可 (rar, zip)

https://www.dropbox.com/…/2xu861…/AADz5dAuvRhq2Y9_M61Gp8PLa…

玩過PLC 及PC base控制後, 我現在重心主要是集中在PC base控制這一塊了, 吸引我的地方是PC base軟硬體可塑性太高了, 尤其人工智慧演算法很容易就可結合CNC機器, 這對我來說簡直是致命的吸引力, 想要做甚麼幾乎都可以, 當然不可否認的PLC還是有它的優點。

客戶通常認為PC設備便宜但還要加軟體費用很貴, 那是以前觀念, 更何況如果軟體是我們自已寫的那就另當別論了, 有這方面的技術問題歡迎互相技術交流!

謝謝囉^^

應用攝影機對CNC自動對刀程式的設計

對於非侵入性的偵測來說，我首推影像辨識技術，因為攝像頭價格越來越便宜，如果善用一些數位演算法的話，其實在CNC機台上可以做很多事，活用的話甚至可媲美幾百萬的進口機器。 我寫的這套VT軟體是結合了C++/C#/Qt + Mach3 + OpenCV和一些演算法來完成Z軸影像自動對刀功能，我是利用雷射來定位工件，其中攝像頭畸變須要校準才能量測準確，精密度我抓小數點第三位(單位mm)。 其它像工件尺寸量測、3D工件掃描建模直接出圖、或是機台要做手機拆解機器…等原理皆一樣，如果要做到物件直間掃描再CNC複製， 應該可挑戰一下，這就留給有興趣的人想想實作了， 先寫到這裡，祝各位好友假日愉快^^

有個問題想請教各位
1.控制的軟體是推薦Mach3 還是Mach4
2.哪一個比較好上手
3.Mach4有中文嗎
<網路上我有找過 但有點不懂Mach是只有一個公司出而已嗎還是分很多很像似>

這是我找到國外的
https://www.machsupport.com/licensing/

謝謝各位
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