华文HW-3232PLUSV PCB线路板雕刻机说明书

版本号：3.2

HW-3232P lus V

高速视频线路板刻制机

使用说明书

无锡华文默克仪器有限公司

地址：无锡市滨湖区胡埭工业园陆藕路22号邮编：214161

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目录

特别注意事项 (2)

第一章仪器简介 (2)

1.1产品概述 (2)

1.2功能介绍 (2)

1.3主要功能 (2)

1.4仪器主要结构和部件 (3)

1.5规格和技术参数 (4)

第二章仪器安装 (5)

2.1运输和储存条件 (5)

2.2环境要求 (5)

2.3仪器包装和拆封 (5)

2.4硬件安装 (5)

2.5连接电脑 (5)

2.6电源要求 (5)

2.7使用期限和服务承诺 (6)

2.8软件安装 (6)

第三章视频刻制机的使用 (7)

3.1生成加工文件 (7)

3.1.1Protel DXP2004环境 (7)

3.1.2Protel99SE环境 (11)

3.1.3其它EDA转Gerber文件（祥见附带光盘） (14)

3.2雕刻前的准备操作 (14)

3.2.1固定电路板 (14)

3.2.2安装刀具 (14)

3.2.3开启电源 (15)

3.3软件功能说明 (15)

3.3.1打开 (15)

3.3.2菜单 (16)

3.3.3向导 (21)

3.4钻孔操作步骤 (24)

3.5线路板割边操作步骤 (24)

3.6线路板孔金属化操作步骤 (25)

3.7线路板雕刻操作步骤 (25)

3.8线路板割边操作步骤 (25)

3.9线路板表面处理 (25)

使用技巧及注意事项 (26)

特别注意事项

1．运输过程中为防止机械部件意外损坏，主轴电机被固定在支架上，在通电之前请拆除主轴固定物，直到主轴可以自由移动。

2．本机配备的PCB雕刻刀大小从0.1mm到0.8mm，钻头从0.4mm到3.0mm，如果用户有其它规格的需要，请联系各经销商另行配备购买。雕刻刀和钻头都属于易耗品，不在保修范围之内。

3．本机采用环氧树脂底板，安全、无毒、可靠，该部件为损耗件，经长期使用后需更换，如底板厚度小于5mm，请联系各经销商拆卸更换。本机配备一把3mm的平头铣刀，用于加工底板时使用，请妥善保存。

4．本机连续长时间工作，主轴电机会有发热现象，请勿连续工作超过6小时，以免损坏主轴电机。非工作时间请关闭机器主电源，以免机器过热造成损伤。

5．本机丝杠等机械部分，请定期加注润滑油，以确保使用流畅。

6．本机器属于工业设备，使用时具有一定的操作危险性，请使用者务必谨慎，严格按用户手册操作。如在工作过程中发现意外情况，请及时关闭电源，并在等待一段时间后再重新使用。如问题仍未解决，请及时联系本公司，切勿私自拆卸处理，以免发生危险。

第一章仪器简介

1.1产品概述

HW系列线路板刻制机可根据PCB线路设计软件（Protel、PADS、Proteus、Cam350、Cadence、Eagle）设计的线路文件，自动、快速、精确地制作单、双面印刷线路板。用户只需在计算机上完成PCB文件设计并根据其生成加工文件后，通过RS-232或USB通讯接口传送给刻制机的控制系统，刻制机就能快速的自动完成钻孔、雕刻、割边等功能，制作出一块精美的线路板来。无限次的软件升级、配套的物理孔化设备（金属化过孔用）等，使得产品配套灵活多样，真正实现了低成本、高效率的自动化制板。该设备操作简单，可靠性高，是高校电子、机电、计算机、控制、仪器仪表等相关专业实验室、电子产品研发企业及科研院所、军工单位等的理想工具。

1.2功能介绍

HW线路板刻制机是一种机电、软件、硬件互相结合的高科技产品。它利用物理雕刻过程，通过计算机控制，在空白的覆铜板上把不必要的铜箔铣去，形成用户定制的线路板。使用简单、精度高、省时、省料。

1.3主要功能

－在覆铜箔板上钻孔。

－控制切入深度精铣，用雕刻刀剥掉不需要的铜箔，形成导线焊盘。

－透铣、沿外形线进刀，使电路板与板材分离。

－原点直接设置、复位功能。

－软件虚拟加工，可预览加工路径。

－实时加工路径、进度显示。

－多孔径钻孔一次完成，省却了频繁的换刀工序。

－断点续雕，任意位置停止、恢复雕刻。

－智能组合雕刻，可设置粗细两把刀加工，最大程度的保证加工精度、缩短加工时间。－任意区域选择雕刻，满足补雕、精雕的需要。

－无刷直流主轴电机，转速最高达60000rpm。

－智能化转速控制，根据刀具自动优化主轴转速。

－改进的孔金属化工艺，无需化学电镀，物理孔化方法，真正环保。

1.4仪器主要结构和部件

整机视图：

图1-1整机

控制面板视图：

图1-2控制面板①主轴启停开关：启动/停止主轴电机。

②设原点：将当前位置设为原点。

③Z 粗调：Z 方向位置快速移动。

④X、Y 粗调：X、Y 方向位置快速移动。

⑤回原点：X、Y、Z 回到设置的原点位置。

⑥Z 微调、试调旋钮：左旋，Z 向下0.01mm/格；右旋，Z 向上0.01mm/格；按下进行试雕。①②

③④⑤

⑥

图1-3保护复位钮及保险丝

⑦保护复位钮：当X、Y、Z 超限保护后，需按下保护复位钮，同时移动X、Y、Z 位置回到正常位置。

⑧电源保险丝：当电源保险丝损坏时，取出如图1-3所示的⑧的保险丝，进行更换。（在关闭电源时，延时30S 后再打开电源开关，可以延长保险丝的使用寿命）

1.5规格和技术参数

表1-1最大工作面积：

320mm×320mm 加工面数：单/双面驱动方式：

X、Y、Z 轴步进电机最大转速：

60000rpm 最大移动速度：

7.2m/min 最小线宽：

4mil（0.1016mm）最小线距：

6mil（0.1524mm）加工速度：

60mm/s（Max）钻孔深度：

0.02～3mm 钻孔孔径：

0.4～3.175mm 钻孔速度：

180Strokes/min （Max）操作方式：

半自动通信接口：

RS232/USB 计算机系统：

CPU：PⅢ-500MHz 以上；内存：256M 以上操作系统：

Windows XP/Vista/Win 7电源：

交流(220±22)V，(50±1)Hz 功耗：

120VA 重量：

66kg（主机54kg、电控箱12kg）外形尺寸：

750mm（L）×660mm（W）×1200mm（H）保险丝：3A ⑦

⑧

第二章仪器安装

2.1运输和储存条件

运输条件：应符合包装箱上图文标志要求，拆箱前应检查包装箱是否破损、主机是否完好，发现问题应立即通电检查开机是否正常。必要时向运输单位索赔。

存储条件：经包装后的主机应贮存在-20℃～50℃，相对湿度不超过80%，无腐蚀性物质和通风良好的室内。

2.2环境要求

在您的工作场所，找一个没有阳光直晒的地方。选择的工作台表面需平坦，且有足够的空间安放新购仪器。正常工作环境温度：5℃～30℃。

2.3仪器包装和拆封

拆开仪器包装并拆除运输材料。请保存好包装箱与包装材料，方便日后您需要重新包装仪器时用。从包装箱中取出仪器。按“装箱单”检查包装箱中的内容：主机、电源线、保险丝、说明书、装箱单、合格证、保修卡、用户信息返回卡。

2.4硬件安装

取出随机附带的电缆，其中：步进电机电缆3根、主轴电缆1根、控制电缆1根、串口电缆1根、电源线1根。连接方法如下：

a)步进电机电缆：黑色四芯电缆。将电缆的两端一一对应连至主机和电控箱的X轴、Y

轴、Z轴。

b)主轴电缆：黑色四芯电缆，上有红色色环标记。将电缆的两端分别连至主机和电控箱

的Cutter口。

c)控制电缆：白色25芯电缆。将电缆的两端分别连至主机和电控箱的Sensor口。

d)串口电缆：RS232接口串口线。

e)电源线：标准AC220V三芯线。将电源线的插头插入AC220V插座。

2.5连接电脑

将串口/USB线一头连接到刻制机的串口/USB，另一头连接到PC机的串口/USB（串口1~8可选，但需要在操作软件的设置项中设置对应的通讯端口号）。

2.6电源要求

电源电压：交流(220±22)V，(50±1)Hz；输入功率：<180VA。

交流电源必须接地良好（（保护接地端电压＜

保护接地端电压＜3V3V3V。。机器内部的保护接地端统一注意：：交流电源必须接地良好

注意

采用标识。交流电源必须稳定，禁止与大功率用电器共用电源。当拔下

而不是电源线。。如发现主机有烟雾

如发现主机有烟雾、、异味或电源线时，，必须抓住插头本身

必须抓住插头本身，，而不是电源线

电源线时

奇怪的声音发出，立即关闭电源，并与销售商联系。

2.7使用期限和服务承诺

使用期限：8至10年。主机保用期为一年。上门服务，终身维修。

2.8软件安装

PC机推荐配置：

CPU：PⅢ-500MHz以上；

内存：256M以上；

外设：CD-ROM驱动器；

接口：至少一个可用的串口；

操作系统：Windows XP/Vista/Win7。

将软件光盘插入到CD-ROM中，安装程序自动运行,如图2-1所示：

图2-1Cirrcuit Workstation安装

单击下一步，如图2-2所示：

图2-2Cirrcuit Workstation安装

选择安装目录后，单击下一步，根据提示，单击安装钮完成软件的安装。

软件安装完毕，桌面和开始菜单中会出现CircuitWorkstation图标。

刻制机的使用

视频刻制机的使用

第三章视频

3.1生成加工文件

线路板文件设计好后，需输出机器可执行的加工文件，来驱动机器刻制出需要的线路板。Protel99SE/Protel DXP2004/Proteus/Cadence/Pads/Cam350等软件均自带了自动输出Gerber文件功能。

注意：PCB文件转换前，请检查当前PCB文件是否有KeepOut（禁止布线）层，如果未设置KeepOut层，请添加。刻制机软件以KeepOut层为加工边界。

3.1.1Protel DXP2004环境

以下说明在Protel DXP2004下，如何输出标准Gerber加工文件。

打开mainboard.PCB文件，执行“文件/输出制造文件/Gerber Files”命令，显示如图3-1所示的光绘文件设定对话框。其中含有5个选项卡，用于设置Gerber文件的精度和输入板层等参数。

图3-1光绘文件设定

在“一般”标签中设置“单位”栏用公制单位毫米作为度量单位，设置“格式”栏为4:4，如图所示。

单击“层”标签，则对话框内容如图3-2所示，在该对话框中选择输出的层，一次选中需要输出的所有的层。注意：请保持镜像栏的所有层为未选中。

图3-2光绘文件设定

单击“钻孔制图”标签，如图3-3所示，取消其中所有选中项目。

图3-3光绘文件设定

单击“光圈”标签，然后选择“嵌入的光圈”，这时系统将在输出加工数据文件时，自动产生D码文件，如图3-4所示。

图3-4光绘文件设定

单击“高级”标签，系统显示如图3-5所示。注意：在其他中，选中“用软件画弧线”，其余采用默认设置。（胶片尺寸和光圈匹配容许误差采用默认值，前导/殿后零字符选中“抑制前导零字符”，胶片上位置选中“参考相对原点”。）

图3-5光绘文件设定

设置完毕后，单击确认按钮，系统输出各层的Gerber文件，同时启动CAMtastic1，以图形方式显示这些文件，如图3-6所示。本设备需要三个Gerber文件：顶层文件*.gtl、底层文件*.gbl、禁止布线层文件*.gko，都自动保存在当前PCB文件的目录下。至此，各层加工文件输出完毕。

图3-6各层的Gerber文件

下面，输出钻孔加工文件。

执行“文件/输出制造文件/NC Drill Files”命令，在对话框中，选择单位为毫米，数据格式为4:4，前导殿后零字符设置为抑制殿后零字符，如图3-7所示。

图3-7NC钻孔设定

单击确认按钮，输出NC钻孔图形文件，如图3-8所示。加工所需的钻孔文件为*.txt，自动保存在当前PCB文件的目录下。

图3-8NC钻孔图形文件

3.1.2Protel99SE环境

以下说明在Protel99SE环境下，如何生成加工文件。

在DDB工程中，选中需要加工的PCB文件，在文件（File）菜单中选择CAM管理器（CAMManager），弹出如下图3-9对话框：

图3-9Output Wizard

单击下一步（Next），提示输出加工文件类型，如图3-10所示，首先选择Gerber文件格式。

v

图3-10Output Wizard

连续单击下一步（Next），到数字格式设置界面，如图3-11所示：

图3-11Output Wizard

选择图示的Millimeter（毫米）和4:4格式（即保留4位整数和4位小数），单击下一步（Next）到图层选择图3-12对话框。

图3-12Output Wizard

选择布线中使用的图层，双面板一定要选择顶层（TopLayer）、底层（BottomLayer）、禁止布线

层（Keep Out Layer），单面板一定要选择底层（BottomLayer）、禁止布线层（Keep Out Layer），注意：请只在Plot栏中选择，Mirror栏不可选择，否则将输出镜像图层，不能与钻孔文件配套。单击完成（Finish）即生成线路板光绘文件Gerber Output1。

下面输出钻孔加工文件。在CAM Outputs文件栏中，单击鼠标右键，选择CAM Wizard，出现同下图3-13所示的加工文件类型选择界面，此次选择数控钻孔文件NC Drill。

图3-13Output Wizard

单击下一步，在后续数字格式设置界面中，同样设置单位为毫米，整数和小数位数为4:4，单击Finish（完成），生成钻孔文件NC Drill Output1。

光绘文件和钻孔文件生成后，需要把它们的坐标统一。（Protel99SE中默认为不统一。）因为钻孔文件的默认坐标系是Center plots on，所以需把Gerber文件的坐标系改成和钻孔的一致。在sp2的Protel99SE中，右键单击Gerber output1文件，选择属性（Properties），如图3-14所示，选择高级（Advanced）选项，去掉其它（Other）中的Center plots on选项复选框，单击OK即可。

图3-14Gerber Setup

对于有了sp6的Protel99SE，在Gerber output1的属性窗口中，在高级（Advanced）选项卡中，选中Reference to relative origin，如图3-15所示，这是钻孔文件默认的坐标系。

图3-15Gerber Setup

最后在CAM Outputs文件栏中，单击鼠标右键，选择生成CAM文件（Generate CAM Files），或直接按F9，生成所有加工文件，这时，左面栏目中会出现一个CAM文件夹。右键点击左面栏目中的CAM文件夹，选择输出（Export），将该文件夹存放到指定位置。

注意：其它选项均采用Protel软件的默认设置，同Protel DXP2004一样，属性（Properties）窗口，坐标位置（Coordinate Positions）项中，Gerber文件是忽略前导零（Suppress leading zero），而钻孔文件是忽略殿后零（Suppress trailing zero），切勿修改此两默认项，否则会影响加工文件的正确识别。

3.1.3其它EDA转Gerber文件（祥见附带光盘）

3.2雕刻前的准备操作

加工文件生成后，就要调整机器，来加工设计好的电路板了。下面介绍机器的使用。

3.2.1固定电路板

确认刻制机硬件与软件安装完成后，打开软件后，载入加工文件（CAM文件），把机器的主轴向加工平台的中心移动。安装Ф2.0钻头后，在加工平台上，打定位孔（初次使用雕刻机需要打一次定位孔，下次使用不用打了）。把定位销插在上面的两个孔中即可。

选取一块比设计线路板图略大的覆铜板，一面贴双面胶，贴胶要注意贴匀，然后将覆铜板贴于工作平台板的适当位置，并均匀用力压紧、压平。安装上Ф0.8铣刀，用软件中移动功能沿着“X轴”方向，把覆铜板的上边缘割掉，这样就能保证上边缘的光滑。取下覆铜板，重新贴上双面胶，将覆铜板的上边缘光滑的一边与加工平台上的两个定位销对齐，紧贴即可。

3.2.2安装刀具

在线路板制作中，双面板的钻孔需要钻头，雕刻需要雕刻刀，割边需要铣刀，选取一种规格的刀具，使用双扳手将主轴电机下方的螺丝松开，插入刀具后拧紧。主轴电机钻夹头带有自矫正功能，可防止刀具安装的歪斜。注意：安装刀具时，请勿取下钻夹头，因为钻夹头已经高速动平衡校正。

3.2.3开启电源

开启刻制机电源，Z轴会自动复位，此时主轴电机仍保持关闭状态，向右旋转主轴电机启停钮，开启主轴电源，几秒钟后，电机转速稳定后即可开始加工。按下启停钮即可关闭主轴电机。注意：在电机未完全停止转动之前，请勿触摸夹头和刀具。

软件功能说明

3.3.1打开

双击图标“”，打开Circuit Workstation软件，主界面如图3-17所示：

图3-17主界面

若设备未连接或主机电源未打开，会提示“设备无法连接，是否仿真运行？”，点击“是”，进入仿真状态，点击“否”，重试连接，点击“取消”，则直接退出程序。

点击菜单“文件—打开”，出现文件导入窗口，选择单/双面板，单击工具栏上的“打开”按钮，弹出如图3-18所示对话框：

图3-18打开文件

根据所需加工的PCB文件类型选择单面板或双面板，再单击“打开”钮。若为单面板，请根据铜箔所在层设定铜箔在顶层或铜箔在底层，该选项将决定钻孔的位置，请根据实际情况设置。以打开双面板PCB文件为例，如图3-19所示，在窗口中选择加工文件夹中的任意后缀名的文件，如：stc.GKO，再单击“打开”。

图3-19选择加工文件

正常打开后的默认显示层为线路板底层，如图3-20所示：

图3-20默认显示层为线路板底层

在窗口下方的状态栏中，显示当前光标的坐标位置、线路板的大小信息、主轴电机的设定与当前状态，及联机状态信息。默认的单位为英制mil，可通过主菜单“查看——坐标单位切换”将显示单位切换至公制mm。

注意：如打开过程出现异常提示，请检查Gerber文件转换设置是否正确。

3.3.2菜单

a)“查看”菜单栏：

放大、缩小、适中：可点击工具栏上的、、钮来放大、缩小、适中显示线路图，也可按键盘上的PageUp、PageDn来放大、缩小显示。在线路图上按住鼠标右键，可拖动整个板图。

顶层、底层：可点击工具栏上的、钮，来切换显示顶层、底层线路。

孔信息：显示所有钻孔信息。

坐标显示：显示当前鼠标位置坐标值。

坐标单位切换：在公制/英制之间切换单位。

b)“设置”菜单栏：

通讯口：串口COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、COM6、COM7、COM8、USB选择；

刀具库：也可点击快捷工具栏上的“”图标，如图3-21所示：

图3-21刀具库

割边设置：可设置割边刀直径，以及KEEPOUT层按割边刀直径显示。

主轴电机速度：预置了24000rpm的转速，

仿真运行：功能等同工具栏上的钮。按下时处于仿真运行状态。

仿真运行速度：设置仿真的速度，有低速、中速、高速三种选择。

完成后关闭主轴：可设置加工完成后自动关闭主轴。主轴电机运转时，工具栏上的指示标记为，当主轴电机停止时，指示图标变灰。

完成后关闭电脑：可设置加工完成后自动关闭电脑。

c)“操作”菜单栏:

向导：可点击工具栏上的钮，或在菜单上选择“操作—向导”，进入向导界面。向导是通过图形化界面快速操作方法。详见3.3.3节。

铣平面：当工作平台上的孔过多或平面明显不平时，可使用铣平面功能。铣平面请使用3mm PCB铣刀。将平面的长和宽分别填入X、Y方向的空格中，深度可根据平面磨损程度设置，重叠率一般设为30%，如图3-22所示：

图3-22铣平面

摄像定位：把蚀刻好的线路板，固定在加工平台上，利用工业摄像视觉识别线路板上的任意两个点（Mark1，Mark2）的方法来确定其它孔的位置以及根据已知线路板的孔位来重现线路板的线路雕刻路径，雕刻出线路板的线路图。详细步骤见如下叙述：

1把打开的加工文件切换到顶层显示，如下图3-23所示。

图3-23显示为线路板的顶层

2添加要加工的孔信息，详见下面向导中的“b）、钻孔”步骤。

3在circuit workstation的工作区中线路图的顶层或底层中，右击鼠标，选定mark1、mark2两点。如下图3-24，3-25所示。

图3-24选定mark1点

图3-25选定mark2点

4打开“操作（O）”中的“摄像定位”如下图3-25所示。

图3-25摄像定位对话框