Proxxon CU 4 User manual

Handbuch
CNC-Steuerung CU 4
24900

2
Handbuch CNC-Steuerung CU 4
Originalbetriebsanleitung
1. Bestimmungsgemäße Verwendung........................................................................3
2. Sicherheitshinweise ................................................................................................3
3. Ein kurzer Überblick über die Technik.....................................................................4
4. Blockschaltbild der CU 4 (Fig. 1).............................................................................4
5. CNC-Steuerung CU 4 mit Bedienelementen...........................................................5
6. Hauptkomponenten der CNC-Steuerung (Fig. 4)....................................................6
7. Lieferumfang...........................................................................................................7
8. Technische Daten...................................................................................................7
9. Belegung der Sub-D 9-Buchsen .............................................................................7
10. Belegung der DB25-Buchse....................................................................................8
11. Wichtige Hinweise für das Arbeiten in der Praxis....................................................8
11.1. Not-Aus-Schalter, Sperren......................................................................................8
11.2. Arbeiten mit der Werkzeugmaschine ......................................................................9
12. Reparatur................................................................................................................9
13. Entsorgung..............................................................................................................9
14. Steuerungsfehler und deren Behebung ..................................................................9
15. EU-Konformitätserklärung.....................................................................................10
16. Anhang..................................................................................................................11
16.1. Schaltplan.............................................................................................................11
Ver. 1
29.08.2022

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1. Bestimmungsgemäße Verwendung
Die Steuerung des Typs CU 4 von Proxxon ist vorgesehen zur Steuerung der Schrittmotoren
von CNC-Werkzeugmaschinen. Dazu wird sie elektrisch zwischen den Steuerungscomputer mit
der Steuerungssoftware und der benutzten Werkzeugmaschine eingeschleift und übersetzt die
Gangbefehle der Steuerungssoftware in Steuerungsbefehle für die Schrittmotoren, die die jewei-
ligen Werkzeugachsen antreiben.
Jede andere Verwendung der Steuerung ist unzulässig! Wird die Steuerung einer anderen
als der hier beschriebenen Verwendung zugeführt, lehnt die Proxxon S.A. jegliche Haf-
tung für mögliche Verletzungen und Schäden ab.
2. Sicherheitshinweise
WARNUNG
Machen Sie sich vor Inbetriebnahme der gewählten Software-Steuerungs-Werkzeugmaschinen-
konfiguration mit dem Gefahrenpotential der Maschine vertraut! Beachten Sie nicht nur diese
Sicherheitshinweise, sondern auch die Sicherheitshinweise des Herstellers der betriebenen
Werkzeugmaschine. Beachten Sie, dass allein der Benutzer für die Sicherheit beim Betrieb der
Anwendung verantwortlich ist.
WARNUNG
Elektrischer Strom kann lebensgefährliche Schläge und/oder Verletzungen verursachen! Über-
prüfen Sie daher vor jedem Einschalten der Steuerung die Unversehrtheit des Netzkabels, der
weiteren elektrischen Leitungen und des Gehäuses!
GEFAHR
Berühren Sie bei Schäden keine Teile der Installation, unterbrechen Sie die Spannungsversor-
gung und senden Sie die betreffenden Teile zu einer qualifizierten Servicewerkstatt, idealerweise
zu unserem Zentralservice. Die Adresse finden Sie auf der Rückseite dieses Handbuchs.
GEFAHR
Öffnen Sie niemals das Gehäuse der Steuerung! Ein lebensgefährlicher Stromschlag oder
schwere Verletzungen können die Folge sein!
GEFAHR
Manipulieren Sie niemals das Netzkabel der Steuerung! Betreiben Sie die Steuerung nur mit
dem eingebauten Netzkabel! Der Stecker muss in eine Schutzkontaktsteckdose eingesteckt wer-
den! Stellen Sie sicher, dass der Schutzkontakt an Masse angeschlossen ist, damit das Gehäuse
der Steuerung ordnungsgemäß geerdet ist.
WARNUNG
Beachten Sie die in den Technischen Daten angegebenen elektrischen Werte für die Ansteue-
rung der Schrittmotoren der Werkzeugmaschine. Stellen Sie sicher, dass die elektrische Konfi-
guration der Motoren und der Verkabelung für die Werte geeignet sind, sonst können mögliche
Schäden an Steuerung die Folge sein.

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3. Ein kurzer Überblick über die Technik
Die CNC-Steuerung der Vorschübe der Werkzeugachsen einer Werkzeugmaschine erweitert die
Möglichkeiten einer konventionell, d. h. manuell gesteuerten Bearbeitungsmaschine umfassend.
Unsere CNC-Steuerung CU 4 übernimmt die Kommunikation zwischen dem Computer mit der
CNC-Software und den Antrieben der CNC-Maschine. Sie macht aus den „Weginformationen“,
die ihr der Computer gibt, die Wegbefehle für die Achsantriebe und schaltet die Spindelantriebe
der Bearbeitungsmaschine.
Die Steuerung CU 4 hat vier Treiberstufen, d. h. sie kann maximal vier Achsen einer Werkzeug-
maschine steuern. Die Antriebe werden über Sub-D9-Buchsen, die sich an der Gehäuserück-
seite der Steuerung befinden, mit den Treiberstufen verbunden. Sie sind mit z, y und x beschrif-
tet. Zusätzlich gibt es noch eine mit u gekennzeichnete Buchse zur Ansteuerung z. B. eines
Positionierkopfs oder eines Teilapparats.
Die CU4 wird mittels einer DB25-Buchse über ein Breakout-Board mit dem Steuerungscomputer
verbunden. Das Breakout-Board ist ein Optokoppler für die elektrische Trennung von Steuer-
computer und Steuerung: Dieser schützt den Steuercomputer vor potentiell gefährlichen Span-
nungsspitzen von der Steuerung.
Auf der Geräterückseite befinden sich zwei Steckdosen, jeweils für einen Kaltgeräte- und einen
Schutzkontaktstecker.
Hier können z.B. der Antrieb der verwendeten Werkzeugmaschine, eine Kühlpumpe oder Ab-
saugung angeschlossen und bei Bedarf mittels dem verwendeten CNC-Programm angesteuert
werden. Die beiden Steckdosen sind zu diesem Zweck parallelgeschaltet.
4. Blockschaltbild der CU 4 (Fig. 1)

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Betriebsanzeige
Ein-Aus-Schalter
5. CNC-Steuerung CU 4 mit Bedienelementen
Fig. 2: Vorderseite
Fig. 3: Rückseite
Anschlussbuchsen für
die Stecker der Schritt-
motoren
D25-Anschluss
für Steuercom-
puter
Geschaltete Steckdo-
sen für die Werkzeug-
maschine
Netzkabel
Not-Aus-Schalter

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6. Hauptkomponenten der CNC-Steuerung (Fig. 4)
Netzteil
Treiberstufen
Breakout-Board

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7. Lieferumfang
Hinweis: Überprüfen Sie sofort nach Erhalt die Steuerung und die Anschlusskabel auf Beschä-
digungen! Im Falle nicht einwandfreier Ware wenden Sie sich umgehend an den Händler, bei
dem Sie den Artikel bezogen haben!
1 St. CNC-Steuereinheit CU 4
1 St. Handbuch
8. Technische Daten
Spannungsversorgung: 110-230 V (umschaltbar), 50/60 Hz
Leistungsaufnahme: max. 2700 Watt
(Netzteil: 200 Watt
Steckdosen für angeschlossene Maschinen: max. 2500 W)
2 Stück 230 V-Steckdosen, parallel, Relais schaltbar, max. 2500 W
Endstufen: 4 Stück, 48 V, 2A
Geeignet für Schrittmotoren der NEMA-Größen von 17, 23 und 24,1600 Schritte/Umdrehung
9. Belegung der Sub-D 9-Buchsen

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10. Belegung der DB25-Buchse
2: Ausgang Richtung x
3: Ausgang Takt x
4: Ausgang Richtung y
5: Ausgang Takt y
6: Ausgang Richtung z
7: Ausgang Takt z
8: Ausgang Richtung U
9: Ausgang Takt U
11: Eingang Endschaler U
12: Eingang Endschalter x
13: Eingang Endschalter y
15: Eingang Endschalter z
17: Ausgang 230 V Relais
Nicht bezeichnete Pins sind nicht belegt!
11. Wichtige Hinweise für das Arbeiten in der Praxis
Achtung:
Bitte schließen Sie das Netzkabel zur CNC-Steuerung CU 4 erst ganz zum Schluss an und ver-
gewissern Sie sich, dass der Netzschalter auf der Vorderseite der CNC-Steuerung auf „O“ steht,
also ausgeschaltet ist! Bitte schalten Sie auf keinen Fall ein elektrisches Gerät ein, sei es der
Computer, die CNC-Steuerung oder die Maschine selber, bevor nicht alle Kabelanschlüsse vor-
genommen worden sind!
11.1. Not-Aus-Schalter, Sperren
Die Betätigung des Not-Aus-Schalters erfolgt durch Druck auf den roten Knopf in Richtung Ge-
häuse: Der Knopf wird eingedrückt und rastet ein. Die Schlittenbewegungen werden unmittelbar
gestoppt und der Spindelantrieb ausgeschaltet.
Das System nimmt solange keine weiteren Befehle an, bis der Not-Aus-Schalter wieder gelöst
wird. Dies erfolgt durch leichtes Drehen des roten Knopfes nach rechts. So wird der Knopf dear-
retiert und nimmt seine übliche Position im Betrieb ein. Erst dann kann weitergearbeitet werden.

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11.2. Arbeiten mit der Werkzeugmaschine
WARNUNG
Vor allen Einstell-, und Wartungsarbeiten und Werkzeugwechseln an der Werkzeugmaschine
unbedingt den Stecker der Werkzeugmaschine aus der Steckdose an der Geräterückwand der
CNC-Steuerung ziehen oder die Steuerung sperren, um versehentliches Anlaufen auszuschlie-
ßen! VerletzungsGEFAHR
WARNUNG
Von allen motorisch oder manuell angetriebenen Teilen von Werkzeugmaschinen geht auch im-
mer eine potenzielle Verletzungsgefahr aus! Daher immer auf genügend Abstand achten und
niemals in bewegte Werkzeuge greifen!
12. Reparatur
WARNUNG Öffnen Sie niemals das Gehäuse der CU 4! Reparaturen dürfen nur von qualifizier-
tem Fachpersonal ausgeführt werden! Schicken Sie die Steuerung zur Instandsetzung am bes-
ten zu unserem Zentralservice. Die Adresse steht auf der Rückseite dieses Handbuchs.
13. Entsorgung
Bitte entsorgen Sie das Gerät oder Teile davon nicht über den Hausmüll! Das Gerät
enthält Wertstoffe, die recycelt werden können. Bei Fragen dazu wenden Sie sich bitte
an Ihre lokalen Entsorgungsunternehmen oder andere entsprechenden kommunalen
Einrichtungen.
14. Steuerungsfehler und deren Behebung
Grüne LED an Vor-
derseite leuchtet
nicht
•Steuerung nicht eingeschaltet
•Spannungszufuhr unterbrochen
•Netzstecker der Steuerung nicht richtig
eingesteckt.
•Not-Aus-Schalter arretiert
Steuerung einschalten
Ursache ermitteln und besei-
tigen
Überprüfen und richtig ein-
stecken
Not-Aus-Schalter lösen

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15. EU-Konformitätserklärung
Hiermit erklären wir in alleiniger Verantwortung, dass das nachfolgend bezeichnete Produkt in
der von uns in Verkehr gebrachten Ausführung den grundlegenden Sicherheits- und Gesund-
heitsanforderungen der gültigen EU-Richtlinie entspricht.
Bei einer von uns nicht genehmigten Änderung des Systems verliert diese Erklärung ihre Gültig-
keit.
Anschrift: PROXXON S. A.
Härebierg 6-10
6868 Wecker
LUXEMBOURG
Produktbezeichnung: CNC-Steuerung
Typenbezeichnungen: CU 4
Artikelnummer 24900
Angewandte Normen und Richtlinien:
EU-EMV-Richtlinie 2014/30/EU
EN 55014-1:2017
EN 55014-2:2015
EN IEC 61000-3-2:2019
EN 61000-3-3:2013
EU-Niederspannungsrichtlinie Richtlinie 2014/35/EU
EN 61558-1:2012
EN 61558-2-16:2009
EU-RoHS-Richtlinie 2011/65/EU
07. September 2022
Dipl.-Ing. Jörg Wagner
PROXXON S.A.
Geschäftsbereich Gerätesicherheit
Der CE-Dokumentationsbevollmächtigte ist identisch mit dem Unterzeichner.

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16. Anhang
16.1. Schaltplan

12
Manual for CNC Control Unit CU 4
Original operating instructions
1. Intended use.........................................................................................................13
2. Safety guidelines...................................................................................................13
3. A brief technological overview...............................................................................14
4. Block circuit diagram of the CU 4 (Fig. 1)..............................................................14
5. CNC control unit CU 4 with control elements........................................................15
6. Main components of the CNC control unit (Fig. 4) ................................................16
7. Scope of delivery ..................................................................................................17
8. Technical data.......................................................................................................17
9. Assignment of the Sub-D 9 sockets......................................................................17
10. Assignment of the DB25 socket............................................................................18
11. Important details for practical application..............................................................18
11.1. Emergency stop switch with locking mechanism ..................................................18
11.2. Working with the machine tool..............................................................................19
12. Repair work...........................................................................................................19
13. Disposal................................................................................................................19
14. Errors in operating the control unit and their correction.........................................19
15. EU Declaration of conformity ................................................................................20
16. Appendix...............................................................................................................21
16.1. Circuit diagram......................................................................................................21
Ver. 1
29/08/2022

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1. Intended use
The Proxxon Type CU 4 Control Unit has been designed for controlling the step motors of CNC
machine tools. For this purpose, the control unit is looped between the control computer running
the software and the machine tool used and functions by translating the gear commands of the
control software into control commands for the step motors that drive the respective tool axes.
Any other use of the control unit is not permitted! In cases where the control unit is used
for any purpose other than the one described in this manual, Proxxon S.A. shall disclaim
all liability for possible injury or damage.
2. Safety guidelines
WARNING
Prior to putting the selected software/controller/machine tool configuration into operation, please
familiarise yourself with the specific potential hazards of the machine! Therefore, please do not
only observe the safety instructions for the control unit, but also with the safety instructions of
the manufacturer whose machine tool you happen to be operating. In doing so, note that the
responsibility for the safe operation of the configuration lies with the user alone.
WARNING
Electric currents can cause life-threatening shocks and/or injuries! Therefore, always check the
integrity of the mains cable, of the other electrical cables and of the housing before turning on
the control unit!
DANGER
In case of damage to the control unit, do not touch any parts of the installation, disconnect the
power supply and forward the parts concerned to a qualified service workshop, ideally to our
Central Service division. You will find the address on the back of this manual.
DANGER
Never open the housing of the control unit - this can result in life-threatening electric shocks or
serious injuries!
DANGER
Never tamper with the mains cable of the control unit! Only operate the control unit with the built-
in mains cable in place! It is mandatory to plug the plug into a Type F socket! Make sure that the
Type F socket is connected to ground so that the housing of the control unit is properly earthed.
WARNING
Pay attention to the electrical values specified in the technical data for the control of the stepper
motors of the machine tool. Ensure that the electrical configuration of the motors and the wiring
is suitable for the values; otherwise you risk damaging the control unit.

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3. A brief technological overview
Connecting the CNC control unit to the feeds of the tool axes of a machine tool allows for a
comprehensive extension of the range of options for the use of processing machines with con-
ventional (i.e. manual) controls. Our Type CU 4 CNC control unit handles the communication
between the computer running the control software and the drives of the CNC machine. It con-
verts the “path information” transferred to it by the computer into path commands for the drives
of the axes and into commands for switching the spindle drives of the processing machine.
The CU 4 control unit is equipped with four driver stages enabling it to control a maximum of four
axes of a machine tool. The drives are connected to the driver stage via Sub-D9 sockets located
at the rear of the housing of the control unit, which are marked with the letters z, y and x. There
is an additional socket marked with the letter U for controlling instruments such as positioning
heads or dividing heads.
The CU4 is connected to the control computer by a DB25 socket via a breakout board. The
breakout board functions as an optocoupler for purposes of the electrical separation between
the control computer and the control unit, thereby protecting the control computer against poten-
tially hazardous voltage spikes emitted by the control unit.
The rear side of the unit features two sockets, one for a mains plug and the other for a Type F
plug.
These can, for instance, be used for connecting the drive of the machine tool used, a cooling
pump or extraction device and, if required, for controlling them by means of the CNC software
running on the computer. For this purpose, the two sockets are connected in parallel.
4. Block circuit diagram of the CU 4 (Fig. 1)

15
Operating display
On-off switch
5. CNC control unit CU 4 with control elements
Fig. 2: Front
Fig. 3: Rear
Ports for connecting the
step motor plugs
DB 25 connec-
tion for control
computer
Switched power sock-
ets for connecting the
machine tool
Mains cable
Emergency stop
switch

16
6. Main components of the CNC control unit (Fig. 4)
Power unit
Driver stages
Breakout board

17
7. Scope of delivery
Note: Please check the control unit and the connection cables for damage immediately after
receipt! If the items in question are not in perfect condition, immediately contact the dealer from
which you purchased them!
1 unit CNC control unit CU 4
1 unit. Manual
8. Technical data
Voltage supply: 110-230 V (switchable), 50/60 Hz
Power input: max. 2700 Watt
(Power unit: 200 Watt
Sockets for connecting machinery: max. 2500 W)
230 V sockets (2 units), parallel, relay-switchable, max. 2500 W
Power amplifiers: 4 units, 48 V, 2A
Suitable for step motors of NEMA sizes 17, 23 and 24, 1600 steps/revolution
9. Assignment of the Sub-D 9 sockets

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10. Assignment of the DB25 socket
2: Direction output x
3: Clock output x
4: Direction output y
5: Clock output y
6: Direction output z
7: Clock output z
8: Direction output U
9: Clock output U
11: Input limit switch U
12: Input limit switch x
13: Input limit switch y
15: Input limit switch z
17: Output 230 V relay
All pins without designations are unassigned pins!
11. Important details for practical application
Attention:
Please do not connect the mains cable of the CNC control unit CU 4 until the very end and make
sure that the mains switch at the front of the CNC control unit is set to “O”, i.e. that it is switched
off. Please do not switch on any electrical devices - whether the computer, the CNC control unit
or the machine itself - until all cable connections have been made!
11.1. Emergency stop switch with locking mechanism
The emergency stop switch is actuated by pressing the red button in the direction of the housing,
thereby pushing the button inward and locking it in place. This immediately stops movements of
the slide and deactivates the spindle drive.
The system will not accept any further commands until the emergency stop switch has been
released again. This is done by slightly turning the red button to the right. This deactivates the
locking mechanism, causing the button to assume its usual operational position. Only then can
work with the machine be resumed.

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11.2. Working with the machine tool
WARNING
Before carrying out any adjustment or maintenance work or tool changes on the machine tool, it
is essential to pull the mains plug of the machine tool out of the socket located at the rear of the
CNC control unit or to lock the control unit in order to prevent an accidental start-up! Risk of
injuries!
WARNING
All powered or manually operated parts of machine tools are also potential sources of risks of
injury. For that reason, always ensure that there is enough distance between yourself and the
unit and never reach into any moving tools with your hands!
12. Repair work
WARNING Never open the housing of the CU 4! Repairs may only be carried out by qualified
and skilled personnel! The best solution is to send the control unit to our Central Service division
for repairs. The address can be found on the back of this Manual.
13. Disposal
Please do not dispose of the device or of parts thereof as part of your household waste.
The device contains valuable materials which can be recycled. If you have any ques-
tions in this respect, please contact your local disposal company or other relevant mu-
nicipal facilities.
14. Errors in operating the control unit and their correction
Green LED at the
front does not light
up
•Control unit is not switched on
•Voltage supply is interrupted
•Mains plug of the control unit is not
plugged in correctly.
•Emergency stop switch is locked
Turn on control unit
Determine and eliminate the
cause
Check and plug in correctly
Release emergency stop
switch

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15. EU Declaration of conformity
We hereby declare under our sole responsibility that the product referenced below complies with
the essential safety and health requirements of the applicable EU Directive in the version placed
on the market by us.
This declaration is voided by any alterations to the system not authorised by us.
Address: PROXXON S.A.
Härebierg 6-10
6868 Wecker
LUXEMBOURG
Product designation: CNC Control Unit
Type designations: CU 4
Article number 24900
Applied standards and directives:
EU EMC Directive 2014/30/EU
EN 55014-1:2017
EN 55014-2:2015
EN IEC 61000-3-2:2019
EN 61000-3-3:2013
EU Low Voltage Directive Directive 2014/35/EU
EN 61558-1:2012
EN 61558-2-16:2009
EU RoHS Directive 2011/65/EU
07 September 2022
Dipl.-Ing. Jörg Wagner
PROXXON S.A.
Appliance Safety Division
The CE document authorized agent is identical with the signatory.