Maker + T = Market 造訪社團 » 回收

[2020 - 車展媒體日所見所得]

昨天車展媒體日先去跑了一天，有夠累～～～
太久沒跑展跑整天了，體力負擔很大。

不過在車廠的介紹中發現了一些運作的模式，也發現了各車廠的策略，有一些可以借鏡的。對於 maker 來說，很多技術發展是多頭馬車，如何在技術中作選擇，開發市場，到最後推出產品，然後還能跟隨市場轉變，引領潮流。

這當中有一些ＳＯＰ。

首先，必須建構一個平台，讓所有的發展有一個共同的基礎；然後會設定規格及設計取向，再作出區隔來分眾；之後再隨著技術成熟和市場反應作出優化。

這樣的作法有很多好處：

1. 平台的設定，等於是一個最大公約數，能讓更多可能得以並存，也能讓投資不易泡湯。

2. 設定規格等於是一個短期目標，它必須兼顧現今技術發展、市場需求、資源分配，讓公司能夠作些什麼，又不會背離市場太多，投資太大不易回收。

3. 設計取向、市場分眾，一件事不會只有一種解讀，作產品只賣一種人也不夠聰明。所以分眾去說服不同客群能創造更多利潤。

4. 有市佔率之後再看產品如何優化，進而達成順利轉型、永續發展的目標。

所以，即使對 maker 來說，也要能學習這樣完整的發展策略，讓自己的發展與投資能夠穩健踏實的往前邁進，創造與眾不同的可能性。

有空的建議去車展看看，今年雖然規模沒有往年大，但是設計感和個性的鮮明度有更加強烈的趨勢，所以值得大家去賞車取經唷。

[maker] 真空吸盤之負壓產生系統

終於把這個東西搞定了，雖然是小小的東西，但是這些東西都是回收場收回來的，其實沒用過，所以每個東西都要試一下才知道真正的用法。

另外，原來真空發生器之前就有回收到，結果還花很多時間去搞文氏管，實在是耍寶。

至於使用的方式還是有一些眉角，包括壓力設定多少，如何提高運作效率、簡化控制，這些還是要注意的。

接下來就可以把它拿來當作 UV 平噴機或CNC的工作固定使用了。不過平噴機沒問題，CNC夠不夠力，得試試才知道。

https://www.inventor.com.tw/news/Negative-pressure-generating-system-of-vacuum-chuck

當真空成型機面對各式塑料時
該如何選擇呢？ ?
環保小尖兵邁雅設計所推出的FORMART ?
✅ 選用兼具熱塑性及環保性的塑料板
堅守環保，為環境把關
❌ 有毒OUT！ ❌ 不能回收OUT！

? 跟著FORMART一起環保愛地球：

[勉強動起來]

因為主軸太重自然下垂，讓人感到有點無力，畢竟這些東西都是回收場撿的，要組到滿意或剛好盡善盡美實在有難度。

而且有個大前提是不想花錢買關鍵零組件，因為這樣作就失去用回收品組裝機台的初衷了。

所幸在回收場撿太多東西了，所以除了原本採用的馬達之外，還有其他不同的選擇，有扭力較大的，有大一級又附帶煞車的，也有附減速機的，選擇太多反而困擾。

所以最後選擇先用附減速機的馬達來試，幸好真的不會自然下垂，這樣就不再試大扭力和大一級的８６步進了。因為試這些東西有點麻煩，它們的固定座和KK模組不合，都得自製，但這東西沒ＣＮＣ來搞很費事。因此，現階段還是能動就好。

接下來就是把隨便固定的Ｚ軸減速步進固定好，再把定位 sensor 固定好，然後把冷卻系統弄好，最後再校正一下精度和補強一下結構強度。就可以先來加工一些東西了....

至於自動換刀的部份，有空再說了。

[真空桶]

因為有不少加工會用到真空，像是真空成型、矽膠除泡、CNC真空吸盤、維修輔助或ＰＶＤ等等.....所以這個超過２５年的舊玩具，準備重新拿來翻新一下，換上新的零件。

目前的想法就是弄一個簡單的自動控制機制，在壓力計上設定目標壓力，然後它會自動啟用不同的真空產生機制，像照片上最簡單，但速度卻很快的高壓水柱抽真空，等到達一定的壓力值之後改用真空ＰＵＭＰ去打。

而使用上就是在加工機器上接氣壓控制閥，需要真空時打開控制閥，讓真空桶快速把空氣抽離，加速運作。而真空桶的自控機制則去維持自己的恆定負壓。

除了這個鐵盒子是２０幾年前自己焊的之外，水柱抽真空、舊壓力錶是舊有的，其他的一樣都是回收的，連未入镜的抽水泵也是。

希望這幾天可以有空把它搞定～～～

[回收分享 Part II]

回收算是很均衡的運動，因為拆很累，搬很累，現場判斷很吃腦力，回來後爬文、找資料很傷眼力，最後組織歸納吸收也很佔腦細胞。

但總結來說，工業機台有以下的特徵：

1. 強壯的骨架，很多都是上噸的機台，可能是公分級的鋼板組成，也可能是鑄鐵機床，就連科技業的機台也至少是幾mm的Ｃ型鋼再結合鐵板焊成。重點在於加工能力、載重和精密度。

2. 清楚明確的訊號定義。
這點往往是 maker 領域的機台所欠缺的，在工業機台上，至少在加工、移動、安全保障、基礎工作條件、加工SOP等等幾個點上面，都會有對應的感測器和訊號。這一塊也是很佔成本的一塊，這些 sensor 有些非常高貴。另外，在這個供應鏈上，製造商跟代理商分工很細，而代理商的業務壓力很大，所以沒生意可談的話，他們不太理人。簡單講就是沒生意就沒服務。這會造成很多軟體和資源拿不到，浪費很多時間。

3. 嚴謹的訊號傳輸規範
機台裡的環境是很複雜的，所以對於訊號的傳輸在工業機台中有非常嚴謹的規範來確保訊號傳輸不會出錯。所以屏蔽是基本的，有的還屏蔽二層以上。甚至除了要抗雜訊，有的還得耐酸鹼，線材裡面包了鐵氟龍，外面還包了一層耐熱層，十分講究。連線材的AWG號數也很講究。

4. 多元的訊號傳輸模組
因為機台的尺寸差異大，訊號的類型和干擾狀況也多，所以有很多不同的訊號傳輸模組，像 CClink, 或各種不同業者推出的方案，這些等同於是訊號的集線器，決定了 PLC 或 HMI 跟所有 sensor 互動或驅動元件的控制管道，也決定了一台機器的組裝是否兼具彈性和效率。

5. PLC
主要在於針對不同的訊號進行狀態監控，以及傳達指令給控制器、變頻器等。它等於是機台端的控制中心。

6. HMI
HMI 的重點之一是圖像化的介面以及觸控來作為人機介面，它等於是機台端讓操作者可以容易了解機台狀態並進行操作的介面。但隨著 HMI 的功能差異，越來越多 HMI 也可以有 PLC 的功能、連網，甚至遠端監控等功能。

7. 電腦
有些機台的運作需要較大的運算力或者較大量的資訊擷取時，基本上就會再搭配電腦，這等於是後端的運算中心。而這些電腦往往採用工業ＰＣ的架構運作，以清楚的帳號權限來分層管理，然後只安裝與機台有關的軟體或硬體的驅動程式，而很多程式看來只是用 VB 拉出介面，然後提供表單和ＵＩ讓操作者有更清楚的資訊作出決策而已。簡而言之，這個電腦的存在仍然是以讓操作者作決定或自動記錄為主，並不像一般ＰＣ是讓操作者有更多元的操作選擇或思考空間。

8. 運動機構與座標系統
每一部機台都有它的機構和座標系統，而且是多重座標同時運作的，也就是Ａ相對於Ｂ，Ｂ相對於Ｃ....，這樣的好處是簡化訊號的複雜度，方便操控和管理。

9. 致動元件
一般來說，要求效率、精度的會用伺服系統；其次是用步進系統；再其次可能是用氣動元件。或者混用。這部份通常不容易從機台上直接看出使用重點。因為控制器有參數要設定，ＰＬＣ裡面也有對應的設定。這表示拆解後只能全部重置，按自己的需求設定，原先的運作模式不具意義，也無法參考別人的作法好壞。

10. 循環系統
工業機台的另一個重點是它們絕對有循環系統的規劃，例如進退料、廢料清除、空氣供給、廢氣過濾排除....。簡單來說，就是必須能連續工作才有意義，不是工作一次就要維護一次。

以上，大概是拆解和爬文多了之後的心得。

拆到好東西是一回事，能不能派上用場是另一回事，用得好不好、到不到位又是另一回事。但是在此之前，對整個大架構必須越摸越清楚，才能隨心所欲，自由自在。

[回收第三年心得分享]

回想從當初開始玩 3DP 後，開始有一種從軟體回到硬體的感覺，而再回想更早前為什麼放棄硬體走向軟體，原因就在於玩硬體的資本要夠厚。因此，在當兵之後就改走軟體了。

這二十幾年當中，偶而也有重溫一下硬體的感覺，所以在 arduino 還沒問世前，曾經一度在玩 MCU，那個的麻煩程度當然跟 arduino 不能比。所以曾經我拿著一個用 microchip 的 MCU 作成的一個裝置給一個網路圈的朋友看，他好奇的問我這能幹嘛？我無法給他答案，但我知道這往後還有大大的發展。隔沒多久，arduino 出現了，不過我正忙著公司轉型去跟妹子們打交道。

又幾年後，3DP 和 maker 的風潮漸漸盛了，那時我還沒急著踩進來，因為那時還很原始，資源還很少。所以當時很流行拆光碟機的元件來組最陽春的 XYZ 架構。

之後，先從 XYZ davinci 1.0 試水溫，再到 ATOM 2.0，然後改模組，這才又讓我開始有回到硬體的一點感覺。但列印終究不是我的最愛。所以玩過一陣子模組，研究過一陣子列印後，又停了腳步。這次的原因是公司搬家了，從３坪的空間換到４０＋４０坪的空間，有得忙了，更有得搞了。

這時，剛好有同好分享了回收場的訊息，這才開啟了我的回收之路，這已然邁向第三年的回收經歷，讓我載回了超過兩噸以上的材料和零組件，再加上其他投資的設備機具，已經將４０坪的空間開始填滿，東西多到甚至要搞庫存管理才能追蹤了。

這段過程中，其實產值不高。原因無它，脫離那麼久，要再回到原先的水平，甚至超越，終究要時間，更何況很多東西在２０幾年前是沒有的，這有大片的空白要填補。

隨著回收的東西越來越多，越來越完整，也漸漸的能搞懂這當中的分工和架構，甚至是業界的運作慣例了。這些是先前完全沒想過的事情。

舉例來說，為什麼很多 3DP 的架構那麼簡潔，但工廠裡的 CNC 卻那麼複雜？這當中究竟誰好誰壞，或者你選擇那條路線，這可不是三言兩語就能道盡。

而從回收場的這些設備中，讓我了解到這些機器的設計邏輯、系統組成、供應鏈體系、甚至系統開發架構的模式。

這些東西包括了作動、驅動、訊號偵測、傳輸、狀態分析、邏輯判斷、介面顯示、ＨＭＩ、動力供應、系統架構和維護等等。

這也說明了為什麼工業界對於一般的 3DP 那麼輕視，因為在 maker 這邊的設備往往是極度簡化的架構，無法精準有效的控制、運作，也無法對運作過程進行全面的監控，甚至調校，然後還能跨系統協同作業。

然而，沒有那一邊是完全對的，各有各的發展和受益群眾。

重要的是在了解這些之後，要開始著手在工業和 maker 之間作交流整合，讓工業上多一些 maker 的創意和人性化，也讓 maker 這邊多一些工業上的嚴謹和系統化。

而這一切的目標都在於讓未來的生活、工作都能走向全面的數位化、科技化、自動化，並將個人的產值拉到一個極致，然後再複製。

在脫離硬體發展的二十幾年後，這次看來是不會中斷了。因為可以軟硬通吃，沒有空間限制，沒有資金壓力，擁有充份的時間和源源不絕的回收資源，還有外部工廠的支援。這樣子還能不搞硬體嗎？

所以，該動手開工了！

[玻纖板 - 手工圓盤鋸軌道]

這東西感覺是個有趣的材料，主要是對創客來說，金屬加工終究有它的門檻。

但對於玻纖板的加工，難度低很多，但強度也在水準以上，而且輕很多。

最近在優化手上的一些工作，想說盡量把先前回收的零件、材料和組件都拿來發揮效用，結果發現玻纖板的存在似乎能解決不少創客的頭痛問題。

過兩天把東西搞定後，再拿出來跟大家分享。

不知道大家有什麼玻纖板的使用經驗？以及要去那裡買，價位如何？

PS. 千萬要帶口罩和加強抽風，因為玻纖這種材料是吸不得的唷。

Part 2.

為了簡化圓盤鋸的使用並且提高加工精度，所以用玻纖板和最簡單的軌道條固定成一個平行軌道讓圓盤鋸可以在軌導中滑移。

這部份本來想用線軌或光軸作，但是最大的問題是厚度太厚會造成鋸片的加工深度被吃掉，所以最後選擇這個極簡便的軌道。

原本軌道的固定想用Ｃ型鋼，也想過用鋁擠，甚至木板，但是加工和使用上也都有一定的不便性，最後才看到手上的玻纖板是最合適的，因為加工簡單，強度和耐久性又都在水準以上，是最佳選擇。

有了軌道之後，在施作上要用木板墊高，中間留一個縫當加工槽，然後最好是有用廢木板弄成夾具，這樣就很簡單好用了。鋸出來的成果也比單純手持來得好非常多～～～

[綜合工作台]

除了配電的端子排是買的之外，其他都是回收的。

在之前光洗個電路板就被慘電之後，發現回收了這麼多東西竟然都是收起來放著，沒派上用場。

痛定思痛後，決定該把這些東西都接起來，讓它們發揮應有的功能，所以就有了這個東西。

基本上４組溫控器可以用來監控不同的區塊溫度，然後再透過 SSR 去控制供電。

而 Relay module 的部份跟之前的 LED 燈條控制一樣，打算再弄一組用來控制低功率的供電。

內部電源部份預計提供 5V、12V和 24V方便使用。

water pump 則是用來強制水冷循環用的，因為之後會架上 ZVS 模組來處理一些簡單的退火和焠火需求。

總之，該動起來了～～～～ Rocks!

[被慘電]

說起來有點丟臉，但覺得跟過去的經驗差太多，值得留個記錄，免得日後又忘了這慘痛的經驗。

話說為了搞數位攝影棚，先把地基處理好，接下來要搞照明，所以先用之前回收的 LED 燈管弄了很多要佈，但這些當然不會是一支接一個開關慢慢開，所以就把之前回收的 Relay module 來出來用，再透過位移暫存器來控制，初步實驗是ＯＫ的，電路和程式都很簡單。

但一切惡夢就從買到的 TB62706BN 這顆 pitch 1.778mm 的 IC 開始....

首先，光是零件在台灣都買不到，只能從淘寶上找，也不是那麼好找，這可以理解現在科技進步，所以腳位越來越密，但這種密度造成不小的困擾。

然後，不論是 EAGLE 和 KiCAD 也都沒有找到這樣的 footprint，原本還幻想著可以從網路上找到，最後發現 KiCAD 的操作概念比較簡易，所以用 KiCAD 自己畫，終於處理掉。

洗板子，本來想說用感光式的PCB來用，順便把那台快三十年前的紫光燈拿出來用，結果光是買投影片就超難找，市面上的店幾乎都沒賣，不然就是不耐高溫的賽璐絡片。最後在PCHOME上才找到，然後在電子材料時也才看到他們也有賣，只是比較貴。

曝光的問題解決了，再來就是顯像。這實在是失敗率頗高的步驟。因為沒有設備，只是簡單放在容器裡顯像，結果發現它的顯像速度有太多變數，像是紫外燈照多久、溫度、濃度、液體使用壽命；然後常常顯像的速度不一致，也不均勻，造成線條粗細不穩，也有些沒洗乾淨，變成很難控制。

蝕刻

以前都是用一種棕黃色的液體在蝕刻，現在改成一種透明溶液，刻完後液體變淺藍色（可能是Ｘ酸銅），這個動作因為上一個動作的光罩去除不均勻，也常常造成銅箔粗細受到影響。結果就是都盡可能的用粗一點的線條，免得斷掉。但線條一粗，PCB 的 route 就不好 layout，結果一直改。

鑽孔

好不容易蝕刻好之後，開始鑽孔～～～哇哩咧，0.6mm的孔以現在的視力真的是看不到東西在那裡。最後只好把舊手機架起來當放大鏡用，透過螢幕去看才捉得準。但這又產生另一個問題。

對位

因為幾乎無法使用單層板來 layout，用雙層板然後透過 via 來串接電路可以優化許多，但前提是你兩層的定位要夠準，不然 0.6mm 的孔，1.2mm 的 via，隨便一偏就歪了。via 偏掉事小，那個 1.778mm pitch 的IC腳位偏掉，東偏一點，西偏一點，最後會搞死人。

焊接

因為用了雙層板，結果有些焊點被零件蓋住，等於必須按照一定的順序才能焊完，有些甚至要特別留空隙去焊。

助焊劑

因為腳位太密、間隙太細、顯像及蝕刻的殘餘物以及助焊劑似乎帶酸性，結果有些腳位竟然放大看是開路的，但上電後卻會變短路，甚至有火花。

事情還沒完～～～

這一連串的問題下來，已經搞得讓人開始懷疑人生了，更扯的是，第一版作出來的電路都 tune 好了之後，想說為了避免短路，在電路板上噴上絕緣保護漆，結果它卻變成誤動作。只好再把它洗掉，但最後還是怪怪的，而且電路太擠很難維修，就乾脆重作。

之後想到手上的 UV 印表機，捨棄用投影片作光罩的方式，直接用 UV 印表機把電路印在雙面銅箔的 PCB 上面，這樣的動作其實比投影片快得多，也較省。因為不需要有投影片，不用紫光燈照射，也不用顯影，印的速度基本上頂多一二分鐘。但也不是沒缺點，就是雙面時的定位要很準，這個的難度比用投影片高一點。

之後一樣丟下去蝕刻，基本上 UV 硬墨比 UV 軟墨合適，比較不會剝落，而且不用太厚，印太厚並沒有比較好。但是一樣會出現毛細現象的問題，太細的地方因為對流狀況不佳，容易有殘留。所以可能要像蝕刻機一樣用汽泡浴的方式處理。

最後，用了最笨的方法，

1. 先作一個轉接板，把 1.778mm pitch 的 IC 腳位改為 2.54mm 的 PIN 腳，順便把電容和電阻作在轉接板上，簡化電路。

2. 再作一個配線板，上面主要就是作各種訊號的串接，只有轉接板和連接器，其他什麼零件也沒有。

3. 因為簡化電路之後，via 的數量大幅下降，另外難焊的零件也都把焊點盡量控制在背面。

但最後 32 port 的訊息還是有一個 port 的準位異常。

不過這點也很難說到底是電路有問題，或是 IC 有狀況了，因為在重覆施作的過程中，發現淘寶賣家以新舊零件混在一起出貨，有些 IC 是全新的，有些則是回收品，有些甚至針腳斷了 1/3，搞不好根本焊不到。

這幾天這樣折磨之後，發現對電路的觀念完全停留在二十幾年前的認知，現在完全不是那回事了。也難怪現在大家都盡可能用擴充板的方式在作試驗，而不是重新 layout 板子。因為 SMT 的技術才能把體積作到很小，但線路要細如髮絲的話，不靠機械自動化生產是作不到的，這又要有量。

在這樣多重阻礙的情況下，一般 maker 要把電路的佔比放大的機率恐怕很低。而在這樣的情況下，看來有很多值得優化的空間，也有很多的資訊需要重新 update ，之後不能再這樣硬幹了。