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[伺服馬達試用心得]

俗話說：事情絕對不是像傻子想的那麼簡單～～～

不過對於 maker 來說嘛，多嚐試多學習多交流，之後再來優化是不變的過程，所以就來分享一下最近的心得。

首先，要先說明這些從回收場撿來的東西包括：

‧三菱電機系列

伺服馬達 MITSUBISHI HC-KFS13
驅動器　 MITSUBISHI MR-J2M-10DU
介面單元 MITSUBISHI MR-J2M-P8B
底座單元 MITSUBISHI MR-J2M-BU6

‧台達電子系列

伺服馬達 DELTA ECMA-C11305FS
驅動器　 DELTA ASD-A2-0421-L
ＰＬＣ　 DELTA DVP-14SS

●系統重建

因為東西是回收的，所以很容易東缺一個西缺一個，甚至連線材或端子都不合或缺少，因此在重建系統時浪費了很多時間，而且因為沒有經驗，
所以在一切還沒能動起來之前，那個摸索的黑暗期是很漫長的。所以會讓人一直反思，這樣有價值嗎？

●系統連線

在依序完成電力、電機、編碼器及基本的ＩＯ訊號配線後，又發現了另一個問題，就是設定程式老舊難尋。以三菱這套來說，它的軟體是 2002 年出版的，還能用真的算萬幸了。

這當中又遇到了一堆鳥事，像是這種停產商品的資源在網站上是很難找的，然後供應商都是以作生意為導向，所以要下載一定要加入會員，有的還要進行審查，但假日不一定有人能處理，又會拖到時間。

而在軟體中也發現，因為是針對早期的電腦系統開發，它的 com port 只有 1~10，結果天殺的現在隨便都嘛跳到２０幾號去了，所以 USB to serial 的卡接了，它一樣測不到。

後來把 USB to serial 指定到前面的 port 號才開始有機會嚐試，而中間又遇到一堆雜訊、baud rate、parity check 一堆不知道要不要改的東西，總之試了很久。

後來終於連上了.....最大的問題還是在於雜訊干擾！

而這又點出一個問題，就是沒用專用的連接線，自己 DIY 的接線其實很不符合標準，大大提高了風險。

●系統調校

伺服馬達的功能完整性遠大於步進馬達，若說步進馬達的運作是一廂情願，那伺服馬達的運作大概就是使用必達。

因為開放迴路的步進馬達若產生失步或任何異狀，基本上系統不容易發現，整個機械運作的物理特徵必須在事前作好試算匹配，才能安全的運作，但仍屬一廂情願的狀態。

伺服馬達不同，它的馬達本體或許本質上沒什麼差異，但它內部的編碼器發揮了極大的狀態追蹤功能，再搭配驅動器的電力供應，讓整個馬達變成一個即時的電磁自動平衡系統。

而這個電磁平衡系統可以透過系統調校軟體來進行各種的物理特徵分析，讓馬達的使用更精準更到位，也更隨心所欲。

＊不過這部份有一些曲線和量測的數據意義還不是非常清楚，這部份顯然應該連動到功能特性，這樣的應用性就會非常大，有待後續了解。

●系統整合

伺服馬達的控制系統基本上跟很多軟體的概念類似，它有非常模組化的功能模組版本，也會有結構簡潔的整合性版本。

以我試驗的三菱和台達伺服來說，三菱的這組就是模組化的架構，所以除了馬達和驅動器之外，還要有介面單元、底座和控制單元才能運作，而控制單元還綁定它們的 SSCNET，這等於是他們自定的 protocol和規格，

用以確認整個自動化系統的架構規模和運作效能，這對於大型系統來說，自然是順理成章的事。但相反的，若你只是想用伺服馬達來取代步進馬達，那這樣的架構就變得殺雞用牛刀了。

所以以三菱這組，即使最簡單的作法，也只能把 MR-J2M-P8B 改成 MR-J2M-P8A，變成是直接餵馬達的觸發訊號進去控制馬達的運作，但是依然保留系統對馬達的調校功能。

而台達這組就更單純了，它的驅動器等於是全功能型的，兼具了驅動器、馬達調校、系統介面的功能，甚至還可以跟光學尺連接，它的運作架構跟步進馬達的概念就相近許多。

●系統轉移

不過，我發現要把伺服馬達應用到目前 maker 相關的專案裡是不太容易的。

以走專屬 protocol 的模式來看，像三菱的 SSCNET III，基本上硬體就一定要是整套的才會方便，然後再結合它們的 I/O 架構，例如 CCLink 那些的，整個從硬體、通訊、機構，之後再用它們的 API 進行

系統設計，這樣才能搞定整套系統，甚至走到工業 4.0 的水準，但這等於是在設計一整套的加工系統。

說實在的，就 maker 這塊目前在玩的，不論是 3DP, Laser, CNC, Robot，也都還沒搞到那麼大，又或者說真要搞那麼大時，整體的研發、建構成本跟後續的營銷服務加一加，其實不如搞專業機台。

所以在 maker 這塊如何有效發揮伺服馬達的優勢，輕鬆的整合，是得好好思考的問題。

●最後心得

其實在沒有實際上電測試實作前，對於伺服馬達只是知道它的概念，但對它的實際運作和週邊規劃應用，是完全不明白的。實際用了之後發現很多事要稍作修正了：

1. 伺服馬達有很多優點，但架構格局相對大

相對於步進馬達只要馬達加驅動晶片，再加上電源就能運轉，伺服馬達的整個組成結構是偏大的，這對於大型的系統有其優點，但是得用在作大事的情況下。

相反的，近來有些業者在整合兩者的優勢，在步進馬達上加裝編碼器，甚至驅動器，前者除了可變成閉迴路的步進電機外，後者則可以透過不同的連線方式(CAN or ETH)來達到控制馬達運作的目的。

不過目前把驅動器整合到馬達上的產品售價仍高，未來若大幅降價後或許會改變整個步進系統的生態。又或者，這樣的驅動器其實是可以自製的，只要結合 MCU, driver, connection 和基本的電力管理，

其實難度並不高。

2. 回收終究不是正途

這兩年其實回收了很多材料和元件，的確是讓整個工作室達到想作什麼就有什麼的狀態。但是回收品的潛在問題其實不少，例如：品項年限，通常不會是最新的東西，應用起來會讓人覺得老是在作技術回顧，而非創新。

品項完整性，尤其是一些規格互有關聯的東西，只要缺少一個就很容易卡關，然後又得費心去處理。

應用方向，有一些東西並不一定是自己最需要挑戰的項目，但往往會因為拿到不同的東西，而花時間去了解，反而失焦。

現階段，這些都只能以補強自身的基本常識為由來說服自己。但是，當了解的東西越多，還是得回到根本，解決自己有興趣的問題，開發想要的市場才是正途。

3. 成本效益

現在的科技其實非常進步，所以事實上是很多 DIY 的東西還不如去買來得划算。這是非常嚴重的問題！

舉例來說，人家賣一台ＣＮＣ可能５～１０萬，但若自組一台ＣＮＣ的成本超過它，規格又沒有比它好，那當然不值得去作。

相反的，若自組的成本遠低於此，規格又好很多，那才有值得作的切入點。但是，這樣的條件能否變成長期的產品競爭力，還是只是實驗室裡的特殊狀態。

恐怕很多時候都是後者的狀況。

這表示，其實很多設計生產的想法，最終都必須回到規格、成本、售價、競爭力的平衡，才會是一門好生意。

●結論

很多事情沒有親身走一遭，只聽別人講的狀況下，不一定能有很深刻的感受。

所以這次試著把手上的伺服電機都推起來，讓我理解到很多美好的夢想並不必然那麼實際，實務應用上有很多的限制，如何選擇搭配創造競爭力，這是每一個設計者在完成功能規劃的同時就必須評估進去的。

不然很容易淪為只是玩爽的技客自嗨者，不見得能作出什麼實際的東西，這樣就不是很理想了。

最後，感謝 王榮達 （Jungtaw Wang） 大大支援台達驅動器的電源端子一枚，沒有這特規的端子，光配線就是一個大問題。

當初在回收場應該特別收集完整的，沒想到就少這一個。十分感謝！

[ATOM CNC 的未來？]

品牌：英國Aberlink
型號：Xtreme （CNC)
量測行程：X300 Y300 Z200mm
精度：3um+(L/250)
產地：100%英國生產製造
可放置現場操作的三次元
恆溫40度，工件溫度自我補償
無須氣源，只需要電源，隨插隨用

PS. 看到別人的廣告，無法分享，只好轉載。
這圖很有趣，它突顯了如果要用 delta 架構作 CNC，會遇到的問題和解法大概就是這樣了。

[step by step - delta 整合應用]

以 游仁亨 大大提供的這個機架為框陸續改裝升級，目前基本上就跟 ATOM 2.0 的規格一致，連印的成果都幾乎分不出來了。最大的差異大概是料放太久，含水量的差異為主。

但實際上，有一些執行上的優化，例如：

1. 整個 hub 是二手零件拼成的，尤其那個金屬架，原本根本是歪的。後來有特別選擇微動開關（要斷離感特別明顯的，雖然都一樣規格，但零件好壞有差），現在測都很準。

2. 整個噴頭是 2.0 的舊頭，但目前用舊料在印也都沒有塞的問題。

3. 改韌體，現在的配置是單噴頭四進料，指定進料是以 T0 Lx (x:0~3) 來指定。

4. 透過 servo port，直接控制 四進一出進料模組、雷射頭、無刷主軸。

雖然說目前好像 3DP 這一塊有點風向轉變中，FDM 走向模型公仔應用，SLA 走向精緻首飾、小型公仔，所以 3DP 這一塊有點冷清。

不過我個人倒是覺得 delta 可以玩的東西不少，也有很多話題性的切入點，所以還是可以繼續玩。

只是現在似乎比較適合在自己的小社團 PO 文就好，免得影響別人的市場風向而被 =__=。XDDDDD

感恩游大，讚嘆游大。

為了測試 Delta CNC 究竟能不能吃鋁，就有了這個怪東西了 XDD

[撞到一個不要不要的]

暫時先用無刷馬達來充當主軸，果然操作習慣差很多，如果要轉移到 delta 3dp 上面，就要有完整的SOP和配套設計，不然蠻可怕的。

但是，當電動鑽床似乎還不錯。

http://tech.deltamoocx.net/
台達的基金會，有很多的免費課程可以線上學習!!
有興趣的可以看看唷!2/20開始~~
ps.全報了，看有沒有機會都看完!!XD

[台中工具機展心得]

今年的展聽說跟二年前一樣是難得一見的大型展，共用了四個場館。這次剛好發比較多咩去工作，就跑比較多趟去盯場，正好趁今天比較閒，就仔細逛逛這個展。

大致上來說，這個展可以細分成幾部份：基本工具量具耗材、關鍵模組業者、機台供應商、特殊技術業者等。整個產業的分工十分細膩，多數人都是站在自己的專長領域裡將產值極大化。

這樣的生態其實跟創客領域是有一些些不同的，因為創客需要以想法為導向，盡可能的實作出相對完整的方案才能有說服力，這當中就需要很多跨領域的經驗和決策。然而，創客在這些專業人士眼裡，可能只是業餘，甚至是門外漢而已。一條溝還真的不小～

不過，創客也不需妄自菲薄。因為大家可能在市場、網路通路上有更多強項，或許都能走得不錯。

以下，提供一些收穫給大家參考，也歡迎大家分享所見。

1. 鋁擠
這其實沒什麼特別，但跟廠商聊過之後發現鋁擠竟然便宜到是論公斤賣的。這表示很多原本的想法可以改成用鋁擠來作，還更便宜。例如先前在找的C型鋼，單價竟比一樣長的鋁擠貴。還好最近太忙還沒去買，不然會嘔死。

這有什麼差別？主要就是精度囉。簡單講，如果鋁擠便宜好用，那麼自己來個大型的 3DP 就不是什麼難事了？

2. 上銀
這間知名的公司這次的展覽很活潑，搞了很多生活化的小展區，剛好在我客戶的對面。他們這次展的東西很多是我覺得可以用 delta 3DP 來改的，而他們是用機器手臂來作，完全是殺雞用牛刀。雖然他們是在展示機器人時代的多種可能性，但我的看法不同，主要在於這些東西一樣該產生變革，但不用那麼麻煩，那個落點會剛好落在 delta 3DP 這邊。或許會說，難道 XYZ 不行嗎？可以，但不會那麼方便。而 delta 就ＯＫ嗎？也倒不是，但是只要把目前的 delta 改掉一個關鍵的設計元素後，它就會超強，令人耳目一新。

3. 五軸雷射雕刻
最近剛好又在玩雷射，對這特別感興趣。這家公司超小，只有一個單位，只有一個女生顧著，但他們作的事很屌。就是在模具上用雷射刻出圖案。他們的作品非常細膩完美，而且工作是在完成的模具上施作，這表示他們的技術穩定度極高，利潤也一定很可觀。

這讓我想到先前在改的轉盤，以前已經準備很久的小型減速步進馬達模組，很多東西的構想都是一樣的，但將想法用在什麼領域就能創造什麼價值。

4. 大型機台
這次很多廠商展示了超大型的工作機台，我自己的客戶也展示了一台能加工１５頓重工件的大型銑床。這讓人發覺現在的社會，創新是一環，潮流是一環，但大型公共工程的需求也很可觀，讓我想起先前的一支影片，是用一個火紅的超大鐵塊，直接打造出一支二三十米長的發電機輪軸。整個工廠宛如身在巨人國，全部都超大，但卻全部可控制。這裡面每一項設備恐怕都是十分可觀的花費。

這突顯了，人的想法能解決什麼問題，就能產生多少價值。那麼，怎麼能不好好利用腦袋仔細想想呢？

5. 老外越來越多
過程中我雖然聽到一些像技師旁的交談，但聽到更多的卻是日文、英文的對話，很多人都是來採購的。而最後這天，更是很多看似工廠老闆的人來看機台。

讓人覺得景氣並沒有多差，重點是錢都在那裡領域流轉而已，所以適時的轉換獲利模式非常重要。

以上，是一些小小的觀察。我相信結合 3DP, Laser, CNC, 以及一些電氣加工技術，應該是能搞出很不一樣的東西。重點是能把很多事情簡單化，進而提升許多效率，增加很多機會。這是近來我一直努力整合機台的原因，希望明天六月前，能把目前計劃的東西都搞定，把產值再往上推一二階。屆時，就可以再開另一間公司來推下一項業務了。

[ATOM+ ____]

今天這篇可能會不太討喜，甚至會得罪一些人，但是就事論事，發表個人見法而已，所以我不想管太多。

這一篇也不是 ATOM 2.5 Ex 的推薦文，因為在我的構想藍圖中至少還可以加入六項功能，那都不知道該算第幾代了。

但這點出一件事，就是為什麼我選擇 ATOM 而且力挺，原因在於在不久的未來會是什麼面貌。

‧有人說 delta 只是帥，結構沒 XYZ 好。

這點其實見仁見智，因為影響產品品質的因素很多；設計構想、用料、組裝、操作，....。我相信 XYZ 適合作較大強度的加工，但重點是人人都有需求嗎？

相反的，帥的這件事卻很有趣。在長期又片段的研發過程中我發現自己的一個劣根性，就是愛追求認同，簡單講就是討拍。那一點點的虛榮感往往是支持自己一試再試、熬夜測驗的動力之一。

所以帥重要嗎？我覺得蠻重要的。它幼稚嗎？其實有一點。但如果你買手機都會挑外型了，那為什麼 3dp 不會？這點人性其實人人都有。

‧delta 也不是只有 ATOM 啊，PING、D-force、Flux....

的確，他們都是 delta 機種，但是它們嚴重忽略了未來性，所以我近乎無視他們的存在。

以 PING 來說，它的定位比較偏工業用機種，所以它看起來是比較先進。不過這以它比 ATOM 晚上市的角度來看，它不這樣作大概也不用賣了，但它的致命傷就是規格綁太死。在這樣的規格之下，其他想自行改裝的部份都很難實現；而且因為它主打工業用戶，所以這批人幾乎不會分享的，等於沒有激發火花的可能性。

以 D-force 來說，我真的很少關注它，印象就是偏向玩家自己搞的品牌，該有的都有，但沒具體特色。然後因為玩家色彩重，所以其他玩家會選擇自己搞，而不是買它；而一般消費者也會不太敢買，因為保固和服務等等的問題。（但這都是我從外界感覺到的，不見得是事實）

以 FLUX 來說，這是一台有趣的機器，但可惜它不耐玩。就功能性來說，它是很強的；就 cost down 的功力來說，它也很厲害，但它最大的幾個缺點就是一、不耐玩，動不動就出狀況或故障；二、硬體綁太死，所以功能就這樣了，很難有什麼突破；三、軟體綁太死，什麼都得等官方，但官方被問題一拖累，所以全卡住了，大家只能等。

這些都是非常可惜的事！因為 3DP 作為一個快速打樣的設備，它該呈現的就是穩定的運作、良好的品質，讓你的所有構想可以快速驗證，加速整個研發流程，而不是買來找自己麻煩的。

而在穩定運作和良好品質之後，它應該還要帶給使用者更多的可能性，這包括整個設計、打樣、驗證的過程不一定只是 3DP，它還可以更多更多。

‧為什麼我這麼喜歡在 ATOM 上亂搞？

因為它除了是 Delta 的帥之外，它還大幅度的保留了 Open Build 的框架，而且它選擇讓玩家自己組，這等於是一場入學考。當你考進了這間學校，那麼就能跟很多同學教學相長、快速交流，這樣的成長最快。

或許有人會說，我買 3dp 是希望賺錢的！那當然沒有什麼不對。

但是，世界的潮流不是這樣的。現在就有越來越多的產品是跳脫傳統思維的作法，中間加了很多創意成份（你要說是文創也可以），這才是未來的生存之道。因為唯有加入創意成份的東西，它才有機會在現在的生產線中異軍突起，否則所有東西都很難比得過世界工廠的產量，而你也不會想去當個作業員。

所以，創意是絕對重要的因素！創意，有可能改變工法，有可能改變製程，而那可能就不是現在一心想賺錢的企業人士所能掌握的。所以，未來的社會很可能是有創意的人說了算，因為他的創意只要有足夠的人願意買單，他就有能力改變你的生產流程。那麼，你說未來是創意導向，還是技術導向？

‧delta 只是 3dp 嗎？

或許很多人這樣覺得，但我從來不這樣想。其實我也不在意 3dp，那不是我思考的點。我的想法很簡單，任何一個能快速實現腦中想法，能用最到位的方式執行的機器，就會是一個能提升競爭力的工具。所以 3dp 可以是任何東西，重點是它必須能夠變成各種東西。

所以 ATOM 的結構很重要。它的結構讓玩家可以自己裝上非常多的東西，而且不會衝突。這點對很多強調精密度的機器來說反而是致命傷，因為你只能是 3dp，很難成為其他。所以你買這樣的機器是拿來當工人用，而買 ATOM 卻是拿來圓夢。

‧ATOM 還能是什麼？

ATOM 的好用好改在我入手一個月就證明了，因為一個月就可以搞出一個雷雕系統，甚至還試了很多的東西。隨著熱床的加入，現在在我計劃中的模組至少有七八個，所以這就是我的 ATOM+ 計劃，它是 ATOM 的進化版，希望透過 ATOM+ 的符號意向，讓大家可以思考除了 3dp 還能有什麼，不再設限，並且能快速導入。

把一台機器從單一功能變成複合功能是對的嗎？我覺得是的。因為原本大家會買列印機、掃瞄機、傳真機的，但現在都直接買事務機了。

這就點出一個相同的消費邏輯，就是每個人很難說自己一定不需要什麼東西，尤其是取得這些功能所付出的代價不高時，你就會買。然後你會開始修正自己的行為模式，讓機器發揮效益，也讓自己的產值提升。

那麼，在 3DP 也是一樣的模式。今天的 3DP，加上雷雕、加上CNC、加上3D建模、加上攝影棚、加上.....。現在你會覺得那些又用不到，但以後你會想我可以拿它來作什麼。

而這些東西，我必須說它在 XYZ 的機台上幾乎作不到，而在其他 delta 機器上要嘛作不到（例如 FLUX、PING），不然就是沒有爽度（如 D-force），所以 ATOM 變成最佳的平台。

‧魚幫水，水幫魚

因為 ATOM 的穩定和帥氣，所以它得到很多市場的關注，這同時也讓 ATOM 的使用者作品更容易被注意，變成正循環。所以在可期待的未來中，由 ATOM 所產出的有趣東西會越來越多，而使用的工法也會越來越多元。

屆時，使用其他機台的人才會開始發現，為什麼我不能用其他方式來解這個問題，而必須受限於 3dp 的邏輯去看事情，這點就會是競爭力的消長關鍵。

‧路線選擇

在這圈子裡，很多人選擇了技術本位，但也有人選擇了設計本位。這事本來沒有什麼對錯，每個人都可以選擇對自己有利的切入點。

但是，如果站在時代的發展來看，我會比較關注設計本位。因為在商品市場裡永遠有人能把東西作好，但是不一定有人能找到不同的解法，而月受到普世認同。

那麼這就表示技術的被取代性很高，但是設計卻可能成為經典。這是不同的路線選擇，無關對錯。只是站在我的立場看，我不會過度依賴技術，因為那都是可以用方法論找出解法的東西，挑戰性不是很高。

相反的，設計的領域必須從人的角度出發，從潮流的變化找到未來的歸處，再用最省力的方式作出準備，然後享受這一切所帶來的美好。這會讓我覺得有趣，覺得爽！

最後，這篇只是我的個人見解，無關各家業者的政策或戰略。

對我來說，事情很簡單，就是挑一個最穩定、最好改、最沒限制、最容易實現想法的機器，然後爽爽玩～～～

沒有作不到的，只有想不到的。

[ATOM攝影棚]

換個角度，加個黑幕，用手機隨便拍拍就OK囉。

目前算構想測試階段，等燈條、熱場、控光電路、旋轉平台都弄好，除了能當攝影棚用，還可以支援 photogrammetry 當3D掃描用。

Delta 的應用還可以有很多很多，一步一步來了。

[風向球]

隨著 Maker 話題的沿燒，3dp 在社會上的能見度和接受度很高，但是目前主流都是放在 3d 列印和建模。然而，應該有很多應用是充滿想像空間的。

但是，市面上卻有很多 DIY 或定位不明的公司，產品的等級也良莠不齊。

我個人在思考一些想法，不知道大家會有什麼見解，覺得可以討論看看～～

但為了方便大家了解想法的發展，請大家留意以下重點：

1. 這不是要來生產 3dp 列表機，因為這市場夠飽合了，沒必要這樣玩。

2. 針對不同的主題應用，請獨立一個回覆串，並在開頭註明應用類型，後續討論的人，請跟著回覆串一起交流。若你有不同版本的想法，可以另開回覆串，然後註明應用類型 V2....V3.....以此類推。

3. 意見交流就是不去排他，如果有人想作就去作，我也不確定自己是否真的想把它落實，所以好的想法不用藏著。

ＯＫ，那我先提一些想法，例如：

1. 想法一：以 delta 機型作成投幣式的可麗餅販賣機，結合熱床、簡化介面、降低高度。其實一台花不少多少錢，但噱頭十足。

2. 想法二：以笛卡兒系統作成小型刻印機，現在刻印的機器都很大，但事實上根本用不了那麼大，一個名片大小就很夠用了，成本也很低。

3. 想法三：以雷射模組作成外掛，架在一些烤物上面，例如大鵰燒，然後上面可以寫字.....XD

4. 想法四：以 delta 機型作為蛋糕裝飾機，可以提供客製作造型。

5. 想法五：我覺得現在社會需要一個組織，是專門以開源的技術和資源，去整合出能具有新奇、前衛、有效率的合理價位設備，讓整個產業變得活絡，並且跟得上潮流。