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[CNC 電控週 - 黑貓白貓，能捉鼠就是好貓]

https://www.youtube.com/watch?v=Hg64rBUwIiY

使用開關：
Z 軸 - 近接開關 OMRON E2E-X5ME1
X,Y 軸 - 光學限位開關 OMRON EE-SX672

因為作法跟原始設計不同（用機械式限位開關，或透過光耦合器處理訊號），所以這部份搞得有點久，不過也收穫很多。

第一是終於比較看懂 datasheet 裡的示範電路意思了。
第二是解決電位差的部份，自己用了個取巧的作法，簡單有效。

總之，這個作法介於 grbl 原創的機械式限位和光耦合式的中間。而我只用了三個電阻和三個二極體就搞定了。

再來就可以進行更細節的自動控制運作了，像是自動偵測，主軸控制，冷卻系統等等。

不過，因為 Arduino UNO 在 CNC 應用上腳位的數量過於緊繃，未來若要再加上換刀、空壓系統或第四第五軸，顯然會有瓶頸。所以很可能需要轉移到 Arduino MEGA 去運作了。

希望很快的，能把這些電控細節處理完，就可以正式來打造自己需要的自動化機台群了。

爽！

[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。

[PLC]

準備開始用 PLC 作點小機台，有點後悔當初沒多拆幾顆回來備著了。

仔細研究了一下規格和它裡面的功能，其實實用性算蠻高的（廢話，不然怎麼會大量使用），而且使用的難度不高。

就整體功能來說，它跟 3DP 或 CNC 用的韌體相似，但 3DP 或 CNC 是以 gcode 來運作，較少 IO 的處理；而 PLC 則是以寫好的碼去運作，較多的 IO 處理，較嚴謹.

目前打算來作一台自動鑽床，來處理攝影棚需要的大量支架的鑽孔動作。上料後進行氣壓固定夾持、鑽孔、偏移、再鑽孔、復位。主要採用氣壓和SSR控制，以後希望可以直接整合伺服馬達和無刷主軸，而這將是最基本的單軸機電控制的基礎。

丁大
借PO一下了
有興趣大家來討論討論
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聲明：以下純屬幻想，請勿當真 0.o
<< N in 1 外掛套件盒 >>
我是想做做看
但是控制外行
所以只能畫畫概念圖
1st RC SERVO OR STEPPER MOTOR 控制圓盤將擠料馬達轉到定位
2st RC SERVO 將擠料馬達齒輪推入擠料機構
以上です。
。。。。
下面的進料口我也想好了
但是還沒畫出來
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＜＜版權沒有，歡迎轉載＞＞

[3DP] 四進一出電控模組

硬體：LM3914+PC817+Relay模組
控制：Servo port with PWM signal
整合：將主板E0馬達排線接入relay模組，再由gcode以切換不同工具的概念，將馬達排線以relay切換方式接到不同的relay群，再將對應的relay群接到對應的馬達。簡單講就是電話總機的概念。切換前後，再搭配對應的清料預擠、回抽收料、切換馬達、進料、換色預擠、洩壓清料。就可以達到多色切換，但不需進行複雜的系統升級。

當然，要作到十進一出也不是不行，只是好像沒必要。

Next: 機電整合和進料多通管製作。

２０１７年初撿了太多寶，但一直都沒時間派上用場，所以準備陸續進行測試，確定配線、用法和控制方式後，就可以將它們導入目前的專案了。

下午分享的那個，太貴了，入手不了，來一個便宜一點的，不過小很多，馬力也差很多，我在假想，是否可以把切削的馬達升級成大的無刷馬達，另外加上轉速控制器，這樣會不會比較省錢一點呢？

[瑪莉蓮夢露風扇控制盒]

為了方便使用、讓配線安全簡單些，所以自己畫了個 Arduino UNO 的控制盒。

但這盒子跟一般在 thingiverse 上的不同，必須符合風扇的需求。因此，在電路旁增加了強力磁鐵的位置，以及耳機插座用來接腳踏開關，在上蓋部份加了調整轉速的可變電阻。

整個繪製的動作大概一二個小時，就是先捉 arduino uno 的 STEP 檔，然後以此為基礎在 FUSION 360 裡開始拉圖。另外，原本其他人公開的盒子也都沒有作明確的固定方式。因此，我自己改了作法，就是以印出的腳座來固定電路板，因為那裡幾乎沒有鎖螺絲的空間，就直接把它夾起來就好。

然後在電路板比較空曠的地方留下螺孔柱，採用從側面鎖的方式固定。

上下蓋列印的時間大概4小時，一次搞定，全部準準準。

我相信只要有精良的機器、熟稔的經驗、完善的軟體和大量的資源，要達到心想事成的狀態是非常容易的事，而這將會是創客的基本功課。

[數位攝影棚 - 瑪莉蓮夢露風扇]

花了點時間 tune 一下程式，最後還是選擇最簡單的作法，就是可調速以及反應靈敏即可。

但這風扇實在太強，最大出力時腳架撐不住，會倒台，有點可怕。底部要加負重才行。

https://www.youtube.com/watch?v=OH5MrudW0R8

相關規格：
控制板 Arduino Uno
ESC : HLW XXD-30A, via pin 7
無刷馬達：A2212/13T 930KV
螺旋槳：10x4.7P
電源：12V 8A
可變電阻：B10K, use A0
腳踏開關：normal open(HIGH), use pin 2

http://www.inventor.com.tw/n…/brushless_motor_fan_for_studio

[關於 CNC]

在講 CNC 之前，首先要先把背景交待一下，稍候話題有跳脫的就不會回覆，不然這個議題太大。
第一，我是唸機械的，但那時還在車床銑床的傳統工法年代，CNC沒接觸過。
第二，在那個講究專才的時代裡，我念的東西很廣，但幾乎都是自修的，所以我現在的工作很多元，目前正在思考將能量集中的最佳切入點。
第三，繪圖在286年代時，AutoCAD我很熟，但在它差不多從 2D 開始轉 3D 時期，我就去忙別的了。

關於 CNC ，一言以蔽之，就是「工欲善其事，必先利其器」。

對於目前角色是經紀人的我來說，會從網路行銷、實體活動再回頭來看 3DP, CNC, Laser 這些 maker 們熱衷的東西，主要
的原因在於看到未來的市場需求以及人們的能力指標改變。那麼，究竟該作到什麼程度或用什麼方式達成，就有很多不同的思考方向了。

而我設定的目標只有八個字：心想事成、隨手可得。

現在開始來談 CNC。

CNC 簡單來講，就是你想作的東西，只要想好、畫好，然後機器就幫你作出來，不用自己動手加工。這樣講好像很簡單，但其實裡面處處是細節，是關卡。

首先，你想作的是什麼東西？很多 maker 可能聽到 CNC 就高潮了（我也是），但你想作的是什麼東西、什麼尺寸、什麼形狀、什麼精度、有多少預算，可能就把你推向不同的發展方向了。
關於這部份，建議是在 CNC 相關社團或者自己專注的社團裡留意相關的應用需求和發展，會比較清楚目前作到什麼程度，有那些選擇，要什麼代價。

關於「想好」，當你要作一個東西前，你得先想好這個東西可以怎麼作，有什麼差別，有那些工具。這過程當中，加法、減法都有可能，公規或特規也有可能。
這部份可能是最大的挑戰，因為對每個人來說，熟悉的工法和手上的資源差異很大，同樣一個問題，可能會有很多不同的解法。
這時候，你必須很清楚自己的需求和選擇，然後行動。

關於「畫好」，在離開機械領域二十幾年後，雖然 AutoCAD 還會，但其實一開始我也真搞不懂現在 3D 軟體的繪圖概念，慢慢從 123D design 到現在的 FUSION 360，我發現那是 scope 的改變。
以前的 AutoCAD 是在一個絕對座標概念下的產物，所有的繪圖必須從座標系統開始，然後一直延伸。現在的繪圖軟體走的是一個相對座標的概念，它可以有很多東西個別存在，然後從每個東西去看彼此的相對關係。
熟悉操作之後，就必須把自己想好的東西和作法畫出來，並且盡量在實際動工之前把設計的成果確認好，而不是邊作邊改，這樣會很沒有效率。

關於「機器就幫你作出來」，這是非常簡化的說法，但大原則就是「工欲善其事，必先利其器」。
也就是說，你必須完全清楚整個加工的過程需要那些步驟、用什麼材料、用什麼工具、有什麼問題、能怎麼解決或避免。
一切原本在人工操作下可以被執行的製程都確認後，再看你用什麼機器、用什麼軟體去控制它，然後用什麼 SOP 去防呆，確保成品的良率。

個人應用實例 - PROTON+ 鋁質固定隔板

‧想法
以我用 CNC 來切割 PROTON+ 需要的鋁質固定隔板來說，它的目的在於強化 PROTON+ 的幾根光軸的結構剛性、方便固定列印頭的塑料組件。
所以它就是被設定成 3mm 的鋁板，然後挖一堆螺絲孔、光軸孔和排線槽而已。
但是螺絲孔的定位必須準、尺寸必須準，才能固定得好，然後被包進列印頭裡。

‧畫法
我的 PROTON+ 是按照 ATOM 原本的 PROTON 用料和結構去走，但根據自己對 3DP 和機構的了解去作修正，再結合先前試作 PROTON 時發現的一些不方便的地方去作改良。
然後是在 123D design 裡面進行繪圖，基本的物件都先個別畫出模組，然後再進行組裝定位、修正相關零件的長度（尤其是螺絲）。

‧加工
受限於我手上這台鋁擠型組成的 CNC 強度有限，而且只有三軸，所以我個人的目標只設定在能加工基本的鋁材，了不起就是切割一下、挖一些孔為主。
在爬了一些文章發現一些小功率的主軸可能沒那麼實用的情況下，我最後選擇了木工用的修邊機來當主軸（反正木頭加工也是我的重點之一），然後用功率調變器來控制轉速，但扭力其實有影響，只能將就。
受限於這台 CNC 是採用 arduino + CNC shield 以 grbl 去作控制，這算是非常陽春的控制系統，基本上只作到了作動，其他很多 CNC 系統裡的常見功能它都不支援，所以用法也很陽春。
其他的常見功能很多，也沒有標準，像是：定位偵測、光學校正、工具更換、主軸控制、冷卻系統、刀具修正、.....。重點是你準備花多少錢買怎樣的東西。

所以，我的作法先是用一片鋼板來當作壓艙石，減少整個機台的配重失衡，減少震動，也提升平面度。（不然密集板其實很軟的，太大的震動很容易影響到刀子的精度和提高風險）

固定方面，因為這個 CNC 架構的 Z 高有限，加工的力量也有限，所以採用網路上很常見的雙面膠固定法。其實還不錯用。
底材主要是以木心板為主，用雙面膠貼在上鋼板上，然後再將材料固定在木心板上。
在這裡，如果要小量生產的話，就可以考慮作個簡易的治具，定位上就會快很多。但這也跟你的原材料有關，如果原料尺寸不準，這個就不準。
另外，因為沒有 WCS 量測功能，所以自動修正定位就別想太多。

固定好了之後，換刀和定位的問題也很重要。
所以我的作法是反向操作，先捉好材料擺放的位置、刀具運動的空間，然後對好加工的定位點，之後再把刀具移到某個方便換刀的位置，當成 HOME。
然後，我用了一個平常應該不會有人這樣玩的取巧方法，就是拿二個螺絲固定在軌道上，頂住ＸＹ的滑台。
這樣，只要滑台移到這二個位置後，就是回到 HOME 了。
這時，不管你怎麼換刀，基本上它的中心都是準的。

換完刀後，再看加工定位置和 HOME 的距離是移動多少，把刀移回去，然後調到 Z = 0.5 左右，就可以準備加工了。
當然，在加工前，會以更安全的距離實際試跑過，然後再用正式進刀的速度去跑。
另外，因為只能手動換刀，所以每一道工序都是獨立產生一個 NC 檔，然後以編號的方式一個一個執行。
而因為刀具定位點略高於材料，所以實際進刀量也會考量是否要貫穿而作一些修正。

基本上這樣的操作速度還算蠻快的，只是當然沒有全自動化的機台方便。但對我來說，CNC 現階段的價值就是把原本只能人工手動完成的工作，改成數位化控制而已，並不期待它能一步到位。

至於我看到的這台 CNC 問題，主要在於皮帶傳動的誤差，不容易消背隙，改螺桿會比較好。
另外，能用線軌和鑄鐵座的話，整體剛性也會提高。
制動部份，沒有伺服馬達，沒有光學尺定位，只能自己很小心加工力道和進給。
主軸部份，要加工什麼東西就適合什麼主軸，沒絕對標準，一分錢一分貨。

PS 1. 我覺得改螺桿、消背隙之後，CNC 對 maker 的用處就會很大，以銅或鋁的輕加工來說，很容易可以達到幾條內的水準。至於想要更硬的材料、更準的精度，就要好好算算投資報酬率了。
PS 2. 至於更完整的電控系統，我個人覺得那是操作方便性的問題。即使沒有，只要操作概念清楚，好像只要機器會動就可以了，但要在設計時把這些問題考慮進去。

以上，算是自己的一點心得筆記，跟大家分享。
又要忙一堆案子，該洗掉油污味，迎接香水味了。