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[自動化展觀後分享]

這次的自動化展，簡單來說，是沒有什麼新奇的發現。

但是，這倒不見得是乏善可陳，反而要思考的是，那大家在忙什麼？

這次的自動化展還包括了物流展、３Ｄ列印展、模具展等，每個展各有特色，但若以最有活力的來看，大概就屬３Ｄ列印展了。

這些展當中各有一些趨勢可以分享：

●自動化展

越來越多設備以小型化的方向發展，這代表了自動化的需求已經漸漸從最後端的生產向前延伸到研發程序和打樣階段。

這會讓所有的研發人員得以用更精準、更有效率的方式來執行產品開發的程序，而這些機台大多是以桌上型的規格出現，甚至是可攜式的。

●物流展

展區空間不小，但是目前呈現的還是比較偏向單兵作戰型的武力展示，而無法呈現全面性的兵棋推演型態。這代表了在物流這個市場，人力的多樣性短期內還無法被機械全面取代。

●模具展

也有看到一些小型的射出成型機是拿來作少量打樣使用的，這部份或許是 maker 們該思考的應用方式。

●３Ｄ列印展

這一區大概算是整個會場裡平均來看最熱鬧的，主要它是在一入館的位置，以及現在各家都有自己的主打特色，還有應用的涵蓋面廣，從基本的ＦＤＭ、多色、混色、大尺寸→ＳＬＡ的各種機型→特殊列印材料。從學生、玩家、工業應用全包了。

不過整體來講，沒看到什麼突破性的創舉。所以這塊算是各自美麗，自由發展中。

●未來？

這次展區裡有一個競賽區，比的已經變成是機械手臂了，而且清一色都是用專業的機械手臂在執行。已經不像以前會看到在比模型機器人了。所以看起來大家會更著重在實用面上。

總結來看，這個展可以看出自動化這個產業目前算是相對活躍的產業，參觀的來賓也相對熱情積極。而應用面則是各有需求，包山包海，卻是各自存在，誰也壓不下對方，消費者各憑偏好決定。

而站在 maker 的角度看，有二個方向的東西可以思考：一是小型化的自動化設備；二是大型化的準工業機型，但卻維持 maker 的成本。

這二個方向或許可以在市場上走出一條血路。

[噴墨印表機維修]

工作上大量使用印表機，但是又常常會停一陣子沒用，通常二三年這機子就會嚴重堵塞，只好換新。

先前因為忙，所以沒有把它拆開研究一番，這次這台也是撐了三四年，又堵了，原本想說用酒精沖一沖管路，結果一開始有噴出，之後反而大堵了。

為了工作，只好先買一台，機器賣得很便宜，貴的是墨水。

堵住的這台當然這次就要好好研究一番了。

整個拆完之後發現幾件事，值得以後維護時留意：

1. 要拆噴頭不用拆整機，從它的墨水架上就能拆除。

2. 原來墨水到噴頭中間還有這麼大片又極細密的金屬濾網，負責把墨水中的雜質濾掉。這表示噴頭本體要塞住的機率會小很多，而濾網如果塞得差不多了，墨就會噴不順，但是這還有得救。

3. 噴墨印表機的結構在發展這麼久之後，已經優化到一個極致了，而且是走類似伺服馬達的閉迴路系統，這表示.....如果把噴頭的電控摸熟，是不是可以直接放大它的尺寸，換成工業用的致動系統，作出大型機台？

4. 清乾淨後再用酒精沖噴頭，整個從噴嘴中射出極細密的水注，感覺很療癒。

可惜這台在清的時候太暴力，被我弄斷一根進墨管，只能試著自己車一根替代。之後再把它組起來，試看看是否有機會改成熱昇華墨水。

另外，噴嘴的排線座竟然一打開就有銅綠，代表先前有受潮。這次再用超音波水洗，雖然事後有用高壓空氣噴乾，但上電後會不會斷路，只能賭看看了。

不論如此，這台都提供了很多情報，可以替日後的機器維修，甚至撿回收場的機子回來改都可以考慮了。

[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。

去年換下的冷器排水器，昨天拆開清潔跟檢修問題，發現是水位開關竟然用到變成反向動作，難怪不抽水，拆開開關裡面的銅簧片應該是疲乏了，今早去自動控制材料拿了一個相仿尺寸功能的微動開關，換上後折一下長柄角度，上電放水測試正常動作包起來做備品。此次維修長了知識，原來這排水器馬達只動作一下下，後續的排水是靠虹吸原理繼續排水！

[DIY] 自製溫控烙鐵

我又來洗版了.....XD
不過為了避免臉書現在的動向不明，以後文章會主要公告在自己網站，到這邊是跟大家分享成果和交流心得。

●常見的其他用途

3D 列印模型修整

要修整模型時，溫度是一個重要因素，以 PLA 來說，它的玻璃化溫度大概 65℃；而 ABS 大概 105℃。這表示針對不同材質就要調整到適當的溫度才好用。

避免過熱

部份電子零件對溫度很敏感，溫度太高時，操作時間相對短，一旦手殘就會造成零件受損，所以也要適度控溫。

優化切割面

有些烙鐵前方是可以加刀片的，若將烙鐵加熱到適當溫度，除了可以更好加工之外，切割面也會更好。例如切皮件，或者一些布料。

●自製溫控烙鐵零件表
1. 一般烙鐵一支 150 元
2. PT 100 熱電阻 一顆 25 元
3. azbil SDC15 一顆 10元(回收品)
4. 耐熱玻纖管 一條(1m) 5元
5. 電源開關 一個 0元(回收品)
6. 零件盒 一個 75元
7. 6mm 蛇管 1.2米 10元
8. 香蕉插頭、插座 2組 30元
9. 電源插座 30元

●改裝過程
1. 先把整支烙鐵拆開。

2. 安裝 PT100 熱電阻
這東西小不拉幾的，長寬都不到 2mm，不好搞。但因為是改裝，測溫點的位置和形狀不好決定，所以只能用原生晶片來測，不然的話買現成封裝好的會省事很多。
總之，決定測量點在加熱線圈和烙鐵頭接合處，所以先把耐熱管穿好，再用較粗的單芯線穿過，之後用杜邦端子把單芯線和熱電阻的線夾起來，之後塞入耐熱管中。
不能用焊的，因為會被融掉，所以選擇用機械式的固定法。

3. 配線
把 PT100 的訊號線穿過烙鐵桿，然後用蛇管把它跟電線纏繞在一起。
因為是電阻類的訊號，所以不擔心訊號干擾的問題。

4. 裝上香蕉插頭
本來在想是不是換更省錢簡單的作法，但後來想到其實這個控溫平台可以通用，除了用來接烙鐵外，一些其他要控溫的設備也能用。雖然到時會再製作專屬控制系統，但這個平台就可以用作前期測試。所以用香蕉插頭好像也不錯...

5. 零件盒加工
這盒子的材質頗有趣，蠻軟的。用超音波刀切它時像在切奶油一樣，所以挖洞的動作三二下就好了。各零件的定位也只用最簡單的原則決定，就是平衡，所以就隨便用尺畫一畫就開挖了。還好尺寸都是準的...

6. 系統組裝
東西都準備好後，就是把溫度控制器 azbil SDC15 裝進去再用它的專屬扣環卡住，開關裝上去卡好，然後在原本的烙鐵座上挖二個洞，找二根長度適當的螺絲把它跟盒子鎖在一起。然後把香蕉插座和電源插座裝上去，整個就大功告成了。

●延伸應用
其實這個 project 算是暖身動作而已，只是順便把手上的工具升級一下，重點是熟悉溫度控制器、感應元件（熱電阻、熱電偶、其他類比訊號）之間的介接和組裝上的問題，之後作其他應用時才會更得心應手。

後續預計要作的有：

1. 自製塑膠射出機
塑膠射出的幾個關鍵之中，溫控是第一要點，其次是模具，之後是射出機構。所以這次先完成溫控，之後會針對氣壓控制進行測試，再製作自己的射出機。之後就可以拿模具來射了....

2. 真空成型機
這個也是一個想作很久的東西，但它的控溫得更細膩，因為要均勻，而且是透過空氣加熱。結構和負壓的部份倒是好處理。

3. 致冷除濕
致冷晶片是個很有趣的東西，它的原理剛好跟熱電偶相反。這東西要能夠有效的運作，兩側溫差的維持是非常重要的。但是很多防潮箱的控制電路是非常陽春的，甚至完全沒有處理這問題。所以有了溫度控制器後，就能很容易把這部份作優化。

4. 3D模型修正筆
只要把烙鐵頭改成其它不同形狀，就可以用來進行模型修正了，而且溫度適中的情況下會讓你更好作業。

https://www.inventor.com.tw/news/31

[硬碟馬達變身電路板鑽孔機]

每個玩電腦的人一定都有電腦升級或故障後淘汰下來的舊硬碟，有時人們會習慣拿它來作備份碟直到完全不信任它的穩定性。這時尷尬的是，稍有資安概念的人會清楚硬碟是不能隨便丟棄的，但留著也沒什麼用。一般常見的大概就是把它拆了，然後留下幾顆釹鐵硼強力磁鐵....

但現在都什麼年代了？Maker 們怎麼可能甘心如此呢？所以也有人拿它來當小型的研磨機。

不過今天要介紹給大家的用法不太一樣，是拿它的無刷馬達來拿電路板鑽孔機。

為什麼要這樣作呢？

現在 3DP 幾乎是所有 maker 人手一台，甚至一個人擁有很多台，但它的功能性有點太單一了。

對很多 maker 來說，洗或雕一些基本的電路是經常在幹的事，但是通常只有公司才會有專用的電路板雕刻機。對 maker 來說，投資那個不太划算。
一般的手持式鑽孔機普遍細長，扭力也算普普，重點是馬達的振動偏大。相反的，硬碟馬達因為需要高度精密，所以它作得比一般無刷馬達要高級得多。

定位只在電路板、玻纖板和壓克力板的薄件鑽孔，所以也不用特別大扭力。
原本我也嚐試過用現在的手持電鑽來加工，抖動問題太嚴重，而且馬達軸心不具備止推效果，對加工過程不利。之後也有試過買遙控四軸的無刷馬達來用，它的扭力略大，轉速略高，但穩定性沒有硬碟馬達好，而且加工難度更高。

所以我從一堆收集的硬碟馬達中挑了比較好加工和安裝的馬達來用，然後原本想說用 3DP 印轉接環來固定 ER8 的夾頭，結果果然是太天真的，同心度差到爆。之後只好自己車一個，但又找不到合適的材料，最後剛好轉接環的尺寸跟之前報廢的時規皮帶輪差不多，就以它為底材車了一個。

原本擔心固定軸心的螺絲孔會造成偏心震動，所以在鎖回沈頭螺絲後，震動的問題就有了明顯的改善，實際鑽孔測試一下，一般電路板很容易就鑽穿，而且孔形算蠻漂亮的。

至於要怎麼控制呢？

其實兩年前就有測試過了，只要改 gcode 就可以按照自己設定的位置去鑽孔。

但最近有在玩 CNC，所以這部份可以加入 G29 的平面校正功能，可以讓鑽孔深度更精準，甚至可以只挖掉銅箔。

另外，為了能更精準的定位和進行雙面雕刻，在操作前要記得設計定位孔，這樣可讓整個操作精度維持在高水平，又能兼具方便性。

硬體清單
HLW XXD-30A 電變一顆 250 元
不知名的硬碟馬達一顆 0 元
ER8 延長桿 一支 250 元
ER8 夾頭各尺寸共九顆 450 元
轉接環 (自行加工) 0 元
HUB 列印版 0 元
球頭 6 顆 600 元

系統整合
使用 3DP 主板上的 servo port 進行電變控制，需修改 Marlin configuration.h 裡的 servo_numbers

針對電變的 PWM 規範，可在宣告時設定適合的波型訊號。但手邊沒示波器，所以只作基本測試，能動就好。

可在 servo_init() 中針對電變進行運作狀態設定，但手邊沒這顆電變的規格書，所以也是能動就好。

控制時，可透過 M280 針對特定 servo port 丟值，或者透過 M03 指令與雷射模組共用指令集。

優化空間
因為是拆硬碟馬達來用，所以該硬碟的原始轉速和碟片數決定了廠商會用什麼功率的馬達，所以若要作比較進階的應用，最好找一萬轉、４碟以上的硬碟來拆，那個馬達會比較威。

電源供應目前是以 3DP 的 12V 電源為準，但若要強大功率，也可以考慮獨立電源來使用。

要把 z min 的微動開關端點外接，讓它可以透過 G29 進行平面校正。
轉接環轉動慣量的選擇，基本上它等於是馬力的儲存機制，可讓加工的品質更穩定。但太小會沒效果，太大可能也有副作用。所以這部份目前傾向只用鋁或銅這類好加工的材料施作，不特別加重加大，但要維持它的同心度和耐用性。

以上分享，有興趣的人可以自己改來玩看看....

https://www.inventor.com.tw/news/30

[分享非正規作法]

雖然說設計電路現在有不少軟體很好用，但對於非本科的人或 maker 來說，很多事不一定一次就走量產模式執行。

所以我原本一直在想究竟是直接跳到拉線路發包出PCB，還是先用洞洞板試好後，再看情況洗板子。

最後，我覺得每一種方式都不應設限，也都應該要找出最好操作的方式，這樣面對任何情況就有更多的選項可以抉擇。

所以，我的作法很簡單，就是用 photoshop，程序如下：

1. 用掃描器把洞洞板 scan 成圖檔。

2. 然後把要用的元件按格數以不同圖層的方式建檔，這樣可以很好移動，也不會互相干擾。再設不同的透明度，就可以看清整個佈局。

3. 然後留好要拉線的孔位，這點很重要，因為洞洞板背面能拉的線很有限，很多地方要用跳線處理，所以線的走法要留好路徑。

4. 開始拉線。一般來說，我會把 GND, VCC, 大電流的線路走背面，其他訊號的部份靠跳線。

5. 拉好之後，先印電路板正面的零件佈置圖、螺絲孔位和板子尺寸。

6. 之後再印背面的線路走法，但這點有個地方要注意，就要列印時要設定鏡相輸出，這和正面的佈置圖才會符合，參考施工時才不會搞錯。

7. 把正面圖割下，噴一些膠水，然後貼在洞洞板上，這樣所有零件要裝在那裡就很清楚了。

8. 把螺絲孔鑽好，把電路板鋸下。

9. 先把底層的跳線焊好，然後把零件焊上，再焊其他跳線，最後把相連的點位焊好。

整個就能按步就班完成了。

這個作法或許對電子電機的人來說太小兒科，但對於我這種非本科的人來說，再簡單的事情都要有標準的ＳＯＰ一步一步操作，容易修正，方便執行，這樣才不會出包。

所以這個作法還是留下記錄，免得自己忘了。XD

[省錢大作戰 - LED]

之前回收場的儀器照明 LED 燈蠻方便的，但是耗電實在太誇張，小小一個吃２５Ｗ，又非常燙，所以一直沒拿出來用。

這次剛好 楊明 大大的舊工程照明拆下來，就去收回來再利用。（其實我也在想買新的會不會比較省錢省事，但 maker 魂就是能用就動手處理）

所以就把腦筋動到這裡了，實測了一下，楊明大大這款的 LED 才 0.5W，整整差了 50 倍。

不過尺寸有點不合，所以把頭尾的接線端子都切掉了，再把線繞到旁邊，背後用雙面膠固定就好，反正一點都不燙。

實測之後，原本有裝蓋子的狀態會太暗，所以乾脆把蓋子給拆了。這樣的亮度在我焊接時已經ＯＫ了，若是以後透過 CCD 放大看，就更沒問題了。（因為用 iPhone 拍照時，其實光線有自動補亮了）

總之，小小一個東西差這麼多的電力消耗，能省則省囉。

感謝楊明大大！

[簡直垃圾堆]

現在的第一任務是把車床弄便利些。

所以預計

1. 把光學尺移高（省空間）
2. 加裝一個400倍的光學系統來觀看加工過程，不然其實加工小東西有些吃力。
3. 加裝光軸軌道，可以用來固定CCD
4. 加裝雷射測距，用校正和量測刀面高度

最後是預計在一旁加入切削液循環系統。

PS. 除了雷射測距是買新的以外，其他都是回收場版本或者二手的。所以其實沒花什麼錢～～～

PS2. 因為固定件還得丈量尺寸加工，暫時先用膠帶貼起來看定位狀況。

[累死寶寶了]

為了作 PROTON+ 的 Z軸近接開關的微調機構。

第一次硬幹，車了大顆那個，結果把牙都弄花了，尺寸也太大。

只好再買小一級的蝸輪回來，然後認份的先車一個夾具，把齒輪固定在裡面，然後再鑽中心孔、攻牙。

整個齒輪都好好的，沒傷到，尺寸也比較適合這個開關的大小。

再來就是要把它裝到 PROTON+ 上面去了。