Maker + T = Market 造訪社團 » 工作

[CNC週邊控制功能]

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

1. 機台罩的氣壓缸
2. 主軸 ATC
3. 機內照明
4. 主軸水冷馬達(看不到變化)
5. 刀具冷卻(不確定是供氣還是供應切削液)

根據這次工具機展的觀察, 這部份用開關配電完全是暴力作法, 比較理想的方式是 HMI --> RS485 --> Output Module --> Relay --> 電力切換。同理，對一些機台狀態的監控則是透過 Input Module 把訊號集中回去。

這樣才能讓操作介面安裝在人員方便工作的位置，同時這些零件、配線、管路才能在它好維修的位置。

只能期待之後再作改進升級，現在先讓它能上工比較實在～～～

[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。

[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!

[還活著]

看了一下記憶卡裡的列印檔案，發現足足有半年沒印東西了。

這半年變化不少，工作上超忙，也搞了其他的機器，像CNC。最近也買了一台 UV直噴機，現在還在跟它磨合中。

買它的目的之一是印個性化商品，像悠遊卡。

一開始不熟，所以都用紙板隨便貼，後來發現定位和固定跟玩3DP和CNC都一樣，能捉越準事情越好作。

所以就用 3DP 來印一個治具，方便定位和擺放悠遊卡。

還好，雖然半年沒用，它還是一樣準。連線材丟在空氣中不知道多久了，一樣順順印。（不過線材進馬達後，要立刻開印，不然大概半分鐘就從進料口斷掉了，就知道多脆。）

以後像這樣的治具用 3DP 來印，看起來是方便又省事。當然雷切和CNC也都可以，但手上線材也是要用掉，所以 3DP 是比較好的選擇。

[包好包滿]

日前為了推動磨床，把 Arduino UNO + CNC Shield 的一些問題大概都釐清了一下，現在是算很穩了。

但上次磨完後才是災難的降臨。

因為那時的電路都是裸露在外的，機台也沒有罩起來，磨完之後，整個工作室都積了一層粉塵。

所以立馬決定得先把電控處理好，不然太可怕了。

看了一下，剛好可以把電控藏在立柱裡。剩下就是電力和感應器的配線了～～～

[回收的價值]

最近工安事件引發一些設備的口水，本文無意引戰，純就個人在回收經驗上的收穫作分享。

人因有夢想而偉大！

然而實踐夢想需要付出龐大代價，夢想多大，代價就多大。

有夢想的人很多，講的時候，不太容易看得出來多大，從實際的作為來檢視比較準確。

從小我就喜歡搞東西，但成長、學習、就業的經歷不見得容許自己作這些「雜務」，常常變得有一搭沒一搭的，也沒搞出什麼實際的東西。（當兵時有趁空檔申請了二個專利）

工作久了之後，發現自己總是離不開搞這些東西的循環，於是認清了自己終究得與它相處才會快樂。所以，我調整了工作的內容，讓自己的角色可以兼顧有錢賺、有時間、有空間、有市場，然後開始走向自己歡喜的人生。

這時間大概多久？少則１５年，多則２０年。

但有條件開始搞之後，面對那麼貴重的零組件、設備，再好賺的工作恐怕也填不滿，所以我超級熱愛回收場。

因為回收場提供一個用接近廢棄物的價格，讓你能夠更貼近各行各業的技術趨勢。（當然還是落差好幾年，但總比門外漢來得好）

在一切都圓滿之後，剩下的就是用時間去磨......

所以，這樣的夢想算偉大嗎？與我而言根本不重要，因為那是我的 life style。而我想作的，就是用自己的雙手、大腦，把一切心中所想的事情完成。

我相信對每個心中有夢的人都一樣，人人都在眾多的因素中掙扎，想力求突破，想快速的完成夢想，想超越一個又一個的難題。

所以，我不會去批評任何心中有夢的人。相反的，我會觀察每個心中有夢的人，手上擁有了多少籌碼，擁有了多大的舞台，然後打算怎麼進行這一場既無聊又有趣的冒險旅程。

加油！

每個心中有夢的人們～～

[謎題揭曉 - 金鐘罩]

這一二年來為了把工作室準備好，弄了很多設備，但最後總是發現一加工就是亂七八糟，也很麻煩。所以就在前幾天弄了 CNC 的Ｚ軸固定架後，我發現「金鐘罩」才是一切的重點。

但原本一開始的想法並不是這樣的，例如在玩 ATOM 時，大家會想的是熱場，作保溫罩；在玩雷射時想的，是把機台包起來，......。這些想法都沒錯，但問題是有多少的東西要包，會多麻煩？

所以在我焊接完固定架後，整個房間整整抽了一小時的氣才恢復正常，之後我驚覺這是不對的，太沒效率，也太費事了。一般的工廠它可以一個大型電扇吹掉就算了，但在公寓裡的工作室不行，自然要換不同的邏輯來處理。

原本我想說弄一個獨立的隔離加工櫃放到頂樓去，但想想這樣也不好。因為獨立的櫃子要更大，還得考慮施工時的姿勢和合適的加工高度；另外裡面的機器也得搬來搬去，每個機器要合的結構也不同，一堆問題。

最後我發現有幾個大方向要確定，第一，是罩子歸罩子，底座歸底座。第二是結構要簡單，但模組化。

在想清楚之後，就盤點一下材料，發現剛好夠用，就動手先組好架子了（不過太高太深了，會在縮小一點），以下來說說它的用途與好處：

一、環保

很多加工機械都會產生大量的煙塵，所以第一要務一定是先避免煙塵擴散，其次就是抽風過濾，最後排出。這些機器和工法包括：雷切、電焊、氬焊、電鋸、磨床、CNC、3DP (ABS)、砂輪研磨、等離子切割、噴漆等等。

二、簡單

有很多加工過程的影響範圍是比較大的，像上述這些煙塵的擴散，基本上你很難控制，所以封住會比較簡單；又例如電焊時的強光，通常你得穿防護衣、帶面罩手套才能施工，但若在架子上加裝隔離板，然後把手伸進去，再透過觀景窗去觀察，整個省事很多。

三、安靜

在整個架構的中間，預計以兩層的汽車隔音棉來進行隔音，外層再以木板固定，然後以強力磁鐵吸附在鋁擠型上，讓外層的隔板容易拆換；而內層的部份則視加工的工法使用對應的內板，例如電焊時，內層以金屬板接地為主；若是噴漆時則用一般的紙箱當內襯即可。

四、照明

在加工時的照明往往受限於空間照明，其實並不是很理想。有了金鐘罩之後，裡面的立柱會安裝 LED 燈條，讓施工時的照明能有穩定的一致表現，方便加工。

五、錄影

現在很多 maker 都會分享自己的創作過程，在平常的空間中你得隨時去架攝影機，但有了這個架子就可以把攝影機固定在一個合適的角落，很自然就能錄下所有過程。

六、移動性

這個架子目前可以符合我工作室的所有機台，包括三台CNC、一台車床、一台雷切、二台電鋸、二台 3DP、一台電焊。這表示，任何機台要運作時，只要把罩子罩上去，就可以用最乾淨安靜的狀態去加工了。

除此之外，這還只是罩子而已，它還有另一個重點，是底座。所以它可以有幾種不同的用法：

１、平常，你可以把它放在桌面上，把板子拆掉，那它就是幾根鋁擠在那裡，可以隨便吊一些東西當架子用。

２、要作加工時，把板子吸上去，打開照明和抽風之後，就可以作一些污染性比較高的工作，但環境一樣乾淨。

３、不放桌上時，可以把罩子移到 CNC 的枱子上，就可以變成 CNC 的隔離罩；要印 3DP ，不想吸臭味和聽噪音時，把它罩起來就好了。

４、之後，可以自己再作一個底座是具備升降功能的，這樣子雷切放上去後，你想切厚切薄，就是直接調高度就好，上面一樣作排煙過濾。

５、再來，下方底座還可以放水槽，要用等離子切割金屬時，它也一樣可以搞定。

總之，這東西大概是我最近搞東搞西之後，覺得是最重要的關鍵設備了。

因為工具太多、工法太多，要提升產值的關鍵在於能快速切換加工工法而且一次到位，如果每次加工完就是天下大亂，每天光是收拾善後就花多少時間了。

而且這些污染如果沒有處理，輕者被鄰居投訴，重者傷害自己的身體，那也是很不智的。

所以，一個能方便使用，又符合絕大多數工作情境的隔離罩是每個 maker 都要仔細思考和準備的最佳幫手。

不管多大多小，這是每一間工作室的基本配備，絕對不可省，越早弄出來越好。

-----

來搞大的，大家猜猜

同場加映 CNC 手動轉自動，能動就好