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[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

[CNC真空吸盤]

今年一月時去台中挖到一些 CNC 用的真空吸盤，一直都沒派上用場，直到最近開始使用CNC加工時，發現一樣是用 CNC 作事，重點可能在於效率和重現性。

這效率包括整個作業過程中，定位、固定、加工冷卻、屑料排除、機台清潔、刀具清潔等等。

這表示如果你像我一樣急著切東西，沒有把該作好的配套作好，可能切個小東西，你的工序會很多，整個人綁在那個過程無法離開，事後還得花很多時間清理善後。

相反的，如果你的配套作得好，這整件事可能就是三二下設定好，然後就是丟著等收成果了。

因此，就想到該把這挖到的寶貝拿出來用了。

而重現性的部份，主要在於機台操作的ＳＯＰ，因為 CNC 的基本概念就是定位、相對座標。所以，如何讓你的刀座精準的定位，讓材料也精準的定位，就決定了你的重現性。

在機台上，可以用 home 的方式歸零，也可以用我現在用的暴力法處理。在材料上，用治具和夾具的配合就很重要，而這時，真空吸盤就大大的展現出它的便利性了。

不過真空吸盤比較適用在小量生產的過程，如果只是一件二件，其實沒什麼差，因為你得幫它設計治具才行，甚至可能夾具一樣不能省。

總之，CNC有它方便好用的地方，但如何拉高自己的使用效率和成果精度，是看你怎麼處理它。

http://www.inventor.com.tw/news/vaccum-sucker-for-cnc

[自動化]

自動化的影響是巨大的！

自從自己組了第一台ＣＮＣ，然後沒多久又改了一台放大版的ＣＮＣ。

過程中，熟練３Ｄ繪圖軟體，熟悉加工程序和設定概念，漸漸到駕輕就熟。

自動化的成果漸漸展現～～～

但這不是結束，甚至還沒開始。

因為我理想中的完美境界還很遙遠，這只是一個里程碑，一個指標，一個足以突顯自動化帶來的巨大變化的嚐試。

在未來的世界裡，心想事成，隨手可得，卻十足專業。那才算是正式開始.....

而開始之後，那才是真正有趣的起點。

因為，當你心想事成後，你會想作什麼？

我想帶領人們投入新世代的懷抱，重新解讀他們所理解的世界。

於此同時，我心中有一股聲音，那會需要量子物理，會需要研究整理很多共通的現象，而那會改變人類世界。

現階段，我要作的，是極大化的自動化，然後把自己的意志快速複製呈現，再把自己的時間抽出來，去經歷一場物理洗禮。

PS: 準備著手金屬加工專用CNC，目標 2 條內。再下來就要準備往高軸數前進了。

[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。

[關於全彩 3D 打印機之我見]

建議先看一下他們眾籌網站上的影片
https://www.kickstarter.com/…/the-world-first-high-resoluti…

看完以後，我個人覺得這只是一個行銷技倆的設定而已。

它的確可以達到 full color，但它沒說的是 scope。

它的原理是利用三進一出（或者還可以更多）的噴頭，讓不同的色料在噴頭裡混和後再噴出，所以它的確可以混出很多不同的顏色，進而達成 full color 的設定。

但你從它的操作介面可以發現，它是讓消費者去選它要的顏色來列印，所以在輸出過程中，單次輸出時仍是單色。每次輸出時都要換色，都需要中斷列印，進行換色程序。

所以假如你生產了一個多彩的模型時，這個模型會需要印多久，浪費多少料？這些實務面的問題，其實不在它的討論之列。廠商只是挑了個議題來創造焦點而已。

至於 0.005mm 的精度，有玩過的都知道，一台機器的精度是由很多不同元素組成的，有些是實的，有些是虛的。虛實之間會互相影響，最後要看的是成果。所以，這個點根本不值得細究。

[PROTON+ 改版設計心得分享]

隨著 PROTON+ 開始進行列印組裝，趁空檔把一些心得分享一下。

首先，要感謝 ATOM 提供了 PROTON 和 NEUTRON 的開源計劃，並且提供了基本的金屬件來組裝，這省下了不少的準備功夫，相信也會讓很多人重新思考自己對 3DP 或開源軟硬體的認知。

記得當初是趕在三月初的時候完成 PROTON 組裝和試印，那完全是在東拼西湊的情況下把它弄起來，因為幾個關鍵的限位開關、近接開關、風扇都和設計不同。

但老實說，那個列印的體驗並不是太好，這不是抱怨喔，因為開源自己搞東西完全沒有抱怨的立場，歡喜作甘願受！

也因為列印的體驗不太好，反而讓我特別留意究竟是那些問題造成的，收獲反而更大。

但是，其實它的列印品質算蠻不錯的。以初版列印來看，它的品質不會連 ATOM 的車尾燈都看不到，然後是可以巴過一些陽春機的。關鍵在於它的精密度取決於硬體，而沒有受到軟體的減損。

印過幾次之後，我就決定按自己的想法來改了。中間還歷經了用不同的軟體、改不同的設計邏輯，但這些跳過，直接講收穫。

‧使用經驗

一台機器好不好用，有一個簡單的指標，就是把要作一件事的程序列出來，然後看你要花多少動作完成這些程序，得到最後的結果。

更進一步的，可以看當機器有異動時，你必須花多少時間把整個狀態穩定下來，開始列印。

這每一項的動作，都有值得努力的地方和巧思要留意。

所以，在我的 PROTON+ 裡作了幾件事：

1. 全面改為光學限位，就當初裝好 PROTON 時的測試，它的定位精度大概在２條左右。

2. 近接開關改為蝸型齒輪調整模式，也就是你可以用一支起子直接來調整近接開關的高低，讓它跟噴嘴的高低差最一致。

3. 線路改走光軸中心，把噴頭上面所有的線路藏起來，簡化整台機器的外型複雜度，只要接一條電源線就能運作。

4. 強化光軸固定件的尺寸和固定力，同時改為提把式，方便把整台機器帶著走。

5. 電源、主板、雷射模組及散熱直接作進機殼中，讓它可以散熱，又可以增加機台穩定性。

6. 鋁板改為快拆型式，方便列印及維護保養。（拆下鋁板後，掀開機殼上蓋就可以直接看到主機進行配線或調校。傳動皮帶部份不與鋁板連動，所以拆鋁板不會動到框架。

7. 增加螺桿螺母預壓機構，讓X軸和Z軸傳動不會有明顯的背隙誤差。（改為雙螺母方式安裝，一顆以螺絲鎖死，一顆調整到無背隙後，再以擋板施壓固定，以消除變換方向時的間隙誤差。）

8. 進料臂改為左手施壓、右手進線模式，方便右撇子的操作，也容易觀察進線狀況。

9. 進料臂增加PTFE快拆，方便線材導管的接續，並且在入線口加裝斷料偵測。

10. 依扭力需求選用不同馬達，Ｘ軸和Ｙ軸的扭力需求較小，以4248馬達為主；Z軸和E軸需要的扭力較大，以4260馬達為主。

11. 噴頭的喉管改用 E3D 的加長型喉管，以提升噴頭的固定力道，否則原設計的固定方式很容易把噴頭撞歪，然後得整個重新校正。

‧設計概念

在這次的設計程序中發現現在的 3D 設計資源非常多，零件你可以在淘寶上很容易買到，超便宜；也能在網路上找到這些零件的 3D 檔或尺寸圖，所以設計時其實需要畫圖的時間不多，很多時候反而是在排列組合，以落實自己的設計構想。

若是能作到參數化設計，更換零件後自動修正相關零組件的定位的話，設計這件事會變得非常快速。

一開始我還花了時間去試用 onshape，也花了一些時間去畫自己的零件。但最後發現，設計的重點不在於絕對精美，因為越精密的零件讓設計的效率越低，而真正關鍵的往往是干涉判斷、固定位置、走線空間、結構剛性、流場動線。這些東西不一定要精美的畫面，而是要精準確實的點出問題即可。

‧設計程序

在設計時，必須先研判一些關鍵零組件的干涉問題和空間需求，否則往往因為這些東西衝到而讓整個設計翻盤。

確定了基礎結構之後，再依設計巧思去配置各個零件組，以滿足設定的功能規劃。

最後替每個零組件配置合適的組裝空間、定位，排好組裝程序，完成後就可以確認各零組件的尺寸。

‧結語

這次之所以會想重新設計 PROTON+ 的目的就是從頭走一次整個過程，因為玩 3DP 快二年的時間，一直以來都是去適應機器的用法，在設計者規劃的邏輯和程序之下操作。

透過這次的設計，會讓人一再反思許多事，像是你認知的 3DP 操作程序、執行的重點、處理的方式、潛在的風險、.....；整體在機構上、電氣上、熱流上、視覺上的問題....。

然後當世界上有這麼多零組件、這麼多免費資源存在時，你作的每件事情究竟有多少價值，究竟對那些人有價值？

最後，因為經歷過這一遭，讓我知道未來挑戰的重點在於創造彼此認知和需求的價值，不再只是會印、只是會畫、只是會設計。

而是要熟悉、精進自己的能力，然後積極、快速的解決看到的所有問題。

[新年新噴頭]

拿到雙噴好像也有好一陣子了，不過今年的工作很不一樣，老是很急的案子，所以一直沒機會裝。

另一方面也是因為社團裡用的人還不多，先前封測時大家發現的問題也差不多指向同一個重點 --- 換料成功率。

所以並沒有立刻找時間裝上去。

現在，大家陸續拿到 ATOM 2.5 了，這表示以後在 A棚的列印作品會越來越豐富，也越來越多樣。所以就趁著跨年前的空檔趕快把它裝上去。

不過我的這個版本基本上只有噴頭是一樣的，其他可能略有出入，例如我是用原本 2.0 的 hub 來裝。這會需要小改二個地方，第一是噴頭架子那個鐵片的槽溝只有 5.5mm，所以要擴孔到 6mm 才能鎖進去，這個可以用鑽床或銼刀加工一下，算還好。
第二是後吹風扇會無法鎖在裡面，所以就變成鎖在外側，也剛好不會卡到碳纖管。

另外，我的進料馬達是裝在 Z 軸後面，因為我也沒有在上方的馬達支架和滑順的線料架。不過這無所謂，因為我的天花板本來就有其他的用途規劃。改在 Z軸後側除了不好換料之外，其實好處不少。這個以後可以慢慢分享。

而我用的韌體和切片方式也是以自己的版本為主，主要在於進料深度是以讓料進到Y型管前就停止。

另外，因為是用 KISSlicer ，所以是設定當有切換擠料機時，會先把原先的退料，然後再進新的料。來達到換料。

目前是用 wall 來替代換料柱。

未來，我打算多加一個刀具柱，在刀具柱上可以加裝噴嘴清潔模組，當噴頭需要換料時，它會到刀具柱這邊進料換料清潔，但若沒有換料時，它就會像單噴一樣，一路印，不會浪費時間，也不會浪費料。

當然，這個刀具柱還可以有很多用途。這個就先不講了。

[FLIR 初體驗]

首先要感謝 李穆 大的友情贊助 FLIR 神器，還鉅細靡遺的講解整個操作的用法和注意事項，真是感激不盡。

話說今年大概從五月底開始忙國電展之後，又花了一個多月全台灣到處跑忙車展，然後又是不間斷的展覽和活動，忙到一個翻掉。

但在這段時間裡，其實我一直在物色新辦公室，因為原本不論是模特兒這塊，或者是 3DP, maker 這些東西，都是擠在五坪不到的小房間裡運作。事情不是不能作，但會有很多浪費的地方，像是所有東西常常要搬來搬去，或者堆在一起。

經過幾個月的密集看房子之後，終於在離我自家不遠的地方找到一間公寓，足足有38坪；樓上還有40坪的天台可以使用。整個讓我大心動，立馬約看房子，確認後就租下來了。

但是，作為 maker 的一份子，當然是對整個房子的風水、配電、瓦斯、氣場有一定的要求。這時，可就不能只憑個人的感覺來判斷，而必須借重 FLIR 這項神器的威力了。

檢測的重點包括：

1. 電力配線的狀況
2. 辦公區小電器的發熱狀況
3. 各電腦的發熱狀況
4. 熱水管線的分佈位置
5. 其他異常熱源檢查
6. 各房間的熱場分佈（用以強化對流）

整個檢查完畢後，對房子的現況就算有了更精準的了解，不會空擔心。而且整個檢測其實速度很快，除了冷熱水的管路必須讓它與環境室溫有一定的溫差才好觀察，所以會有一些等待時間之外，其他都是平常運作中隨時測就可以了。

而且，其實我有稍微偷懶，就是沒用作校正或設定參數。
因為我的想法是放在看相對溫差，所以只要冷熱比的差距有限，而低溫區跟室溫相近，那麼有沒有校正其實也還好。

以下附上檢測的照片，和最近剛整理好的辦公室，再來就要陸續進新道具了。

相信李穆大有了這項神器之後，以後不論是 3DP 的檢修調校或者一些需要熱源檢測的工作，都能用很科學的證據讓客戶知道問題點在那裡，期待李穆大能創造一番新氣象，以後有需要的也可以找他服務喔。

[框架]

最近在忙一件事，過程中讓人覺得不甚自在，主要的原因在於框架。

這讓我想到一句話：不是得到，就是學到。

一者是外顯的成果，一者是內在的改變。

什麼事情現在還不能講，這其實就是第一個框架。

其次，一個制式的架構是第二個框架。

第三，當初原設計者的思維觀念是第三個框架。

第四，現有的設備結構是第四個框架。

剩下能作的，就是軟體的設定和韌體的修正。

然而，在全然不同的設計思維下，整個執行的變數是極其龐大的。

這造成了目前設計幾乎停擺的狀態，因為就算可以快速切換模組，也會令人發懶，這是最後一個框架。

而這種種的因素，讓我發現這是個錯誤的決定。

因為，對於創客來說，重點在於鎖定目標，然後用自己熟悉（或能控制）的技術或器具去完成，這樣才能創造最大的產值。

一旦削足適履，即使鞋子勉強穿下了，也走不快，走得不自在。

這點就像雷射模組或雕刻模組一樣，目的就是那樣，但每個人的規格解讀不同，作出來的東西也就不同。

這次的經驗讓我發現，以後不會再進行任何相似的計劃，一切步調以自己的節奏為主。

這樣才是創客應有的形態和角色。

[DOE]

目前這會是一個相對關鍵的小元件，而這竟然與 3dp 跟 laser 都有一定關係。所以只好先期待國外廠商的回覆，以及六月 40W 雷射入手了.....

或許，雷射可以多一個功能，作微米級的雕刻，不過這目前只是猜想，能否校正到那麼準，還有很多問題。

還有功率可能也不夠，但至少可以試玩一下。

而如果能自製低精度的 DOE 的話，可能很多應用就能有初步的突破了。

簡單但理想的想法就是用機器來提升機器本身的精度，自我進化。

因為唯有能自我進化的系統，才能朝向機器設定中的那個理想狀態發展，不然都難以跳脫界限。