Maker + T = Market 造訪社團 » 3DP FDM 相關

[筆記一下 - 科技怪夢]

昨天睡太飽，中間作了很多夢，其中一個夢是類似隱形披風的東西。而夢中還進行了實驗方式。

它的主要構成有二個：一是半透反光膜；二是偏光膜。

偏光膜在外、半透反光膜在內，東西包在裡面，然後會在某個角度下出現隱形效果。

夢中的實驗場景是以藍白不同的色球為主，用這二種膜把藍球蓋住，然後觀察藍球消失的特徵參數。

雖然實際想想還有一些問題，不過～～～這就是科技宅平常作夢的畫面。

哈哈哈哈

[側拍架試用 - Mac mini server 2010 SSD replacement]

日前印了個手機架準備用來記錄一些維修過程，剛好更早前用了快１０年的 Mac mini server 2010 的 SSD 壞掉了，本來想說就算了，但看到現在 500G 的 SSD 不到２千，就再把它裝起來好了。

剛好就可以用它來拍看看，果然效果還不錯。這個東西除了方便拍下來分享之外，主要是有些時候如果忘記怎麼拆的，還可以回顧一下，免得組不回來。

詳細的過程大家看影片就好，倒是另外有一些心得可以和大家分享。

● 不耐煩

不知道是不是要更年期了，心中常常會有不耐煩的感覺，而這些感覺往往伴隨著遇到一些麻煩時產生。像是機器要不要修，忘了怎麼拆，.....。

實際面對時，這些事其實都是小事，並不是不能解決。但是，這些小事其實需要持續的養成習慣，才能在遇到問題時最快最有效的解決。所以，為什麼拆組機器要拍影片，為什麼要作側拍架，目的就在於此。

● 跟上進步的潮流

把 Mac 裝好之後，再來是把系統裝回去。這部份其實之前作過一遍，但忘光了。而現在的 Mac 雖然一樣的簡潔，不過過程還算好用，只是人們必須跟上。有二個主要動作：

1. Command + Option + P + R = 清除 PRAM 記錄

開電源後立刻按，聽到第二次開機聲後放掉

2. Power + Option = 進入開機選單

這部份如果沒網路可以直接選無線上網，然後會載入維修選單

● 影片轉檔

原本的 Youtube 現在也不支援線上轉影片了，最後只好用 iPhone 直接轉，結果 iphone 上的介面也寫得不清不楚的，後來爬文才知道是用手勢直接作旋轉。是有沒有這麼直覺啊？那以後馬賽克的可以直接放大就解開嗎？

● 勤備份

這次壞掉的系統因為去年底有備份一次，所以就是進入開機選單後，直接用外接 USB 把它倒回去，然後就好了。並沒有綁定容量。

仔細想想，人們常常每天日復一日的忙著各種事情，平常都沒事，但等到出問題時就要花時間去處理，然後重新調整認知和行為模式。

這部份，希望能夠透過更簡單的追蹤、記錄、分享，讓未來遇到問題時能更容易處理。

[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～～～

[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。

[中科一日遊-雷射切割課程]

首先感謝 Farmbot採果專案的資訊，留意到中科在12/22有這場課程（12/29也有喔），因為對雷射切割（金屬）很有興趣，所以毫不考慮就報名了。

報名的部份，要先加入中科自造的會員，網址在這裡 https://ctsphub.tw/

然後從課程一覽裡看最近有那些課
https://ctsphub.tw/port/courses/course-all/

之後就是填寫報名資料就可以參加了。（包括餐點喔，超佛的）

---　課程部份　---

因為是講機台的操作，所以場地是在地下一樓的工廠裡上課，很有以前上實習課的感覺。

課程的安排算是清楚明白，先有一些加工影片（但我遲到了一下子，沒看到），然後講加工原理，之後是講軟體操作，最後就是實際上機操作（下午）。

這些東西說難不難，如果以３Ｄ列印的角度來看，就是一個是減法，一個是加法。所以３Ｄ列印是把料融化擠出成型，但要維持它的形狀和控制熱堆積；在雷射切割來說，則是要把材料融化噴掉才能切割，但也要避免熱堆積。

而這些操作基本上也一樣是多變數的狀態，很吃經驗值的。要用多少功率，多少速率，距離，用什麼氣體，什麼壓力，切什麼材料，都會有影響。這部份因為有相對高的風險，所以建議是套用已知的參數再作必要的微調，但不適合亂試，畢竟不是自己的機子，保護措施也不像工廠那麼完整。

---　實務操作　---

雷射切割機因為功率大，系統的安控機制自然是比較完整的，所以整個系統包括了水冷系統、雷射光源、切割氣體、控制系統、加工機床等。

在操作上為了確保運作風險處於最低的狀態，開關機有它的必要程序：

1. 先開水冷系統。這部份先解除緊急開關，然後確認面板上的溫度正常，聽到繼電器聲音後才開啟電源。

2. 再開雷射光源。先將主開關復位，然後鑰匙開關轉到ＲＥＭ。

3. 開啟切割氣體，氮氣或氧氣或Air看需求，先放鬆調壓閥門（無輸出），打開主氣閥（確認瓶內壓力），然後鎖緊調壓閥到希望的輸出壓力，一般約 10~20 bar。但因為會透過管路造成壓降，所以實際出氣壓力要以機台上的壓力值為準，這裡要略大才可以。

4. 開啟控制系統。一樣先開主電源，然後開啟機床電源，再開啟電腦電源。

5. 之後開啟雷射切割軟體，將雷射頭復位，並作基本校正。都ＯＫ之後，開機就算完成。

---　關機操作　---
(這部份有點忘了，因為那時候接了二通電話)

1. 關閉雷射光源。Key OFF, 然後主開關切掉。
2. 關閉氣源主開關，然後放鬆調壓閥變成無輸出。
3. 用雷射機台的控制器進行排氣（把氣瓶到雷射機台間的管線內氣體排除）
4. 關閉電腦
5. 關閉機台電源
6. 關閉控制系統電源
7. 確認水冷系統風扇是否停止運作，確認停止運作後，按下緊急開關切掉電源。

---　重點　---

這場雷射教學的重點部份，主要在於軟體操作。因為雷射切割並不是簡單切一切就搞定了，必須在切之前就把很多加工過程、材料的狀況等等因素都考慮進去，而這些東西都是在軟體上要能呈現出來，例如要開始切之前要先預熱板材，這會造成變色的問題，所以要用引線來避免。

例如切割厚度太厚時，切割的縫會呈現傾斜的狀態，為了要切斷就必須多走一段距離。

例如小件加工時，為了避免工件掉落，所以要留邊讓工件不會掉落。

這當中有很多小細節都是要在切割之前就先想清楚，作好安排，才能爽爽切。

---　結語　---

中科自造可以說是目前遇到最佛的自造工廠了，除了設備齊全之外，課程安排和活動執行都很用心。推薦有興趣了解和從事 maker 的同好們，多留意他們的課程，也可以多多利用他們的資源，加速自己的專案速度喔。

[HTTPS server based on ESP8266]

鬼打牆好幾天，終於把這個問題給解了，為了避免忘記就先留一下筆記，這當中有很多因為不熟悉而走的冤枉路，同好間若有相似的問題可以參考。

※硬體

一開始是使用 Arduino UNO + Ethernet shield, 這個可以架 http server, 但受限於記憶體和運算速度, 要跑 https 應該是很難。所以之後就換玩手上的 Wifiduino, wemos D1.

但 wemos 不是沒有缺點，最大的問題就是它的 IO 腳位太少，所以能控制的週邊就相對有限，這部份只能再往其他規格的版本作挑選。

※IDE

原先都是習慣用 Arduino IDE 在開發，但其實它的一些功能算是非常簡化的，剛好在 Github 找範例後，發現有人是用 PlatformIO 在開發，所以就花了一點時間去試 Visual Code Studio, 再將 PlatformIO 掛上去，然後把相關的 library, board 都弄上去。一開始是不太習慣，但 PlatformIO 是值得推薦的，主要原因是它可以讓設計者很清楚自己是用那些 library 在作那些事，整個設定都很清楚。

※ Certificates

這部份也是跑了不少冤枉路，因為對認證的東西從來都不熟。所以一般 example 裡的認證要怎麼用，其實都是用亂試的概念在弄。這部份主要是有兩種格式，DER 跟 PEM。
DER 是１６進位碼，適合直接編進晶片裡；PEM是文字檔，為了方便管理，選擇把它存在 SD 卡裡，然後啟動時讀出來用。

另外，認證的產生方式當然可以自己用 OpenSSL 去產生，但是這個方式的認證在對外使用時會顯示不安全的狀態。所以這部份改用 Letsencrypt 的免費認證。

作法就是拿自己的某個域名，架一個空的 web server，然後用 certbot 替這個 web server 申請一組認證，再把這組認證的 PEM 檔存到 SD 卡上，之後這個 web server 的 IP 改成用 ESP8266 架的這個 https server，這樣就可以用受認可的認證來運作了。

缺點就是每三個月要更新一次認證，這也是為什麼會選擇用 PEM 格式存在 SD 裡面的原因了。

※ 盡信書不如無書，just try it

在網路上拿範例來改，真的是問題一大堆。但現在這好像是開發程式的常態，只能從別人的範例中去拼裝出自己要的東西。有時在想，用這麼多東西，但好像連函示庫裡究竟有多少東西都沒有仔細看過。也常遇到一些範例的功能其實根本不能用或有錯。這種都要自己改才行。像是這個 https server 的 NTP 功能就沒有正常運作。

總之，可以往下一步繼續前進了，可以把控制外部硬體的東西加上去了。

不過，未來的理想架構應該會是由 Raspberry PI 來當作中控主機，而 esp8266 這些只用 MQTT 的方式溝通傳值和控制硬體，人機介面的部份再用 web interface 連到 PI 上面去作控管。畢竟要跑 SSL 和較多吃效能的功能的話，ESP8266 的效能還是有限。

這部份等這些週邊元件都搞定後，再來作整合了。

感謝一路上提供建議資訊的同好們～～～謝謝！

[又在鬼打牆了，求救]

在 Arduino IDE 1.6.5 裡裝了 ESP8266 的 library，找了一個 example 是有關 https server 的要編譯，它裡面把 cert 跟 key 寫到程式用的 flash 區，但它這個語法會造成編譯時的錯誤。怪的是，如果你把這個參數分拆，有時候它是可以編譯的，有時候卻又不行。

static const char serverCert[] PROGMEM = R"EOF(
-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIIDSzCCAjMCCQD2ahcfZAwXxDANBgkqhkiG9w0BAQsFADCBiTELMAkGA1UEBhMC
VVMxEzARBgNVBAgMCkNhbGlmb3JuaWExFjAUBgNVBAcMDU9yYW5nZSBDb3VudHkx
+TGimzSdeWDvGBRWZHXczC2zD4aoE5vrl+GD2i++c6yjL/otHfYyUpzUfbI2hMAA
5tAF1D5vAAwA8nfPysumlLsIjohJZo4lgnhB++AlOg==
-----END CERTIFICATE-----
)EOF";

有人知道這是什麼問題造成的嗎？
PS. 我有把這個變數長度縮減，不然它大概快1K。

[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。

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來搞大的，大家猜猜

同場加映 CNC 手動轉自動，能動就好

[新年新玩具 - 數控雲台]

可惜今天事情有點多，又去聚了個餐，結果不能在一天內搞定它。

不然隨著工具的逐漸齊備和材料的充足，像這類的小東西，我會希望是隨手組一下就搞定的。

全部都是回收材料，成本大概500～1000吧。

目標是一軸移動（82cm），兩軸旋轉(360度+120度），然後結合 LIDAR 進行距離參數修正，以能架設 DSLR+鏡頭為目標。

不過，目前發現這類的機電控制系統要先找一套比較好用、通用的來玩，或者是好改的。這樣系統整合的速度才會快，不然機電搞好後，後面的數控系統又是另一個問題。

PS. 好像拿來搞機器手臂也可以，不過有發現到一些加工上的小門檻待處理。

[回收馬達團購訊息更新]

跟各位回報一下目前的狀況，有一點變動，也有發現一些細節要留意。所以先跟大家說明一下，若覺得麻煩或想改單的，可以留言告知。

1. 回收單價

在初步收集眾人意向後，跟回收廠確認時，老闆的說法跟先前略有不同。說法是他當初跟我說的價錢是別人每個月跟他收的長期合約價，若我們只拿一批，價錢自然就不同。就是要加價搶標的意思～～但他也說他們一個月拆的量大概一噸多，到一定的量就會清掉，所以購買量並不一定是先前說的一個太包空1.5噸（那是積到最大量的狀態），若是用鐵桶裝，大概是400~500公斤一桶。意思就是小一點的單他們也收。（但會不會再漲價就要再 double check，畢竟大家是臨時集單，消耗速度各異）

2. 運費

因為一噸多的金屬要處理很不容易，所以向社團的成員問了一下吊卡的行情，若以從回收場運回我辦公室中間的時間和行情算，他的估價是 5,000 塊。這部份的成本會依每個人的進貨量按比例分配。買得多，付得多。

3. 馬達的小細節一 - 配線

回收場在拆解時，並沒有刻意留線，所以馬達都會需要另外買線。有查了一下淘寶，只有一家有賣，一條大概７塊，連運費大概要８～９塊。而且這部份最好先確認過，不然買錯很麻煩。

4. 馬達的小細節二 - 軸徑

就我拿到的 57 步進，它的軸徑是英制的 1/4 寸，換算公制是 6.35mm。所以有買的人，相關的同步輪或聯軸器都必須有對應的料件可用。另外，它不是D型軸，而是圓軸，所以在固定時自己要留意鎖固的力道。

5. 馬達的小細節三 - 齒輪

它的同步齒輪是以壓合的方式固定在軸心上，所以除非你本來就是要用這個齒模齒數，否則這個齒輪就得另外拆除。這會是一個有點麻煩的工程。因為不是每個人都有這個機器，就算有，幾千顆要一個一個拆也是可怕的工程。這部份勢必會有處理成本。

6. 處理成本

就目前來看，好像沒有什麼地方可以妥善放置這將近 2 噸的馬達，這個地點必須兼具交通方便、空間夠大能夠作基本的存放、整理、保全。若以我辦公室來說，雖然空間夠，但必須放在４樓或５樓，搬上搬下的其實有點麻煩（沒電梯）。

以上就是目前大家需求的統計試算，和一些潛在問題的整理。

以我個人來說，如果回收場那邊也不見得能一次滿足這次訂單的量。有可能我會考慮自己開車去買個300~500公斤，然後回辦公室慢慢處理，這樣的問題最簡單，成本也最低。

至於各位同好，或許就是以類似的方式，揪個幾百公斤，然後開車去載，再立刻分掉，各自處理。

這樣看起來可能會比較省事。

不過大家可以討論一下，看看有沒有其他更方便的方式處理。