[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。
PS. 補充一個重點，這種裝備導向的東西，又有大量的圓孔，所以在設計上要把圓型的變化和列印的縫線消掉，這樣印出來的東西才會準準準。不然會因為變形和縫線，造成精度下降。這點很重要！
許育財
2017-04-05 01:56:19
James Lin
2017-04-05 01:59:54
陳順得
2017-04-05 02:09:14
許育財
2017-04-05 02:35:00
吳水豚
2017-04-05 13:35:28
