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Maker + T = Market 造訪社團 » 安裝

原文網址 Charlie Ting
2019-03-10 21:12:40

[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~~~

謝明昆
2019-03-11 06:09:47


原文網址 Charlie Ting
2019-01-04 23:24:21

[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。

洪維鴻
2019-01-05 03:22:42

第二點超有感⋯⋯我只是想買個東西呀⋯=口=

陳建仲
2019-01-07 09:23:45

非常清楚!之後也可以在深入各種控制器的硬體與晶片電路


原文網址 Charlie Ting
2018-04-08 21:56:15

[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

李穆
2018-04-08 22:24:20

雷切?

洪維鴻
2018-04-08 22:34:48

隔音罩????@@a(我好像想得太簡單........)

Charlie Ting
2018-04-09 21:53:41

合適的尺寸

Charlie Ting
2018-04-10 19:25:36

哈哈哈哈~~~我的點子有人參展了


原文網址 Charlie Ting
2018-01-15 03:46:08

[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

陳曉澔
2018-01-15 09:58:09

你也真是超級強的。。。。。

陳曉澔
2018-01-15 09:58:54

留點工具錢給人賺吧~XD

張可鵬
2018-01-15 10:34:52

對射出機超有興趣~

洪維鴻
2018-01-15 11:49:40

都沒想到能這樣改!!!⋯=口=

童化金
2018-01-15 15:38:27

聽說致冷晶片很耗電效率又差


原文網址 Charlie Ting
2018-01-14 02:03:21

[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

Robin Hsu
2018-01-14 13:40:05

不過, 比較新款的硬碟, 馬達基本上都直接做在硬碟殼上面的了, 沒辦法拆下來 XD


原文網址 Charlie Ting
2017-12-02 20:34:51

[今日工事 - 煞車燈]

今天的客戶是利用 MEMS 技術開發車用煞車燈的廠商。MEMS 的技術聽很久了,相信應該在不少地方都有在用,但這是我在一般性產品裡比較少見的應用。

費用不貴,但功能比以前用水銀開關的要更具有想像力。有興趣的可以參考 # Bikespark # J -MEX

不過嘛,這裡可是 Maker 社團耶,只是這樣怎麼夠?

安裝前一定是先拆開開箱看看的啊。

發現配線很簡單,甚至結構也很簡單,就 mcu + v sensor + 功率電晶體。所以這東西的技術核心應該偏向 dsp 演算法,這部份就看各家的著重項目了。

倒是,感覺上可以自己作點小改裝:

1. 改用 18650 鋰電池。
2. 改用燈條方式把警示照明擴大
3. 甚至另外一套照明系統(例如裝在車輪上,但由這台發出紅外線觸發)
4. 增加語音提示

BTW,

1. v sensor 有方向性,所以如果改裝要留意電路板的安裝方向。

2. 一旦自行拆裝,就是沒有保固,後果自負。但我想身為 maker 的人沒在怕的。^O^/

3. 現場國外進口氣泡水整箱搬,算是額外 bonus. 打算拿來作藝術燈飾的材料。


原文網址 曾俊維
2017-09-09 21:47:40

再次更新,後來下午去原價屋台中店詢問,他不建議那個迷你電腦,他說相同的錢桌機可以配到很好的裝備,建議買小一點薄一點的機殼就好。所以產生的第三張圖片的訂單。
機殼是圖片4那台,蠻薄的,應該可以自己DIY 固定在電視後面。
麻煩大家那麼多真是不好意思,等真正做出可移動的電視,再po上來與大家分享。

請教一下社團內的電腦高手,因為工作室空間有限,我想買台迷你電腦,預算2~3萬內,我先說我平常都用那些軟體,如sketchup,Sculptris,未來想學ZBrush,請教一下這樣的預算買的到我想要的電腦嗎?感謝大家。
另外為何想買迷你電腦,是因為想做台可移動吊式的電視架,把螢幕掛起來,可左右移動。可安裝車床監視鏡頭,也可以用來畫圖。想把電腦放在電視後面,這樣接線就用太麻煩,只要拉電源線,其他都走無線的。以上。
還請了解的朋友,幫個忙,等電視架完工我再po上來與大家分享。謝謝喔。

李穆
2017-09-09 21:52:53

迷你沒問題,預算可能太低了一點,等到開始跑Sculptris你就會需要獨顯了

郭俊志
2017-09-09 21:57:52

目前有超高cp值 cpu G4560 內險蠻強的

Roy Lo
2017-09-09 22:01:58

獨顯+1

Charlie Ting
2017-09-09 22:53:56

好奇你那螢幕想用多大的 XDD

Bise Chen
2017-09-09 23:35:45

迷你應該裝不進好一點的獨顯欸

胡坤偉
2017-09-10 01:45:49

樹莓派接電視,用rdp連到有裝獨顯的二手電腦

黃稚善
2017-09-10 19:50:40

曾俊維
2017-09-11 08:13:27

有個新想法,如果不要機殼,把整台電腦平整鎖在洞洞板上,然後掛在電視機後面,這樣會不會比較省錢,也扇熱比較好。


原文網址 陳秉宏
2017-08-04 18:56:38

Scratch Transformer OTTO mode
非常感謝 Otto DIY 官方原廠支持本團隊授權使用OTTO LOGO,該影片是英文版教學安裝 Transformer 跟OTTO的Scratch操作介面,並且透過ESP_M2做無限WIFI的連接
希望大家會喜歡

https://youtu.be/_1j03H7cwnY


原文網址 Charlie Ting
2017-06-16 15:44:13

[PROTON+ 越搞越複雜]

https://youtu.be/zVOWcXLuvTo

幾個小改和想改的地方:

1. 因為進料方式的關係(實際操作你會發現很不順,卡卡的.因為你只有兩隻手), 所以打算在進料口作一個斷料偵測, 以及可前進後退的開關, 按了之後進料馬達就會處於進料或退料狀態, 方便進退料. 所以可以看到進料管上另有安排排線. 然後到進料臂這邊時是採快拆方式安裝, 方便拆裝.

2. 因為 1. 的關係, 我在思考那進料臂還有存在的必要嗎? 還是它可以改變設計? 畢竟在 PROTON 上面, 這個地方頗浪費空間的. 若拿來放風扇還更實際.

3. 原本進氣孔打算作成 PROTON 的 Logo, 但發現強度不佳, 尺寸不對. 所以簡單作成柵欄式的. PROTON 字樣準備事後用雷射打在下方留白處. 以消光/亮面的差異來突顯 Logo 質感.

4. X, Y 軸都採用光學限位, 其實蠻準的. 而且是在 FUSION 360 裡直接畫圖輸出, 定位都超準. 連帶相關孔位和尺寸, 這些都很好處理.

5. 中心方塊打算改為採用壓克力直接 CNC,再進行拼接膠合。

6. 準備加裝 LED 燈條,作為系統狀態顯示。

只可惜, 事前經驗不足. 所以忽略掉元件間的相互干涉和結構尺寸, 因此列印空間並不是剛剛好在列印平台中間. 這點是很可惜的. 這也突顯了這台只能是 beta version. 不會釋出任何圖面.

陳神力
2017-06-16 19:30:38

丁大有要來個第一次團購就上手嗎?ㄎㄎ


原文網址 Charlie Ting
2017-04-05 01:51:29

[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。


 

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